WO2020194572A1 - ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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WO2020194572A1
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大輔 手井
若林　理
田中　誠
美和 五十嵐
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ギガフォトン株式会社
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    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • H01S3/2251—ArF, i.e. argon fluoride is comprised for lasing around 193 nm

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a gas laser device and an electronic device.
  • exposure equipment In recent years, in semiconductor exposure equipment (hereinafter referred to as "exposure equipment"), improvement of resolution is required as semiconductor integrated circuits become finer and more integrated. Therefore, the wavelength of the light emitted from the exposure light source is being shortened.
  • a gas laser device is used instead of the conventional mercury lamp.
  • the gas laser apparatus for exposure a KrF excimer laser apparatus that outputs an ultraviolet light laser beam having a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser apparatus that outputs an ultraviolet light laser beam having 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 a liquid has been put into practical use.
  • the refractive index between the exposure lens and the wafer changes, so that the apparent wavelength of the exposure light source is shortened.
  • immersion exposure is performed using an ArF excimer laser device as an exposure light source, 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 as wide as 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 resolving power may decrease. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser beam output from the gas laser apparatus until the chromatic aberration is negligible. Therefore, in order to narrow the spectral line width, a narrow band module (Line Narrow Module: LNM) having a narrow band element such as etalon or grating may be provided in the laser cavity of the gas laser device. is there.
  • LNM Line Narrow Module
  • One aspect of the present disclosure is a gas laser apparatus, in which a chamber in which laser gas is sealed, a window provided in the chamber through which laser light is transmitted, and an optical path tube connected to the chamber surrounding a position in the chamber where the window is provided. And, a heating gas supply port for supplying the heated purge gas in the closed space including the space in the optical path tube, and an exhaust port for exhausting the gas in the closed space may be provided.
  • another aspect of the present disclosure is a method for manufacturing an electronic device, in which a laser beam emitted from a gas laser device is incident on an exposure device to manufacture an electronic device on a photosensitive substrate in the exposure device.
  • a gas laser device is connected to the chamber surrounding a chamber in which the laser gas is enclosed, a window provided in the chamber through which the laser light is transmitted, and a position in the chamber where the window is provided.
  • An optical path tube, a heating gas supply port for supplying a heated purge gas in a closed space including a space in the optical path tube, and an exhaust port for exhausting the gas in the closed space may be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration example of a manufacturing apparatus used in an exposure process for manufacturing an electronic device.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser apparatus in the comparative example.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the entire gas laser apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state from one window provided in the chamber to the laser beam emitting window provided in the housing.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state from the other window provided in the chamber to the narrow band module.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state from one window provided in the chamber to the laser beam emitting window provided in the housing in the gas laser apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a front view of the window cover.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the window cover.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state from one window provided in the chamber to the laser beam emitting window provided in the housing in the gas laser apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state from one window provided in the chamber to the laser beam emitting window provided in the housing in the gas laser apparatus of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the gas laser apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing another modification of the gas laser apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a main part of the gas laser apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state from one window provided in the chamber of the amplifier of FIG. 14 to the optical transmission unit.
  • FIG. 16 is a diagram showing a state from the other window provided in the chamber of the amplifier of FIG. 14 to the optical transmission unit.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of the entire manufacturing equipment used in the exposure process of manufacturing electronic devices.
  • 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 of the reticle stage RT with the laser beam incident from the gas laser apparatus 100.
  • the projection optical system 220 reduces and projects the laser beam 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 a photoresist.
  • the exposure apparatus 200 exposes the workpiece to a laser beam reflecting the reticle pattern by moving the reticle stage RT and the workpiece table WT in parallel in synchronization with each other.
  • a semiconductor device which is an electronic device, can be manufactured by transferring a device pattern to a semiconductor wafer by the exposure process as described above.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser apparatus of this example.
  • the gas laser apparatus 100 of this example includes a housing 10, a laser oscillator LO, an energy monitor module 20, and a control unit CO as main configurations.
  • the gas laser device 100 of this example is an ArF excimer laser device that uses a mixed gas containing, for example, argon (Ar), fluorine (F 2 ), and neon (Ne). In this case, the gas laser apparatus 100 emits a pulsed laser beam 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.
  • the gas laser apparatus 100 emits a pulsed laser beam having a center wavelength of about 248 nm.
  • a mixed gas containing Ar, F 2 , and Ne, which are laser media, and a mixed gas containing Kr, F 2 , and Ne may be referred to as 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 device is used, the control unit CO may use a machine learning device or may not use a machine learning device. As described below, some configurations of the gas laser apparatus 100 are controlled by the control unit CO.
  • the laser oscillator LO includes a chamber 30, a pair of electrodes 31, 32, a pair of windows 33, 34, a charger 35, a pulse power module 36, a cross flow fan 38, a motor 39, and a narrow band module. 40 and the output coupling mirror OC1 are included as the main configurations.
  • the chamber 30 is a housing made of metal, and 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 so as to face each other in the chamber 30.
  • An opening is formed in the chamber 30, and this opening is closed by an insulating portion 37 formed 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 a 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 from off to 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 the rotation speed is adjusted by the control of the control unit CO. Therefore, the control unit CO can adjust the circulation speed of the laser gas circulating in the chamber 30 by controlling the motor 39.
  • the windows 33 and 34 are provided at positions facing each other with a space between the electrode 31 and the electrode 32 in the chamber 30.
  • One window 33 is provided at one end of the chamber 30 in the direction of travel of the laser beam, and the other window 34 is provided at the other end of the chamber 30 in the direction of travel of the laser beam.
  • the windows 33 and 34 are fixed to the chamber 30 by the window holders 33H and 34H shown in FIGS. 3 and 4.
  • the light oscillates on the optical path including the chamber 30 and the laser light is emitted. Therefore, the laser light generated in the chamber 30 is sent to the outside of the chamber 30 through the windows 33 and 34. Emit out.
  • the windows 33 and 34 are arranged so as to suppress the reflection of the P-polarized light component of the laser beam on the surface through which the laser beam is transmitted. Specifically, when the windows 33 and 34 are composed of parallel plane groups, it is preferable that the windows 33 and 34 are arranged so that the incident angle of the laser beam with respect to any plane forms the Brewster angle. In this way, the windows 33 and 34 are tilted with respect to the traveling direction of the laser beam.
  • Windows 33 and 34 are made of, for example, calcium fluoride.
  • the windows 33 and 34 may be coated with a film such as fluoride or oxide.
  • An optical path tube 51 is connected to one end side of the chamber 30 where the window 33 is provided.
  • the optical path tube 51 is a tubular member made of metal. The position where the window 33 is provided in the chamber 30 projects so as to enter the optical path tube 51 with a gap from the inner wall of the optical path tube 51. Therefore, the window 33 is located in the optical path tube 51.
  • An optical path tube 52 is connected to the other end side of the chamber 30 where the window 34 is provided.
  • the optical path tube 52 is a tubular member made of metal. The position where the window 34 is provided in the chamber 30 projects so as to enter the optical path tube 52 with a gap from the inner wall of the optical path tube 52. Therefore, the window 34 is located in the optical path tube 52.
  • the output coupling mirror OC1 is provided on one end side of the chamber 30 as a reference, and is arranged in the optical path tube 51.
  • the output coupling mirror OC1 is an optical element to which the laser beam emitted from the window 33 is incident, and transmits a part of the light emitted from the window 33 and reflects the other part through the window 33. Return to the chamber 30.
  • the output coupling mirror OC1 is composed of, for example, an element in which a dielectric multilayer film is formed on a calcium fluoride substrate.
  • the narrowing band module 40 is connected to the optical path tube 52. Therefore, the narrowing band module 40 is provided on the other end side of the chamber 30 as a reference.
  • the narrow band module 40 includes a housing 41, a grating 42, and prisms 43 and 44.
  • the housing 41 is made of metal, for example, and an opening is formed in the housing 41, through which the space inside the housing 41 and the space inside the optical path tube 52 communicate with each other. Further, a closed space is formed by the housing 41, the optical path tube 52, a part of the chamber 30, and the window 34, and the closed space includes the space inside the optical path tube 52.
  • the grating 42 and the prisms 43 and 44 are arranged in the housing 41.
  • the grating 42 and the prisms 43 and 44 are optical elements to which the laser beam emitted from the window 34 is incident.
  • the grating 42 is retrowed so that the wavelength dispersion surface substantially coincides with the plane perpendicular to the propagation direction of the laser beam, and the incident angle and the diffraction angle of the laser beam substantially coincide with each other.
  • 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 rotating stage, and among the prisms 43 and 44, the prism fixed on the rotating stage rotates slightly about the axis perpendicular to the wavelength dispersion direction of the grating 42. Then, the incident angle of the light incident on the grating 42 is adjusted. By adjusting the angle of incidence of light on the grating 42, the angle of reflection of the light reflected by the grating 42 is adjusted. Therefore, the wavelength of the light returning to the chamber 30 is desired when the light emitted from the window 34 is reflected by the grating 42 through the prisms 43 and 44 and then enters the window 34 again through the prisms 43 and 44. Adjusted to wavelength.
  • the number of prisms arranged in the narrow band module 40 is two in this example, but it may be one or three or more.
  • An optical resonator is composed of an output coupling mirror OC1 provided across the chamber 30 and a grating 42, 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 narrowing module 40 and the output coupling mirror OC1 and is amplified each time it passes through the laser gain space between the electrodes 31 and 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 optical path tube 51.
  • the beam splitter 22 and the pulse energy sensor 23 are optical elements to which the laser beam emitted from the window 33 is incident.
  • An opening is formed in the housing 21, and the space inside the housing 21 and the space inside the optical path tube 51 communicate with each other through the 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 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 beam incident on the light receiving surface, and outputs the detected pulse energy data to the control unit CO.
  • the optical path tube 51 is a tubular member made of metal and is connected to the housing 10.
  • a laser beam emitting window OW is provided at a position surrounded by the optical path tube 53 in the housing 10. Therefore, a closed space is formed by the laser beam emitting window OW, a part of the housing 10, the optical path tube 53, the housing 21, the optical path tube 51, a part of the chamber 30, and the window 33.
  • the closed space includes the space inside the optical path tube 51.
  • a purge gas supply source 61 in which purge gas is stored is arranged outside the housing 10.
  • the purge gas includes an inert gas.
  • the inert gas is preferably high-purity nitrogen having few impurities such as oxygen, but may contain a gas such as a rare gas.
  • a pipe is connected to the purge gas supply source 61, and the pipe enters the housing 10.
  • a gas supply valve SV0 is provided in the middle of this pipe. The opening degree of the gas supply valve SV0 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the 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 gas supply valve SV1 is provided in the middle of one of the pipes.
  • the opening degree of the gas supply valve SV1 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV1 is connected to the housing 21 of the energy monitor module 20.
  • This connection portion is a gas supply port SP1 that supplies purge gas into the housing 21. Therefore, the gas supply port SP1 is provided on the side opposite to the window 33 side of the output coupling mirror OC1, and supplies purge gas into the optical path tube 51 and the optical path tube 53 via the housing 21.
  • a gas supply valve SV2 is provided in the middle of another pipe connected to the purge gas manifold PM.
  • the opening degree of the gas supply valve SV2 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV2 is connected to the housing 41 of the narrow band module 40.
  • This connection portion is a gas supply port SP2 that supplies purge gas into the housing 41.
  • the gas supply port SP2 is provided on the side opposite to the window 34 side of at least a part of the grating 42 and the prisms 43 and 44, and supplies purge gas into the optical path tube 52 via the housing 41. To do.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV1 is connected to the optical path pipe 51.
  • the opening degree of the exhaust valve EV1 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connection portion where the pipe provided with the exhaust valve EV1 is connected to the optical path pipe 51 is the exhaust port EP1 for exhausting the gas in the optical path pipe 51.
  • the exhaust port EP1 is provided on the side of the window 33 in the optical path tube 51.
  • the purge gas supplied from the gas supply port SP1 mixes with the gas in the housing 21, the optical path tube 51, and the optical path tube 53, and flows to the exhaust port EP1.
  • the oxygen concentration in the housing 21, the optical path tube 51, and the optical path tube 53 can be reduced by the purge gas, and the oxygen concentration can be maintained in the reduced state.
  • the absorption of the pulsed laser beam by oxygen can be suppressed, and the pulsed laser beam can be efficiently output.
  • deterioration of the transmittance and polarization characteristics of the optical elements such as the window 33 due to the adhesion of impurities and the like can be suppressed, and the frequency of replacement of these optical elements can be reduced.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV2 is connected to the optical path pipe 52.
  • the opening degree of the exhaust valve EV2 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connection portion where the pipe provided with the exhaust valve EV2 is connected to the optical path pipe 52 is the exhaust port EP2 for exhausting the gas in the optical path pipe 52.
  • the exhaust port EP2 is provided on the side of the window 34 in the optical path tube 52.
  • the purge gas supplied from the gas supply port SP2 mixes with the gas in the housing 41 and the optical path tube 52 and flows to the exhaust port EP2. Therefore, the oxygen concentration in the housing 41 and the optical path tube 52 can be reduced and maintained by the purge gas. Further, it is possible to prevent impurities and the like due to outgas generated from parts and the like from adhering to the surfaces of the grating 42, the prisms 43 and 44, and the window 34 located on the gas flow path.
  • the pipe provided with the exhaust valve EV1 and the pipe provided with the exhaust valve EV2 are connected to another pipe, and the gas in the optical path pipe 51 and the optical path pipe are passed through the other pipe.
  • the gas in the 52 is 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 to be the laser gas.
  • a mixed gas containing, for example, F 2 , Ar, and Ne is supplied.
  • the laser gas supply source 62 supplies a mixed gas containing, for example, F 2 , Kr, and Ne.
  • 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 (not shown) or a flow rate control valve, and is connected to other pipes connected to the chamber 30.
  • the laser gas supply device 63 uses a plurality of gases as laser gas by a control signal from the control unit CO, and supplies the laser gas into the chamber 30 via other pipes.
  • the connection portion to which the other pipe is connected to the chamber 30 is the 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 by the control signal from the control unit CO, and removes the F 2 gas from the gas exhausted from the chamber 30 by a halogen filter (not shown).
  • the connection portion to which this pipe is connected to the chamber 30 is a laser gas exhaust port LEP1 that exhausts gas from the inside of the chamber 30.
  • the housing 10 is provided with an exhaust duct 11.
  • the gas inside the housing 10 is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10. Therefore, the gas in the chamber 30 exhausted from the exhaust device 64 into the housing 10, the inside of the optical path tube 51 and the inside of the optical path tube 52 exhausted into the housing 10 via the exhaust port EP1 and the exhaust port EP2, etc.
  • the gas is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10.
  • the atmosphere enters the optical path tubes 51 and 52.
  • the control unit CO closes the exhaust valves EV1 and EV2. Further, the control unit CO closes the gas supply valves SV0 to SV2. Therefore, the purge gas is not supplied into the optical path tubes 51 and 52, and the gas is not exhausted from the optical path tubes 51 and 52.
  • control unit CO opens the exhaust valves EV1 and EV2. At this point, since the purge gas is not supplied, the gas in the optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 and the gas in the optical path tube 52 and the housing 41 are not exhausted.
  • the control unit CO opens the gas supply valves SV0 to SV2. Therefore, the purge gas is supplied from the gas supply port SP1 into the housing 21, and the purge gas is supplied from the gas supply port SP2 into the housing 41. Since the exhaust valve EV1 is already open, the gas in the optical path pipe 51, the housing 21, and the optical path pipe 53 is pushed out by the purge gas and exhausted from the exhaust port EP1 into the housing 10 via the pipe. .. Therefore, the oxygen concentration in the housing 21, the optical path tube 51, and the optical path tube 53 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration state is maintained.
