(57)【要約】【課題】  安全で、しかも精度良くハロゲンを供給できると共に、レーザ装置全体の小型化、及び信頼性の向上が図れるエキシマレーザのガス供給装置を提供する。【解決手段】  ハロゲン発生器のハロゲン吸蔵物質を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスをハロゲンガス供給ラインを介してレーザチャンバ内に注入し、レーザチャンバ内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、レーザチャンバ内を真空にする第１の真空引き手段と、ハロゲンガス供給ラインに設けられ、ハロゲンガスのレーザチャンバへの注入を開閉するハロゲン注入用バルブと、レーザガス交換時に、第１の真空引き手段を作動させてレーザチャンバ内を真空にした後、ハロゲン発生器で発生したハロゲンガスのレーザチャンバへの注入量を所定量に制御するために、ハロゲン注入用バルブを所定時間開ける指令を出力するガスコントローラとを備えた。【選択図】        図１
2006080552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスをハロゲンガス供給ライン(14)を介してレーザチャンバ(1)内に注入し、
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、
レーザチャンバ(1)内を真空にする第１の真空引き手段(44,41)と、
ハロゲンガス供給ライン(14)に設けられ、ハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ(16)と、
レーザガス交換時に、
第１の真空引き手段(44,41)を作動させてレーザチャンバ(1)内を真空にした後、
ハロゲン発生器(10)で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入量を所定量に制御するために、ハロゲン注入用バルブ(16)を所定時間開ける指令を出力するガスコントローラ(6)とを備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置。
【請求項２】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスをハロゲンガス供給ライン(14)を介してレーザチャンバ(1)内に注入し、
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、
レーザチャンバ(1)内のガス圧を検出する圧力センサ(9)と、
レーザチャンバ(1)内を真空にする第１の真空引き手段(44,41)と、
ハロゲンガス供給ライン(14)に設けられ、ハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ(16)と、
レーザガス交換時に、
第１の真空引き手段(44,41)を作動させてレーザチャンバ(1)内を真空にした後、
ハロゲン発生器(10)で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入量を所定量に制御するために、圧力センサ(9)から入力したガス圧信号が所定値となるまでハロゲン注入用バルブ(16)を開ける指令を出力するガスコントローラ(6)とを備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置。
【請求項３】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、
レーザチャンバ(1)内のレーザガスを排気する排気ライン(40)のハロゲンガスを除去するハロゲンフィルタ(42)の温度を検出する第１の温度センサ(45,52)と、
ハロゲン発生器(10)の温度を検出する第２の温度センサ(12,51)と、
前記排気ライン(40)の排気ガスのハロゲンガス濃度を検出するハロゲンセンサ(43)と、
第１の温度センサ(45,52)、上記第２の温度センサ(12,51)及びハロゲンセンサ(43)の内少なくともいずれか一つの検出信号が所定値以上になって異常になったときは、異常検出信号を出力するガスコントローラ(6)及び／又は異常判定手段(54)と、
前記異常検出信号によって、ハロゲン発生器(10)のヒータ(13)の電源をオフするヒータ遮断手段(54a3,54a4)と、
前記異常検出信号によって、ハロゲンガス供給ライン(14)の各ハロゲン注入用バルブ(16,17,18)及び排気ライン(40)の各排気用バルブ(41,29)を閉じるバルブ遮断手段(54a1,54a2)とを備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置。
【請求項４】
レーザチャンバ(1)内にバッファガスとレアガスとハロゲンガスとの混合ガスをレーザガスとして供給し、このレーザガスを励起してレーザ光を発振させるエキシマレーザ装置において、
レーザチャンバ(1)内のレーザガスを排気する排気ライン(40)のハロゲンガスを除去するハロゲンフィルタ(42)の温度を検出する第１の温度センサ(45,52)と、
前記排気ライン(40)の排気ガスのハロゲンガス濃度を検出するハロゲンセンサ(43)と、第１の温度センサ(45,52)及びハロゲンセンサ(43)の内少なくともいずれか一つの検出信号が所定値以上になって異常になったときは、異常検出信号を出力するガスコントローラ(6)及び／又は異常判定手段(54)と、
前記異常検出信号によって、ハロゲンガス供給ライン(14)の各ハロゲン注入用バルブ(16,17,18)及び排気ライン(40)の各排気用バルブ(41,29)を閉じるバルブ遮断手段(54a1,54a2)とを備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置。
【請求項５】
レーザチャンバ(1)内にバッファガスとレアガスとハロゲンガスとの混合ガスをレーザガスとして供給し、このレーザガスを励起してレーザ光を発振させるエキシマレーザ装置において、
ハロゲンガスの供給及びレーザガスの排気を両方同時にはできないようにする供給排気インタロック手段(64)を備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置。
【請求項６】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、
ハロゲン発生器(10)の入力ポート側に配設された交換用入力バルブ(60)及び入力用継手(62)と、
ハロゲン発生器(10)の出力ポート側に配設された交換用出力バルブ(65)及び出力用継手(67)と、
少なくとも、交換用出力バルブ(65)を経由してレーザチャンバ(1)内にハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給ライン(14)、ハロゲン発生器(10)、交換用入力バルブ(60)と交換用出力バルブ(65)との間の配管を真空引きする第１の真空引き手段(44,41)と、
前記真空引きしたハロゲンガス供給ライン(14)、ハロゲン発生器(10)、交換用入力バルブ(60)と交換用出力バルブ(65)との間の配管を少なくとも不活性ガスでパージするパージ手段(35,36)とを備えた
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置。
【請求項７】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法において、
レーザガス交換時に、
レーザチャンバ(1)内を真空にした後、
ハロゲン発生器(10)の出力ポート側のハロゲンガス供給ライン(14)のハロゲン注入用バルブ(16)を所定時間開けることにより、ハロゲンガスをレーザチャンバ(1)内に所定量注入する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法。
【請求項８】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法において、
レーザガス交換時に、
レーザチャンバ(1)内を真空にした後、
レーザチャンバ(1)内のガス圧が所定値となるまでハロゲン発生器(10)の出力ポート側のハロゲンガス供給ライン(14)のハロゲン注入用バルブ(16)を開けることにより、
ハロゲンガスをレーザチャンバ(1)内に所定量注入する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法。
【請求項９】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法において、
レーザガス交換時に、
レーザチャンバ(1)内を真空にした後、
レーザチャンバ(1)内のガス圧が所定値となるまで、ハロゲン発生器(10)の入力ポート側のガス入力用バルブ(21)及び出力ポート側のハロゲンガス供給ライン(14)のハロゲン注入用バルブ(16)を開けることにより、
ハロゲンガスをレーザチャンバ(1)内に所定量注入する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法。
【請求項１０】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、
レーザ運転中に、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、
このハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器(10)の入力ポート側のガス入力用バルブ(21)及び出力ポート側のハロゲンガス供給ライン(14)のハロゲン注入用バルブ(16)を所定時間開けることにより、
ハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入量を制御する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法。
【請求項１１】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、
レーザ運転中に、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、
このハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器(10)の出力ポート側のマスフローコントローラ(19)による流量制御を行うことにより、
ハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入量を制御する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法。
【請求項１２】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、
レーザ運転中に、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、
ハロゲン発生器(10)の入力ポート側のガス入力用バルブ(21)及び出力ポート側のハロゲン注入用バルブ(16)を開いた状態で、
前記推定したハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器(10)の温度を制御することにより、
ハロゲンガスのレーザチャンバ(1)への注入量を制御する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法。
【請求項１３】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、
レーザ運転中に、バッファタンク(26)を真空にした後、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、
ハロゲン発生器(10)で発生したハロゲンガスを前記推定したハロゲンガス分圧に基づいて所定量だけバッファタンク(26)に充填し、
さらにバッファタンク(26)にバッファガス又はバッファガスとレアガスとの混合ガスを所定量充填し、
このバッファタンク(26)に充填された混合ガスをレーザチャンバ(1)に注入する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法。
【請求項１４】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法において、
ハロゲン発生器(10)の温度と、
排気ライン(40)のハロゲンガス除去用のハロゲンフィルタ(42)の温度と、
排気ライン(40)の排気ガスのハロゲンガス濃度との３つの内
少なくともいずれか一つが異常のときは、ハロゲン発生器(10)のヒータ(13)の電源を遮断すると共に、
ハロゲンガス供給ライン(14)及び排気ライン(40)を遮断する
ことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法。
【請求項１５】
ハロゲン発生器(10)のハロゲン吸蔵物質(11)を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によって
レーザチャンバ(1)内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法において、
排気ライン(40)のハロゲンガス除去用のハロゲンフィルタ(42)の温度と、
排気ライン(40)の排気ガスのハロゲンガス濃度との２つの内
少なくともいずれか一つが異常のときは、ハロゲンガス供給ライン(14)及び排気ライン(40)を遮断することを特徴とするエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキシマレーザのガス供給装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エキシマレーザは、紫外域での高出力レーザとして、最近光化学反応プロセスへの適用化や半導体、高分子及び無機材料の微細加工、及び医療分野等での実用化が進められている。エキシマレーザの中で、例えばＫrＦ（クリプトン・フッ素）エキシマレーザにおいては、レーザガスとしてハロゲンガスＦ2、レアガスＫr及びバッファガスＮe(あるいはＨe，Ａr等）の混合ガスが使用されている。この混合ガスがレーザガスとしてレーザチャンバ内に供給され、外部の励起電源によって励起されることによりレーザチャンバ内にレーザ発振が発生する。
