(57)【要約】ガス放電光源は、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムを含む。ガス放電システムにおけるガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填する。各ガス放電チャンバにおいて、関連付けられたエネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを各ガス混合物に供給し、これによってガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成する。ガス放電システムの１つ以上の特性を決定する。ガス放電システムの決定された１つ以上の特性に基づいて、複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択する。選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用する。ガス保守スキームは、ガス放電システムのガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムを備えるガス放電光源を動作させる方法であって、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容し、
前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填することと、
各ガス放電チャンバにおいて、そのエネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを前記各ガス混合物に供給し、これによって前記ガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成することと、
前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することと、
前記ガス放電システムの前記決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択することと、
前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することと、を含み、
ガス保守スキームは、前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む、方法。
【請求項２】
前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することは、前記ガス放電システムにおける前記ガス放電チャンバの各々の１つ以上の特性を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバの各々に適用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ガス放電システムは、２つのガス放電チャンバを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ガス放電チャンバに前記各ガス混合物を充填することは、前記ガス放電チャンバに利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ガス放電チャンバに前記利得媒質と前記バッファガスとの前記混合物を充填することは、前記ガス放電チャンバに、貴ガス及びハロゲンを含む利得媒質と不活性ガスを含むバッファガスとを充填することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記貴ガスは、アルゴン、クリプトン、又はキセノンを含み、
前記ハロゲンは、フッ素を含み、
前記不活性ガスは、ヘリウム又はネオンを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
エネルギ源を活性化することで前記パルス化エネルギを各ガス混合物に供給することは、前記ガス混合物内のハロゲンに電気的刺激を与えるように、前記ガス放電チャンバ内の電極対にパルス化電圧を印加することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することは、ガス放電チャンバに前記ガス混合物が充填された回数及びそのガス放電チャンバの前記エネルギ源が活性化された頻度のうち１つ以上に基づいて、前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガス放電システムの前記１つ以上の特性を決定すること、前記ガス保守スキームを選択すること、及び、前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記１つ以上のガス放電チャンバの前記ガス混合物にパルス化エネルギが供給されている間に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガス放電システムの前記１つ以上の特性を決定すること、前記ガス保守スキームを選択すること、及び、前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記ガス放電チャンバのいずれの前記ガス混合物にもパルス化エネルギが供給されていない間に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数が第１の範囲内であると判定された場合に標準的なガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択されたガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物に少なくとも第１の量のバッファガスを送り込むことを含み、
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの使用年数が第２の範囲内であると判定された場合に節約ガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択された節約ガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物に、前記第１の量よりも少ない第２の量の前記バッファガスを送り込むことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの使用年数が第３の範囲内であると判定された場合に別の節約ガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択されたガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物に、前記第１の量よりも少ないが前記第２の量よりも多い第３の量の前記バッファガスを送り込むことを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の範囲は、ある下限値以下の値であり、