  • gas flows on the surfaces of the beam splitter 22, the output coupling mirror OC1, and the window 33, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the exhaust valve EV2 since the exhaust valve EV2 is already open, the gas in the optical path tube 52 and the housing 41 is pushed out by the purge gas and exhausted into the housing 10 through the exhaust port EP2. Therefore, the oxygen concentration in the housing 41 and the optical path tube 52 is reduced by the purge gas, and the state in which the oxygen concentration is reduced is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the grating 42, the prisms 43, 44, and the window 34, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the gas exhausted into the housing 10 is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10.
  • control unit CO maintains this state for a predetermined period.
  • This period is, for example, 5 to 10 minutes.
  • the oxygen concentration in the optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 becomes a predetermined concentration or less
  • the oxygen concentration in the optical path tube 52 and the housing 41 becomes a predetermined concentration or less.
  • control unit CO supplies the laser gas into the chamber 30 and circulates the supplied laser gas by the completion of this period. 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. The temperature inside the chamber 30 rises due to frictional heat generated by the circulation of the laser gas. The temperature in the chamber is, for example, approximately 65 ° C.
  • control unit CO emits a laser beam.
  • the control unit CO controls the motor 39 and maintains a state in which 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 destroyed and an electric discharge occurs. Due to the energy of this discharge, the laser medium contained in the laser gas between the electrodes 31 and 32 is excited and emits naturally emitted light when returning to the ground state. A part of this light is emitted from the window 34 and reflected by the grating 42 through the prisms 43 and 44.
  • the light reflected by the grating 42 and propagating again through the window 34 into the chamber 30 is narrowed. Due to this narrowed band light, the excited laser medium causes stimulated emission and the light is amplified. In this way, light of a predetermined wavelength resonates between the grating 42 and the output coupling mirror OC1, and laser oscillation occurs. Then, a part of the laser light passes through the output coupling mirror OC1 and is emitted from the laser light emitting 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 beam.
  • the gas flowing through the optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 keeps the oxygen concentration in the optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 at a predetermined concentration or less. Further, the gas flowing in the optical path tube 52 and the housing 41 keeps the oxygen concentration in the optical path tube 52 and the housing 41 at a predetermined concentration or less.
  • the gas in the optical path tubes 51 and 52 flows on the surfaces of the windows 33 and 34 due to 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 frictional heat and the like due to the circulation of the laser gas as described above. Therefore, the surface of the windows 33, 34 opposite to the chamber 30 side is cooled by the gas flowing through the surface, and the temperature becomes lower than the surface of the windows 33, 34 on the chamber 30 side. Then, when the laser beam is emitted, the windows 33 and 34 are heated due to the energy of the laser beam.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser apparatus according to the present embodiment.
  • the gas laser apparatus 100 of the present embodiment includes the gas heating units HT1 and HT2, the gas supply valves SV3 and SV4, and the gas supply ports SP3 and SP4, and the gas laser of Comparative Example 1 is included. Mainly different from device 100.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state from one window 33 provided in the chamber 30 to the laser beam emitting window OW provided in the housing 10.
  • another pipe is branched from the pipe connecting the purge gas manifold PM and the gas supply valve SV1, and the gas heating unit HT1 is connected to the branched pipe.
  • the gas heating unit HT1 includes, for example, a heater such as an electric heater or a ceramic heater, and heats the purge gas flowing in the pipe.
  • the purge gas flowing in the pipe may be heated by the heater heating the pipe, or the purge gas may be discharged into the heater to be heated with the heater sealed.
  • the gas heating unit HT1 may utilize a part of the heat exchanger.
  • the gas heating unit HT1 may include a heater different from the heater illustrated above. The temperature of the gas heating unit HT1 is adjusted by a control signal from the control unit CO. Therefore, the temperature of the purge gas heated by the gas heating unit HT1 is adjusted by the control signal from the control unit CO.
  • a pipe provided with a gas supply valve SV3 is connected to the gas heating unit HT1.
  • the opening degree of the gas supply valve SV3 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV3 is connected to the optical path pipe 51, and the connection portion to which this pipe is connected to the optical path pipe 51 is a gas supply port SP3 for supplying purge gas into the optical path pipe 51. Therefore, the purge gas heated by the gas heating unit HT1 is supplied from the gas supply port SP3. Therefore, the gas supply port SP3 is a heating gas supply port for supplying the heated purge gas.
  • the gas supply port SP3 is provided on the side of the window 33 in the optical path tube 51 so as to face the window 33 side.
  • the gas supply port SP3 may be formed so as to face any surface of the window 33. Any surface in this case is not the surface in contact with the inside of the chamber 30.
  • the gas supply port SP3 is provided at a position where the purge gas is sprayed on the portion of the window 33 on the chamber 30 side. Therefore, the portion of the window 33 closest to the gas supply port SP3 is the portion on the chamber 30 side.
  • the portion on the chamber 30 side is a part of the window 33 near the chamber 3 that is inclined with respect to the traveling direction of the laser beam.
  • the portion on the chamber 30 side is a part of the inside of the chamber 30 near the electrode 31 or 32.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP3 is higher than the temperature inside the chamber 30.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP3 and blown onto the window 33 is preferably, for example, 80 ° C. to 100 ° C.
  • the temperature on the side opposite to the chamber 30 side in the window 33 that is, the temperature on the side on which the purge gas is blown becomes close to the temperature in the chamber 30. Therefore, the temperature difference between the front and back of the window 33 can be reduced.
  • the exhaust port EP1 of the present embodiment is provided between the output coupling mirror OC1 which is an optical element and the gas supply port SP3 when viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam emitted from the window 33. .. Therefore, as compared with the case where the exhaust port EP1 is provided on the side opposite to the gas supply port SP3 side of the output coupling mirror OC1, the purge gas supplied from the gas supply port SP3 is suppressed from flowing to the output coupling mirror OC1 side. .. Further, the exhaust port EP1 is provided at a position where the purge gas supplied from the gas supply port SP3 can easily flow along the surface of the window 33.
  • the exhaust port EP1 is closer to the portion of the window 33 opposite to the chamber 30 side than the portion of the window 33 on the side opposite to the side where the gas supply port SP3 is provided in the radial direction of the optical path tube 51. It is provided in.
  • the gas supply port SP1 is a non-heated gas supply port that supplies unheated purge gas. Since the gas supply port SP1 of the present embodiment is provided at the same position as the gas supply port SP1 of the comparative example, it is provided on the side opposite to the exhaust port EP1 side of the output coupling mirror OC1 which is an optical element.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state from the other window 34 provided in the chamber 30 to the narrowing band module 40.
  • another pipe is branched from the pipe connecting the purge gas manifold PM and the gas supply valve SV2, and the gas heating unit HT2 is connected to the branched pipe.
  • the gas heating unit HT2 has the same configuration as the gas heating unit HT1. Therefore, the gas heating unit HT2 heats the purge gas flowing in the pipe.
  • the gas heating unit HT1 and the gas heating unit HT2 may be integrally formed.
  • the temperature of the gas heating unit HT2 is adjusted by a control signal from the control unit CO. Therefore, the temperature of the purge gas heated by the gas heating unit HT2 is adjusted by the control signal from the control unit CO.
  • a pipe provided with a gas supply valve SV4 is connected to the gas heating unit HT2.
  • the opening degree of the gas supply valve SV4 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV4 is connected to the optical path pipe 52, and the connection portion to which this pipe is connected to the optical path pipe 52 is a gas supply port SP4 for supplying purge gas into the optical path pipe 52. Therefore, the purge gas heated by the gas heating unit HT2 is supplied from the gas supply port SP4. Therefore, the gas supply port SP4 is a heating gas supply port for supplying the heated purge gas.
  • the gas supply port SP4 is provided on the side of the window 34 in the optical path tube 52 so as to face the window 34 side.
  • the gas supply port SP4 may be formed so as to face any surface of the window 34.
  • the gas supply port SP4 is provided at a position where the purge gas is sprayed on the portion of the window 34 on the chamber 30 side. Therefore, the portion of the window 34 closest to the gas supply port SP4 is the portion on the chamber 30 side.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP4 is the same as the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP3. Therefore, by blowing the purge gas from the gas supply port SP4, the difference in temperature between the front and back of the window 34 can be reduced.
  • the exhaust port EP2 of the present embodiment is provided between the prism 43, which is an optical element, and the gas supply port SP4 when viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam emitted from the window 34. Therefore, as compared with the case where the exhaust port EP2 is provided on the side opposite to the gas supply port SP4 side of the prism 43, the purge gas supplied from the gas supply port SP4 is suppressed from flowing to the prism 43 side. Further, the exhaust port EP2 is provided at a position where the purge gas supplied from the gas supply port SP4 can easily flow along the surface of the window 34.
  • the exhaust port EP2 is closer to the portion of the window 34 opposite to the chamber 30 side than the portion of the window 34 on the side opposite to the side where the gas supply port SP4 is provided in the radial direction of the optical path tube 52. It is provided in.
  • the gas supply port SP2 is a non-heated gas supply port that supplies unheated purge gas. Since the gas supply port SP2 of the present embodiment is provided at the same position as the gas supply port SP2 of the comparative example, at least a part of the grating 42 which is an optical element and the side opposite to the exhaust port EP1 side of the prisms 43 and 44. It is provided in.
  • the control unit CO closes the exhaust valves EV1 and EV2 in a state where the atmosphere has entered the optical path tubes 51 and 52. Further, the control unit CO closes the gas supply valves SV0 to SV4. Therefore, the purge gas is not supplied into the optical path tubes 51 and 52, and the gas is not exhausted from the optical path tubes 51 and 52.
  • control unit CO opens the exhaust valves EV1 and EV2. At this point, since the purge gas is not supplied, the gas in the optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 and the gas in the optical path tube 52 and the housing 41 are not exhausted. Further, the control unit CO controls the gas heating units HT1 and HT2 to heat the purge gas in the pipe.
  • control unit CO opens the gas supply valves SV0 to SV4. Unheated purge gas is supplied into the housings 21 and 41 from the gas supply ports SP1 and SP2, and heated purge gas is supplied into the optical path tubes 51 and 52 from the gas supply ports SP3 and SP4. Therefore, the windows 33 and 34 are heated by the purge gas supplied from the gas supply ports SP3 and SP4.
  • the gas in the optical path pipe 51, the housing 21, and the optical path pipe 53 is pushed out by the purge gas, and is pushed out from the exhaust port EP1 into the housing 10 via the pipe. Is exhausted to. Therefore, similarly to the comparative example, the oxygen concentration in the housing 21, the optical path tube 51, and the optical path tube 53 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration state is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the beam splitter 22, the output coupling mirror OC1, and the window 33, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed. At this time, since the output coupling mirror OC1 is located between the gas supply port SP1 and the exhaust port EP1, unheated purge gas mainly flows around the output coupling mirror OC1 to heat the output coupling mirror OC1. Is suppressed.
  • the exhaust valve EV2 since the exhaust valve EV2 is already open, the gas in the optical path pipe 52 and the housing 41 is pushed out by the purge gas and exhausted from the exhaust port EP2 into the housing 10 via the pipe. Therefore, similarly to the comparative example, the oxygen concentration in the housing 41 and the optical path tube 52 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration state is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the grating 42, the prisms 43, 44, and the window 34, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the gas exhausted into the housing 10 is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10.
  • control unit CO maintains this state for a predetermined period as in the comparative example. During this period, the oxygen concentration in the optical path tube 51, the housing 21, and the optical path tube 53 becomes a predetermined concentration or less, and the oxygen concentration in the optical path tube 52 and the housing 41 becomes a predetermined concentration or less.
  • control unit CO supplies the laser gas into the chamber 30 and circulates the supplied laser gas by the completion of this period, as in the comparative example.
  • control unit CO emits a laser beam in the same manner as in the comparative example.
  • the gas laser apparatus of the present embodiment includes gas supply ports SP3 and SP4, which are heating gas supply ports for supplying heated purge gas in a closed space including the space in the optical path tubes 51 and 52. Therefore, the surfaces of the windows 33 and 34 exposed in the optical path tubes 51 and 52 can be heated by the purge gas supplied from the gas supply ports SP3 and SP4. Therefore, the difference between the temperature on the chamber 30 side of the windows 33 and 34 and the temperature on the optical path tubes 51 and 52 side at the time of laser emission can be smaller than that in the comparative example.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment even when the windows 33 and 34 are heated when the laser beam is emitted, the windows 33 and 34 receive the windows 33 and 34 as compared with the gas laser device 100 of the comparative example. Thermal shock can be small. Further, even when the temperature of the windows 33 and 34 drops when the laser beam emission is stopped, the thermal shock received by the windows 33 and 34 can be smaller than that of the gas laser device 100 of the comparative example. Therefore, the gas laser apparatus of this embodiment can be excellent in durability.
  • the gas supply ports SP3 and SP4 are provided at positions where the purge gas is blown to the windows 33 and 34. Therefore, the windows 33 and 34 can be heated efficiently.
  • the gas supply ports SP3 and SP4 may not be provided at positions where the purge gas is sprayed on the windows 33 and 34. In this case, the purge gas supplied into the closed space from the gas supply ports SP3 and SP4 can heat the windows 33 and 34 by raising the temperature in the closed space.
  • the windows 33 and 34 are provided obliquely with respect to the traveling direction of the laser beam, and the gas supply ports SP3 and SP4 are the portions where the purge gas is on the chamber 30 side in the windows 33 and 34. It is installed at the position where it is sprayed on. With such a configuration, the purge gas can easily flow on the surfaces of the windows 33 and 34, and the windows 33 and 34 can be heated more efficiently.
  • the exhaust port EP1 is located between the gas supply port SP3 and the output coupling mirror OC1 which is an optical element when viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam emitted from the window 33. It is provided in. Further, the exhaust port EP2 is provided between the gas supply port SP4 and the prism 43 which is an optical element when viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam emitted from the window 34. Therefore, compared to the case where the exhaust ports EP1 and EP2 are provided on the side opposite to the gas supply ports SP3 and SP4 with respect to the optical element, the heated purge gas supplied from the gas supply ports SP3 and SP4 is around the optical element.
  • the gas laser apparatus 100 of the present embodiment includes gas supply ports SP1 and SP2 which are provided on the opposite side of the exhaust ports EP1 and EP2 from the above optical elements and supply unheated purge gas in a closed space. Therefore, unheated purge gas may flow around the optical element rather than heated purge gas. Therefore, the temperature rise of the optical element is further suppressed. If the temperature of the optical element is allowed to rise, the exhaust ports EP1 and EP2 may be provided on the side opposite to the gas supply ports SP3 and SP4 side of the optical element. Further, in this case, the gas supply ports SP1 and SP2 may be provided on the exhaust ports EP1 and EP2 side of the optical element, even if the gas supply ports SP1 and SP2 are not provided and the unheated purge gas is not supplied. Good.
  • the temperature of the purge gas is higher than the temperature in the chamber 30. Therefore, the change in the temperature of the windows 33 and 34 when the laser beam is emitted can be suppressed as compared with the case where the temperature of the purge gas is lower than the temperature in the chamber 30.
  • the purge gas supplied from the gas supply ports SP3 and SP4 may be heated and may not be higher than the temperature in the chamber 30.