【０００３】
従来のエキシマレーザにおいては、上記ハロゲンガスはバッファガスとの混合ガスボンベからレーザに配管で接続して供給していた。しかし、ハロゲンガスは非常に反応性が高く、漏れた場合非常に危険である。そのため、ハロゲンガスボンベに筐体を設置し、種々の安全装置、例えばボンベの周囲を常に排気する装置、ハロゲンガスを検出したら供給バルブを閉じる装置、二重配管等が必要となり、非常にコストが高くなっていた。
【０００４】
また、通常のレーザ作動の過程では不純物が発生し、ハロゲンがレーザチャンバ内の色々な材料と反応することによって不純物を形成してハロゲンが徐々に失われるために、エキシマレーザの出力が低下して行く。したがって、発生した不純物を除去すると共に、失われたハロゲンを補うことによって、エキシマレーザの出力を一定に保持する必要がある。
【０００５】
そこで、ハロゲンガスを安全に、しかもハロゲンの濃度が所定値以内になるように供給するために、ハロゲンを吸収する物質（以下、ハロゲン吸蔵物質と呼ぶ）を使用したハロゲン発生器に関する発明が、特表平５−５０２９８１号の公報によって公表されている。図４０は、この公報によるハロゲン発生器を備えたエキシマレーザ装置を示しており、以下図４０に従って詳細に説明する。
【０００６】
コントローラ８１はエキシマレーザ８０を励起すると共に、レーザ発振に必要な全ての制御を行うように構成されている。このエキシマレーザ装置は、レーザ用のガス管理機構８２を備えている。ガス管理機構８２は、エキシマレーザ８０の一部、あるいはエキシマレーザ８０及びコントローラ８１に連結される独立した別個のものとして構成してもよい。ガス管理機構８２は循環ポンプ８３を有しており、図４０のようにエキシマレーザ８０からパイプ８４、８５及び８６を通してレーザガスを反時計方向に循環させ、エキシマレーザ８０に戻すように構成されている。また、ガス管理機構８２は極低温クリーナ８７を有しており、この極低温クリーナ８７はバルブ８７ａを介してパイプ８４からガス流を取り込み、透過したガス流をバルブ８７ｂを介してパイプ８５に戻している。通常の作動では、循環ポンプ８３により循環される全てのガス流は極低温クリーナ８７を通過するようになっている。
【０００７】
極低温クリーナ８７では除去できない不純物を除去するために、ガス管理機構８２は化学ガスクリーナ８８を有している。この化学ガスクリーナ８８は、バルブ８８ａを介してパイプ８５からガス流を取り込み、透過したガス流をバルブ８８ｂを介してパイプ８５に戻している。化学ガスクリーナ８８はパイプ８５からのガス流の一部又は全部を取り込み、上記不純物ガスを除去すると共に、ガス流に含まれる全てのハロゲンガスも除去している。
【０００８】
ハロゲン発生器１０は、レーザチャンバ内のハロゲンガスの濃度を一定に保つために、ハロゲンガスを発生してこのガスを自動的に上記ガス循環路に噴射するものである。このハロゲン発生器１０は、バルブ１０ａを介してパイプ８５からガス流を取り込み、このガス流にハロゲンガスを噴射した後にバルブ１０ｂを介してパイプ８５に戻している。
【０００９】
さて、ハロゲン発生器１０にはハロゲン吸蔵物質として例えばＫＦとＮiＦ2とからなるフルオロニッケル材料（固体）が充填されているので、このハロゲン発生器１０は非常にコンパクトであり、レーザの装置内に内蔵できる。このフルオロニッケル材料を加熱するとフッ素ガス（Ｆ2）が発生し、この温度制御を行うことにより、レーザガス混合物におけるフッ素ガス（Ｆ2）の分圧を一定に保つことができる。上記フルオロニッケル材料からフッ素ガスが発生するときの反応は、次の式１によって表される。
（化１）
２［Ｋ2ＮiＦ6・ＫＦ］(s)→２Ｋ3ＮiＦ6(s)＋Ｆ2(g)＋ΔＨ
ここで、ΔＨはこの反応による生成熱を示している。
【００１０】
上記反応は可逆反応であり、このとき、フッ素ガス（Ｆ2）の分圧と絶対温度との関係を表すＣlausius-Ｃlapeyronの関係式「lnＰ＝−ΔＨ／Ｒ（１／Ｔ）＋Ｃ」が成立している。ここで、Ｐはフッ素ガス（Ｆ2）の分圧を、ΔＨは上記生成熱を、Ｒは気体定数を、Ｔは絶対温度（Ｋ）を、Ｃは定数をそれぞれ表している。この式からも分かるように、フッ素ガスの分圧の対数は絶対温度の逆数に比例しており、図４１はこの関係を示している。したがって、このハロゲン吸蔵物質の温度を所定の範囲以内に制御することによって、フッ素ガス（Ｆ2）の分圧を目標値に制御できる。フッ素ガスの分圧はそのモル濃度に比例しているので、これを制御することによりフッ素ガス濃度を一定に保持でき、レーザ作動を継続的に安定して行うことができる。このような理由により、以後の説明では、「ハロゲンガス分圧」を「ハロゲンガス濃度」と等価的な意味で使用する。なお、分圧とはある定まった体積、例えばレーザチャンバ内部の容積中の特定ガスの分子数を意味する。ハロゲンガスを例にすると、レーザチャンバ中にハロゲンガスがｎモル存在するならば、レーザチャンバ体積をＶとして、「Ｐ×Ｖ＝ｎ×Ｒ×Ｔ」、すなわち「ハロゲンガス分圧Ｐ∝ハロゲンガスのモル数ｎ」が成立し、ハロゲンガス分圧Ｐはレーザチャンバ中の他の種類のガス（レアガス等）の増減とは無関係に定まるパラメータである。
【００１１】
ところで、上記ＫＦとＮiＦ2からなるフルオロニッケル材料は、フッ素系のエキシマレーザガスの代表的な不純物ガスであるＨＦと非常に良く反応する。このＨＦは、例えばレーザチャンバ内の高分子化合物（パッキン等）のＨ（水素）、レーザチャンバ内に存在するＨ2Ｏ（水分）、金属に吸蔵されたＨ（水素原子）等と上記フッ素ガス（Ｆ2）とが反応し、不純物ガスとして発生するものである。このときの反応は、式２で表される。
（化２）
ＫＦ(s)＋４ＨＦ(g)→ＫＦ・４ＨＦ(s)ＮiＦ2(s)＋４ＨＦ(g)→ＮiＦ2・４ＨＦ(s)
【００１２】
このような反応により、上記ハロゲン吸蔵物質と不純物ガスＨＦとが接触している状態でレーザを作動させる場合、純度の高いハロゲンガス（上記の例では、Ｆ2(g)）を発生させることができず、また大量の不純物ガスＨＦを同時に発生させることになる。これにより、ハロゲン発生器としての機能を果たせなくなり、もしハロゲン発生器として使用したとしても、上記のような不純物ガスＨＦ等を発生させるので、レーザの発振を停止させることになる。このために、従来のレーザ装置では、レーザガスを循環ポンプ８３でハロゲン発生器１０に循環させる前に、前述の極低温クリーナ８７及び化学ガスクリーナ８８を透過させ、レーザの上記不純物ガスを完全に除去した上で、ハロゲン発生器１０に循環させている。
【００１３】
尚、パラストボリューム９０は、レーザの窓の洗浄や交換等の保守を行うときに、バルブ９０ａ、９０ｂの作動によってレーザチャンバ内の全てのガスを一時的に貯蔵するものである。また、レアガスボンベ９１はバルブ９１ａを介してレアガスの損失分を補い、負圧ポンプ９２はバルブ９２ａを介して循環路内のガスを完全に排気するために使用する。
【００１４】
このようなエキシマレーザ装置において、通常のレーザ作動の場合、極低温クリーナ８７内で不純物を除去されたレーザガスはハロゲン発生器１０に導かれ、ここでハロゲンガスが噴射されてハロゲンガスの分圧が一定にされ、この混合ガスはパイプ８６を介してエキシマレーザ８０のレーザチャンバ内に戻される。また、化学ガスクリーナ８８を使用する場合、化学ガスクリーナ８８内でハロゲンガスが除去されたレーザガスはハロゲン発生器１０に導かれ、ここでハロゲンガスが噴射されてハロゲンガスを補充されると共に、ハロゲンガスの分圧が一定にされてレーザチャンバ内に戻される。これによって、レーザ装置を安定的に作動させることができる。さらに、上記フルオロニッケル材料のハロゲンガス（Ｆ2)の分圧は常温では非常に小さいので、安全上も好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記ハロゲン発生器１０の前部に循環ポンプ、極低温クリーナ８７及び化学ガスクリーナ８８等を使用したエキシマレーザ装置においては、以下のような問題点が指摘されている。
1)循環ポンプ８３、極低温クリーナ８７及び化学ガスクリーナ８８は装置自体の外形寸法が非常に大きく、よってレーザ装置全体が大きくなってしまう。ところが、例えばエキシマレーザ装置が光源として広く使用されている半導体製造工程での露光装置は、クリーン度が高いクリーンルーム内に設置される。この結果、エキシマレーザ装置の設置面積が大きいことによるコスト高が大きな問題となっている。
【００１６】
2)循環ポンプ８３、極低温クリーナ８７及び化学ガスクリーナ８８等は装置自体が複雑な構造をしているので、信頼性が乏しい。特に、ハロゲンガスをもらさないようにするために、循環ポンプ８３としてベローズ型のポンプしか使用できないが、このベローズ型ポンプは耐久性において信頼性が低い。
3)エキシマレーザ装置の運転状態ではハロゲン発生器１０はヒーターにより常に加熱し、ハロゲンガスの分圧を高くしている。したがって、ハロゲンガスの漏れに対する安全性を確実に高める必要がある。しかしながら、上記従来のハロゲン発生器１０を使用したエキシマレーザ装置においては、この安全装置に関する記載が無く、安全装置を設置する等の改善が望まれている。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、ハロゲン吸蔵物質を使用したハロゲン発生器をレーザ装置に組み込み、安全で、しかも精度良くハロゲンを供給できると共に、レーザ装置全体の小型化、及び耐久性等の信頼性の向上が図れるエキシマレーザ装置のガス供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明に係るエキシマレーザ装置のガス供給装置においては、ハロゲン発生器１０の入力ポート側には、バッファガス供給ライン２４又はバッファガスとレアガスとの混合ガス供給ライン２７のいずれか一方を接続し、ハロゲン発生器１０の出力ポート側には、ハロゲンガス供給ライン１４を介してレーザチャンバ１を接続している。
【００１９】
ハロゲン発生器内にバッファガス（Ｎe等）、又はバッファガスとレアガス（Ｋr）との混合ガスが導入されると、ハロゲン発生器内のハロゲン吸蔵物質から制御温度に対応する分圧のハロゲンガスが発生して自動的に混合され、エキシマレーザ装置のハロゲンガス供給ラインに導入される。しかも、レーザチャンバ内のガス圧よりもバッファガス、又はバッファガスとレアガスとの混合ガスの圧力を高くすることにより、レーザ運転中でも所定分圧のハロゲンガスをレーザチャンバ内に供給することができる。さらに、ハロゲン発生器には上記のように純粋なバッファガス、又はバッファガスとレアガスとの混合ガスを透過させるので、ハロゲン発生器は不純物ガスに汚染されることはなく、長期間安定してハロゲン発生器を使用できる。
【００２０】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、前記ハロゲン発生器１０の前記入力ポート側には交換用入力バルブ６０及び入力用継手６２を配設すると共に、前記出力ポート側に交換用出力バルブ６５及び出力用継手６７を配設し、ハロゲン発生器１０を単体で着脱可能とした方が好ましい。
【００２１】
上記構成にしたので、ハロゲン発生器を着脱容易となる。
【００２２】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、前記ハロゲン発生器１０の前記入力ポート側には交換用入力バルブ６０及び入力用継手６２を配設し、前記出力ポート側にはハロゲンガス供給ライン１４を介して直接前記レーザチャンバ１を接続すると共に、レーザチャンバ１のレーザチャンバガス供給ライン７側にはレーザチャンバ用バルブ８及びレーザチャンバ用継手６１を配設し、レーザチャンバ１及びハロゲン発生器１０を同時に交換可能としてもよい。
【００２３】
上記構成にしたので、レーザチャンバ１及びハロゲン発生器１０を同時に交換できる。
【００２４】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、前記レーザチャンバ１内のガス圧を検出する圧力センサ９と、レーザチャンバ１内を真空にする第１の真空引き手段(44,41)と、前記ハロゲン発生器１０の入力ポート側に設けられ、前記バッファガス供給ライン２４又は前記バッファガスとレアガスとの混合ガス供給ライン２７を開閉するガス入力用バルブ２１と、前記ハロゲンガス供給ライン１４に設けられ、上記バッファガスと、又は上記バッファガス及びレアガスの混合ガスと、ハロゲンガスとの混合ガスのレーザチャンバ１への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ１６と、レーザガス交換時に、第１の真空引き手段(44,41)を作動させてレーザチャンバ１内を真空にした後、前記ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を所定量に制御するために、圧力センサ９から入力したガス圧信号が所定値となるまでガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６を開ける指令を出力するガスコントローラ６とを備えている。
【００２５】
上記構成によって、所定分圧のハロゲンガスを有する前記バッファガスとの混合ガス、又は前記バッファガス及びレアガスの混合ガスとの混合ガスをレーザチャンバ内の圧力が所定値になるまで注入しているので、レーザガス交換時のハロゲンガス注入量が正確になる。
【００２６】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、レーザ特性を検出するモニタ５と、前記ハロゲン発生器１０の入力ポート側に設けられ、前記バッファガス供給ライン２４又は前記バッファガスとレアガスとの混合ガス供給ライン２７を開閉するガス入力用バルブ２１と、前記ハロゲンガス供給ライン１４に設けられ、上記バッファガスと、又は上記バッファガス及びレアガスの混合ガスと、ハロゲンガスとの混合ガスのレーザチャンバ１への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ１６と、レーザ運転中に、モニタ５の検出データに基づいてレーザチャンバ１内の現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、このハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を所定量に制御するために、ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６を所定時間開ける指令を出力するガスコントローラ６とを備えてもよい。