前記第２の範囲は、前記下限値よりも大きい値であり、
前記第３の範囲は、ある上限値よりも大きい値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の範囲は、前記使用年数の第１の値であり、
前記第２の範囲は、前記使用年数の第２の値であり、
前記第３の範囲は、前記使用年数の第３の値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の範囲は、前記使用年数の第１の値であり、
前記第２の範囲は、前記使用年数の第２の値である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の範囲は、前記第１の範囲とは別個である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数が第１の範囲内であると判定された場合に標準的なガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択されたガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、第１の時間的頻度で前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物へのバッファガスの注入を実行することを含み、
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記使用年数が第２の範囲内であると判定された場合に節約ガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択された節約ガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記第１の時間的頻度とは異なる第２の時間的頻度で前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物への前記バッファガスの注入を実行することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の時間的頻度は、前記第１の時間的頻度よりも低い、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物への前記バッファガスの注入を実行することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物に前記利得媒質の１つ以上の成分を注入することも含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記ガス放電光源の１つ以上の動作特性を監視することと、
前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することと、
前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になると判定された場合、回復ガス保守スキームを選択し、前記選択された回復ガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記選択された回復ガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することは、回復注入スキーム及び再充填スキームのうち１つ以上を前記ガス放電システムに適用することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記選択された回復注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの前記ガス混合物にバッファガスの注入を実行し、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物内の前記バッファガスの相対量を増大させることを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物に前記バッファガスの前記注入を実行し、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物内の前記バッファガスの前記相対量を増大させることは、前記注入を実行する時間的頻度を変更すること、及び、前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれた量とは異なる量のバッファガスを前記ガス混合物に送り込むこと、のうち１つ以上を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記注入を実行する前記時間的頻度を変更することは、前記注入を実行する頻度を高くすることを含み、
前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれた量とは異なる量のバッファガスを前記ガス混合物に送り込むことは、前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれたものよりも少ないバッファガスを前記ガス混合物に送り込むことを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記ガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填した後に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用した後、前記ガス放電チャンバに対して再充填スキームを実行することを更に含み、
前記再充填スキームは、
前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバの各々を空にすることと、
各ガス放電チャンバに新しいガス混合物を再充填することと、
を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ガス保守スキームは、以下のパラメータ、すなわち
前記ガス混合物に送り込まれる成分ガスの量、及び
前記ガス混合物への前記成分ガスの注入を実行する時間的頻度、
のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記成分ガスは、前記ガス混合物のバッファガスであり、
前記ガス混合物は、利得媒質を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ガス保守スキームのうち１つは、前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つを空にすることと、空にしたガス放電チャンバに新しいガス混合物を再充填することと、を含む再充填スキームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電光源を動作させる方法であって、
エネルギ源を収容しているガス放電チャンバにガス混合物を充填することと、