  • the heated purge gas is supplied to one closed space and the other. It is not necessary to supply the heated purge gas to the closed space of. In this case, since the power of the laser beam emitted from the window 33 is larger than the power of the laser beam emitted from the window 34, it is preferable that the heated purge gas is supplied to the closed space including the space in the optical path tube 51.
  • the timing at which the gas supply valves SV1 to SV4 are opened is the same, but the timing at which the gas supply valves SV1 and SV2 are opened is different from the timing at which the gas supply valves SV3 and SV4 are opened. May be.
  • the gas supply valves SV3 and SV4 are opened during at least a part of the period during which the laser beam is emitted, and the heated purge gas is supplied from the gas supply ports SP3 and SP4.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state from one window 33 provided in the chamber 30 to the laser beam emitting window OW provided in the housing 10 in the gas laser apparatus of the present embodiment.
  • the gas laser apparatus of the present embodiment is different from the gas laser apparatus 100 of the first embodiment in that the window cover 65 is provided.
  • the window cover 65 covers the window 33 in the optical path tube 51, and a slit 65S through which the laser beam passes is formed.
  • the slit 65S is substantially similar in shape to the cross-sectional shape of the laser beam passing through the slit 65S when viewed along the laser beam emitted from the window 33, from the viewpoint of not creating an unnecessary region in the slit 65S. preferable.
  • FIG. 7 is a front view of the window cover 65.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV3 of the present embodiment is connected to the window cover 65.
  • this pipe is shown by a broken line.
  • the connection portion where the pipe provided with the gas supply valve SV3 is connected to the window cover 65 is the gas supply port SP3, and supplies heated purge gas between the window 33 and the window cover 65. ..
  • the window cover 65 is preferably made of metal, for example, from the viewpoint that the window cover 65 can be easily formed, and examples of the metal include aluminum and stainless steel.
  • the window cover 65 is made of a heat insulating material from the viewpoint that a decrease in the temperature of the purge gas supplied between the window 33 and the window cover 65 can be suppressed.
  • Insulation as used herein means having lower thermal conductivity than metal. Examples of the heat insulating material include ceramics and glass.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the window cover 65.
  • the window cover 65 of this modification has a multi-layer structure in which a plurality of cover members 65P are arranged at intervals from each other.
  • the window cover 65 of this modification is preferable from the viewpoint that a decrease in temperature of the purge gas supplied between the window 33 and the window cover 65 can be suppressed.
  • the purge gas supplied between the window 33 and the window cover 65 is more likely to stay than the window cover 65 shown in FIG. 6, which is preferable.
  • the window 34 may be covered with a window cover similar to the window cover 65 of the present embodiment.
  • the gas supply port SP4 is provided on the window cover covering the window 34, and supplies heated purge gas between the window 34 and the window cover covering the window 34.
  • the gas laser apparatus 100 of the present embodiment includes a window cover that covers the window 33 in the optical path tube 51, and the gas supply port SP3 supplies purge gas between the window 33 and the window cover 65. It is provided at the position. Therefore, the window 33 can be heated efficiently. Further, if the window cover 65 is made of a heat insulating member, the window 33 can be heated more efficiently. Further, as shown in FIG. 8, if the window cover 65 has a multi-layer structure in which a plurality of cover members 65P are arranged at intervals from each other, the window 33 can be heated more efficiently.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state from one window 33 provided in the chamber 30 to the laser beam emitting window OW provided in the housing 10 in the gas laser apparatus of the present embodiment.
  • the gas laser apparatus of the present embodiment is different from the gas laser apparatus of the first embodiment in that the wall portion 51W is included.
  • the wall portion 51W is provided between the window 33 in the optical path tube 51 and the output coupling mirror OC1 which is an optical element, and blocks the optical path tube 51.
  • a slit 51S is formed in the wall portion 51W.
  • the slit 51S is formed so that the laser beam propagating between the window 33 and the output coupling mirror OC1 can pass through.
  • the slit 51S has a shape substantially similar to the cross-sectional shape of the laser beam passing through the slit 51S from the viewpoint of not creating an unnecessary region in the slit 51S.
  • the wall portion 51W is preferably made of metal, for example, from the viewpoint of not generating outgas or the like, and examples of the metal include aluminum and stainless steel.
  • a heat insulating material such as ceramic or glass from the viewpoint that a decrease in the temperature of the purge gas supplied between the window 33 and the wall portion 51W can be suppressed.
  • the gas supply port SP3 is provided at the same position as the gas supply port SP3 in the first embodiment. Therefore, the heated purge gas is supplied between the window 33 and the wall portion 51W.
  • the exhaust port EP1 is provided between the wall portion 51W and the output coupling mirror OC1 which is an optical element. Therefore, the gas between the window 33 and the wall portion 51W passes through the slit 51S and is exhausted from the exhaust port EP1.
  • the optical path tube 52 may be provided with a wall portion similar to the wall portion 51W of the present embodiment.
  • the wall portion provided in the optical path tube 52 is provided at a position between the window 34 and the prism 43 which is an optical element, and the gas supply port SP4 is closer to the window 34 than the wall portion provided in the optical path tube 52. It is provided in.
  • the exhaust port EP2 is preferably provided between the wall portion provided in the optical path tube 52 and the prism 43.
  • the gas laser apparatus of the present embodiment includes a wall portion 51W provided at a position between the window 33 and the output coupling mirror OC1 which is an optical element in the optical path tube 51, and the gas supply port SP3 has a gas supply port SP3. It is provided on the window 33 side of the wall portion 51W. Therefore, the wall portion 51W serves as a barrier, and the heated purge gas can be easily retained between the window 33 and the wall portion 51W as compared with the gas laser apparatus 100 of the first embodiment. Therefore, the window 33 can be heated more efficiently than the gas laser apparatus 100 of the first embodiment.
  • the exhaust port EP1 is provided between the wall portion 51W and the output coupling mirror OC1, it is more efficient than the case where the exhaust port EP1 is provided between the window 33 and the wall portion 51W.
  • the window 33 can be heated.
  • the exhaust port EP1 may be provided between the window 33 and the wall portion 51W.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state from one window 33 provided in the chamber 30 to the laser beam emitting window OW provided in the housing 10 in the gas laser apparatus of the present embodiment.
  • the gas laser apparatus of the present embodiment is different from the gas laser apparatus of the first embodiment in that the optical path tube 51 is covered with the cover member 51C.
  • the cover member 51C is a heat insulating layer, and is made of, for example, resin, foamed metal, glass, airgel, or the like.
  • the optical path tube 52 may be covered with a cover member similar to the cover member 51C.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the gas laser apparatus according to the present embodiment.
  • this modified example differs from the example of FIG. 10 in that an air layer 51A is provided between the optical path tube 51 and the cover member 51C.
  • the air layer 51A is preferably depressurized from the viewpoint of improving the heat insulating property.
  • the cover member 51C does not have to be heat insulating.
  • the optical path tube 52 may be covered with a cover member similar to the cover member 51C of this example via an air layer.
  • FIG. 12 is a diagram showing another modification of the gas laser apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, this modified example differs from the gas laser apparatus of the first embodiment and the example of FIG. 10 in that the optical path tube 51 is made of a heat insulating material. Examples of such a material include ceramics and glass. Although not particularly shown, the optical path tube 52 may be made of a heat insulating material.
  • the outer peripheral surface of the optical path tube 51 is covered with a heat insulating layer, or the gas laser apparatus of the present embodiment is described with reference to FIG.
  • the optical path tube 51 is made of a heat insulating material. Therefore, the decrease in temperature of the heated purge gas supplied from the gas supply port SP3 can be suppressed. Therefore, the window 33 can be heated efficiently.
  • the entire outer peripheral surface of the optical path tube 51 is covered with a heat insulating layer, or the entire optical path tube 51 is made of a heat insulating material.
  • the outer peripheral surface of the optical path tube 51 is covered with a heat insulating layer, or if at least a part of the optical path tube 51 is made of a heat insulating material, the decrease in the temperature of the purge gas is suppressed and the efficiency is increased.
  • the window 33 can be heated.
  • the outer peripheral surface of the optical path tube 51 where the gas supply port SP3 is provided is covered with a heat insulating layer, and the output coupling mirror OC1 side of the outer peripheral surface of the optical path tube 51 is covered with a heat insulating layer. It may not have a configuration. Further, the position where the gas supply port SP3 is provided in the optical path tube 51 may be made of a heat insulating material, and the output coupling mirror OC1 side of the optical path tube 51 may be made of a material that is not heat insulating than the exhaust port EP1.
  • FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a main part of the gas laser apparatus according to the present embodiment.
  • the main part of the gas laser apparatus is shown from the direction in which the electrodes 31 and 32 appear to overlap.
  • the gas laser apparatus of the present embodiment does not include the gas heating units HT1 and HT2, and a part of the piping provided with the gas supply valves SV3 and SV4 crawls on the outer surface of the chamber 30. It is different from the gas laser apparatus 100 of the first embodiment.
  • a part of the pipe provided with the gas supply valves SV3 and SV4 is arranged in contact with the outer surface of the chamber 30.
  • the chamber 30 is made of metal, and the temperature inside the chamber 30 is, for example, about 65 ° C.
  • the temperature of the outer surface of the chamber 30 is slightly lower than the temperature inside the chamber 30.
  • the chamber 30 heats a pipe that crawls on the outer surface of the chamber 30, and the purge gas flowing in the pipe is heated by heating the pipe. Therefore, from the viewpoint of excellent thermal conductivity, the pipe is preferably made of metal.
  • the piping may be configured to meander on the outer surface of the chamber 30. In this way, it is preferable that heat is effectively transferred to a part of the pipe from the outer surface of the chamber 30.
  • a groove may be formed in the chamber 30 and a part of the piping provided with the gas supply valves SV3 and SV4 may be arranged in the groove so that the piping crawls on the outer surface of the chamber 30.
  • a hole may be provided in the wall of the chamber 30, and this hole may be a part of a pipe in which the gas supply valves SV3 and SV4 are provided.
  • the chamber 30 also serves as a part of the pipe.
  • a part of the pipe provided with the gas supply valves SV3 and SV4 may pass through the chamber 30. In this case, the purge gas flowing in the pipe can be heated more efficiently.
  • the pipe may be fixed to the outer surface of the chamber 30 through a structure that improves heat transfer. In this way, the piping and the outer surface of the chamber 30 may be in thermal contact with each other via another member.
  • the chamber 30 heats a part of the pipe through which the purge gas supplied to the gas supply ports SP3 and SP4 flows.
  • the heat generated by the chamber 30 due to the electric discharge is exhausted to the cooling water flowing through the radiator (not shown). That is, the gas laser apparatus 100 dissipates unnecessary heat generated by the chamber 30.
  • the purge gas can be heated by utilizing the unnecessary heat. Therefore, it is not necessary to provide a gas heating unit, and the energy required for gas heating can be reduced.
  • FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration example of the entire gas laser apparatus according to the present embodiment.
  • the gas laser apparatus 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 apparatus 100 of the first embodiment.
  • the amplifier PA includes a chamber 70, a pair of electrodes 71 and 72, an electrode holder 72h, a pair of windows 73 and 74, a charger 75, a pulse power module 76, an insulating portion 77, and a cross flow fan 78.
  • the motor 79, the rear mirror RM, and the output coupling mirror OC2 are included as the main configurations.
  • the configuration of the chamber 70 of the amplifier PA, the pair of electrodes 71, 72, the electrode holder 72h, and the insulating portion 77 is the same as the configuration of the chamber 30 of the master oscillator MO, the pair of electrodes 31, 32, the electrode holder 32h, and the insulating portion 37. The same is true.
  • 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, and the electrode holder 72h is fixed to the inner surface of the chamber 70 and electrically connected to the chamber 70.
  • the configuration of the charger PA charger 75 and the pulse power module 76 of the amplifier PA is the same as the configuration of the master oscillator MO charger 35 and the pulse power module 36. 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 and 72.
  • the configuration of the cross-flow fan 78 and the motor 79 of the amplifier PA is the same as the configuration of the cross-flow fan 38 and the motor 39 of the master oscillator MO. Therefore, the cross flow fan 78 is arranged in the chamber 70, and the space in which the cross flow fan 78 is arranged in the chamber 70 and the space between the pair of electrodes 71 and 72 communicate with each other. As the cross-flow fan 78 rotates, the laser gas sealed in the chamber 70 circulates in a predetermined direction. A motor 79 is connected to the cross-flow fan 78, and the rotation of the motor 79 causes the cross-flow fan 78 to rotate.
  • the control unit CO can adjust the circulation speed of the laser gas circulating in the chamber 70 by controlling the motor 79.
  • the configuration of windows 73 and 74 is the same as the configuration of windows 33 and 34 of the master oscillator MO. Therefore, the windows 73 and 74 are provided at positions facing each other across the space between the electrodes 71 and 72 in the chamber 70 so as to form a Brewster angle with respect to the traveling direction of the laser beam. ing.
  • the window 73 is provided at one end of the chamber 70 in the traveling direction of the laser beam, and the window 74 is provided at the other end of the chamber 70 in the traveling direction of the laser beam.
  • the windows 73 and 74 are fixed to the chamber 70 by the window holders 73H and 74H shown in FIGS. 15 and 16. As will be described later, in the gas laser apparatus 100, the laser beam amplified in the chamber 30 is emitted to the outside of the chamber 70 through the windows 73 and 74.
  • An optical path tube 55 having the same configuration as that of the optical path tube 51 is connected to one end side of the chamber 70 where the window 73 is provided.
  • the position of the window 73 in the chamber 70 is projected so as to enter the optical path tube 55 with a gap from the inner wall of the optical path tube 55. Therefore, the window 73 is located in the optical path tube 55.
  • An optical path tube 56 having the same configuration as that of the optical path tube 52 is connected to the other end side of the chamber 70 where the window 74 is provided. That is, the optical path tube connected to the chamber 70 includes the optical path tube 55 and the optical path tube 56. The position of the window 74 in the chamber 70 is projected so as to enter the optical path tube 56 with a gap from the inner wall of the optical path tube 56. Therefore, the window 74 is located in the optical path tube 56.
  • the configuration of the output coupling mirror OC2 is the same as the configuration of the output coupling mirror OC1 of the master oscillator MO.
  • the output coupling mirror OC2 is provided on one end side of the chamber 70 as a reference, and is arranged in the optical path tube 55.
  • the output coupling mirror OC2 is an optical element to which the laser beam emitted from the window 73 is incident, and transmits a part of the light emitted from the window 73 and reflects the other part through the window 73. Return to the chamber 70.
  • the rear mirror RM is provided on the other end side of the chamber 70 as a reference, and is arranged in the optical path tube 56.
  • the rear mirror RM is an optical element to which the laser light emitted from the window 74 is incident, and reflects at least a part of the light emitted from the window 74 and returns it into the chamber 70 through the window 74. Further, the rear mirror RM transmits light incident on the side opposite to the chamber 70 side and causes the light incident into the chamber 70 through the window 74.
  • the rear mirror RM is composed of, for example, an element in which a dielectric multilayer film is formed on a calcium fluoride substrate.
  • An optical resonator is composed of an output coupling mirror OC2 provided across the chamber 70 and a rear mirror RM, and the chamber 70 is arranged on the optical path of this optical resonator. Therefore, the light transmitted through the rear mirror RM and incident on the chamber 70 reciprocates between the output coupling mirror OC2 and the rear mirror RM, and is amplified each time it passes through the laser gain space between the electrodes 71 and 72. .. A part of the amplified light passes through the output coupling mirror OC2, and the amplified laser light is emitted. Examples of such an amplifier PA include an injection lock type amplifier.