【００２７】
モニタは、レーザ運転中にレーザ特性を検出する。このレーザ特性はハロゲンガス濃度、すなわちハロゲンガス分圧と正の相関があるので、レーザ特性データからハロゲンガス分圧が推定される。所定分圧に制御されたハロゲンガスを、上記推定した現在のハロゲンガス分圧に基づいて所定時間だけ注入することにより、レーザ運転中のハロゲンガス注入量が精度良く制御される。
【００２８】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、レーザ特性を検出するモニタ５と、前記ハロゲンガス供給ライン１４に設けられ、前記バッファガスと、又は前記バッファガス及びレアガスの混合ガスと、前記ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスとの混合ガスの前記レーザチャンバ１への流量を制御するマスフローコントローラ１９と、レーザ運転中に、モニタ５の検出データに基づいてレーザチャンバ１内の現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、このハロゲンガス分圧に基づいてハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を所定量に制御するために、マスフローコントローラ１９に前記ハロゲンガスの混合ガスの流量を制御する指令を出力するガスコントローラ６とを備えてもよい。
【００２９】
所定分圧に制御されたハロゲンガスの流量を、モニタによって推定した現在のハロゲンガス分圧に基づいてマスフローコントローラにより精度良く制御するので、レーザ運転中のハロゲンガス注入量が高精度に制御される。
【００３０】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、レーザ特性を検出するモニタ５と、前記ハロゲン発生器１０の入力ポート側に設けられ、前記バッファガス供給ライン２４又は前記バッファガスとレアガスとの混合ガス供給ライン２７を開閉するガス入力用バルブ２１と、前記ハロゲンガス供給ライン１４に設けられ、上記バッファガスとハロゲンガスとの混合ガス、又は上記バッファガス及びレアガスの混合ガスとハロゲンガスとの混合ガスのレーザチャンバ１への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ１６と、レーザ運転中に、モニタ５の検出データに基づいてレーザチャンバ１内の現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、このハロゲンガス分圧に基づいて前記ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を所定量に制御するために、ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６を開いた状態でハロゲン発生器１０の温度を所定温度に制御する指令を出力するガスコントローラ６とを備えてもよい。
【００３１】
モニタによって推定した現在のハロゲンガス分圧に基づいて、ハロゲン発生器の温度を所定値に変化させながら制御する。よって、バッファガスとハロゲンガスとの混合ガス、又はバッファガス及びレアガスの混合ガスとハロゲンガスとの混合ガスのハロゲンガス分圧が精度良く制御される。この結果、ハロゲンガスの注入量が正確となる。
【００３２】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、前記ハロゲン発生器１０の前記入力ポート側に、入力方向にのみガスを透過する逆止弁２３を配設してもよい。
【００３３】
上記構成にしたので、ハロゲン発生器で発生したハロゲンガスがバッファガス供給ラインやバッファガスボンベ等に侵入しない。よって、安全でしかも高精度にハロゲンガスを供給できる。
【００３４】
また、前記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、前記ハロゲン発生器１０の前記出力ポート側に、前記バッファガスとハロゲンガスとの混合ガス、又は前記バッファガス及びレアガスの混合ガスとハロゲンガスとの混合ガスを溜めるバッファタンク２６を介してハロゲンガス供給ライン１４を接続してもよい。
【００３５】
上記構成にしたので、バッファガスとハロゲンガスとの混合ガス、又はバッファガス及びレアガスの混合ガスとハロゲンガスとの混合ガスを高精度に供給できる。
【００３６】
上記エキシマレーザ装置のガス供給装置は、レーザ特性を検出するモニタ５と、前記バッファタンク２６を真空にする第２の真空引き手段(44,29)と、前記ハロゲン発生器１０の温度制御により発生したハロゲンガスのバッファタンク２６への供給を開閉するハロゲン注入用バルブ１６と、前記バッファガスの、又はバッファガスとレアガスとの前記混合ガスのバッファタンク２６への供給を開閉するバッファ注入用バルブ３４と、バッファタンク２６内のハロゲンガスの混合ガスのレーザチャンバ１への供給を開閉するバッファタンク出力用バルブ２８と、レーザ運転中に、第２の真空引き手段(44,29)を作動させてバッファタンク２６を真空にした後、モニタ５の検出データに基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、ハロゲン発生器１０を所定温度に制御して発生させたハロゲンガスをハロゲン注入用バルブ１６の所定時間の開閉によって前記推定したハロゲンガス分圧に基づいた所定量だけバッファタンク２６に充填した後、バッファ注入用バルブ３４を開閉してバッファタンク２６にバッファガス又はバッファガスとレアガスとの混合ガスを充填し、バッファタンク出力用バルブ２８を所定時間開閉してバッファタンク２６に充填された前記混合ガスをレーザチャンバ１に注入する指令を出力するガスコントローラ６とを備えてもよい。
【００３７】
モニタによって現在のハロゲンガス分圧を推定し、所定分圧のハロゲンガス、及び所定圧のバッファガス又はバッファガスとレアガスとの混合ガスを上記推定したハロゲンガス分圧に基づいて所定量だけバッファタンクに充填した後、バッファタンクに充填された混合ガスをレーザチャンバに注入するので、ハロゲンガス注入量が精度良く制御される。
【００３８】
また、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスをハロゲンガス供給ライン１４を介してレーザチャンバ１内に注入し、レーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、レーザチャンバ１内を真空にする第１の真空引き手段(44,41)と、ハロゲンガス供給ライン１４に設けられ、ハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ１６と、レーザガス交換時に、第１の真空引き手段(44,41)を作動させてレーザチャンバ１内を真空にした後、ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を所定量に制御するために、ハロゲン注入用バルブ１６を所定時間開ける指令を出力するガスコントローラ６とを備えている。
【００３９】
上記構成によって、所定分圧のハロゲンガスを所定時間レーザチャンバに注入するので、レーザガス交換時のハロゲンガス注入量が精度良く制御される。
【００４０】
また、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスをハロゲンガス供給ライン１４を介してレーザチャンバ１内に注入し、レーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、レーザチャンバ１内のガス圧を検出する圧力センサ９と、レーザチャンバ１内を真空にする第１の真空引き手段(44,41)と、ハロゲンガス供給ライン１４に設けられ、ハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入を開閉するハロゲン注入用バルブ１６と、レーザガス交換時に、第１の真空引き手段(44,41)を作動させてレーザチャンバ１内を真空にした後、ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を所定量に制御するために、圧力センサ９から入力したガス圧信号が所定値となるまでハロゲン注入用バルブ１６を開ける指令を出力するガスコントローラ６とを備えている。
【００４１】
上記構成によって、所定分圧のハロゲンガスをレーザチャンバ内が所定圧になるまで注入するので、レーザガス交換時のハロゲンガス注入量が精度良く制御される。
【００４２】
また、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、レーザチャンバ１内のレーザガスを排気する排気ライン４０のハロゲンガスを除去するハロゲンフィルタ４２の温度を検出する第１の温度センサ４５，５２と、ハロゲン発生器１０の温度を検出する第２の温度センサ１２，５１と、前記排気ライン４０の排気ガスのハロゲンガス濃度を検出するハロゲンセンサ４３と、第１の温度センサ４５，５２、上記第２の温度センサ１２，５１及びハロゲンセンサ４３の内少なくともいずれか一つの検出信号が所定値以上になって異常になったときは、異常検出信号を出力するガスコントローラ６及び／又は異常判定手段５４と、前記異常検出信号によって、ハロゲン発生器１０のヒータ１３の電源をオフするヒータ遮断手段５４ａ３，５４ａ４と、前記異常検出信号によって、ハロゲンガス供給ライン１４の各ハロゲン注入用バルブ１６，１７，１８及び排気ライン４０の各排気用バルブ４１，２９を閉じるバルブ遮断手段５４ａ１，５４ａ２とを備えてもよい。
【００４３】
ハロゲン発生器の温度、ハロゲンフィルタの温度及び排気ガスのハロゲンガス濃度等の異常を常に監視する。これらの内少なくともいずれか一つが異常のときはハロゲン発生器のヒータの電源をオフしてハロゲンガス発生を停止し、またハロゲンガス供給ライン及び排気ラインの各バルブを閉じてハロゲンガスの排気を停止する。
【００４４】
また、レーザチャンバ１内にバッファガスとレアガスとハロゲンガスとの混合ガスをレーザガスとして供給し、このレーザガスを励起してレーザ光を発振させるエキシマレーザ装置において、レーザチャンバ１内のレーザガスを排気する排気ライン４０のハロゲンガスを除去するハロゲンフィルタ４２の温度を検出する第１の温度センサ４５，５２と、前記排気ライン４０の排気ガスのハロゲンガス濃度を検出するハロゲンセンサ４３と、第１の温度センサ４５，５２及びハロゲンセンサ４３の内少なくともいずれか一つの検出信号が所定値以上になって異常になったときは、異常検出信号を出力するガスコントローラ６及び／又は異常判定手段５４と、前記異常検出信号によって、ハロゲンガス供給ライン１４の各ハロゲン注入用バルブ１６，１７，１８及び排気ライン４０の各排気用バルブ４１，２９を閉じるバルブ遮断手段５４ａ１，５４ａ２とを備えてもよい。
【００４５】
上記と同様に、ハロゲンフィルタの温度及び排気ガスのハロゲンガス濃度等の異常を常に監視し、少なくともいずれか一つが異常のときはハロゲンガス供給ライン及び排気ラインの各バルブを閉じてハロゲンガスの排気を停止する。
【００４６】
また、レーザチャンバ１内にバッファガスとレアガスとハロゲンガスとの混合ガスをレーザガスとして供給し、このレーザガスを励起してレーザ光を発振させるエキシマレーザ装置において、ハロゲンガスの供給及びレーザガスの排気を両方同時にはできないようにする供給排気インタロック手段６４を備えた方が好ましい。
【００４７】
排気ラインに設けたハロゲンガス除去用のハロゲンガスフィルタの活性炭とハロゲンガスとが誤って反応しないように、ハロゲンガスの供給と排気は両方同時にできないようにする。よって、ハロゲンガスフィルタの活性炭の異常温度上昇は生じない。
【００４８】
また、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定の温度に制御して所定の分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置において、ハロゲン発生器１０の入力ポート側に配設された交換用入力バルブ６０及び入力用継手６２と、ハロゲン発生器１０の出力ポート側に配設された交換用出力バルブ６５及び出力用継手６７と、少なくとも、交換用出力バルブ６５を経由してレーザチャンバ１内にハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給ライン１４、ハロゲン発生器１０、交換用入力バルブ６０と交換用出力バルブ６５との間の配管を真空引きする第１の真空引き手段(44,41)と、前記真空引きしたハロゲンガス供給ライン１４、ハロゲン発生器１０、交換用入力バルブ６０と交換用出力バルブ６５との間の配管を少なくとも不活性ガスでパージするパージ手段３５，３６とを備えてもよい。
【００４９】
ハロゲン発生器の両側に交換用のバルブ及び継手を設けたので、安全でしかも容易に着脱できる。このとき、ハロゲン発生器と配管とを接続する部分に空気が溜まっている所があるが、この部分を簡単に排気でき、また不活性ガス等でパージできる。
【００５０】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法において、レーザガス交換時に、レーザチャンバ１内を真空にした後、ハロゲン発生器１０の出力ポート側のハロゲンガス供給ライン１４のハロゲン注入用バルブ１６を所定時間開けることにより、ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に所定量注入する方法としている。
【００５１】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法において、レーザガス交換時に、レーザチャンバ１内を真空にした後、レーザチャンバ１内のガス圧が所定値となるまでハロゲン発生器１０の出力ポート側のハロゲンガス供給ライン１４のハロゲン注入用バルブ１６を開けることにより、ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に所定量注入する方法としている。
