(57)【要約】【課題】多室線狭化ガス放電、例えばエキシマレーザシステムを提供する。【解決手段】線狭化シードパルスを増幅器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含む多部分レーザシステムにおける帯域幅を制御する方法及び装置を開示し、これは、帯域幅以外の第１のレーザシステム作動パラメータとタイミング差の間の関係を定め、曲線上の各々の固有の作動点がそれぞれの帯域幅値に対応するタイミング差曲線と、同じく望ましいタイミング差を定める曲線上の望ましい点とを利用する段階と、曲線上の望ましい点でのタイミング差から曲線上の実際の作動点に対する実際のオフセットを判断する段階と、実際のオフセットと望ましい帯域幅に対応する望ましいオフセットとの間の誤差を判断する段階と、発射差動時間を修正して実際のオフセットと望ましいオフセットの間の誤差を取り除く段階とを含むことができる。【選択図】図２３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線狭化シードパルスを第２の利得発生器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含む多部分レーザシステムにおいて帯域幅を制御する方法であって、該第１のレーザシステム部分における該シードパルスの発生と該第２のレーザシステム部分におけるレーザ利得媒体の生成との間の差動発射時間の選択が、該多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの該帯域幅に影響を与え、
測定帯域幅と帯域幅ターゲットの関数として差動発射時間を調節する段階と、
現在の作動点を推定する段階と、
前記現在の作動点に基づいて前記差動発射時間調節を制限する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
現在の作動点及び望ましい作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
望ましい作動点が、ターゲット帯域幅、レーザシステム負荷サイクル、及びレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記望ましい作動点は、ターゲット帯域幅、レーザシステム負荷サイクル、及びレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記望ましい作動点は、レーザシステム効率を最大にするものを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
現在の作動点を推定する前記段階は、レーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能であり、かつ予想作動範囲にわたって差動発射時間に関して単調でもある関数の使用を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
現在の作動点を推定する前記段階は、レーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能であり、かつ予想作動範囲にわたって差動発射時間に関して単調でもある関数の使用を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、現在の差動発射時間及び基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、現在の差動発射時間及び基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
基準差動タイミングを選択してレーザシステム効率を最適化する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
基準差動タイミングを選択してレーザシステム効率を最適化する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
一定電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
一定電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、レーザシステム放電電圧に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、レーザシステム放電電圧に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２２】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記現在の作動点を一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数及び該現在の作動点での前記レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項２５】
前記現在の作動点を一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数及び該現在の作動点での前記レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項２６】
前記現在の作動点を、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギ、かつｄＶ／ｄｔが該現在の作動点における一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の微分である時に（１／Ｅ）*ｄＶ／ｄｔとして推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記現在の作動点を、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギ、かつｄＶ／ｄｔが該現在の作動点における一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の微分である時に（１／Ｅ）*ｄＶ／ｄｔとして推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
前記現在の作動点を一定電圧での差動発射時間に関する前記レーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び該現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項３３】
前記現在の作動点を一定電圧での差動発射時間に関する前記レーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び該現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項３４】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギであり、かつｄＥ／ｄｔが該現在の作動点における一定電圧での差動発射時間に関する該レーザシステム出力パルスエネルギの導関数である時に関係（１／Ｅ）*ｄＥ／ｄｔを利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギであり、かつｄＥ／ｄｔが該現在の作動点における一定電圧での差動発射時間に関する該レーザシステム出力パルスエネルギの導関数である時に関係（１／Ｅ）*ｄＥ／ｄｔを利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記差動発射時間を帯域幅誤差の関数として調節する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４３】
前記差動発射時間を帯域幅誤差の関数として調節する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４４】
線狭化シードパルスを第２の利得発生器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含む多部分レーザシステムにおいて帯域幅を制御する方法であって、該第１のレーザシステム部分における該シードパルスの発生と該第２のレーザシステム部分におけるレーザ利得媒体の生成との間の差動発射時間の選択が、該多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの該帯域幅をもたらし、
測定帯域幅とターゲット帯域幅の関数としてターゲット作動点を調節する段階と、
現在の作動点を推定する段階と、
現在の作動点をターゲット作動点まで進めるために、該現在の作動点及び該ターゲット作動点の関数として差動発射時間を調節する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４５】
現在の作動点及び望ましい作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
望ましい作動点が、ターゲット帯域幅、レーザシステム負荷サイクル、及びレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記望ましい作動点は、ターゲット帯域幅、レーザシステム負荷サイクル、及びレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記望ましい作動点は、レーザシステム効率を最大にするものを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
現在の作動点を推定する前記段階は、レーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能であり、かつ予想作動範囲にわたって差動発射時間に関して単調でもある関数の使用を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項５０】
現在の作動点を推定する前記段階は、レーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能であり、かつ予想作動範囲にわたって差動発射時間に関して単調でもある関数の使用を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項５１】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、現在の差動発射時間及び基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、現在の差動発射時間及び基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
基準差動タイミングを選択してレーザシステム効率を最適化する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
基準差動タイミングを選択してレーザシステム効率を最適化する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
一定電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
一定電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５７】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項５５に記載の方法。
【請求項６０】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、レーザシステム放電電圧に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項６４】
一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、レーザシステム放電電圧に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び前記現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の前記差異を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項６５】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項６４に記載の方法。
【請求項６７】
前記現在の作動点を一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数及び該現在の作動点での前記レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項６８】
前記現在の作動点を一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数及び該現在の作動点での前記レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【請求項６９】
前記現在の作動点を、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギ、かつｄＶ／ｄｔが該現在の作動点における一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の微分である時に（１／Ｅ）*ｄＶ／ｄｔとして推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項６７に記載の方法。
【請求項７０】
前記現在の作動点を、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギ、かつｄＶ／ｄｔが該現在の作動点における一定エネルギでの差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の微分である時に（１／Ｅ）*ｄＶ／ｄｔとして推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項６８に記載の方法。
【請求項７１】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項６９に記載の方法。
【請求項７２】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項６７に記載の方法。
【請求項７４】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項６８に記載の方法。
【請求項７５】
前記現在の作動点を一定電圧での差動発射時間に関する前記レーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び該現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項７６】
前記現在の作動点を一定電圧での差動発射時間に関する前記レーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び該現在の作動点での該レーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【請求項７７】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギであり、かつｄＥ／ｄｔが該現在の作動点における一定電圧での差動発射時間に関する該レーザシステム出力パルスエネルギの導関数である時に関係（１／Ｅ）*ｄＥ／ｄｔを利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７５に記載の方法。
【請求項７８】
前記現在の作動点を推定する前記段階は、Ｅが前記レーザシステム出力パルスエネルギであり、かつｄＥ／ｄｔが該現在の作動点における一定電圧での差動発射時間に関する該レーザシステム出力パルスエネルギの導関数である時に関係（１／Ｅ）*ｄＥ／ｄｔを利用する段階を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
ｄＥ／ｄｔが、ディザ信号を前記差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７８に記載の方法。
【請求項８１】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７７に記載の方法。
【請求項８２】
ｄＥ／ｄｔが、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７８に記載の方法。
【請求項８３】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
ディザ信号を差動発射時間に印加することにより、一定エネルギでの該差動発射時間に関する前記レーザシステムの放電電圧の導関数を推定する段階と、
前記ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、
エネルギ誤差を最小にするように前記スケールを適応させる段階と、
前記スケーリングの係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項８２に記載の方法。
【請求項８５】
測定帯域幅とターゲット帯域幅の間の誤差の関数として前記ターゲット作動点を調節する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項８６】
線狭化シードパルスを第２の利得発生器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含む多部分レーザシステムにおいて帯域幅を制御するための装置であって、該第１のレーザシステム部分における該シードパルスの発生と該第２のレーザシステム部分におけるレーザ利得媒体の生成との間の差動発射時間の選択が、該多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの該帯域幅に影響を与え、
測定帯域幅と帯域幅ターゲットの関数として差動発射時間を調節する差動発射時間調節機構と、
