WO2023012988A1 - 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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WO2023012988A1
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gas
laser
light
coupling mirror
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耕志 芦川
慎一 松本
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ギガフォトン株式会社
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    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex

Definitions

  • the present disclosure relates to a method of manufacturing a gas laser device and an electronic device.
  • a KrF excimer laser device that outputs a laser beam with a wavelength of about 248.0 nm and an ArF excimer laser device that outputs a laser beam with a wavelength of about 193.4 nm are used.
  • the spectral line width of the spontaneous oscillation light of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is as wide as 350 pm 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, resolution can be reduced. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device to such an extent that the chromatic aberration can be ignored. Therefore, in the laser resonator of the gas laser device, a line narrowing module (LNM) including a band narrowing element (etalon, grating, etc.) is provided in order to narrow the spectral line width.
  • LNM line narrowing module
  • a gas laser device whose spectral line width is narrowed will be referred to as a band-narrowed gas laser device.
  • a gas laser device includes a chamber device that includes an electrode in an interior in which a laser gas is enclosed, and that emits light generated from the laser gas to the outside through a window when a voltage is applied to the electrode, and a chamber device.
  • a mirror that reflects at least part of the light emitted through the window; a holder that holds the mirror; a supporting member that supports the holding portion on the support member; a moving mechanism that moves the holding portion along a plane with respect to the supporting member; and an angle maintaining mechanism that maintains a predetermined angle of inclination of the holding portion with respect to the supporting member good too.
  • a method for manufacturing an electronic device includes a chamber apparatus that includes an electrode in an interior in which a laser gas is enclosed, and that emits light generated from the laser gas to the outside through a window when a voltage is applied to the electrode. , a mirror arranged outside the chamber apparatus for reflecting at least part of the light emitted through the window, a holder holding the mirror, and along a plane perpendicular to the optical axis of the light emitted through the window a support member that movably supports the holding portion by means of a support member; a movement mechanism that moves the holding portion along a plane with respect to the support member; an angle maintenance mechanism that maintains the inclination angle of the holding portion with respect to the support member at a predetermined angle; and outputting the laser light to an exposure apparatus to expose the laser light onto a photosensitive substrate in the exposure apparatus for manufacturing an electronic device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of an electronic device manufacturing apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a gas laser device of a comparative example.
  • FIG. 3 is a front view of an output side holding unit of a comparative example.
  • 4 is a side view of the output-side holding unit shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a front view of an out-coupling mirror.
  • 6 is a front view of the output-side holding unit of the first embodiment;
  • FIG. 7 is a side view of the output-side holding unit shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a side view of the output-side holding unit of Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 9 is a diagram showing the relative positional relationship between the output coupling mirror and the irradiation spot of Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of a control flowchart according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relative positional relationship between the output coupling mirror and the irradiation spot of Embodiment 3.
  • FIG. 12 is a diagram showing part of an example of a control flowchart according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the remaining part of an example of the control flowchart of the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall schematic configuration of an electronic device manufacturing apparatus used in an electronic device exposure process.
  • the manufacturing apparatus used in the exposure process includes a gas laser device 100 and an exposure device 200.
  • Exposure apparatus 200 includes an illumination optical system 210 including a plurality of mirrors 211 , 212 and 213 and a projection optical system 220 .
  • the illumination optical system 210 illuminates the reticle pattern on the reticle stage RT with laser light incident from the gas laser device 100 .
  • the projection optical system 220 reduces and projects the laser light transmitted through the reticle to form an image on a workpiece (not shown) placed on the workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate, such as a semiconductor wafer, to which photoresist is applied.
  • the exposure apparatus 200 synchronously translates the reticle stage RT and the workpiece table WT to expose the workpiece to laser light reflecting the reticle pattern.
  • a semiconductor device which is an electronic device, can be manufactured by transferring a device pattern onto a semiconductor wafer through the exposure process as described above.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of the gas laser device 100 of this example.
  • Gas laser device 100 is, for example, an ArF excimer laser device that uses a mixed gas containing argon (Ar), fluorine ( F2 ), and neon (Ne). This gas laser device 100 outputs laser light with a center wavelength of approximately 193.4 nm.
  • the gas laser device 100 may be a gas laser device other than an ArF excimer laser device, for example, a KrF excimer laser device using a mixed gas containing krypton (Kr), F 2 and Ne. In this case, the gas laser device 100 emits laser light with a center wavelength of about 248.0 nm.
  • a mixed gas containing Ar, F 2 and Ne as laser media and a mixed gas containing Kr, F 2 and Ne as laser media are sometimes called laser gas.
  • Helium (He) may be used instead of Ne in the mixed gas used in each of the ArF excimer laser device and the KrF excimer laser device.
  • the gas laser device 100 of this example includes a housing 110, a laser oscillator 130 as a master oscillator disposed in the inner space of the housing 110, an optical transmission unit 141, an amplifier 160 as a power oscillator, a detector 153, and a display 180. , a processor 190, a laser gas exhaust device 701, and a laser gas supply device 703 as main components.
  • the laser oscillator 130 includes a chamber device CH1, a charger 41, a pulse power module 43, a band narrowing module 60, and an output coupling mirror 70 as main components.
  • FIG. 2 shows the internal configuration of the chamber device CH1 as seen from a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the laser light.
  • the chamber device CH1 includes a housing 30, a pair of windows 31a and 31b, a pair of electrodes 32a and 32b, an insulating portion 33, a feedthrough 34, and an electrode holder portion 36 as main components.
  • the housing 30 is supplied with the above laser gas from the laser gas supply device 703 through a pipe into the internal space of the housing 30, and the laser gas is sealed in the internal space.
  • the internal space is a space in which light is generated by excitation of the laser medium in the laser gas. This light travels to windows 31a and 31b.
  • the window 31a is arranged on the front-side wall surface of the housing 30 in the traveling direction of the laser light from the gas laser device 100 to the exposure device 200, and the window 31b is arranged on the rear-side wall surface of the housing 30 in the traveling direction.
  • the windows 31a and 31b are tilted at a Brewster angle with respect to the traveling direction of the laser light so as to suppress the reflection of the P-polarized light of the laser light.
  • the exit surfaces of the windows 31a and 31b are flat.
  • the electrodes 32a and 32b are arranged facing each other in the inner space of the housing 30, and the longitudinal direction of the electrodes 32a and 32b is the traveling direction of light generated by the high voltage applied between the electrodes 32a and 32b. along the A space between the electrodes 32a and 32b in the housing 30 is sandwiched between windows 31a and 31b.
  • the electrodes 32a and 32b are discharge electrodes for exciting the laser medium by glow discharge.
  • electrode 32a is the cathode and electrode 32b is the anode.
  • the electrode 32a is supported by the insulating portion 33.
  • the insulating portion 33 closes the opening formed in the housing 30 .
  • the insulating portion 33 includes an insulator.
  • a feedthrough 34 made of a conductive member is arranged in the insulating portion 33 .
  • the feedthrough 34 applies the voltage supplied from the pulse power module 43 to the electrode 32a.
  • the electrode 32 b is supported by the electrode holder portion 36 and electrically connected to the electrode holder portion 36 .
  • the charger 41 is a DC power supply that charges a capacitor (not shown) provided inside the pulse power module 43 with a predetermined voltage.
  • the charger 41 is arranged outside the housing 30 and connected to the pulse power module 43 .
  • Pulse power module 43 includes a switch (not shown) controlled by processor 190 . When the switch is turned from OFF to ON by the control, the pulse power module 43 boosts the voltage applied from the charger 41 to generate a pulse-like high voltage, and applies this high voltage to the electrodes 32a and 32b. This is the application circuit.
  • a high voltage is applied, a discharge occurs between electrodes 32a and 32b. The energy of this discharge excites the laser medium within the housing 30 .
  • the excited laser gas shifts to the ground level, light is emitted, and the emitted light passes through the windows 31a and 31b and exits the housing 30.
  • the band narrowing module 60 includes a housing 65, a prism 61, a grating 63, and a rotation stage (not shown) arranged in the internal space of the housing 65.
  • An opening is formed in the housing 65, and the housing 65 is connected to the rear side of the housing 30 through the opening.
  • the prism 61 expands the beam width of the light emitted from the window 31 b and causes the light to enter the grating 63 . Also, the prism 61 reduces the beam width of the reflected light from the grating 63 and returns the light to the internal space of the housing 30 through the window 31b.
  • the prism 61 is supported by a rotating stage and rotated by the rotating stage. Rotation of prism 61 changes the angle of incidence of light on grating 63 . Therefore, by rotating the prism 61, the wavelength of the light returning from the grating 63 to the housing 30 via the prism 61 can be selected.
  • FIG. 2 shows an example in which one prism 61 is arranged, at least one prism may be arranged.
  • the surface of the grating 63 is made of a highly reflective material, and a large number of grooves are provided on the surface at predetermined intervals.
  • Grating 63 is a dispersive optical element.
  • the cross-sectional shape of each groove is, for example, a right triangle.
  • Light incident on the grating 63 from the prism 61 is reflected by these grooves and diffracted in directions corresponding to the wavelength of the light.
  • the grating 63 is Littrow-arranged so that the incident angle of the light incident on the grating 63 from the prism 61 and the diffraction angle of the diffracted light of the desired wavelength match. As a result, light around the desired wavelength is returned to the housing 30 via the prism 61 .
  • the output coupling mirror 70 faces the window 31a, transmits part of the laser light emitted from the window 31a, reflects the other part, and returns it to the internal space of the housing 30 via the window 31a.
  • the output coupling mirror 70 is fixed to a holder (not shown) and arranged in the internal space of the housing 110 .
  • a Fabry-Perot resonator is configured with the grating 63 and the output coupling mirror 70 provided with the casing 30 interposed therebetween, and the casing 30 is arranged on the optical path of the resonator.
  • the optical transmission unit 141 includes high reflection mirrors 141b and 141c as a main configuration.
  • the high-reflection mirrors 141b and 141c are fixed to respective holders (not shown) with their tilt angles adjusted, and are arranged in the internal space of the housing 110 .
  • the high reflection mirrors 141b and 141c highly reflect the laser beam.
  • the high reflection mirrors 141 b and 141 c are arranged on the optical path of the laser light from the output coupling mirror 70 .
  • the laser light is reflected by the high reflection mirrors 141 b and 141 c and travels to the rear mirror 371 of the amplifier 160 . At least part of this laser light is transmitted through the rear mirror 371 .
  • the amplifier 160 amplifies the energy of the laser light output from the laser oscillator 130.
  • a basic configuration of the amplifier 160 is substantially the same as that of the laser oscillator 130 .
  • Electrodes 332 a and 332 b generate discharge for amplifying laser light from laser oscillator 130 .
  • the pulse power module 343, like the pulse power module 43, is a voltage applying circuit.
  • the amplifier 160 is different from the laser oscillator 130 in that it does not include the band narrowing module 60 and includes a rear mirror 371 , a support member 400 , an output side holding unit 500 and a rear side holding unit 600 .
  • the rear mirror 371 is provided between the high reflection mirror 141c and the window 331b to face each other.
  • the rear mirror 371 transmits part of the laser light from the laser oscillator 130 toward the space between the electrodes 332a and 332b, and transmits part of the laser light amplified by the electrodes 332a and 332b to the space between the electrodes 332a and 332b. Reflect into space.
  • the output coupling mirror 370 is provided between the window 331a and the beam splitter 153b to face each other.
  • the output coupling mirror 370 reflects part of the laser light amplified by the electrodes 332a and 332b and emitted toward the space between the electrodes 332a and 332b, and transmits part of the laser light toward the detection unit 153.
  • the surface of the output coupling mirror 370 facing the window 331a is coated with a partially reflective film having a predetermined reflectance.
  • the surface coated with the partially reflective film of the output coupling mirror 370 will be referred to as the main surface.
  • the output coupling mirror 370 has a circular shape, and the surface facing the window 331a and the surface opposite to this surface are flat.
  • the rear mirror 371 and the output coupling mirror 70 have the same configuration as the output coupling mirror 370 .
  • the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370 provided with the housing 330 interposed therebetween constitute a resonator in which the laser light amplified by the electrodes 332a and 332b resonates.
  • the housing 330 is arranged on the optical path of the resonator, and the laser light emitted from the housing 330 reciprocates between the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370 .
  • the reciprocating laser light is amplified each time it passes through the laser gain space between the electrodes 332a and 332b. A portion of the amplified laser light passes through output coupling mirror 370 .
  • the support member 400 is a flat plate longer than the housing 330 and extends in the traveling direction of the laser light. One end of the support member 400 is located closer to the beam splitter 153b (to be described later) of the detector 153 than the window 331a, and the other end of the support member 400 is located closer to the high reflection mirror 141c than the window 331b.
  • the output side holding unit 500 is arranged at one end of the support member 400 and holds the output coupling mirror 370
  • the rear side holding unit 600 is arranged at the other end of the support member 400 and holds the rear mirror 371 .
  • the output coupling mirror 370 is arranged between the window 331a and the beam splitter 153b
  • the rear mirror 371 is arranged between the window 331b and the high reflection mirror 141c. placed.
  • the output coupling mirror 370 and the rear mirror 371 are relatively positioned by the support member 400 , the output side holding unit 500 and the rear side holding unit 600 .
  • the output side holding unit 500 and the rear side holding unit 600 will be described later. Laser light passing through the output coupling mirror 370 travels to the detector 153 .
  • the detection unit 153 includes a beam splitter 153b and an optical sensor 153c as main components.
  • the beam splitter 153b is arranged on the optical path of the laser light that passes through the output coupling mirror 370.
  • the beam splitter 153b allows the laser light passing through the output coupling mirror 370 to pass through the output window 173 with high transmittance, and reflects part of the laser light toward the light receiving surface of the optical sensor 153c.
  • the optical sensor 153c measures the pulse energy of the laser light incident on the light receiving surface of the optical sensor 153c.