【００５２】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス交換方法において、レーザガス交換時に、レーザチャンバ１内を真空にした後、レーザチャンバ１内のガス圧が所定値となるまで、ハロゲン発生器１０の入力ポート側のガス入力用バルブ２１及び出力ポート側のハロゲンガス供給ライン１４のハロゲン注入用バルブ１６を開けることにより、ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に所定量注入する方法としている。
【００５３】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、レーザ運転中に、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、このハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器１０の入力ポート側のガス入力用バルブ２１及び出力ポート側のハロゲンガス供給ライン１４のハロゲン注入用バルブ１６を所定時間開けることにより、ハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を制御する方法としている。
【００５４】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、レーザ運転中に、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、このハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器１０の出力ポート側のマスフローコントローラ１９による流量制御を行うことにより、ハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を制御する方法としている。
【００５５】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、レーザ運転中に、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、ハロゲン発生器１０の入力ポート側のガス入力用バルブ２１及び出力ポート側のハロゲン注入用バルブ１６を開いた状態で、前記推定したハロゲンガス分圧に基づいてハロゲン発生器１０の温度を制御することにより、ハロゲンガスのレーザチャンバ１への注入量を制御する方法としている。
【００５６】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置のレーザガス注入方法において、レーザ運転中に、バッファタンク２６を真空にした後、検出したレーザ特性に基づいて現在のハロゲンガス分圧を推定すると共に、ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスを前記推定したハロゲンガス分圧に基づいて所定量だけバッファタンク２６に充填し、さらにバッファタンク２６にバッファガス又はバッファガスとレアガスとの混合ガスを所定量充填し、このバッファタンク２６に充填された混合ガスをレーザチャンバ１に注入する方法としている。
【００５７】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法において、ハロゲン発生器１０の温度と、排気ライン４０のハロゲンガス除去用のハロゲンフィルタ４２の温度と、排気ライン４０の排気ガスのハロゲンガス濃度との３つの内少なくともいずれか一つが異常のときは、ハロゲン発生器１０のヒータ１３の電源を遮断すると共に、ハロゲンガス供給ライン１４及び排気ライン４０を遮断する方法としている。
【００５８】
また、本発明のエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法は、ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１を所定温度に制御して所定分圧で発生させたハロゲンガスの注入量の制御によってレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を制御するエキシマレーザ装置のガス供給装置の異常処理方法において、排気ライン４０のハロゲンガス除去用のハロゲンフィルタ４２の温度と、排気ライン４０の排気ガスのハロゲンガス濃度との２つの内少なくともいずれか一つが異常のときは、ハロゲンガス供給ライン１４及び排気ライン４０を遮断する方法としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下に、図面を参照しながら発明の実施の形態及び実施例を説明する。まず、第一実施例を説明するが、図１はその基本構成を示している。ハロゲン発生器１０には入力ポート及び出力ポートが設けられており、入力ポートにはバッファガスボンベ２０からのバッファガス供給ライン２４がガス入力用バルブ２１を介して接続され、出力ポートにはハロゲンガス供給ライン１４がハロゲン注入用バルブ１６を介して接続されている。上記ハロゲンガス供給ライン１４には、ハロゲンガスをレーザ運転時に高精度に注入するためのマスフローコントローラ（質量流量制御装置）１９が接続され、さらにマスフローコントローラ１９の出力側はハロゲン注入用バルブ１８を介してレーザチャンバガス供給ライン７に接続されている。なお、マスフローコントローラ１９は、外部からの指令信号の大きさに対応した質量流量になるように、通過するガス量を制御するものである。また、マスフローコントローラ１９とハロゲン注入用バルブ１８とは逆であってもよい。
【００６０】
また、ハロゲンガス供給ライン１４には、マスフローコントローラ１９と並列に、ハロゲンガスを注入するためのバイパスライン１４ａ（以後、このラインも含めてハロゲンガス供給ラインと呼ぶ）が配管され、ハロゲン注入用バルブ１７を介してレーザチャンバガス供給ライン７に接続されている。
【００６１】
また、バッファガスボンベ２０はバルブ２２を介して、及びレアガスボンベ３０はバルブ３１を介してそれぞれレーザチャンバガス供給ライン７に接続されている。また、レーザチャンバガス供給ライン７はレーザチャンバ用バルブ８を介してレーザチャンバ１に接続されている。さらに、レーザチャンバガス供給ライン７は排気用バルブ４１を介して排気ライン４０と接続されている。排気ライン４０では、排気用バルブ４１から順にハロゲンフィルタ４２、ハロゲンセンサ４３及び真空ポンプ４４に接続されている。真空ポンプ４４は、ガスコントローラ６からの作動指令によって作動するようになっている。
【００６２】
ハロゲン発生器１０には前述のようにハロゲン吸蔵物質１１が充填されており、このハロゲン吸蔵物質１１の周囲には温度制御が可能なようにヒータ１３と温度センサ１２とが配設されている。温度センサ１２は例えば熱電対のようなもので構成されていて、この温度検出信号は温度コントローラ１５に入力されており、同じくヒータ１３は温度コントローラ１５に接続されている。温度コントローラ１５は、上記温度検出信号を監視しながらヒータ１３の発熱量を制御し、ハロゲン吸蔵物質１１の温度が所定値になるように制御している。
【００６３】
温度コントローラ１５にはレーザのガスコントローラ６から所望の上記温度の指令値が入力され、また温度コントローラ１５からはハロゲン発生器１０に異常（例えば、ハロゲン吸蔵物質の温度が異常に上昇し過ぎた）が発生したときに、ガスコントローラ６へ異常発生信号を出力するようにしている。
【００６４】
レーザチャンバ１のレーザ光進行方向の前方にはレーザ窓１ａを介してフロントミラー２が、及び後方にはレーザ窓１ｂを介してリアミラー３が配設されている。フロントミラー２の前方にはビームスプリッタ４を設けていて、このビームスプリッタ４によりレーザ出力光の一部を反射させてモニタ５に導いている。モニタ５は入力したレーザ光からその特性を表すビーム幅、スペクトル線幅及びパルスエネルギ等を検出し、この検出データを上記ガスコントローラ６に出力する。ガスコントローラ６は、入力した検出データに基づいて現在のレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧を推定し、この推定結果によってハロゲンガス分圧が所望の圧力になるように、温度コントローラ１５に温度指令を出力すると同時に、各バルブの開閉を制御している。このようにして、ハロゲン発生器１０の温度が制御され、ハロゲンガス分圧が所定値に制御される。また、レーザチャンバ１にはレーザガスの全圧を検出する圧力センサ９が設けられており、この圧力信号はガスコントローラ６に入力されている。
【００６５】
また、上記ハロゲンフィルタ４２内にはハロゲンガス除去用の活性炭が含まれており、この活性炭温度を検出する温度センサ４５が設けられている。温度センサ４５からの温度信号は、ガスコントローラ６に入力される。ハロゲンセンサ４３はハロゲンフィルタ４２を透過して来た排気ガス中のハロゲンガス濃度を検出するもので、この濃度信号はガスコントローラ６に入力される。ガスコントローラ６は上記温度信号及び濃度信号を監視して、ハロゲンフィルタ４２の温度上昇及び排気ガスの濃度異常がないかをチェックし、安全性を高めている。
【００６６】
ガスコントローラ６は、上記のように本ガス供給装置全体の制御を行うものであり、例えばマイクロコンピュータ等を主体にしたマイコンシステムで構成することができる。
【００６７】
尚、本実施例ではリアミラー３として全反射ミラーを使用した場合を示しているが、波長選択素子例えばプリズム、グレーティング、エタロン等のようなものを組み合わせた光学素子を配置してもよい。このような例は、例えばステッパ露光装置用の光源となる狭帯域エキシマレーザの場合が相当する。
【００６８】
次に、上記のような構成のエキシマレーザのガス供給装置を使用した場合の各処理フローを説明する。図２〜図９はレーザガス交換時のフローチャート例を示しており、以下これらの図を参照して説明する。なお、以下のフローチャートにおいて、サブルーチンは「SUB」を用いて表しており、各ステップ番号はＳを用いて表している。
【００６９】
図２は、レーザガス交換時のメインルーチンのフローチャートの第１例を示している。
（Ｓ１）まず、レーザチャンバ１内のガスを全て排気して真空引きを行うサブルーチン「SUB１」を実行する。
（Ｓ２）次に、ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２」を実行する。
（Ｓ３）次に、レアガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB３」を実行する。
（Ｓ４）そして、バッファガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB４」を実行し、メインルーチン処理を終了する。
【００７０】
また、レーザガス交換時のメインルーチンのフローチャートの第２例として、上記Ｓ１の真空引き後にバッファガスの初期注入を行ってから、上記Ｓ２からと同じ処理を行うようにしても良い。このときの、フローチャート例を図３に基づいて説明する。
（Ｓ１１）まず、レーザチャンバ１内のガスを全て排気して真空引きを行うサブルーチン「SUB１」を実行する。
（Ｓ１２）次に、バッファガスをレーザチャンバ１内に初期注入するサブルーチン「SUB５」を実行する。
（Ｓ１３）次に、ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２」を実行する。
（Ｓ１４）次に、レアガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB３」を実行する。
（Ｓ１５）そして、バッファガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB４」を実行し、メインルーチン処理を終了する。
【００７１】
以下、上記「SUB１」〜「SUB５」の各サブルーチンを詳細に説明する。図４は、「SUB１」のレーザチャンバ内ガスの排気サブルーチンを表している。ここで、レーザチャンバ用バルブ８及び排気用バルブ４１は閉じているものとする。
（Ｓ２１）ハロゲン注入用バルブ１７，１８，２２を閉じる。
（Ｓ２２）真空ポンプ４４を作動させる。
（Ｓ２３）レーザチャンバ用バルブ８及び排気用バルブ４１を開け、排気を開始する。
（Ｓ２４）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値Ｐv以下になるまで待つ。ここで、所定値Ｐvは略真空とみなせるような小さい圧力値とする。
（Ｓ２５）排気用バルブ４１を閉じる。
（Ｓ２６）真空ポンプ４４の作動を停止する。
【００７２】
このようにして、レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値Ｐv以下になるように真空ポンプ４４及び排気用バルブ４１によってレーザガスを排気する。このとき、上記所定値Ｐvは、レーザの排気時間の制限やレーザチャンバ内に残っていた不純物濃度がレーザの性能に影響を与えないような値に設定されるものである。なお、真空ポンプ４４及び排気用バルブ４１は真空引き手段の一例であり、これに限定されるものではなく、以下の説明においても同様とする。
【００７３】
「SUB２」はハロゲンガス注入サブルーチンを表しているが、ここでは２つの例を示している。図５R>５は第１のハロゲンガス注入サブルーチン例の「SUB2a」を表している。ここで、ハロゲン注入用バルブ１７は閉じているものとする。
（Ｓ３１）ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６を閉じる。
（Ｓ３２）ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１の温度Ｔhが所定の温度範囲以内に入るまで待つ。ここで、上記温度範囲はハロゲンガス分圧を所望の値にするための範囲であり、「ＴCM1≦Ｔh≦Ｔcm1」で表される。なお、ガスコントローラ６は上記温度範囲のデータ（ＴCM1，Ｔcm1等）を温度コントローラ１５へ送信し、温度コントローラ１５が指令された温度範囲以内にハロゲン吸蔵物質１１の温度を制御できたときにガスコントローラ６へ送信する信号、例えば「温度制御ＯＫ」等を待つようにしてもよい。あるいは、温度コントローラ１５から直接ガスコントローラ６へ現在の温度データが送信され、ガスコントローラ６が上記の温度範囲以内に入ったかを監視してもよい。
