WO2024100848A1 - 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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WO2024100848A1
WO2024100848A1 PCT/JP2022/041946 JP2022041946W WO2024100848A1 WO 2024100848 A1 WO2024100848 A1 WO 2024100848A1 JP 2022041946 W JP2022041946 W JP 2022041946W WO 2024100848 A1 WO2024100848 A1 WO 2024100848A1
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holding portion
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gas laser
light
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PCT/JP2022/041946
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Inventor
淳一 前川
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ギガフォトン株式会社
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  • This disclosure relates to a method for manufacturing a gas laser device and an electronic device.
  • gas laser devices used for exposure include KrF excimer laser devices that output laser light with a wavelength of approximately 248.0 nm, and ArF excimer laser devices that output laser light with a wavelength of approximately 193.4 nm.
  • the spectral linewidth of the spontaneous emission light of KrF excimer laser devices and ArF excimer laser devices is wide, ranging from 350 pm to 400 pm. Therefore, if a projection lens is made of a material that transmits ultraviolet light, such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, the resolution may decrease. Therefore, it is necessary to narrow the spectral linewidth of the laser light output from the gas laser device to a level where chromatic aberration can be ignored. Therefore, in order to narrow the spectral linewidth, a line narrowing module (LNM) including a line narrowing element (such as an etalon or grating) may be provided inside the laser resonator of the gas laser device.
  • LNM line narrowing module
  • a line narrowing element such as an etalon or grating
  • a gas laser device may include a chamber device having an electrode inside which laser gas is sealed, and emitting light generated from the laser gas to the outside through a window when a voltage is applied to the electrode; a mirror disposed outside the chamber device and reflecting a portion of the light emitted from the chamber device; a holding part that holds the mirror and is movable along a predetermined direction perpendicular to the optical axis of the light; a frame member that is movable along the predetermined direction and includes an opening through which the mirror is exposed; a moving mechanism that moves the frame member; and an elastic connecting part that connects the holding part and the frame member by elastic force.
  • a method for manufacturing an electronic device may generate laser light using a gas laser apparatus that includes a chamber apparatus having an electrode inside which laser gas is sealed, and which emits light generated from the laser gas to the outside through a window when a voltage is applied to the electrode, a mirror that is disposed outside the chamber apparatus and reflects a portion of the light emitted through the window, a holding part that holds the mirror and is movable along a predetermined direction perpendicular to the optical axis of the light, a frame member that is movable along the predetermined direction and includes an opening through which the mirror is exposed, a moving mechanism that moves the frame member, and an elastic connecting part that connects the holding part and the frame member by an elastic force, and output the laser light to an exposure apparatus, and expose the laser light onto a photosensitive substrate in the exposure apparatus to manufacture an electronic device.
  • a gas laser apparatus that includes a chamber apparatus having an electrode inside which laser gas is sealed, and which emits light generated from the laser gas to the outside through a window when a voltage is applied to the
  • 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 cross-sectional view of the output side holding unit shown in FIG. 3 taken along line IV-IV.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the output side holding unit taken along line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is a front view of the output coupling mirror.
  • FIG. 7 is a front view of the output side holding unit according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the output side holding unit shown in FIG. 7 taken along line VIII-VIII.
  • 9 is a cross-sectional view of the output side holding unit taken along line IX-IX shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the angle of the holding portion is adjusted.
  • FIG. 11 is a front view of the output side holding unit according to the second embodiment.
  • 12 is a cross-sectional view of the output side holding unit shown in FIG. 11 taken along line XII-XII.
  • 12 is a cross-sectional view of the output side holding unit shown in FIG. 11 taken along line XIII-XIII.
  • FIG. 14 is a front view of the output side holding unit according to the third embodiment.
  • 15 is a cross-sectional view of the output side holding unit shown in FIG. 14 taken along line XV-XV.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall schematic configuration of an electronic device manufacturing apparatus used in an exposure process of an electronic device.
  • the manufacturing apparatus used in the exposure process includes a gas laser apparatus 100 and an exposure apparatus 200.
  • the exposure apparatus 200 includes an illumination optical system 210 including a plurality of mirrors 211, 212, and 213, and a projection optical system 220.
  • the illumination optical system 210 illuminates a reticle pattern on a reticle stage RT with a 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) placed on a workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer on which a photoresist is applied.
  • the exposure apparatus 200 exposes the workpiece to laser beam reflecting the reticle pattern by synchronously moving the reticle stage RT and the workpiece table WT in parallel. By transferring a device pattern onto a semiconductor wafer through the above-described exposure process, a semiconductor device, which is an electronic device, can be manufactured.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the overall schematic configuration of the gas laser device 100 of this embodiment.
  • the gas laser device 100 is, for example, an ArF excimer laser device that uses a mixed gas containing argon (Ar), fluorine (F 2 ), and neon (Ne). This gas laser device 100 outputs a laser beam with a central wavelength of about 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 that uses a mixed gas containing krypton (Kr), F 2 , and Ne. In this case, the gas laser device 100 emits a laser beam with a central wavelength of about 248.0 nm.
  • a mixed gas containing Ar, F 2 , and Ne as a laser medium, or a mixed gas containing Kr, F 2 , and Ne as a laser medium, may be called a laser gas.
  • helium He
  • Ne helium
  • the gas laser device 100 of this example mainly comprises a housing 110, a laser oscillator 130 which is a master oscillator arranged in the internal space of the housing 110, an optical transmission unit 141, an amplifier 160 which is a power oscillator, a detection unit 153, a display unit 180, a processor 190, a laser gas exhaust device 701, and a laser gas supply device 703.
  • the laser oscillator 130 mainly comprises a chamber device CH1, a charger 41, a pulse power module 43, a line narrowing module 60, and an output coupling mirror 70.
  • FIG. 2 shows the internal configuration of the chamber device CH1 as viewed from a direction substantially perpendicular to the direction of travel of the laser light.
  • the chamber device CH1 mainly comprises a housing 30, a pair of windows 31a, 31b, a pair of electrodes 32a, 32b, an insulating section 33, a feedthrough 34, and an electrode holder section 36.
  • the above-mentioned laser gas is supplied to the internal space of the housing 30 from the laser gas supply device 703 via piping, and the laser gas is sealed in the internal space.
  • the internal space is a space where light is generated by excitation of the laser medium in the laser gas. This light travels to the windows 31a and 31b.
  • Window 31a is arranged on the front wall of housing 30 in the traveling direction of the laser light from gas laser device 100 to exposure device 200, and window 31b is arranged on the rear wall of housing 30 in the traveling direction.
  • Windows 31a and 31b are inclined to form a Brewster angle with respect to the traveling direction of the laser light so as to suppress reflection of P-polarized laser light.
  • the exit surfaces of windows 31a and 31b are flat.
  • the electrodes 32a and 32b are arranged facing each other in the internal space of the housing 30, and the longitudinal direction of the electrodes 32a and 32b is along the direction of travel of light generated by a high voltage applied between the electrodes 32a and 32b.
  • the space between the electrodes 32a and 32b in the housing 30 is sandwiched between the windows 31a and 31b.
  • the electrodes 32a and 32b are discharge electrodes for exciting the laser medium by glow discharge.
  • the electrode 32a is the cathode and the electrode 32b is the anode.
  • the electrode 32a is supported by an insulating part 33.
  • the insulating part 33 covers an opening formed in the housing 30.
  • the insulating part 33 includes an insulator.
  • a feedthrough 34 made of a conductive material is also disposed in the insulating part 33. The feedthrough 34 applies a voltage supplied from the pulse power module 43 to the electrode 32a.
  • the electrode 32b is supported by an electrode holder part 36 and is electrically connected to the electrode holder part 36.
  • the charger 41 is a DC power supply device that charges a capacitor (not shown) provided inside the pulse power module 43 with a predetermined voltage.
  • the charger 41 is disposed outside the housing 30 and is connected to the pulse power module 43.