  • Optical sensor 153c is electrically connected to processor 190 and outputs a signal to processor 190 indicative of the pulse energy to be measured.
  • Processor 190 controls the voltage applied to electrodes 32a and 32b of amplifier 160 based on the signal.
  • An exit window 173 is provided on the side opposite to the output coupling mirror 370 with respect to the beam splitter 153b of the detection section 153 .
  • the exit window 173 is provided on the wall of the housing 110 .
  • the light transmitted through the beam splitter 153 b is emitted from the emission window 173 to the exposure apparatus 200 outside the housing 110 .
  • This laser light is, for example, a pulsed laser light with a central wavelength of 193.4 nm.
  • the internal spaces of the housings 30 and 330 are filled with a purge gas.
  • the purge gas contains an inert gas such as high-purity nitrogen with reduced impurities such as oxygen.
  • the purge gas is supplied from a purge gas supply source (not shown) arranged outside the housing 110 to the internal spaces of the housings 30 and 330 through pipes (not shown).
  • the display unit 180 is a monitor that displays the state of control by the processor 190 based on signals from the processor 190 .
  • the processor 190 of the present disclosure is a processing device that includes a storage device that stores control programs and a CPU (Central Processing Unit) that executes the control programs.
  • Processor 190 is specially configured or programmed to perform the various processes contained in this disclosure.
  • Processor 190 also controls the entire gas laser apparatus 100 .
  • the processor 190 is also electrically connected to an exposure processor (not shown) of the exposure apparatus 200, and transmits and receives various signals to and from the exposure processor.
  • the laser gas exhaust device 701 and laser gas supply device 703 are electrically connected by the processor 190 .
  • the laser gas evacuation device 701 includes an evacuation pump (not shown), and in accordance with a control signal from the processor 190, the laser gas is evacuated from the internal space of the housings 30 and 330 through piping by the suction of the evacuation pump.
  • the laser gas supply device 703 supplies laser gas from a laser gas supply source (not shown) arranged outside the housing 110 to the internal spaces of the housings 30 and 330 via piping in response to a control signal from the processor 190 .
  • FIG. 3 is a front view of an output side holding unit 500 of a comparative example.
  • 4 is a side view of the output-side holding unit 500 shown in FIG. 3.
  • FIG. 3 is a front view of an output side holding unit 500 of a comparative example.
  • 4 is a side view of the output-side holding unit 500 shown in FIG. 3.
  • the output-side holding unit 500 includes a holding portion 510 that holds the output coupling mirror 370, a base member 520 on which the holding portion 510 is arranged, a supporting member 530 that supports the holding portion 510 via the base member 520, and an angle maintaining unit. and a mechanism 540 .
  • a holding portion 510 that holds the output coupling mirror 370
  • a base member 520 on which the holding portion 510 is arranged a supporting member 530 that supports the holding portion 510 via the base member 520
  • an angle maintaining unit e.g., a mechanism 540 .
  • FIG. 3 illustration of the support member 530 is omitted for ease of viewing.
  • the holding portion 510 includes a main body portion 511 that holds the output coupling mirror 370 and a mounting plate 513 to which the main body portion 511 is mounted and arranged on the base member 520 .
  • FIG. 2 illustrates the holding portion 510 in a simplified manner, and omits the illustration of the main body portion 511 and the mounting plate 513 .
  • a through-hole 511a is provided in the body portion 511 .
  • the through-hole 511a includes a circular large-diameter portion 511b and a circular small-diameter portion 511c.
  • the large-diameter portion 511b is positioned closer to the window 331a than the small-diameter portion 511c and communicates with the small-diameter portion 511c.
  • the diameter of the large diameter portion 511b is larger than the diameter of the small diameter portion 511c, and the large diameter portion 511b has approximately the same size as the output coupling mirror 370, and the output coupling mirror 370 is arranged on the large diameter portion 511b. Light from the output coupling mirror 370 or light directed toward the output coupling mirror 370 passes through the small diameter portion 511c.
  • FIG. 5 is a front view of the output coupling mirror 370.
  • An effective area 370a of the output coupling mirror 370 which overlaps with the small diameter portion 511c, is a circular area irradiated with light from the window 331a.
  • a non-effective region 370b is provided outside the effective region 370a of the output coupling mirror 370. The non-effective region 370b overlaps the stepped surface between the large diameter portion 511b and the small diameter portion 511c and transmits light. It is a ring-shaped area that does not
  • the irradiation spot S of light in the effective area 370a is smaller than the effective area 370a.
  • the shape of the irradiation spot S is formed by a mask (not shown) placed between the window 331a and the output coupling mirror 370.
  • the mask is, for example, a plate-like member having a rectangular transmission hole through which a part of the laser beam is transmitted and which shields another part of the laser beam. Note that the shape of the transmission hole is not limited.
  • the transmission aperture is smaller than the circular-shaped effective area 370a of the out-coupling mirror 370, and the short and long sides of the rectangular-shaped transmission aperture are smaller than the diameter of the effective area 370a.
  • rectangular light travels to the output coupling mirror 370, and the irradiation spot S of the light in the effective area 370a becomes rectangular due to the transmission hole.
  • the short and long sides of the irradiation spot S are smaller than the diameter of the effective area 370a.
  • the mounting plate 513, base member 520, and support member 530 are flat plates. When viewed from the front, the mounting plate 513 is larger than the main body portion 511 and smaller than the base member 520 , and the base member 520 is smaller than the support member 530 .
  • the body portion 511 is fixed to the mounting plate 513, and the mounting plate 513 is fixed to the base member 520 by screws (not shown). Further, the main body portion 511 can be replaced with the mounting plate 513 and the mounting plate 513 can be replaced with the base member 520 .
  • Circular through-holes 513a, 520a, and 530a are provided in the mounting plate 513, the base member 520, and the support member 530, respectively.
  • the through hole 513 a of the mounting plate 513 communicates with the small diameter portion 511 c of the main body 511 and the through hole 520 a of the base member 520
  • the through hole 520 a of the base member 520 communicates with the through hole 530 a of the support member 530 .
  • Light passes through the through holes 513a, 520a, and 530a in the same manner as the through hole 511a.
  • a base member 520 is arranged on one of the main surfaces of the support member 530 .
  • the main surface is substantially perpendicular to the optical axis of the laser beam emitted from the window 331 a and the extending direction of the support member 400 .
  • the support member 530 is long in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the support member 400 .
  • the holding portion 510 and the base member 520 are arranged on one end side of the main surface of the support member 530 .
  • the other end of the support member 530 opposite to the holding portion 510 is fixed to one end of the support member 400 .
  • the angle maintenance mechanism 540 maintains the tilt angle of the holding part 510 with respect to the support member 530 at a predetermined angle.
  • a plurality of adjusting screws 541 are used in the angle maintaining mechanism 540 .
  • the adjusting screws 541 are screwed into screw holes of the base member 520 and their tips are engaged with the support member 530 .
  • the support member 530 supports the holding portion 510 via the base member 520 .
  • the inclination of the base member 520 with respect to the support member 530 is adjusted by adjusting the screwing amount of each adjustment screw 541 .
  • the inclination of the holding portion 510 with respect to the support member 530 is adjusted, and the inclination angle of the main surface of the output coupling mirror 370 with respect to the support member 530 is adjusted and maintained at a predetermined angle.
  • the predetermined angle may be, for example, an angle at which the energy of laser light emitted from the gas laser device 100 is the highest.
  • the main surface of the output coupling mirror 370 and the main surfaces of the mounting plate 513 and the base member 520 irradiated with the light from the window 331a are substantially perpendicular to the optical axis of the light.
  • the configuration of the angle maintaining mechanism 540 is not limited to the adjustment screw 541, and a gimbal mechanism, kinematic mount, or the like may be used.
  • the base member 520 and the support member 530 are provided on the opposite side of the window 331a with respect to the output coupling mirror 370. As shown in FIG. 2, the base member 520 and the support member 530 are provided on the opposite side of the window 331a with respect to the output coupling mirror 370. As shown in FIG. 2, the base member 520 and the support member 530 are provided on the opposite side of the window 331a with respect to the output coupling mirror 370. As shown in FIG.
  • the rear-side holding unit 600 has the same configuration as the output-side holding unit 500 except that it holds the rear mirror 371, so the explanation is omitted.
  • the laser gas is supplied from the laser gas supply device 703 to the internal space of the housing 30 . Also, the angle maintaining mechanism 540 maintains the inclination angle of the main surface of the output coupling mirror 370 with respect to the support member 530 at a predetermined angle by adjusting the screwing amount of the adjustment screw 541 .
  • the processor 190 receives a signal indicating the target energy Et and a light emission trigger signal from an exposure processor (not shown) of the exposure device 200 .
  • the target energy Et is the target value of the laser light energy used in the exposure process.
  • the processor 190 sets a predetermined charging voltage in the charger 41 so that the energy E becomes the target energy Et, and turns on the switch of the pulse power module 43 in synchronization with the light emission trigger signal. Thereby, the pulse power module 43 generates a pulsed high voltage from the electric energy held in the charger 41, and the high voltage is applied between the electrodes 32a and 32b.
  • the processor 190 switches on the pulse power module 343 so that discharge occurs when the laser light from the laser oscillator 130 travels to the discharge space inside the housing 330 .
  • the processor 190 controls the pulse power module 343 so that a high voltage is applied to the electrodes 332a and 332b after a predetermined delay time has elapsed with respect to the timing at which the switch of the pulse power module 43 is turned on.
  • the laser light incident on the amplifier 160 is amplified and oscillated in the amplifier 160 .
  • the laser light that has advanced into the internal space of the housing 330 passes through the windows 331a and 331b and travels to the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370 as described above.
  • the laser light with a predetermined wavelength reciprocates between the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370 .
  • the laser light is amplified every time it passes through the discharge space inside the housing 30, laser oscillation occurs, and part of the laser light becomes amplified laser light.
  • the amplified laser light from the amplifier 160 passes through the output coupling mirror 370 and travels to the beam splitter 153b.
  • a portion of the amplified laser light traveling to the beam splitter 153b passes through the beam splitter 153b and the exit window 173 and travels to the exposure apparatus 200, and the other portion is reflected by the beam splitter 153b and travels to the optical sensor 153c. do.
  • the optical sensor 153c receives the amplified laser light and measures the energy E of the received amplified laser light. Optical sensor 153c outputs a signal indicative of the measured energy E to processor 190 . Processor 190 feedback-controls the charging voltage of chargers 41 and 341 so that difference ⁇ E between energy E and target energy Et is within an allowable range. The laser light whose difference ⁇ E is within the allowable range is transmitted through the beam splitter 153 b and the exit window 173 and enters the exposure apparatus 200 .
  • the output coupling mirror 370 is fixed without moving. is irradiated. The higher the intensity of the light, the faster the out-coupling mirror 370 will degrade.
  • the output coupling mirror 370 has been described above, the rear mirror 371 of the amplifier 160 and the output coupling mirror 70 of the laser oscillator 130 also deteriorate in the same manner as the output coupling mirror 370 of the amplifier 160 . If the mirrors such as the output coupling mirror 370 of the amplifier 160, the rear mirror 371 of the amplifier 160, and the output coupling mirror 70 of the laser oscillator 130 deteriorate quickly, the replacement frequency of the mirrors increases and the operating rate of the gas laser device 100 decreases. There is
  • a gas laser device capable of suppressing a decrease in operating rate is exemplified.
  • FIG. 6 is a front view of the output-side holding unit 500 of this embodiment.
  • 7 is a side view of the output-side holding unit 500 shown in FIG. 6.
  • FIG. FIG. 7 shows a portion of the case 555 in cross section.
  • the configuration of the output side holding unit 500 of this embodiment differs from the configuration of the output side holding unit 500 of the comparative example in the following points.
  • the support member 530 supports the holding section 510 so as to be movable along a plane perpendicular to the optical axis of the light emitted from the window 331a.
  • the output-side holding unit 500 further includes a moving mechanism 550 that moves the holding portion 510 along the plane with respect to the support member 530 .
  • the moving mechanism 550 includes a guide unit 551, cylinders 553a and 553b, and a case 555.
  • the guide unit 551 guides the linear movement of the holding part 510 in the direction along the plane described above, that is, in the direction along the support member 530 .
  • the direction along the plane is the direction along the short side of the rectangular irradiation spot S here, but may be the direction along the long side of the irradiation spot S.
  • Guide unit 551 is a linear guide.
  • the guide unit 551 in this case includes a rail provided in the groove 521 of the base member 520 and a slider arranged on the rear surface of the mounting plate 513 so as to straddle the rail and sliding on the rail.
  • the groove 521 and the guide unit 551 are provided so as not to overlap the through holes 513a and 520a.
  • the cylinders 553a and 553b sandwich the mounting plate 513 from both sides in the movement direction of the holding portion 510.
  • the shafts of the cylinders 553a and 553b extend in the moving direction of the holding part 510, the tip of the shaft of the cylinder 553a is connected to the side surface of the mounting plate 513, and the tip of the shaft of the cylinder 553b is on the opposite side of the side surface. It is connected to the side surface of the mounting plate 513 .
  • Cylinders 553 a and 553 b are electrically connected to processor 190 and push and pull mounting plate 513 by movement of their respective axes under the control of processor 190 .
  • the cylinders 553a and 553b are interlocked with each other and their respective axes move in the longitudinal direction.
  • the cylinder 553a pushes the mounting plate 513 through the shaft and the cylinder 553b pulls the mounting plate 513 through the shaft, or the cylinder 553a pulls the mounting plate 513 through the shaft and the cylinder 553b pulls the mounting plate 513 through the shaft.
  • Push the mounting plate 513 push the mounting plate 513 .
  • the pushing amount of the cylinder 553a is the same as the pulling amount of the cylinder 553b, and the pulling amount of the cylinder 553a is the same as the pushing amount of the cylinder 553b. is.