【００７４】
（Ｓ３３）ハロゲン注入用バルブ１６，１７を開ける。このとき、レーザチャンバ１内及びレーザチャンバガス供給ライン７は真空状態なので、ハロゲン発生器１０のハロゲンガスは急速にレーザチャンバ内に注入される。
（Ｓ３４）上記ハロゲン注入用バルブ１６，１７の開時間ｔHが所定のハロゲンガス注入時間Ｋ以上になるまで待ち、注入時間Ｋ以上になったらＳ３５に進む。ハロゲン発生器１０内とレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧が一致する時間Ｋまで待つことによって、ハロゲンガス分圧を所定値（ハロゲン発生器１０のハロゲンガス分圧値）に制御している。すなわち、レーザの発振に必要なハロゲンガスの分圧はＫｒＦエキシマレーザの場合には数hpa程度であるので、そのままでは圧力センサ９の出力値から高精度にハロゲンガスの分圧を検出することは困難である。よって、この例では所望の分圧のハロゲンガスをハロゲン発生器１０内の温度に対応するハロゲンガスの分圧だけ注入するようにしているので、所望量のハロゲンガスを高精度に注入できる。なお、上記ハロゲン注入用バルブ１６，１７の開時間Ｋは、ハロゲン発生器１０からレーザチャンバ１までの配管の長さや、レーザチャンバ１の容積の大きさ等にもよるが、およそ数秒程度である。
（Ｓ３５）ハロゲン注入用バルブ１６，１７を閉じる。
【００７５】
このようにして、高精度にハロゲンガスがレーザチャンバ１内に注入される。なお、「SUB１」の排気サブルーチンで真空引きが不十分であった場合、ハロゲンガスは拡散によってレーザチャンバ１内に注入されるので、注入時間が非常に長くなったり、所望のハロゲンガス分圧を得ることが困難となる。上記フローチャートにおいて、図１のマスフローコントローラ１９を搭載していない場合は、直接ハロゲン注入用バルブ１６をレーザチャンバガス供給ライン７に接続し、ハロゲン注入用バルブ１７無しでハロゲン注入用バルブ１６のみを上記Ｓ３３及びＳ３５で開閉してもよい。以後の説明でも、これと同様とする。
【００７６】
次に、図６に基づいて、第２のハロゲンガス注入サブルーチン例の「SUB2b」の詳細説明を行う。ここで、ハロゲン注入用バルブ１７は閉じているものとする。
（Ｓ４１）ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６を閉じる。
（Ｓ４２）ハロゲン発生器１０のハロゲン吸蔵物質１１の温度Ｔhが所定の温度範囲以内に入るまで待つ。このとき、上記温度範囲は「ＴCM2≦Ｔh≦Ｔcm2」で表され、それぞれ「ＴCM2≧ＴCM1」、「Ｔcm2≧Ｔcm1」を満足するように設定されている。ここで、ＴCM1及びＴcm1は上述の「SUB2a」において設定された温度範囲であり、本例では「SUB2a」のときよりも高い温度範囲が設定されている。これは、ハロゲンガス分圧をレーザチャンバ１内のハロゲンガス分圧よりも例えば５倍（ハロゲンガス分圧２５hpa程度）に相当するような高い分圧にするためである。
【００７７】
（Ｓ４３）バルブ２１，１６，１７を開ける。これによって、バッファガス及びハロゲンガスの混合ガスがレーザチャンバ１内に注入される。
（Ｓ４４）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値Ｐhと等しくなるまで待つ。ここで、上記のようにハロゲンガス分圧２５hpaに相当するような混合ガスを注入しているので、この圧力値Ｐhは圧力センサ９によって充分に正確に検出できる大きさになる。（例えば、Ｐh＝１００hpa程度である。)したがって、これによって高精度にハロゲンガスを注入できる。
（Ｓ４５）ハロゲン注入用バルブ１６，１７を閉じ、サブルーチン処理を終了する。
【００７８】
このようにして、同様に高精度にハロゲンガスをレーザチャンバ内に注入できる。なお、「SUB2b」は、ハロゲンガス注入前にバッファガス等を初期注入している場合にも有効となる。
【００７９】
次に、図７に基づいて、レアガス注入サブルーチン例の「SUB３」の詳細説明を行う。ここで、バルブ３１は閉じているものとする。
（Ｓ５１）バルブ３１を開けてレアガスを注入する。
（Ｓ５２）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値Ｐrと等しくなるまで待つ。これにより、所望のガス圧のレアガスがレーザチャンバ１内に注入される。
（Ｓ５３）バルブ３１を閉じ、サブルーチン処理を終了する。このようにして、所望のガス圧のレアガスが注入される。
【００８０】
また、図８に基づいて、バッファガス注入サブルーチン例の「SUB４」の詳細説明を行う。ここで、バルブ２２は閉じているものとする。
（Ｓ６１）バルブ２２を開けてバッファガスを注入する。
（Ｓ６２）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値ＰBと等しくなるまで待つ。これによって、所望のガス圧のバッファガスがレーザチャンバ１内に注入される。
（Ｓ６３）バルブ２２を閉じ、サブルーチン処理を終了する。
【００８１】
このようにして、所望のガス圧のバッファガスが注入される。なお、前述の「SUB2b」におけるバッファガスとハロゲンガスの混合ガスの注入圧力Ｐhが、上記所定値ＰBよりも小さく設定されている場合は、本「SUB４」によって所望のガス圧のバッファガスが注入できる。また、前記混合ガスの注入圧力Ｐhを上記所定値ＰBと等しく設定してあれば、本「SUB４」によってバッファガスを注入する必要は必ずしも無くなる。
【００８２】
次に、図９により、バッファガス初期注入サブルーチン例の「SUB５」の詳細説明を行う。ここで、バルブ２２は閉じているものとする。
（Ｓ７１）バルブ２２を開けてバッファガスを注入する。
（Ｓ７２）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値ＰB0と等しくなるまで待つ。ここで、所定値ＰB0は０近傍の正の値とする。すなわち、圧力センサ９に負のオフセットがあるときはハロゲンガス分圧が小さい間は正確に検出することができないので、ハロゲンガス注入前にバッファガスを初期的に注入して圧力センサ９の出力値を０以上にしておく。これによって、所望の分圧のハロゲンガスを正確にレーザチャンバ１内に注入できる。
（Ｓ７３）バルブ２２を閉じ、サブルーチン処理を終了する。
【００８３】
このようにして、初期的にバッファガスが注入される。なお、この後にハロゲンガスを注入するサブルーチンとして、「SUB2a」又は「SUB2b」が適用できることは前述の通りである。
【００８４】
さて、次に、レーザ運転中にハロゲンガスを注入するときのフローチャートについて説明する。図１０１０はこのときのメインルーチンのフローチャート例であり、以下図１０に基づいて説明する。
（Ｓ８１）先ず、レーザ特性を表すデータをモニタ５から入力するサブルーチン「SUB６」を実行する。ここでは、現在のハロゲンガス分圧に応じた上記レーザ特性データと、目標のデータ値を入力する。
（Ｓ８２）次に、ハロゲンガスの注入量又は注入速度を計算するサブルーチン「SUB７」を実行する。すなわち、上記レーザ特性データの現在値と目標値とを比較し、これから注入すべきハロゲンガスの量又は注入速度を計算する。
（Ｓ８３）次に、運転中にハロゲンガスを注入するサブルーチン「SUB８」を実行する。ここでは、上記計算された結果に基づいた注入量のハロゲンガスをレーザチャンバ１内に注入する。
【００８５】
図１１はレーザ特性を表すデータをモニタ５から入力するサブルーチン「SUB６」の第１の例「SUB6a」を示しており、図１１によって詳細に説明する。
（Ｓ９１）目標とするレーザのビーム巾Ｂw0を、ガスコントローラ６内のメモリの所定の記憶エリアから読み込む。
（Ｓ９２）モニタ５から、現在のレーザのビーム巾Ｂwを読み込む。本発明者らによって、図１２のように、このビーム巾Ｂwとハロゲンガス分圧とは正の相関を持つことが確認されている。したがって、現在のビーム巾Ｂwによりハロゲンガス分圧がモニタされる。なお、このビーム巾Ｂwは例えば次のようにして検出される。ＣＣＤアレイのような受光素子にレーザ光を入射させ、レーザ光の強度に応じた電荷がＣＣＤの各素子に蓄積される。各チャンネルに蓄積された電荷をはき出す時の電流を積分して電圧に変換する回路により、電荷が電圧に変換される。よって、各チャンネルの光強度、すなわち上記電圧を解析することにより、上記レーザビーム巾をモニタ（計算）できる。また、所定の電圧値以上のＣＣＤ素子のチャンネルを検出することによっても、レーザビーム巾をモニタできる。
【００８６】
また、レーザ特性を表すデータをモニタ５から入力するサブルーチン「SUB６」の第２の例「SUB6b」を、図１３によって説明する。
（Ｓ１０１）目標とするレーザのスペクトル線巾Ｌw0を、ガスコントローラ６内のメモリの所定の記憶エリアから読み込む。
（Ｓ１０２）モニタ５から、現在のレーザのスペクトル線巾Ｌwを読み込む。本発明の提案者らによって、図１４R>４のように、このスペクトル線巾Ｌw0とハロゲンガス分圧とは正の相関を持つことが確認されている。したがって、現在のスペクトル線巾Ｌwによりハロゲンガス分圧がモニタされる。
【００８７】
上記スペクトル線巾Ｌwは、例えば次のようにしてモニタされる。回折格子に入射した光が回折する角度や、エタロンを通過した光の出射角度が光の波長によって決まることは良く知られている。したがって、レーザ光を例えば回折格子に入射させると、レーザ光に含まれる波長に応じた角度で回折する。このとき、この回折光をＣＣＤアレイのような受光素子によって受光すると、回折光は波長に対応した各チャンネルのＣＣＤ受光素子に入射するので、この各チャンネルの受光素子の電荷量（電圧値）の大きさによって各波長毎の光強度分布が分かる。このようにして、レーザ光のスペクトルの形状を検出でき、例えば最大値に対して１／２の値の光強度以上となる波長の巾、すなわちスペクトル線巾Ｌw（半値全幅）を知ることができる。エタロンを使用した場合も、ほぼ同様の方法でモニタできる。
【００８８】
なお、スペクトル線巾Ｌwによってハロゲンガス分圧を推定するのが有効なのは、狭帯域エキシマレーザの場合である。狭帯域エキシマレーザの出力レーザ光の一部をモニタエタロンに導入し、このモニタエタロンを通過した光の干渉じまを上記のようにＣＣＤ受光素子等で受光して、スペクトル線巾Ｌwをモニタすることが可能となる。
【００８９】
また、レーザ特性を表すデータをモニタ５から入力するサブルーチン「SUB６」の第３の例「SUB6c」を、図１５によって説明する。
（Ｓ１１１）目標とするレーザの励起強度、すなわちレーザ電源の充電電圧Ｈv0を、ガスコントローラ６内のメモリの所定の記憶エリアから読み込む。
（Ｓ１１２）モニタ５から、現在のレーザ電源の充電電圧Ｈvを読み込む。ここで、この充電電圧Ｈvとハロゲンガス分圧との関係を説明する。エキシマレーザ装置では出力レーザ光のパルスエネルギが所定値になるように励起強度、すなわちレーザ電源の出力用の充電コンデンサにかける電圧（以後、充電電圧と呼ぶ）を制御している。ハロゲンガス分圧が減少するとパルスエネルギが小さくなるので、このパルスエネルギを所定値に保持するために、充電電圧を高くしている。したがって、この充電電圧をモニタすることによって、ハロゲンガス分圧をモニタできる。
【００９０】
なお、上記の３つのモニタ例に限定することは本発明の主旨ではなく、ハロゲンガス分圧が直接的に、又は間接的にモニタできるような手段であればよい。
【００９１】
次に、ハロゲンガスの注入量又は注入速度を計算するサブルーチン「SUB７」について、図１６及び図１７を参照しながら説明する。図１６は、「SUB７」の第１の例「SUB7a」を示している。
（Ｓ１２１）目標値Ａ0と測定値Ａとを比較し、「Ａ0＜Ａ」のときはＳ１２２へ進み、「Ａ0＝Ａ」のときはＳ１２３へ進み、「Ａ0＞Ａ」のときはＳ１２４へ進む。ここで、目標値Ａ0及び測定値Ａは、それぞれ前述のサブルーチン「SUB６」におけるレーザ特性を表す各データの目標値及びモニタからの入力値を表している。例えば、レーザのビーム巾Ｂwによってハロゲンガス分圧をモニタする場合は、「Ａ0＝Ｂw0」及び「Ａ＝Ｂw」となる。
【００９２】
（Ｓ１２２）ハロゲンガス注入量を決定する変数を「Ｈ」とすると、「Ｈ←Ｈ−ΔＨ」と設定する。すなわち、前回の周期処理での変数Ｈの値から所定の大きさのΔＨを引いた値を今回の周期処理での変数Ｈの値とする。これによって、前回時の処理よりもハロゲンガス分圧が低くなるようにする。上記設定の後、サブルーチン処理を終了する。
（Ｓ１２３）ハロゲンガス注入量を決定する変数Ｈを「Ｈ＝Ｈ」と設定し、サブルーチン処理を終了する。すなわち、前回の周期処理での変数Ｈの値と等しい値を今回の周期処理での変数Ｈの値とする。これによって、ハロゲンガス分圧は現在のまま維持される。
（Ｓ１２４）ハロゲンガス注入量を決定する変数Ｈを「Ｈ←Ｈ＋ΔＨ」と設定し、サブルーチン処理を終了する。すなわち、前回の周期処理での変数Ｈの値に所定の大きさのΔＨを足した値を今回の周期処理での変数Ｈの値とする。これによって、前回よりもハロゲンガス分圧が高くなるようにする。
【００９３】
図１７は、「SUB７」の第２の例「SUB7b」を示している。
（Ｓ１３１）目標値Ａ0と測定値Ａとを比較し、「Ａ0＜Ａ」のときはＳ１３２へ進み、「Ａ0＝Ａ」のときはＳ１３３へ進み、「Ａ0＞Ａ」のときはＳ１３４へ進む。ここで、目標値Ａ0及び測定値Ａは、上記「SUB7a」で説明したのと同様である。
（Ｓ１３２）ハロゲンガス注入量を決定する変数Ｈを「Ｈ←０」と設定し、サブルーチン処理を終了する。すなわち、ハロゲンガスは注入されない。
（Ｓ１３３）ハロゲンガス注入量を決定する変数Ｈを「Ｈ←０」と設定し、サブルーチン処理を終了する。すなわち、ハロゲンガスは注入されない。
（Ｓ１３４）ハロゲンガス注入量を決定する変数Ｈを「Ｈ←Ｈ0」と設定し、サブルーチン処理を終了する。ここで、Ｈ0は所定の大きさの定数である。これによってハロゲンガスが所定量注入され、前回処理時よりもハロゲンガス分圧が高くなるようにする。
【００９４】
次に、運転中にハロゲンガスを注入するサブルーチン「SUB８」の例について、図１８〜図２０を参照しながら説明する。まず、図１８は、「SUB８」の第１の例「SUB8a」を表している。
（Ｓ１４１）ハロゲン吸蔵物質１１の温度ＳＴが注入温度ＳＴinになるまで待つ。これにより、所定のハロゲンガス分圧に制御される。