前記エネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを前記ガス混合物に供給し、これによってパルス化増幅光ビームを生成することと、
前記ガス放電チャンバの１つ以上の特性を決定することと、
前記ガス放電チャンバの前記決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能な注入スキームから注入スキームを選択することと、
前記選択された注入スキームを前記ガス放電チャンバに適用することと、を含み、
注入スキームは、前記ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む、方法。
【請求項３２】
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容すると共に利得媒質を含むガス混合物を含む、ガス放電システムと、
ガス保守システムであって、
ガス供給システムと、
監視システムと、
前記ガス供給システム及び前記監視システムに結合された制御システムであって、
各エネルギ源を活性化し、それによってそのガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成するための信号を与え、
前記監視システムから情報を受信し、この受信した情報に基づいて前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定し、
前記ガス放電システムの前記決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択し、
前記ガス供給システムに信号を与え、これによって前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用する、
ように構成された制御システムと、を有するガス保守システムと、を備え、
ガス保守スキームは、前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む、
ガス放電光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年１月８日に出願された、「ＧＡＳ  ＭＩＸＴＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＩＮ  Ａ  ＧＡＳ  ＤＩＳＣＨＡＲＧＥ  ＬＩＧＨＴ  ＳＯＵＲＣＥ」と題する米国仮出願第６２／２７６，５２２号の利益を主張し、参照により全体が本願に含まれる。
【０００２】
開示される主題は、パルス化光ビームを生成するガス放電光源においてガス混合物を制御することに関する。
【背景技術】
【０００３】
フォトリソグラフィにおいて使用されるガス放電光源の１つのタイプは、エキシマ光源又はレーザとして知られている。エキシマレーザは典型的に、アルゴン、クリプトン、又はキセノン等の貴ガス（ｎｏｂｌｅ  ｇａｓ）と、フッ素又は塩素等の反応物（ｒｅａｃｔｉｖｅ）との組み合わせを使用する。エキシマレーザの名前は、電気的刺激（供給されるエネルギ）及び（ガス混合物の）高い圧力の適切な条件下でエキシマと呼ばれる擬似分子（ｐｓｅｕｄｏ−ｍｏｌｅｃｕｌｅ）が生成されるという事実に由来する。エキシマは、励起状態でのみ存在し、紫外線範囲の増幅光を生じる。
【０００４】
エキシマ光源はフォトリソグラフィ機械において使用されている。エキシマ光源は深紫外線（ＤＵＶ）光を生成する。エキシマ光源は、単一のガス放電チャンバを用いて又は複数のガス放電チャンバを用いて構築することができる。
【発明の概要】
【０００５】
いくつかの一般的な態様において、ガス放電光源は、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムを含み、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容している。ガス放電光源を動作させる。ガス放電システムのガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填する。各ガス放電チャンバにおいて、そのエネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを各ガス混合物に供給し、これによってガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成する。ガス放電システムの１つ以上の特性を決定する。ガス放電システムの決定された１つ以上の特性に基づいて、複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択する。選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用する。ガス保守スキームは、ガス放電システムのガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む。
【０００６】
実装は以下の特徴のうち１つ以上を含むことができる。例えば、ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することは、ガス放電システムにおけるガス放電チャンバの各々の１つ以上の特性を決定することによって可能となる。
【０００７】
選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用することは、選択されたガス保守スキームをガス放電システムのガス放電チャンバの各々に適用することによって可能となる。
【０００８】
ガス放電システムは２つのガス放電チャンバを含むことができる。
【０００９】
ガス放電チャンバに各ガス混合物を充填することは、ガス放電チャンバに利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することによって可能となる。ガス放電チャンバに利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することは、ガス放電チャンバに、貴ガス及びハロゲンを含む利得媒質と不活性ガスを含むバッファガスとを充填することによって可能となる。貴ガスはアルゴン、クリプトン、又はキセノンを含み、ハロゲンはフッ素を含み、不活性ガスはヘリウム又はネオンを含み得る。
【００１０】
エネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを各ガス混合物に供給することは、ガス混合物内のハロゲンに電気的刺激を与えるように、ガス放電チャンバ内の電極対にパルス化電圧を印加することによって可能となる。
【００１１】
ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することは、ガス放電チャンバにガス混合物が充填された回数及びそのガス放電チャンバのエネルギ源が活性化された頻度のうち１つ以上に基づいて、ガス放電システムのガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数（ａｇｅ）を決定することによって可能となる。