  • the optical path tube 51 of the master oscillator MO and the optical path tube 56 of the amplifier PA are connected to each other via the 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 optical path tube 51 is open, and the space inside the housing 81 and the space inside the optical path tube 51 communicate with each other through this opening.
  • the connection portion of the housing 81 with the optical path tube 56 is open, and the space inside the housing 81 and the space inside the optical path tube 56 communicate with each other through this opening.
  • a closed space is formed by a part of the chamber 30, the window 33, the optical path tube 51, the housing 81, the optical path tube 56, the window 74, and a part of the chamber 70, and the closed space is an optical path.
  • the space in the tube 51 and the space in the optical path tube 56 are included.
  • the angles of the mirrors 82 and 83 are appropriately adjusted and arranged in the housing 81.
  • the laser beam emitted through the output coupling mirror OC1 of the master oscillator MO is reflected by the mirrors 82 and 83 and incident on the rear mirror RM of the amplifier PA. At least a part of this laser beam passes through the rear mirror RM.
  • the optical path tube 55 of the amplifier PA and the housing 21 of the energy monitor module 20 are connected to each other via the optical transmission unit 90 and the optical path tube 57.
  • the optical path tube 57 is a tubular member made of metal.
  • 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 optical path tube 55 is open, and the space inside the housing 91 and the space inside the 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 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.
  • a laser beam emitting window OW is provided at a position surrounded by the optical path tube 53 in the housing 10. Therefore, the laser beam emission window OW, a part of the housing 10, the optical path tube 53, the housing 21, the optical path tube 57, the housing 91, the optical path tube 55, a part of the chamber 70, and the window.
  • a closed space is formed by 73, and the closed space includes a space in the optical path tube 55.
  • the mirrors 92 and 93 are arranged in the housing 91 with the angles adjusted appropriately.
  • the laser beam emitted through the output coupling mirror OC2 of the amplifier PA is reflected by the mirrors 92 and 93 and is incident on the energy monitor module via the optical path tube 57. Therefore, in the present embodiment, the beam splitter 22 and the pulse energy sensor 23 of the energy monitor module 20 are optical elements to which the laser beam emitted from the window 73 of the amplifier PA is incident.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV3 is connected to the optical path pipe 55 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the exhaust valve EV3 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connection portion where the pipe provided with the exhaust valve EV3 is connected to the optical path pipe 55 is the exhaust port EP3 that exhausts the gas in the optical path pipe 55. Therefore, when the exhaust valve EV3 is opened, the gas in the optical path pipe 55 is exhausted from the exhaust port EP3.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV4 is connected to the optical path pipe 56 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the exhaust valve EV4 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connection portion where the pipe provided with the exhaust valve EV4 is connected to the optical path pipe 56 is the exhaust port EP4 that exhausts the gas in the optical path pipe 56. Therefore, when the exhaust valve EV4 is opened, the gas in the optical path pipe 56 is exhausted from the exhaust port EP4.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV5 is further connected to the optical path pipe 53 of the amplifier PA.
  • the opening degree of the exhaust valve EV5 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connection portion where the pipe provided with the exhaust valve EV5 is connected to the optical path pipe 53 is the exhaust port EP5 for exhausting the gas in the optical path pipe 53. Therefore, when the exhaust valve EV5 is opened, the gas in the optical path pipe 53 is exhausted through the exhaust port EP5. Therefore, the gas in the housing 91, the optical path tube 57, the housing 21, and the optical path tube 53 is exhausted from the exhaust port EP5.
  • a pipe provided with an exhaust valve EV6 is connected approximately in the middle between the connection portion of the optical path tube 51 and the connection portion of the optical path tube 56 in the housing 81 of the optical transmission unit 80.
  • the opening degree of the exhaust valve EV6 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the connection portion where the pipe provided with the exhaust valve EV6 is connected to the housing 81 is the exhaust port EP6 for exhausting the gas in the housing 81. Therefore, when the exhaust valve EV6 is opened, the gas in the housing 81 is exhausted from the exhaust port EP6.
  • the pipes provided with the exhaust valves EV3 to EV6 are connected to other pipes to which the pipes provided with the exhaust valves EV1 and EV2 of the master oscillator MO are connected. Therefore, the gas exhausted from the exhaust ports EP3 to EP6 is exhausted into the housing 10 through the other pipes.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV1 for the master oscillator MO is connected to the side opposite to the chamber 30 side of the output coupling mirror OC1 in the optical path pipe 51. Therefore, the gas supply port SP1 for the master oscillator MO is provided on the side opposite to the chamber 30 side of the output coupling mirror OC1 in the optical path tube 51. As described above, since the space inside the housing 81 and the space inside the optical path tube 51 communicate with each other, the gas supply port SP1 is placed in the housing 81 of the optical transmission unit 80 via the optical path tube 51. Supply purge gas.
  • 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 a gas supply valve SV5 for the amplifier PA is connected in the middle of one of the pipes. Is provided. The opening degree of the gas supply valve SV5 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV5 is connected to the housing 91 of the optical transmission unit 90. This connection portion is a gas supply port SP5 for the amplifier PA that supplies purge gas into the housing 91. Therefore, the gas supply port SP5 supplies purge gas into the optical path tube 55, the optical path tube 57, the housing 21, and the optical path tube 53 via the housing 91.
  • the gas heating unit HT3 has, for example, the same configuration as the gas heating unit HT1. Therefore, the temperature of the purge gas heated by the gas heating unit HT3 is adjusted by the control signal from the control unit CO.
  • a pipe provided with a gas supply valve SV7 is connected to the gas heating unit HT3.
  • the opening degree of the gas supply valve SV7 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV7 is connected to the optical path pipe 55, and the connection portion to which this pipe is connected to the optical path pipe 55 is a gas supply port SP7 that supplies purge gas into the optical path pipe 55. Therefore, the purge gas heated by the gas heating unit HT3 is supplied from the gas supply port SP7. Therefore, the gas supply port SP7 is a heating gas supply port for supplying the heated purge gas.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state from one window 73 provided in the chamber 70 of the amplifier PA of FIG. 14 to the optical transmission unit 90.
  • the gas supply port SP7 is provided on the side of the window 73 in the optical path tube 55 so as to face the window 73 side.
  • the gas supply port SP7 may be formed so as to face any surface of the window 73.
  • the gas supply port SP7 is provided at a position where the purge gas is sprayed on the portion of the window 73 on the chamber 70 side. Therefore, the portion of the window 73 closest to the gas supply port SP7 is the portion on the chamber 70 side.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP7 is higher than the temperature inside the chamber 70.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP7 and blown onto the window 73 is preferably, for example, 80 ° C. to 100 ° C. .. At such a temperature, the temperature on the side of the window 73 opposite to the chamber 70 side, that is, the temperature on the side on which the purge gas is blown becomes close to the temperature inside the chamber 70. Therefore, the temperature difference between the front and back of the window 73 can be reduced.
  • the exhaust port EP3 of the present embodiment is provided between the output coupling mirror OC2, which is an optical element, and the gas supply port SP7 when viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam emitted from the window 73. .. Therefore, the purge gas supplied from the gas supply port SP7 is suppressed from flowing to the output coupling mirror OC2 side as compared with the case where the exhaust port EP3 is provided on the side opposite to the gas supply port SP7 side with respect to the output coupling mirror OC2. .. Further, the exhaust port EP3 is provided at a position where the purge gas supplied from the gas supply port SP7 can easily flow along the surface of the window 73.
  • the exhaust port EP3 is closer to the portion of the window 73 opposite to the chamber 70 side than the portion of the window 73 on the side opposite to the side where the gas supply port SP7 is provided in the radial direction of the optical path tube 55. It is provided in.
  • the gas supply port SP5 is a non-heated gas supply port that supplies unheated purge gas. Since the gas supply port SP5 of the present embodiment is provided in the housing 91, it is provided on the side opposite to the exhaust port EP3 side of the output coupling mirror OC2 which is an optical element.
  • a gas supply valve SV6 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 gas supply valve SV6 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV6 is connected to the optical path pipe 56.
  • This connection portion is a gas supply port SP6 that supplies purge gas into the optical path tube 56. Therefore, the gas supply port SP6 supplies purge gas into the housing 81 of the optical transmission unit 80 via the optical path tube 56.
  • the gas heating unit HT4 has, for example, the same configuration as the gas heating unit HT1. Therefore, the temperature of the purge gas heated by the gas heating unit HT4 is adjusted by the control signal from the control unit CO.
  • a pipe provided with a gas supply valve SV8 is connected to the gas heating unit HT4.
  • the opening degree of the gas supply valve SV8 is adjusted by a control signal from the control unit CO.
  • the pipe provided with the gas supply valve SV8 is connected to the optical path pipe 56, and the connection portion to which this pipe is connected to the optical path pipe 56 is a gas supply port SP8 for supplying purge gas into the optical path pipe 56. Therefore, the purge gas heated by the gas heating unit HT4 is supplied from the gas supply port SP8. Therefore, the gas supply port SP8 is a heating gas supply port for supplying the heated purge gas.
  • FIG. 16 is a diagram showing a state from the other window 74 provided in the chamber 70 of the amplifier PA of FIG. 14 to the optical transmission unit 80.
  • the gas supply port SP8 is provided on the side of the window 74 in the optical path tube 56 so as to face the window 74 side.
  • the gas supply port SP8 may be formed so as to face any surface of the window 74.
  • the gas supply port SP8 is provided at a position where the purge gas is blown to the portion of the window 74 on the chamber 70 side. Therefore, the portion of the window 74 closest to the gas supply port SP8 is the portion on the chamber 70 side.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP8 is higher than the temperature inside the chamber 70.
  • the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP8 and blown to the window 73 is the same as the temperature of the purge gas supplied from the gas supply port SP7. Therefore, the temperature difference between the front and back of the window 73 can be reduced.
  • the exhaust port EP4 of the present embodiment is provided between the rear mirror RM, which is an optical element, and the gas supply port SP8 when viewed from a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam emitted from the window 74. Therefore, as compared with the case where the exhaust port EP4 is provided on the side opposite to the gas supply port SP8 side with respect to the rear mirror RM, the purge gas supplied from the gas supply port SP8 is suppressed from flowing to the rear mirror RM side. Further, the exhaust port EP4 is provided at a position where the purge gas supplied from the gas supply port SP8 can easily flow along the surface of the window 74.
  • the exhaust port EP4 is closer to the portion of the window 74 opposite to the chamber 70 side than the portion of the window 74 on the side opposite to the side where the gas supply port SP8 is provided in the radial direction of the optical path tube 56. It is provided in.
  • the gas supply port SP6 is a non-heated gas supply port that supplies unheated purge gas.
  • the gas supply port SP6 of the present embodiment is provided on the side opposite to the exhaust port EP4 side with respect to the rear mirror RM which is an optical element.
  • the laser gas supply device 63 is connected to the pipe connected to the chamber 70 in addition to the pipe connected to the chamber 30. Therefore, the laser gas supply device 63 supplies the laser gas into the chamber 70 through this pipe.
  • the connection portion to which this pipe is connected to the chamber 70 is a laser gas supply port LSP2 that supplies laser gas into the chamber 70.
  • the exhaust device 64 in addition to the pipe connected to the chamber 30, a pipe connected to the chamber 70 is connected. Therefore, the exhaust device 64 exhausts the gas in the chamber 70 into the housing 10 through the piping in addition to the gas in the chamber 30. At this time, the exhaust device 64 adjusts the exhaust amount and the like by the control signal from the control unit CO, and removes the F 2 gas from the gas exhausted from the chamber 30 and the chamber 70 by a halogen filter (not shown). To do.
  • the connection portion where the 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 inside of the chamber 70.
  • the atmosphere in the optical path tube 51 and the optical path tube 52 in the master oscillator MO, and in the optical path tube 55 and the optical path tube 56 in the amplifier PA. Enters.
  • the control unit CO closes the exhaust valves EV1 and EV2 and the gas supply valves SV0 to SV4 as in the first embodiment. Further, in the present embodiment, the control unit CO closes the exhaust valves EV3 to EV6 and the gas supply valves SV5 to SV8.
  • the purge gas is not supplied into the optical path tubes 51 and 52 of the master oscillator MO, the gas is not exhausted from the optical path tubes 51 and 52, the purge gas is not supplied into the optical path tubes 55 and 56 of the amplifier PA, and the optical path tube is not supplied. Gas is not exhausted from 55 and 56.
  • control unit CO opens the exhaust valves EV1 and EV2 for the master oscillator MO, the exhaust valves EV3 and EV4 for the amplifier PA, and the exhaust valves EV5 and EV6. At this point, since each gas supply valve is closed, the purge gas is not supplied and the gas in the optical path tubes 51, 52, 55, 56 is not exhausted.
  • control unit CO opens the gas supply valves SV0 to SV8.
  • Unheated purge gas is supplied from the gas supply ports SP1, SP2, SP5, SP6 into the optical path tube 51, the housing 41, the housing 91, and the optical path tube 56, and the optical path tube 51 is supplied from the gas supply ports SP3, SP4, SP7, SP8.
  • 52, 55, 56 are supplied with heated purge gas. Therefore, the windows 33, 34, 73, 74 are heated by the purge gas supplied from the gas supply ports SP3, SP4, SP7, and SP8.
  • the gas in the optical path pipe 51 and the housing 81 is pushed out by the purge gas and enters the housing 10 from the exhaust ports EP1 and EP6 via the pipe. It is exhausted. Therefore, the oxygen concentration in the optical path tube 51 and the housing 81 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration state is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the mirror 82, the output coupling mirror OC1, and the window 33, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the exhaust valve EV2 since the exhaust valve EV2 is already open, the gas in the optical path pipe 52 and the housing 41 is pushed out by the purge gas and enters the housing 10 from the exhaust port EP2 via the pipe as in the first embodiment. It is exhausted. Therefore, the oxygen concentration in the housing 41 and the optical path tube 52 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration state is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the grating 42, the prisms 43, 44, and the window 34, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the gas in the optical path tube 55, the housing 91, the optical path tube 57, the housing 21, and the optical path tube 53 is pushed out by the purge gas, and the exhaust ports EP3 and EP5 Is exhausted into the housing 10 via a pipe. Therefore, the oxygen concentration in the optical path tube 55, the housing 91, the optical path tube 57, the housing 21, and the optical path tube 53 is reduced by the purge gas, and the state in which the oxygen concentration is reduced is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the output coupling mirror OC2, the mirrors 92, 93, the beam splitter 22, and the window 73, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the gas in the optical path pipe 56 and the housing 81 is pushed out by the purge gas and exhausted from the exhaust ports EP4 and EP6 into the housing 10 via the piping. .. Therefore, the oxygen concentration in the optical path tube 56 and the housing 81 is reduced by the purge gas, and the reduced oxygen concentration state is maintained. Further, gas flows on the surfaces of the mirror 83, the rear mirror RM, and the window 74, and adhesion of impurities and the like to these surfaces can be suppressed.
  • the gas exhausted into the housing 10 is exhausted from the exhaust duct 11 to the outside of the housing 10.
  • control unit CO maintains this state for a predetermined period similar to that of the comparative example. During this period, the oxygen concentration in the optical path tubes 51 to 57 and the housings 21, 41, 81, 91 becomes equal to or lower than the predetermined concentration.
  • the control unit CO supplies the laser gas into the chamber 30 and the chamber 70 by the completion of this period, and circulates the supplied laser gas.
  • the procedure in which the laser gas is supplied into the chamber 30 and the laser gas is circulated is the same as the procedure in which the laser gas is supplied into the chamber 30 and the laser gas is circulated 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 control unit CO 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.