（Ｓ１４２）「ｔH＝ｋ1×Ｈ」によって時間ｔHを求める。ここで、Ｈは前述の「SUB７」において求められているハロゲンガス注入量を決定する変数であり、ｋ1は所定の大きさの係数とする。よって、ハロゲンガス注入量Ｈの大きさに比例して、時間ｔHは変化する。
（Ｓ１４３）ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６，１７をｔH時間開けた後、閉じる。これによって、バッファガスと共にハロゲンガス注入量Ｈに応じた所定量のハロゲンガスが注入される。
【００９５】
次に、図１９に基づいて、「SUB８」の第２の例「SUB8b」を説明する。「SUB8b」は、マスフローコントローラ１９の流速を可変にして、ハロゲンガスの流速を制御する例を示している。
（Ｓ１５１）ハロゲン吸蔵物質１１の温度ＳＴが注入温度ＳＴinになるまで待つ。これにより、所定のハロゲンガス分圧に制御される。
（Ｓ１５２）「Ｑ＝ｋ2×Ｈ」によってマスフローコントローラ１９の流速Ｑを求める。ここで、Ｈは前述の「SUB７」において求められているハロゲンガス注入量を決定する変数（この場合は、単位時間当たりの注入量）であり、ｋ2は所定の大きさの係数とする。よって、ハロゲンガス注入量Ｈの大きさに比例して、流速Ｑは変化する。
（Ｓ１５３）マスフローコントローラ１９の流速を上記求めた流速Ｑに設定し、ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６，１８を開ける。以上の「SUB8b」を前述の「SUB６」及び「SUB７」と共に所定周期で処理することにより、マスフローコントローラ１９によってハロゲンガス注入量を制御でき、よって非常に正確に注入量が制御される。
【００９６】
次に、図２０に基づいて、「SUB８」の第３の例「SUB8c」を説明する。「SUB8c」は、ハロゲン吸蔵物質１１の温度を変化させてハロゲンガス分圧を制御する例を示している。
（Ｓ１６１）ハロゲン吸蔵物質１１の注入温度ＳＴinを「ＳＴin＝ｋ3×Ｈ」によって求める。ここで、Ｈは前述の「SUB７」において求められているハロゲンガス注入量を決定する変数であり、ｋ3は所定の大きさの係数とする。よって、ハロゲンガス注入量Ｈの大きさに比例して、注入温度ＳＴinは変化する。
（Ｓ１６２）ハロゲン吸蔵物質１１の温度ＳＴがＳ１６１で求めた注入温度ＳＴinになるまで待つ。これにより、ハロゲンガス注入量Ｈに応じた所定のハロゲンガス分圧に制御される。
（Ｓ１６３）マスフローコントローラ１９の流速を所定値Ｑに設定し、ガス入力用バルブ２１及びハロゲン注入用バルブ１６，１８を開ける。
【００９７】
以上の「SUB8b」を「SUB６」及び「SUB７」と共に所定周期で処理することにより、ハロゲン吸蔵物質１１から発生するハロゲンガスの分圧を制御でき、これよって正確に単位時間当たりの注入量が制御される。
【００９８】
次に、本発明のガス供給装置の安全のための処理について説明する。エキシマレーザは非常に危険なハロゲンガスを使用しているので、安全装置が必要となる。特に、本発明ではハロゲン発生器１０が使用されているので、従来とは異なる安全のための処理が必要となる。図２１はこのための処理のサブルーチン「SUB９」の例を表している。
（Ｓ１７１）ハロゲン吸蔵物質１１の温度ＴHGを温度コントローラ１５から読み込む。同時に、温度センサ４５からハロゲンフィルタ４２の温度ＴFLを読み込み、ハロゲンセンサ４３からハロゲン濃度ＣHを読み込む。
（Ｓ１７２）異常検出及び異常処理サブルーチン「SUB１０」を実行する。ここでは、Ｓ１７１で読み込んだ各温度及び濃度データに基づいて異常か否かの判定を行い、異常のときは安全のための各処理を行なっている。このサブルーチン「SUB９」は、ガスコントローラ６の全体の制御処理ルーチンの中で、安全を確認すべきときに必要に応じて実行される。このようにして、常に安全性が保持される。
【００９９】
以下に、図２２に基づいて上記異常検出及び異常処理サブルーチン「SUB１０」の例を詳細に説明する。
（Ｓ１８１）このステップでは、以下の３つの判定条件の内少なくともいずれか一つが満たされているか否かを判定し、満たされているときはＳ１８２に進む。そうでない（３つの判定条件がすべて否定された）ときは安全と見なし、「リターン」へ進んでこの「SUB１０」の処理を終了する。１つ目の条件は「ＴHG＞ＴALMHG」であり、ハロゲンガス分圧が所定値以上に大きくなっているときは危険なので異常としている。２つ目の条件は「ＴFL＞ＴALMFL」であり、ハロゲンフィルタ４２の温度ＴFLが所定値以上に高くなっているときは危険なので異常としている。３つ目の条件は「ＣH＞ＣALMH」であり、排気ガス内のハロゲン濃度ＣHが所定値以上に大きくなっているときは危険なので異常としている。
【０１００】
（Ｓ１８２）まず、レーザ発振を停止させる。これは、例えば図示していない励起電源をオフすること等によって可能となる。
（Ｓ１８３）次に、ハロゲン発生器１０のヒータ１３の電源をオフし、ハロゲンガスが発生しないようにする。尚このとき、ガスコントローラ６が温度コントローラ１５へ指令して温度コントローラ１５がヒータ１３の電源をオフしてもよいし、又は、ガスコントローラ６が直接ヒータ１３の電源をオフしてもよい。
（Ｓ１８４）そして、全てのバルブを閉じる。
（Ｓ１８５）エキシマレーザ装置の外部に異常を通知する。これは、例えば作業者に分かるような異常警報や異常表示等を行ったり、また、エキシマレーザ装置と関連している他の制御装置や製造装置等に異常信号を送信することによって通報される。この後、「エンド」へ進んで本処理を終了する。
【０１０１】
なお、上記Ｓ１８４においては、レーザチャンバ１からガス漏れが発生した場合にはレーザチャンバ用バルブ８及び排気用バルブ４１を開け、真空ポンプ４４によりレーザガスを排気するようにしている。レーザチャンバ１からのガス漏れの検出は、例えばレーザチャンバ１内のガス圧Ｐ1が所定値より下がったか否かで判断できる。
【０１０２】
異常検出及び異常処理は安全に係わることなので、上述のようにソフト的に処理するだけでなく、ハード的な処理を同時に実施することにより、より安全性が高められる。図２３及び図２４は、ハード的な処理の例を表しており、それぞれ正常時の動作状態及び異常時の動作状態を示している。図２３において、温度センサ５１はハロゲン吸蔵物質１１の温度が所定値を越えたときにその出力接点がオフする温度センサであり、また温度センサ５２はハロゲンフィルタ４２の温度が所定値を越えたときにその出力接点がオフする温度センサである。この温度センサ５１、温度センサ５２、異常停止回路用電源５３及びリレー５４のコイル５４ｃは、直列に接続されている。ここで、リレー５４は温度センサ５１及び温度センサ５２が温度異常を検出した否かを判定するための異常判定手段の一例として使用されている。なお、図２３では異常停止回路用電源５３を直流電源で表しているが、これを交流電源にし、リレー５４も交流用としてもよい。
【０１０３】
バルブＶはこれまで説明して来たような制御用の自動バルブを表しており、ここでは全ての自動バルブが含まれているものとする。バルブＶは、バルブ用電源５５からリレー５４のａ接点５４a1及びａ接点５４a2を介して駆動電流を供給されている。ここで、ａ接点５４a1及びａ接点５４a2は、上記異常判定手段の判定結果に従ってバルブＶを遮断するバルブ遮断手段の一例であり、これに限定されない。すなわち、異常判定手段からの異常検出信号を受けてハード的にバルブＶを遮断するような遮断手段である。本実施例のような電気的な遮断方法以外に、機械的に遮断するものでもよい。このように、二つのａ接点５４a1、５４a2によって二重回路を構成しているのは、安全性を高めるためである。また同様に、ハロゲン発生器１０のヒータ１３は、ヒータ用電源５６からリレー５４のａ接点５４a3及びａ接点５４a4の二重回路を介して駆動電流を供給されている。ここで、ａ接点５４a3及びａ接点５４a4は、上記異常判定手段の判定結果に従ってヒータの発熱を遮断するヒータ遮断手段の一例であり、これに限定されない。
【０１０４】
上記構成の異常停止回路において、ハロゲン吸蔵物質１１の温度及びハロゲンフィルタ４２の温度が共に正常なときは、図２３のように温度センサ５１及び温度センサ５２の出力接点は共にオンしているので、異常判定手段のリレー５４が作動している。よって、バルブ遮断手段のａ接点５４a1、５４a2及びヒータ遮断手段のａ接点５４a3、５４a4はオンしているので、バルブの開閉制御及びヒータ１３による温度制御が行える状態になっている。
【０１０５】
図２４は、温度異常時の状態を示している。温度センサ５１又は温度センサ５２のいずれか一方が温度異常を検出したときは、その異常検出した温度センサの出力接点がオフするので、コイル５４ｃは通電を遮断されて異常判定手段のリレー５４がオフする。よって、バルブ遮断手段のａ接点５４a1、５４a2及びヒータ遮断手段のａ接点５４a3、５４a4は開放される。バルブＶへの通電電流は全て遮断されるので、開いているバルブがあっても強制的に閉じられる。また、ヒータ１３への通電電流が遮断され、強制的にハロゲンガスの発生が停止される。なお、本実施例では全てのバルブを遮断しているが、少なくともハロゲンガス供給ライン１４及び排気ライン４０を遮断するようにしてもよい。
【０１０６】
このようにして、コントローラの故障等の場合でも、ハード的な異常処理によって確実に安全を確保できる。さらに、ソフト的な異常処理を併用することによって、安全性が高められる。例えば、前述の「SUB１０」におけるＳ１８３及びＳ１８４では、コントローラがソフト的にＩ／Ｏ出力してリレー５４の作動をオフするようにすればよい。この場合は、ガスコントローラ６が上記異常判定手段の一つとして機能することになる。
【０１０７】
図２５及び図２６は、排気時のハロゲンフィルタ４２の温度異常上昇を防止するための、排気とハロゲンガス供給のインターロック処理のハードブロック図の例を表している。すなわち、ハロゲンガスの濃度が高い状態のガスをハロゲンフィルタ４２を透過させて排気すると、ハロゲンフィルタ４２中の活性炭とハロゲンガスが急激に反応して高温となり、ついには爆発する恐れがあり非常に危険である。この反応は、「Ｃ＋２Ｆ2→ＣＦ4＋ΔＨ」で表され、これは非常に高い発熱を伴う。よって、ハロゲンガス供給と排気を両方同時に行えないようにインターロックをとる必要がある。本実施例では、排気用バルブ４１が開いているときは、ハロゲン注入用バルブ１７，１８及びバルブ２２等が開かないように、ハード的な回路で構成している。
【０１０８】
図２５は排気時の作動を、また図２６は非排気時の作動を表しており、以下図２５及び図２６を参照して説明する。ここで、３つのａ接点６１a1,６１a2,６１a3は、例えば同一の排気スイッチによって連動して作動するものとする。また、２つのａ接点６２a1,６２a2は、例えば同一のハロゲンガス注入スイッチによって連動して作動するものとする。バルブ用電源５５の両出力端子を、それぞれ排気スイッチのａ接点６１a1及びａ接点６１a2を介して排気用バルブ４１に接続している。また、バルブ用電源５５の両出力端子を、排気スイッチのａ接点６１a3とリレー６４のコイル６４ｃとの直列回路に接続している。リレー６４は、少なくとも２つのｂ接点６４b1,６４b2を有している。バルブ用電源５５の両出力端子を、それぞれハロゲンガス注入スイッチのａ接点６２a1とリレー６４のｂ接点６４b1との直列回路、及びａ接点６２a2とｂ接点６４b2との直列回路を介してハロゲンガス注入用のハロゲン注入用バルブ１７，１８，２２等に接続している。この回路において、リレー６４はハロゲンガス供給と排気のインターロックをとるための供給排気インターロック手段の一例であり、これに限定されるものではない。
【０１０９】
いま、上記排気スイッチをオンしたとすると、ａ接点６１a1，６１a2がオンして排気用バルブ４１に通電し、排気用バルブ４１が開く。このとき、ａ接点６１a3がオンしてコイル６４ｃが通電されるので、供給排気インターロック手段のリレー６４が作動し、そのｂ接点６４b1，６４b2が強制的にオフする。よって、この状態で上記ハロゲンガス注入スイッチを操作しても、ハロゲン注入用バルブ１７，１８及びバルブ２２等が開かない。また、上記排気スイッチをオフしたとすると、排気用バルブ４１は閉じられると同時に、コイル６４ｃの通電が遮断されて供給排気インターロック手段のリレー６４のｂ接点６４b1，６４b2が自動的にオンする。よって、この状態で上記ハロゲンガス注入スイッチが作動したら、ハロゲン注入用バルブ１７，１８及びバルブ２２等を開閉できる。このようにして、ガスコントローラ６が故障した場合でも、確実に、そして安全にハロゲンガス注入用のバルブや排気用のバルブを開閉できる。
【０１１０】
さて次に、第二実施例を説明する。第二実施例は、第一実施例に対してハロゲン発生器１０の入力ポートと入力側のガス入力用バルブ２１との間に逆止弁２３を付設した例であり、図２７はその構成例を示している。ここで、逆止弁２３の他の構成は第一実施例と同様であるので、同じ番号を付して以下での説明を省く。逆止弁２３は、ハロゲン発生器１０で発生したハロゲンガスがバッファガス供給ライン２４及びバッファガスボンベ２０側に侵入しないようにするためのものである。この逆止弁２３によって、ハロゲンガスが他のガスラインに混入しないために、高精度でハロゲンガスが供給され、また安全性も確保される。また、第二実施例におけるレーザガス交換処理、運転中のハロゲンガス注入処理、及び安全のための処理等の処理内容は、第一実施例と同様にして可能である。
【０１１１】
次に、第三実施例は、供給ガスボンベとしてバッファガスとレアガスの混合ガス（例えば、Ｋｒ１．２％とＮｅ９８．８％の混合ガス）を用いた例であり、図２８はそのハード構成を示している。本実施例では、バッファガスボンベ２０及びレアガスボンベ３０の代わりに、混合ガスボンベ２５を使用している。混合ガスボンベ２５からの混合ガス供給ライン２７は、ガス入力用バルブ２１を介してハロゲン発生器１０の入力ポートに、バルブ２２を介してレーザチャンバガス供給ライン７に接続されている。その他の構成は第一実施例と同様であり、同じ構成には同じ番号を付して説明を省く。
【０１１２】
このように構成したことの利点は、レーザチャンバ１へのバッファガスとレアガスのガス供給ラインが１本ですむことと、レーザ運転中にハロゲンガスを注入してもレアガスの濃度が変化しないので、全体として高精度なガス供給制御が可能なことである。
【０１１３】