現在の作動点を推定する現在作動点推定機構と、
前記現在の作動点に基づいて前記差動発射時間の前記調節を制限する差動発射時間調節機構と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項８７】
現在の作動点及び望ましい作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節するハロゲンガス調節機構、
を更に含むことを特徴とする請求項８６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多室線狭化ガス放電、例えばエキシマレーザシステムに関する。
関連出願への相互参照
本出願は、代理人整理番号第２００５−００４２−０１号である２００５年１２月２９日出願の「放電タイミングによる多室ガス放電レーザ帯域幅制御」という名称の米国特許出願出願番号第１１／３２３、６０４号に対する優先権を請求するものであり、かつ２００１年８月２９日出願の「超狭帯域２室高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許出願出願番号第０９／９４３、３４３号の一部継続出願である２００１年１１月３０日出願の米国特許出願第１０／０１２、００２号の継続出願であって代理人整理番号第２００１−００９０−０６号である２００３年７月２４日出願の「超狭帯域２室高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許出願第１０／６２７、２１５号の継続出願であって代理人整理番号第２００１−００９０−１５号である２００５年８月９日出願の「超狭帯域２室高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１９９、６９１号の一部継続出願であり、これらの特許の開示は、この記述により引用により組み込まれる。
【０００２】
本出願は、２００２年３月１９日に付与された「線狭化シードビームを有する１室ガス放電レーザ」という名称の米国特許第６、３５９、９２２号と、２００２年４月９日に付与された「注入シードＦ2リソグラフィレーザ」という名称の第６、３７０、１７４号と、２００２年４月３０日に付与された「超狭帯域注入シードＦ2リソグラフィレーザ」という名称の第６、３８１、２５７号と、２００４年７月２０日に付与された「予注入フィルタを有する注入シードＦ2レーザ」という名称の第６、７６５、９４５号と、２００３年４月１５日に付与された「正確なタイミング制御を備えた注入シードレーザ」という名称の第６、５４９、５５１号と、２００３年４月２９日に付与された「中心線波長制御を備えた注入シードＦ2レーザ」という名称の第６、５５６、６００号と、２００３年７月８日に付与された「線選択及び区別を備えた注入シードＦ2レーザ」という名称の第６、５９０、９２２号と、２００３年５月２０日に付与された「超狭帯域２室高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の第６、５６７、４５０号と、２００３年９月２３日に付与された「超狭帯域２室高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の第６、６２５、１９１号と、２００５年３月８日に付与された「２室ガス放電レーザシステムシステムのためのタイミング制御」という名称の第６、８６５、２１０号と、２００４年１０月５日に付与された「線選択Ｆ2２室レーザシステム」という名称の第６、８０１、５６０号と、２００４年２月１０日に付与された「２室ガス放電レーザシステムのための制御システム」という名称の第６、６９０、７０４号と、２００４年３月９日に付与された「ビーム送出及びビーム指向制御を備えたリソグラフィレーザ」という名称の第６、７０４、３３９号と、２００４年９月２８日に付与された「Ｆ2圧力ベースの線選択を備えた２室Ｆ2レーザシステム」という名称の第６、７９８、８１２号と、「長寿命光学器械を有する高電力深紫外線レーザ」という名称の第６、９０４、０７３号と、２００５年６月２８日にＲａｏ他に付与された「ガス放電ＭＯＰＡレーザスペクトル分析モジュール」という名称の第６、９１２、０５２号とに関連し、かつ現在特許出願中である代理人整理番号第２００３−０００１−０１号で２００３年１月３１日出願の「ガス放電レーザのための自動ガス制御システム」という名称の米国特許出願出願番号第１０／３５６、１６８号と、代理人整理番号第２００３−００５３−０１号である２００３年１２月１８日出願の「ガス放電ＭＯＰＡレーザシステムの出力を制御する方法及び装置」という名称の第１０／７４０、６５９号と、代理人整理番号第２００３−００２５−０１号である２００３年７月３０日出願の「２室ガス放電レーザのための制御システム」という名称の第１０／６３１、３４９号と、代理人整理番号第２００３−００５１−０１号である２００３年６月２５日出願の「磁気回路要素を冷却する方法及び装置」という名称の第１０／６０７、４０７号と、代理人整理番号第２００３−００５３号である２００３年１２月１８日出願の「ガス放電ＭＯＰＡレーザシステムの出力を制御する方法及び装置」という名称の第１０／７４０、６５９号と、代理���整理番号第１９９９−００１３−１４号である２００４年３月１８日出願の「線選択Ｆ２の２室レーザシステム」という名称の第１０／８０４、２８１号と、代理人整理番号第１９９９−００１３−１５号である２００４年５月２５日出願の「線選択Ｆ２の２室レーザシステム」という名称の第１０／８５４、６１４号と、代理人整理番号第２００１−００９１−０８号である２００４年８月２０日出願の「２室ガス放電レーザシステムのためのタイミング制御」という名称の第１０／９２２、６９２号と、代理人整理番号第２００４−００８３−０１号である２００４年９月２９日出願の「多室エキシマ又は分子フッ素ガス放電レーザフッ素注入制御」という名称の第１０／９５３、１００号とに関連するものである。以上の全ての開示は、この記述により引用により組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
例えばエキシマレーザ技術、例えば２４８ｎｍでのＫｒＦ、１９３ｎｍでのＡｒＦ、又は１５７ｎｍでのＦ2、かつ現在出現している技術のようなリソグラフィのための各種利用で例えば集積回路製造リソグラフィ処理に使用される高電力レーザ光源に対しては、望ましいフォトリソグラフィ処理機能を維持するために６０ワットを超えるレーザ出力電力、及び恐らく最大２００ワットまでのレーザ出力電力に対する要望が存在する。従来的に、例えば集積回路フォトリソグラフィ事業の必要性を満たす電力の増大は、パルス当たりエネルギが比較的一定のままであり、かつ繰返し数が高くなるほど平均出力ワット量が高くなる状態で常に増大しているパルス繰返し数を通じて得られたものである。例えばＫｒＦ及びＡｒＦの両方におけるスペクトル電力に対する要求量は、近年では１００Ｗ／ｐｍ又はそれよりも多くにまで上昇している。
【０００４】
従って、１年ほど前までの一般的なレーザシステムは、最大出力電力を得るために４ｋＨｚ当たりで作動されていたが、６０ワットに達するには、１室線狭化ガス放電、例えばエキシマガス放電レーザシステムに対してより高い繰返し数になることが必要とされていた。５０％、すなわち、６ｋＨｚ分パルス繰返し数を増大させることさえにも多くのエンジニアリング上の課題を解決するために多大な努力が行われているが、６０以上のワットを得るという課題は、例えば、本出願人の譲渡人「Ｃｙｍｅｒ、Ｉｎｃ．」による主発振器（ＭＯ）及び電力増幅器（ＰＡ）を含む多室構成である一緒になった「ＭＯＰＡ」レーザシステム／アーキテクチャの導入によって１年ほど前に解決されている。また、電力発振器（ＰＯ）のような他の増幅器構成を有する類似の主発振器シード供給レーザシステムを使用することもできる。しかし、簡潔さを期すために、他の方法で明示的に示されている時を除き、用語ＭＯＰＡ又は用語ＭＯ及びＰＡは、あらゆるそのような多室レーザシステム、例えば２室レーザシステム、例えば、ビームパラメータ品質を最適化し、次に、増幅機能に供し、かつ主発振器部分において最適化された特定のビーム品質パラメータをおおむねそのままに残してこの増幅処理に対して調節される例を上述したあらゆる種類のシードパルスを受け取る増幅部分によるシードの増幅が続く発振器シードパルス発生部分を含むものを別々に意味するように解釈すべきである。
【０００５】
主発振器は、例えば６ＸＸＸ又は７ＸＸＸシリーズレーザシステムの名称で本出願人の譲渡人によって販売されているもののようなおおむね通常の１室レーザ発振器空洞を形成する。しかし、ＭＯＰＡ又はＭＯＰＯ構成の主発振器は、同じレーザチャンバにおいて追加線狭化光学器械と共に高電力出力、例えば約５から１０ｍＪを生成しようという試みによる発振器レーザシステムを通じた余剰エネルギ吸収に関係なく、帯域幅最適化及び中心波長制御、及び／又は他のビームパラメータ品質最適化に向けて特別に微調整することができる。このような損失は、ナノメートルで測定されるガス放電レーザ、例えばエキシマレーザの通常は帯域幅の比較的広い出力を約ピコメートル又はそれ未満の出力帯域幅に低減する特にいわゆる線狭化パッケージ（ＬＮＰ）において発生する可能性がある。更に、増幅部分は、次に、レーザ利得媒体を通過させる例えばＰＡにおいて電極間で生成される時に例えばＭＯの出力が利得媒体を通過している間又は例えばＰＯ構成においてレーザ発振を促進させるためにＭＯのこの出力の増幅に向けて最適化することができる。それによって例えば本出願人の譲渡人のＸＬＡ２００シリーズＭＯＰＡ構成レーザシステムにより４ｋＨｚで約１５ｍＪ／パルス以上を生成することができ、従って、例えばＡｒＦの場合は、６０ワット出力レーザ電力及び一層高いパルスエネルギ及び出力電力、例えばＫｒＦの場合には８０パルスが発生し、機能限界は、２４８ｎｍ（ＫｒＦ）又は１９３ｎｍ（ＡｒＦ）又は１５７ｎｍ（Ｆ2）で得られるエネルギ密度の下での光学的寿命によってより影響される。
【０００６】
ＭＯにおいては、ビームパラメータに対して、例えば帯域幅及び増幅部分、例えばＰＡにおいては出力を最適化するこの機能と共に例えばフォトリソグラフィスキャナからの例えばトリガ信号の受信後にＭＯにおける電極へ、次にＭＯにおけるガス放電後に制御された時間でＰＡの電極への電気エネルギの供給のタイミングを備えた多室、例えばＭＯＰＡアーキテクチャから生じる帯域幅安定性、線量制御及び安定性などに対する顧客の要件を満たし続けるには、多くのエンジニアリング上の課題がある。
本出願人は、呈示された要件、例えば上述のようなものに対処するために多室レーザ制御システムに関するある一定の制御機能を提案する。
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願出願番号第１１／３２３、６０４号
【特許文献２】米国特許出願出願番号第０９／９４３、３４３号
【特許文献３】米国特許出願第１０／０１２、００２号
【特許文献４】米国特許出願第１０／６２７、２１５号
【特許文献５】米国特許出願出願番号第１１／１９９、６９１号
【特許文献６】米国特許第６、３５９、９２２号
【特許文献７】米国特許第６、３７０、１７４号
【特許文献８】米国特許第６、３８１、２５７号
【特許文献９】米国特許第６、７６５、９４５号
【特許文献１０】米国特許第６、５４９、５５１号
【特許文献１１】米国特許第６、５５６、６００号
【特許文献１２】米国特許第６、５９０、９２２号
【特許文献１３】米国特許第６、５６７、４５０号
【特許文献１４】米国特許第６、６２５、１９１号
【特許文献１５】米国特許第６、８６５、２１０号
【特許文献１６】米国特許第６、８０１、５６０号
【特許文献１７】米国特許第６、６９０、７０４号
【特許文献１８】米国特許第６、７０４、３３９号
【特許文献１９】米国特許第６、７９８、８１２号
【特許文献２０】米国特許第６、９０４、０７３号
【特許文献２１】米国特許第６、９１２、０５２号
【特許文献２２】米国特許出願出願番号第１０／３５６、１６８号
【特許文献２３】米国特許出願出願番号第１０／７４０、６５９号
【特許文献２４】米国特許出願出願番号第１０／６３１、３４９号
【特許文献２５】米国特許出願出願番号第１０／６０７、４０７号
【特許文献２６】米国特許出願出願番号第１０／７４０、６５９号
【特許文献２７】米国特許出願出願番号第１０／８０４、２８１号
【特許文献２８】米国特許出願出願番号第１０／８５４、６１４号
【特許文献２９】米国特許出願出願番号第１０／９２２、６９２号
【特許文献３０】米国特許出願出願番号第１０／９５３、１００号
【発明の開示】
【０００８】
線狭化シードパルスを第２の増幅器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含む多部分レーザシステムの帯域幅を制御する方法及び装置であって、第１のレーザシステム部分におけるシードパルスの生成と増幅器レーザシステム部分におけるレーザ利得媒体の生成との間の差動発射時間の選択が、多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの帯域幅に影響を与えるものを開示し、これは、測定帯域幅と帯域幅ターゲットとの関数として差動発射時間を調節する段階と、現在の作動点を推定する段階と、現在の作動点及び望ましい作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節する段階とを含むことができる。現在の作動点を推定する段階は、予想作動範囲にわたって差動発射時間に関して単調であるレーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能である関数の使用を含むことができる。望ましい作動点は、ターゲット帯域幅、レーザシステム負荷サイクル、及びレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として判断することができる。現在の作動点を推定する段階は、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含むことができる。本方法及び装置は、差動発射時間を帯域幅誤差の関数として調節する段階を更に含むことができる。本方法及び装置は、基準差動タイミングを選択してレーザシステム効率を最適化する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を一定電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、レーザシステム放電電圧に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の作動点を一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の作動点を（１／Ｅ）*ｄＶ／ｄｔとして推定する段階を含むことができ、ここで、Ｅは、レーザシステム出力パルスエネルギ、ｄＶ／ｄｔは、現在の作動点での一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の微分である。本方法及び装置は、現在の作動点を一定の電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、関係（１／Ｅ）*ｄＥ／ｄｔを利用する段階を含む現在の作動点を推定する段階を含むことができ、ここで、Ｅは、レーザシステム出力パルスエネルギであり、ｄＥ／ｄｔは、現在の作動点での一定の電圧での差動発射時間に関するレー���システム出力パルスエネルギの導関数である。ｄＥ／ｄｔは、ディザ信号を差動発射時間に印加して、ディザ、レーザ出力パルスエネルギ、及び実差動発射時間を利用してｄＥ／ｄｔを計算することによって推定することができる。ｄＥ／ｄｔは、ディザ信号を差動発射時間に印加して、ディザのレーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間との相関のそれぞれの比率を取ることによって推定することもできる。ｄＥ／ｄｔは、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断することもできる。本方法及び装置は、ディザ信号を差動発射時間に印加することによって一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、エネルギ誤差を最小にするようにスケールを適応させる段階と、スケーリング係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階とを含むことができる。望ましい作動点は、レーザシステム効率を最大にする作動点を含むことができる。本装置及び方法は、現在の作動点及び望ましい作動点の間の差の関数としてハロゲンガス注入サイズを調節する段階を含むことができる。線狭化シードパルスを第２の増幅器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含む多部分レーザシステムの帯域幅を制御する方法及び装置であって、第１のレーザシステム部分におけるシードパルスの生成と増幅器レーザシステム部分におけるレーザ利得媒体の生成との間の差動発射時間の選択が、多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの帯域幅をもたらすものを開示し、これは、測定帯域幅とターゲット帯域幅との関数としてターゲット作動点を調節する段階と、現在の作動点を推定する段階と、現在の作動点をターゲット作動点まで進めるために現在の作動点及びターゲット作動点の関数として差動発射時間を調節する段階と、現在のターゲット作動点及び望ましいターゲット作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節する段階とを含むことができる。現在の作動点を推定する段階は、予想作動範囲にわたって差動発射時間に関して単調であるレーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能である関数の使用を含むことができる。現在の作動点を推定する段階は、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の作動点を一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、ディザ信号を差動発射時間に印加することによって一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、エネルギ誤差を最小にするようにスケールを適応させる段階と、スケーリング係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階とを含むことができる。本方法及び装置は、現在の作動点を一定の電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも���方の関数として推定する段階を含むことができる。レーザシステム作動エネルギの時間に関する微分は、ディザ信号を差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定することができる。レーザシステム作動エネルギの時間に関する微分は、ディザ信号を差動発射時間に印加して、ディザ、レーザ出力パルスエネルギ、及び実差動発射時間を利用してｄＥ／ｄｔを計算することによって推定することもできる。レーザシステム作動エネルギの時間に関する微分は、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断することもできる。望ましい作動点は、レーザシステム効率を最大にするものを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