【００１２】
ガス放電システムの１つ以上の特性を決定すること、ガス保守スキームを選択すること、及び選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用することは、１つ以上のガス放電チャンバのガス混合物にパルス化エネルギが供給されている間に実行できる。ガス放電システムの１つ以上の特性を決定すること、ガス保守スキームを選択すること、及び選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用することは、ガス放電チャンバのいずれのガス混合物にもパルス化エネルギが供給されていない間に実行できる。
【００１３】
複数の実行可能なガス保守スキームからガス保守スキームを選択することは、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数が第１の範囲内であると判定された場合に標準的なガス注入スキームを選択することによって可能となり、選択されたガス注入スキームをガス放電システムに適用することは、少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に少なくとも第１の量のバッファガスを送り込むことによって可能となる。複数の実行可能なガス保守スキームからガス保守スキームを選択することは、少なくとも１つのガス放電チャンバの使用年数が第２の範囲内であると判定された場合に節約ガス注入スキームを選択することによって可能となる。選択された節約ガス注入スキームをガス放電システムに適用することは、少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に、第１の量よりも少ない第２の量のバッファガスを送り込むことによって可能となる。複数の実行可能なガス保守スキームからガス保守スキームを選択することは、少なくとも１つのガス放電チャンバの使用年数が第３の範囲内であると判定された場合に別の節約ガス注入スキームを選択することによって可能となる。選択されたガス注入スキームをガス放電システムに適用することは、少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に、第１の量よりも少ないが第２の量よりも多い第３の量のバッファガスを送り込むことによって可能となる。
【００１４】
第１の範囲はある下限値（ｌｏｗｅｒ  ｖａｌｕｅ）以下の値であり、第２の範囲はその下限値よりも大きい値であり、第３の範囲はある上限値（ｕｐｐｅｒ  ｖａｌｕｅ）よりも大きい値であり得る。第１の範囲は使用年数の第１の値であり、第２の範囲は使用年数の第２の値であり、第３の範囲は使用年数の第３の値であり得る。
【００１５】
第１の範囲は使用年数の第１の値であり、第２の範囲は使用年数の第２の値であり得る。第２の範囲は第１の範囲とは別個であり得る。
【００１６】
複数の実行可能なガス保守スキームからガス保守スキームを選択することは、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数が第１の範囲内であると判定された場合に標準的なガス注入スキームを選択することによって可能となる。選択されたガス注入スキームをガス放電システムに適用することは、第１の時間的頻度で少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物へのバッファガスの注入を実行することによって可能となる。また、複数の実行可能なガス保守スキームからガス保守スキームを選択することは、少なくとも１つのガス放電チャンバの使用年数が第２の範囲内であると判定された場合に節約ガス注入スキームを選択することによって可能となる。選択された節約ガス注入スキームをガス放電システムに適用することは、第１の時間的頻度とは異なる第２の時間的頻度で少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物へのバッファガスの注入を実行することによって可能となる。
【００１７】
第２の時間的頻度は第１の時間的頻度よりも低くすることができる。少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物へのバッファガスの注入を実行することは、少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に利得媒質の１つ以上の成分を注入することによっても可能となる。
【００１８】
また、方法は、ガス放電光源の１つ以上の動作特性を監視することと、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することと、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になると判定された場合、回復ガス保守スキームを選択し、選択された回復ガス保守スキームをガス放電システムに適用することと、を含むことができる。
【００１９】
選択された回復ガス保守スキームをガス放電システムに適用することは、回復注入スキーム及び再充填（ｒｅｆｉｌｌ）スキームのうち１つ以上をガス放電システムに適用することによって可能となる。選択された回復注入スキームをガス放電システムに適用することは、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物にバッファガスの注入を実行し、少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物内のバッファガスの相対量を増大させることによって可能となる。ガス混合物へのバッファガスの注入の実行は、注入を実行する時間的頻度を変更すること、及び、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれた量とは異なる量のバッファガスをガス混合物に送り込むことのうち１つ以上によって可能となる。
【００２０】
注入を実行する時間的頻度を変更することは、注入を実行する頻度を高くすることによって可能となる。異なる量のバッファガスをガス混合物に送り込むことは、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれたものよりも少ないバッファガスをガス混合物に送り込むことによって可能となる。
【００２１】
選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用することは、ガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填した後に選択されたガス保守スキームを適用することによって可能となる。また、方法は、選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用した後、ガス放電チャンバに対して再充填スキームを実行することを含むことができる。再充填スキームは、ガス放電システムのガス放電チャンバの各々を空にすることと、各ガス放電チャンバに新しいガス混合物を再充填することと、を含むことができる。