  • the cylinders 553a and 553b are not connected to the processor 190, and the installation plate 513 may be moved by the operation of the cylinders 553a and 553b by the administrator of the gas laser device 100.
  • the cylinder 553a is provided with a spring (not shown) that expands and contracts in the moving direction of the holding portion 510 . As the spring extends, cylinder 553a pushes against mounting plate 513 and cylinder 553b pulls against mounting plate 513. As shown in FIG. Also, when the spring is compressed, the cylinder 553a pulls the mounting plate 513 and the cylinder 553b pushes the mounting plate 513. As shown in FIG.
  • a tip end of each shaft of the cylinders 553 a and 553 b may be connected to a side surface of the body portion 511 .
  • the movement of the holding portion 510 by the cylinders 553 a and 553 b causes the output coupling mirror 370 to move via the holding portion 510 .
  • the case 555 is arranged on the support member 530 and surrounds the main body 511 , the mounting plate 513 and the base member 520 of the output side holding unit 500 .
  • the upper surface of the case 555 is open, and when the case 555 is viewed from the front, the opening 555a of the case 555 does not move even when the output coupling mirror 370 moves, and even if the output coupling mirror 370 is stopped, the output current is output. It is provided so as to overlap the coupling mirror 370 .
  • Cylinders 553 a and 553 b are fixed to the side surface of the case 555 , and the axes of the cylinders 553 a and 553 b pass through the side surface of the case 555 .
  • the angle maintaining mechanism 540 of this embodiment maintains the tilt angle of the holding portion 510 with respect to the support member 530 at a predetermined angle regardless of the position of the holding portion 510 .
  • the processor 190 stops the chargers 41 and 341 and turns off the switches of the pulse power modules 43 and 343 . Therefore, light emission is stopped.
  • the processor 190 pushes and pulls the mounting plate 513 by the cylinders 553a and 553b to move the holder 510 along a plane perpendicular to the optical axis of the light emitted from the window 331a.
  • the holding part 510 moves in the direction along the short side of the rectangular irradiation spot S and is guided in the moving direction by the guide unit 551 . Movement of the holder 510 also moves the out-coupling mirror 370 .
  • the holding part 510 and the output coupling mirror 370 move, the irradiation spot S does not move.
  • the holding part 510 moves within a range in which the irradiation spot S is contained within the effective area 370a and the irradiation spot S does not overlap the non-effective area 370b. Due to the movement of the holding part 510 and the output coupling mirror 370, the position of the irradiation spot S within the effective area 370a is shifted compared to before the holding part 510 and the output coupling mirror 370 are moved. At least part of the irradiation spot S after movement should be shifted compared to the irradiation spot S before movement.
  • the operation of the gas laser device 100 after the position of the irradiation spot S is displaced is the same as the operation described in the comparative example, so description thereof will be omitted.
  • the tilt angle of the main surface of the output coupling mirror 370 with respect to the support member 530 can be maintained at a predetermined angle by adjusting the screwing amount of the adjusting screw 541 in the angle maintaining mechanism 540. is.
  • the gas laser device 100 of the present embodiment includes electrodes 332a and 332b in an interior in which a laser gas is sealed. and a chamber device CH3 that emits through. Gas laser device 100 further includes an output coupling mirror 370 that is arranged outside chamber device CH3 and reflects part of the light emitted through window 331a, and a holding portion 510 that holds output coupling mirror 370. . The gas laser device 100 also includes a support member 530 that supports the holding portion 510 so as to be movable along a plane perpendicular to the optical axis of the light emitted through the window 331a, and the holding portion 510 that is attached to the support member 530. Further provided are a moving mechanism 550 for moving along a plane, and an angle maintaining mechanism 540 for maintaining the tilt angle of the holding part 510 with respect to the supporting member 530 at a predetermined angle.
  • the holding part 510 is moved by the moving mechanism 550 relative to the supporting member 530 along the plane perpendicular to the optical axis of the light, so the output coupling mirror 370 held by the holding part 510 is also moved.
  • the movement of the output coupling mirror 370 shifts the position of the light irradiation spot S on the output coupling mirror 370 .
  • the position of the irradiation spot S shifts, local light irradiation on the output coupling mirror 370 is suppressed compared to the case where the irradiation spot S is positioned at one location on the output coupling mirror 370 without shifting the position of the irradiation spot S. and deterioration of the out-coupling mirror 370 can be suppressed.
  • the life of the output coupling mirror 370 can be lengthened, an increase in the replacement frequency of the output coupling mirror 370 can be suppressed, and a decrease in the operating rate of the gas laser device 100 due to replacement can be suppressed.
  • the angle maintaining mechanism 540 maintains the tilt angle of the holding portion 510 with respect to the support member 530 at a predetermined angle. Therefore, even if the output coupling mirror 370 moves, the change in tilt angle due to the movement can be suppressed. As a result, the frequency of angle adjustment accompanying the movement of the output coupling mirror 370 can be reduced, and a decrease in the operating rate of the gas laser device 100 due to the angle adjustment can be suppressed.
  • FIG. 8 is a side view of the output-side holding unit 500 of this embodiment.
  • the configuration of the moving mechanism 550 is different from that of the moving mechanism 550 of the first embodiment.
  • the moving mechanism 550 of this embodiment includes an actuator 557 that moves the holding portion 510 instead of the cylinders 553a and 553b.
  • the axis of the actuator 557 extends in the moving direction of the holding part 510 , and the tip of the axis of the actuator 557 is connected to the side surface of the mounting plate 513 .
  • Actuator 557 is electrically connected to processor 190 such that the shaft moves longitudinally under the control of processor 190 to push or pull mounting plate 513 through the shaft.
  • a power source for the actuator 557 includes, for example, a stepping motor, but is not particularly limited.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relative positional relationship between the output coupling mirror 370 and the irradiation spot S of this embodiment.
  • the output-coupling mirror 370 of this embodiment moves to three positions of the position coordinates P1, P2, and P3, and the movement of the output-coupling mirror 370 moves the irradiation spot S to three positions in the effective area 370a.
  • the destination positions of the output coupling mirror 370 may be other than the three.
  • the irradiation spots S when the output coupling mirror 370 moves to the position coordinates P1, P2, and P3 are shown as irradiation spots S1, S2, and S3, respectively.
  • the irradiation spots S1, S2, S3 have the same size. Irradiation spots S2 and S3 are indicated by dashed lines for ease of viewing.
  • the irradiation spots S1, S2, S3 do not overlap each other and are positioned apart from each other.
  • the right side of the irradiation spot S1 and the left side of the irradiation spot S2, and the left side of the irradiation spot S1 and the right side of the irradiation spot S3 are equal to or greater than the length of the short side of the irradiation spot S1, preferably approximately three times the length. is seperated.
  • the center of the irradiation spot S1 overlaps the center of the effective area 370a.
  • the output coupling mirror 370 moves to the left of the position coordinate P1, and the center of the irradiation spot S2 is located on the right side of the effective area 370a.
  • the output coupling mirror 370 moves to the right side of the position coordinate P1, and the center of the irradiation spot S3 is located on the left side of the effective area 370a.
  • the irradiation spot S3 is located on the opposite side of the irradiation spot S2 from the irradiation spot S1. Note that the position coordinates P1, P2, and P3 may be positioned anywhere as long as at least a portion of the irradiation spot S before movement does not overlap the irradiation spot S after movement.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a control flowchart of the processor 190 of this embodiment.
  • the control flow of this embodiment includes steps SP11 to SP19.
  • the processor 190 stops the chargers 41 and 341 and turns off the switches of the pulse power modules 43 and 343, as in the first embodiment. Therefore, light emission is stopped.
  • Step SP12 the processor 190 sets the shot number N of the amplified laser light received by the optical sensor 153c to zero.
  • Step SP13 the processor 190 sets a predetermined charging voltage to the chargers 41 and 341 and switches on the pulse power modules 43 and 343 as described in the comparative example.
  • a portion of the amplified laser light from amplifier 160 is transmitted through output coupling mirror 370 and travels to beam splitter 153b.
  • a part of the amplified laser light traveling to the beam splitter 153b is reflected by the beam splitter 153b and travels to the optical sensor 153c.
  • the optical sensor 153c receives the amplified laser light and outputs a signal to the processor 190 indicating that the light has been received.
  • the processor 190 starts accumulating the number of light reception times of the signal and advances the flow to step SP14.
  • the optical sensor 153c receives the amplified laser light and starts measuring the shot number N of the received amplified laser light.
  • the optical sensor 153c outputs a signal indicating the measured number of shots N to the processor 190 each time.
  • the processor 190 advances the flow to step SP14.
  • the output coupling mirror 370 is positioned at the position coordinate P1, so the irradiation spot S1 overlaps the output coupling mirror 370.
  • Step SP14 In this step, if the number of shots N is equal to or less than the threshold value Nth, the processor 190 repeats step SP14. If the number of shots N is greater than the threshold value Nth, the processor 190 advances the flow to step SP15.
  • the threshold Nth is input to the storage device of the processor 190 as a parameter.
  • the threshold Nth is, for example, 20 billion pulse shots, but can be changed as appropriate.
  • Step SP16 processor 190 outputs a signal indicating a request to stop light emission to exposure apparatus 200 . After outputting the signal to the exposure apparatus 200, the processor 190 advances the flow to step SP17.
  • Step SP17 the processor 190 returns the flow to step SP16 unless the processor 190 receives a signal from the exposure apparatus 200 to stop the light emission.
  • the processor 190 stops the chargers 41 and 341 and switches off the pulse power modules 43 and 343 . This stops light emission, and the processor 190 advances the flow to step SP18.
  • the gas laser device 100 is required to stably output a desired laser beam for a long time, and long-term laser oscillation generates impurities inside the housing 330 of the chamber device CH3. Impurities absorb laser light or deteriorate the state of discharge. Therefore, when impurities accumulate in the housing of chamber device CH3, the intensity of the laser light is lowered, and gas laser device 100 may not be able to emit laser light that satisfies the performance required by exposure device 200 due to the impurities.
  • the processor 190 causes the laser gas exhaust device 701 to exhaust the laser gas inside the housing 330 of the chamber device CH3, and then the laser gas supply device 703 supplies new laser gas containing the laser medium to the interior of the housing 330.
  • the processor 190 controls the gas exhaust from the laser gas exhaust device 701 and the gas supply from the laser gas supply device 703 so that the laser gas inside the housing 330 of the chamber device CH3 is exchanged while the voltage application is stopped. to control.
  • the processor 190 advances the flow to step SP18 after confirming the input of the signal indicating the stop of light emission regardless of the completion of the replacement of the laser gas.
  • Step SP18 the processor 190 sets the position number X obtained by adding 1 to the current position number X as a new position number X.
  • Processor 190 then controls actuator 557 to move out-coupling mirror 370 via holder 510 to the position coordinate PX corresponding to the new position number X.
  • processor 190 controls actuator 557 to stop output coupling mirror 370 at position coordinates P2 and P3 via holding unit 510, and returns the flow to step SP12. .
  • the irradiation spot S2 overlaps the output coupling mirror 370 when the flow advances from step SP12 to step SP13.
  • the irradiation spot S3 overlaps the output coupling mirror 370 when the flow advances from step SP12 to step SP13. In this manner, the out-coupling mirror 370 moves three places, and the irradiation spot S moves three places.
  • the movement of the output coupling mirror 370 in this step may be performed during the replacement of the laser gas described as an optional step in step SP17.
  • Step SP19 the processor 190 outputs a signal indicating the replacement of the output coupling mirror 370 to the display section 180, and the display section 180 notifies the replacement of the output coupling mirror 370.
  • the processor 190 ends the flow.
  • the processor 190 controls the actuator 557 to move the output coupling mirror through the holding portion 510 as described in steps SP11, SP18, and SP13. After the 370 is stopped at the first position, it is moved from the first position to the second position and stopped at the second position.
  • the first position is the position coordinate P1
  • the second position in this case is the position coordinate P2 different from the first position.
  • the first position is the position coordinate P2
  • the second position in this case is the position coordinate P3.
  • Processor 190 controls pulse power module 343 to apply a voltage to electrodes 332a and 332b after output coupling mirror 370 has stopped at the first and second positions, respectively.
  • the out-coupling mirror 370 when a voltage is applied to the electrodes 332a, 332b, light is generated which is directed to the out-coupling mirror 370 resting at the first position and the out-coupling mirror resting at the second position. Irradiate 370. Therefore, since the irradiation spots S of the light that irradiates the output coupling mirror 370 are positioned at a plurality of positions, the output coupling mirror 370 is located at a plurality of positions, as compared with the case where the irradiation spots S are positioned at one position. 100 light outputs can be used. Also, the out-coupling mirror 370 may have a wider range of use.
  • the output coupling mirror 370 is moved by the actuator 557, so the burden on the administrator of the gas laser device 100 can be reduced compared to the case where the administrator of the gas laser device 100 manually moves the output coupling mirror 370.
  • FIG. 10 in the above configuration, after the output coupling mirror 370 stops, a voltage is applied to the electrodes 332a and 332b to emit light. For this reason, compared to the case where voltage is applied to the electrodes 332a and 332b while the output coupling mirror 370 is moving and light is emitted, the performance of the laser beam, such as the divergence angle of the laser beam due to the variation in the alignment of the output coupling mirror 370, is affected. influence can be suppressed.
  • the processor 190 causes the output coupling mirror 370 to stop at the first position and the voltage is applied to the electrodes 332a and 332b, as described in steps SP13 to SP17. Thereafter, the pulse power module 343 is controlled to stop applying the voltage to the electrodes 332a and 332b after the output coupling mirror 370 starts moving from the first position until it stops at the second position.
  • the processor 190 causes the laser gas inside the chamber device CH3 to be exchanged while stopping the application of the voltage and the emission of light as described in step SP17.
  • the laser gas exhaust device 701 and the laser gas supply device 703 are controlled so that
  • the above configuration allows the laser gas to be exchanged before the output coupling mirror 370 stops at the second position and the voltage is applied to the electrodes 332a, 332b.