現在はＸＬＡ−ＸＸＸ（１ＸＸ、２ＸＸ、３ＸＸ、その他）シリーズレーザシステムという名称である本出願人の譲渡人のレーザシステムの１つ又はそれよりも多くと共に使用されるような本発明の実施形態の態様と共に使用可能なエネルギタイミングコントローラの作動理論に従って、本出願では、データフロー及び適切なアルゴリズムによるタイミング、並びにアルゴリズム設計自体と共に、例えばエネルギタイミングコントローラ設計、及び例えばエネルギタイミングコントローラが全体的な多室レーザシステムに適合する方法に関連するシステムレベル要件に対して説明する。
【００１０】
以下の頭字語、すなわち、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）、発射制御回路（ＦＣＣ）、発射制御プロセッサ（ＦＣＰ）、インターネットサービスルーチン（ＩＳＲ）、主発振器（ＭＯ）、例えば、線狭化を含むことができる主発振電力増幅器（ＭＯＰＡ）又は主発振電力発生器（ＭＯＰＯ）システムにおけるレーザ共振器、（ＭＳＤ）、光検知器モジュール（ＰＤＭ）、共振充電器（ＲＣ）、信号処理群（ＳＰＧ）、及びタイミング及びエネルギ制御モジュール（ＴＥＭ）を本出願において利用する場合がある。
【００１１】
エネルギ及びタイミングコントローラの目的は、レーザが、ある一定の作動パラメータ要件、例えば１５００Ｈｚと１８７５Ｈｚのパルス繰返し数作動の間からのパルスバーストにおける３０レーザシステム出力光パルスに対して０．３％、及び１８７５Ｈｚから４０００Ｈｚのパルス繰返し数作動の約１６ｍｓの期間にわたって０．３％のエネルギ／線量安定性を満たすことを助けることである。このような線量安定性要件は、例えば、従来技術の本出願人の譲渡人の１室レーザシステム、例えば、ＥＬＳ−６ＸＸＸ又は７ＸＸＸレーザシステム、すなわち、５ｍＪレーザから１０ｍＪから１５ｍＪのパルスシステムまで変るものの延長線として何らかの定義時間ウィンドウ及び／又はパルス定義数にわたる総合出力における所要精度、及びあらゆる線量安定性要件を満たすのに必要とされるウィンドウ内の選択最小パルス数を表している。線量仕様を保証するウィンドウサイズは、例えば、１５００Ｈｚから１８７５Ｈｚまでの３０パルスで一定であるとすることができ、次に、例えば４ｋＨｚで６４パルスまで線形に増加させることができ、これは、例えば、（ａ）台形形状の線量ウィンドウを使用することができ、かつ１０００回のバーストにわたる最悪の全体ウィンドウ（最大及び最小）の９９．７％の順守を必要とする場合があることを含意している。
【００１２】
同時に、このような制御システムは、例えば集積回路リソグラフィスキャナからトリガ信号を受信する時に、例えば外部トリガ信号制御時に適切に作動するためにある一定のタイミング要件を満たさなければならない。すなわち、例えば、「外部トリガから「Ｌｉｇｈｔ  Ｏｕｔ」までの時間」約１００μｓと１５０μｓの間、指定短期ジッタは例えば約±０．１ｍｓｅｃ、及び約１ｍｓｅｃのレーザ間でのジッタ変動、長期的ジッタ変動、例えば１ヵ月ドリフトに対しては、約±１０ｎｓｅｃから５０ｎｓｅｃ程度、例えば「Ｌｉｇｈｔ  Ｏｕｔ」から「Ｓｙｎｃ  Ｏｕｔ」まで約−５００ｎｓから１００ｎｓ程度、例えば短期ではドリフト／ジッタ約±１０ｎｓｅｃ、長期ドリフト、例えばチャンバ使用寿命にわたっては約±１０ｎｓｅｃである。また、ある一定の他のタイミング要件、例えば発射制御パネル（ＦＣＰ）に対しては、例えば、（１）エネルギフィードフォワード計算ウィンドウ（パルス受信時から共振充電器（ＲＣ）への指令を発射制御回路（ＦＣＣ）に書き込むべき時までの時間）、約２０μｓ程度、（２）（ＣＳＣ）フィードフォワード計算ウィンドウ（パルストリガ受信時からタイミング及びエネルギモジュール（ＴＥＭ））をＦＣＣに書き込むべき時までの時間）、約７５μｓ程度、（３）エネルギフィードバック計算ウィンドウ（ＴＥＭからエネルギデータ受信時からＲＣ電圧をＦＣＣに書き込むべき時までの時間）、約２００μｓ、及び（４）ＣＳＣフィードフォワード計算ウィンドウ（ＴＥＭから受信したタイミングデータがＦＣＣに読み込まれる時からＴＥＭに関するトリガ遅延をＦＣＣに書き込むべき時までの時間）、約１８０μｓを満たすことを必要とすると考えられる。
【００１３】
例示的なシステムアーキテクチャは、例えば、エネルギ及びタイミングコントローラ２２とレーザタイミング及びエネルギ制御システム２０の他の要素との間の関係を示すことができる例証的なレーザタイミング及びエネルギ制御システム２０を示す図１に示すようなものとすることができる。エネルギ及びタイミングコントローラ２２は、レーザタイミング及びエネルギ制御システム２０がその一部とすることができる発射制御プロセッサ（ＦＣＰ）上にあるソフトウエアを含むことができる。エネルギ及びタイミングコントローラ２２は、発射制御回路（ＦＣＣ）２４を通じてタイミング及びエネルギ制御システム２０内のサブシステムの残りと通信することができる。ＦＣＣ２４は、タイミング及びエネルギモジュール（ＴＥＭ）２６、共振充電器（ＲＣ）２８、及び顧客インタフェース３２と通信することができる。
【００１４】
ＦＣＣ２４は、例えば、ＭＯ及びＰＡ遅延指令をエネルギ及びタイミング制御システム２０からＴＥＭ２６に通信ライン４４で送ることができる。ＴＥＭ２６は、例えば、更にＭＯ及びＰＡ整流子トリガをパルス電力システム３０に通信ライン３６で送り、例えば、半導体パルス電力モジュール（ＳＳＰＰＭ）３０内の半導体スイッチング要素（図示せず）を通じて充電コンデンサ（図示せず）の放電を開始することができる。それぞれのトリガは、それぞれのＭＯ及びＰＡの各々内の電極間のレーザガス媒体を通じてそれぞれの対の電極に供給された電気エネルギのために得られるガス放電を生成する。これは、例えば、それぞれのＭＯ及びＰＡの各々に対してＳＳＰＰＭ３０内のパルス圧縮及び変形要素（図示せず）を電気エネルギが横断する比較的同一の時間遅延の後とすることができる。
【００１５】
ライン４４でのＭＯ及びＰＡ遅延指令を使用して、ＴＥＭ２６に基準トリガ、例えば顧客インタフェース３２からのトリガ３４後にどのくらいでライン３６でそれぞれの例えばＭＯ及びＰＡ−ＳＳＰＰＭ３０にそれぞれのトリガを出すべきかを示すことができる。パルス電力システム３０（例えば、ＭＯ及びＰＡの各々に１つあるとすることができる）は、ライン３８でＭＯ及びＰＡ−Ｖcp波形をＴＥＭ２６に伝達することができる。このような波形をＴＥＭ２６が使用して、例えば、ＭＯ及びＰＡのそれぞれの１つにおける電極に沿って接続したピークコンデンサＶcpの電圧がゼロと交差した時、かつ従ってＭＯ及びＰＡのそれぞれの１つにおけるレーザガス媒体を通じたそれぞれの放電開始時間を示すＭＯ発射時間及びＰＡ発射時間を計算することができる。ＴＥＭ２６は、例えば、基準トリガに対するＭＯ及びＰＡ−Ｖcp波形のそれぞれのゼロ交差を測定することができ、かつ例えば１つ又はそれよりも多くの「フォトダイオードモジュール（ＰＤＭ）」５０から収集された例えばエネルギデータと共にこの情報をライン４２でＦＣＣに伝達することができる。ＦＣＣは、ライン５２でエネルギ及びタイミングコントローラから受信した電圧指令をライン４０で「共振充電器」２８（２つ、例えば、ＭＯのために１つ及びＰＡのために１つある場合は２つのＲＣ２８、すなわち、各パルス電力システムモジュール３０に１つあるとすることができる）に中継することができる。ＦＣＣは、パルス間隔（ライン３６での連続的トリガ間の時間）を計算して、これをライン５２でエネルギ及びタイミングコントローラ２２に供給することができる。
【００１６】
段階のシーケンスは、エネルギ及びタイミングアルゴリズムを実行する例えば図２に示すようなエネルギ及びタイミングコントローラ２２によって実行することができる。エネルギ及びタイミングコントローラは、例えば、ある一定のイベント、例えば２つのイベント、（１）トリガパルスがＦＣＣ２４を通じて顧客インタフェース３２から到着するか、又は（２）エネルギモード又はターゲット電圧／エネルギが変更されるかのいずれかの発生に応答して作動することができる。図２に示すように、例えば、発射制御回路２４の発射シーケンスがある。処理は、例えば、ライン３４でのトリガパルスの受信で始めることができる。ボックス６０で示す割り込みサービスルーチンは、トリガパルス３４を処理することができ、かつＦＣＣ内のメモリに記憶することができる最終トリガパルスからの時間を検索することができ、かつこの情報で共振充電器２８内の共振充電器デバイスマネージャ６２を呼び出すことができる。デバイスマネージャ６２は、トリガ間の周期を用いて電圧ルックアップテーブルから電圧を調べることができる。電圧ルックアップテーブルは、アルゴリズムのフィードフォワード部分が生成することができる。次に、エネルギサーボ、エネルギターゲット、及びエネルギディザによる電圧への貢献度をＦＣＣにおいてこの値に追加することができ、従って、例えば、指令電圧Ｖcを共振充電器２８の電圧指令の形式でライン４０で共振充電器２８に伝達し、ピークコンデンサＣcpにわたってかつ電極にわたって選択Ｖを達成するためにそれぞれのＳＳＰＰＭの単一のＳＳＰＰＭ内の充電コンデンサを充電することができる。２つのＲＣ２８がある場合、２つの高電圧指令、すなわち、ＭＯのために１つ及びＰＡのために１つを計算して伝達することができる。
【００１７】
ＦＣＣ２４は、電圧指令が例えばトリガパルス３４の到着のタイミング、例えばバースト間隔又はパルス繰返し数に関連する係数に依存することを可能にするために、トリガパルス３４が受信された後まで共振充電器２８への電圧信号の伝達を延期させる必要がある場合がある。このような間隔及び／又は比率は、例えばＳＳＰＰＭ内の温度、及び従って選択ピークコンデンサ電圧、及び例えば望ましいレーザ出力エネルギを達成するために必要される充電電圧に影響を与える場合がある。このシーケンス全体は、割り込みレベルで例えばＣ0の充電を制御するために共振充電器へ例えば電圧指令の移送の２０μｓ期限を満たすことを保証するために行うことができる。
【００１８】
電圧指令が伝達された後、伝達された値を使用して、補正をＭＯ及びＰＡトリガ遅延に適用することができ、次に、その補正をＴＥＭ２６に伝達することができ、ＴＥＭ２６の後に次にＩＳＲ６０が出ることができる。レーザが発射した後、ＴＥＭ２６は、新しいエネルギ及びタイミングデータ４２をＦＣＣ２４に送ることができ、エネルギ及びタイミングタスク８０を有効にすることができ、エネルギ及びタイミングＳＰＧ８２は、ブロック解除することができる。タスク８０は、ＳＰＧ８２を呼び出すことができ、ＳＰＧ８２は、例えば、メモリ８４からこのデータを読み取り、次に、関連のショットデータ９２をショット及び判断ＳＰＧ９０に伝達することができる。ＳＰＧ８２は、このエネルギ及びタイミングデータをライン４２で使用して、例えば、連続的なショット時の誤差を低減するためにシステムの内部状態を調整するのに使用することができる誤差を計算することができる。新しい電圧ルックアップテーブル６６、エネルギサーボ指令、エネルギターゲット、及びエネルギディザは、例えば、エネルギ及びタイミングＳＰＧが計算して共振充電器デバイスマネージャ６４に送ることができる。最後に、電圧の関数としてＭＯ及びＰＡ遅延を計算する新しい値を例えばライン１０１でＴＥＭデバイスマネージャ７０に送ることができる。
【００１９】
エネルギ／電圧ターゲット又はエネルギモード変更に関するイベントのシーケンスは、（１）ＦＣＣ２４内の発射制御マネージャ（図示せず）によって変更指令をレーザ制御プロセッサ（ＬＣＰ）から受信する段階、（２）変更をエネルギ及びタイミングＳＰＧ８２に送る段階を含むことができる。次に、ＳＰＧ８２は、ＲＣデバイスマネージャ６４を例えばライン１００で呼び出して、適切な値（エネルギターゲット、エネルギモード、電圧指令）を変更することができる。
【００２０】
エネルギ及びタイミングコントローラ２２は、選択アルゴリズムを使用してその論理を実行することができる。アルゴリズムは、例えば、制御を層単位でシステムに適用することができるように層化という概念を採用することができる。各連続的制御層は、先の層の効果を低減することなく、先の層によって直されなかった問題を補正するように設計することができる。
【００２１】
最高の制御レベルでは、例えば２つの制御層、例えばタイミング制御及びエネルギ制御があるとすることができる。タイミング制御は、レーザの効率に大幅にかつ直接的に影響を与える場合があるので、タイミング制御ループは、１次制御ループに指定して最初に閉じることができる。そこで、エネルギループを２次制御ループに指定して、タイミン群の上で閉じることができる。例えば、エネルギループとタイミン群の間で発生するフィードバック相互作用を防止するために、様々な機能をタイミングコントローラに組み込んで、電圧変化の影響を受けないようにすることができる。
【００２２】
タイミング制御ループは、２つの目的、すなわち、最初に例えばＶcp交差、ｔVcpPA−ｔVcpMOの間の時間を調節することによってＭＯ発射及びＰＡ発射の間の相対的時間を調節すること、次に、ＴＥＭ基準トリガとＰＡＶcpゼロ交差の間の時間を調節することを念頭に入れて設計することができる。
【００２３】
ＭＯ発射とＰＡ発射の間の時間を最適ターゲット近くに保つことによって、例えば、レーザの効率を最大にすることができる。この時のジッタを低減すると、エネルギ変動を低減し、従って、線量制御を改善することができる。Ｖcpゼロ交差は、信号増幅の変動に対して影響を受ける程度が小さい傾向があるために、例えば、高速フォトダイオード閾値交差の代わりにＶcpゼロ交差を用いることができる。
【００２４】
一般的に、ターゲットは、ＭＯＶcp交差とＰＡＶcp交差の間の差異を例えば指定ターゲットのナノメートル秒当たり以内（一般的に、例えば、３０ｎｓから４０ｎｓ）、例えば３０ｎｓ±２ｎｓから３ｎｓに保つこととすることができる。
【００２５】
レーザ同期信号は、ＴＥＭ２６基準トリガの一定の持続時間後に発射することができ、ＴＥＭ２６基準トリガは、顧客トリガ３４の一定の持続時間後に発射することができる。従って、基準トリガからＰＡ発射までの時間を調節することは、レーザシステムがトリガと「ｌｉｇｈｔ」、及び「ｌｉｇｈｔ  ｏｕｔ」から「ｓｙｎｃｈ  ｏｕｔ」の要件を満たすことを助ける役目をすることができる。
【００２６】
タイミングコントローラは、４つの層、すなわち、（１）電圧の影響を補正する１次層、（２）温度の影響の電圧補正を調整する２次層、（３）パルス間の変動を補正する３次層、及び（４）ｄｔＭＯＰＡ（例えば、ｔ＋差動ＭＯ及び内にＰＡ発射時間、例えば、ｔVcpPA−ｔVcpMO、すなわち、Ｖcpゼロ交差における差異）ターゲットを調節して最適にドリフトを補正する４次層に配置することができる。
【００２７】
Ｖcp遅延に対するＭＯトリガ又はＰＡトリガ３６の変動の発生源は、例えば、パルス長を短縮する飽和可能磁気要素及びステップアップ変圧器を通じて電荷をＣ0からＣp、すなわち、充電コンデンサからピークコンデンサへ移送する際の例えばＭＯ整流子及びＰＡ整流子及び圧縮ヘッドの遅延時間である。これらの遅延は、少なくともおおむねそれぞれのＭＯ−ＳＳＰＰＭ及びＰＡ−ＳＳＰＰＭの整流子電気回路及び圧縮ヘッド電気回路への入力時にＲＣ２８から充電コンデンサＣ0に印加される印加電圧に依存する可能性がある。更に、これらの電気回路は完全に適合させることはできないので、２つの電気回路間の差異も電圧で変る（差動２０ｎｓ）。タイミング制御の１次層は、例えば、測定遅延：充電電圧に対する曲線当て嵌めを利用することによってこの影響を補正する。以下の形式の関数（ここで、Δｔは、ＳＳＰＰＭのもの）によって、ＭＯ遅延曲線及びＰＡ遅延曲線に対する非常に良好な当て嵌めが得られることが見出されている。
【００２８】
【数１】
2009505396.tif 000003
（式１）
【００２９】
ΔｔSSPPM＝α／Ｖ＋Ｂ＋γ／Ｖ2を用いた曲線当て嵌めは、実際には若干良好ではないことが見出されており、「ｔｒｉｇｇｅｒ  ｏｕｔ」から「ｌｉｇｈｔ  ｏｕｔ」までは、３００ボルト時の約６．４μｓから１２００ボルト時の５．１μｓまで変動し、ＰＡは、曲線に沿って各点で約５０ｎｓ速くなる傾向があるが、実際には、８００ボルト時に約６６ｎｓから変動して、約８５０ボルト時に約６８ｎｓでピークになり、次に、１２００ボルト時に約４２ｎｓまで下がる。タイミングコントローラの１次層は、従って、これらのボルトの影響に関する単純な代数的補正とすることができる。
【００３０】
図３は、ＦＣＣ２４内にあるとすることができる１次タイミングコントローラ１１０の実施例の概略図を示している。１次タイミングコントローラ１１０は、エネルギ及びタイミングコントローラ２２からライン５２で電圧指令を取り継いでＭＯ遅延推定ブロック１１２及びＰＡ遅延推定ブロック１１４を通過させ、ＭＯ及びＰＡの遅延推定ブロック１１２、１１４は、式１を実行して、例えば、ＭＯ及びＰＡの整流子遅延の推定値を取得することができ、次に、これらの値を用いて、図２に概略的に示すように、ＴＥＭ２６による使用されるＭＯ及びＰＡの遅延指令推定値４４を計算することができる。
【００３１】