【００２２】
ガス保守スキームは、以下のパラメータ、すなわち、ガス混合物に送り込まれる成分ガスの量、及びガス混合物への成分ガスの注入を実行する時間的頻度のうち１つ以上を含むことができる。成分ガスはガス混合物のバッファガス（不活性ガス等）とすることができ、ガス混合物は利得媒質を含むことができる。
【００２３】
ガス保守スキームのうち１つは、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つを空にすることと、空にしたガス放電チャンバに新しいガス混合物を再充填することと、を含む再充填スキームとすることができる。
【００２４】
他の一般的な態様において、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電光源を動作させる。エネルギ源を収容しているガス放電チャンバにガス混合物を充填する。エネルギ源を活性化することでパルス化エネルギをガス混合物に供給し、これによってパルス化増幅光ビームを生成する。ガス放電チャンバの１つ以上の特性を決定し、ガス放電チャンバの決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能な注入スキームから注入スキームを選択する。選択された注入スキームをガス放電チャンバに適用する。注入スキームは、ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む。
【００２５】
他の一般的な態様において、ガス放電光源は、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容すると共に利得媒質を含むガス混合物を含む、ガス放電システムと、ガス保守システムと、を含む。ガス保守システムは、ガス供給システムと、監視システムと、ガス供給システム及び監視システムに結合された制御システムと、を含む。制御システムは、各エネルギ源を活性化し、それによってそのガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成するための信号を与え、監視システムから情報を受信し、この受信した情報に基づいてガス放電システムの１つ以上の特性を決定し、ガス放電システムの決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択し、ガス供給システムに信号を与え、これによって選択されたガス保守スキームをガス放電システムに適用するように構成されている。ガス保守スキームは、ガス放電システムのガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む。
【００２６】
他の一般的な態様において、方法を用いてガス放電光源を動作させる。ガス放電光源は、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムを含み、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容している。方法は、ガス放電システムのガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填することと、各ガス放電チャンバにおいて、そのエネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを各ガス混合物に供給し、これによってガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成することと、ガス放電光源の１つ以上の動作特性を監視することと、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することと、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になると判定された場合、回復ガス保守スキームを選択し、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物内の成分ガスの相対量を増大させることによって、選択された回復ガス保守スキームをガス放電システムに適用することと、を含む。
【００２７】
実装は以下の特徴のうち１つ以上を含むことができる。例えば、成分ガスは、ネオン等の不活性ガスのようなバッファガスを含み得る。
【００２８】
ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物内の成分ガスの相対量を増大させることは、少なくとも１つのガス放電チャンバに回復ガス注入スキームを適用することによって可能となる。回復注入スキームを適用することは、成分ガスの注入を実行する時間的頻度を高くすることによって可能となる。回復注入スキームを適用することは、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれたよりも多い成分ガスを少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に送り込むことによって可能となる。あるいは、回復注入スキームを適用することは、成分ガスの注入を実行する時間的頻度を高くすること、及び、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれたよりも多い成分ガスを少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に送り込むことの双方によって可能となる。
【００２９】
ガス放電光源の１つ以上の動作特性を監視することは、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物に供給されるパルス化エネルギ、及び、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つから出力されるパルス化増幅光ビームのエネルギのうち１つ以上を監視することによって可能となる。１つ以上の動作特性を監視することは、ガス放電光源の以下の特性、すなわち、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物に供給されるパルス化エネルギの経時的な変化、及び、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つから出力されるパルス化増幅光ビームのエネルギの経時的な変化のうち１つ以上を測定することによって可能となる。
【００３０】
ガス放電光源の１つ以上の動作特性を監視することは、動作特性の値を計算することによって可能となる。１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することは、動作特性の計算値のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することを含む。動作特性の値は、動作特性の平均値を計算することによって計算できる。
【００３１】
ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物内の成分ガスの相対量を増大させることは、少なくとも１つのガス放電チャンバに再充填スキームを適用することによって可能となる。再充填スキームは、少なくとも１つのガス放電チャンバからガス混合物をパージすることと、少なくとも１つのガス放電チャンバに成分ガスを含む新しいガス混合物を充填することと、を含む。
【００３２】
１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することは、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になる可能性があるか否か判定することを含み得る。
【００３３】
１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することは、１つ以上の監視された動作特性の各々の変化率を決定すること、及び、１つ以上の監視された動作特性の各々の変化率が、監視された動作特性が今後のある時点で許容可能範囲外になる可能性があることを示すか否か判定することを含み得る。
【００３４】
方法は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において別の許容可能範囲外になるか否か判定すること、及び、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点においてその別の許容可能範囲外になると判定された場合、少なくとも１つのガス放電チャンバに再充填スキームを適用することを含み得る。再充填スキームは、ガス放電チャンバの少なくとも１つからガス混合物をパージすることと、パージされたガス放電チャンバに成分ガスを含む新しいガス混合物を充填することと、を含む。
【００３５】
ガス放電光源の１つ以上の動作特性は、パルス化増幅光ビームが生成されている間に監視することができる。
【００３６】
ガス放電システムは、第１のエネルギ源を収容している第１のガス放電チャンバ及び第２のエネルギ源を収容している第２のガス放電チャンバを含むことができる。ガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填することは、第１のガス放電チャンバに第１のガス混合物を充填すると共に第２のガス放電チャンバに第２のガス混合物を充填することによって可能となる。選択された回復ガス保守スキームをガス放電システムに適用することは、第１のガス放電チャンバの第１のガス混合物内の成分ガスの相対量を増大させると共に第２のガス放電チャンバの第２のガス混合物内の成分ガスの相対量を増大させることによって可能となる。
【００３７】
ガス放電チャンバに各ガス混合物を充填することは、ガス放電チャンバに利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することによって可能となる。ガス放電チャンバに利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することは、ガス放電チャンバに、貴ガス及びハロゲンを含む利得媒質と不活性ガスを含むバッファガスとを充填することによって可能となる。不活性ガスはヘリウム又はネオンを含み、成分ガスは不活性ガスを含み得る。
【００３８】
他の一般的な態様において、ガス放電光源は、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容すると共に利得媒質を含むガス混合物を含む、ガス放電システムと、ガス保守システムと、を含む。ガス保守システムは、ガス供給システムと、監視システムと、ガス供給システム及び監視システムに結合された制御システムと、を含む。制御システムは、各エネルギ源を活性化し、それによってそのガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成するための信号を与え、監視システムから情報を受信し、この受信した情報に基づいてガス放電システムの１つ以上の動作特性を決定し、動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定し、動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になると判定された場合、回復ガス保守スキームを選択し、ガス供給システムに信号を与え、これによって選択された回復ガス保守スキームをガス放電システムに適用するように構成されている。回復ガス保守スキームは、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物内の成分ガスの相対量を増大させる。
【００３９】
本明細書に記載される方法及びシステムは、ガス放電チャンバの使用年数に基づいて、所与の時点でガス成分を節約できるか否かを効果的にかつ連続的に決定する。この方法及びシステムの実装では、ガス節約スキームが存在しない方法及びシステムに比べ、少なくとも５０％、潜在的には７５％ものガス成分（ネオン等）の直接的な低減が得られる。ガス節約スキームが今後のある時点で許容できないガス放電チャンバ出力の品質低下を引き起こすか否かを監視する回復ガス保守システムが使用されているとわかっているので、安心してガス成分の節約を実行できる。従って、本明細書に記載される方法及びシステムでは、ガス成分の量に関する要求が軽減し、システム（及び方法）を購入するカスタマにとって各ガス放電光源１００当たり数十万ドルの節約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】出力装置へ誘導されるパルス化光ビームを生成するガス放電光源のブロック図である。
【図２】例示的な出力装置のブロック図である。
【図３】例示的なガス放電光源のブロック図である。
【図４】ガス保守及び回復ガス保守スキームを実行するための例示的な制御システムのブロック図である。
【図５】図１及び図２のガス放電光源によって実行されるガス保守スキームのための手順のフローチャートであり、この手順は回復ガス保守スキームのためのサブ手順（ｓｕｂ−ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）も含むことができる。
【図６】図１及び図２の光源の制御システムによって実行される、監視された動作特性が今後のある時点で許容可能範囲外になるかを判定するため及び回復ガス保守スキームを選択するための例示的な手順のフローチャートである。
【図７】図１及び図２の光源の制御システムによって順次実行される、動作特性が光源の使用量によってどのように変化するかを判定するための例示的な手順のフローチャートである。
【図８】図７の手順のうち１つの間に生じる様々な出力のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１を参照すると、ガス放電光源１００は、ガス放電システム１０５及びガス保守システム１１０を含む。光源１００は、出力装置１２５（図２に示すように、ウェーハ上にマイクロエレクトロニクスフィーチャをパターン形成するフォトリソグラフィ露光装置等）へ誘導されるパルス化光ビーム１２０を供給する光学システム１１５の一部として構成されている。パルス化光ビーム１２０は、ガス放電光源１００と出力装置１２５との間に配置されたビーム調製システム１３０を介して誘導することができる。