  • the pulse power module 43 includes a switch (not shown) controlled by the processor 190. When the switch is turned from OFF to ON by the control, the pulse power module 43 is a voltage application circuit that boosts the voltage applied from the charger 41 to generate a pulsed high voltage and applies this high voltage to the electrodes 32a and 32b. When the high voltage is applied, a discharge occurs between the electrodes 32a and 32b. The energy of this discharge excites the laser medium in the housing 30. When the excited laser gas transitions to the ground state, light is emitted, and the emitted light passes through the windows 31a and 31b and is emitted to the outside of the housing 30.
  • the line-narrowing module 60 includes a housing 65, a prism 61, a grating 63, and a rotating stage (not shown) that are 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 via the opening.
  • Prism 61 expands the beam width of the light exiting from window 31b and makes the light enter grating 63. Prism 61 also reduces the beam width of the light reflected from grating 63 and returns the light to the internal space of housing 30 via window 31b. Prism 61 is supported by a rotating stage and rotates by the rotating stage. Rotation of prism 61 changes the angle of incidence of the light with respect to grating 63. Therefore, by rotating prism 61, it is possible to select the wavelength of the light returning from grating 63 to housing 30 via prism 61.
  • FIG. 2 shows an example in which one prism 61 is arranged, two or more prisms may be arranged.
  • the surface of the grating 63 is made of a highly reflective material, and has numerous grooves at regular intervals on the surface.
  • the grating 63 is a dispersive optical element.
  • the cross-sectional shape of each groove is, for example, a right-angled triangle.
  • Light entering the grating 63 from the prism 61 is reflected by these grooves and diffracted in a direction according to the wavelength of the light.
  • the grating 63 is arranged in a Littrow arrangement so that the angle of incidence of the light entering the grating 63 from the prism 61 matches the angle of diffraction of the diffracted light of the desired wavelength. This allows the light of the desired wavelength to be returned to the housing 30 via the prism 61.
  • the output coupling mirror 70 faces the window 31a, transmits a portion of the laser light emitted from the window 31a, and reflects the other portion back into the internal space of the housing 30 via the window 31a.
  • the output coupling mirror 70 is fixed to a holder (not shown) and is disposed in the internal space of the housing 110.
  • the grating 63 and output coupling mirror 70 which are arranged on either side of the housing 30, form a Fabry-Perot type resonator, and the housing 30 is placed on the optical path of the resonator.
  • the optical transmission unit 141 mainly includes high-reflection mirrors 141b and 141c.
  • the high-reflection mirrors 141b and 141c are fixed to holders (not shown) with their respective 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 light.
  • the high-reflection mirrors 141b and 141c 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 141b and 141c and travels to the rear mirror 371 of the amplifier 160. At least a portion of this laser light passes through the rear mirror 371.
  • the amplifier 160 amplifies the energy of the laser light output from the laser oscillator 130.
  • the basic configuration of the amplifier 160 is generally the same as that of the laser oscillator 130.
  • the chamber device, housing, pair of windows, pair of electrodes, insulating section, feedthrough, electrode holder section, charger, pulse power module, and output coupling mirror of the amplifier 160 will be described as the chamber device CH3, housing 330, pair of windows 331a, 331b, pair of electrodes 332a, 332b, insulating section 333, feedthrough 334, electrode holder section 336, charger 341, pulse power module 343, and output coupling mirror 370.
  • the electrodes 332a, 332b generate a discharge for amplifying the laser light from the laser oscillator 130.
  • the pulse power module 343 is a voltage application circuit similar to the pulse power module 43.
  • the amplifier 160 also differs from the laser oscillator 130 in that it does not include a line-narrowing module 60, but 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, facing each of them.
  • the rear mirror 371 transmits a portion of the laser light from the laser oscillator 130 toward the space between the electrodes 332a, 332b, and reflects a portion of the laser light amplified by the electrodes 332a, 332b toward the space between the electrodes 332a, 332b.
  • Output coupling mirror 370 is provided between window 331a and beam splitter 153b, facing each of them. Output coupling mirror 370 reflects a portion of the laser light amplified and emitted by electrodes 332a, 332b toward the space between electrodes 332a, 332b, and transmits the other portion of the laser light toward detection unit 153. For this reason, the surface of output coupling mirror 370 facing window 331a is coated with a partially reflective film having a predetermined reflectance. In the following explanation of each component, the surface facing chamber device CH3 is referred to as the main surface. In output coupling mirror 370, the surface coated with the partially reflective film is referred to as the main surface.
  • the output coupling mirror 370 has a circular shape.
  • the surface of the output coupling mirror 370 facing the window 331a and the surface opposite to that surface are flat.
  • the rear mirror 371 and the output coupling mirror 70 have a similar configuration to the output coupling mirror 370.
  • the rear mirror 371 and output coupling mirror 370 which are provided on either side of the housing 330, form a resonator in which the laser light amplified by the electrodes 332a and 332b resonates.
  • the housing 330 is disposed on the optical path of the resonator, and the amplified laser light emitted from the housing 330 travels back and forth between the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370.
  • the traveling 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 the output coupling mirror 370.
  • the support member 400 includes a bottom plate member 410, an output side support member 420, and a rear side support member 430.
  • the bottom plate member 410 is a flat plate longer than the housing 330 and extends in the direction of travel of the laser light. One end of the bottom plate member 410 is located closer to the beam splitter 153b (described later) of the detection unit 153 than the window 331a, and the other end is located closer to the high reflection mirror 141c than the window 331b.
  • the output side support member 420 is connected perpendicularly to one end of the bottom plate member 410, and the rear side support member 430 is connected perpendicularly to the other end of the bottom plate member 410.
  • the output side support member 420 and the rear side support member 430 are each a plate-shaped member and extend to a position where they overlap the window 331a and the window 331b.
  • the output side holding unit 500 is disposed on the output side support member 420 and holds the output coupling mirror 370.
  • the rear side holding unit 600 is disposed on the rear side support member 430 and holds the rear mirror 371.
  • the output coupling mirror 370 is disposed between the window 331a and the beam splitter 153b by the support member 400, the output side holding unit 500, and the rear side holding unit 600, and the rear mirror 371 is disposed between the window 331b and the high reflection mirror 141c.
  • the output coupling mirror 370 and the rear mirror 371 are positioned relative to each other by the support member 400, the output side holding unit 500, and the rear side holding unit 600. Details of the output side holding unit 500 and the rear side holding unit 600 will be described later.
  • the laser light passing through the output coupling mirror 370 proceeds to the detection unit 153.
  • the detection unit 153 mainly comprises a beam splitter 153b and an optical sensor 153c.
  • Beam splitter 153b is disposed on the optical path of the laser light passing through output coupling mirror 370. Beam splitter 153b transmits the laser light passing through output coupling mirror 370 to output window 173 with high transmittance, and also reflects a portion of the laser light toward the light receiving surface of 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.
  • the optical sensor 153c is electrically connected to the processor 190 and outputs a signal indicating the measured pulse energy to the processor 190.
  • the processor 190 controls the voltage applied to the electrodes 32a and 32b of the amplifier 160 based on the signal.
  • An exit window 173 is provided on the opposite side of the output coupling mirror 370 with respect to the beam splitter 153b of the detection unit 153.
  • the exit window 173 is provided on the wall of the housing 110.
  • the light that passes through the beam splitter 153b is emitted from the exit window 173 to the exposure device 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 space of the housing 30, 330 is filled with a purge gas.
  • the purge gas contains an inert gas such as high-purity nitrogen in which impurities such as oxygen have been reduced.
  • the purge gas is supplied to the internal space of the housing 30, 330 from a purge gas supply source (not shown) located outside the housing 110 through piping (not shown).
  • the display unit 180 is a monitor that displays the status of control by the processor 190 based on signals from the processor 190.
  • the processor 190 of the present disclosure is a processing device including a storage device in which a control program is stored, and a CPU (Central Processing Unit) that executes the control program.
  • the processor 190 is specially configured or programmed to execute the various processes included in the present disclosure.
  • the processor 190 also controls the entire gas laser device 100.