タイミングコントローラ２２の２次層１２０は、例えば、温度の影響に対してＭＯ及びＰＡの遅延推定値を補正することができる。レーザシステムが作動する時に、ＭＯ及びＰＡのＳＳＰＰＭは昇温する。それによって、例えば、一般的に温度が上昇する時にトリガから「ｌｉｇｈｔ  ｏｕｔ」までの時間を遅らせて、かつ、依然として電圧が上がる時に遅延が減少して時間遅延に影響を与える可能性がある整流子における例えば電気特性を変えることができる。従って、例えば、ＳＳＰＰＭ整流子内の磁気回路が昇温する時にＭＯ及びＰＡの遅延推定値は、不正確になる可能性がある。
【００３２】
しかし、遅延曲線は、全て酷似の形態であり、実際には、全てｘ軸及びｙ軸を適切にずらせた時に単一の曲線になり、従って、以下の形式の式を作動温度範囲にわたるΔｔSSPPM遅延の良好な概算値として使用することができ、ここで、δ（Ｔ）は、温度依存作動点である。
【００３３】
【数２】
2009505396.tif 000004
（式２）
【００３４】
例えば、温度依存ＳＳＰＰＭ電圧作動点δがリアルタイムで利用可能である場合、例えば、遅延推定値に温度変化を追跡させることができる。この追跡は、測定遅延と予測遅延との差異を測定して、次に、電圧作動点を調節してこの誤差を全てのショット時に低減することによって達成することができる。
ＭｏＯｐＰｏｉｎｔ［ｋ］＝ＭｏＯｐＰｏｉｎｔ［ｋ−１］＋ＭｏＯｐＰｏｉｎｔＳｅｒｖｏＧａｉｎ*ＭｏＤｅｌａｙＥｒｒｏｒ［ｋ−１］      （式３）
及び
ＰａＯｐＰｏｉｎｔ［ｋ］＝ＰａＯｐＰｏｉｎｔ［ｋ−１］＋ＰａＯｐＰｏｉｎｔＳｅｒｖｏＧａｉｎ*ＰａＤｅｌａｙＥｒｒｏｒ［ｋ−１］      （式４）
【００３５】
ここで、ＭｏＯＰＰｏｉｎｔ及びＰａＯＰＰｏｉｎｔは、式２のδを置換する。図３に示すように、この２次層１２０を１次層１１０に追加する段階は、ＭＯ−Ｏｐサーボ１２２及びＰＡ−ＯＰサーボ１２４を含むことができる。ＭＯ−Ｏｐサーボは、式３による計算を行って、ショットｋ−１に関するＭＯ−ＯＰ点及びＭＯ遅延誤差［ショットｋ−１に関する］ｘＭＯ−ＯＰサーボを判断することができ、同様に、ＰＡ−Ｏｐサーボ１２４は、ＰＡ−Ｏｐ点［ショットｋに関する］を判断することができる。ＭＯ遅延誤差及びＰＡ遅延誤差は、それぞれの加算器１３０、１３２において加算することによって判断することができ、加算器１３０、１３２は、それぞれ、ＭＯ遅延推定値をＭＯ遅延指令に加算して、ＭＯ信号に対する基準トリガ及びＰＡに関する基準トリガを差し引くことができる。
【００３６】
エネルギ及びタイミングコントローラ２２において２次層制御１２０を１次層１１０に追加する有用な効果は、同じ組の係数をＭＯ及びＰＡの遅延推定値に使用することができるという点である。本出願人は、従って、異なる整流子に同一係数を用いると、５０Ｖもの電圧変化に対して約５ｎｓ未満のＭＯＰＡタイミング誤差になると考えている。
【００３７】
２次層を利用して、遅い温度変動に対応することができる。また、例えば、パルス間の変動を処理するために更なる制御層を有することが望ましいと考えられる。３次制御層では、この設計にもう２つのサーボ、すなわち、ＭＯＰＡＳｅｒｖｏ１４２及びＴｌｔＳｅｒｖｏ１４４、及び３つの加算器１５０、１５２、及び１５４を追加することができる。これらのサーボ１４２、１４４の目的は、ｄｔＭＯＰＡ及び「トリガからｌｉｇｈｔ」のタイミング誤差をできるだけ迅速に低減することである。ＭＯＰＡＳｅｒｖｏ１４２は、ＭＯ及びＰＡのＶcpゼロ交差間の相対的時間とターゲットと間の差異を低減する役目をすることができる。
ｍｏｐａＥｒｒｏｒ＝ｄｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔ（ｒｅｆＴｒｉｇＴｏＰａＶｃｐ−ｒｅｆＴｒｉｇＴｏＭｏＶｃｐ）      （式５）
ｍｏｐａＡｄｊｕｓｔ［ｋ］＝ｍｏｐａＡｄｊｕｓｔ［ｋ−１］＋ｇａｉｎ*ｍｏｐａＥｒｒｏｒ［ｋ−１］      （式６）
【００３８】
ここで、ｒｅｆＴｒｉｇｔｏＰＡＶｃｐ及びｒｅｆＴｒｉｇｔｏＭＯＶｃｐは、例えば、それぞれのＭＯＶｃｐ及びＰＡｖｃｐゼロ交差を使用して、それぞれのＭＯ及びＰＡからの基準トリガから「ｌｉｇｈｔ  ｏｕｔ」の時間を表示するものである。
【００３９】
できるだけ迅速に大きな誤差を低減するために、利得をより大きい誤差に対する高い方の値に切り換えることができ、例えば、ａｂｓ（ｍｏｐａＥｒｒｏｒ）＞ＥＴｍｏｐａＳｅｒｖｏＴｒｅｈｏｌｄであれば、利得＝ＥＴＭＯＰＡＳｅｒｖｏＧａｉｎＨｉｇｈであり、そうでなければ、利得＝ＥＴＭＯＰＡＳｓｅｖｏＧａｉｎＬｏｗである。
【００４０】
ＴＴＬサーボは、基準トリガとＰＡ放電の間の時間をできるだけターゲット近くに保持する役目をすることができる。例えば、以下の通りである。
ｔｔｌＥｒｒｏｒ＝ｒｅｆＴｒｉｇＴｏＬｉｇｈｔＴａｒｇｅｔｒｅｆＴｒｉｇＴｏＰａＶｃｐ      （式７）
ｔｔｌＡｄｊｕｓｔ［ｋ］＝ｔｔｌＡｄｊｕｓｔ［ｋ−１］＋ＥＴＴｔｌＳｅｒｖｏＧａｉｎＬｏｗ*ｔｔｌＥｒｒｏｒ［ｋ−１］      （式８）
【００４１】
ここで、「ｒｅｆＴｒｉｇｔｏＬｉｇｈｔ  Ｔａｒｇｅｔ」は、ＰＡの「ｌｉｇｈｔ  ｏｕｔ」と基準トリガの間の時間であり、ｒｅｆＴｒｉＭｏＶｃｐは、例えば、ＭＯＶｃｐゼロ交差を用いて、それぞれのＭＯ及びＰＡに関する基準トリガから「ｌｉｇｈｔ  ｏｕｔ」までの時間を示すものである。
【００４２】
条件が変わる時に最適ｄｔＭＯＰＡターゲットは、ドリフトする恐れがあり、かつ制御システムは、例えば、最適タイミング値を連続的に推定することによってこれに対応することができる。最適タイミング値は、例えば、２つの段階でコントローラ２２において最適タイミング値ユニット１６０において計算することができる。最初に、ＭＯＰＡ勾配推定器１６２を使用して、ＭＯＰＡタイミング差に対するレーザ出力エネルギの感度を推定することができる。推定器１６０は、Ｍｏ遅延指令から差し引くことができるタイミングディザ値を出力することができる。ディザ信号は、正弦波とすることができ、周期、周期間の間隔、すなわち、ディザ間の間隔、ホールドオフ、すなわち、ディザ開始前のバースト内へのショットの数、及び振幅は、設定可能であり、すなわち、固定値をソフトウエアに記憶させることができる（これも、時々更新することができる）。推定器１６２は、２つの状態変数、例えば、ｉｎｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ及びｏｕｔｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎを維持することができる。ディザの期間が完了した時、ｉｎｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ及びｏｕｔｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎを以下の方法で更新することができる。
【００４３】
【数３】
2009505396.tif 000005
（式９）
【００４４】
【数４】
2009505396.tif 000006
（式１０）
【００４５】
ここで、ｇは、設定可能な利得とすることができ、ｍｏｐａ［ｋ−ｉ］、エネルギ［ｋ−ｉ］、及びディザ［ｋ−ｉ］は、それぞれ、ｉ番目のショットＭＯＰＡ差異タイミング（ｄｔＭＯＰａ、すなわち、ｔ）、シャッタエネルギ測定値、及びディザとすることができる。値Ｎは、ディザ周期とすることができる。
【００４６】
ＭＯＰＡ勾配は、２つの相関の比率として計算することができる。
ｍｏｐａ  ｓｌｏｐｅ  ＝  ｏｕｔｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ／  ｉｎｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ       式１０ａ
【００４７】
ＭＯＰＡターゲットサーボ１６４は、ｍｏｐａ勾配を何らかの選択値、すなわち、ゼロまで進める役目をすることができる。ｄｔＭＯＰＡタイミングサーボ１４２は、例えば、ＭＯＰＡ勾配推定器が例えば以下に従って更新する時は常に作動することができる。
ＤｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔ［ｋ］＝ＤｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔ［ｋ−１］＋ｍｏｐａ  ｓｌｏｐｅ［ｋ］*ＥＴＭＯＰＡＴａｒｇｅｔＳｅｒｖｏＧａｉｎＬｏｗ
（式１１）
【００４８】
ＭＯＰＡ差異時間ターゲット、すなわち、ｔ0（ｄｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔ  １６６）は、電力サイクルにわたって持続することができるＦＣＰ内の状態変数を成すことができる。例えば、レーザシステムが予備になった時、ＭＯＰＡターゲットの電流値をデータレジストリ（図示せず？）に書き込むことができる。レーザが再度起動された時、このＭＯＰＡターゲットは、レジストリから読み取る上で利用可能であるとすることができる。
【００４９】
図４にブロック図の形式で概略的に示すように、エネルギコントローラ２００は、タイミングコントローラ２２内では、単一の目的、例えばレーザ出力システム出力光ビームエネルギをできるだけ指定ターゲット値近くに保ち、すなわち、レーザシステムによって供給されるレーザシステム出力光ビームパルスの各パルス内のエネルギレベルをレーザシステム作動のパルス繰返し数に維持するように形成することができる。殆どの場合、このターゲットは、例えば、移動平均エネルギ、すなわち、線量を最小にすることによって実行することができる。しかし、モードによっては、例えば、移動標準偏差、すなわち、シグマを最小にすることを更に強調することができる。
【００５０】
図４に例証したように、エネルギコントローラ２００は、例えば、４つの層、（１）エネルギターゲットの変化に対応することができる１次層、（２）ドリフト及びエネルギ移行を補正する２次層、（３）パルス間の変動を調整する３次層、及び（４）電圧に対するエネルギの導関数を推定する４次層に配置することができる。
【００５１】
エネルギ制御システム２００は、いくつかのエネルギ制御モード、例えば、（２）出力エネルギ制御：シグマ、内部シグマＯＤＣ、内部線量、内部線量ＯＤＣ、外部シグマ、外部シグマＯＤＣ、外部線量、外部線量ＯＤＣ、外部電圧又は一定電圧（ＬＥＬＥＬＥｎａｂｌｅ＝真）、（２）線量制御モード：内部線量、内部線量ＯＤＣ、外部線量、外部線量ＯＤＣ、（３）シグマ制御モード：内部シグマ、内部シグマＯＤＣ、外部シグマ、外部シグマＯＤＣ、（４）内部エネルギモード：内部線量、内部線量ＯＤＣ、内部シグマ、内部シグマＯＤＣ、外部電圧又は一定電圧（ＬＥＬＥＬＥｎａｂｌｅ＝真）、（５）外部エネルギモード：外部線量、外部線量ＯＤＣ、外部シグマ、外部シグマＯＤＣ、（６）ＯＤＣモード：内部線量ＯＤＣ、外部線量ＯＤＣ、内部シグマＯＤＣ、外部シグマＯＤＣ、（７）非ＯＤＣモード：内部線量、外部線量、内部シグマ、外部シグマ、（８）電圧制御：一定高電圧又は外部電圧（ＬＥＬＥＬＥｎａｂｌｅ＝偽）、（９）ＭＯ制御：ＭＯエネルギ制御モードをサポートすることができる。このような制御モードは、（１）一定電圧、例えば、固定電圧を出力するためのもの（設定可能なものによって設定することができる）、（２）一定内部線量、例えば、シャッタエネルギ（レーザシステム光出力時のレーザ出力光パルスビームエネルギ、シャッタ）が一定に保たれるように電圧を調整するためのもの、例えば、制御利得は、エネルギ誤差の移動誤差を最小にするように設定することができる、（３）一定内部シグマ、例えば、シャッタエネルギが一定に保たれるように電圧を調整するためのもの、例えば、制御利得は、エネルギ誤差の移動標準偏差の方が強調されるように設定することができる、（４）一定外部線量、顧客エネルギセンサでのエネルギを一定に保たれるように電圧を調整することができるもの、例えば、制御利得は、エネルギ誤差の移動平均を最小にするように設定することができる、（５）一定内部シグマ、顧客エネルギセンサでのエネルギが一定に保たれるように電圧を調整することができるもの、例えば、制御利得は、エネルギ誤差の移動標準偏差の方を強調するように設定することができる、及び（６）外部電圧、例えば、顧客によって要求されるように出力電圧（例えば、集積回路製造フォトリソグラフィスキャナから受信した信号）を指令するための例えばショット間でのものをサポートすることができる。
【００５２】
１次層エネルギ制御層２１０は、エネルギターゲット敏捷性が得られるように配置することができ、例えば、乗算器２１２において信号線２０４で電圧（ｄＶ／ｄＥ）に対する出力エネルギの導関数の逆数の推定値によってエネルギターゲット信号２０２を単純にスケーリングして、エネルギフィードフォワード順方向信号２１４を供給することができる。それによって、例えば、ライン４０で制御電圧レベルを迅速に調節して、エネルギターゲット２０２の変化に対応することができる。例えば、一定エネルギモードにおいては、ｄＶ／ｄＥ推定値２０４信号及びエネルギターゲット２０２信号は、シャッタ／外部エネルギの推定値及びターゲットであることができる。
【００５３】
図２にブロック図の形式で概略的に示すように、エネルギ制御の１次層２１０は、エネルギターゲット２０２の一般値、例えば、何らかの選択エネルギ範囲の中間値とすることができるエネルギ基準値２０２ａを差し引いたエネルギターゲット２０２で実行することができる。次に、結果にｄＶ／ｄＥを例えば増幅器２１２において掛けて、その結果をデフォルト電圧２０６と合算して電圧点４０を取得することができる。
【００５４】
２次エネルギ制御層２２０は、例えば、エネルギ移行及びドリフトに対応することができ、例えば、適応フィードフォワードシステムとして配置することができる。２次層２２０は、エネルギ：電圧曲線が非ゼロｙ軸切片を有する１次制御法則において固有であるＤＣ誤差を補正する役目をすることができる。２次層２２０は、例えば、バースト内の最初の数パルスの電圧指令を変えて、例えば、バースト相関誤差を補正することができる。２次層２２０は、一定の出力エネルギモードで適用することができる。ＭＯエネルギ制御においては、フィードフォワードを常時ゼロに設定することができる。
【００５５】
２次層においては、加算器２２２においてエネルギターゲット２０２を測定エネルギ信号５２から差し引いて、例えば、新しい測定結果が利用可能である時、例えば、以下の式に従ってエネルギ誤差信号２２４を生成することができる。
ｅｎｅｒｇｙｅｒｒｏｒ［ｋ］＝ｍｅａｓｕｒｅｄｅｎｅｒｇｙ［ｋ］ｅｎｅｒｇｙｔａｒｇｅｔ［ｋ］      （式１２）
【００５６】
このエネルギ誤差信号２２４は、乗算器２２６においてｄＶ／ｄＥ信号２０４をスケーリングし、同等のｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８に変換し、次に、ｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８を使用して、適応フィードフォワード回路２３０によって適用された電圧波形を調節してエネルギフィードフォワード信号２３２を加算器２４０に供給することができ、加算器２４０は、１次層コントローラ２１０内の乗算器２１２からｅｎｅｒｇｙＦｏｒｗｏｒｄ信号２１４を受信する。以下の式を使用することができる。
ｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ［ｋ］＝ｄｖｄｅ［ｋ］*ｅｎｅｒｇｙＥｒｒｏｒ［ｋ］
（式１３）
Ｆ［ｉ，ｋ］＝Ｆ［ｉ−１，ｋ］＋ｖｏｌｔａｇｅ  ｅｒｒｏｒ［ｋ］*ＫFF
（式１４）
【００５７】
式１４は、例えば、前回バーストでの例えば誤差に基づくバーストに対して電圧に対するエネルギフィードフォワード更新のために使用することができ、Ｆ［ｉ、ｋ］は、ｉ回目のバーストのｋ回目のショット時に印加されたエネルギフィードフォワード電圧であり、ＫFFは、適応利得である。特殊な場合には、例えば、発射されたばかりのショットがＥＴＥｎｅｒｇｙＦＦＩｎｖｅｒｓｉｏｎＳｉｚｅを超えた時に発生する恐れがあり、その場合、最終値は、新しいバーストが始まるまで単に繰返して続ける場合がある。
【００５８】
レーザシステムにおいて発生すると注目した現象は、効率に及ぼすレーザ発射の影響である。図７は、先に参照した種類のレーザシステムの一般的な応答、及び例えば電圧モードにおける発射を示している。レーザが発射し続ける時に、この場合の効率が増大する。例えば、レーザ出力光パルスビームが十分な期間にわたって発射を停止した場合、効率は、図７に示すようにバースト開始時のものと類似の値に戻る可能性がある。停止時間が短いほどレーザシステムは、上述のバースト開始時の効率よりも大きい何らかの値に戻る可能性がある。
【００５９】
実施例によって図７で示すものが含意することは、例えば、バースト開始に関する所要のＤＣオフセットは、前回バーストの長さ（及び繰返し数）及びバースト間の間隔に依存する可能性があるという点である。頻発することであるが、バースト長さ及び繰返し数があまり変動しない傾向があるが、いくつかのバースト間の間隔が異なる時期に使用される場合がある。例えば、１つの値は、例えば、集積回路製造に使用されるスキャナにおいてレーザシステムからの光に露光されているウェーハ上のダイ間で変わる時に発生する場合がある。別の値は、ウェーハ間で発生する場合があり、更に、第３の値は、多くのウェーハを保持するカセット間で発生する可能性がある。従って、バースト時に印加される初期電圧を少なくともおおむねバースト間の間隔又は所定のウィンドウサイズにわたる負荷サイクル、又はその両方に依存させることが重要であろう。また、バースト中の第１のパルスが発射された後、システムは、対応する電圧を記憶することができ、かつ例えばバースト内で全ての後続電圧に追加することができる。それによって第１のパルス補正に関連したＤＣオフセットが有効にバースト中の全てのパルスに追加される。
【００６０】
望ましい挙動は、例えば固定バースト間隔で式１４が適用されることとすることができる。しかし、バースト間隔が変わった時、例えば異なる組のビンを使用することができる。
【００６１】
【数５】
2009505396.tif 000007
（式１４ａ）
【００６２】
ここで、ｉは、バースト番号であり、ｋは、ショット番号であり、ｂは、例えば、選択可能なバースト間隔ビンである。一般的に、例えば、０．３５秒未満のバースト間隔に使用される１つのビン、３．５秒から４．５秒に別のビン、４．５秒を超える間隔に第３のビンがある。
【００６３】
以下のような更新論理を使用することができると考えられる。
【００６４】
【数６】
2009505396.tif 000008
（式１４ｂ）