  • the change of the laser gas causes the gas laser device 100 to have a lower intensity than when the laser gas is not changed even if the output coupling mirror 370 is moved to the second position and a voltage is applied to the electrodes 332a and 332b. can emit suppressed light.
  • the processor 190 controls the actuator 557 to move the output coupling mirror 370 through the holding section 510 during the replacement of the laser gas, as described in steps SP17 and SP18. It may be moved from one position to a second position.
  • the output coupling mirror 370 moves during the replacement of the laser gas, so the downtime of the gas laser device 100 can be shortened compared to the case of moving after the replacement of the laser gas.
  • At least part of the irradiation spot S2 of the light that irradiates the output coupling mirror 370 when the output coupling mirror 370 is stopped at the second position is at least part of the output coupling mirror 370 at the first position. , it does not overlap the irradiation spot S1 of the light that irradiates the output coupling mirror 370 when it stops at the position of .
  • the configuration of the gas laser device 100 of this embodiment is the same as the configuration of the gas laser device 100 of Embodiment 2, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relative positional relationship between the output coupling mirror 370 and the irradiation spot S of this embodiment.
  • the output coupling mirror 370 of this embodiment moves back and forth between the position coordinate P1 and the position coordinate P2.
  • the irradiation spots S when the output coupling mirror 370 moves to the position coordinates P1 and P2 are shown as irradiation spots S1 and S2, respectively.
  • the irradiation spot S2 is indicated by a dashed line.
  • the irradiation spots S1 and S2 do not overlap each other and are positioned apart from each other.
  • the position coordinates P1 of the present embodiment are the position coordinates P3 of the second embodiment, and the center of the irradiation spot S1 is located on the left side of the effective area 370a at the position coordinates P1 of the present embodiment.
  • the position coordinate P2 of the present embodiment is the position coordinate P2 of the second embodiment, and the center of the irradiation spot S2 is located on the right side of the effective area 370a at the position coordinate P2 of the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing part of an example of the control flowchart of the processor 190 of this embodiment
  • FIG. 13 is a diagram showing the remaining part of the example of the control flowchart of the processor 190 of this embodiment.
  • the control flow of this embodiment includes steps SP11 to SP14 and SP19 of the second embodiment, and steps SP31 to SP36.
  • the processor 190 advances the flow to step SP31.
  • the number of reciprocations M which will be described later, is zero.
  • processor 190 controls actuator 557 to move out-coupling mirror 370 via holding portion 510 from position coordinate P1 to position coordinate P2. This causes the output coupling mirror 370 to start moving to the position coordinate P2.
  • the pulse oscillation repetition frequency is, for example, 6 kHz
  • the moving speed of the output coupling mirror 370 is, for example, 0.1 ⁇ m/pulse or more and 1.0 ⁇ m/pulse or less. Note that the moving speed may be constant regardless of the repetition frequency of pulse oscillation.
  • the irradiation spot S Due to the movement of the output coupling mirror 370, the irradiation spot S is gradually shifted. In the gradually displaced irradiation spot S, part of the irradiation spot before movement overlaps part of the irradiation spot after movement.
  • the processor 190 advances the flow to step SP14.
  • Step SP14 In this step, if the number of shots N is greater than the threshold value Nth, the processor 190 advances the flow to step SP19. If the number of shots N is equal to or less than the threshold value Nth, the processor 190 advances the flow to step SP32.
  • Step SP32 In this step, if the output coupling mirror 370 has not reached the position coordinate P2, the processor 190 returns the flow to step SP14. If output coupling mirror 370 reaches position coordinate P2, processor 190 advances the flow to step SP33.
  • processor 190 controls actuator 557 to move out-coupling mirror 370 via holding portion 510 from position coordinate P2 to position coordinate P1. That is, processor 190 returns output coupling mirror 370 to position coordinate P1. This causes the output coupling mirror 370 to start moving to the position coordinate P1, and the processor 190 advances the flow to step SP34.
  • Step SP34 In this step, if the number of shots N is greater than the threshold value Nth, the processor 190 advances the flow to step SP19. If the number of shots N is equal to or less than the threshold value Nth, the processor 190 advances the flow to step SP35.
  • Step SP35 In this step, if the output coupling mirror 370 has not reached the position coordinate P1, the processor 190 returns the flow to step SP34. If output coupling mirror 370 reaches position coordinate P1, output coupling mirror 370 has reciprocated between position coordinate P1 and position coordinate P2, and processor 190 advances the flow to step SP36.
  • Step SP36 In this step, if the number of round trips M is greater than the threshold Mth, the processor 190 advances the flow to step SP19. If the number of round trips M is equal to or less than the threshold value Mth, the processor 190 adds 1 to the current number of round trips M, and returns the flow to step SP31.
  • the threshold Mth is stored as a parameter in the storage device of the processor 190, and is, for example, one million times, but can be changed as appropriate.
  • the processor 190 controls the actuator 557 during voltage application as described in the order of steps SP11 to SP13, step SP31, step SP14, and step SP32. Then, the output coupling mirror 370 is moved from the first position to the second position different from the first position via the holding portion 510 .
  • the pulse oscillation repetition frequency at this time is, for example, 6 kHz, and the moving speed of the output coupling mirror 370 is, for example, 0.1 ⁇ m/pulse or more and 1.0 ⁇ m/pulse or less.
  • the gas laser device 100 continues to emit light while the output coupling mirror 370 is moving. Therefore, deterioration of the output coupling mirror 370 can be suppressed and the downtime of the gas laser device 100 can be shortened, as compared with the case where light emission is stopped while the output coupling mirror 370 is moving. Further, the output coupling mirror 370 moves at a moving speed of 0.1 ⁇ m/pulse or more and 1.0 ⁇ m/pulse or less with respect to a repetition frequency of 6 kHz, for example. In this case, it is possible to suppress the influence on the performance of the laser light such as the divergence angle of the laser light due to the variation in the alignment of the output coupling mirror 370 .
  • the processor 190 controls the actuator 557 during voltage application to move the output coupling mirror 370 between the first position and the second position via the holding portion 510. reciprocate.
  • the usage period of the output coupling mirror 370 can be longer than when the output coupling mirror 370 moves in only one direction between the first position and the second position.
  • the gas laser device 100 of each of the above embodiments has been described using the output side holding unit 500.
  • the rear side holding unit 600 is the output side holding unit 600.
  • the same actions and effects as those of the holding unit 500 can be obtained.
  • the output side holding unit 500 is used on the laser oscillator 130 side, the same functions and effects as described above can be obtained.
  • a rear mirror identical to the rear mirror 371 may be arranged instead of the band narrowing module 60.
  • the rear mirror may be a total reflection mirror.
  • the rear mirror may be held by the rear side holding unit 600 , and in this case, the rear side holding unit 600 can obtain the same functions and effects as the output side holding unit 500 .