  • control unit CO emits a laser beam from the output coupling mirror OC1 of the master oscillator MO in the same manner as in the first embodiment. Further, the control unit CO 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 destroyed and an electric discharge occurs. The energy of this discharge brings the laser medium contained in the laser gas between the electrodes 71 and 72 into 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 beam 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 through the rear mirror RM of the amplifier PA and the window 74. Due to this laser light, the laser medium in the excited state between the electrodes 71 and 72 causes stimulated emission, and the light is amplified. In this way, the laser beam having a predetermined wavelength resonates between the output coupling mirror OC2 and the rear mirror RM, and the laser beam is further amplified. Then, 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 is 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 reflects a part of the laser light emitted from the amplifier PA by the beam splitter 22, and the pulse energy sensor 23 transmits a signal based on the energy intensity of the light to the control unit CO. Output to.
  • the control unit CO controls the chargers 35, 75 and the pulse power modules 36, 76 based on this signal, and adjusts the power of the emitted laser beam.
  • the gas laser apparatus 100 of the present embodiment since the light emitted from the master oscillator MO is amplified by the amplifier PA, a laser beam having a higher power can be emitted. Further, as in the first embodiment, even when the windows 33 and 34 of the master oscillator MO are heated when the laser beam is emitted, the thermal shock received by the windows 33 and 34 can be reduced. Further, the surfaces of the windows 73 and 74 of the amplifier PA can be heated by the purge gas supplied from the gas supply ports SP7 and SP8.
  • the difference between the temperature on the chamber 70 side of the windows 73 and 74 and the temperature on the optical path tubes 55 and 56 side at the time of laser emission can be smaller than that in the case where the windows 73 and 74 are not heated by the purge gas. Therefore, even when the windows 73 and 74 are heated when the laser beam is emitted from the amplifier PA, the thermal shock received by the windows 73 and 74 can be reduced. Therefore, the gas laser apparatus 100 of the present embodiment can be excellent in durability.
  • the purge gas is supplied to each of the spaces and the heated purge gas is supplied to one of the closed spaces, the heated purge gas may not be supplied to the other closed space.
  • the heated purge gas is not supplied into the optical path tubes 51 and 52 of the master oscillator MO, but the heated purge gas is supplied into the optical path tubes 55 and 56 of the amplifier PA.
  • the heated purge gas is supplied into the optical path tube 55 on the emission side of the laser beam of the amplifier PA and heated in the optical path tubes 51 and 52 of the master oscillator MO and the optical path tube 56 on the incident side of the laser beam of the amplifier PA. It may be assumed that the purge gas is not supplied. In this way, the cost required for heating the purge gas may be suppressed by selectively supplying the heated purge gas to the window through which the light having a relatively large power is transmitted.
  • the timings at which the gas supply valves SV1 to SV8 are opened are the same.
  • the timing at which the SV8 is opened may be different.
  • the gas supply valves SV3, SV4, SV7, SV8 are opened, and heated purge gas is supplied from the gas supply ports SP3, SP4, SP7, SP8.
  • the master oscillator MO may be composed of another laser device such as a fiber laser device.
  • the amplifier PA does not have to include the rear mirror and the output coupling mirror OC2. In this case, the light does not resonate in the amplifier PA, but the laser light is amplified by passing the laser light through the chamber 70.
  • the configurations of the second to fifth embodiments may be applied to the portion to which the heated purge gas is supplied.

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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、光路管内の空間を含む閉空間内に加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口と、閉空間内のガスを排気する排気口と、を備えてもよい。

Description

ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
　本開示は、ガスレーザ装置、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。
実開平０１－１２９９６４号公報 特開昭５５－１０８７８８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、光路管内の空間を含む閉空間内に加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口と、閉空間内のガスを排気する排気口と、を備えてもよい。
　また、本開示の他の一態様は、電子デバイスの製造方法であって、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、を含み、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、光路管内の空間を含む閉空間内に加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口と、閉空間内のガスを排気する排気口と、を備えてもよい。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、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図である。 図２は、比較例におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す図である。 図３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を示す図である。 図４は、チャンバに設けられる一方のウィンドウから筐体に設けられるレーザ光出射ウィンドウまでの様子を示す図である。 図５は、チャンバに設けられる他方のウィンドウから狭帯域化モジュールまでの様子を示す図である。 図６は、実施形態２のガスレーザ装置におけるチャンバに設けられる一方のウィンドウから筐体に設けられるレーザ光出射ウィンドウまでの様子を示す図である。 図７は、ウィンドウカバーを正面視する図である。 図８は、ウィンドウカバーの変形例を示す図である。 図９は、実施形態３のガスレーザ装置におけるチャンバに設けられる一方のウィンドウから筐体に設けられるレーザ光出射ウィンドウまでの様子を示す図である。 図１０は、実施形態４のガスレーザ装置におけるチャンバに設けられる一方のウィンドウから筐体に設けられるレーザ光出射ウィンドウまでの様子を示す図である。 図１１は、実施形態４におけるガスレーザ装置の変形例を示す図である。 図１２は、実施形態４におけるガスレーザ装置の他の変形例を示す図である。 図１３は、実施形態５におけるガスレーザ装置の要部の概略構成を示す図である。 図１４は、実施形態６におけるガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す図である。 図１５は、図１４の増幅器のチャンバに設けられる一方のウィンドウから光伝送ユニットに至る様子を示す図である。 図１６は、図１４の増幅器のチャンバに設けられる他方のウィンドウから光伝送ユニットに至る様子を示す図である。
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　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　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　作用・効果
７．実施形態５のガスレーザ装置の説明
　７．１　構成
　７．２　作用・効果
８．実施形態６のガスレーザ装置の説明
　８．１　構成
　８．２　動作
　８．３　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１００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、一対の電極３１，３２と、一対のウィンドウ３３，３４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は、金属から成る筐体であり、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。
　ウィンドウ３３，３４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。一方のウィンドウ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、他方のウィンドウ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。ウィンドウ３３，３４は、図３、４等に示すウィンドウホルダ３３Ｈ，３４Ｈによりチャンバ３０に固定されている。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、ウィンドウ３３，３４を介してチャンバ３０の外部に出射する。それぞれのウィンドウ３３，３４は、レーザ光が透過する面におけるレーザ光のＰ偏光成分の反射が抑制されるよう配置される。具体的には、ウィンドウ３３，３４が平行平面基で構成される場合、いずれかの平面に対するレーザ光の入射角がブリュースター角をなすように配置されるとよい。このように、それぞれのウィンドウ３３，３４はレーザ光の進行方向に対して傾けられている。ウィンドウ３３，３４は、例えば、フッ化カルシウムで構成されている。なお、ウィンドウ３３，３４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におけるウィンドウ３３が設けられる上記一端側には、光路管５１が接続されている。光路管５１は、金属から成る筒状の部材である。チャンバ３０におけるウィンドウ３３が設けられる位置は、光路管５１の内壁と隙間をあけて光路管５１内に入り込むよう突出している。このため、ウィンドウ３３は光路管５１内に位置する。
　チャンバ３０におけるウィンドウ３４が設けられる上記他端側には、光路管５２が接続されている。光路管５２は、金属から成る筒状の部材である。チャンバ３０におけるウィンドウ３４が設けられる位置は、光路管５２の内壁と隙間をあけて光路管５２内に入り込むよう突出している。このため、ウィンドウ３４は光路管５２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、光路管５１内に配置されている。出力結合ミラーＯＣ１は、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、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。
　狭帯域化モジュール４０は、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は例えば金属から成り、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内の空間と光路管５２内の空間とが連通している。また、筐体４１と、光路管５２と、チャンバ３０の一部と、ウィンドウ３４とで閉空間が形成され、当該閉空間は光路管５２内の空間を含む。
　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、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グレーティング４２の波長分散方向と垂直な軸を中心に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で反射する光の反射角が調整される。従って、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で反射され、再びプリズム４３，４４を介してウィンドウ３４から入射することで、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、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、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ーを検出し、検出されたパルスエネルギーのデータを制御部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、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５１は、金属から成る筒状の部材であり、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。このため、レーザ光出射ウィンドウＯＷと、筐体１０の一部と、光路管５３と、筐体２１と、光路管５１と、チャンバ３０の一部と、ウィンドウ３３とで閉空間が形成され、当該閉空間は光路管５１内の空間を含む。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、不活性ガスが含まれる。当該不活性ガスは、酸素等の不純物の少ない高純度窒素が望ましいが、希ガス等のガスを含んでもよい。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、ガス供給バルブＳＶ０が設けられている。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。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ガス供給バルブＳＶ１が設けられている。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。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ガス供給口ＳＰ１である。従って、ガス供給口ＳＰ１は、出力結合ミラーＯＣ１よりもウィンドウ３３側と反対側に設けられており、筐体２１を介して、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ガス供給バルブＳＶ２が設けられている。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。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ガス供給口ＳＰ２である。本例では、ガス供給口ＳＰ２は、グレーティング４２の少なくとも一部及びプリズム４３，４４よりもウィンドウ３４側と反対側に設けられており、筐体４１を介して、光路管５２内にパージガスを供給する。
　光路管５１には、排気バルブＥＶ１が設けられた配管が接続されている。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。排気バルブＥＶ１が開くことで、光路管５１内のガスは排気される。この排気バルブＥＶ１が設けられた配管が光路管５１に接続される接続部が、光路管５１内のガスを排気する排気口ＥＰ１である。本例では、排気口ＥＰ１は、光路管５１におけるウィンドウ３３の脇に設けられている。ガス供給口ＳＰ１から供給されるパージガスは、筐体２１や光路管５１及び光路管５３内のガスと混ざり、排気口ＥＰ１に流れる。従って、筐体２１や光路管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。これにより、酸素によるパルスレーザ光の吸収を抑制し、効率的にパルスレーザ光を出力することができる。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。これにより、不純物等の付着に起因するウィンドウ３３等光学素子の透過率や偏光特性の劣化を抑制し、これら光学素子の交換頻度を低減できる。
　光路管５２には、排気バルブＥＶ２が設けられた配管が接続されている。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。排気バルブＥＶ２が開くことで、光路管５２内のガスは排気される。この排気バルブＥＶ２が設けられた配管が光路管５２に接続される接続部が、光路管５２内のガスを排気する排気口ＥＰ２である。本例では、排気口ＥＰ２は、光路管５２におけるウィンドウ３４の脇に設けられている。ガス供給口ＳＰ２から供給されるパージガスは、筐体４１や光路管５２内のガスと混ざり、排気口ＥＰ２に流れる。従って、筐体４１や光路管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。