  • the processor 190 is also electrically connected to an exposure processor (not shown) of the exposure device 200, and transmits and receives various signals to and from the exposure processor.
  • the laser gas exhaust device 701 and the laser gas supply device 703 are electrically connected by the processor 190.
  • the laser gas exhaust device 701 includes an exhaust pump (not shown), and exhausts laser gas from the internal space of the housings 30 and 330 through piping by suction of the exhaust pump in response to a control signal from the processor 190.
  • the laser gas supply device 703 supplies laser gas from a laser gas supply source (not shown) located outside the housing 110 to the internal space of the housings 30 and 330 through 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.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the output side holding unit 500 shown in FIG. 3 taken along line IV-IV
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the output side holding unit 500 shown in FIG. 3 taken along line V-V.
  • the output side holding unit 500 comprises a holding portion 510 that holds the output coupling mirror 370, a base member 520, an angle adjustment mechanism 540, and a movement mechanism 550. Note that the output side support member 420 is omitted from FIG. 3.
  • the holding unit 510 includes a main body 511 that holds the output coupling mirror 370, and a mounting plate 513 to which the main body 511 is attached.
  • the main body 511 is fixed to the mounting plate 513 by screws (not shown).
  • the holding unit 510 is illustrated in a simplified form in FIG. 2, and the angle adjustment mechanism 540 and the movement mechanism 550 are omitted.
  • the main body 511 has a through hole 511a.
  • the through hole 511a includes a circular large diameter portion 511b and a circular small diameter portion 511c.
  • the large diameter portion 511b is located closer to the window 331a than the small diameter portion 511c and is connected to 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 is roughly the same size as the output coupling mirror 370.
  • the output coupling mirror 370 is disposed in the large diameter portion 511b.
  • the small diameter portion 511c allows light from the output coupling mirror 370 or light heading toward the output coupling mirror 370 to pass through.
  • FIG. 6 is a front view of the output coupling mirror 370.
  • the effective area 370a of the output coupling mirror 370 that overlaps with the small diameter portion 511c is a circular area into which light from the window 331a is irradiated.
  • a non-effective area 370b is provided outside the effective area 370a of the output coupling mirror 370, and the non-effective area 370b is a ring-shaped area that overlaps with the step surface between the large diameter portion 511b and the small diameter portion 511c and does not transmit light.
  • the light traveling from the window 331a to the output coupling mirror 370 is irradiated onto a portion of the effective area 370a of the output coupling mirror 370, rather than onto the entire effective area 370a. Therefore, the light irradiation spot S 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) disposed between the window 331a and the output coupling mirror 370.
  • the mask is, for example, a plate-shaped member in which a rectangular hole is formed through which part of the laser light passes and which blocks the other part of the laser light. Note that the shape of the hole is not limited to this.
  • the hole is smaller than the circular effective area 370a of the output coupling mirror 370, and the laser light passes through the hole, so that the light irradiation spot S in the effective area 370a becomes rectangular.
  • the mounting plate 513 is a plate-shaped member, and when the holding portion 510 is viewed from the front, the mounting plate 513 is larger than the main body portion 511.
  • the mounting plate 513 is provided with a through hole 513a similar to the small diameter portion 511c of the through hole 511a.
  • the mounting plate 513 is attached to the base member 520 via a movement mechanism 550 that can move the mounting plate 513 relative to the base member 520. Details of the movement mechanism 550 will be described later.
  • the mounting plate 513 is smaller than the base member 520.
  • the base member 520 is a plate-shaped member, and is provided with a through hole 520a similar to the through hole 513a of the mounting plate 513.
  • the base member 520 is disposed on the main surface of the output side support member 420 via an angle adjustment mechanism 540.
  • the output side support member 420 has a through hole 420a similar to the through hole 520a of the base member 520.
  • the main surface of the output side support member 420 is approximately perpendicular to the optical axis of the laser light emitted from the window 331a and the extension direction of the support member 400.
  • the base member 520 is disposed on the main surface of the output side support member 420 on the window 331a side.
  • the small diameter portion 511c of the main body 511, the through hole 513a of the mounting plate 513, the through hole 520a of the base member 520, and the through hole 420a of the output side support member 420 are interconnected. Light passes through these through holes 513a, 520a, and 420a in the same way as through hole 511a.
  • the angle adjustment mechanism 540 adjusts the angle of the base member 520 relative to the output side support member 420 to a predetermined angle and maintains the angle. Therefore, the angle adjustment mechanism 540 maintains the tilt angle of the holding unit 510, which is attached to the base member 520 via the moving mechanism 550, relative to the output side support member 420 at a predetermined angle.
  • the output coupling mirror 370 is held by the holding unit 510, and the position of the output side support member 420 is fixed relative to the chamber device CH3, so the angle adjustment mechanism 540 adjusts the angle of the output coupling mirror 370 to a predetermined angle relative to the optical axis of the laser light and maintains the angle.
  • the angle adjustment mechanism 540 uses multiple adjustment screws 541, which are screwed into threaded holes in the base member 520 and have their tips engaged with the output side support member 420.
  • the output side support member 420 supports the holding unit 510 via the base member 520.
  • the predetermined angle may be, for example, the angle at which the energy of the laser light emitted from the gas laser device 100 is the highest.
  • the main surfaces of the output coupling mirror 370, the mounting plate 513, and the base member 520 onto which the light from the window 331a is irradiated are approximately perpendicular to the optical axis of the light.
  • the configuration of the angle adjustment mechanism 540 is not limited to the adjustment screw 541, and a gimbal mechanism or a kinematic mount, etc. may be used.
  • the moving mechanism 550 is a member capable of moving the holding portion 510 relative to the output side support member 420 along a predetermined direction perpendicular to the optical axis of the light emitted to the outside from the window 331a.
  • the moving mechanism 550 includes a guide unit 551, a pair of cylinders 553, and a case 555.
  • the guide unit 551 guides the linear movement of the holding part 510 along a predetermined direction perpendicular to the optical axis of the laser light.
  • the guide unit 551 is a linear guide.
  • the guide unit 551 is provided at the bottom of the groove 521 of the base member 520 and includes a rail 551a extending along a predetermined direction, and a slider 551b provided on the back surface of the mounting plate 513 so as to straddle the rail 551a and slide on the rail 551a.
  • the groove 521 and the guide unit 551 are provided so as not to overlap the through holes 513a and 520a. Note that in FIG. 5, for ease of understanding, the guide unit 551 is shown, but is not shown in the cross section.
  • the case 555 is disposed on the main surface side of the output side support member 420, and surrounds the main body 511, mounting plate 513, and base member 520 of the output side holding unit 500.
  • the top surface of the case 555 is open, and when the case 555 is viewed from the front, the output coupling mirror 370 is exposed from the opening 555a of the case 555. Therefore, light from the window 331a passes through the output coupling mirror 370 via the opening 555a.
  • a cylinder 553 is fixed to the case 555, and each shaft 553s of the cylinder 553 passes through the case 555.
  • the shafts 553s of the pair of cylinders 553 extend along a predetermined direction.
  • the tips of the shafts 553s clamp the mounting plate 513 from both sides along the movement direction of the holding part 510, and press the mounting plate 513.
  • An example of the cylinder 553 is an air cylinder.
  • the cylinders 553 are electrically connected to the processor 190, and the mounting plate 513 is pushed and pulled by the movement of the shafts 553s controlled by the processor 190.
  • the cylinders 553 are linked to each other, and the shafts 553s move in the longitudinal direction.
  • one cylinder 553 pushes the mounting plate 513 via the shafts 553s, and the other cylinder 553 pulls the mounting plate 513 via the shafts 553s.
  • the amount of pushing of one cylinder 553 is roughly the same as the amount of pulling of the other cylinder 553, and the amount of pushing and pulling of the cylinder 553 is the amount of movement of the holding part 510.
  • the cylinder 553 may not be connected to the processor 190, and the mounting plate 513 may be moved by an administrator of the gas laser device 100 operating the cylinder 553.
  • the movement of the holding part 510 by the cylinder 553 moves the output coupling mirror 370 along a predetermined direction.