【００６５】
ここで、ｅｖ［ｉ、ｋ］は、電圧誤差である。ｂが一定のままである時、式１４ｂは、所望通りに式１４に戻る。
【００６６】
組み込むことができる別の効果は、バースト移行に及ぼすパルス繰返し数の効果である。図８は、パルス繰返し数範囲、２９０Ｈｚから５５０Ｈｚ、２９１Ｈｚから１０５０Ｈｚ、２９２Ｈｚから１５５０  Ｈｚ、２９３Ｈｚから２０５０Ｈｚ、２９４Ｈｚから２５５０Ｈｚ、２９５Ｈｚから３０５０Ｈｚ及び２９６Ｈｚから３５５０Ｈｚに関していくつかのバーストにわたって平均化されたエネルギデータを示している。図で分るように、パルスバーストの前部での移行は、繰返し数が変わる時に急進的に変る。この挙動は、例えば、異なる繰返し数範囲に対して別々の変換波形、例えば、バースト中の第１のパルスに対しては、
ｅｎｅｒｇｙＦｅｅｄＦｏｒｗａｒｄ＝ｆｉｒｓｔＰｕｌｓｅＯｕｔｐｕｔ＝ｆｉｒｓｔＰｕｌｓｅＷａｖｅｆｏｒｍ
であり、その後のパルスに対しては、以下を含むことによって対応することができる。
【００６７】
【数７】
2009505396.tif 000009
（式１４ｃ）
【００６８】
電圧がレールに衝突するようなある一定の場合には、フィードフォワードは、適合し続けることができる。フィードフォワードアルゴリズム（ｆｉｒｓｔｐｕｌｓｅｗａｖｅｆｏｒｍ及び波形）における状態変数は、サーボワインドアップとして公知の現象に拘束されずに成長し続けることができる。これを制限するために、論理をフィードフォワードアルゴリズム内で実行することができる。以下の論理を１４ｂの後に適用することができる。
【００６９】
【数８】
2009505396.tif 000010
（式１４ｄ）
【００７０】
ここで、演算子ｓａｔ（ａ、ｂ、ｃ）は、飽和演算子である。
【００７１】
【数９】
2009505396.tif 000011
（式１４ｅ）
【００７２】
３次エネルギ制御層２５０を使用して、例えば、パルス間の変動を説明することができ、これは、例えばエネルギサーボ２５２の形態とすることができる。エネルギサーボ２５２を使用して、例えば、パルス単位で電圧に補正を行うことができる。エネルギサーボは、ｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８を受信することができ、このｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８を使用して、補正信号２５４を供給する役目をすることができ、補正信号２５４を直接に加算器２４０における印加電圧出力信号４０に追加することができ、かつ例えばｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８に対する入力の一部に対しても例えば入力２６２加算器２６０内のｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８（マイナス加算）から適応フィードフォワードユニット２３０内へのＥｎｅｒｇｙＦｅｅｄＦｏｒｗａｒｄ信号２３２の形成のためのユニット２３０への入力に向けて差し引くことによるとすることができる。これを利用して、例えば、エネルギサーボ２５２が適応フィードフォワード回路２３０の挙動と緩衝するのを防止することができ、例えば、適応フィードフォワード回路２３０に使用される誤差信号２６２は、エネルギサーボ補正信号２５４を差し引いたｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒ信号２２８であり、従って、例えば、エネルギサーボ補正信号２５４は、そのアルゴリズムを実行する際には適応フィードフォワード回路２３０には観察不可能になる。次に、ｄａｐｔＥｒｒｏｒ信号２６２は、例えば、以下の式によって得ることができる。
ａｄａｐｔＥｒｒｏｒ＝ｖｏｌｔａｇｅＥｒｒｏｒｅｎｅｒｇｙＳｅｒｖｏ
（式１５）
エネルギサーボ２５２は、積分、積分平方フィードバックを採用することができる。
【００７３】
【数１０】
2009505396.tif 000012
（式１５ａ）
【００７４】
ここで、Ｋ1は、積分利得であり、Ｋ2はＩ−平方利得であり、ｕ［ｋ］はサーボ出力、ｘ［ｋ］は付加的なサーボ状態、ｅv［ｋ］は電圧誤差である。
【００７５】
例えば一定の出力エネルギモードにおいて、エネルギサーボ２５２は、例えば全てのバーストの第１のバースト時にリセットすることができる。これを利用して、確実に１つのバースト終了時のＤＣオフセットが次のバーストの第１のパルスで適用された電圧に影響を与えないようにすることができる。ＭＯエネルギ制御において又はフィードフォワードが無効にされた場合、サーボは、バーストの第１のパルス時にリセットされない場合がある。状態がリセットされた時、両方の状態変数をゼロに設定することができる。フィードフォワードと同様に、エネルギサーボもワインドアップに対して保護することができる。例えば、式１５ａを適用した後、以下の論理を適用することができる。
【００７６】
【数１１】
2009505396.tif 000013
（式１５ｂ）
【００７７】
いくつかのバージョン、例えば、３つのバージョンのエネルギサーボ２５２を設置することができる。１つは、線量誤差を最小にすることを目的としたものとすることができ（内部及び外部の線量制御モードにおいて使用）別のものは、例えば、エネルギシグマ（内部及び外部のシグマ制御モードで使用）を最小にすることを目的とものとすることができ、第３のものは、例えば、ＭＯエネルギ制御を目的としたものとすることができる。図５は、例えば、線量制御のためのエネルギサーボに関する利得最適化を示している。プロットは、一例として、例えばガウス白色ノイズ外乱に関する開と閉のループ応答の比率を示す（この場合は、エネルギ誤差の適切な概算）を示している。最適低減は、１のコントローラ利得で全てのウィンドウサイズに対して達成される。表されたパルスウィンドウサイズは、２８０の１０パルスウィンドウ、２８２の２０パルスウィンドウ、２８４の３０パルスウィンドウ、及び２８６の４０パルスウィンドウである。
【００７８】
エネルギシグマ制御に対しては、周波数増加を強調することができる。図６は、一例として、幅広い帯域幅外乱に対して開ループＭＳＤの予想値に優る閉ループ（ＭＳＤ）の予想値を示している。最適利得は、ゼロ時とすることができる。図６は、ガウス白色ノイズ外乱に関する開と閉のループシグマの比率を示している。分析結果から、利得があれば、あらゆるウィンドウサイズに対してシグマを劣化させる傾向があることが分かる。実際には、サーボがドリフトを除外するために一部の利得を使用すべきであるが、一般的に、エネルギシグマの利得は、エネルギ線量制御よりも遥かに低い。
【００７９】
例えば、図４に示すように、エネルギ制御の４次層は、ｄＶ／ｄＥ推定とすることができる。この層の目的は、例えば、出力部（レーザシステム全体の出力部でのシャッタ）又はＭＯ出力エネルギセンサで例えば望ましいエネルギ変化を生成するための例えばシステムに印加すべき電圧所要量を判断することとすることができる。１室コントローラ、例えば、７ＸＸＸに対しては、ｄＥ／ｄＶが代わりに推定される。多室レーザシステム、例えばＭＯＰＡシステムに対しては、例えばいくつかの割り算を排除するためにその逆を使用することができる。ｄＶ／ｄＥ推定値２０４を次に逆数にして、例えば、顧客が取り扱いに熟知している形で顧客データが得られるようにショット記録にｄＥ／ｄＶとして書き込むことができる。
【００８０】
推定器は、以下のように作動することができる。ディザ信号２５５は、推定器２７０で生成することができ、ディザ信号２５５を、例えば、直接に電圧指令出力に追加することができる。ディザ信号２５５は、正弦波とすることができ、周期、周期間の間隔、ホールドオフ、及び振幅は、設定可能にすることができる。推定器２７０は、例えば、２つの状態変数、ｉｎｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ及びｏｕｔｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎを維持することができる。ディザの周期が完了した時、ｉｎｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ及びｏｕｔｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎを以下のように更新することができる。
【００８１】
【数１２】
2009505396.tif 000014
（式２６）
【００８２】
【数１３】
2009505396.tif 000015
（式２７）
【００８３】
【数１４】
2009505396.tif 000016
（式２８）
【００８４】
【数１５】
2009505396.tif 000017
（式２９）
【００８５】
ここで、ｇは、例えば、設定可能な利得とすることができ、エネルギ［ｋ−ｉ］、電圧［ｋ−ｉ］、ディザ［ｋ−ｉ］は、ｉ番目の前回のエネルギ測定値、印加電圧、ディザとすることができる。値Ｎは、ディザ周期とすることができる。ゼロと１の間の値に対しては、ｉｎｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ及びｏｕｔｐｕｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎは、例えば、それぞれのエネルギ／ディザとの真の相関、電圧／ディザとの真の相関のスケーリング推定値とすることができる。式２８及び２９は、例えば、τ単位だけずらしてディザ信号と共に使用することができる。一般的に、τは、例えば、ディザ周期の約１／４になるように選択することができる。従って、式２８及び２９を使用して、その相関の虚部を与えることができる。例えば、推定がエネルギを独立した変数として及び電圧を従属変数として処理していることを強調するために、エネルギへの入力及び電圧への出力を参照することを意図的に行うことができる。
【００８６】
利得推定値は、例えば、２つの複素数相関の比率の実部を構成することができる。
【００８７】
【数１６】
2009505396.tif 000018
（式３０）
【００８８】
ここで、２つの利得推定器を制御システム内で使用することができる。例えば、一方は、出力エネルギのためのものであり、一方は、ＭＯエネルギのためのものである。出力エネルギｄＶ／ｄＥ推定器２５０は、例えば、両方の利得推定器に例えばディザ信号を供給することができる。
【００８９】
本発明の実施形態の態様によれば、例えば、多室レーザ上の能動スペクトル制御は、例えば、２つのチャンバの間の差動発射時間を調節することによって達成することができる。これは、ｄｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔをレーザ効率を最大にするために調節するのではなく、帯域幅制御を用いて行い、ｄｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔの値を判断することができる。それによって、例えば、エネルギ及びタイミング制御に関して２つの根本的な問題が発生する可能性がある。第１の問題は、Ｆ2制御アルゴリズムによって引き起こされる場合がある。例えば、本出願人の譲渡人のＸＬＡ−１ＸＸ、３ＸＸ、及び３ＸＸシリーズ多室ＭＯＰＡ及び同様のレーザにおいて利用されるＭＯ−Ｆ2注入コントローラにおいては、ＭＯＰＡタイミング（最適な効率が得られるように調整）及び帯域幅の重み付けの組合せを利用して、例えば、ＭＯ注入のタイミング及びサイズを判断することができる。ＭＯＰＡタイミングを使用して帯域幅を制御すると、これらの値の両方がＦ2制御に使用不能になる場合がある。Ｆ2注入サイズを判断するために、ＭＯＰＡ−Ｏｐ点という別の根本的な量を必要とする場合がある。別の問題は、例えば、「ＭＯＰＡ  Ｏｐ点」に必要とされる場合があるタイミングディザに関する問題であろう。レーザは、エネルギ：ＭＯＰＡタイミング曲線のピークから離れて作動している場合があるので、エネルギは、一般的に、差動タイミング、かつ特にタイミングディザの変動に対して遥かに影響を受けやすいと考えられる。従って、本発明の実施形態の態様によれば、例えば、タイミングに対するレーザ効率の導関数に関する情報を提供すると同時に、エネルギに及ぼすタイミングディザの影響を低減する方法を必要とするであろう。
【００９０】
ＭＯＰＡ−ｏｐ点の選択の目的は、例えば、レーザシステムが作動している時に、例えば最大に効率的なタイミングから離れる「距離」の尺度を与えることとすることができる。ＭＯＰＡ−ｏｐ点に関する選択は、例えば、いくつかの基本的な要件を満足するように選択することができる。すなわち、ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、例えば、レーザ出力光パルスビームが最大効率が得られる差動タイミングで作動している時に、例えば、ほぼゼロになるように選択することができる。ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、差動タイミングにおいて、例えば、予想作動範囲にわたって単調であるべきである。ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、エネルギターゲットの変化に適度に鈍感なものであるべきである。ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、レーザシステム作動中に推定することができる。
【００９１】
ＭＯＰＡ−ｏｐ点の第１の選択は、単に、現在の差動発射時間ｔmopaと基準値、例えば最大効率に対応する値、ｔrefとの差異を用いることとすることができる。ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、単に、以下のようにすることができる。
【００９２】
【数１７】
2009505396.tif 000019
（式３０ｇ）
【００９３】
これは、例えば、上述のＭＯＰＡ−ｏｐ点の最初の３つの要件に従うことが分かるが、必ずしも推定可能性要件を満足するとは限らない。ｔrefは、例えば、負荷サイクル、Ｆ2注入、又はエネルギ設定値変更によって作動中に変動することを示すことができる。従って、それは、例えば、計算に直接利用可能ではない場合がある。しかし、例えば、ある一定の仮定をエネルギ、電圧、及びタイミングの間の関係に対して行った場合、このＭＯＰＡ−ｏｐ点の推定値を導出することができる。この関係に関する適切な概算は、以下のようにすることができる。
【００９４】
【数１８】
2009505396.tif 000020
（式３０ｈ）
【００９５】
ここで、Ｅは、例えば多室レーザシステム、すなわち、ＰＡ又はＰＯからの出力エネルギ全体であり、Ｖは、例えば電圧、例えばＭＯＰＡ又はＭＯＰＯ構成である一方又は両方のチャンバに関する選択作動電圧であり、この電圧は、簡単なことにタイミング及び他の理由から同じ電圧とすることができ、かつ例えば共振充電器によって例えばＭＯ及びＰＡの各々のそれぞれの磁気パルス電力システムに供給される電圧の判断によって選択することができ、Ｖ0は、例えば電圧オフセットであり、Ｅ’は、例えば最大効率時の電圧に対するエネルギの導関数であり、ｗは、例えばエネルギ：タイミング曲線、又は電圧：タイミング曲線におけるピーク（又は他の極値）の幅を説明するパラメータである。ｔmopaに対するＥの導関数を取ると、以下が得られる。
【００９６】
【数１９】
2009505396.tif 000021
（式３０ｉ）
【００９７】
これらの最後の３つの式を一緒にすると、ＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔの式が得られる。
【００９８】
【数２０】
2009505396.tif 000022
（式３０ｊ）
【００９９】
例えば、タイミングディザを用いて、ＭＯＰＡタイミングに対するエネルギの導関数∂Ｅ／∂Ｖｔmopaを推定することができ、次に、それをエネルギを測定結果として直接的に利用可能にすることができる。∂Ｅ／∂Ｖｔmopaの推定には、何らかのローパスフィルタ処理が必要であると考えられるので、式３０ｊは、収束時間が類似のエネルギ測定値が得られるように修正することができる。
【０１００】
【数２１】
2009505396.tif 000023
（式３０ｋ）
【０１０１】
ここで、Ｅaveは、ローパスフィルタ処理バージョンのエネルギ測定値である。更に、一部の実施例においては、ＭＯＰＡタイミングに関するエネルギの導関数を推定することはできない場合があり、代わりに、一定のエネルギ時のＭＯＰＡタイミングに関する電圧の導関数が利用可能であり、かつ利用することができる。この場合、式は、以下のように修正して使用することができる。
【０１０２】
【数２２】
2009505396.tif 000024
（式３０ｌ）
【０１０３】
式３０ｋ及び３０ｌの構造は、例えば、他のＭＯＰＡ−ｏｐ点推定値を形成する方法を示すことができる。両方の場合に、タイミングに対する導関数を使用して、例えばタイミングが最大効率近くである時に例えばゼロであり、かつ例えばＭＯＰＡタイミングにおいて単調である測定値を生成することができる。次に、この測定値は、例えばエネルギを分割することによって、例えばエネルギの変化に対して例えば感度を低減することができる、定数、ｗ及びｄＥ／ｄＶは、実際には推定値に関数性を追加するものではなく、従って、除去された場合、ＭＯＰＡ−ｏｐ点に関するこれらの２つの新しい式が以下のように生じて、望ましいＭＯＰＡ−ｏｐ点の判断の実行を反映する。
【０１０４】
【数２３】
2009505396.tif 000025
（式３０ｍ）
【０１０５】
【数２４】
2009505396.tif 000026
（式３０ｎ）
【０１０６】
式３０ｎは、従来技術の本出願人の譲渡人のＸＬＡモデルレーザ制御システムにおいて実行されたものである。
【０１０７】