　なお、本例では、排気バルブＥＶ１が設けられた配管と排気バルブ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、光路管５１内のガス及び光路管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、このレーザガスを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、排気口ＥＰ１及び排気口ＥＰ２を介して筐体１０内に排気される光路管５１内及び光路管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。
　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、光路管５１，５２内に大気が入り込む。この状態において、制御部ＣＯは、排気バルブＥＶ１，ＥＶ２を閉める。更に、制御部ＣＯは、ガス供給バルブＳＶ０～ＳＶ２を閉める。従って、光路管５１，５２内にパージガスは供給されず、光路管５１，５２内からガスは排気されない。
　次に、制御部ＣＯは、排気バルブＥＶ１，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、光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内のガス及び、光路管５２及び筐体４１内のガスは排気されない。
　次に、制御部ＣＯは、ガス供給バルブＳＶ０～ＳＶ２を開く。このため、ガス供給口ＳＰ１から筐体２１内にパージガスが供給され、ガス供給口ＳＰ２から筐体４１内にパージガスが供給される。既に、排気バルブＥＶ１が開いているため、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、排気口ＥＰ１から配管を介して筐体１０内に排気される。このため、筐体２１、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、及びウィンドウ３３の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。また、既に、排気バルブＥＶ２が開いているため、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、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、及びウィンドウ３４の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。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。
　次に、制御部ＣＯは、この状態を所定の期間維持する。この期間は、例えば５分から１０分である。この期間において、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、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、制御部ＣＯは、この期間の完了までに、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。このレーザガスの循環による摩擦熱等により、チャンバ３０内の温度が高くなる。チャンバ内の温度は、例えば概ね６５℃になる。
　次に、制御部ＣＯは、レーザ光を出射させる。まず、制御部ＣＯは、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。
　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、レーザ光が出射される最中においても、ガス供給口ＳＰ１，ＳＰ２からパージガスが供給される。従って、光路管５１、筐体２１、及び光路管５３を流れるガスにより、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、光路管５２及び筐体４１内を流れるガスにより、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。
　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、光路管５１，５２内のガスが、ウィンドウ３３，３４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、上記のように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、ウィンドウ３３，３４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、ウィンドウ３３，３４のチャンバ３０側の表面よりも低い温度になる。そして、レーザ光が出射するとウィンドウ３３，３４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、ウィンドウ３３，３４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、ウィンドウ３３，３４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３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図である。図３に示すように、本実施形態のガスレーザ装置１００は、ガス加熱部ＨＴ１，ＨＴ２と、ガス供給バルブＳＶ３，ＳＶ４と、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４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。
　図４は、チャンバ３０に設けられる一方のウィンドウ３３から筐体１０に設けられるレーザ光出射ウィンドウＯＷまでの様子を示す図である。図３、図４に示すように、パージガスマニホールドＰＭとガス供給バルブＳＶ１とを結ぶ配管から他の配管が分岐しており、分岐した配管には、ガス加熱部ＨＴ１が接続されている。ガス加熱部ＨＴ１は、例えば、電熱ヒータ或いはセラミックヒータ等のヒータを含み、配管内を流れるパージガスを加熱する。具体的には、ヒータが配管を加熱することで配管内を流れるパージガスが加熱されてもよく、ヒータが密閉された構成とされてヒータ内にパージガスが放出されて加熱されてもよい。また、配管内にヒータを構成する放熱フィン等の一部の構成が入り込んでパージガスが加熱されてもよい。また、筐体１０内に熱交換器が配置されている場合には、ガス加熱部ＨＴ１は熱交換器の一部を利用するものであってもよい。なお、ガス加熱部ＨＴ１は、上記に例示したヒータと異なるヒータを含んでもよい。ガス加熱部ＨＴ１の温度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。従って、ガス加熱部ＨＴ１が加熱するパージガスの温度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。
　また、ガス加熱部ＨＴ１には、ガス供給バルブＳＶ３が設けられる配管が接続されている。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。ガス供給バルブＳＶ３が設けられる配管は、光路管５１に接続されており、この配管が光路管５１に接続される接続部が、光路管５１内にパージガスを供給するガス供給口ＳＰ３である。従って、ガス供給口ＳＰ３からは、ガス加熱部ＨＴ１で加熱されたパージガスが供給される。このため、ガス供給口ＳＰ３は、加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口である。
　ガス供給口ＳＰ３は、光路管５１におけるウィンドウ３３の脇において、ウィンドウ３３側を向いて設けられている。ガス供給口ＳＰ３は、ウィンドウ３３のいずれかの表面に対向するように形成されてもよい。この場合のいずれかの表面は、チャンバ３０内部に接する表面ではない。以降、他のウィンドウの説明においても同様である。具体的には、ガス供給口ＳＰ３は、パージガスがウィンドウ３３におけるチャンバ３０側の部位に吹き付けられる位置に設けられている。このため、ウィンドウ３３におけるガス供給口ＳＰ３に最も近い部位はチャンバ３０側の部位である。ここで、チャンバ３０側の部位とは、レーザ光の進行方向に対して傾いているウィンドウ３３のチャンバ３に近い側の一部である。さらに定義すれば、チャンバ３０側の部位とは、チャンバ３０内部の電極３１または３２に近い側の一部である。以降、他のウィンドウの説明においても同様である。なお、ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスの温度は、チャンバ３０内の温度よりも高い。チャンバ３０内の温度が上記のように例えば概ね６５℃であれば、ガス供給口ＳＰ３から供給されウィンドウ３３に吹き付けられるパージガスの温度は、例えば８０℃から１００℃であることが好ましい。このような温度であれば、ウィンドウ３３におけるチャンバ３０側と反対側の温度、すなわちパージガスが吹き付けられる側の温度がチャンバ３０内の温度に近くなる。従って、ウィンドウ３３の表と裏との温度の差が低減され得る。
　また、本実施形態の排気口ＥＰ１は、ウィンドウ３３から出射するレーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合に光学素子である出力結合ミラーＯＣ１とガス供給口ＳＰ３との間に設けられている。従って、排気口ＥＰ１が出力結合ミラーＯＣ１よりもガス供給口ＳＰ３側と反対側に設けられる場合と比べて、ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスが出力結合ミラーＯＣ１側に流れることが抑制される。また、排気口ＥＰ１は、ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスが、ウィンドウ３３の表面に沿って流れ易い位置に設けられている。具体的には、排気口ＥＰ１は、光路管５１の径方向におけるガス供給口ＳＰ３が設けられる側と反対側において、ウィンドウ３３におけるチャンバ３０側の部位よりもチャンバ３０側と反対側の部位の近くに設けられている。
　なお、ガス供給口ＳＰ１に接続される配管にはガス加熱部が接続されていないため、ガス供給口ＳＰ１からは非加熱のパージガスが供給される。従って、ガス供給口ＳＰ１は、非加熱のパージガスを供給する非加熱ガス供給口である。本実施形態のガス供給口ＳＰ１は、比較例のガス供給口ＳＰ１と同様の位置に設けられるため、光学素子である出力結合ミラーＯＣ１よりも排気口ＥＰ１側と反対側に設けられている。
　図５は、チャンバ３０に設けられる他方のウィンドウ３４から狭帯域化モジュール４０までの様子を示す図である。図３、図５に示すように、パージガスマニホールドＰＭとガス供給バルブＳＶ２とを結ぶ配管から他の配管が分岐しており、分岐した配管には、ガス加熱部ＨＴ２が接続されている。ガス加熱部ＨＴ２は、ガス加熱部ＨＴ１と同様の構成である。従って、ガス加熱部ＨＴ２は、配管内を流れるパージガスを加熱する。なお、ガス加熱部ＨＴ１とガス加熱部ＨＴ２とが一体に形成されてもよい。ガス加熱部ＨＴ２は、制御部ＣＯからの制御信号により温度が調節される。従って、ガス加熱部ＨＴ２が加熱するパージガスの温度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。
　また、ガス加熱部ＨＴ２には、ガス供給バルブＳＶ４が設けられる配管が接続されている。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。ガス供給バルブＳＶ４が設けられる配管は、光路管５２に接続されており、この配管が光路管５２に接続される接続部が、光路管５２内にパージガスを供給するガス供給口ＳＰ４である。従って、ガス供給口ＳＰ４からは、ガス加熱部ＨＴ２で加熱されたパージガスが供給される。このため、ガス供給口ＳＰ４は、加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口である。
　ガス供給口ＳＰ４は、光路管５２におけるウィンドウ３４の脇において、ウィンドウ３４側を向いて設けられている。ガス供給口ＳＰ４は、ウィンドウ３４のいずれかの表面に対向するように形成されてもよい。具体的には、ガス供給口ＳＰ４は、パージガスがウィンドウ３４におけるチャンバ３０側の部位に吹き付けられる位置に設けられている。このため、ウィンドウ３４におけるガス供給口ＳＰ４に最も近い部位はチャンバ３０側の部位である。なお、ガス供給口ＳＰ４から供給されるパージガスの温度は、ガス供給口ＳＰ３から供給されるパージガスの温度と同様である。従って、ガス供給口ＳＰ４からパージガスが吹き付けられることで、ウィンドウ３４の表と裏との温度の差が低減され得る。
　また、本実施形態の排気口ＥＰ２は、ウィンドウ３４から出射するレーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合に光学素子であるプリズム４３とガス供給口ＳＰ４との間に設けられている。従って、排気口ＥＰ２がプリズム４３よりもガス供給口ＳＰ４側と反対側に設けられる場合と比べて、ガス供給口ＳＰ４から供給されるパージガスがプリズム４３側に流れることが抑制される。また、排気口ＥＰ２は、ガス供給口ＳＰ４から供給されるパージガスが、ウィンドウ３４の表面に沿って流れ易い位置に設けられている。具体的には、排気口ＥＰ２は、光路管５２の径方向におけるガス供給口ＳＰ４が設けられる側と反対側において、ウィンドウ３４におけるチャンバ３０側の部位よりもチャンバ３０側と反対側の部位の近くに設けられている。
　なお、ガス供給口ＳＰ２に接続される配管にはガス加熱部が接続されていないため、ガス供給口ＳＰ２からは非加熱のパージガスが供給される。従って、ガス供給口ＳＰ２は、非加熱のパージガスを供給する非加熱ガス供給口である。本実施形態のガス供給口ＳＰ２は、比較例のガス供給口ＳＰ２と同様の位置に設けられるため、光学素子であるグレーティング４２の少なくとも一部及びプリズム４３，４４よりも排気口ＥＰ１側と反対側に設けられている。
　３．２　動作
　次に、本実施形態のガスレーザ装置１００の動作について説明する。
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、比較例のガスレーザ装置１００と同様にして、光路管５１，５２内に大気が入り込んだ状態において、制御部ＣＯは、排気バルブＥＶ１，ＥＶ２を閉める。更に、制御部ＣＯは、ガス供給バルブＳＶ０～ＳＶ４を閉める。従って、光路管５１，５２内にパージガスは供給されず、光路管５１，５２内からガスは排気されない。
　次に、制御部ＣＯは、排気バルブＥＶ１，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、光路管５１、筐体２１、及び光路管５３内のガス及び、光路管５２及び筐体４１内のガスは排気されない。また、制御部ＣＯは、ガス加熱部ＨＴ１，ＨＴ２を制御して、配管内のパージガスを加熱する。
　次に、制御部ＣＯは、ガス供給バルブＳＶ０～ＳＶ４を開く。ガス供給口ＳＰ１，ＳＰ２から筐体２１、４１内に非加熱のパージガスが供給され、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４から光路管５１，５２内に加熱されたパージガスが供給される。このため、ウィンドウ３３，３４は、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４から供給されるパージガスにより加熱される。
　上記のように、既に排気バルブＥＶ１が開いているため、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、排気口ＥＰ１から配管を介して筐体１０内に排気される。従って、比較例と同様に、筐体２１や光路管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、及びウィンドウ３３の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。このとき、出力結合ミラーＯＣ１はガス供給口ＳＰ１と排気口ＥＰ１との間に位置するため、出力結合ミラーＯＣ１の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、出力結合ミラーＯＣ１が加熱されることが抑制される。
　また、既に排気バルブＥＶ２が開いているため、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、排気口ＥＰ２から配管を介して筐体１０内に排気される。従って、比較例と同様に、筐体４１や光路管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、及びウィンドウ３４の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。このとき、光学素子であるグレーティング４２の少なくとも一部及びプリズム４３，４４は、ガス供給口ＳＰ２と排気口ＥＰ２との間に位置するため、これら光学素子の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、これら光学素子が加熱されることが抑制される。
　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。
　次に、制御部ＣＯは、この状態を比較例と同様に所定の期間維持する。この期間において、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、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、制御部ＣＯは、この期間の完了までに、比較例と同様にチャンバ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。
　次に、制御部ＣＯは、比較例と同様にして、レーザ光を出射させる。
　３．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置は、光路管５１，５２内の空間を含む閉空間内に加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口であるガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４を備える。従って、光路管５１，５２内に露出するウィンドウ３３，３４の表面は、ガス供給口ＳＰ３、ＳＰ４から供給されるパージガスにより加熱され得る。このため、レーザ出射時におけるウィンドウ３３，３４のチャンバ３０側の温度と光路管５１、５２側の温度との差は、比較例と比べて小さくなり得る。従って、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ウィンドウ３３，３４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、ウィンドウ３３，３４が受ける熱衝撃が小さくなり得る。また、レーザ光出射の停止時にウィンドウ３３，３４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、ウィンドウ３３，３４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、本実施形態のガスレーザ装置１００では、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４は、パージガスがウィンドウ３３，３４に吹き付けられる位置に設けられている。従って、ウィンドウ３３，３４を効率的に加熱し得る。なお、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４は、パージガスがウィンドウ３３，３４に吹き付けられる位置に設けられなくてもよい。この場合、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４から閉空間内に供給されたパージガスにより、閉空間内の温度が上昇することでウィンドウ３３，３４が加熱され得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、ウィンドウ３３，３４は、レーザ光の進行方向に対して斜めに設けられ、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４は、パージガスがウィンドウ３３，３４におけるチャンバ３０側の部位に吹き付けられる位置に設けられる。このような構成により、パージガスがウィンドウ３３，３４の表面を流れ易くなり、より効率的にウィンドウ３３，３４を効率的に加熱し得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、排気口ＥＰ１は、ウィンドウ３３から出射するレーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合にガス供給口ＳＰ３と光学素子である出力結合ミラーＯＣ１との間に設けられる。また、排気口ＥＰ２は、ウィンドウ３４から出射するレーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合にガス供給口ＳＰ４と光学素子であるプリズム４３との間に設けられる。従って、排気口ＥＰ１，ＥＰ２が光学素子よりもガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４側と反対側に設けられる場合と比べて、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４から供給される加熱されたパージガスが、光学素子の周囲に流れることが抑制され得る。従って、光学素子の温度が上昇することに起因するレーザ光の特性の変化を抑制し得る。更に、本実施形態のガスレーザ装置１００では、上記の光学素子よりも排気口ＥＰ１，ＥＰ２側と反対側に設けられ、閉空間内に非加熱のパージガスを供給するガス供給口ＳＰ１，ＳＰ２を備える。このため、光学素子の周囲には、加熱されたパージガスよりも非加熱のパージガスが流れ得る。従って、光学素子の温度の上昇がより抑制される。なお、光学素子の温度の上昇を許容する場合には、排気口ＥＰ１，ＥＰ２が光学素子よりもガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４側と反対側に設けられてもよい。また、この場合、ガス供給口ＳＰ１，ＳＰ２が光学素子よりも排気口ＥＰ１，ＥＰ２側に設けられてもよく、ガス供給口ＳＰ１，ＳＰ２が設けられずに非加熱のパージガスが供給されなくてもよい。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、パージガスの温度がチャンバ３０内の温度より高い。従って、パージガスの温度がチャンバ３０内の温度より低い場合と比べて、レーザ光が出射する際におけるウィンドウ３３，３４の温度の変化を抑制し得る。なお、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４から供給されるパージガスは、加熱されていればよく、チャンバ３０内の温度より高くなくてもよい。