図２９及び図３０は、上記混合ガスを使用した場合のレーザガス交換時のメインルーチンの処理例を表している。まず、図２９にしたがって、第１のメインルーチン例を説明する。
（Ｓ１９１）レーザチャンバ１内のガスを排気して真空引きを行うサブルーチン「SUB１」を実行する。
（Ｓ１９２）ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２」を実行する。
（Ｓ１９３）バッファガスとレアガスの混合ガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２０」を実行する。この後、処理終了する。
【０１１４】
また、混合ガスを使用した場合のレーザガス交換時の第２のメインルーチン例を図３０に示している。この例は、上記真空引き後に、混合ガスの初期注入を行ってから、上記Ｓ１９２からと同じ処理を行うものである。
（Ｓ２０１）まず、レーザチャンバ１内のガスを排気して真空引きを行うサブルーチン「SUB１」を実行する。
（Ｓ２０２）次に、混合ガスをレーザチャンバ１内に初期注入するサブルーチン「SUB２１」を実行する。
（Ｓ２０３）次に、ハロゲンガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２」を実行する。
（Ｓ２０４）そして、混合ガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２０」を実行する。この後、処理終了する。
【０１１５】
図２９及び図３０において、サブルーチン「SUB１」及び「SUB２」は第一実施例で説明したものと同様である。
【０１１６】
以下に、図３１を参照しながら、上記のバッファガスとレアガスの混合ガスをレーザチャンバ１内に注入するサブルーチン「SUB２０」を説明する。ここで、バルブ２２は閉じているものとする。
（Ｓ２１１）バルブ２２を開けて混合ガスを注入する。
（Ｓ２１２）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値ＰBrと等しくなるまで待つ。これによって、所望のガス圧の混合ガスがレーザチャンバ１内に注入される。
（Ｓ２１３）バルブ２２を閉じる。このようにして、所望のガス圧の混合ガスが注入される。
【０１１７】
次に、図３２を参照しながら、上記混合ガスをレーザチャンバ１内に初期注入するサブルーチン「SUB２１」を説明する。ここで、バルブ２２は閉じているものとする。
（Ｓ２２１）バルブ２２を開けて混合ガスを注入する。
（Ｓ２２２）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値ＰBr0と等しくなるまで待つ。ここで、所定値ＰBr0は０に近い正の所定値とする。これは、第一実施例のバッファガス初期注入サブルーチン「SUB５」と同様の理由による。これによって、所望の分圧のハロゲンガスを正確にレーザチャンバ１内に注入できる。
（Ｓ２２３）バルブ２２を閉じる。このようにして、初期的に混合ガスが注入される。
【０１１８】
また、第三実施例における運転中のハロゲンガス注入処理、及び安全のための処理等の処理内容は、第一実施例と同様にして可能である。
【０１１９】
次に、第四実施例を図３３によって説明する。本実施例は、ハロゲン発生器１０の出力ポートとハロゲンガス供給ライン１４との間に、バッファガスとハロゲンガスを混合するためのバッファタンク２６を配設した例である。ハロゲン発生器１０の出力ポートはハロゲン注入用バルブ１６を介してバッファタンク２６の入力側に接続され、バッファタンク２６の出力側はバッファタンク出力用バルブ２８を介してハロゲンガス供給ライン１４に接続されている。ハロゲン発生器１０の入力ポート側には、何も接続されてない。バッファガスボンベ２０のガス供給ラインは、バッファ注入用バルブ３４を介してバッファタンク２６の入力側に、前記ハロゲン注入用バルブ１６の出力側と並列に接続されている。また、バッファタンク２６の入力側はバッファタンク排気用バルブ２９を介してハロゲンフィルタ４２の入力側に、排気用バルブ４１の出力側と並列に接続されている。その他の構成で第一実施例と同じものは、同じ番号を付しており、説明を省く。
【０１２０】
このように構成した場合でも、第一実施例と同様のレーザガス交換処理、運転中のハロゲンガス注入処理、及び安全のための処理等を実施することによって、高精度にハロゲンガス濃度を調整可能となる。このとき、運転中のハロゲンガス注入処理は、バッファタンク２６を使用して以下のように実施される。
【０１２１】
図３４は、上記のようにバッファタンク２６を付設した場合の、運転中のハロゲンガス注入サブルーチン「SUB8d」を表しており、図３４に基づいて説明する。なお、このサブルーチン「SUB8d」は第一実施例の図１０における運転中にハロゲンガス注入サブルーチン「SUB８」の一例とみなされる。
（Ｓ２３１）ハロゲン吸蔵物質１１の注入温度ＳＴinを「ＳＴin＝ｋ3×Ｈ」によって求める。ここで、Ｈは第一実施例の「SUB７」において求められているハロゲンガス注入量を決定する変数であり、ｋ3は所定の大きさの係数とする。よって、ハロゲンガス注入量Ｈの大きさに比例して、注入温度ＳＴinは高くなる。
（Ｓ２３２）ハロゲン吸蔵物質１１の温度ＳＴがステップＳ２３１で求めた注入温度ＳＴinになるまで待つ。これによって、ハロゲンガス注入量Ｈに応じた所定のハロゲンガス分圧に制御される。
【０１２２】
（Ｓ２３３）バッファ注入用バルブ３４、ハロゲン注入用バルブ１６及びバッファタンク出力用バルブ２８を閉じた後、バッファタンク排気用バルブ２９を開けて真空ポンプ４４を作動させ、例えば所定時間ｔBTだけバッファタンク２６の真空引きを行う。
（Ｓ２３４）次に、バッファタンク排気用バルブ２９を閉じてハロゲン注入用バルブ１６を例えば所定時間ｔBHだけ開ける。これによって、バッファタンク２６内にハロゲンガスが充填される。
（Ｓ２３５）次に、ハロゲン注入用バルブ１６を閉じてバッファ注入用バルブ３４を例えば所定時間ｔBBだけ開ける。これによって、バッファタンク２６内にバッファガスが充填される。
（Ｓ２３６）次に、バッファ注入用バルブ３４を閉じた後、バッファタンク出力用バルブ２８及びハロゲン注入用バルブ１７を所定時間ｔBRだけ開ける。これによって、バッファタンク２６からレーザチャンバ１内にハロゲンガスが所定量だけ注入される。
（Ｓ２３７）バッファタンク出力用バルブ２８及びハロゲン注入用バルブ１７を閉じ、サブルーチン処理を終了する。
【０１２３】
上記フローチャートの例では、モニタ５の推定結果（Ｓ２３１でのハロゲンガス注入量を決定する変数Ｈの大きさ）に基づいてハロゲン発生器１０の温度を制御しているが、この方法に限定されるものではない。すなわち、例えば前述の「SUB8a」のように温度は所定値に一定とし、ハロゲン注入用バルブ１６の開閉時間を制御することによってハロゲン分圧を制御してもよい。なお、マスフローコントローラ１９が無い場合は、直接バッファタンク出力用バルブ２８をレーザチャンバガス供給ライン７に接続し、ハロゲン注入用バルブ１７無しでバッファタンク出力用バルブ２８のみの開閉をすればよい。また、真空ポンプ４４及びバッファタンク排気用バルブ２９は真空引手段の一例であり、これに限定されるものでない。
【０１２４】
次に、第五実施例を説明する。第五実施例は、ハロゲンガス供給ラインをレーザチャンバ１に直接接続すると共に、ハロゲン発生器１０及びハロゲンガス供給ラインをレーザチャンバ１と一体に取り付けた例を示している。図３５に基づいて、そのハード構成を詳細を説明する。ハロゲン発生器１０の出力ポート側に配設されたハロゲンガス供給ライン１４，１４ａのハロゲン注入用バルブ１７、１８は、直接レーザチャンバ１に接続されている。マスフローコントローラ１９を搭載していない場合は、直接ハロゲンガス供給ライン１４をレーザチャンバ１に接続する。そして、ハロゲン発生器１０の入力ポートに接続された交換用入力バルブ６０には、バッファガスボンベ２０のバッファガス供給ライン２４がガス入力用バルブ２１及び入力用継手６２を介して接続されている。また、レーザチャンバ１の排気ラインには、レーザチャンバ用バルブ８からレーザチャンバ用継手６１及びバルブ７３を介してレーザチャンバガス供給ライン７に接続されている。レーザチャンバ用継手６１及び入力用継手６２の所では配管が分離できるようになっているので、レーザチャンバ１及びハロゲン発生器１０を一体にした部分が容易に交換可能となっている。なお、温度コントローラ１５と温度センサ１２及びヒータ１３の間のケーブルや、各バルブとガスコントローラ６の間のケーブル等は、例えば着脱自在なコネクタ１２ａ、１３ａ等によって分離可能となっている。
【０１２５】
また、交換時にレーザチャンバ１内、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０を例えば不活性ガス等で洗浄（以後、パージと呼ぶ）するためのパージ手段として、不活性ガスボンベ及びこれを開閉するバルブ３６が使用される。本実施例では、パージ手段の一例としてヘリウムガスボンベ３５がバルブ３６を介して排気ライン４０に接続されている。
【０１２６】
このような構成におけるレーザチャンバ１の交換時のフローチャート例を図３６に示し、以下図３６R>６によって詳細にフローチャートを説明する。ここで、バルブ７３は開いていて、バルブ２２，３１は閉じているものとする。
（Ｓ２４１）温度コントローラ１５によってハロゲン吸蔵物質１１の温度を常温に戻し、温度コントローラ１５の制御が停止していることを確認する。このことは、例えばレーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値以下になったことや、ハロゲン吸蔵物質１１の温度が所定値以下になったこと等により確認できる。
（Ｓ２４２）ガス入力用バルブ２１及びバルブ３６を閉じる。そして、バルブ６０，１６，１７，１８，８，４１を開ける。
（Ｓ２４３）カウント数ｎを初期化、すなわち「ｎ＝０」とする。
【０１２７】
（Ｓ２４４）真空ポンプ４４を作動し、レーザチャンバ１内、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０内を真空引きする。
（Ｓ２４５）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値Ｐv以下になるまで真空引きを継続する。
（Ｓ２４６）真空ポンプ４４を停止させる。
（Ｓ２４７）排気用バルブ４１を閉じ、そしてバルブ３６を開けてヘリウムガスをレーザチャンバ１内に注入する。これにより、レーザチャンバ１内、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０がヘリウムパージされる。
（Ｓ２４８）レーザチャンバ１内の圧力Ｐ1が所定値ＰHe以上になるまでヘリウムパージを継続する。
【０１２８】
（Ｓ２４９）カウント数ｎが所定回数Ｎ以上になったか否か判断し、Ｎ以上のときはＳ２５２へ進み、そうでないときはＳ２５０へ進む。これにより、排気とヘリウムパージが所定回数繰り返される。
（Ｓ２５０）カウント数ｎを１だけ進める。
（Ｓ２５１）バルブ３６を閉じて排気用バルブ４１を開け、Ｓ２４４へ戻る。
【０１２９】
（Ｓ２５２）バルブ３６を閉じ、ヘリウムパージを終了する。このステップでコントローラの処理は終了するが、作業者等に処理終了を通知する表示や合図音等によって知らせることができる。
（Ｓ２５３）作業者は安全のためにレーザ装置への供給電源スイッチをオフする。
（Ｓ２５４）そして、レーザチャンバ用継手６１，６２によりレーザチャンバ１及びハロゲン発生器１０を取り外す。ここで、レーザチャンバ１及びハロゲン発生器１０を取り外す際にバルブ７２を閉めることにより、レーザチャンバガス供給ライン７は空気に汚染されなくなる。
【０１３０】
以上のようにして、メインテナンスのときレーザチャンバ１及びハロゲン発生器１０を同時に交換できるので、保守時の作業性がよい。また、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａが直接レーザチャンバ１に接続されているので、ハロゲンガス供給の配管が短くなり、このため装置をコンパクトに、安全にそして安いコ１トで構成できる。さらに、配管が短いためにレーザ運転中でのハロゲンガス注入の応答性が改善されるので、ハロゲンガスの制御性がよい。
【０１３１】
次に、第六実施例を説明する。本実施例はハロゲン発生器１０を単独で交換できるようにした例であり、図３７にそのハード構成図を示している。ハロゲン発生器１０の入力ポート及び出力ポートには、それぞれ交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５が設けられ、さらにその交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５の外側にはそれぞれ入力用継手６２及び出力用継手６７が設けられている。入力用継手６２には、バッファガスボンベ２０のバッファガス供給ライン２４がバルブ６８、逆止弁２３及びガス入力用バルブ２１を介して接続される。逆止弁２３は、ハロゲンガスがバッファガス供給ライン２４に流れ込まないように接続される。また、バルブ６８と逆止弁２３の間から配管７１及びバルブ２２を介してレーザチャンバガス供給ライン７に接続している。さらに、逆止弁２３とバルブ２１の間からは配管７２及び自動バルブ７０を介してて配管７１に接続している。また、出力用継手６７はハロゲン注入用バルブ１６を介してハロゲンガス供給ライン１４，１４ａに接続されている。さらに、ヘリウムガスボンベ３５のガス供給ラインがバルブ３６を介してレーザチャンバガス供給ライン７に接続されている。なお本実施例では、交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５は自動バルブでもよいし、手動操作で開閉する手動バルブであってもよい。自動バルブの場合は、そのバルブ供給電源が遮断されたときにバルブが強制的に閉じるものとする。
【０１３２】
上記の構成によるハロゲン発生器１０の交換時のフローチャート例を、図３８を参照しながら説明する。ここで、交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５は開いているものとする。
（Ｓ２６１）温度コントローラ１５によってハロゲン吸蔵物質１１の温度を常温に戻し、温度コントローラ１５の制御が停止していることを確認する。このことは、前述のＳ２４１と同様に確認できる。