【００４２】
ガス放電システム１０５は１つ以上のガス放電チャンバ１３５を含む。各ガス放電チャンバ１３５は、エネルギ源１４０を収容すると共に、数あるガスの中で特に利得媒質を含むガス混合物１４５を含んでいる。例えばガス混合物は、利得媒質とバッファガスとの混合物を含む。利得媒質は、ガス混合物内のレーザ活性要素（ｌａｓｅｒ−ａｃｔｉｖｅ  ｅｎｔｉｔｙ）であり、単一の原子又は分子又は擬似分子とすることができる。従って、ガス混合物（従って利得媒質）をエネルギ源１４０からの放電で励起することにより、誘導放出を介して利得媒質において反転分布が発生する。利得媒質は典型的に貴ガス及びハロゲンを含み、バッファガスは典型的に不活性ガスを含む。貴ガスは、例えばアルゴン、クリプトン、又はキセノンを含み、ハロゲンは例えばフッ素を含み、不活性ガスは例えばヘリウム又はネオンを含む。
【００４３】
ガス保守システム１１０は、ガス供給システム１５０、監視システム１５５、及び制御システム１６０を含む。ガス供給システム１５０は、１つ以上のガス制御弁及び１つ以上のガス源を含む。
【００４４】
制御システム１６０は、ガス供給システム１５０及び監視システム１５５に結合されている。制御システム１６０は、（有線又は無線のいずれかで）接続されている場合に制御システム１６０の外部のデバイス（ガス供給システム１５０又は監視システム１５５等）に結合されて、制御システム１６０とその特定のデバイスとの間で自由に情報を受け渡しできるようになっている。制御システム１６０は更に、ガス放電光源１００の他のデバイス、ビーム調製システム１３０のデバイス、及び／又は出力装置１２５内のデバイスのうち１つ以上に結合することも可能である。例えば制御システム１６０は、例えばパルス化光ビーム１２０のスペクトル特性の監視、又はパルス化光ビーム１２０のスペクトル特性の制御等、ガス放電光源１００の他の特性（ａｓｐｅｃｔ）を監視及び制御するサブシステムを含むことができる。
【００４５】
更に、制御システム１６０は、全てのコンポーネントが同一の場所に配置されているように見えるボックスとして表現されているが、制御システム１６０は、相互に物理的に遠隔のコンポーネントから構成することも可能である。
【００４６】
制御システム１６０は、各ガス放電チャンバ１３５の各エネルギ源１４０を活性化するための信号を与えるように構成されている。従ってガス放電チャンバ１３５は、追加の光学フィードバックを含む場合、パルス化増幅光ビーム（パルス化光ビーム１２０又は中間光ビーム等）を生成することができる。
【００４７】
制御システム１６０は、監視システム１５５から情報を受信し、この受信した情報に基づいてガス放電システム１０５の１つ以上の特性を決定する。制御システム１６０は、ガス放電システム１０５の決定された１つ以上の特性に基づいて、複数の実行可能なスキームの中からガス保守スキームを選択する。制御システム１６０は、ガス供給システム１５０に信号を与えて、ガス供給システム１５０に選択したガス保守スキームをガス放電システム１０５に適用させる。例えばガス供給システム１５０は、ガス源から提供される相対ガス量を調整するため１つ以上のバルブの特性を作動又は制御することができる。
【００４８】
ガス保守スキームは、ガス放電システム１０５のガス放電チャンバ１３５に１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む。
【００４９】
ガス保守システム１１０は、ガス放電システム１０５のため、特にガス放電チャンバ１３５のためのガス管理システムである。ガス保守システム１１０は、ガス放電システム１０５の適切な性能を維持しながら、ガス放電チャンバ１３５内で使用されるガス混合物の少なくとも１つの成分ガス（ネオン等の不活性ガスであり得るバッファガス等）を節約するため、その成分ガスの消費又は使用を低減するように構成されている。ガス保守システム１１０は、ガス放電システムに関する情報（例えばガス放電チャンバ１３５の使用年数等）を用いて、適切なガス保守スキームを決定する。例えば制御システム１６０は、ガス放電システム１０５が大量のガス混合物を必要とし消費する傾向のある若い（ｙｏｕｎｇ）システムであると判定する可能性がある。この場合、制御システム１６０は、成分ガスを節約しない標準的なガス保守スキームを選択することができる。別の例として、制御システム１６０は、ガス放電システムが比較的少量のガス混合物を必要とし消費する傾向のある中年期の（ｍｉｄｄｌｅ−ａｇｅｄ）システムであると判定する可能性がある。この場合、制御システム１６０は、パルス化光ビーム１２０に適した出力パラメータを維持しながらできる限り成分ガスを節約する節約ガス保守スキームを選択することができる。更に別の例として、制御システム１６０は、ガス放電システムが、若いシステムが必要とする量よりも少ないが中年期のシステムが必要とする量よりも多いガス混合物量を必要とし消費する傾向のある古い（ｏｌｄｅｒ）システムであると判定する可能性がある。この場合、制御システム１６０は、パルス化光ビーム１２０に適した出力パラメータを維持しながら成分ガスの一部を節約する中間レベル節約ガス保守スキームを選択することができる。
【００５０】
ガス保守スキームをガス放電チャンバ１３５の使用年数に合わせて調整することにより、カスタマは、ガス放電光源１００のダウンタイム量を抑えながら成分ガスの節約を達成することができる。同時に、ガス保守スキームは、出力装置１２５に与えられるパルス化光ビーム１２０のエネルギ量及びパワーが低減する可能性のある利得媒質の大幅な減少を容認するように設計され得るにもかかわらず、ガス放電光源１００の性能を許容可能レベルに維持することができる。ガス放電光源１００のダウンタイムは、出力装置１２５にパルス化光ビーム１２０が与えられない時間期間である。
【００５１】
他の実装において、制御システム１６０は、監視システム１５５からガス放電光源１０５の１つ以上の動作特性を受信する。制御システム１６０は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になるか否かを判定する。制御システム１６０が、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になると判定した場合、制御システム１６０は回復ガス保守スキームを選択する。次いで制御システム１６０は、ガス供給システム１５０に信号を送信して、ガス放電チャンバ１３５のうち少なくとも１つのガス混合物１４５内の成分ガスの相対量を増大させることにより、選択された回復ガス保守スキームをガス放電システム１０５に適用する。
【００５２】