本発明の実施形態の態様によれば、ＡＳＣを実行するのに使用することができる基本的アルゴリズムが２つあるとすることができる。第１のアルゴリズムにおいては、例えば、帯域幅制御を利用して、差動タイミングを直接に進めることができ、かつＭＯＰＡ−ｏｐ点は、他の場合には、例えば、ガス注入制御に使用することができる。これは、以下のように実行することができ、すなわち、（１）ｄｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔを帯域幅誤差の関数として調節し、（２）エネルギ及びタイミング制御アルゴリズムにおいてＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔを推定し、（３）ＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔをターゲット値（ゼロなど）まで進めるようにＦ2注入を調節する。別のアルゴリズムは、例えば、ＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔを使用して帯域幅を制御することができる。これは、以下のように実行することができ、すなわち、（１）望ましいＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔを帯域幅誤差の関数として調節し、（２）エネルギ及びタイミング制御アルゴリズムにおいてＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔを推定し、（３）帯域幅制御の観点から、望ましいＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔに向けてＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔを進めるようにｄＴＭＯＰＡＴａｒｇｅｔを調節し、（４）ＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔ又は望ましいＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔをターゲット値まで進めるようにＦ2注入を調節する。前者のアルゴリズムの方が実行しやすいであろう。
【０１０８】
図２３は、例えば、ＡＳＣをサポートするために上述の修正をサポートする修正と共に図３に示すようなタイミングコントローラの多少簡素化した構造を示している。ＡＳＣをサポートするために、タイミングコントローラ１００は、１）例えば、ＭＯＰＡタイミングモードがＡＳＣに設定された時、例えば帯域幅制御アルゴリズムによって供給されたＭＯＰＡターゲットを受け入れ、２）例えば、ＭＯＰＡタイミングモードがレーザ効率を最大にするように設定された時、例えば、エネルギ及びタイミングアルゴリズムからのｄＶ／ｄｔ推定値を用いて、例えば、ＭＯＰＡターゲットを調節することができるべきである。図１４は、例えば、図３のアルゴリズムをＡＳＣをサポートするように修正することができる方法を示している。エネルギ信号１５６は、例えばローパスフィルタ、例えば図１１に示すような例えば４２０において、ローパスフィルタ処理し、例えばガス制御システムによって使用される例えばＭＯＰＡ−ｏｐ点を生成するために、エネルギアルゴリズムから、例えばＭＯＰＡ勾配推定器、例えば図３に示すような１６４からｄＶ／ｄｔ推定値と組み合わせることができる。ＡＳＣが有効にされた時、ＤｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔは、帯域幅制御アルゴリズムから来るであろう。ＡＳＣが無効にされた時、挙動は、最大化効率に戻る可能性がある。これを行うＭＯＰＡ−ｏｐ点は、ＭＯＰＡターゲットサーボ、例えば図３に示す１６４が使用して、例えば最大に有効な値まで例えばＤｔＭＯＰＡＴａｒｇｅｔを進めることができる。
【０１０９】
エネルギコントローラ２００を利用して、例えば、２つの目的を達成することができる。第１に、ｄＶ／ｄｔmopaの推定、第２に、タイミングディザに対するエネルギ出力の感度を低減することである。これは、例えば、ＬＭＳ適応フィルタ、例えば、図２４においてブロック図で概略的に一例として示す２７５を使用して達成することができる。図２４は、アルゴリズムの修正と共に図４で詳細に示すようなエネルギ制御システムの簡素化バージョンを示している。開ループエネルギ誤差、例えば、エネルギサーボ２５２の作用を差し引いた電圧誤差の近似値を、例えば、フィルタ２７５への誤差信号として用いることができる。例えば、図３に示すようなタイミングアルゴリズムにおいて例えばＭＯＰＡ勾配推定値１６２からのタイミングディザ信号を基準として使用することができる。フィルタ２７５は、スケーリングされたバージョンのタイミングディザを生成することができ、スケーリングされたバージョンは、電圧指令に追加された時、タイミングディザ信号の影響を相殺するのに使用することができる信号「ｔｉｍｉｎｇｄｉｔｈｅｒｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ」を生成する。副次的効果として、ＬＳＭフィルタ２７５を利用してｄＶ／ｄｔmopaを推定することができる。
【０１１０】
ディザ相殺電圧を以下のように計算することができる。
【０１１１】
【数２５】
2009505396.tif 000027
（式４０）
【０１１２】
ここで、Ｖcancelは相殺電圧、ｔditherはタイミングディザ、ｄＶ／ｄｔmopaは、例えば一定エネルギ時のＭＯＰＡタイミングに関する電圧導関数の推定値である。ｄＶ／ｄｔmopaは、ＬＭＳ適応フィルタ式を用いて更新することができる。例えば、以下の通りである。
【０１１３】
【数２６】
2009505396.tif 000028
（式４１）
【０１１４】
ここで、μは、適応利得であり、εは、開ループエネルギ誤差である。
【０１１５】
帯域幅及びＦ2制御アルゴリズムは、以下のようなものとすることができる。帯域幅制御アルゴリズムは、例えばシステムを例えばターゲット帯域幅値に進めるように、ＭＯＰＡタイミングを調整することができる。上述のようなレーザシステムにおいては、帯域幅は、増加するＭＯＰＡタイミング、すなわち、ｄｔＭＯＰＡと共に増加する。従って、帯域幅制御法則は、以下の形を取ることができる。
【０１１６】
【数２７】
2009505396.tif 000029
（式４２）
【０１１７】
レーザシステムが最大効率が離れすぎるのを防止することが多くの場合に望ましいので、ＭＯＰＡ−ｏｐ点を使用することがこれを制限する方法であるとすることができる。例えば、ＭＯＰＡ−ｏｐ点が指定範囲の外側にある場合、以下の論理を用いることができる。ＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔが最大所望値よりも大きい時、及びＭＯＰＡＯｐＰｏｉｎｔが最小所望値よりも小さい時に、それぞれ、
【０１１８】
【数２８】
2009505396.tif 000030
（式４３）
【０１１９】
Ｆ2制御アルゴリズムは、例えば、ＭＯＰＡ−ｏｐ点をターゲット値に進めるように、例えば、ＭＯ注入を調節するのに使用する必要がある場合がある。ＭＯＰＡ−ｏｐ点の局所的挙動は、例えば、以下の式によって説明することができる。
【０１２０】
【数２９】
2009505396.tif 000031
（式４４）
【０１２１】
ここで、ｕは、ＭＯＰＡ−ｏｐ点であり、Ｆ2は、チャンバ、例えばＭＯチャンバ内のＦ2量である。帯域幅制御システムは、帯域幅を一定に保つようにｔmopaを調節すると考えられる。
【０１２２】
【数３０】
2009505396.tif 000032
（式４５）
【０１２３】
この式をｄｔmopaに用いると、以下が得られる。
【０１２４】
【数３１】
2009505396.tif 000033
（式４６）
【０１２５】
ＭＯチャンバが注入された時、例えば、最大効率ＭＯＰＡ−ｏｐ点タイミングが下に移動する恐れがあり、従って、ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、例えばＦ2注入に対して増大すると考えられる。設計によって、ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、常時、ＭＯＰＡタイミングと共に増大させることができる。ＭＯＰＡタイミングを増大させると帯域幅が減少し、Ｆ2を増大させると帯域幅が増大する。これを上述の式と一緒にすると、以下を得ることができる。
【０１２６】
【数３２】
2009505396.tif 000034
（式４７）
【０１２７】
ＭＯＰＡ−ｏｐ点は、例えば、タイミングが一定の帯域幅を維持するように調節されると、ＭＯＦ2注入に対して単調に増大させることができる。従って、Ｆ2アルゴリズムには、以下の論理を採用することができ、すなわち、ＭＯＰＡ−ｏｐ点が高すぎる場合、Ｆ2注入速度を下げ、ＭＯＰＡ−ｏｐ点が低すぎる場合には、Ｆ2注入速度を上げる。表１は、本発明の実施形態の態様を示す際に使用する符号及び用語を説明するものである。
【０１２８】
本発明の実施形態の態様によれば、増強プラント３５０の概念を含む例えば上述の本出願人の譲渡人のＸＬＡシリーズレーザで使用されるような既存のコントローラの他の形態の追加を本発明の実施形態の態様に従って例えば図１３に示すように利用することができる。増強プラント３５０は、レーザ３５２、エネルギコントローラ３５４、及びタイミングコントローラ３６６を含むことができる。増強プラント３５０は、例えば、４つの入力、（１）エネルギターゲットＥ0、（２）電圧ディザ信号Ｖd、（３）タイミングディザ信号ｔd、及び（４）差動ＭＯＰＡチャンバ発射時間ターゲットｔ0を有することができる。
【０１２９】
本発明の実施形態の態様によれば、電圧ディザ信号Ｖdは、例えば、タイミング及びエネルギアルゴリズムの修正によって導入された追加電圧入力として使用することができる。これは、例えばｄＥ／ｄＶを推定するのに使用され、かつ例えば目下説明している本発明の実施形態の態様の説明する内容には明示的に含まれない電圧ディザ信号と同じものではない。増強プラント３５０の出力は、（１）エネルギ誤差Ｅe、（２）エネルギ：電圧勾配推定値、∂Ｅ／∂Ｖ、（３）開ループ電圧誤差Ｖe、（４）出力エネルギＥ、（４）測定差動ＭＯＰＡチャンバ発射時間ｔとすることができる。レーザ３５２に印加される電圧は、例えば、電圧ディザ入力Ｖd及びエネルギコントローラ３５８らの指令電圧Ｖcの合計とすることができる。エネルギコントローラ３５８４は、例えば、Ｅe、∂Ｅ／∂Ｖ、Ｖeの推定値を生成することができる。差動ＭＯＰＡ整流子発射指令ｔa信号は、例えば、タイミングディザ信号ｔd及びタイミングコントローラｔcの出力の合計とすることができる。本発明の実施形態の態様によれば、レーザシステム３５２は、例えば、発射電圧Ｖc信号及び差動ＭＯＰＡ整流子発射時間ｔa信号３８４を入力として取り、例えば、測定エネルギＥ及びＭＯＰＡチャンバ発射時間ｔを出力として生成することができる。
【０１３０】
本発明の実施形態の態様によれば、タイミング制御の更なる態様を用いて、例えば、トリガからｌｉｇｈｔまでの時間ttlを調整するために、例えば、ＭＯ及びＰＡの整流子発射指令の指令モード部分を調整することができる。コントローラ３５０のこの部分は、例えば、ここで説明しているエネルギ及びタイミングコントローラ３５４、３５６から完全に分離することができるので、明瞭さを期すために図から省略されている。
【０１３１】
本発明の実施形態の態様によれば、タイミングコントローラ３５６は、例えば、所望ｔ0と測定ＭＯＰＡチャンバ発射差異時間ｔとの間の誤差に応答して、例えば、指令ＭＯＰＡ整流子発射時間ｔcを調整することができる。その最も単純な形態においては、タイミングコントローラ３５６内のタイミングサーボは、個別の積分器とすることができる。
【０１３２】
【数３３】
2009505396.tif 000035
（式４８）
【０１３３】
ここで、ｇtは、一定利得とすることができる。例えば、先に一例として示したような本出願人の譲渡人のＸＬＡシリーズレーザシステムの１つ又はそれよりも多くにおいて、本発明の実施形態の態様に従って現在使用されているタイミング制御の更なる強化例は、誤差のサイズに基づく遅延：電圧による整流子に及ぼす影響及び／又は利得スケジューリングの補正とすることができる。本発明の実施形態の態様によれば、タイミングコントローラ３５６は、例えば、何らかの利得ｇtによってスケーリングされた先行パルスｋ−１に対する誤差に基づく次回パルスｋに対して、例えば、望ましい差動ＭＯＰＡ整流子発射指令ｔ0及び測定ｔＭＯＰＡチャンバ差動発射時間に基づいてｔ0を計算することができる。
【０１３４】
本発明の実施形態の態様によれば、図８Ａに概略的に示すエネルギコントローラ３４５は、いくつかのレベル、例えば、３つのレベルの制御を採用することができる。第１のレベルにおいては、本発明の実施形態の態様によれば、図８Ａに概略的かつブロック図の形式で示すように、例えばエネルギターゲットＥ0、信号３５８は、例えば、エネルギ：電圧勾配の推定値∂Ｅ／∂Ｖの逆数、すなわち、ｄＶ／ｄＥによってＥ0エネルギスケーリング増幅器４８０においてスケーリングすることができる。増幅器４８０におけるこのスケーリングによって、例えば、指令電圧Ｖc３６２４の１つの成分４８１を生成することができる。本発明の実施形態の態様によれば、これを利用して、例えば、エネルギターゲットＥ0の大きな変化に対してエネルギ誤差Ｅeの感度を低減することができる。第２のレベルの制御においては、例えば、エネルギターゲットＥ0、入力信号３５８（例えば、遅延装置４８６において１つのサンプルによって遅延させることができる）と実際の測定エネルギＥ、入力信号３９０との間の差異をＥ0−Ｅ信号増幅器４８２においてフィルタ処理し、例えば関数ｄＶ／ｄＥからエネルギ誤差をゼロまで進める傾向がある可能性がある補正信号４８３を生成することができる。例えば、先に例証的に説明したようなＸＬＡシリーズコントローラの現在の例においては、この制御法則は、例えば、積分−積分平方フィードバックとすることができる。エネルギ誤差Ｅeを例えばフィルタ処理する前に∂Ｅ／∂Ｖによってスケーリングして、例えばループ利得を一定に保つことができる。第３のレベルの制御は、例えば、バースト間のフィードフォワード制御（図示せず）とすることができる。このコントローラ３５４は、例えば、逆波形ｄＶ／ｄＥを計算することができ、逆波形ｄＶ／ｄＥは、例えば、エネルギ移行を補正するために、例えば、バーストの第１の２０回程度のショットに対して適用することができる。この波形ｄＶ／ｄＥは、バースト間ベースに適応させることができる。
【０１３５】
安定した適応が得られるように、フィードバックアルゴリズムでは、除去されたエネルギサーボの効果と共に、例えば開ループ電圧誤差の推定値Ｖe、信号４０４を利用することができる。これは、例えば、図１５に示す信号Ｖe４０４である。このＶe信号４０４の有用な特性は、電圧ディザ、ＶdからＶeへの閉ループ伝達関数は、例えば、エネルギ：電圧勾配∂Ｅ／∂Ｖの推定値の誤差が小さい時にほぼ１とすることができるという点である。∂Ｅ／∂Ｖは、４パルス電圧信号をレーザ電圧Ｖcに追加して、例えば、エネルギ：電圧感度∂Ｅ／∂Ｖ信号４０２の推定値に到達するように、この信号をレーザ入力電圧Ｖc−Ｖd及び出力エネルギＥと相関付けることによって推定することができる。この推定器は、ここでは、明瞭さを期すために、エネルギコントローラの例えば図１３での説明から省くことができる。エネルギコントローラ３５４は、電圧指令Ｖc、信号４０４を計算することができ、信号４０４は、例えば、測定エネルギＥと望ましいエネルギターゲットＥ0の間の誤差を最小にすることを目的とすることができる。
【０１３６】
本出願人の譲渡人の現在のレーザシリーズ、ＸＬＡ−１ＸＸレーザシステムにおいては、例えば、レーザシステムがＭＯＰＡタイミング効率曲線の上部で作動するように、例えば、ＭＯＰＡタイミングターゲットｔ0（望ましいＭＯとＰＡとの差動放電タイミング）を調節することができる。図１６は、例えば一定の電圧、例えばＶc時のエネルギ：ＭＯＰＡタイミングの曲線の実施例を示している。エネルギＥは、例えばｔ＝ｔoptである時に最大にすることができ、次に、図示のようにタイミングを変化させてｔからの曲線のいずれかの側で最適ｔoptから離れる時に下降する可能性がある。例えば、一般的なエネルギ：差動ＭＯＰＡチャンバ発射時間の曲線においては、電圧は、例えばＭＯＰＡタイミングを変える時に一定に維持することができる。例示的に示す最適差動チャンバ発射時間（例えば、３０ｎｓ）で最大エネルギ出力を達成することができる。図１７は、一例として、例えば、本出願人の譲渡人のＸＬＡ−１ＸＸシリーズ多室レーザにおいて上述の現在のＭＯＰＡターゲット制御を実行することができる方法を示している。タイミングディザ信号ｔdは、増強プラント３５０に対する入力として生成することができる。
【０１３７】
このディザ信号ｔdは、例えばナイキスト周波数で一定の増幅正弦波を有する可能性がある。換言すると、ディザ信号ｔdは、例えば、一回置きのショット時に正値と負値の間で揺れる可能性がある。エネルギ：タイミング曲線の勾配は、例えば、タイミングディザ信号を例えば差動ＭＯＰＡチャンバ発射時間ｔ測定値３９２及び測定出力エネルギＥ信号３９０と相関付けて比率∂Ｅ／ｄｔを取り、出力信号４３６を形成することによって推定することができる。この作動を図９に概略的に示している。タイミングターゲットサーボ４１４は、式３６に従って推定ＭＯＰＡ勾配∂Ｅ／ｄｔ信号４３６がゼロになるまで、例えばＭＯＰＡタイミングターゲットｔ0値３７２を「上に向けて」段階処理させることができる例えば非常に単純な制御法則を実行することができる。
【０１３８】
【数３４】
2009505396.tif 000036
（式４９）
【０１３９】
図１７は、例証的にこのコントローラの作用を示している。例えば、本出願人の譲渡人の上述のＭＯＰＡレーザシステムにおける例えば現在のＭＯＰＡタイミングコントローラの作用においては、上述のように、タイミングディザｔd信号３７４は、例えばレーザコントローラ３５２に送られる前に、例えば現在の作動点で指令タイミングｔc３７６に適用することができる。ディザ信号ｔdは、例えば現在の作動点で適用することができ、コントローラ３５２は、例えばエネルギ：タイミング曲線のピーク部に作動点を移動させる役目をすることができる。このコントローラの３５２の有用な特性は、例えば、タイミングターゲットｔ0が収束した時に（例えば、レーザシステムが曲線の上部で作動している）、タイミングディザｔdに対する出力エネルギＥの感度をゼロにすることができるという点とすることができる。従って、タイミングディザｔdの使用は、出力エネルギＥの安定性を無視することなく利用することができる。
【０１４０】