　なお、光路管５１内の空間を含む閉空間、及び、光路管５２内の空間を含む閉空間のそれぞれにパージガスが供給されていれば、一方の閉空間に加熱されたパージガスが供給され、他方の閉空間に加熱されたパージガスが供給されなくてもよい。この場合、ウィンドウ３３から出射するレーザ光のパワーがウィンドウ３４から出射するレーザ光のパワーよりも大きいため、光路管５１内の空間を含む閉空間に加熱されたパージガスが供給されることが好ましい。
　また、本実施形態では、ガス供給バルブＳＶ１～ＳＶ４が開かれるタイミングが同じであるが、例えば、ガス供給バルブＳＶ１，ＳＶ２が開かれるタイミングと、ガス供給バルブＳＶ３，ＳＶ４が開かれるタイミングとが異なっていてもよい。ただし、レーザ光が出射される期間のうち少なくとも一部の期間において、ガス供給バルブＳＶ３，ＳＶ４が開かれ、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４から加熱されたパージガスが供給される。
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６は、本実施形態のガスレーザ装置におけるチャンバ３０に設けられる一方のウィンドウ３３から筐体１０に設けられるレーザ光出射ウィンドウＯＷまでの様子を示す図である。図６に示すように、本実施形態のガスレーザ装置では、ウィンドウカバー６５を備える点において、実施形態１のガスレーザ装置１００と異なる。ウィンドウカバー６５は、光路管５１内においてウィンドウ３３を覆い、レーザ光が通過するスリット６５Ｓが形成されている。また、スリット６５Ｓは、ウィンドウ３３から出射するレーザ光に沿って見る場合に、スリット６５Ｓを通過するレーザ光の断面形状と概ね相似形であることが、スリット６５Ｓに不要な領域を作り出さない観点から好ましい。
　図７は、ウィンドウカバー６５を正面視する図である。図６、図７に示すように、本実施形態のガス供給バルブＳＶ３が設けられた配管は、ウィンドウカバー６５に接続されている。なお、図７において、この配管は破線で示されている。本実施形態では、ガス供給バルブＳＶ３が設けられた配管がウィンドウカバー６５に接続された接続部が、ガス供給口ＳＰ３であり、ウィンドウ３３とウィンドウカバー６５との間に加熱されたパージガスを供給する。ウィンドウカバー６５は、例えば金属から成ることがウィンドウカバー６５を容易に形成できる観点から好ましく、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。ただし、ウィンドウカバー６５は、断熱性の材料から成ることが、ウィンドウ３３とウィンドウカバー６５との間に供給されたパージガスの温度の低下が抑制され得る観点から好ましい。本明細書における断熱性とは、金属よりも熱伝導性が低いことを意味する。断熱性の材料としては、セラミックやガラス等を挙げることができる。
　なお、図６に示す例では、ウィンドウカバー６５は、１枚の板状の部材から形成されている。しかし、ウィンドウカバー６５は、このような構成に限らない。図８は、ウィンドウカバー６５の変形例を示す図である。図８に示すように、本変形例のウィンドウカバー６５は、複数のカバー部材６５Ｐが互いに間隔をあけて配置される多層構造である。本変形例のウィンドウカバー６５は、ウィンドウ３３とウィンドウカバー６５との間に供給されたパージガスの温度の低下が抑制され得る観点から好ましい。また、本変形例のウィンドウカバー６５によれば、図６に示すウィンドウカバー６５と比べて、ウィンドウ３３とウィンドウカバー６５との間に供給されたパージガスが滞留しやすいため好ましい。
　なお、特に図示して示さないが、ウィンドウ３４が本実施形態のウィンドウカバー６５と同様のウィンドウカバーで覆われてもよい。この場合、ガス供給口ＳＰ４は、ウィンドウ３４を覆うウィンドウカバーに設けられ、ウィンドウ３４とウィンドウ３４を覆うウィンドウカバーとの間に加熱されたパージガスを供給する。
　４．２　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、光路管５１内においてウィンドウ３３を覆うウィンドウカバーを備え、ガス供給口ＳＰ３は、パージガスがウィンドウ３３とウィンドウカバー６５との間に供給される位置に設けられる。従って、ウィンドウ３３を効率よく加熱し得る。また、ウィンドウカバー６５が断熱性の部材から成れば、ウィンドウ３３をより効率よく加熱し得る。また、図８に示すようにウィンドウカバー６５が複数のカバー部材６５Ｐが互いに間隔をあけて配置される多層構造であれば、ウィンドウ３３をより効率よく加熱し得る。
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９は、本実施形態のガスレーザ装置におけるチャンバ３０に設けられる一方のウィンドウ３３から筐体１０に設けられるレーザ光出射ウィンドウＯＷまでの様子を示す図である。図９に示すように、本実施形態のガスレーザ装置は、壁部５１Ｗ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。
　壁部５１Ｗは、光路管５１内におけるウィンドウ３３と光学素子である出力結合ミラーＯＣ１との間に設けられ、光路管５１を塞いでいる。ただし、壁部５１Ｗには、スリット５１Ｓが形成されている。このスリット５１Ｓは、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、スリット５１Ｓは、スリット５１Ｓを通過するレーザ光の断面形状と概ね相似形であることが、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。壁部５１Ｗは、例えば金属から成ることがアウトガス等を発生させない観点から好ましく、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。ただし、セラミックやガラス等の断熱性の材料から成ることが、ウィンドウ３３と壁部５１Ｗとの間に供給されたパージガスの温度の低下が抑制され得る観点から好ましい。
　ガス供給口ＳＰ３は、実施形態１におけるガス供給口ＳＰ３と同様の位置に設けられる。従って、加熱されたパージガスは、ウィンドウ３３と壁部５１Ｗとの間に供給される。
　本実施形態では、排気口ＥＰ１は、壁部５１Ｗと光学素子である出力結合ミラーＯＣ１との間に設けられる。従って、ウィンドウ３３と壁部５１Ｗとの間のガスは、スリット５１Ｓを通過して排気口ＥＰ１から排気される。
　なお、特に図示して示さないが、光路管５２に本実施形態の壁部５１Ｗと同様の壁部が設けられてもよい。この場合、光路管５２に設けられる壁部は、ウィンドウ３４と光学素子であるプリズム４３との間の位置に設けられ、ガス供給口ＳＰ４は、光路管５２に設けられる壁部よりもウィンドウ３４側に設けられる。また、排気口ＥＰ２は、光路管５２に設けられる壁部とプリズム４３との間に設けられることが好ましい。
　５．２　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置は、光路管５１内におけるウィンドウ３３と光学素子である出力結合ミラーＯＣ１との間の位置に設けられる壁部５１Ｗを備え、ガス供給口ＳＰ３は、壁部５１Ｗよりもウィンドウ３３側に設けられる。従って、壁部５１Ｗが障壁となり、実施形態１のガスレーザ装置１００と比べて、ウィンドウ３３と壁部５１Ｗとの間に加熱されたパージガスを滞留させ易くし得る。従って、実施形態１のガスレーザ装置１００よりも効率的にウィンドウ３３を加熱し得る。
　また、本実施形態では、排気口ＥＰ１が壁部５１Ｗと出力結合ミラーＯＣ１との間に設けられるため、排気口ＥＰ１がウィンドウ３３と壁部５１Ｗとの間に設けられる場合と比べて、効率的にウィンドウ３３を加熱し得る。なお、排気口ＥＰ１は、ウィンドウ３３と壁部５１Ｗとの間に設けられてもよい。
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１０は、本実施形態のガスレーザ装置におけるチャンバ３０に設けられる一方のウィンドウ３３から筐体１０に設けられるレーザ光出射ウィンドウＯＷまでの様子を示す図である。図１０に示すように、本実施形態のガスレーザ装置は、光路管５１がカバー部材５１Ｃで覆われる点において実施形態１のガスレーザ装置と異なる。カバー部材５１Ｃは、断熱性の層であり、例えば、樹脂、発泡金属、ガラス、エアロゲル等から成る。なお、特に図示しないが、光路管５２がカバー部材５１Ｃと同様のカバー部材で覆われてもよい。
　図１１は、本実施形態におけるガスレーザ装置の変形例を示す図である。図１１に示すように、本変形例では、光路管５１とカバー部材５１Ｃとの間に、空気層５１Ａが設けられる点において、図１０の例と異なる。空気層５１Ａは、断熱性を向上させる観点から、減圧されることが好ましい。本変形例では、空気層５１Ａが断熱性の層であるため、カバー部材５１Ｃが断熱性ではなくてもよい。なお、特に図示しないが、光路管５２が空気層を介して本例のカバー部材５１Ｃと同様のカバー部材で覆われてもよい。
　図１２は、本実施形態におけるガスレーザ装置の他の変形例を示す図である。図１２に示すように、本変形例では、光路管５１が断熱性の材料から成る点において実施形態１のガスレーザ装置や図１０の例と異なる。このような材料としては、セラミックやガラスを挙げることができる。なお、特に図示しないが、光路管５２が断熱性の材料から成ってもよい。
　６．２　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置は、図１０、図１１を用いて説明したように、光路管５１の外周面が断熱性の層で覆われる、或いは、図１２を用いて説明したように、光路管５１が断熱性の材料から成る。従って、ガス供給口ＳＰ３から供給される加熱されたパージガスの温度の低下が抑制され得る。このため、効率的にウィンドウ３３を加熱し得る。
　なお、本実施形態では光路管５１の全体の外周面が断熱性の層で覆われる、或いは、光路管５１の全体が断熱性の材料から成る例を示した。しかし、光路管５１の少なくとも一部の外周面が断熱性の層で覆われる、或いは、光路管５１の少なくとも一部が断熱性の材料から成れば、パージガスの温度の低下が抑制され、効率的にウィンドウ３３を加熱し得る。例えば、光路管５１におけるガス供給口ＳＰ３が設けられる位置の外周面が断熱性の層で覆われ、光路管５１の外周面における排気口ＥＰ１よりも出力結合ミラーＯＣ１側が断熱性の層で覆われない構成であってもよい。また、光路管５１におけるガス供給口ＳＰ３が設けられる位置が断熱性の材料から成り、光路管５１における排気口ＥＰ１よりも出力結合ミラーＯＣ１側が断熱性ではない材料から成ってもよい。
７．実施形態５のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態５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。
　７．１　構成
　図１３は、本実施形態におけるガスレーザ装置の要部の概略構成を示す図である。ただし、図３と異なり、電極３１，３２が重なるように見える方向からガスレーザ装置の要部が示されている。図１３に示すように、本実施形態のガスレーザ装置は、ガス加熱部ＨＴ１、ＨＴ２を備えず、ガス供給バルブＳＶ３、ＳＶ４が設けられる配管の一部が、チャンバ３０の外面上を這う点において、実施形態１のガスレーザ装置１００と異なる。図１３に示すように、ガス供給バルブＳＶ３、ＳＶ４が設けられる配管の一部は、チャンバ３０の外面に接触して配置される。
　上記のようにチャンバ３０は金属から成り、チャンバ３０内の温度は例えば概ね６５℃になる。チャンバ３０の外面の温度は、チャンバ３０内の温度より僅かに低い程度である。チャンバ３０がチャンバ３０の外面上を這う配管を加熱し、当該配管内を流れるパージガスは、当該配管が加熱されることで加熱される。従って、熱伝導性に優れる観点から、配管は金属から成ることが好ましい。また、配管はチャンバ３０外面において蛇行するように構成されるとよい。このように、配管の一部にチャンバ３０外面から効果的に熱が伝わるようにするとよい。
　例えば、チャンバ３０に溝が形成され、ガス供給バルブＳＶ３、ＳＶ４が設けられる配管の一部がこの溝内に配置されることで、配管がチャンバ３０の外面上を這う構成であってもよい。また、特に図示しないが、チャンバ３０の壁内に穴が設けられて、この穴がガス供給バルブＳＶ３、ＳＶ４が設けられる配管の一部とされてもよい。この場合、チャンバ３０が配管の一部を兼ねている。また、特に図示しないが、ガス供給バルブＳＶ３、ＳＶ４が設けられる配管の一部が、チャンバ３０内を通過してもよい。この場合、より効率よく配管内を流れるパージガスが加熱され得る。また、配管は伝熱を良好にするような構成を介してチャンバ３０外面に固定されてもよい。このように別部材を介して、配管とチャンバ３０の外面とが熱的に接触していればよい。
　７．２　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、チャンバ３０がガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４に供給されるパージガスが流れる配管の一部を加熱する。放電によってチャンバ３０が発する熱は不図示のラジエタを流れる冷却水に排熱している。つまり、ガスレーザ装置１００は、チャンバ３０が発する不要な熱を捨てている。本実施形態のガスレーザ装置１００によれば、当該不要な熱を利用してパージガスを加熱し得る。従って、ガス加熱部を備えなくてもよく、ガス加熱に要するエネルギーを低減し得る。
８．実施形態６のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態６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。
　８．１　構成
　図１４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図である。図１４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、一対の電極７１，７２と、電極ホルダ７２ｈと、一対のウィンドウ７３，７４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。
　ウィンドウ７３，７４の構成は、マスターオシレータＭＯのウィンドウ３３，３４の構成と同様である。従って、ウィンドウ７３，７４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おいて、レーザ光の進行方向に対してブリュースター角をなすように傾けられて設けられている。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、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。ウィンドウ７３，７４は、図１５、１６に示すウィンドウホルダ７３Ｈ，７４Ｈによりチャンバ７０に固定されている。後述のようにガスレーザ装置１００では、チャンバ３０内で増幅されたレーザ光は、ウィンドウ７３，７４を介してチャンバ７０の外部に出射する。
　チャンバ７０におけるウィンドウ７３が設けられる上記一端側には、光路管５１の構成と同様の構成の光路管５５が接続されている。チャンバ７０におけるウィンドウ７３が設けられる位置は、光路管５５の内壁と隙間をあけて光路管５５内に入り込むよう突出している。このため、ウィンドウ７３は光路管５５内に位置する。
　チャンバ７０におけるウィンドウ７４が設けられる上記他端側には、光路管５２の構成と同様の構成の光路管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、光路管５５及び光路管５６を含む。チャンバ７０におけるウィンドウ７４が設けられる位置は、光路管５６の内壁と隙間をあけて光路管５６内に入り込むよう突出している。このため、ウィンドウ７４は光路管５６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、光路管５５内に配置されている。出力結合ミラーＯＣ２は、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、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ウィンドウ７３を介してチャンバ７０内に戻す。
　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、光路管５６内に配置されている。リアミラーＲＭは、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、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、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の光路管５１と増幅器ＰＡの光路管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内の空間と光路管５６内の空間とが互いに連通している。従って、チャンバ３０の一部と、ウィンドウ３３と、光路管５１と、筐体８１と、光路管５６と、ウィンドウ７４と、チャンバ７０の一部とで閉空間が形成され、当該閉空間は光路管５１内及び光路管５６内の空間を含む。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。光路管５７は、金属から成る筒状の部材である。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２１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。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。従って、レーザ光出射ウィンドウＯＷと、筐体１０の一部と、光路管５３と、筐体２１と、光路管５７と、筐体９１と、光路管５５と、チャンバ７０の一部と、ウィンドウ７３とで閉空間が形成され、当該閉空間は光路管５５内の空間を含む。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。
　増幅器ＰＡの光路管５５には、排気バルブＥＶ３が設けられた配管が接続されている。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。この排気バルブＥＶ３が設けられた配管が光路管５５に接続される接続部が、光路管５５内のガスを排気する排気口ＥＰ３である。従って、排気バルブＥＶ３が開くことで、光路管５５内のガスは排気口ＥＰ３から排気される。
　増幅器ＰＡの光路管５６には、排気バルブＥＶ４が設けられた配管が接続されている。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。この排気バルブＥＶ４が設けられた配管が光路管５６に接続される接続部が、光路管５６内のガスを排気する排気口ＥＰ４である。従って、排気バルブＥＶ４が開くことで、光路管５６内のガスは排気口ＥＰ４から排気される。
　増幅器ＰＡの光路管５３には、更に排気バルブＥＶ５が設けられた配管が接続されている。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。排気バルブＥＶ５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ＥＰ５である。このため、排気バルブＥＶ５が開くことで、光路管５３内のガスは排気口ＥＰ５を介して排気される。従って、筐体９１、光路管５７、筐体２１、及び光路管５３内のガスは、排気口ＥＰ５から排気される。
　光伝送ユニット８０の筐体８１における光路管５１の接続部と光路管５６の接続部との概ね中間には、排気バルブＥＶ６が設けられた配管が接続されている。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。排気バルブＥＶ６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ＥＰ６である。このため、排気バルブＥＶ６が開くことで、筐体８１内のガスは排気口ＥＰ６から排気される。
　なお、排気バルブＥＶ３～ＥＶ６が設けられた配管は、マスターオシレータＭＯの排気バルブＥＶ１，ＥＶ２が設けられた配管が接続される他の配管に接続されている。従って、排気口ＥＰ３～ＥＰ６から排気されるガスは、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、マスターオシレータＭＯ用のガス供給バルブＳＶ１が設けられた配管は、光路管５１における出力結合ミラーＯＣ１よりもチャンバ３０側と反対側に接続されている。従って、マスターオシレータＭＯ用のガス供給口ＳＰ１は、光路管５１における出力結合ミラーＯＣ１よりもチャンバ３０側と反対側に設けられている。上記のように、筐体８１内の空間と光路管５１内の空間とが互いに連通しているため、ガス供給口ＳＰ１は、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用のガス供給バルブＳＶ５が設けられている。ガス供給バルブＳＶ５の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。ガス供給バルブＳＶ５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用のガス供給口ＳＰ５である。従って、ガス供給口ＳＰ５は、筐体９１を介して、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。
　また、パージガスマニホールドＰＭとガス供給バルブＳＶ５とを結ぶ配管から他の配管が分岐しており、分岐した配管には、ガス加熱部ＨＴ３が接続されている。ガス加熱部ＨＴ３は、例えば、ガス加熱部ＨＴ１と同様の構成である。従って、ガス加熱部ＨＴ３が加熱するパージガスの温度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。