  • the angle adjustment mechanism 540 in this example maintains the tilt angle of the holding portion 510 relative to the output side support member 420 at a predetermined angle regardless of the position of the holding portion 510.
  • the rear side holding unit 600 holds the rear mirror 371, and is arranged on the main surface of the rear side support member 430 on the window 331b side, and other than that, it has the same configuration as the output side holding unit 500, so a description thereof will be omitted. Therefore, the rear side support member 430 has a through hole through which light passes.
  • the angle adjustment mechanism 540 in the output side holding unit 500 adjusts the inclination angle of the main surface of the output coupling mirror 370 relative to the output side support member 420 to a predetermined angle by adjusting the amount of screwing of the adjustment screw 541, and maintains this state.
  • the angle adjustment mechanism 540 in the rear side holding unit 600 adjusts the inclination angle of the main surface of the rear mirror 371 relative to the rear side support member 430 to a predetermined angle, and maintains this state.
  • the processor 190 receives a signal indicating the target energy Et and an emission trigger signal from an exposure processor (not shown) of the exposure device 200.
  • the target energy Et is a target value of the energy of the laser light 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 emission trigger signal.
  • the pulse power module 43 generates a pulsed high voltage from the electrical energy held in the charger 41, and the high voltage is applied between the electrodes 32a and 32b.
  • the processor 190 turns on the switch of the pulse power module 343 so that a discharge occurs when the laser light from the laser oscillator 130 travels into the discharge space in 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 from the timing when 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 traveled into the internal space of the housing 330 passes through the windows 331a and 331b as described above and travels to the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370.
  • laser light of a specified wavelength travels back and forth between the rear mirror 371 and the output coupling mirror 370.
  • the laser light is amplified each time it passes through the discharge space inside the housing 330, causing laser oscillation, and part of the laser light becomes amplified laser light.
  • the amplified laser light from the amplifier 160 also 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 device 200, and the other portion is reflected by the beam splitter 153b and travels to the optical sensor 153c.
  • the optical sensor 153c receives the amplified laser light and measures the energy E of the received amplified laser light.
  • the optical sensor 153c outputs a signal indicating the measured energy E to the processor 190.
  • the processor 190 feedback controls the charging voltage of the charger 41, 341 so that the difference ⁇ E between the energy E and the target energy Et is within an acceptable range.
  • the laser light whose difference ⁇ E is within an acceptable range passes through the beam splitter 153b and the exit window 173 and enters the exposure device 200.
  • the processor 190 stops the chargers 41 and 341 and turns off the switches of the pulse power modules 43 and 343. Therefore, the emission of light is stopped.
  • the processor 190 causes the cylinder 553 to push and pull the mounting plate 513, and moves the holding part 510 along a direction perpendicular to the optical axis of the laser light emitted from the window 331a.
  • the holding part 510 moves in a direction along the short side of the rectangular irradiation spot S, that is, along a predetermined direction perpendicular to the optical axis of the light emitted from the chamber device CH3.
  • the holding part 510 is guided in the moving direction by the guide unit 551.
  • the output coupling mirror 370 also moves due to the movement of the holding part 510. At this time, even if the holding part 510 and the output coupling mirror 370 move, the position of the irradiation spot S does not move. Therefore, as shown by the dashed line in FIG. 6, the position of the irradiation spot S moves within the effective area 370a of the output coupling mirror 370.
  • the predetermined direction is a direction along the short side of the rectangular irradiation spot S, but it may also be a direction along the long side of the irradiation spot S. Note that, unlike FIG. 6, a part of the irradiation spot S after the movement may overlap with the irradiation spot S before the movement. After the position of the irradiation spot S has moved in this way, the gas laser device 100 operates in the same manner as described above.
  • the cylinder 553 pinches the mounting plate 513 from both sides in the moving direction of the holding part 510 and presses the mounting plate 513.
  • This pressing force may elastically deform the mounting plate 513. If the mounting plate 513 is deformed, the mounting angles of the output coupling mirror 370 and the rear mirror 371 may change with respect to the optical axis of the laser light emitted from the window 331a, which may change the emission direction and output of the laser light, resulting in a concern that the emitted laser light may become unstable.
  • the following embodiment illustrates a gas laser device that can stably emit laser light.
  • Fig. 7 is a front view of the output side holding unit 500 of this embodiment.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view of the output side holding unit 500 shown in Fig. 7 taken along line VIII-VIII, and
  • Fig. 9 is a cross-sectional view of the output side holding unit 500 shown in Fig. 7 taken along line IX-IX.
  • the output side holding unit 500 of this embodiment differs from the output side holding unit 500 of the comparative example in that it includes a frame member 560 and an elastic connecting portion 570.
  • the frame member 560 is a member that can move along a direction perpendicular to the optical axis of the light emitted from the chamber device CH3, and includes an opening 560a.
  • the shape of the frame member 560 is a rectangular frame shape.
  • the shape of the frame member 560 does not have to be rectangular.
  • a part of the frame member 560 may be cut so that the shape of the frame member 560 is, for example, C-shaped.
  • the frame member 560 is disposed on the opposite side of the output side support member 420 side based on the holding portion 510, and the output coupling mirror 370 is exposed from the opening 560a of the frame member 560.
  • the opening 560a is larger than the main body portion 511 of the holding portion 510 and smaller than the mounting plate 513. Therefore, the entire main body portion 511 is exposed from the opening 560a.
  • a portion of the outer periphery of the mounting plate 513 overlaps with the frame member 560, and another portion of the mounting plate 513 is located outside the outer periphery of the frame member 560.
  • the frame member 560 is sandwiched between the shafts 553s of a pair of cylinders 553. Therefore, in this embodiment, the frame member 560 can move along the longitudinal direction of the shafts 553s by pushing and pulling the shafts 553s.
  • the elastic connecting portion 570 includes a pair of arm portions 571, a pair of elastic members 572, and a pin member 573.
  • the pair of arm portions 571 are generally L-shaped, with one end fixed to the outer circumferential surface of the frame member 560 and the other ends facing each other.
  • An elastic member 572 is disposed at the other end of each arm portion 571, with the pair of elastic members 572 facing each other.
  • Examples of the elastic member 572 include a coil spring and a plunger.
  • a hole is formed at the other end of the arm portion 571, and a part of the elastic member 572 is inserted into the hole, and the other part of the elastic member 572 is exposed from the hole.
  • the pin member 573 is a cylindrical member fixed to the holding portion 510.
  • the pin member 573 is erected in an area of the mounting plate 513 that is located outside the outer periphery of the frame member 560, and extends to a position higher than the frame member 560.
  • the sides of the pin member 573 are sandwiched between the elastic members 572 and are pressed by the elastic members 572.
  • the pin member 573 may be a rectangular column-shaped member.
  • the gas laser device 100 of this embodiment includes a frame member 560 that is movable along a predetermined direction perpendicular to the optical axis of the light emitted from the chamber device CH3 and includes an opening 560a through which the output coupling mirror 370 is exposed, a moving mechanism 550 that moves the frame member 560, and an elastic connecting portion 570 that connects the holding portion 510 and the frame member 560 by elastic force. Therefore, even if the frame member 560 is deformed by the force applied to the frame member 560 by the moving mechanism 550, the influence of the deformation of the frame member 560 is absorbed by the elastic connecting portion 570, and the deformation of the holding portion 510 can be suppressed. Therefore, the mounting angle of the output coupling mirror 370 can be suppressed from changing. Therefore, the gas laser device 100 of this embodiment can stably emit laser light.
  • FIG. 10 is a diagram showing the state in which the angle of the holding portion 510 has been adjusted.
  • the effect of this adjustment is absorbed by the elastic connecting portion 570.
  • one of the elastic members 572 expands and the other contracts. In this way, deformation of the holding portion 510 or the frame member 560 can be suppressed by adjusting the angle of the holding portion 510.