  • the movement of the output coupling mirror 370 is linear movement, but may be other movement such as rotational movement.
  • the base member 520 does not necessarily have to be arranged, and the holding portion 510 may be arranged on the support member 530 . In this case, the adjusting screw 541 may be screwed with the base member 520 .

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Abstract

ガスレーザ装置は、レーザガスが封入される内部に電極を備え、電圧が電極に印加されることでレーザガスから発生する光をウインドウを介して外部に出射するチャンバ装置と、チャンバ装置の外部に配置され、ウインドウを介して出射する光の少なくとも一部を反射するミラーと、ミラーを保持する保持部と、ウインドウを介して出射する光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に保持部を支持する支持部材と、支持部材に対して保持部を平面に沿って移動させる移動機構と、支持部材に対する保持部の傾き角度を所定角に維持する角度維持機構とを備える。

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、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及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。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８．０ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３．４ｎｍ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。
　ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０ｐｍ～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線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、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Ｌｉｎｅ　Ｎａｒｒｏｗｉｎｇ　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ガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
特開平１１－３３０５９２号公報 実開平３－７３４７４号公報 特開平１０－１４４９８７号公報
概要
　本開示の一態様によるガスレーザ装置は、レーザガスが封入される内部に電極を備え、電圧が電極に印加されることでレーザガスから発生する光をウインドウを介して外部に出射するチャンバ装置と、チャンバ装置の外部に配置され、ウインドウを介して出射する光の少なくとも一部を反射するミラーと、ミラーを保持する保持部と、ウインドウを介して出射する光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に保持部を支持する支持部材と、支持部材に対して保持部を平面に沿って移動させる移動機構と、支持部材に対する保持部の傾き角度を所定角に維持する角度維持機構と、を備えてもよい。
　本開示の一態様による電子デバイスの製造方法は、レーザガスが封入される内部に電極を備え、電圧が電極に印加されることでレーザガスから発生する光をウインドウを介して外部に出射するチャンバ装置と、チャンバ装置の外部に配置され、ウインドウを介して出射する光の少なくとも一部を反射するミラーと、ミラーを保持する保持部と、ウインドウを介して出射する光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に保持部を支持する支持部材と、支持部材に対して保持部を平面に沿って移動させる移動機構と、支持部材に対する保持部の傾き角度を所定角に維持する角度維持機構と、を備えるガスレーザ装置によってレーザ光を生成し、レーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にレーザ光を露光してもよい。
　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装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図２は、比較例のガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図３は、比較例の出力側保持ユニットの正面図である。 図４は、図３に示す出力側保持ユニットの側面図である。 図５は、出力結合ミラーの正面図である。 図６は、実施形態１の出力側保持ユニットの正面図である。 図７は、図６に示す出力側保持ユニットの側面図である。 図８は、実施形態２の出力側保持ユニットの側面図である。 図９は、実施形態２の出力結合ミラーと照射スポットとの相対的な位置関係を示す図である。 図１０は、実施形態２の制御フローチャートの一例を示す図である。 図１１は、実施形態３の出力結合ミラーと照射スポットとの相対的な位置関係を示す図である。 図１２は、実施形態３の制御フローチャートの一例の一部を示す図である。 図１３は本実施形態３の制御フローチャートの一例の残りの一部を示す図である。
実施形態
１．電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の説明
２．比較例のガスレーザ装置の説明
　２．１　構成
　２．２　動作
　２．３　課題
３．実施形態１のガスレーザ装置の説明
　３．１　構成
　３．２　動作
　３．３　作用・効果
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
　４．１　構成
　４．２　動作
　４．３　作用・効果
５．実施形態３のガスレーザ装置の説明
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．３　作用・効果
　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．電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の説明
　図１は、電子デバイスの露光工程で使用される電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１に示すように、露光工程で使用される製造装置は、ガスレーザ装置１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２，２１３を含む照明光学系２１０と、投影光学系２２０とを含む。照明光学系２１０は、ガスレーザ装置１００から入射するレーザ光によって、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、レチクルを透過するレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置される不図示の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る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する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。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
　図２は、本例のガスレーザ装置１００の全体の概略構成例を示す模式図である。
　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。このガスレーザ装置１００は、中心波長が約１９３．４ｎｍのレーザ光を出力する。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）、Ｆ２、及び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２４８．０ｎｍのレーザ光を出射する。レーザ媒質であるＡｒ、Ｆ２、及びＮｅを含む混合ガスやレーザ媒質である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。なお、ＡｒＦエキシマレーザ装置及びＫｒＦエキシマレーザ装置のそれぞれで使用される混合ガスでは、Ｎｅの代わりにヘリウム（Ｈｅ）が用いられてもよい。
　本例のガスレーザ装置１００は、筐体１１０と、筐体１１０の内部空間に配置されるマスターオシレータであるレーザ発振器１３０、光伝送ユニット１４１、パワーオシレータである増幅器１６０、検出部１５３、表示部１８０、プロセッサ１９０、レーザガス排気装置７０１、及びレーザガス供給装置７０３と、を主な構成として含む。
　レーザ発振器１３０は、チャンバ装置ＣＨ１と、充電器４１と、パルスパワーモジュール４３と、狭帯域化モジュール６０と、出力結合ミラー７０と、を主な構成として含む。
　図２においては、レーザ光の進行方向に略垂直な方向からみたチャンバ装置ＣＨ１の内部構成が示されている。チャンバ装置ＣＨ１は、筐体３０と、一対のウインドウ３１ａ，３１ｂと、一対の電極３２ａ，３２ｂと、絶縁部３３と、フィードスルー３４と、電極ホルダ部３６と、を主な構成として備える。
　筐体３０は、レーザガス供給装置７０３から配管を介して筐体３０の内部空間に上記のレーザガスを供給され、内部空間においてレーザガスを封入する。内部空間は、レーザガス中のレーザ媒質の励起によって光が発生する空間である。この光は、ウインドウ３１ａ，３１ｂに進行する。
　ウインドウ３１ａはガスレーザ装置１００から露光装置２００へのレーザ光の進行方向における筐体３０のフロント側の壁面に配置され、ウインドウ３１ｂは当該進行方向における筐体３０のリア側の壁面に配置される。ウインドウ３１ａ，３１ｂは、レーザ光のＰ偏光の反射が抑制されるように、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いる。ウインドウ３１ａ，３１ｂの出射面は、平面である。
　電極３２ａ，３２ｂは筐体３０の内部空間において互いに対向して配置されており、電極３２ａ，３２ｂの長手方向は電極３２ａと電極３２ｂとの間に印加される高電圧によって発生する光の進行方向に沿っている。筐体３０における電極３２ａと電極３２ｂとの間の空間は、ウインドウ３１ａとウインドウ３１ｂとにより挟まれている。電極３２ａ，３２ｂは、グロー放電によりレーザ媒質を励起するための放電電極である。本例では、電極３２ａがカソードであり、電極３２ｂがアノードである。
　電極３２ａは、絶縁部３３によって支持されている。絶縁部３３は、筐体３０に形成された開口を塞いでいる。絶縁部３３は、絶縁体を含む。また、絶縁部３３には、導電部材からなるフィードスルー３４が配置されている。フィードスルー３４は、パルスパワーモジュール４３から供給される電圧を電極３２ａに印加する。電極３２ｂは、電極ホルダ部３６に支持されていると共に、電極ホルダ部３６に電気的に接続されている。
　充電器４１は、パルスパワーモジュール４３の内部に設けられる不図示の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。充電器４１は、筐体３０の外部に配置されており、パルスパワーモジュール４３に接続されている。パルスパワーモジュール４３は、プロセッサ１９０によって制御される不図示のスイッチを含む。パルスパワーモジュール４３は、スイッチが当該制御によってＯＦＦからＯＮになると、充電器４１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、この高電圧を電極３２ａ，３２ｂに印加する電圧印加回路である。高電圧が印加されると、電極３２ａと電極３２ｂとの間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、筐体３０内のレーザ媒質が励起される。励起されたレーザガスが基底準位に移行するとき、光が放出され、放出された光はウインドウ３１ａ，３１ｂを透過して筐体３０の外部に出射する。
　狭帯域化モジュール６０は、筐体６５と、筐体６５の内部空間に配置されるプリズム６１、グレーティング６３、及び不図示の回転ステージと、を含む。筐体６５には開口が形成されており、筐体６５は開口を介して筐体３０のリア側に接続されている。
　プリズム６１は、ウインドウ３１ｂから出射する光のビーム幅を拡大させて、当該光をグレーティング６３に入射させる。また、プリズム６１は、グレーティング６３からの反射光のビーム幅を縮小させると共に、その光を、ウインドウ３１ｂを介して、筐体３０の内部空間に戻す。プリズム６１は、回転ステージに支持されており、回転ステージによって回転する。プリズム６１の回転により、グレーティング６３に対する光の入射角が変更される。従って、プリズム６１を回転させることにより、グレーティング６３からプリズム６１を介して筐体３０に戻る光の波長を選択することができる。図２では、１つのプリズム６１が配置されている例を示しているが、プリズムは少なくとも１つ配置されていればよい。
　グレーティング６３の表面は高反射率の材料によって構成され、表面に多数の溝が所定間隔で設けられている。グレーティング６３は、分散光学素子である。各溝の断面形状は、例えば、直角三角形である。プリズム６１からグレーティング６３に入射する光は、これらの溝によって反射されると共に、光の波長に応じた方向に回折させられる。グレーティング６３は、プリズム６１からグレーティング６３に入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されている。これにより、所望の波長付近の光がプリズム６１を介して筐体３０に戻される。
　出力結合ミラー７０は、ウインドウ３１ａと向かい合い、ウインドウ３１ａから出射されるレーザ光のうちの一部を透過させて、他の一部を反射させてウインドウ３１ａを介して筐体３０の内部空間に戻す。出力結合ミラー７０は、不図示のホルダに固定されており、筐体１１０の内部空間に配置されている。
　筐体３０を挟んで設けられるグレーティング６３と出力結合ミラー７０とで、ファブリペロー型の共振器が構成され、筐体３０は共振器の光路上に配置される。
　光伝送ユニット１４１は、高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃを主な構成として含む。高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃは、それぞれの傾き角度が調整された状態でそれぞれ不図示のホルダに固定されており、筐体１１０の内部空間に配置されている。高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃは、レーザ光を高反射する。高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃは、出力結合ミラー７０からのレーザ光の光路上に配置される。当該レーザ光は、高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃで反射して、増幅器１６０のリアミラー３７１に進行する。このレーザ光の少なくとも一部は、リアミラー３７１を透過する。
　増幅器１６０は、レーザ発振器１３０から出力されたレーザ光のエネルギーを増幅する。増幅器１６０の基本的な構成は、レーザ発振器１３０と概ね同じである。増幅器１６０の構成要素をレーザ発振器１３０の構成要素と分けるために、増幅器１６０のチャンバ装置、筐体、一対のウインドウ、一対の電極、絶縁部、フィードスルー、電極ホルダ部、充電器、パルスパワーモジュール、及び出力結合ミラーを、チャンバ装置ＣＨ３、筐体３３０、一対のウインドウ３３１ａ，３３１ｂ、一対の電極３３２ａ，３３２ｂ、絶縁部３３３、フィードスルー３３４、電極ホルダ部３３６、充電器３４１、パルスパワーモジュール３４３、及び出力結合ミラー３７０として説明する。電極３３２ａ，３３２ｂは、レーザ発振器１３０からのレーザ光を増幅するための放電を生成する。パルスパワーモジュール３４３は、パルスパワーモジュール４３と同様に電圧印加回路である。
　また、増幅器１６０は、狭帯域化モジュール６０を備えず、リアミラー３７１と、支持部材４００と、出力側保持ユニット５００と、リア側保持ユニット６００とを備える点で、レーザ発振器１３０とは異なる。
　リアミラー３７１は、高反射ミラー１４１ｃとウインドウ３３１ｂとの間に設けられ、それぞれに向かい合う。リアミラー３７１は、レーザ発振器１３０からのレーザ光の一部を電極３３２ａ，３３２ｂの間の空間に向かって透過させ、電極３３２ａ，３３２ｂで増幅されたレーザ光の一部を電極３３２ａ，３３２ｂの間の空間に向けて反射する。
　出力結合ミラー３７０は、ウインドウ３３１ａとビームスプリッタ１５３ｂとの間に設けられ、それぞれに向かい合う。出力結合ミラー３７０は、電極３３２ａ，３３２ｂで増幅されて出射したレーザ光の一部を電極３３２ａ，３３２ｂの間の空間に向かって反射させ、当該レーザ光の一部を検出部１５３に向かって透過させる。このために、出力結合ミラー３７０のウインドウ３３１ａに向かい合う面には、所定の反射率をもつ部分反射膜がコーティングされている。以下、出力結合ミラー３７０の部分反射膜がコーティングされている面を主面とする。
　出力結合ミラー３７０は円形形状であり、ウインドウ３３１ａに向かい合う面及び当該面とは反対側の面は平面である。リアミラー３７１及び出力結合ミラー７０は、出力結合ミラー３７０と同じ構成である。
　筐体３３０を挟んで設けられるリアミラー３７１と出力結合ミラー３７０とで、電極３３２ａ，３３２ｂで増幅されるレーザ光が共振する共振器が構成される。筐体３３０は共振器の光路上に配置されており、筐体３３０から出射するレーザ光はリアミラー３７１と出力結合ミラー３７０との間を往復する。往復するレーザ光は、電極３３２ａと電極３３２ｂとの間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅される。増幅されるレーザ光の一部は、出力結合ミラー３７０を透過する。