（Ｓ２６２）バルブ８，２１，３１，３６，６８を閉じる。そして、ハロゲン注入用バルブ１６，１７，１８及びバルブ２２，７０を開ける。
（Ｓ２６３）カウント数ｎを初期化、すなわち「ｎ＝０」とする。
【０１３３】
（Ｓ２６４）排気用バルブ４１を開ける。
（Ｓ２６５）所定時間真空ポンプ４４を作動し、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０内を真空引きする。
（Ｓ２６６）排気用バルブ４１を閉じた後、所定時間バルブ３６を開けてヘリウムガスをハロゲン発生器１０内に注入する。これにより、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０がヘリウムパージされる。
（Ｓ２６７）バルブ３６を閉じる。
【０１３４】
（Ｓ２６８）カウント数ｎが所定回数Ｎ以上になったか否か判断し、Ｎ以上のときはヘリウムパージが終了したのでＳ２７０へ進む。そうでないときはＳ２６９へ進み、排気とヘリウムパージが所定回数繰り返される。
（Ｓ２６９）カウント数ｎを１だけ進め、Ｓ２６４へ戻る。
（Ｓ２７０）これまでのステップでコントローラの処理は終了しているので、作業者等に表示や合図音等によって処理終了を通知することができる。作業者は、安全のためにレーザ装置への供給電源スイッチをオフする。
（Ｓ２７１）そして、交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５が手動の場合は閉じる。また、このバルブが自動の場合は、前ステップＳ２７０で処理終了の前に閉じるが、供給電源スイッチをオフしたときに強制的に閉じられる。
（Ｓ２７２）入力用継手６２及び出力用継手６７によりハロゲン発生器１０を取り外す。
【０１３５】
このような構成にすることにより、ハロゲン発生器１０内を空気で汚染することなく、さらにハロゲンガスを漏らすことなく、容易にハロゲン発生器１０を交換することができる。また、Ｓ２７０において処理を終了する前にバルブ１６を閉じることによって、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びレーザチャンバガス供給ライン７は空気で汚染されなくなる。なお、上記のようにハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ、ハロゲン発生器１０及びガス入力用バルブ２１までの間は真空ポンプ４４及び排気用バルブ４１によって真空引きされる。この真空ポンプ４４及び排気用バルブ４１は真空引き手段の一例であり、これに限定されるものではない。
【０１３６】
ハロゲン発生器１０を取り付けるときは、上記とほぼ同様の手順で行うことができ、図３９にそのときのフローチャートを示している。ここで、交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５は閉じた状態にしてあるものとする。
（Ｓ２８１）入力用継手６２及び出力用継手６７によりハロゲン発生器１０を取り付ける。
（Ｓ２８２）レーザ装置への供給電源スイッチをオンする。
（Ｓ２８３）温度コントローラ１５の制御が停止していることを確認する。
（Ｓ２８４）バルブ８，３１，３６，６８を閉じた後、ハロゲン注入用バルブ１６，１７，１８、ガス入力用バルブ２１及びバルブ２２，７０を開ける。ここで、ガス入力用バルブ２１及びバルブ２２，７０を開ける理由は、交換用入力バルブ６０とガス入力用バルブ２１との間に溜まっている空気を排気するためである。
（Ｓ２８５）カウント数ｎを初期化、すなわち「ｎ＝０」とする。
【０１３７】
（Ｓ２８６）排気用バルブ４１を開ける。
（Ｓ２８７）所定時間真空ポンプ４４を作動し、ハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０内を真空引きする。
（Ｓ２８８）排気用バルブ４１を閉じた後、所定時間バルブ３６を開けてハロゲンガス供給ライン１４，１４ａ及びハロゲン発生器１０の入力側及び出力側の継手部をヘリウムパージする。
（Ｓ２８９）バルブ３６を閉じる。
【０１３８】
（Ｓ２９０）カウント数ｎが所定回数Ｎ以上になったか否か判断し、Ｎ以上のときはヘリウムパージが終了したのでＳ２９２へ進む。そうでないときはＳ２９１へ進み、排気とヘリウムパージが所定回数繰り返される。
（Ｓ２９１）カウント数ｎを１だけ進め、Ｓ２８６へ戻る。
（Ｓ２９２）作業者は交換用入力バルブ６０及び交換用出力バルブ６５を開け、バルブ７０を閉じる。バルブ７０を閉じることによって、バッファガス供給ラインへのハロゲンガスの侵入を防止している。このように、ハロゲン発生器１０の脱着が容易となり、また安全に交換可能となる。
【０１３９】
なお、これまで説明したフローチャートは、ガスコントローラ６と温度コントローラ１５とを含めたエキシマレーザ装置全体としての処理フローを示している。したがって、ガスコントローラ６及び温度コントローラ１５を別個のものとせず一体のコントローラとしてもよく、このときの作用及び効果は同様となる。
【０１４０】
レーザチャンバ内のガス圧よりもバッファガス、又はバッファガスとレアガスとの混合ガスの圧力を高くし、このバッファガス、又は混合ガスをハロゲン発生器内に導入しているので、ハロゲン発生器内のハロゲン吸蔵物質から発生したハロゲンガスをレーザチャンバ内に注入できる。この結果、レーザ運転中でも所定分圧のハロゲンガスをレーザチャンバ内に供給することができる。また、上記のように純粋なバッファガス、又はバッファガスとレアガスとの混合ガスをハロゲン発生器に透過させているので、ハロゲン発生器は不純物ガスに汚染されることはなく、長期間安定してハロゲン発生器を使用できる。
【０１４１】
また、ハロゲン発生器の入力ポート側と出力ポート側のそれぞれに、バルブ及び継手を配設したので、ハロゲン発生器を単体で着脱容易となり、ハロゲン発生器の交換時の作業性が向上する。
【０１４２】
また、ハロゲン発生器の入力ポート側にバルブと継手を配設すると共に、レーザチャンバのレーザチャンバガス供給ライン側にバルブ及び継手を配設したので、レーザチャンバ及びハロゲン発生器を同時に交換可能となった。よって、レーザチャンバ及びハロゲン発生器の保守性を向上できる。また、配管が短くなるので、安全でしかも小型化されると共に、ハロゲンガス注入の応答性が改善されるのでハロゲンガス分圧の制御性が向上する。
【０１４３】
また、レーザガス交換時に、レーザチャンバ内を真空にした後、所定分圧のハロゲンガスをレーザチャンバ内のガス圧が所定値となるまで注入することによって、ハロゲンガスの注入量を高精度に制御できる。よって、レーザガス交換後に発振するレーザ特性を向上できる。
【０１４４】
また、レーザ運転中に、モニタによって推定したレーザチャンバ内の現在のハロゲンガス分圧（濃度）に基づいて所定の分圧のハロゲンガスを所定量だけレーザチャンバへ注入することができ、よってレーザ運転中のハロゲンガス注入量が精度よく安全に制御できる。この結果、所望のレーザ特性が容易に得られる。
【０１４５】
また、ハロゲン発生器の入力ポート側に、入力方向にのみガスを透過する逆止弁を配設したので、ハロゲンガスがバッファガス供給ラインやバッファガスボンベ等に侵入しない。これによって、安全でしかも高精度にハロゲンガスを供給できる。
【０１４６】
また、ハロゲン発生器の出力ポート側にバッファタンクを介してハロゲンガス供給ラインを接続したので、レーザ運転中に、モニタによって推定したレーザチャンバ内の現在のハロゲンガス分圧（濃度）に基づいて所定の分圧のハロゲンガスを所定量だけレーザチャンバへ注入することができる。よって、レーザ運転中のハロゲンガス注入量が精度よく、かつ、安全に制御できる。この結果、所望のレーザ特性が容易に得られる。
【０１４７】
レーザガス交換時に、レーザチャンバ内を真空にした後、所定分圧のハロゲンガスをレーザチャンバへ注入するハロゲンガス供給ラインのバルブを所定時間開けることによって、ハロゲンガスの注入量を高精度に制御できる。よって、レーザガス交換後に発振するレーザ特性を向上できる。
【０１４８】
また、レーザガス交換時に、レーザチャンバ内を真空にした後、所定分圧のハロゲンガスをレーザチャンバ内のガス圧が所定値となるまで注入することによって、ハロゲンガスの注入量を高精度に制御できる。よって、レーザガス交換後に発振するレーザ特性を向上できる。
【０１４９】
ハロゲン発生器の温度、ハロゲンフィルタの温度及び排気ガスのハロゲン濃度等の異常を常に監視し、異常のときはハロゲン発生器のヒータの電源をオフしてハロゲンガス発生を停止し、またハロゲンガス供給ライン及び排気ラインの各バルブを閉じてハロゲンガスの排気を停止している。これによって、安全なガス供給装置を構成できる。
【０１５０】
また、ハロゲンガスの注入と排気は両方同時にできないようにしているので、ハロゲンガスフィルタの異常温度上昇は無くなり、安全性を向上できる。
【０１５１】
ハロゲン発生器の両側にバルブ及び継手を設け、ハロゲン発生器と配管とを接続する部分で空気が溜まる部分を簡単に排気でき、かつ、不活性ガス等で容易にパージできる。この結果、ハロゲン発生器の交換後のレーザガス注入が容易で、しかも高精度にできるので、特性の良いレーザ光を発振できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の第一実施例のハード構成図。
【図２】第一実施例のレーザガス交換時のメインルーチンのフローチャート第１例を示す。
【図３】第一実施例のレーザガス交換時のメインルーチンのフローチャート第２例を示す。
【図４】第一実施例のレーザチャンバ内ガス排気サブルーチン。
【図５】第一実施例のハロゲンガス注入サブルーチンの第１例。
【図６】第一実施例のハロゲンガス注入サブルーチンの第２例。
【図７】第一実施例のレアガス注入サブルーチン例。
【図８】第一実施例のバッファガス注入サブルーチン例。
【図９】第一実施例のバッファガス初期注入サブルーチン例。
【図１０】レーザ運転中のハロゲンガス注入のメインルーチン例。
【図１１】モニタからのデータ読み込みサブルーチンの第１例。
【図１２】ハロゲンガス分圧とビーム巾との関係を表す図。
【図１３】モニタからのデータ読み込みサブルーチンの第２例。
【図１４】ハロゲンガス分圧とビームスペクトル巾との関係を表す図。
【図１５】モニタからのデータ読み込みサブルーチンの第３例。
【図１６】ハロゲンガス注入量又は注入速度の計算サブルーチンの第１例。
【図１７】ハロゲンガス注入量又は注入速度の計算サブルーチンの第２例。
【図１８】レーザ運転中のハロゲンガス注入サブルーチンの第１例。
【図１９】レーザ運転中のハロゲンガス注入サブルーチンの第２例。
【図２０】レーザ運転中のハロゲンガス注入サブルーチンの第３例。
【図２１】ガス供給装置の安全処理のサブルーチン例。
【図２２】異常検出及び異常処理のサブルーチン例。
【図２３】異常検出及び異常処理のハード構成ブロック図の例（正常時）。
【図２４】異常検出及び異常処理のハード構成ブロック図の例（異常時）。
【図２５】排気とハロゲンガス供給のインターロック処理ブロック図の例。（排気時）
【図２６】排気とハロゲンガス供給のインターロック処理ブロック図の例。排気したない時）
【図２７】本発明の第二実施例のハード構成図。
【図２８】本発明の第三実施例のハード構成図。
【図２９】第三実施例のレーザガス交換時のメインルーチンのフローチャート第１例を示す。
【図３０】第三実施例のレーザガス交換時のメインルーチンのフローチャート第２例を示す。
【図３１】第三実施例のバッファガスとレアガスの混合ガス注入サブルーチンの例。
【図３２】第三実施例のバッファガスとレアガスの混合ガス初期注入サブルーチンの例。
【図３３】本発明の第四実施例のハード構成図。
【図３４】第四実施例におけるレーザ運転中のハロゲンガス注入サブルーチンの例。
【図３５】本発明の第五実施例のハード構成図。
【図３６】第五実施例のレーザチャンバ交換時のフローチャート例。
【図３７】本発明の第六実施例のハード構成図。
【図３８】第六実施例のハロゲン発生器取り外し時のフローチャート例。
【図３９】第六実施例のハロゲン発生器取り付け時のフローチャート例。
【図４０】従来技術を表すハロゲン発生器を備えたエキシマレーザ装置。
【図４１】ハロゲン発生器のハロゲン吸蔵物質の温度とハロゲンガス分圧との関係を表す図。
【符号の説明】
【０１５３】
１…レーザチャンバ、１ａ，１ｂ…レーザ窓、２…フロントミラー、３…リアミラー、４…ビームスプリッタ、５…モニタ、６…ガスコントローラ、７…レーザチャンバガス供給ライン、８…レーザチャンバ用バルブ、９…圧力センサ、１０…ハロゲン発生器、１０ａ，１０ｂ…バルブ、１１…ハロゲン吸蔵物質、１２…温度センサ、１３…ヒータ、１４…ハロゲンガス供給ライン、１４ａ…バイパスライン（ハロゲンガス供給ライン）、１５…温度コントローラ、１６…ハロゲン注入用バルブ、１７…ハロゲン注入用バルブ、１８…ハロゲン注入用バルブ、１９…マスフローコントローラ、２０…バッファガスボンベ、２１…ガス入力用バルブ、２２…バルブ、２３…逆止弁、２４…バッファガス供給ライン、２５…混合ガスボンベ、２６…バッファタンク、２７…混合ガス供給ライン、２８…バッファタンク出力用バルブ、２９…バッファタンク排気用バルブ、３０…レアガスボンベ、３１…バルブ、３４…バッファ注入用バルブ、３５…ヘリウムガスボンベ、３６…バルブ、４０…排気ライン、４１…排気用バルブ、４２…ハロゲンフィルタ、４３…ハロゲンセンサ、４４…真空ポンプ、５１…温度センサ、５２…温度センサ、５３…異常停止回路用電源、５４…リレー、５５…バルブ用電源、５６…ヒータ用電源、６０…交換用入力バルブ、６１…レーザチャンバ用継手、６２…入力用継手、６５…交換用出力バルブ、６７…出力用継手、８０…エキシマレーザ、８１…コントローラ、８２…ガス管理機構、８３…循環ポンプ、８４，８５，８６…パイプ、８７…極低温クリーナ８７、８７ａ，８７ｂ…バルブ、８８…化学ガスクリーナ、８８ａ，８８ｂ…バルブ、９０…パラストボリューム、９１…レアガスボンベ、９１ａ…バルブ、９２…負圧ポンプ、９２ａ…バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図１２】
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【図１４】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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