  • the elastic connecting portion 570 includes a pin member 573 fixed to the holding portion 510, a pair of arm portions 571 fixed to the frame member 560, and a pair of elastic members 572 provided on the arm portions 571 and sandwiching the pin member 573 in a predetermined direction.
  • the arm portion 571 is fixed to the outer peripheral surface of the frame member 560, but the arm portion 571 may be fixed to a surface other than the outer peripheral surface of the frame member 560.
  • the arm portion 571 does not have to be L-shaped, and may be, for example, columnar, as long as the elastic member 572 is provided.
  • FIG. 11 is a front view of the output side holding unit 500 of this embodiment
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the output side holding unit 500 shown in FIG. 11 taken along line XII-XII.
  • the output side holding unit 500 of this embodiment has a different configuration of the elastic connecting part 570 from the elastic connecting part 570 of embodiment 1.
  • the elastic connecting part 570 of this embodiment includes a restraining member 575 and a support member 576.
  • the support member 576 is provided on the bottom surface of the frame member 560, which is the surface facing the holding section 510. Specifically, it is provided at a position overlapping with the mounting plate 513 on the bottom surface of the frame member 560.
  • the support member 576 is composed of, for example, a plunger screw.
  • the plunger screw is a cylindrical member with a coil spring, a ball, and a pin with a rounded tip provided inside, and is configured so that the ball and pin can move along the longitudinal direction of the cylindrical member while being pushed by the coil spring.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the output side holding unit 500 shown in FIG. 11 taken along line XIII-XIII. However, FIG. 13 only shows the holding portion 510, the frame member 560, and the support member 576.
  • the mounting plate 513 of this embodiment is provided with a recess 513r.
  • the recess 513r is a V-groove. This V-groove extends longitudinally in a direction perpendicular to a predetermined direction in which the frame member 560 moves.
  • the recess 513r may be a cone-shaped depression. A part of the support member 576 fits into this recess 513r.
  • the support member 576 is composed of a plunger screw as described above, the ball or pin of the plunger screw fits into the recess 513r. Therefore, when the support member 576 moves along a predetermined direction, the inclined surface of the V-groove is pressed along the predetermined direction by the support member 576.
  • the restraining member 575 is provided at a position overlapping the mounting plate 513 on the bottom surface of the frame member 560, and is fixed to the holding portion 510 and the frame member 560.
  • the restraining member 575 is columnar, with one end fixed to the holding portion 510 and the other end fixed to the frame member 560.
  • the support member 576 and the restraining member 575 are provided at a position sandwiching the output coupling mirror 370 when the output coupling mirror 370 is viewed from the front.
  • the support member 576 and the restraining member 575 are provided at a symmetrical position with respect to the central axis of the shaft 553s of the cylinder 553.
  • the restraining member 575 is made of a material with a high elastic constant, and the elastic force presses the support member 576 against the holding portion 510 via the frame member 560.
  • the restraining member 575 includes an elastic member having an elastic force in a direction pressing the support member 576 against the mounting plate 513 of the holding portion 510.
  • the support member 576 when the support member 576 is a plunger screw, since it has a spring inside that presses the ball or pin, the support member 576 includes an elastic member having an elastic force in a direction in which it is pressed against the mounting plate 513 of the holding part 510.
  • the support member 576 may be composed of something other than a plunger screw, but it is preferable that it includes an elastic member having such an elastic force.
  • the length of the support member 576 in the direction from the frame member 560 toward the mounting plate 513, the length of the support member 576 is longer than the restraining member 575 by the amount that it enters the recess 513r. Since the restraining member 575 presses the support member 576 against the holding part 510, when the frame member 560 moves along a predetermined direction, the support member 576 presses the side of the recess 513r along the predetermined direction.
  • the shaft 553s of the cylinder 553 pushes and pulls the frame member 560, causing the frame member 560 to move in a predetermined direction. Therefore, the support member 576 presses the side surface of the recess 513r in a predetermined direction. When the recess 513r is a V-groove or a cone-shaped depression, this side surface is an inclined surface. In this manner, the force caused by the movement of the frame member 560 is transmitted to the holding portion 510.
  • the restraining member 575 also transmits the force caused by the movement of the frame member 560 to the holding portion 510. Therefore, the holding portion 510 moves, and the output coupling mirror 370 moves.
  • holding portion 510 includes recess 513r provided on the frame member 560 side
  • elastic connecting portion 570 includes support member 576 that is fixed to frame member 560 and a portion of which fits into recess 513r
  • restraining member 575 that is fixed to holding portion 510 and frame member 560 and presses support member 576 against holding portion 510. Therefore, support member 576 and restraining member 575 apply force to holding portion 510 to move holding portion 510, so that holding portion 510 can be moved stably.
  • Fig. 14 is a front view of the output-side holding unit 500 of this embodiment.
  • Fig. 15 is a cross-sectional view of the output-side holding unit 500 shown in Fig. 14 taken along line XV-XV.
  • the elastic connecting part 570 has the configuration of the elastic connecting part 570 of embodiment 1 and the configuration of the elastic connecting part 570 of embodiment 2.
  • the holding part 510 of this embodiment has a recess 513r into which a part of the support member 576 fits.
  • the shaft 553s of the cylinder 553 pushes and pulls the frame member 560, causing the frame member 560 to move along a predetermined direction.
  • the arm portion 571 moves, and the pin member 573 pushed by the elastic member 572 moves in the direction in which the frame member 560 moves.
  • the support member 576 presses the side surface of the recess 513r along a predetermined direction, and the restraining member 575 also transmits the force caused by the movement of the frame member 560 to the holder 510.
  • the holder 510 moves, and the output coupling mirror 370 moves.
  • the elastic connecting portion 570 includes a pin member 573 fixed to the holding portion 510, a pair of arm portions 571 fixed to the frame member 560, a pair of elastic members 572 provided on the arm portions 571 and sandwiching the pin member 573 along a predetermined direction, a support member 576 fixed to the frame member 560 and partly inserted into the recess 513r, and a restraining member 575 fixed to the holding portion 510 and the frame member 560 and pressing the support member 576 against the holding portion 510. Therefore, compared to the first and second embodiments, the force caused by the movement of the frame member 560 is transmitted to the holding portion 510 from more points. Therefore, the holding portion 510 can move stably.
  • the configuration of the output side holding unit 500 in embodiments 1 to 3 may be applied to the rear side holding unit 600.