　支持部材４００は、筐体３３０よりも長い平板であり、レーザ光の進行方向において延在する。支持部材４００の一端はウインドウ３３１ａよりも検出部１５３の後述するビームスプリッタ１５３ｂ側に位置し、支持部材４００の他端はウインドウ３３１ｂよりも高反射ミラー１４１ｃ側に位置する。
　出力側保持ユニット５００は支持部材４００の一端に配置されると共に出力結合ミラー３７０を保持し、リア側保持ユニット６００は支持部材４００の他端に配置されると共にリアミラー３７１を保持する。支持部材４００、出力側保持ユニット５００、及びリア側保持ユニット６００によって、出力結合ミラー３７０はウインドウ３３１ａとビームスプリッタ１５３ｂとの間に配置され、リアミラー３７１はウインドウ３３１ｂと高反射ミラー１４１ｃとの間に配置される。また、支持部材４００、出力側保持ユニット５００、及びリア側保持ユニット６００によって、出力結合ミラー３７０及びリアミラー３７１は、相対的に位置決めされる。出力側保持ユニット５００及びリア側保持ユニット６００については、後述する。出力結合ミラー３７０を透過するレーザ光は、検出部１５３に進行する。
　検出部１５３は、ビームスプリッタ１５３ｂと、光センサ１５３ｃとを主な構成として含む。
　ビームスプリッタ１５３ｂは、出力結合ミラー３７０を透過するレーザ光の光路上に配置される。ビームスプリッタ１５３ｂは、出力結合ミラー３７０を透過するレーザ光を高い透過率で出射ウインドウ１７３に透過させると共に、レーザ光の一部を光センサ１５３ｃの受光面に向けて反射する。
　光センサ１５３ｃは、光センサ１５３ｃの受光面に入射するレーザ光のパルスエネルギーを計測する。光センサ１５３ｃは、プロセッサ１９０に電気的に接続されており、計測するパルスエネルギーを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。プロセッサ１９０は、当該信号を基に増幅器１６０の電極３２ａ，３２ｂに印加される電圧を制御する。
　検出部１５３のビームスプリッタ１５３ｂを基準として出力結合ミラー３７０とは反対側には、出射ウインドウ１７３が設けられている。出射ウインドウ１７３は、筐体１１０の壁に設けられている。ビームスプリッタ１５３ｂを透過する光は、出射ウインドウ１７３から筐体１１０の外部の露光装置２００に出射する。このレーザ光は、例えば中心波長１９３．４ｎｍのパルスレーザ光である。
　筐体３０，３３０の内部空間には、パージガスが充填されている。パージガスは、酸素等の不純物が低減された高純度窒素等の不活性ガスを含む。パージガスは、筐体１１０の外に配置されている不図示のパージガス供給源から、不図示の配管を通じて筐体３０，３３０の内部空間に供給される。
　表示部１８０は、プロセッサ１９０からの信号を基にプロセッサ１９０による制御の状態を表示するモニタである。
　本開示のプロセッサ１９０は、制御プログラムが記憶される記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）とを含む処理装置である。プロセッサ１９０は、本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。また、プロセッサ１９０は、ガスレーザ装置１００全体を制御する。また、プロセッサ１９０は、露光装置２００の不図示の露光プロセッサに電気的に接続されており、露光プロセッサとの間で各種信号を送受信する。
　レーザガス排気装置７０１及びレーザガス供給装置７０３は、プロセッサ１９０により電気的に接続されている。レーザガス排気装置７０１は、不図示の排気ポンプを含み、プロセッサ１９０からの制御信号により、排気ポンプの吸引によって筐体３０，３３０の内部空間からレーザガスを配管を介して排気する。レーザガス供給装置７０３は、プロセッサ１９０からの制御信号により、筐体１１０の外部に配置される不図示のレーザガス供給源からのレーザガスを筐体３０，３３０の内部空間に配管を介して供給する。
　次に、出力側保持ユニット５００について説明する。
　図３は、比較例の出力側保持ユニット５００の正面図である。図４は、図３に示す出力側保持ユニット５００の側面図である。
　出力側保持ユニット５００は、出力結合ミラー３７０を保持する保持部５１０と、保持部５１０が配置されるベース部材５２０と、ベース部材５２０を介して保持部５１０を支持する支持部材５３０と、角度維持機構５４０とを備える。図３では、見易さのため、支持部材５３０の図示を省略している。
　保持部５１０は、出力結合ミラー３７０を保持する本体部５１１と、本体部５１１が取り付けられると共にベース部材５２０に配置される取付板５１３とを備える。見易さのために、図２では保持部５１０を簡略して図示しており、本体部５１１及び取付板５１３の図示を省略している。
　本体部５１１には、貫通孔５１１ａが設けられている。貫通孔５１１ａは円形形状の大径部５１１ｂと円形形状の小径部５１１ｃとを含み、大径部５１１ｂは、小径部５１１ｃよりもウインドウ３３１ａ側に位置し、小径部５１１ｃに連通する。大径部５１１ｂの直径は小径部５１１ｃの直径よりも大きく、大径部５１１ｂは出力結合ミラー３７０と概ね同じ大きさであり、出力結合ミラー３７０は大径部５１１ｂに配置される。小径部５１１ｃには、出力結合ミラー３７０からの光、あるいは出力結合ミラー３７０に向かう光が通過する。
　図５は、出力結合ミラー３７０の正面図である。出力結合ミラー３７０のうちの小径部５１１ｃと重なる有効領域３７０ａは、ウインドウ３３１ａからの光が照射される円形形状の領域である。また、出力結合ミラー３７０のうちの有効領域３７０ａの外側には非有効領域３７０ｂが設けられ、非有効領域３７０ｂは、大径部５１１ｂと小径部５１１ｃとの間における段差面に重なると共に光が透過しないリング状の領域である。
　ところで、ウインドウ３３１ａから出力結合ミラー３７０に進行する光は、出力結合ミラー３７０の有効領域３７０ａの全体ではなく有効領域３７０ａのうちの一部分を照射する。従って、有効領域３７０ａにおける光の照射スポットＳは、有効領域３７０ａよりも小さい。照射スポットＳの形状は、ウインドウ３３１ａと出力結合ミラー３７０との間に配置される不図示のマスクによって形成される。マスクは、例えば、レーザ光の一部が透過する矩形形状の透過孔が形成されると共にレーザ光の他の一部を遮光する板状の部材である。なお、透過孔の形状は、限定されるものではない。透過孔は出力結合ミラー３７０の円形形状の有効領域３７０ａよりも小さく、矩形形状の透過孔の短辺及び長辺は有効領域３７０ａの直径よりも小さい。レーザ光が透過孔を透過することで、矩形形状の光が出力結合ミラー３７０に進行し、有効領域３７０ａにおける光の照射スポットＳは上記の透過孔によって矩形形状となる。照射スポットＳの短辺及び長辺は有効領域３７０ａの直径よりも小さい。
　取付板５１３、ベース部材５２０、及び支持部材５３０は平板である。これらを正面視する場合、取付板５１３は本体部５１１よりも大きいと共にベース部材５２０よりも小さく、ベース部材５２０は支持部材５３０よりも小さい。本体部５１１は取付板５１３に対して、取付板５１３はベース部材５２０に対して不図示のネジによって固定されている。また、本体部５１１は取付板５１３に対して、取付板５１３はベース部材５２０に対して交換可能である。
　取付板５１３、ベース部材５２０、及び支持部材５３０のそれぞれには、円形形状の貫通孔５１３ａ，５２０ａ，５３０ａが設けられている。取付板５１３の貫通孔５１３ａは本体部５１１の小径部５１１ｃ及びベース部材５２０の貫通孔５２０ａに連通し、ベース部材５２０の貫通孔５２０ａは支持部材５３０の貫通孔５３０ａに連通する。貫通孔５１３ａ，５２０ａ，５３０ａには、貫通孔５１１ａと同様に光が通過する。
　支持部材５３０の主面のうちの表面には、ベース部材５２０が配置されている。当該主面は、ウインドウ３３１ａから出射するレーザ光の光軸及び支持部材４００の延在方向に略垂直である。支持部材５３０は、支持部材４００の延在方向に略垂直な方向において長い。保持部５１０及びベース部材５２０は、支持部材５３０の主面において一端側に配置される。保持部５１０側とは反対側における支持部材５３０の他端は、支持部材４００の一端に固定される。
　角度維持機構５４０は、支持部材５３０に対する保持部５１０の傾き角度を所定角に維持する。角度維持機構５４０には、例えば、複数の調整ネジ５４１が用いられ、調整ネジ５４１はベース部材５２０のネジ孔に螺合し、先端は支持部材５３０に係合する。これにより、支持部材５３０は、ベース部材５２０を介して保持部５１０を支持する。ベース部材５２０は、それぞれの調整ネジ５４１のねじ込み量の調整によって、支持部材５３０に対して傾きを調整される。従って、支持部材５３０に対する保持部５１０の傾きが調整され、支持部材５３０に対する出力結合ミラー３７０の主面の傾き角度は調整されて所定角に維持される。所定角は、例えば、ガスレーザ装置１００から出射するレーザ光のエネルギーが最も高くなる角度であってよい。この場合、例えば、ウインドウ３３１ａからの光を照射される出力結合ミラー３７０の主面及び取付板５１３及びベース部材５２０のそれぞれの主面は、当該光の光軸に略垂直となる。
　角度維持機構５４０の構成は、調整ネジ５４１に限定されることはなく、ジンバル機構、或いはキネマティックマウント等が用いられてもよい。
　図２に示すように、ベース部材５２０及び支持部材５３０は、出力結合ミラー３７０を基準としてウインドウ３３１ａとは反対側に設けられる。
　リア側保持ユニット６００は、リアミラー３７１を保持していることを除いて、出力側保持ユニット５００と同じ構成のため説明を省略する。
　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がレーザ光を出射する前の状態で、筐体３０の内部空間には、レーザガス供給装置７０３からレーザガスが供給される。また、角度維持機構５４０は、調整ネジ５４１のねじ込み量の調整によって、支持部材５３０に対する出力結合ミラー３７０の主面の傾き角度を所定角に維持する。
　ガスレーザ装置１００がレーザ光を出射する際には、プロセッサ１９０は、露光装置２００の不図示の露光プロセッサから目標エネルギーＥｔを示す信号及び発光トリガ信号を受信する。目標エネルギーＥｔは、露光工程で使用されるレーザ光のエネルギーの目標値である。プロセッサ１９０は、エネルギーＥが目標エネルギーＥｔとなるように充電器４１に所定の充電電圧を設定すると共に、発光トリガ信号に同期させてパルスパワーモジュール４３のスイッチをＯＮにする。これにより、パルスパワーモジュール４３は、充電器４１に保持されている電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、電極３２ａと電極３２ｂとの間に高電圧が印加される。高電圧が印加されると、電極３２ａと電極３２ｂとの間に放電が起き、電極３２ａと電極３２ｂとの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、レーザ媒質が基底状態に戻る際に光を放出する。放出された光はグレーティング６３と出力結合ミラー７０との間で共振し、筐体３０の内部空間における放電空間を通過するたびに増幅され、レーザ発振が起こる。レーザ光の一部は、出力結合ミラー７０を透過して、高反射ミラー１４１ｂ，１４１ｃで反射されてリアミラー３７１及びウインドウ３１ｂを透過して、筐体３３０内に進行する。
　プロセッサ１９０は、レーザ発振器１３０からのレーザ光が筐体３３０内の放電空間に進行したときに放電が生じるようにパルスパワーモジュール３４３のスイッチをＯＮにする。プロセッサ１９０は、パルスパワーモジュール４３のスイッチをＯＮにしたタイミングに対して所定の遅延時間経過後に、電極３３２ａ，３３２ｂに高電圧が印加されるようにパルスパワーモジュール３４３を制御する。
　これにより増幅器１６０に入射するレーザ光は、増幅器１６０において増幅発振する。また、筐体３３０の内部空間に進行したレーザ光は、上記したようにウインドウ３３１ａ，３３１ｂを透過してリアミラー３７１及び出力結合ミラー３７０に進行する。こうして、所定の波長のレーザ光がリアミラー３７１と出力結合ミラー３７０との間を往復する。レーザ光は筐体３０の内部における放電空間を通過するたびに増幅され、レーザ発振が起こり、レーザ光の一部は増幅レーザ光となる。
　また、増幅器１６０からの増幅レーザ光は、出力結合ミラー３７０を透過して、ビームスプリッタ１５３ｂに進行する。
　ビームスプリッタ１５３ｂに進行する増幅レーザ光のうちの一部はビームスプリッタ１５３ｂ及び出射ウインドウ１７３を透過して露光装置２００に進行し、他の一部はビームスプリッタ１５３ｂによって反射されて光センサ１５３ｃに進行する。
　光センサ１５３ｃは、増幅レーザ光を受光し、受光した増幅レーザ光のエネルギーＥを計測する。光センサ１５３ｃは、計測したエネルギーＥを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。プロセッサ１９０は、エネルギーＥと目標エネルギーＥｔとの差ΔＥが許容範囲内となるように、充電器４１，３４１の充電電圧をフィードバック制御する。差ΔＥが許容範囲内となったレーザ光は、ビームスプリッタ１５３ｂ及び出射ウインドウ１７３を透過して露光装置２００に入射する。
　２．３　課題
　比較例の増幅器１６０において、出力結合ミラー３７０は移動せずに固定されているため、照射スポットＳは有効領域３７０ａにおいて１カ所を照射し、出力結合ミラー３７０には光が集中して照射される。当該光の強度が高いほど、出力結合ミラー３７０は早く劣化してしまう。上記において、出力結合ミラー３７０を用いて説明したが、増幅器１６０のリアミラー３７１、及びレーザ発振器１３０の出力結合ミラー７０についても増幅器１６０の出力結合ミラー３７０と同様に劣化してしまう。増幅器１６０の出力結合ミラー３７０、増幅器１６０のリアミラー３７１、及びレーザ発振器１３０の出力結合ミラー７０といったミラーが早く劣化すると、ミラーの交換頻度は増加し、ガスレーザ装置１００の稼働率は低下してしまうことがある。
　そこで、以下の実施形態では、稼働率の低下が抑制され得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１００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。また、一部の図面では、見易さのため、部材の一部を省略または簡略している。
　３．１　構成
　図６は、本実施形態の出力側保持ユニット５００の正面図である。図７は、図６に示す出力側保持ユニット５００の側面図である。図７では、ケース５５５の一部を断面にて示している。本実施形態の出力側保持ユニット５００の構成は、以下の点で比較例の出力側保持ユニット５００の構成とは異なる。本実施形態の出力側保持ユニット５００では、支持部材５３０は、ウインドウ３３１ａから外部に出射する光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に保持部５１０を支持する。また、出力側保持ユニット５００は、支持部材５３０に対して保持部５１０を当該平面に沿って移動させる移動機構５５０をさらに備える。
　移動機構５５０は、ガイドユニット５５１と、シリンダ５５３ａ，５５３ｂと、ケース５５５とを備える。
　ガイドユニット５５１は、上記した平面に沿う方向、つまり支持部材５３０に沿う方向において保持部５１０の直線移動をガイドする。平面に沿う方向は、ここでは矩形形状の照射スポットＳの短辺に沿う方向であるが、照射スポットＳの長辺に沿う方向でもよい。ガイドユニット５５１は、リニアガイドである。この場合のガイドユニット５５１は、ベース部材５２０の溝５２１に設けられるレールと、レールに跨がるように取付板５１３の裏面に配置され、レールをスライドするスライダとを備える。溝５２１及びガイドユニット５５１は、貫通孔５１３ａ，５２０ａに重ならないように、設けられる。
　シリンダ５５３ａ，５５３ｂは、保持部５１０の移動方向において、取付板５１３を両側から挟み込んでいる。シリンダ５５３ａ，５５３ｂの軸は保持部５１０の移動方向に延在しており、シリンダ５５３ａの軸の先端は取付板５１３の側面に接続され、シリンダ５５３ｂの軸の先端は当該側面とは逆側の取付板５１３の側面に接続されている。シリンダ５５３ａ，５５３ｂは、プロセッサ１９０に電気的に接続されており、プロセッサ１９０の制御によるそれぞれの軸の移動によって取付板５１３を押し引きする。具体的には、シリンダ５５３ａ，５５３ｂは互いに連動し、それぞれの軸が長手方向に移動する。この場合、シリンダ５５３ａは軸を介して取付板５１３を押すと共にシリンダ５５３ｂは軸を介して取付板５１３を引っ張る、或いはシリンダ５５３ａは軸を介して取付板５１３を引っ張ると共にシリンダ５５３ｂは軸を介して取付板５１３を押す。シリンダ５５３ａの押す量はシリンダ５５３ｂの引っ張る量と同じであり、シリンダ５５３ａの引っ張る量はシリンダ５５３ｂの押す量と同じであり、シリンダ５５３ａの押す量及びシリンダ５５３ａの引っ張る量は保持部５１０の移動量である。なお、シリンダ５５３ａ，５５３ｂは、プロセッサ１９０に接続されておらず、ガスレーザ装置１００の管理者によるシリンダ５５３ａ，５５３ｂの操作によって、取付板５１３を移動させてもよい。この場合、シリンダ５５３ａには、保持部５１０の移動方向に伸縮する不図示のばねが設けられている。ばねが伸びると、シリンダ５５３ａは取付板５１３を押すと共にシリンダ５５３ｂは取付板５１３を引っ張る。また、ばねが縮むとシリンダ５５３ａは取付板５１３を引っ張ると共にシリンダ５５３ｂは取付板５１３を押す。シリンダ５５３ａ，５５３ｂのそれぞれの軸の先端は本体部５１１の側面に接続されてもよい。シリンダ５５３ａ，５５３ｂによる保持部５１０の移動によって、保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０は移動する。
　ケース５５５は、支持部材５３０に配置され、出力側保持ユニット５００のうちの本体部５１１、取付板５１３、及びベース部材５２０を囲う。ケース５５５の上面は開口しており、ケース５５５を正面視する場合に、ケース５５５の開口５５５ａは、出力結合ミラー３７０が移動しても出力結合ミラー３７０が移動せずに停止していても出力結合ミラー３７０に重なるように設けられる。従って、ウインドウ３３１ａからの光は、開口５５５ａを介して出力結合ミラー３７０を透過する。ケース５５５の側面にはシリンダ５５３ａ，５５３ｂが固定されており、シリンダ５５３ａ，５５３ｂのそれぞれの軸はケース５５５の側面を貫通している。
　本実施形態の角度維持機構５４０は、保持部５１０の位置に関わらず支持部材５３０に対する保持部５１０の傾き角度を所定角に維持する。