本発明の実施形態の態様によれば、本発明のシステムは、例えばレーザシステム出力、例えば帯域幅を調整するために、例えばＭＯＰＡタイミング曲線のピークから離して作動させることができる。図１０は、本発明の実施形態の態様を示している。例えば、エネルギ：タイミング曲線の上部で作動する代わりに、このレーザは、ピークから離れて作動させることができる。本発明の実施形態の態様によれば、本出願人は、ピークから離れる距離が増大すると、レーザシステムから現れる光のスペクトルに及ぼす強い影響がある可能性があることに注目した。従って、本発明の実施形態の態様によれば、例えば、このレーザがピークｔoffsetから離れて作動する距離を調節することにより、このレーザシステムの帯域幅出力を制御することができる。
【０１４１】
図１４は、これを行うように設計されたコントローラを例証的かつ概略的に示している。ピークからの望ましいオフセットｔoffsetは、帯域幅制御サーボ４１２によって計算することができる。この制御サーボの単純な法則は、以下の通りである。
【０１４２】
【数３５】
2009505396.tif 000037
（式５０）
【０１４３】
ここで、ｇは、帯域幅誤差の時機を得た低減が得られるように選択された利得である。制御サーボの残りは、例えば、ｄＥ／ｄｄｔＭＯＰＡ作動曲線の上のレーザの作動点をこの望ましいオフセットまで進めるように設計することができる。ＭＯＰＡ勾配推定器２４４は、例えば、本出願人の譲渡人の現在のＸＬＡ制御設計と同様に作動し続けることができる。これに加えて、例えば、平均エネルギＥave、出力信号４３４測定値を取得するために、ローパスフィルタ４２０を測定エネルギＥ信号３９０に適用することができる。このフィルタの時間定数は、例えば、ＭＯＰＡ勾配を推定するのに使用されるフィルタ４６２、４７２の時間定数に適合させることができる。
【０１４４】
曲線の勾配及びエネルギ値を考慮して、ｄｔＭＯＰＡタイミング曲線の形状に対していくつかの仮定を行うことにより、ピークからのオフセットを推定することができる。不合理ではないモデルは、以下の形の法則を仮定することである。
【０１４５】
【数３６】
2009505396.tif 000038
（式５１）
【０１４６】
ここで、Ｅpは、現在の電圧時で発射中にＭＯＰＡタイミング曲線のピークで作動すると予測することができるピークエネルギであり、σは、曲線の幅を決める既知のパラメータである。勾配とエネルギの比率は、以下のように表すことができる。
【０１４７】
【数３７】
2009505396.tif 000039
（式５２）
【０１４８】
従って、「最適ＭＯＰＡタイミング推定器」４２４によって実行することができる最適タイミングからのオフセットの推定値は、例えば、以下のように表すことができる。
【０１４９】
【数３８】
2009505396.tif 000040
（式５３）
【０１５０】
現在タイミング作動点及び最適効率タイミング作動点の間の距離の推定値Δｔを用いて、図１４のタイミングターゲットサーボ４１４は、以下の形を取ることができる。
【０１５１】
【数３９】
2009505396.tif 000041
（式５４）
【０１５２】
このコントローラは、レーザを望ましい作動点にまで進める役目をすることができる。
【０１５３】
修正コントローラ４０８の先の例証的なバージョンの１つの顕著な欠点は、コントローラ４０８が作動点上に収束した時に、タイミングディザｔdの影響がこの時点でレーザ出力エネルギＥにおいて容易に観察可能であるということである。この欠点は、例えば図１５に示すような例えば修正コントローラ４０８’の別のバージョンの例証的な概略図に示すように対処することができる。出力エネルギＥに及ぼすタイミングディザｔdの影響を排除するために、タイミングディザｔd信号３７４を適応フィードフォワードコントローラ４５２の基準として使用することができる。このコントローラ４５２の実施形態は、タイミングディザで相関付けられたエネルギ誤差の一部をゼロまで進めるように電圧ディザ信号Ｖdを調節する誤差信号として推定開ループ電圧誤差Ｖeを使用するＬＭＳアルゴリズムを実施することができると考えられる。
【０１５４】
この方式で出力エネルギ内のタイミングディザ信号の影響を相殺するには、エネルギ：タイミング曲線の勾配を推定する若干異なる方法が必要である可能性がある。タイミングディザは、ナイキスト周波数での正弦波とすることができるという点を思い起こされたい。
【０１５５】
【数４０】
2009505396.tif 000042
（式５５）
【０１５６】
これを相殺するために必要な電圧ディザが、以下の式：
【０１５７】
【数４１】
2009505396.tif 000043
（式５６）
【０１５８】
によって与えられる場合、それによってＭＯＰＡタイミング曲線の勾配の推定値は、エネルギ：電圧勾配推定値によってスケーリングされた２つのディザ信号の振幅の比率によって与えることができる。
【０１５９】
【数４２】
2009505396.tif 000044
（式５７）
【０１６０】
ここで図１３を参照すると、例証的にかつブロック図で増強プラント３５０が示されており、増強プラント３５０は、レーザシステムコントローラ３５２、エネルギコントローラ３５４、タイミングコントローラ３５６を含むことができる。レーザシステムコントローラ３５２は、入力信号３８２及び３８４を形成するために以下で説明するように修正された入力Ｖd及びｔdを有することができ、かつ出力として測定エネルギ信号Ｅ及び差動ＭＯ及びＰＡ発射時間信号ｔを供給することができる。エネルギコントローラ３５４には、Ｅ0入力信号３５８及びＥ信号を供給することができ、加算器３７０においてＶdと組み合わせて入力信号３８２を形成することができる出力電圧指令Ｖc信号３６２を供給することができる。エネルギコントローラ３５４はまた、出力として、Ｅc信号４００、∂Ｅ／∂Ｖ信号４０２、及びＶe信号４０４を供給することができる。
【０１６１】
タイミングコントローラ３５６は、入力としてｔ0及びｔを有し、かつｔdと組み合わせて入力信号３８４を形成することができるｔcを出力として供給することができる。
【０１６２】
ここで図１４を参照すると、本発明の実施形態の態様による修正コントローラ４０８が例証的にかつ概略ブロック図の形式で示されており、コントローラ４０８は、増強プラント３５０とｔ0生成回路とを含むことができ、ｔ0生成回路は、タイミングディザ信号ｔdを生成するタイミングディザ発生器４１０と、帯域幅と望ましい帯域幅の誤差、Δλerrを入力として取ってｔoffset、すなわち、望ましいｄｔＭＯＰＡ差動時間を生成して、例えば、望ましいΔλを得るためのｄｔＭＯＰＡの変化のグラフ上の各点を表す、例えば、ルックアップテーブルの値に従って測定帯域幅と望ましい帯域幅とのΔλerr差異をゼロさせる帯域幅制御サーボ４１２とを含むことができる。タイミングオフセットサーボ４１２とも呼ばれる帯域幅制御サーボ４１２は、ｔoffset信号４３２をタイミングターゲットサーボ４１４に供給することができ、タイミングターゲットサーボ４１４は、Δｔ信号４３８を受信して、例えば、式５０に従ってｔ0信号３７２を生成することができる。タイミングターゲットサーボ４１４は、Δｔ信号４３８を最適ＭＯＰＡタイミング推定器４２４から受信することができ、最適ＭＯＰＡタイミング推定器４２４は、∂Ｅ／ｄｔ信号４３６をＭＯＰＡ勾配推定器４２２から、及びＥave出力信号４３４をローパスフィルタ４２０から受信することができ、ローパスフィルタ４２０は、増強プラント３５０上で、レーザシステムから出る測定エネルギＥ信号３９０をローパスフィルタ処理することができる。ＭＯＰＡ勾配推定器４２２は、同じく図１４に示すタイミングディザ発生器４１０からのタイミングディザ信号ｔdと共に、ｔ信号３９２を増強プラント３５０からＥe信号４００を増強プラント３５０から受信して、例えば、式５７に従って∂Ｅ／ｄｔ信号４５６を計算することができる。最適ＭＯＰＡタイミング推定器は、所定のエネルギが得られるようにＭＯとＰＡの間の最適Δｔ、すなわち、フィルタ処理Ｅave信号４３８を計算し、例えば、帯域幅の望ましい変化に基づいてｔ0０の所望値を計算して、それを選択帯域幅、すなわち、ｔoffset信号４３２を達成するためにタイミングターゲットサーボ４１４に供給する。
【０１６３】
ここで図１５を参照すると、例えば、式５６に従って電圧ディザＶd信号を計算する適応フィードフォワード回路４５２と共に、図１４に示す要素を含むことができる本発明の実施形態の態様による修正制御システムが示されている。適応フィードフォワード回路４５２は、タイミングディザ信号ｔdに従って計算された∂Ｖ／∂ｔ出力信号４４０をＭＯＰＡ勾配推定器４２２に供給することができ、ＭＯＰＡ勾配推定器４２２は、次に、適応フィードフォワード回路４５２からの∂Ｖ／∂ｔ出力信号４４０に増強プラント３５０からの∂Ｅ／∂Ｖ出力信号４０２を掛けることによって∂Ｅ／ｄｔ信号４３６を計算することができる。
【０１６４】
ここで図８Ａを参照すると、入力Ｅ0信号３５８と、例えばＥ0信号３５８がｚ-1遅延４８６に１パルスに対して遅延された値Ｅe＝Ｅ−Ｅ0を取得するために加算器４６０内で加算された入力測定レーザシステム出力エネルギＥ信号３９０とを含むことができるエネルギコントローラ３５４が、例証的に概略ブロック図の形式で示されている。望ましいレーザ出力エネルギＥ0信号３５８をエネルギコントローラＥ0ｄＶ／ｄＥスケーリング増幅器４８０に供給して電圧指令Ｖc成分出力信号４８１を達成することができる。別の指令電圧Ｖc成分信号４８３は、出力信号４８３をエネルギサーボ４８８に供給するエネルギコントローラＥ（ｋ）−Ｅ０（ｋ−１）からｄＶ／ｄＥスケーリング増幅器４８２から供給することができる。成分４８１、４８２を加算器４９０内で加算して指令電圧Ｖc信号３６２を形成することができる。更に、エネルギサーボ４８８の出力４８３ａは、例えば、ｚ-1遅延４９２で遅延させて、加算器４９４内のエネルギサーボ４８８への入力から差し引いてエネルギコントローラ３５４の開ループ電圧誤差Ｖe信号４０４を取得することができる。Ｅe＝Ｅ（ｋ）−Ｅe（ｋ−１）信号４８４は、エネルギコントローラ３５４からＥe出力４００を形成することができる。
【０１６５】
ここで図１８を参照すると、本発明の実施形態の態様によるＭＯＰＡ勾配推定器４２２が例証的にかつ概略ブロック図の形式で示されており、ＭＯＰＡ勾配推定器４２２は、Ｅe信号３９０及びｔd信号３９２の入力を受信してローパスフィルタ４６２に入力を供給する増幅器４６０を含むことができ、ローパスフィルタ４６２は、∂Ｅ／ｄｔ信号４３６のエネルギ部分４６４を分割器４６６に供給することができる。同様に、増幅器４７０は、入力ｔｄ信号３７４とｔ信号３９２とを乗算してローパスフィルタ４７２への入力を形成し、∂Ｅ／ｄｔ信号４３６の時間部分４７４を分割器４６６に供給して出力∂Ｅ／ｄｔ信号４３６を形成することができる。
【０１６６】
次に、タイミング制御の目的は、システムを望ましいオフセットまで駆動して、作動曲線上の作動点、及び従って望ましい帯域幅を達成することである。これを行うために、制御システム４０８は、どのタイミングでピーク作動が得られるかを判断し、次に、例えば、ｔoffsetの現在の値を計算することができる。しかし、レーザはピークから離れて作動しているので、図１６に一例として示すエネルギ：タイミング曲線の形状の詳細な知識がなければ、どのタイミングで実際にピーク効率が発生するかを判断することは困難であろう。これは、図１６に示す曲線の形状が、例えば、レーザ作動状態（例えば、負荷サイクル、パルス繰返し数、出力エネルギレベルなど）によって変る場合があるということによって更に複雑化されるであろう。しかし、オフセットタイミング情報は、実際には、例えば帯域幅周りのフィードバックループ内で使用することができるので、例えば、オフセットタイミングにおいて単調であるがより容易に測定可能である値を用いることによって安定したアルゴリズムを達成することができる。１つのこのような値は、例えば、以下の量とすることができる。
【０１６７】
【数４３】
2009505396.tif 000045
（式５８）
【０１６８】
本出願人がタイミング作動点と称しているこの量ｕは、固定出力エネルギ時のタイミングに対する電圧の導関数：平均エネルギの比率を含むことができる。ｕは、例えば、図１６、図１７、及び図１０の例えばエネルギ：タイミングピーク周りの広範囲にわたって、例えば、タイミングオフセットにおいて単調であることを示すことができる。更に、例えば、ｕは、オフセットタイミングｔoffsetがゼロの時にゼロであると示すことができる。従って、以下の形式：
【０１６９】
【数４４】
2009505396.tif 000046
（式５９）
【０１７０】
の制御法則を実行する図１１に一例として示すような帯域幅コントローラ４０８’は、例えば、測定作動点ｕをｕ0に向けて進めることであるタイミングコントローラ４０８’の目的を持つようにすることができ、ここで、ｕ0は、望ましいタイミング作動点である。図１１は、これを行うように設計されたコントローラ４０８’を示している。望ましい作動点ｕ0は、式５９に従って帯域幅コントローラ４１２が計算することができる。コントローラ４０８の残りは、作動パラメータ、例えばＥをこの望ましい作動点まで進めるように設計することができる。
【０１７１】
エネルギ：タイミング曲線のピークから離れて作動することに関する問題は、出力エネルギが、エネルギ：タイミング曲線の勾配を推定するのに使用されるタイミングディザ信号に対して遥かに影響を受けやすいという点である。これは、レーザエネルギ安定性に対して悪影響を与える可能性がある。出力エネルギにおいてタイミングディザの影響を排除するために、タイミングディザ信号は、図１５及び図１１の適応フィードフォワードフィルタ４５２の基準として使用することができる。図１５、図１１のコントローラ４０８、４０８’内でのこの適応フィードフォワードフィルタ４５２の具現化は、例えば、タイミングディザと相関付けられたエネルギ誤差の部分を例えばゼロまで進めるために、電圧ディザ信号Ｖdを調整する誤差信号として推定開ループ電圧誤差Ｖeを使用してアルゴリズム、例えばＬＭＳアルゴリズムを実行することができる。望ましい電圧ディザ信号を生成することに加えて、適応フィードフォワードフィルタ４５２の作動のこの実施例の副次的効果はまた、適応フィードフォワードフィルタ４５２を使用して、図１１の一定のエネルギ時のタイミングに関する電圧の導関数、すなわち、∂Ｖ／∂ｔ｜E信号５００を推定することができることである。図１１の作動点計算ブロック５０４においてこの項と平均出力エネルギＥave、信号４３４との比率を取って、式４４に従ってタイミング作動点ｕの望ましい測定結果を求めることができる。
【０１７２】
次に、測定作動点及び望ましい作動点を用いて、例えば、タイミングターゲットサーボ４１４において、ＭＯチャンバ及びＰＡチャンバの望ましい差動発射時間（ｔ0）を計算することができる。このサーボ４１４は、以下の形式の単純なフィードバック法則を実行することができる。
【０１７３】
【数４５】
2009505396.tif 000047
（式６０）
【０１７４】
コントローラ４０８又は４０８’を使用した上述のタイミング制御の結論は、最大効率が得られるタイミングの値は、他のレーザサブシステムの測定結果としてもはや利用可能ではないということである。この値を使用するシステムは、例えば、Ｆ2注入制御システムとすることができる。このシステムの一部のバージョンは、基準最適タイミング値からの測定最適タイミングの導出を用いて、例えば、レーザチャンバの１つ又はそれよりも多い、例えば２室のＭＯＰＡレーザシステムのＭＯチャンバで必要とされるＦ2レベルを判断することができる。図１２は、このようなアーキテクチャ５２０の実施例を示している。Ｆ2コントローラ５２２は、最適発射時間ｔoffset信号５２４を入力として取り、この値を用いて注入サイズ信号５２６を調節することができる。注入サイズ信号５２６を用いて、レーザシステムチャンバに注入されるフッ素のレベル、及び従って最適発射時間差動に影響を与えるチャンバに含まれたフッ素の量に影響を与えることができる。図１９は、先に説明したようなタイミング制御アルゴリズムに対応するためにＦ2制御を修正することができる方法を示している。
【０１７５】
例えば、所定の望ましい帯域幅に関する望ましい作動点が計算される場合、例えば、帯域幅コントローラは、望ましいタイミング作動点ｕ0を計算する。Ｆ2コントローラ５２２は、このターゲットｕ0を入力として取ることができる。Ｆ2コントローラ５２２は、次に、ターゲット作動点ｕ0を望ましい値まで進めることができるアルゴリズムを実行することができる。例えば、作動点をゼロ又はゼロ以外の何らかの一定の値まで、又は例えばレーザシステム作動効率を最大にする何らかの他の値まで駆動しようとすることができ、従って、レーザが常に選択点で、例えば最大効率で又は少なくとも何らかの望ましい範囲で作動することが保証される。タイミング制御４０８、４０８’及び帯域幅制御４１２は、共に、迅速にシステムを望ましい帯域幅にすることができ、次に、Ｆ2制御５２２は、レーザシステムが選択点で例えば最大効率で作動するようによりゆっくりとガス濃度を調節することができる。
【０１７６】
ここで図２０を参照すると、一例として、図１９に示す本発明の実施形態の態様の詳細が示されている。図２０には、一例として、システム５３０が示されており、Ｆ2注入制御システム５２２は、例えば、補充の間にレーザ３５３へのＦ2ガスの注入量を判断して制御し、一方、増強プラント３５０は、ｕ0及びＥ、ｔＶｃｐＭＯ及びｔＶｃｐＰＡを受信して、作動電圧Ｖと、例えばＭＯチャンバ内の電極間でのガス放電の時間を決める半導体スイッチを閉路するトリガ信号ＭＯＴＲＩＧと、例えばＰＡチャンバ内の電極間のガス放電の時間を決める半導体スイッチの閉路を判断するトリガ信号ＰＡＴＲＩＧと、同じく実ＢＷとを生成する。
【０１７７】
エネルギタイミング及び制御システムは、本発明の実施形態の態様によれば、短期間であるほど、ｕを等しいｕ0まで進める役目をすることができ、長期間であるほど、システムは、フッ素が涸渇する時にガス寿命にわたってｕ0を移動させて、例えば作動点を変えて望ましいＢＷを維持するか、又はガス寿命単位で許容帯域幅値の範囲でＢＷターゲットを移動させることができる。
【０１７８】