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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、チャンバ装置から出射する光の一部を反射するミラーと、ミラーを保持し、光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動可能な保持部と、所定の方向に沿って移動可能であり、ミラーが露出する開口を含む枠部材と、枠部材を移動させる移動機構と、保持部と枠部材とを弾性力により連結する弾性連結部と、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 特開平６－２２４４９８号公報 米国特許第６７９２０１４号明細書
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、チャンバ装置から出射する光の一部を反射するミラーと、ミラーを保持し、光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動可能な保持部と、所定の方向に沿って移動可能であり、ミラーが露出する開口を含む枠部材と、枠部材を移動させる移動機構と、保持部と枠部材とを弾性力により連結する弾性連結部と、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一部を反射するミラーと、ミラーを保持し、光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動可能な保持部と、所定の方向に沿って移動可能であり、ミラーが露出する開口を含む枠部材と、枠部材を移動させる移動機構と、保持部と枠部材とを弾性力により連結する弾性連結部と、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IV－IV線における断面図である。 図５は、図３に示す出力側保持ユニットのＶ－Ｖ線における断面図である。 図６は、出力結合ミラーの正面図である。 図７は、実施形態１の出力側保持ユニットの正面図である。 図８は、図７に示す出力側保持ユニットのVIII－VIII線における断面図である。 図９は、図７に示す出力側保持ユニットのIX－IX線における断面図である。 図１０は、保持部の角度が調整された様子を示す図である。 図１１は、実施形態２の出力側保持ユニットの正面図である。 図１２は、図１１に示す出力側保持ユニットのXII－XII線における断面図である。 図１２は、図１１に示す出力側保持ユニットのXIII－XIII線における断面図である。 図１４は、実施形態３の出力側保持ユニットの正面図である。 図１５は、図１４に示す出力側保持ユニットのXV－XV線における断面図である。
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２つ以上配置されてもよい。
　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、当該レーザ光の他の一部を検出部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、各部材の説明ではチャンバ装置ＣＨ３に対向する側の面を主面と称する。出力結合ミラー３７０においては、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は円形形状である。出力結合ミラー３７０のウインドウ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と類似した構成である。
　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、増幅されて筐体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。増幅されたレーザ光の一部は、出力結合ミラー３７０を透過する。
　支持部材４００は、底板部材４１０と、出力側支持部材４２０と、リア側支持部材４３０とを含む。底板部材４１０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。底板部材４１０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、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。底板部材４１０の一端には、出力側支持部材４２０が底板部材４１０に垂直に接続されており、底板部材４１０の他端には、リア側支持部材４３０が底板部材４１０に垂直に接続されている。出力側支持部材４２０及びリア側支持部材４３０は、それぞれ板状の部材であり、ウインドウ３３１ａ及びウインドウ３３１ｂに重なる位置まで延在している。
　出力側保持ユニット５００は出力側支持部材４２０に配置され、出力結合ミラー３７０を保持する。リア側保持ユニット６００はリア側支持部材４３０に配置され、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の詳細は、後述される。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IV－IV線における断面図であり、図５は、図３に示す出力側保持ユニット５００のＶ－Ｖ線における断面図である。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、ベース部材５２０と、角度調整機構５４０と、移動機構５５０と、を備える。なお、図３では、出力側支持部材４２０の図示が省略されている。
　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が取り付けられる取付板５１３とを備える。本体部５１１は取付板５１３に対して、不図示のネジによって固定されている。なお、見易さのために、図２では保持部５１０が簡略化されて図示され、角度調整機構５４０、移動機構５５０が省略されている。
　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とを含む。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、出力結合ミラー３７０と概ね同じ大きさである。大径部５１１ｂには、出力結合ミラー３７０が配置されている。小径部５１１ｃ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６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り、光が透過しないリング状の領域である。
　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のうちの一部分に照射される。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、これに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、レーザ光が透過孔を透過することで、有効領域３７０ａにおける光の照射スポットＳは矩形形状となる。
　取付板５１３は、板状の部材であり、保持部５１０を正面視する場合、取付板５１３は本体部５１１より大きい。取付板５１３には、貫通孔５１１ａの小径部５１１ｃと同様の貫通孔５１３ａが設けられている。取付板５１３は、取付板５１３をベース部材５２０に対して移動させることができる移動機構５５０を介して、ベース部材５２０に取り付けられている。移動機構５５０の詳細は後述される。保持部５１０を正面視する場合、取付板５１３は、ベース部材５２０よりも小さい。
　ベース部材５２０は、板状の部材であり、ベース部材５２０には、取付板５１３の貫通孔５１３ａと同様の貫通孔５２０ａが設けられている。ベース部材５２０は、出力側支持部材４２０の主面に角度調整機構５４０を介して配置されている。
　出力側支持部材４２０には、ベース部材５２０の貫通孔５２０ａと同様の貫通孔４２０ａが設けられている。出力側支持部材４２０の主面は、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。ベース部材５２０は、出力側支持部材４２０のウインドウ３３１ａ側の主面に配置される。
　本体部５１１の小径部５１１ｃ、取付板５１３の貫通孔５１３ａ、ベース部材５２０の貫通孔５２０ａ、及び、出力側支持部材４２０の貫通孔４２０ａは、互いに連通している。これら貫通孔５１３ａ，５２０ａ，４２０ａは、貫通孔５１１ａと同様に光が通過する。
　角度調整機構５４０は、ベース部材５２０の出力側支持部材４２０に対する角度を所定の角度に調整して当該角度を維持する。従って、角度調整機構５４０は、ベース部材５２０に移動機構５５０を介して取り付けられる保持部５１０の出力側支持部材４２０に対する傾き角度を所定の角度に維持する。保持部５１０には出力結合ミラー３７０が保持され、出力側支持部材４２０の位置は、チャンバ装置ＣＨ３に対して固定されるため、角度調整機構５４０は、出力結合ミラー３７０の角度をレーザ光の光軸に対して所定の角度に調整して、当該角度を維持する。角度調整機構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、先端は出力側支持部材４２０に係合する。これにより、出力側支持部材４２０は、ベース部材５２０を介して保持部５１０を支持する。それぞれの調整ネジ５４１のねじ込み量の調整によって、ベース部材５２０の出力側支持部材４２０に対する角度が調整され、出力結合ミラー３７０のレーザ光の光軸に対する角度が調整される。所定の角度は、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からの光が照射される出力結合ミラー３７０、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である。角度調整機構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。
　移動機構５５０は、出力側支持部材４２０に対して保持部５１０をウインドウ３３１ａから外部に出射する光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動させることが可能な部材である。移動機構５５０は、ガイドユニット５５１と、一対のシリンダ５５３と、ケース５５５とを備える。
　ガイドユニット５５１は、レーザ光の光軸に垂直な所定の方向に沿って保持部５１０の直線移動をガイドする。本例のガイドユニット５５１は、リニアガイドである。本例では、ガイドユニット５５１は、ベース部材５２０の溝５２１の底に設けられ、所定の方向に沿って延在するレール５５１ａと、レール５５１ａに跨がるように取付板５１３の裏面に設けられ、レール５５１ａをスライドするスライダ５５１ｂ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ている。なお、図５において、理解の容易のため、断面には現れないガイドユニット５５１が記載されている。