　３．２　動作
　まず、プロセッサ１９０は、充電器４１，３４１を停止状態とし、パルスパワーモジュール４３，３４３のスイッチをＯＦＦ状態とする。従って、光の出射は、停止されている。次に、プロセッサ１９０は、シリンダ５５３ａ，５５３ｂに取付板５１３を押し引きさせ、保持部５１０をウインドウ３３１ａから出射する光の光軸に垂直な平面に沿って移動させる。この場合、保持部５１０は、矩形形状の照射スポットＳの短辺に沿う方向に移動すると共に、ガイドユニット５５１によって移動方向をガイドされる。保持部５１０の移動によって、出力結合ミラー３７０も移動する。このとき、保持部５１０及び出力結合ミラー３７０が移動しても、照射スポットＳは移動しない。保持部５１０は、照射スポットＳが有効領域３７０ａ内に収まり、照射スポットＳが非有効領域３７０ｂに重ならない範囲で移動する。保持部５１０及び出力結合ミラー３７０の移動によって、有効領域３７０ａ内における照射スポットＳの位置は保持部５１０及び出力結合ミラー３７０の移動前に比べてずれる。移動後の照射スポットＳの少なくとも一部は、移動前の照射スポットＳに比べてずれればよい。照射スポットＳの位置がずれた後のガスレーザ装置１００の動作は、比較例で説明した動作と同じであるため、説明を省略する。また、出力結合ミラー３７０の移動後であっても、角度維持機構５４０における調整ネジ５４１のねじ込み量の調整によって支持部材５３０に対する出力結合ミラー３７０の主面の傾き角度を所定角に維持できることも同様である。
　３．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００は、レーザガスが封入される内部に電極３３２ａ，３３２ｂを備え、電圧が電極３３２ａ，３３２ｂに印加されることでレーザガスから発生する光をウインドウ３３１ａを介して出射するチャンバ装置ＣＨ３とを備える。また、ガスレーザ装置１００は、チャンバ装置ＣＨ３の外部に配置され、ウインドウ３３１ａを介して出射する光の一部を反射する出力結合ミラー３７０と、出力結合ミラー３７０を保持する保持部５１０とをさらに備える。また、ガスレーザ装置１００は、ウインドウ３３１ａを介して出射する光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に保持部５１０を支持する支持部材５３０と、支持部材５３０に対して保持部５１０を当該平面に沿って移動させる移動機構５５０と、支持部材５３０に対する保持部５１０の傾き角度を所定角に維持する角度維持機構５４０とをさらに備える。
　上記の構成では、保持部５１０は移動機構５５０によって支持部材５３０に対して光の光軸に垂直な平面に沿って移動するため、保持部５１０に保持される出力結合ミラー３７０も移動する。出力結合ミラー３７０の移動によって、出力結合ミラー３７０における光の照射スポットＳの位置はずれる。照射スポットＳの位置がずれると、照射スポットＳの位置がずれずに照射スポットＳが出力結合ミラー３７０の１か所に位置する場合に比べて出力結合ミラー３７０における局所的な光の照射が抑制され得、出力結合ミラー３７０の劣化が抑制され得る。出力結合ミラー３７０の劣化が抑制されると、出力結合ミラー３７０の寿命が長くなり、出力結合ミラー３７０の交換頻度の増加が抑制され得、交換によるガスレーザ装置１００の稼働率の低下が抑制され得る。また、上記の構成では、角度維持機構５４０は、支持部材５３０に対する保持部５１０の傾き角度を所定角に維持する。このため、出力結合ミラー３７０が移動しても、当該移動による傾き角度の変化が抑制され得る。これにより、出力結合ミラー３７０の移動に伴う角度調整の頻度は少なくなり得、角度調整によるガスレーザ装置１００の稼働率の低下が抑制され得る。
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１００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。また、一部の図面では、見易さのため、部材の一部を省略または簡略している。
　４．１　構成
　図８は、本実施形態の出力側保持ユニット５００の側面図である。本実施形態の出力側保持ユニット５００では、移動機構５５０の構成は、実施形態１の移動機構５５０の構成とは異なる。本実施形態の移動機構５５０は、シリンダ５５３ａ，５５３ｂの代わりに保持部５１０を移動させるアクチュエータ５５７を備えている。
　アクチュエータ５５７の軸は保持部５１０の移動方向に延在しており、アクチュエータ５５７の軸の先端は取付板５１３の側面に接続されている。アクチュエータ５５７は、プロセッサ１９０に電気的に接続されており、プロセッサ１９０の制御によって軸が長手方向に移動し、軸を介して取付板５１３を押し引きする。アクチュエータ５５７の動力源には、例えばステッピングモーターが挙げられるが、特に限定されない。
　４．２　動作
　次に、本実施形態におけるプロセッサ１９０の動作について説明する。
　図９は、本実施形態の出力結合ミラー３７０と照射スポットＳとの相対的な位置関係を示す図である。本実施形態の出力結合ミラー３７０では、出力結合ミラー３７０は位置座標Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の３か所に移動し、出力結合ミラー３７０の移動によって照射スポットＳが有効領域３７０ａのうちの３か所に移動するものとして説明する。なお、出力結合ミラー３７０の移動先の位置は３か所以外でもよい。
　図９では、出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに移動した場合における照射スポットＳをそれぞれ照射スポットＳ１，Ｓ２，Ｓ３として示している。照射スポットＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、同じ大きさである。見易さのため、照射スポットＳ２，Ｓ３を破線で示している。照射スポットＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、互いに重ならず、離れて位置する。例えば、照射スポットＳ１の右辺と照射スポットＳ２の左辺と、及び照射スポットＳ１の左辺と照射スポットＳ３の右辺とは、照射スポットＳ１の短辺の長さ以上、好ましくは当該長さの概ね３倍離れている。
　位置座標Ｐ１では、照射スポットＳ１の中心は、有効領域３７０ａの中心に重なる。位置座標Ｐ２では、出力結合ミラー３７０を図９において正面視する場合に出力結合ミラー３７０は位置座標Ｐ１よりも左側に移動し、照射スポットＳ２の中心は有効領域３７０ａの右側に位置する。位置座標Ｐ３では、出力結合ミラー３７０を正面視する場合に出力結合ミラー３７０は位置座標Ｐ１よりも右側に移動し、照射スポットＳ３の中心は有効領域３７０ａの左側に位置する。照射スポットＳ３は、照射スポットＳ１を基準にして照射スポットＳ２とは反対側に位置する。なお、位置座標Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、移動前の照射スポットＳの少なくとも一部が移動後の照射スポットＳに重ならなければ、どこに位置してもよい。
　図１０は、本実施形態のプロセッサ１９０の制御フローチャートの一例を示す図である。本実施形態の制御フローは、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ１９を含む。
　本実施形態のプロセッサ１９０の記憶装置には、パラメータが記憶されている。パラメータとは、出力結合ミラー３７０の移動先の位置に割り振られる位置番号Ｘである。移動先の位置は上記のように３か所であるため、出力結合ミラー３７０の移動先の位置のそれぞれには、位置番号Ｘ＝１，Ｘ＝２，Ｘ＝３が割り振られる。位置番号Ｘ＝１，Ｘ＝２，Ｘ＝３には、上記位置座標Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が紐づけされる。
　図１０に示す開始の状態では、実施形態１と同様に、プロセッサ１９０は、充電器４１，３４１を停止状態とし、パルスパワーモジュール４３，３４３のスイッチをＯＦＦ状態とする。従って、光の出射は停止されている。
　（ステップＳＰ１１）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は、位置番号Ｘを位置番号Ｘ＝１に設定し、パラメータから位置番号Ｘ＝１の位置座標Ｐ１を読み込む。次に、プロセッサ１９０は、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ１に移動させる。出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ１に移動すると、プロセッサ１９０は、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を停止させ、フローをステップＳＰ１２に進める。
　（ステップＳＰ１２）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は、光センサ１５３ｃにて受光される増幅レーザ光のショット数Ｎをゼロに設定する。
　（ステップＳＰ１３）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は、比較例で説明したように、充電器４１，３４１に所定の充電電圧を設定すると共に、パルスパワーモジュール４３，３４３のスイッチをＯＮにする。増幅器１６０からの増幅レーザ光の一部は、出力結合ミラー３７０を透過して、ビームスプリッタ１５３ｂに進行する。ビームスプリッタ１５３ｂに進行する増幅レーザ光のうちの一部は、ビームスプリッタ１５３ｂによって反射されて光センサ１５３ｃに進行する。光センサ１５３ｃは、増幅レーザ光を受光し、受光したことを示す信号をプロセッサ１９０に出力する。プロセッサ１９０は、当該信号の入力が開始されると、当該信号の受光回数の積算を開始してフローをステップＳＰ１４に進める。あるいは、光センサ１５３ｃは、増幅レーザ光を受光し、受光した増幅レーザ光のショット数Ｎの計測を開始する。光センサ１５３ｃは、計測したショット数Ｎを示す信号をプロセッサ１９０に都度出力する。プロセッサ１９０は、当該信号の入力が開始されると、フローをステップＳＰ１４に進める。
　なお、本ステップでは、出力結合ミラー３７０は位置座標Ｐ１に位置するため、照射スポットＳ１が出力結合ミラー３７０に重なる。
　（ステップＳＰ１４）
　本ステップでは、ショット数Ｎが閾値Ｎｔｈ以下であれば、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１４を繰り返す。ショット数Ｎが閾値Ｎｔｈよりも大きければ、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ１５に進める。閾値Ｎｔｈは、パラメータとしてプロセッサ１９０の記憶装置に入力されている。閾値Ｎｔｈは、例えば、２０Ｂｉｌｌｉｏｎ ｐｕｌｓｅ　Ｓｈｏｔであるが適宜変更可能である。
　（ステップＳＰ１５）
　本ステップでは、位置番号Ｘが位置番号Ｘ＝３よりも小さければ、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ１６に進める。また、位置番号Ｘが位置番号Ｘ＝３以上であれば、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ１９に進める。
　（ステップＳＰ１６）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は光の出射の停止の要求を示す信号を露光装置２００に出力する。プロセッサ１９０は、信号を露光装置２００に出力すると、フローをステップＳＰ１７に進める。
　（ステップＳＰ１７）
　本ステップでは、露光装置２００から光の出射の停止を示す信号がプロセッサ１９０に入力されないと、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ１６に戻す。露光装置２００から光の出射の停止を示す信号がプロセッサ１９０に入力されると、プロセッサ１９０は、充電器４１，３４１を停止させると共に、パルスパワーモジュール４３，３４３のスイッチをＯＦＦにする。これにより、光の出射が停止し、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ１８に進める。
　ところで、ガスレーザ装置１００は、長時間安定して所望のレーザ光を出力することが求められており、長時間レーザ発振すると、チャンバ装置ＣＨ３の筐体３３０の内部において不純物が生成される。不純物は、レーザ光を吸収する、或いは放電の状態を悪化させる。従って、不純物がチャンバ装置ＣＨ３の筐体内に溜まると、レーザ光の強度が低下し、ガスレーザ装置１００は露光装置２００から要求される性能を満すレーザ光を不純物によって出射できなくなる場合がある。この場合、ステップＳＰ１７においてプロセッサ１９０は、レーザガス排気装置７０１によってチャンバ装置ＣＨ３の筐体３３０の内部のレーザガスを排気し、その後、レーザガス供給装置７０３によってレーザ媒質を含む新たなレーザガスを筐体３３０の内部に供給してもよい。この場合、プロセッサ１９０は、電圧の印加を停止させている間にチャンバ装置ＣＨ３の筐体３３０の内部のレーザガスが交換されるように、レーザガス排気装置７０１のガス排気及びレーザガス供給装置７０３のガス供給を制御する。レーザガスの交換により、不純物はレーザガスと共に筐体３３０の内部から排出されて筐体３３０の内部において少なくなる。プロセッサ１９０は、レーザガスの交換の終了に係らず光の出射の停止を示す信号の入力を確認したら、フローをステップＳＰ１８に進める。
　（ステップＳＰ１８）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は、現在の位置番号Ｘに１を加算した位置番号Ｘを新たな位置番号Ｘとする。次に、プロセッサ１９０は、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を新たな位置番号Ｘに対応する位置座標ＰＸに移動させる。フローが初めてステップＳＰ１８に進んだ場合には、プロセッサ１９０は、パラメータから位置番号Ｘ＝２を読み込み、出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ２に移動させる。フローが２回目にステップＳＰ１８に進んだ場合には、プロセッサ１９０は、パラメータから位置番号Ｘ＝３を読み込み、出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ３に移動させる。出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ２，Ｐ３に移動すると、プロセッサ１９０は、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ２，Ｐ３に停止させ、フローをステップＳＰ１２に戻す。なお、出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ２に位置する場合において、フローがステップＳＰ１２からステップＳＰ１３に進むと、照射スポットＳ２が出力結合ミラー３７０に重なる。また、出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ３に位置する場合において、フローがステップＳＰ１２からステップＳＰ１３に進むと、照射スポットＳ３が出力結合ミラー３７０に重なる。このようにして、出力結合ミラー３７０は３か所に移動し、照射スポットＳは３か所に移動する。
　なお、本ステップにおける出力結合ミラー３７０の移動は、ステップＳＰ１７における選択的なステップとして説明したレーザガスの交換中に行われてもよい。
　（ステップＳＰ１９）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は出力結合ミラー３７０の交換を示す信号を表示部１８０に出力し、表示部１８０は出力結合ミラー３７０の交換を通知する。プロセッサ１９０は、信号を表示部１８０に出力すると、フローを終了する。
　４．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１１、ステップＳＰ１８、及びステップＳＰ１３にて説明したように、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を第１の位置に停止させた後に第１の位置から第２の位置に移動させて第２の位置に停止させる。例えば、第１の位置とは位置座標Ｐ１であり、この場合の第２の位置とは第１の位置とは異なる位置座標Ｐ２である。或いは、第１の位置とは位置座標Ｐ２であり、この場合の第２の位置とは位置座標Ｐ３である。プロセッサ１９０は、出力結合ミラー３７０が第１の位置及び第２の位置に停止した後のそれぞれにおいてパルスパワーモジュール３４３を制御して電極３３２ａ，３３２ｂに電圧を印加させる。
　上記の構成では、電圧が電極３３２ａ，３３２ｂに印加されると光が発生し、当該光は第１の位置に停止している出力結合ミラー３７０及び第２の位置に停止している出力結合ミラー３７０を照射する。従って、出力結合ミラー３７０を照射する光の照射スポットＳは複数の位置に位置するため、照射スポットＳが１か所に位置する場合に比べて、出力結合ミラー３７０のうちの複数箇所がガスレーザ装置１００の光の出射に利用され得る。また、出力結合ミラー３７０において利用範囲が広がり得る。また、上記の構成では、出力結合ミラー３７０はアクチュエータ５５７によって移動するため、出力結合ミラー３７０をガスレーザ装置１００の管理者が手動で移動させる場合に比べて、管理者の負担が軽減し得る。また、上記の構成では、出力結合ミラー３７０の停止後に、電極３３２ａ，３３２ｂに電圧が印加されて光が出射する。このため、出力結合ミラー３７０の移動中に電極３３２ａ，３３２ｂに電圧が印加されて光が出射する場合に比べて、出力結合ミラー３７０のアライメントの変動によるレーザ光の発散角といったレーザ光の性能に影響が出ることが抑制され得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１３からステップＳＰ１７にて説明したように、出力結合ミラー３７０が第１の位置に停止して電圧が電極３３２ａ，３３２ｂに印加された後に出力結合ミラー３７０が第１の位置から移動を開始してから第２の位置に停止するまでの間において、パルスパワーモジュール３４３を制御して電極３３２ａ，３３２ｂへの電圧の印加を停止させる。