線狭化シードパルスを第２の利得発生器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含み、第１のレーザシステム部分におけるシードパルスの生成と第２のレーザシステムにおけるレーザ利得媒体の生成との間の差動発射時間の選択が、多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの帯域幅に影響を与える多部分レーザシステム内の帯域幅を制御する方法及び装置が、本発明の実施形態の態様に従って本出願において開示され、これは、測定帯域幅と帯域幅ターゲットとの関数として差動発射時間を調節する段階と、現在の作動点を推定する段階と、現在の作動点及び望ましい作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節する段階とを含むことができることは、当業者によって理解されるであろう。例えば、多部分レーザシステム内のＭＯとＰＡの間の差動発射時間は、例えば数ナノ秒以内の少なくとも利用可能な電源及び当業者によって理解されると思われる制御機器の公差内での２つの放電間の選択タイミング差を有するレーザシステムのＭＯレーザ部分の電極間、及び次にＰＡ（又はＰＯ）部分の電極間での放電のタイミングを制御するように、例えばＭＯに対する電源内のスイッチ、又は例えばＰＡに対する電源のための電源内の別のスイッチのそれぞれの閉路を導くエネルギ及びタイミングコントローラによって生成されたタイミング信号の使用によって調節することができる。測定帯域幅は、例えば、先に参照した本出願人の譲渡人の様々な付与済みの特許及び現在特許出願中の特許出願において示すようなこのような測定に関する公知の手法に従って測定することができ、帯域幅ターゲットは、例えば、レーザによって生成されたレーザ出力光パルスを利用する機器、例えば当業技術で公知のような集積回路フォトリソグラフィ装置からの要求帯域幅に応答して、例えばレーザシステムのコントローラによって選択された選択帯域幅を含むことができる。この差は、帯域幅誤差を形成する場合がある。現在の作動点を推定する段階は、レーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能であり、かつ予想作動範囲にわたって差動発射時間に対して単調である関数の使用を含むことができ、例えば、作動点は、例えば、変動する作動パラメータの作動点、例えば一定のエネルギ又は作動エネルギ時の例えば一定の作動電圧時の作動電圧の関数としての差動発射時間の変化の作動点の例えば曲線上にある場合があり、かつ所定のレーザシステム及び／又は個々のレーザ装置に対して経験的に決めることができ、かつ例えば測定レーザシステム作動パラメータに従って定期的に更新することができる。ハロゲンガス注入は、当業技術で公知のように制御することができ、現在の作動点は、本発明の実施形態の態様によれば、このような注入による望ましい作動点に移動させることができる。
【０１７９】
望ましい作動点は、ターゲット帯域幅、レーザシステム負荷サイクル及びレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として決めることができる。現在の作動点の推定は、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含む。本方法及び装置は、更に、帯域幅誤差の関数として差動発射時間を調節する段階を含むことができる。本方法及び装置は、例えば、作動電圧：差動タイミング曲線又は作動エネルギ：差動タイミング曲線の極値でレーザシステム効率を最適化するように基準差動タイミングを選択する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を例えば一定の電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び例えば現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、例えば、一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、レーザシステム放電電圧に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも１つの関数として現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数、及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の作動点を推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、現在の作動点を（１／Ｅ）*ｄＶ／ｄｔとして推定する段階を含むことができ、ここで、Ｅは、レーザシステム出力パルスエネルギ、ｄＶ／ｄｔは、例えば、現在の作動点での例えば一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の微分である。
【０１８０】
本方法及び装置は、例えば、一定の電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数、及び例えば現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の作動点を推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、関係（１／Ｅ）*ｄＥ／ｄｔを利用する段階を含む現在の作動点を推定する段階を含むことができ、ここで、Ｅは、レーザシステム出力パルスエネルギであり、ｄＥ／ｄｔは、現在の作動点での一定の電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数である。ｄＥ／ｄｔは、ディザ信号を前記差動発射時間に印加し、ディザ、レーザ出力パルスエネルギ、及び実差動発射時間を利用してｄＥ／ｄｔを計算することによって推定することができる。ｄＥ／ｄｔは、ディザ信号を差動発射時間に印加し、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定することができる。ｄＥ／ｄｔは、ｄＥ／ｄＶ及びｄＶ／ｄｔの積から判断することもできる。
【０１８１】
本方法及び装置は、ディザ信号を差動発射時間に印加することによって一定エネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、エネルギ誤差を最小にするようにスケールを適応させる段階と、スケーリング係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階とを含むことができる。このような実施形態による望ましい作動点は、レーザシステム効率を最大にする作動点を含むことができる。本方法及び装置は、現在の作動点と望ましい作動点の間の差異の関数としてハロゲンガス注入サイズを調節する段階を含むことができる。
【０１８２】
線狭化シードパルスを第２の利得発生器レーザシステム部分に供給する第１の線狭化発振器レーザシステム部分を含み、第１のレーザシステム部分におけるシードパルスの生成と増幅器レーザシステムにおけるレーザ利得媒体の生成の間の差動発射時間の選択が、前記多部分レーザシステムからのレーザ出力光パルスの帯域幅に影響を与える多部分レーザシステム内の帯域幅を制御する方法及び装置が開示され、これは、本発明の実施形態の態様によれば、測定帯域幅とターゲット帯域幅との関数としてターゲット作動点を調節する段階と、現在の作動点を推定する段階と、現在の作動点をターゲット作動点まで進めるために現在の作動点とターゲット作動点の関数として差動発射時間を調節する段階と、現在ターゲット作動点と望ましい作動点の関数としてハロゲンガス注入を調節する段階とを含むことができる。例えば、ターゲット作動点は、制御システムが、例えば帯域幅制御に対応するように設定することができ、一方、望ましい作動点は、例えばシステムが帯域幅制御も維持するシステム作動点を進めるために例えばＦ2注入制御を利用することができる作動点を選択するように、例えばシステムによって設定することができることは、当業者によって理解されるであろう。
【０１８３】
このような実施形態による現在の作動点を推定する段階は、上述のように、予想作動範囲にわたって差動発射時間に対して単調であってレーザシステム作動パラメータの利用可能な測定値から容易に計算可能又は推定可能である関数の使用を含むことができる。現在の作動点を推定する段階は、上述のように、現在の差動発射時間と基準差動発射時間の間の差異を利用する段階を含むことができる。本方法及び装置は、上述のように、一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の作動点を推定する段階を含むことができる。本方法及び装置は、上述のように、ディザ信号を差動発射時間に印加することによって一定のエネルギでの差動発射時間に関するレーザシステム放電電圧の導関数を推定する段階と、ディザ信号のスケーリングされたバージョンを電圧に印加する段階と、エネルギ誤差を最小にするようにスケールを適応させる段階と、スケーリング係数としてｄＶ／ｄｔを取る段階とを含むことができる。本方法及び装置は、上述のように、一定の電圧での差動発射時間に関するレーザシステム出力パルスエネルギの導関数及び現在の作動点でのレーザシステム出力パルスエネルギのうちの少なくとも一方の関数として現在の作動点を推定する段階を含むことができる。レーザシステム作動エネルギの時間に関する微分は、上述のように、ディザ信号を差動発射時間に印加して、レーザ出力パルスエネルギ及び実差動発射時間とのディザの相関のそれぞれの比率を取ることによって推定することができる。レーザシステム作動エネルギの時間に関する微分は、上述のように、ディザ信号を差動発射時間に印加して、ディザ、レーザ出力パルスエネルギ、及び実差動発射時間を利用してｄＥ／ｄｔを計算することによって推定することができる。レーザシステム作動エネルギの時間に関する微分は、上述のように、ｄＥ／ｄＶとｄＶ／ｄｔの積から決めることもできる。望ましい作動点は、上述のように、レーザシステム効率を最大にする作動点を含むことができる。
【０１８４】
上記で開示した本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることのみを意図しており、いかなる点においても本発明の開示内容を限定するものではなく、特に、特定の好ましい実施形態だけに限定するものではないものとすることが当業者によって理解されるであろう。開示した発明の実施形態の開示した態様には、当業者によって理解及び認められるような多くの変更及び修正を行うことができる。特許請求の範囲は、その範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示した態様だけではなく、当業者には明らかになると思われる均等物及び他の修正及び変更も包含するものとする。上述の本発明の実施形態の開示して請求した態様に対する変更及び修正に加えて、他のものも実施することができると考えられる。
【０１８５】
「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２」を満足するために必要とされる詳細において本特許出願において説明しかつ例示した「放電タイミングによるＭＯＰＡガス放電レーザ帯域幅制御」の実施形態の特定の態様は、上述の実施形態の態様のあらゆる上述の目的、及び上述の実施形態の態様により又はその目的のあらゆる他の理由で又はその目的にために解決すべき問題を完全に達成することができるが、本発明の上述の実施形態のここで説明した態様は、本発明による広義の主題を示しかつ表すことを当業者は理解すべきである。実施形態のここで説明しかつ主張する態様の範囲は、本明細書の教示内容に基づいて当業者に現在明らかであると考えられるか又は明らかになると考えられる他の実施形態を漏れなく包含するものである。本発明の「放電タイミングによるＭＯＰＡガス放電レーザ帯域幅制御」の範囲は、単独にかつ完全に特許請求の範囲によってのみ限定され、いかなるものも特許請求の範囲の詳細説明を超えるものではない。単数形でのこのような請求項における要素への言及は、解釈において、明示的に説明していない限り、このような要素が「１つ及び１つのみ」であることを意味するように意図しておらず、かつ意味しないものとし、「１つ又はそれよりも多い」を意味する意図とし、かつ意味するものとする。当業者に公知か又は後で公知になる実施形態の上述の態様の要素のいずれかに対する全ての構造的及び機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に組み込まれると共に、特許請求の範囲によって包含されるように意図されている。本明細書及び／又は本出願の請求項に使用され、かつ本明細書及び／又は本出願の請求項に明示的に意味を与えられたあらゆる用語は、このような用語に関するあらゆる辞書上の意味又は他の一般的に使用される意味によらず、その意味を有するものとする。実施形態のいずれかの態様として本明細書で説明した装置又は方法は、それが特許請求の範囲によって包含されるように本出願において開示する実施形態の態様によって解決するように求められる各及び全て問題に対処することを意図しておらず、また必要でもない。本発明の開示内容におけるいかなる要素、構成要素、又は方法段階も、その要素、構成要素、又は方法段階が特許請求の範囲において明示的に詳細に説明されているか否かに関係なく、一般大衆に捧げられることを意図したものではない。特許請求の範囲におけるいかなる請求項の要素も、その要素が「〜のための手段」という語句を使用して明示的に列挙されるか又は方法の請求項の場合にはその要素が「作用」ではなく「段階」として列挙されていない限り、「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２」第６項の規定に基づいて解釈されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】多室レーザシステムタイミング及びエネルギ制御に有用な例示的なシステムアーキテクチャの概略ブロック図である。
【図２】図４のコントローラの一部の修正バージョンを示す図である。
【図３】タイミングコントローラの実施例を例証的に示す概略ブロック図である。
【図４】エネルギコントローラの実施例を例証的に示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の態様によるエネルギサーボに関する利得最適化を示す図である。
【図６】同じく利得最適化を示す図である。
【図７】一定電圧モードでのレーザシステム発射のエネルギ特性を示す図である。
【図８】レーザシステム作動エネルギデータを示す図である。
【図８Ａ】図４に示すコントローラの一部の修正を示す図である。
【図９】図３に示すコントローラの一部の修正を示す図である。
【図１０】コントローラが例えば最適作動点（例えば、エネルギ出力の最大値での）からのオフセットを作動曲線上の望ましい点まで進めることによって望ましい帯域幅出力が得られる作動曲線の点までレーザシステムの作動を進める例証的な制御システムを示す図１７と類似の図である。
【図１１】本発明の実施形態の態様による多室タイミング及び出力エネルギコントローラを例証的に示す概略ブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態の態様による短期帯域幅制御と長期帯域幅制御の組合せを示す概略ブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態の態様による多室レーザ制御システムのいわゆる増強プラントを例証的に示す概略ブロック図である。
【図１４】多室レーザ制御システムを例証的に示す概略ブロック図である。
【図１５】本発明の実施形態の態様による多室タイミング及び出力エネルギコントローラを例証的に示す概略ブロック図である。
【図１６】多室レーザ制御システムのパラメータ、例えば別のレーザシステム作動パラメータ、例えばｄｔＭＯＰＡ値と、別の作動パラメータ、例えば同じパラメータ、例えばｄｔＭＯＰＡ値の変形に関する帯域幅との間の例示的な関係を変える多室レーザシステムの作動から生じる出力エネルギに関する作動点曲線の例を示す図である。
【図１７】曲線上の作動点を１つの作動パラメータ、例えば出力エネルギ最大値まで進めるコントローラによって図１６に示すように例えばエネルギ対ｄｔＭＯＰＡに対する類似の作動点曲線に従ってレーザシステムを作動する例を示す図である。
【図１８】ｄｔＭＯＰＡ曲線勾配推定回路の例を示す概略ブロック図である。
【図１９】本発明の実施形態の態様による帯域幅及びレーザガス制御の例証的な例を示す概略ブロック図である。
【図２０】本発明の実施形態の態様による帯域幅及びレーザガス制御の例証的な例を示す概略ブロック図である。
【図２１】負荷サイクルに関する経験的に判断されたデータのプロットを一例として示す図である。
【図２２】処理の順序を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態の態様による図３のコントローラの修正を概略のブロック図の形式で示す図である。
【図２４】本発明の実施形態の態様による適応コントローラ部分を概略のブロック図の形式で示す図である。
【符号の説明】
【０１８７】
１１２  ＭＯ遅延推定器
１１４  ＰＡ遅延推定器
１２２  ＭＯ作動点サーボ
１２４  ＰＡ作動点サーボ
１４２  ＭＯＰＡサーボ
【図１】
2009505396.tif 000048
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009505396.tif 000052
【図６】
2009505396.tif 000053
【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
2009505396.tif 000056
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009505396.tif 000059
【図１２】
2009505396.tif 000060
【図１３】
2009505396.tif 000061
【図１４】
2009505396.tif 000062
【図１５】
2009505396.tif 000063
【図１６】
2009505396.tif 000064
【図１７】
2009505396.tif 000065
【図１８】
2009505396.tif 000066
【図１９】
2009505396.tif 000067
【図２０】
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【図２１】
2009505396.tif 000069
【図２２】
2009505396.tif 000070
【図２３】
2009505396.tif 000071
【図２４】
2009505396.tif 000072
【国際調査報告】
2009505396.tif 000073