　ケース５５５は、出力側支持部材４２０の主面側に配置され、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から出力結合ミラー３７０が露出している。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にはシリンダ５５３が固定されており、シリンダ５５３のそれぞれのシャフト５５３ｓはケース５５５を貫通している。
　一対のシリンダ５５３のそれぞれのシャフト５５３ｓは、所定の方向に沿って延在している。それぞれのシャフト５５３ｓの先端が保持部５１０の移動方向に沿って取付板５１３を両側から挟み込み、取付板５１３を押圧している。シリンダ５５３としては、例えば、エアシリンダを挙げることができる。シリンダ５５３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シャフト５５３ｓの移動によって取付板５１３を押し引きする。具体的には、それぞれのシリンダ５５３は互いに連動し、それぞれのシャフト５５３ｓが長手方向に移動する。この場合、一方のシリンダ５５３はシャフト５５３ｓを介して取付板５１３を押し、他方のシリンダ５５３はシャフト５５３ｓを介して取付板５１３を引っ張る。一方のシリンダ５５３の押す量は他方のシリンダ５５３の引っ張る量と概ね同じであり、シリンダ５５３が押し引きする量が保持部５１０の移動量である。なお、シリンダ５５３がプロセッサ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５５３の操作によって、取付板５１３を移動させてもよい。シリンダ５５３による保持部５１０の移動によって、出力結合ミラー３７０は所定の方向に沿って移動する。
　本例の角度調整機構５４０は、保持部５１０の位置に関わらず出力側支持部材４２０に対する保持部５１０の傾き角度を所定の角度に維持する。
　リア側保持ユニット６００は、リアミラー３７１を保持し、リア側支持部材４３０のウインドウ３３１ｂ側の主面に配置されていることを除き、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。従って、リア側支持部材４３０には、光が通過する貫通孔が設けられている。
　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、出力側保持ユニット５００における角度調整機構５４０は、調整ネジ５４１のねじ込み量の調整によって、出力側支持部材４２０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調整して、この状態を維持する。同様に、リア側保持ユニット６００における角度調整機構５４０は、リア側支持部材４３０に対するリアミラー３７１の主面の傾き角度を所定角に調整して、この状態を維持する。
　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。
　出力結合ミラー３７０を移動させる場合、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、停止される。次に、プロセッサ１９０は、シリンダ５５３に取付板５１３を押し引きさせ、保持部５１０をウインドウ３３１ａから出射するレーザ光の光軸に垂直な方向に沿って移動させる。本例では、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、すなわちチャンバ装置ＣＨ３から出射する光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動する。この際、保持部５１０は、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の位置は移動しない。従って、図６において破線で示すように、照射スポットＳの位置は、出力結合ミラー３７０における有効領域３７０ａ内を移動する。本例では、所定の方向が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。なお、図６と異なり、移動後の照射スポットＳの一部が、移動前の照射スポットＳと重なってもよい。このように照射スポットＳの位置が移動した後、ガスレーザ装置１００は、上記と同様に動作する。
　リアミラー３７１を移動させる場合も、出力結合ミラー３７０を移動させる場合と同様の動作をする。
　２．３　課題
　比較例では、シリンダ５５３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、取付板５１３を押圧している。この押圧力により、取付板５１３が弾性変形する場合がある。取付板５１３が変形すると、ウインドウ３３１ａから出射するレーザ光の光軸に対して、出力結合ミラー３７０やリアミラー３７１の取付角度が変化し得、レーザ光の出射方向や、出力が変化し、出射するレーザ光が安定しないという懸念がある。
　そこで、以下の実施形態では、レーザ光を安定して出射し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７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８は、図７に示す出力側保持ユニット５００のVIII－VIII線における断面図であり、図９は、図７に示す出力側保持ユニット５００のIX－IX線における断面図である。
　本実施形態の出力側保持ユニット５００は、枠部材５６０及び弾性連結部５７０を備える点において、比較例の出力側保持ユニット５００と異なる。
　枠部材５６０は、チャンバ装置ＣＨ３から出射する光の光軸に垂直な方向に沿って移動可能な部材であり、開口５６０ａを含む。本実施形態では、枠部材５６０の形状は、矩形状の枠状の形状である。ただし、枠部材５６０の形状は矩形状でなくてもよい。また、枠部材５６０の一部が切れて、枠部材５６０の形状が、例えばＣ型であってもよい。枠部材５６０は、保持部５１０を基準とした出力側支持部材４２０側と反対側に配置されており、枠部材５６０の開口５６０ａからは、出力結合ミラー３７０が露出している。従って、出力結合ミラー３７０に入射する光や出力結合ミラー３７０で反射する光は、開口５６０ａを通過する。本実施形態では、開口５６０ａは、保持部５１０の本体部５１１よりも大きく、取付板５１３よりも小さい。このため、開口５６０ａからは本体部５１１の全体が露出している。本実施形態では、取付板５１３の外周部分の一部は枠部材５６０に重なっており、取付板５１３の他の一部は、枠部材５６０の外周よりも外側に位置している。
　枠部材５６０は、一対のシリンダ５５３のシャフト５５３ｓにより挟まれている。従って、本実施形態では、枠部材５６０は、シャフト５５３ｓの押し引きにより、シャフト５５３ｓの長手方向に沿って移動することができる。
　弾性連結部５７０は、一対のアーム部５７１と、一対の弾性部材５７２と、ピン部材５７３と、を含む。
　一対のアーム部５７１は、概ねＬ字状の形状であり、一端が枠部材５６０の外周面に固定されており、他端が互いに対向している。それぞれのアーム部５７１の他端には、弾性部材５７２が配置されており、一対の弾性部材５７２が対向している。弾性部材５７２としては、例えばコイルバネやプランジャを挙げることができる。本実施形態では、アーム部５７１の他端には、穴が形成されており、弾性部材５７２の一部が当該穴に入れられて、弾性部材５７２の他の一部が当該穴から露出されている。
　ピン部材５７３は、保持部５１０に固定されている円柱状の部材である。本実施形態では、ピン部材５７３は、取付板５１３における枠部材５６０の外周よりも外側に位置する領域に立てられており、枠部材５６０よりも高い位置まで延在している。ピン部材５７３の側面は、弾性部材５７２で挟まれており、弾性部材５７２から押圧されている。なお、ピン部材５７３は、角柱状の部材であってもよい。
　３．２　動作
　プロセッサ１９０からの指示により、シリンダ５５３のシャフト５５３ｓが枠部材５６０を押し引きすると、枠部材５６０は、チャンバ装置ＣＨ３から出射する光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動する。このため、枠部材５６０に固定されるアーム部５７１が移動し、ピン部材５７３は、弾性部材５７２により押されて、枠部材５６０が移動する方向に移動する。ピン部材５７３が移動することで、ピン部材５７３が固定される保持部５１０が移動し、出力結合ミラー３７０が移動する。こうして、図６において破線で示すように、照射スポットＳの位置は、出力結合ミラー３７０における有効領域３７０ａ内を移動する。
　３．３　作用・効果
　本実施形態のガスレーザ装置１００は、チャンバ装置ＣＨ３から出射する光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動可能であり、出力結合ミラー３７０が露出する開口５６０ａを含む枠部材５６０と、枠部材５６０を移動させる移動機構５５０と、保持部５１０と枠部材５６０とを弾性力により連結する弾性連結部５７０と、を備える。従って、移動機構５５０から枠部材５６０に加わる力により、枠部材５６０が変形する場合であっても、枠部材５６０の変形による影響は、弾性連結部５７０により吸収され、保持部５１０が変形することが抑制され得る。従って、出力結合ミラー３７０の取付角度が変化することが抑制され得る。このため、本実施形態のガスレーザ装置１００によれば、レーザ光を安定して出射し得る。
　図１０は、保持部５１０の角度が調整された様子を示す図である。図１０に示すように、角度調整機構５４０により、保持部５１０の角度が調整されることで、出力結合ミラー３７０の角度が調整される場合であっても、この調整による影響は、弾性連結部５７０により吸収される。具体的には、例えば、弾性部材５７２の一方が伸び、他方が縮む。こうして、保持部５１０の角度の調整により、保持部５１０或いは枠部材５６０が変形することが抑制され得る。
　また、本実施形態では、弾性連結部５７０が、保持部５１０に固定されるピン部材５７３と、枠部材５６０に固定される一対のアーム部５７１と、アーム部５７１に設けられ、ピン部材５７３を所定の方向に沿って挟む一対の弾性部材５７２とを含む。このような構成によれば、枠部材５６０が面方向に沿ってゆがむ場合であっても、保持部５１０との連結が解けづらい。
　なお、本実施形態では、アーム部５７１が枠部材５６０の外周面に固定されたが、アーム部５７１は、枠部材５６０の外周面以外に固定されてもよい。また、アーム部５７１は、弾性部材５７２が設けられる限りにおいて、Ｌ字状でなくてもよく、例えば、柱状であってもよい。
４．実施形態２のガスレーザ装置の説明
　次に、実施形態２のガスレーザ装置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１１は、本実施形態の出力側保持ユニット５００の正面図であり、図１２は、図１１に示す出力側保持ユニット５００のXII－XII線における断面図である。