　上記の構成では、出力結合ミラー３７０が第１の位置から第２の位置に移動して第２の位置に停止するまでの間において光の出射が停止する。この場合、光の停止期間中にチャンバ装置ＣＨ３の筐体３３０の内部のレーザガスの交換といったガスレーザ装置１００のメンテナンスが可能となり得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１７で説明したように、電圧の印加を停止させて光の出射を停止させている間にチャンバ装置ＣＨ３の内部のレーザガスが交換されるように、レーザガス排気装置７０１及びレーザガス供給装置７０３を制御する。
　上記の構成では、出力結合ミラー３７０が第２の位置に停止して、電圧が電極３３２ａ，３３２ｂに印加される前に、レーザガスが交換することが可能となる。この場合、レーザガスの交換によって、ガスレーザ装置１００は、出力結合ミラー３７０が第２の位置に移動して電圧が電極３３２ａ，３３２ｂに印加されても、レーザガスが交換されない場合に比べて、強度の低下が抑制された光を出射し得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１７及びステップＳＰ１８で説明したように、レーザガスの交換中に、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を第１の位置から第２の位置に移動させてもよい。
　上記の構成では、出力結合ミラー３７０は、レーザガスの交換中に移動するため、レーザガスの交換後に移動する場合に比べて、ガスレーザ装置１００のダウンタイムが短縮し得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、出力結合ミラー３７０が第２の位置に停止した場合に出力結合ミラー３７０を照射する光の照射スポットＳ２の少なくとも一部は、出力結合ミラー３７０が第１の位置に停止した場合に出力結合ミラー３７０を照射する光の照射スポットＳ１に重ならない。
　上記の構成では、出力結合ミラー３７０のうちの照射スポットＳ１，Ｓ２が重ならない部分では、出力結合ミラー３７０のうちの照射スポットＳ１，Ｓ２が重なる部分に比べて、劣化が抑制され得る。
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１００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。また、一部の図面では、見易さのため、部材の一部を省略または簡略している。
　５．１　構成
　本実施形態のガスレーザ装置１００の構成は、実施形態２のガスレーザ装置１００の構成と同じため、説明を省略する。
　５．２　動作
　次に、本実施形態におけるプロセッサ１９０の動作について説明する。
　図１１は、本実施形態の出力結合ミラー３７０と照射スポットＳとの相対的な位置関係を示す図である。本実施形態の出力結合ミラー３７０は、位置座標Ｐ１と位置座標Ｐ２との間を往復するように移動する。
　図１１では、出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ１，Ｐ２のそれぞれに移動した場合における照射スポットＳをそれぞれ照射スポットＳ１，Ｓ２として示している。見易さのため、照射スポットＳ２を破線で示している。照射スポットＳ１，Ｓ２は、互いに重ならず、離れて位置する。
　本実施形態の位置座標Ｐ１は実施形態２の位置座標Ｐ３であり、本実施形態の位置座標Ｐ１では照射スポットＳ１の中心は有効領域３７０ａの左側に位置する。本実施形態の位置座標Ｐ２は実施形態２の位置座標Ｐ２であり、本実施形態の位置座標Ｐ２では照射スポットＳ２の中心は有効領域３７０ａの右側に位置する。
　図１２は本実施形態のプロセッサ１９０の制御フローチャートの一例の一部を示す図であり、図１３は本実施形態のプロセッサ１９０の制御フローチャートの一例の残りの一部を示す図である。
　本実施形態の制御フローは、実施形態２のステップＳＰ１１～ステップＳＰ１４及びステップＳＰ１９と、ステップＳＰ３１～ステップＳＰ３６とを含む。
　プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ１３の順でフローを進めると、フローをステップＳＰ３１に進める。なお、開始の状態では、後述する往復回数Ｍはゼロである。
　（ステップＳＰ３１）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は、位置番号Ｘを位置番号Ｘ＝２に設定し、パラメータから位置番号Ｘ＝２の位置座標Ｐ２を読み込む。次に、プロセッサ１９０は、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ１から位置座標Ｐ２に移動させる。これにより、出力結合ミラー３７０は、位置座標Ｐ２への移動を開始する。パルス発振の繰り返し周波数は例えば６ｋＨｚであり、出力結合ミラー３７０の移動速度は、例えば、０．１μｍ／ｐｕｌｓｅ以上１．０μｍ／ｐｕｌｓｅ以下である。なお、移動速度は、パルス発振の繰り返し周波数によらず一定であってもよい。出力結合ミラー３７０の移動により、照射スポットＳは徐々にずれる。徐々にずれる照射スポットＳでは、移動の前の照射スポットの一部は移動の後の照射スポットの一部に重なる。プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ１４に進める。
　（ステップＳＰ１４）
　本ステップでは、ショット数Ｎが閾値Ｎｔｈよりも大きければ、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ１９に進める。ショット数Ｎが閾値Ｎｔｈ以下であれば、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ３２に進める。
　（ステップＳＰ３２）
　本ステップでは、出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ２に到達していなければ、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ１４に戻す。出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ２に到達したならば、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ３３に進める。
　（ステップＳＰ３３）
　本ステップでは、プロセッサ１９０は位置番号Ｘを位置番号Ｘ＝１に設定し、パラメータから位置番号Ｘ＝１を読み込む。次に、プロセッサ１９０は、アクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ２から位置座標Ｐ１に移動させる。つまり、プロセッサ１９０は、出力結合ミラー３７０を位置座標Ｐ１に戻す。これにより、出力結合ミラー３７０は位置座標Ｐ１への移動を開始し、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ３４に進める。
　（ステップＳＰ３４）
　本ステップでは、ショット数Ｎが閾値Ｎｔｈよりも大きければ、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ１９に進める。ショット数Ｎが閾値Ｎｔｈ以下であれば、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ３５に進める。
　（ステップＳＰ３５）
　本ステップでは、出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ１に到達していなければ、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ３４に戻す。出力結合ミラー３７０が位置座標Ｐ１に到達したならば、出力結合ミラー３７０は位置座標Ｐ１と位置座標Ｐ２との間の往復したこととなり、プロセッサ１９０はフローをステップＳＰ３６に進める。
　（ステップＳＰ３６）
　本ステップでは、往復回数Ｍが閾値Ｍｔｈよりも大きければ、プロセッサ１９０は、フローをステップＳＰ１９に進める。往復回数Ｍが閾値Ｍｔｈ以下であれば、プロセッサ１９０は、現在の往復回数Ｍに１を加算し、フローをステップＳＰ３１に戻す。閾値Ｍｔｈは、パラメータとしてプロセッサ１９０の記憶装置に記憶されており、例えば、１００万回であるが適宜変更可能である。
　５．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ１３、ステップＳＰ３１、ステップＳＰ１４、ステップＳＰ３２の順で説明したように、電圧の印加中にアクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を第１の位置から第１の位置とは異なる第２の位置に移動させる。この時のパルス発振の繰り返し周波数は例えば６ｋＨｚであり、出力結合ミラー３７０の移動速度は、例えば、０．１μｍ／ｐｕｌｓｅ以上１．０μｍ／ｐｕｌｓｅ以下である。
　上記の構成では、出力結合ミラー３７０の移動中において、ガスレーザ装置１００は光を出射し続ける。従って、出力結合ミラー３７０の移動中に光の出射を停止する場合に比べて、出力結合ミラー３７０の劣化が抑制されると共に、ガスレーザ装置１００のダウンタイムが短縮し得る。また、繰り返し周波数は例えば６ｋＨｚに対して０．１μｍ／ｐｕｌｓｅ以上１．０μｍ／ｐｕｌｓｅ以下の移動速度で出力結合ミラー３７０が移動する。この場合、出力結合ミラー３７０のアライメントの変動によるレーザ光の発散角といったレーザ光の性能に影響が出ることが抑制され得る。
　また、本実施形態のガスレーザ装置１００では、プロセッサ１９０は、電圧の印加中にアクチュエータ５５７を制御して保持部５１０を介して出力結合ミラー３７０を第１の位置と第２の位置との間で往復させる。
　上記の構成では、出力結合ミラー３７０は第１の位置と第２の位置との間を一方向のみに移動する場合に比べて、出力結合ミラー３７０の利用期間が長くなり得る。
　以上、上記実施形態を例に説明したが、本開示はこれらに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
　上記の各実施形態のガスレーザ装置１００では、出力側保持ユニット５００を用いて説明したが、出力側保持ユニット５００の構成はリア側保持ユニット６００と同じであるため、リア側保持ユニット６００は出力側保持ユニット５００と同じ作用・効果を得ることができる。また、出力側保持ユニット５００は、レーザ発振器１３０側に用いられても、上記と同じ作用・効果を得ることができる。また、ガスレーザ装置１００では、狭帯域化モジュール６０の代わりに、リアミラー３７１と同じリアミラーが配置されてもよい。この場合、リアミラーは全反射ミラーでよい。当該リアミラーは、リア側保持ユニット６００に保持されてもよく、この場合、リア側保持ユニット６００は出力側保持ユニット５００と同じ作用・効果を得ることができる。
　出力結合ミラー３７０の移動は、直線移動であるが、回転移動など他の移動であってもよい。ベース部材５２０は必ずしも配置されている必要はなく、保持部５１０が支持部材５３０に配置されていてもよい。この場合、調整ネジ５４１はベース部材５２０と螺合していればよい。
　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、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」、「有する」、「備える」、「具備する」などの用語は、「記載されたもの以外の構成要素の存在を除外しない」と解釈されるべきである。また、修飾語「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り、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 (11)

  1. 　レーザガスが封入される内部に電極を備え、電圧が前記電極に印加されることで前記レーザガスから発生する光をウインドウを介して外部に出射するチャンバ装置と、
    　前記チャンバ装置の外部に配置され、前記ウインドウを介して出射する前記光の少なくとも一部を反射するミラーと、
    　前記ミラーを保持する保持部と、
    　前記ウインドウを介して出射する前記光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に前記保持部を支持する支持部材と、
    　前記支持部材に対して前記保持部を前記平面に沿って移動させる移動機構と、
    　前記支持部材に対する前記保持部の傾き角度を所定角に維持する角度維持機構と、
    　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、
    　前記電極に前記電圧を印加する電圧印加回路と、
    　前記電圧印加回路を制御して前記電極に前記電圧を印加させるプロセッサと、
    　をさらに備え、
    　前記移動機構は、前記支持部材に対して前記保持部を前記平面に沿って移動させるアクチュエータを備え、
    　前記プロセッサは、前記アクチュエータを制御して前記保持部を介して前記ミラーを第１の位置に停止させた後に前記第１の位置から前記第１の位置とは異なる第２の位置に移動させて前記第２の位置に停止させ、前記ミラーが前記第１の位置及び前記第２の位置に停止した後のそれぞれにおいて前記電圧印加回路を制御して前記電極に前記電圧を印加させる。
  3. 　請求項２に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記ミラーが前記第１の位置に停止して前記電圧が前記電極に印加された後に前記ミラーが前記第１の位置から移動を開始してから前記第２の位置に停止するまでの間において、前記電圧印加回路を制御して前記電極への前記電圧の印加を停止させる。
  4. 　請求項３に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記チャンバ装置の前記内部の前記レーザガスを排気するガス排気装置と、
    　前記チャンバ装置の前記内部に前記レーザガスを供給するガス供給装置と、
    　をさらに備え、
    　前記プロセッサは、前記電圧の印加を停止させている間に前記チャンバ装置の前記内部の前記レーザガスが交換されるように前記ガス排気装置及び前記ガス供給装置を制御する。
  5. 　請求項４に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記レーザガスの交換中に、前記アクチュエータを制御して前記保持部を介して前記ミラーを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる。
  6. 　請求項２に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記ミラーが前記第２の位置に停止した場合に前記ミラーを照射する前記光の照射スポットの少なくとも一部は、前記ミラーが前記第１の位置に停止した場合に前記ミラーを照射する前記光の照射スポットに重ならない。
  7. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記電極に前記電圧を印加する電圧印加回路と、
    　前記電圧印加回路を制御して前記電極に前記電圧を印加させるプロセッサと、
    　をさらに備え、
    　前記移動機構は、前記支持部材に対して前記保持部を前記平面に沿って移動させるアクチュエータを備え、
    　前記プロセッサは、前記電圧の印加中に前記アクチュエータを制御して前記保持部を介して前記ミラーを第１の位置から前記第１の位置とは異なる第２の位置に移動させる。
  8. 　請求項７に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記電圧の印加中に前記アクチュエータを制御して前記保持部を介して前記ミラーを前記第１の位置と前記第２の位置との間で往復させる。
  9. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　リアミラーと出力結合ミラーとにより構成される光共振器をさらに備え、
    　前記チャンバ装置は、前記リアミラーと前記出力結合ミラーとの間に配置され、
    　前記ウインドウは、一対設けられ、
    　前記リアミラーは、一方の前記ウインドウからの前記光の少なくとも一部を反射し、
    　前記出力結合ミラーは、他方の前記ウインドウからの前記光の一部を反射し、前記他方のウインドウからの前記光の他の一部を透過し、
    　前記ミラーは、前記リアミラーと前記出力結合ミラーとの少なくともいずれか一方である。
  10. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　グレーティングと出力結合ミラーとにより構成される光共振器をさらに備え、
    　前記チャンバ装置は、前記グレーティングと前記出力結合ミラーとの間に配置され、
    　前記ウインドウは、一対設けられ、
    　前記グレーティングは、一方の前記ウインドウからの前記光を反射し、
    　前記出力結合ミラーは、他方の前記ウインドウからの前記光の一部を反射し、前記他方のウインドウからの前記光の他の一部を透過し、
    　前記ミラーは、前記出力結合ミラーである。
  11. 　レーザガスが封入される内部に電極を備え、電圧が前記電極に印加されることで前記レーザガスから発生する光をウインドウを介して外部に出射するチャンバ装置と、
    　前記チャンバ装置の前記外部に配置され、前記ウインドウを介して出射する前記光の少なくとも一部を反射するミラーと、
    　前記ミラーを保持する保持部と、
    　前記ウインドウを介して出射する前記光の光軸に垂直な平面に沿って移動可能に前記保持部を支持する支持部材と、
    　前記支持部材に対して前記保持部を前記平面に沿って移動させる移動機構と、
    　前記支持部材に対する前記保持部の傾き角度を所定角に維持する角度維持機構と、
    　を備えるガスレーザ装置によってレーザ光を生成し、
    　前記レーザ光を露光装置に出力し、
    　電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記レーザ光を露光すること
    　を含む電子デバイスの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60172353U (ja) * 1984-04-23 1985-11-15 株式会社小松製作所 ガスレ−ザにおける反射ミラ−の角度調整機構
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