　また、ガス加熱部ＨＴ３には、ガス供給バルブＳＶ７が設けられる配管が接続されている。ガス供給バルブＳＶ７の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。ガス供給バルブＳＶ７が設けられる配管は、光路管５５に接続されており、この配管が光路管５５に接続される接続部が、光路管５５内にパージガスを供給するガス供給口ＳＰ７である。従って、ガス供給口ＳＰ７からは、ガス加熱部ＨＴ３で加熱されたパージガスが供給される。このため、ガス供給口ＳＰ７は、加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口である。
　図１５は、図１４の増幅器ＰＡのチャンバ７０に設けられる一方のウィンドウ７３から光伝送ユニット９０に至る様子を示す図である。図１５に示すように、ガス供給口ＳＰ７は、光路管５５におけるウィンドウ７３の脇において、ウィンドウ７３側を向いて設けられている。ガス供給口ＳＰ７は、ウィンドウ７３のいずれかの表面に対向するように形成されてもよい。具体的には、ガス供給口ＳＰ７は、パージガスがウィンドウ７３におけるチャンバ７０側の部位に吹き付けられる位置に設けられている。このため、ウィンドウ７３におけるガス供給口ＳＰ７に最も近い部位はチャンバ７０側の部位である。なお、ガス供給口ＳＰ７から供給されるパージガスの温度は、チャンバ７０内の温度よりも高い。チャンバ７０内の温度がチャンバ３０内の温度のように例えば概ね６５℃であれば、ガス供給口ＳＰ７から供給されウィンドウ７３に吹き付けられるパージガスの温度は、例えば８０℃から１００℃であることが好ましい。このような温度であれば、ウィンドウ７３におけるチャンバ７０側と反対側の温度、すなわちパージガスが吹き付けられる側の温度がチャンバ７０内の温度に近くなる。従って、ウィンドウ７３の表と裏との温度の差が低減され得る。
　また、本実施形態の排気口ＥＰ３は、ウィンドウ７３から出射するレーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合に光学素子である出力結合ミラーＯＣ２とガス供給口ＳＰ７との間に設けられている。従って、排気口ＥＰ３が出力結合ミラーＯＣ２よりもガス供給口ＳＰ７側と反対側に設けられる場合と比べて、ガス供給口ＳＰ７から供給されるパージガスが出力結合ミラーＯＣ２側に流れることが抑制される。また、排気口ＥＰ３は、ガス供給口ＳＰ７から供給されるパージガスが、ウィンドウ７３の表面に沿って流れ易い位置に設けられている。具体的には、排気口ＥＰ３は、光路管５５の径方向におけるガス供給口ＳＰ７が設けられる側と反対側において、ウィンドウ７３におけるチャンバ７０側の部位よりもチャンバ７０側と反対側の部位の近くに設けられている。
　なお、ガス供給口ＳＰ５に接続される配管にはガス加熱部が接続されていないため、ガス供給口ＳＰ５からは非加熱のパージガスが供給される。従って、ガス供給口ＳＰ５は、非加熱のパージガスを供給する非加熱ガス供給口である。本実施形態のガス供給口ＳＰ５は、筐体９１に設けられるため、光学素子である出力結合ミラーＯＣ２よりも排気口ＥＰ３側と反対側に設けられている。
　図１４に説明を戻すと、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用のガス供給バルブＳＶ６が設けられている。ガス供給バルブＳＶ６の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。ガス供給バルブＳＶ６が設けられた配管は、光路管５６に接続されている。この接続部は、光路管５６内にパージガスを供給するガス供給口ＳＰ６である。従って、ガス供給口ＳＰ６は、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。
　また、パージガスマニホールドＰＭとガス供給バルブＳＶ６とを結ぶ配管から他の配管が分岐しており、分岐した配管には、ガス加熱部ＨＴ４が接続されている。ガス加熱部ＨＴ４は、例えば、ガス加熱部ＨＴ１と同様の構成である。従って、ガス加熱部ＨＴ４が加熱するパージガスの温度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。
　また、ガス加熱部ＨＴ４には、ガス供給バルブＳＶ８が設けられる配管が接続されている。ガス供給バルブＳＶ８の開度は、制御部ＣＯからの制御信号により調節される。ガス供給バルブＳＶ８が設けられる配管は、光路管５６に接続されており、この配管が光路管５６に接続される接続部が、光路管５６内にパージガスを供給するガス供給口ＳＰ８である。従って、ガス供給口ＳＰ８からは、ガス加熱部ＨＴ４で加熱されたパージガスが供給される。このため、ガス供給口ＳＰ８は、加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口である。
　図１６は、図１４の増幅器ＰＡのチャンバ７０に設けられる他方のウィンドウ７４から光伝送ユニット８０に至る様子を示す図である。図１６に示すように、ガス供給口ＳＰ８は、光路管５６におけるウィンドウ７４の脇において、ウィンドウ７４側を向いて設けられている。ガス供給口ＳＰ８は、ウィンドウ７４のいずれかの表面に対向するように形成されてもよい。具体的には、ガス供給口ＳＰ８は、パージガスがウィンドウ７４におけるチャンバ７０側の部位に吹き付けられる位置に設けられている。このため、ウィンドウ７４におけるガス供給口ＳＰ８に最も近い部位はチャンバ７０側の部位である。なお、ガス供給口ＳＰ８から供給されるパージガスの温度は、チャンバ７０内の温度よりも高い。ガス供給口ＳＰ８から供給されウィンドウ７３に吹き付けられるパージガスの温度は、ガス供給口ＳＰ７から供給されるパージガスの温度と同様である。従って、ウィンドウ７３の表と裏との温度の差が低減され得る。
　また、本実施形態の排気口ＥＰ４は、ウィンドウ７４から出射するレーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合に光学素子であるリアミラーＲＭとガス供給口ＳＰ８との間に設けられている。従って、排気口ＥＰ４がリアミラーＲＭよりもガス供給口ＳＰ８側と反対側に設けられる場合と比べて、ガス供給口ＳＰ８から供給されるパージガスがリアミラーＲＭ側に流れることが抑制される。また、排気口ＥＰ４は、ガス供給口ＳＰ８から供給されるパージガスが、ウィンドウ７４の表面に沿って流れ易い位置に設けられている。具体的には、排気口ＥＰ４は、光路管５６の径方向におけるガス供給口ＳＰ８が設けられる側と反対側において、ウィンドウ７４におけるチャンバ７０側の部位よりもチャンバ７０側と反対側の部位の近くに設けられている。
　なお、ガス供給口ＳＰ６に接続される配管にはガス加熱部が接続されていないため、ガス供給口ＳＰ６からは非加熱のパージガスが供給される。従って、ガス供給口ＳＰ６は、非加熱のパージガスを供給する非加熱ガス供給口である。本実施形態のガス供給口ＳＰ６は、光学素子であるリアミラーＲＭよりも排気口ＥＰ４側と反対側に設けられている。
　図１４に説明を戻すと、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。
　８．２　動作
　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における光路管５１内及び光路管５２内、及び、増幅器ＰＡにおける光路管５５内及び光路管５６内に大気が入り込む。制御部ＣＯは、この状態において、実施形態１と同様に、排気バルブＥＶ１，ＥＶ２、及び、ガス供給バルブＳＶ０～ＳＶ４を閉める。更に本実施形態では、制御部ＣＯは、排気バルブＥＶ３～ＥＶ６、及び、ガス供給バルブＳＶ５～ＳＶ８を閉める。従って、マスターオシレータＭＯの光路管５１，５２内にパージガスは供給されず、光路管５１，５２内からガスは排気されず、増幅器ＰＡの光路管５５，５６内にパージガスは供給されず、光路管５５，５６からガスは排気されない。
　次に、制御部ＣＯは、マスターオシレータＭＯ用の排気バルブＥＶ１，ＥＶ２、増幅器ＰＡ用の排気バルブＥＶ３，ＥＶ４、及び排気バルブＥＶ５，ＥＶ６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、光路管５１，５２，５５，５６内のガスは排気されない。
　次に、制御部ＣＯは、ガス供給バルブＳＶ０～ＳＶ８を開く。ガス供給口ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ５，ＳＰ６から光路管５１、筐体４１、筐体９１、光路管５６内に非加熱のパージガスが供給され、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４，ＳＰ７，ＳＰ８から光路管５１，５２，５５，５６内に加熱されたパージガスが供給される。このため、ウィンドウ３３，３４，７３，７４は、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４，ＳＰ７，ＳＰ８から供給されるパージガスにより加熱される。
　上記のように、既に排気バルブＥＶ１，ＥＶ６が開いているため、光路管５１、筐体８１内のガスは、パージガスにより押し出されて、排気口ＥＰ１，ＥＰ６から配管を介して筐体１０内に排気される。従って、光路管５１、筐体８１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、ミラー８２、出力結合ミラーＯＣ１、及びウィンドウ３３の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。このとき、出力結合ミラーＯＣ１は、ガス供給口ＳＰ１と排気口ＥＰ１との間に位置するため、出力結合ミラーＯＣ１の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、出力結合ミラーＯＣ１が加熱されることが抑制される。また、ミラー８２は、ガス供給口ＳＰ１と排気口ＥＰ６との間に位置するため、ミラー８２の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、ミラー８２が加熱されることが抑制される。
　また、既に排気バルブＥＶ２が開いているため、実施形態１と同様に、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、排気口ＥＰ２から配管を介して筐体１０内に排気される。従って、筐体４１や光路管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、及びウィンドウ３４の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。このとき、光学素子であるグレーティング４２の少なくとも一部、プリズム４３，４４は、ガス供給口ＳＰ２と排気口ＥＰ２との間に位置するため、これら光学素子の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、これら光学素子が加熱されることが抑制される。
　また、既に排気バルブＥＶ３，ＥＶ５が開いているため、光路管５５、筐体９１、光路管５７、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、排気口ＥＰ３，ＥＰ５から配管を介して筐体１０内に排気される。従って、光路管５５、筐体９１、光路管５７、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、酸素濃度が低減された状態が維持される。また、出力結合ミラーＯＣ２、ミラー９２，９３、ビームスプリッタ２２、及びウィンドウ７３の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。このとき、出力結合ミラーＯＣ２は、ガス供給口ＳＰ５と排気口ＥＰ３との間に位置するため、出力結合ミラーＯＣ２の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、出力結合ミラーＯＣ２が加熱されることが抑制される。また、ミラー９２，９３、及びビームスプリッタ２２は、ガス供給口ＳＰ５と排気口ＥＰ５との間に位置するため、ミラー９２，９３、及びビームスプリッタ２２の周囲には主に非加熱のパージガスが流れる。従って、ミラー９２，９３、及びビームスプリッタ２２が加熱されることが抑制される。
　また、既に排気バルブＥＶ４，ＥＶ６が開いているため、光路管５６、筐体８１内のガスは、パージガスにより押し出されて、排気口ＥＰ４，ＥＰ６から配管を介して筐体１０内に排気される。従って、光路管５６、筐体８１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、ミラー８３、リアミラーＲＭ、及びウィンドウ７４の表面上をガスが流れ、これらの表面への不純物等の付着が抑制され得る。このとき、リアミラーＲＭは、ガス供給口ＳＰ６と排気口ＥＰ４との間に位置するため、リアミラーＲＭの周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、リアミラーＲＭが加熱されることが抑制される。また、ミラー８３は、ガス供給口ＳＰ６と排気口ＥＰ６との間に位置するため、ミラー８３の周囲には主に非加熱のパージガスが流れ、ミラー８３が加熱されることが抑制される。
　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。
　次に、制御部ＣＯは、この状態を比較例と同様の所定の期間維持する。この期間において、光路管５１～５７、筐体２１，４１，８１，９１内の酸素濃度は所定の濃度以下となる。
　また、制御部ＣＯは、この期間の完了までに、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。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。
　次に、制御部ＣＯは、実施形態１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からレーザ光が出射されるまでに、電極７１，７２間のレーザ媒質が励起状態となるよう、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。
　８．３　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のウィンドウ３３，３４が加熱される場合であっても、ウィンドウ３３，３４が受ける熱衝撃が小さくなり得る。また、増幅器ＰＡのウィンドウ７３，７４の表面は、ガス供給口ＳＰ７、ＳＰ８から供給されるパージガスにより加熱され得る。このため、レーザ出射時におけるウィンドウ７３，７４のチャンバ７０側の温度と光路管５５，５６側の温度との差は、ウィンドウ７３，７４がパージガスで加熱されない場合と比べて小さくなり得る。従って、増幅器ＰＡのからレーザ光が出射する際にウィンドウ７３，７４が加熱される場合であっても、ウィンドウ７３，７４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１００は、耐久性に優れ得る。
　なお、本実施形態において、光路管５１内の空間を含む閉空間、光路管５２内の空間を含む閉空間、光路管５５内の空間を含む閉空間、及び光路管５６内の空間を含む閉空間のそれぞれにパージガスが供給され、いずれかの閉空間に加熱されたパージガスが供給されれば、他の閉空間に加熱されたパージガスが供給されなくてもよい。この場合、マスターオシレータＭＯの光路管５１，５２内に加熱されたパージガスが供給されず、増幅器ＰＡの光路管５５，５６内に加熱されたパージガスが供給されることが好ましい。或いは、増幅器ＰＡのレーザ光の出射側の光路管５５内に加熱されたパージガスが供給され、マスターオシレータＭＯの光路管５１，５２内及び増幅器ＰＡのレーザ光の入射側の光路管５６内に加熱されたパージガスが供給されないこととしてもよい。このように、比較的パワーの大きな光が透過するウィンドウに選択的に加熱されたパージガスを供給するようにして、パージガスの加熱に要するコストを抑制してもよい。
　また、本実施形態では、ガス供給バルブＳＶ１～ＳＶ８が開かれるタイミングが同じであるが、例えば、ガス供給バルブＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ５，ＳＶ６が開かれるタイミングと、ガス供給バルブＳＶ３，ＳＶ４，ＳＶ７，ＳＶ８が開かれるタイミングとが異なっていてもよい。ただし、レーザ光が出射される期間のうち少なくとも一部の期間において、ガス供給バルブＳＶ３，ＳＶ４，ＳＶ７，ＳＶ８が開かれ、ガス供給口ＳＰ３，ＳＰ４，ＳＰ７，ＳＰ８から加熱されたパージガスが供給される。
　また、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、本実施形態において、加熱されたパージガスが供給される部位において、実施形態２～５の構成が適用されてもよい。
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。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 (18)

  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、
    　前記光路管内の空間を含む閉空間内に加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口と、
    　前記閉空間内のガスを排気する排気口と、
    を備える
    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、
    　前記加熱ガス供給口は、前記パージガスが前記ウィンドウに吹き付けられる位置に設けられる。
  3. 　請求項２に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ウィンドウは、前記レーザ光の進行方向に対して斜めに設けられ、
    　前記加熱ガス供給口は、前記パージガスが前記ウィンドウにおける前記チャンバ側の部位に吹き付けられる位置に設けられる。
  4. 　請求項２に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ウィンドウから出射する前記レーザ光が入射する光学素子を更に備え、
    　前記排気口は、前記ウィンドウから出射する前記レーザ光の進行方向と垂直な方向から見る場合に前記加熱ガス供給口と前記光学素子との間に設けられる。
  5. 　請求項４に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記光学素子よりも前記排気口側と反対側に設けられ、前記閉空間内に非加熱のパージガスを供給する非加熱ガス供給口を更に備える。
  6. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記光路管内において前記ウィンドウを覆い、前記レーザ光が通過するスリットが形成されたウィンドウカバーを更に備え、
    　前記加熱ガス供給口は、前記パージガスが前記ウィンドウと前記ウィンドウカバーとの間に供給される位置に設けられる。
  7. 　請求項６に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ウィンドウカバーは、複数のカバー部材が互いに間隔をあけて配置される多層構造である。
  8. 　請求項６に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ウィンドウカバーは断熱性の材料から成る。
  9. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ウィンドウから出射する前記レーザ光が入射する光学素子と、
    　前記光路管内における前記ウィンドウと前記光学素子との間の位置に設けられ、前記レーザ光が通過するスリットが形成された壁部と、
    を更に備え、
    　前記加熱ガス供給口は、前記壁部よりも前記ウィンドウ側に設けられる。
  10. 　請求項９に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記排気口は、前記壁部と前記光学素子との間に設けられる。
  11. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記光路管の外周面の少なくとも一部は、断熱性の層で覆われる。
  12. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記光路管の少なくとも一部は断熱性の材料から成る。
  13. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記パージガスの温度は前記チャンバ内の温度より高い。
  14. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記加熱ガス供給口に供給される前記パージガスを加熱するガス加熱部を更に備え、
    　前記ガス加熱部は、電熱ヒータ或いはセラミックヒータを含む。
  15. 　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、前記加熱ガス供給口に供給される前記パージガスが流れる配管の一部を加熱する。
  16. 　請求項１５に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記チャンバは金属から成り、
    　前記配管の一部は、前記チャンバの外面上を這う。
  17. 　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、及び、入射する光を増幅して出射する増幅器用チャンバの少なくとも一方である。
  18. 　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、を含み、
    　前記ガスレーザ装置は、
    　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前記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、
    　前記光路管内の空間を含む閉空間内に加熱されたパージガスを供給する加熱ガス供給口と、
    　前記閉空間内のガスを排気する排気口と、
    を備える
    電子デバイスの製造方法。

     
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