　本実施形態の出力側保持ユニット５００は、弾性連結部５７０の構成が実施形態１の弾性連結部５７０の構成と異なる。本実施形態の弾性連結部５７０は、拘束部材５７５と、支持部材５７６とを備える。
　支持部材５７６は、枠部材５６０の保持部５１０側の面である底面に設けられている。具体的には、枠部材５６０の底面における取付板５１３と重なる位置に設けられている。支持部材５７６は、例えば、プランジャねじから構成される。プランジャねじは、筒状の部材の内部にコイルバネと、ボールや先端が丸いピンが設けられ、ボールやピンが筒状の部材の長手方向に沿って、コイルバネにより押された状態で移動可能な構成を有している。
　図１３は、図１１に示す出力側保持ユニット５００のXIII－XIII線における断面図である。ただし、図１３では、保持部５１０、枠部材５６０、及び支持部材５７６のみを記載している。図１３に示すように本実施形態の取付板５１３には、凹部５１３ｒが設けられている。図１３の例では、凹部５１３ｒは、Ｖ溝である。このＶ溝は、枠部材５６０が移動する所定の方向に垂直な方向に長手方向が延在している。なお、凹部５１３ｒは、錘状の窪みであってもよい。この凹部５１３ｒに支持部材５７６の一部が入り込んでいる。例えば、支持部材５７６が、上記のようにプランジャねじから構成される場合、プランジャねじのボールやピンが凹部５１３ｒに入り込んでいる。従って、支持部材５７６が所定の方向に沿って移動する場合、Ｖ溝の斜面は、支持部材５７６によって所定の方向に沿って押圧される。
　拘束部材５７５は、枠部材５６０の底面における取付板５１３と重なる位置に設けられ、保持部５１０と枠部材５６０とに固定されている。本例では、拘束部材５７５は、柱状であり、一端が保持部５１０に固定され、他端が枠部材５６０に固定されている。本実施形態では、支持部材５７６と拘束部材５７５とは、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を挟む位置に設けられている。さらに本実施形態では、支持部材５７６と拘束部材５７５とは、シリンダ５５３のシャフト５５３ｓの中心軸を基準として対称な位置に設けられている。拘束部材５７５は、高い弾性定数の材料から成り、弾性力により支持部材５７６を枠部材５６０を介して保持部５１０に押し付ける。つまり、拘束部材５７５は、支持部材５７６を保持部５１０の取付板５１３に押し付ける方向に弾性力を有する弾性部材を含む。また、上記のように、支持部材５７６が、プランジャねじである場合、内部にボールやピンを押圧するばねを有するため、支持部材５７６は保持部５１０の取付板５１３に押し付けられる方向に弾性力を有する弾性部材を含む。なお、支持部材５７６は、プランジャねじ以外から構成されてもよいが、このような弾性力を有する弾性部材を含むことが好ましい。本例では、枠部材５６０から取付板５１３に向かう方向において、支持部材５７６の長さは拘束部材５７５よりも凹部５１３ｒに入り込む分だけ長い。拘束部材５７５が支持部材５７６を保持部５１０に押し付けるため、枠部材５６０が所定の方向に沿って移動する場合、支持部材５７６が凹部５１３ｒの側面を所定の方向に沿って押圧する。
　４．２　動作
　実施形態１と同様にして、シリンダ５５３のシャフト５５３ｓが枠部材５６０を押し引きすることで、枠部材５６０は、所定の方向に沿って移動する。このため、支持部材５７６が凹部５１３ｒの側面を所定の方向に沿って押圧する。この側面は、凹部５１３ｒがＶ溝や錘状の窪みの場合、傾斜面である。このように、枠部材５６０の移動による力が、保持部５１０に伝わる。また、拘束部材５７５も保持部５１０に枠部材５６０の移動による力を伝える。このため、保持部５１０が移動し、出力結合ミラー３７０が移動する。
　４．３　作用・効果
　本実施形態では、保持部５１０は、枠部材５６０側に設けられる凹部５１３ｒを含み、弾性連結部５７０は、枠部材５６０に固定されると共に凹部５１３ｒに一部が入り込む支持部材５７６と、保持部５１０と枠部材５６０とに固定され、支持部材５７６を保持部５１０に押し付ける拘束部材５７５とを含む。このため、支持部材５７６と拘束部材５７５とで、保持部５１０に力を加えて保持部５１０を移動させるため、安定して保持部５１０を移動させ得る。
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
　図１４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１５は、図１４に示す出力側保持ユニット５００のXV－XV線における断面図である。本実施形態のガスレーザ装置１００では、弾性連結部５７０は、実施形態１の弾性連結部５７０の構成と、実施形態２の弾性連結部５７０の構成とを備える。従って、本実施形態の保持部５１０は、支持部材５７６の一部が入り込む凹部５１３ｒを有している。
　５．２　動作
　実施形態１と同様にして、シリンダ５５３のシャフト５５３ｓが枠部材５６０を押し引きすることで、枠部材５６０は、所定の方向に沿って移動する。本実施形態では、実施形態１と同様にして、アーム部５７１が移動し、弾性部材５７２により押されるピン部材５７３が枠部材５６０が移動する方向に移動する。更に、実施形態２と同様にして、支持部材５７６が凹部５１３ｒの側面を所定の方向に沿って押圧し、拘束部材５７５も保持部５１０に枠部材５６０の移動による力を伝える。このため、保持部５１０が移動し、出力結合ミラー３７０が移動する。
　５．３　作用・効果
　本実施形態では、弾性連結部５７０は、保持部５１０に固定されるピン部材５７３と、枠部材５６０に固定される一対のアーム部５７１と、アーム部５７１に設けられ、ピン部材５７３を所定の方向に沿って挟む一対の弾性部材５７２と、枠部材５６０に固定されると共に一部が凹部５１３ｒに一部が入り込む支持部材５７６と、保持部５１０と枠部材５６０とに固定され、支持部材５７６を保持部５１０に押し付ける拘束部材５７５とを含む。従って、実施形態１、実施形態２と比べて、より多くの個所から枠部材５６０の移動による力を保持部５１０を伝える。このため、保持部５１０が安定して移動し得る。
　実施形態１から３の出力側保持ユニット５００の構成は、リア側保持ユニット６００に適用されてもよい。
　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、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 (13)

  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、前記チャンバ装置から出射する前記光の一部を反射するミラーと、
    　前記ミラーを保持し、前記光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動可能な保持部と、
    　前記所定の方向に沿って移動可能であり、前記ミラーが露出する開口を含む枠部材と、
    　前記枠部材を移動させる移動機構と、
    　前記保持部と前記枠部材とを弾性力により連結する弾性連結部と、
    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、
    　前記光軸に対する前記ミラーの角度を調整可能な角度調整機構を更に備える。
  3. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記保持部を移動可能に保持するベース部材を更に備え、
    　前記移動機構は、前記ベース部材と前記保持部との間に設けられ、前記保持部を前記ベース部材に対し前記所定の方向に沿って移動させるスライドガイドを含む。
  4. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記移動機構は、シャフトが移動方向に沿って枠部材を挟む一対のシリンダを含む。
  5. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記弾性連結部は、前記保持部に固定されるピン部材と、前記枠部材に固定される一対のアーム部と、前記アーム部に設けられ、前記ピン部材を前記所定の方向に沿って挟む一対の弾性部材とを含む。
  6. 　請求項５に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記アーム部は、前記枠部材の外周面に固定される。
  7. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記保持部は、前記枠部材側に設けられる凹部を含み、
    　前記弾性連結部は、前記枠部材に固定されると共に前記凹部に一部が入り込む支持部材と、前記保持部と前記枠部材とに固定され、前記支持部材を前記保持部に押し付ける拘束部材とを含む。
  8. 　請求項７に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記支持部材と前記拘束部材とは、前記ミラーを正面視する場合に、前記ミラーを挟む位置に設けられる。
  9. 　請求項７に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記移動機構は、シャフトが移動方向に沿って前記枠部材を挟む一対のシリンダを更に含み、
    　前記支持部材と前記拘束部材とは、前記シャフトの中心軸を基準として対称な位置に設けられる。
  10. 　請求項７に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記凹部は前記所定の方向に垂直な方向に長手方向が延在するＶ溝である。
  11. 　請求項７に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記支持部材は、前記保持部に押し付けられる方向に弾性力を有する弾性部材を含む。
  12. 　請求項１に記載のガスレーザ装置であって、
    　前記保持部は、前記枠部材側に設けられる凹部を含み
    　前記弾性連結部は、前記保持部に固定されるピン部材と、前記枠部材に固定される一対のアーム部と、前記アーム部に設けられ、前記ピン部材を前記所定の方向に沿って挟む一対の弾性部材と、前記枠部材に固定されると共に前記凹部に一部が入り込む支持部材と、前記保持部と前記枠部材とに固定され、前記支持部材を前記保持部に押し付ける拘束部材とを含む。
  13. 　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一部を反射するミラーと、
    　前記ミラーを保持し、前記光の光軸に垂直な所定の方向に沿って移動可能な保持部と、
    　前記所定の方向に沿って移動可能であり、前記ミラーが露出する開口を含む枠部材と、
    　前記枠部材を移動させる移動機構と、
    　前記保持部と前記枠部材とを弾性力により連結する弾性連結部と、
    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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