回復ガス保守スキームは、ガス保守システム１１０が節約ガス保守スキームで動作している場合のフォールトトレランスシステムとして使用できる。例えば制御システム１６０は、監視システム１５５から、今後のある時点でガス放電チャンバ１３５のガス混合物１４５に供給する必要があるパルス化エネルギの予測を受信できる。別の例として制御システム１６０は、監視システム１５５から、今後のある時点でガス放電チャンバ１３５から出力されるパルス化光ビームのエネルギの予測を受信できる。これらの予測のいずれかが許容可能値の範囲外である場合、その理由は、（節約ガス保守スキームの実装によって）ガス混合物１４５内に充分な成分ガスが存在しないことである可能性がある。従って、これらの予測の一方又は双方が許容可能値の範囲外である場合、制御システム１６０は、ガス混合物１４５内の成分ガス量を増大させるスキームである回復ガス保守スキームに切り換えることによって、節約ガス保守スキームを中断できる。更に、これらの予測の一方又は双方が許容可能値の範囲外であるか否かに関する判定は、（手作業の又は人の介入を必要としないので）自動的な判定である。この追加のフォールトトレランスシステムを提供することによって、いつ節約ガス保守スキームを実行するかの選択をより積極的に行うことが可能となる。
【００５３】
図３を参照して、例示的なガス放電光源３００についての詳細が提供される。図５を参照して、節約ガス保守スキームについての詳細が提供され、更に、フォールトトレランスシステム手順の記載も図５で見ることができる。
【００５４】
図３を参照すると、例示的なガス放電光源３００は、２チャンバパルス化出力設計であるガス放電システム３０５及びガス供給システム３５０を含む。
【００５５】
ガス放電システム３０５は、ＭＯガス放電チャンバ３３５Ａを有する主発振器（ＭＯ：ｍａｓｔｅｒ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）と、ＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂを有する出力増幅器（ＰＡ：ｐｏｗｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、を含む。ＭＯガス放電チャンバ３３５Ａは、ＭＯガス放電チャンバ３３５Ａ内のガス混合物にパルス化エネルギ源を提供する２つの細長い電極３４０Ａを含む。ＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂは、ＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂ内のガス混合物にパルス化エネルギ源を提供する２つの細長い電極３４０Ｂを含む。
【００５６】
主発振器（ＭＯ）は、パルス化増幅光ビーム（シード光ビームと呼ばれる）３７０を出力増幅器（ＰＡ）に与える。ＭＯガス放電チャンバ３３５Ａは、増幅が発生する利得媒質を含むガス混合物を収容し、ＭＯは、光共振器のような光学フィードバック機構を含む。ＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂは、ＭＯからのシードレーザビーム３７０でシードされた場合に増幅が発生する利得媒質を含むガス混合物を収容する。ＰＡは、再生リング共振器（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  ｒｉｎｇ  ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）として設計されている場合、パワーリング増幅器（ＰＲＡ：ｐｏｗｅｒ  ｒｉｎｇ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）として記述され、この場合はリング設計から充分な光学フィードバックが得られる。ＭＯによって、（ＰＡの出力と比べて）比較的低い出力パルスエネルギにおける中心波長及び帯域幅のようなスペクトルパラメータの微調整が可能となる。ＰＡはＭＯからの出力（シード光ビーム３７０）を受信し、この出力を増幅して、出力装置１２５で使用する出力のため（例えばフォトリソグラフィ用）に必要なパワーを達成する。
【００５７】
また、ＭＯガス放電チャンバ３３５Ａは、電極３４０Ａ間でガスを循環させるためのファンも含む。ＭＯガス放電チャンバ３３５Ａの一方側のスペクトル特性選択システム３７５とＭＯガス放電チャンバ３３５Ａの第２の側の出力カプラ３８０との間に、レーザ共振器が形成されている。
【００５８】
放電チャンバ内で使用されるガス混合物（例えば１４５、３４５Ａ、３４５Ｂ）は、必要な波長及び帯域幅付近の増幅光ビームを生成するのに適したガスの組み合わせとすることができる。例えばガス混合物は、約１９３ｎｍの波長の光を発するフッ化アルゴン（ＡｒＦ）、又は約２４８ｎｍの波長の光を発するフッ化クリプトン（ＫｒＦ）を含み得る。
【００５９】
また、ＰＡは、光ビームを（例えば反射によって）ＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂに戻すビームリターン（リフレクタ等）３８５を含んで、循環しループする経路を形成することができる（この経路内で、リング増幅器に対する入力はリング増幅器からの出力と交差する）。ＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂは、電極３４０Ｂ間でガス混合物３４５Ｂを循環させるためのファンを含む。シード光ビーム３７０は、ＰＡを繰り返し通過することによって増幅される。シード光ビーム３７０のスペクトル特性はＭＯの構成によって決定され、これらのスペクトル特性はＭＯ内で生成される光ビームを調整することによって調整できる。
【００６０】
ガス供給システム３５０は、１つ以上のガス源３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃ（密閉ガスビン又はキャニスタ）、及びバルブシステム３５２を含む。上述のように、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂの各々はガスの混合物（ガス混合物１４５）を収容している。一例としてガス混合物１４５は、例えばフッ素のようなハロゲンを含むと共に、例えばアルゴン、ネオン、及び、合計が全圧Ｐになる様々な分圧の他のガスも含むことができる。このため、１つ以上のガス源３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃ等は、バルブシステム３５２内のバルブセットを介してＭＯガス放電チャンバ３３５Ａ及びＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂに接続されている。このように、ガス混合物の成分を特定の相対量として、ガスをガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂに注入することができる。例えば、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂにおいて使用される利得媒質がフッ化アルゴン（ＡｒＦ）である場合、ガス源の１つ３５１Ａは、ハロゲンのフッ素と、貴ガスのアルゴンと、バッファガスのような１つ以上の他の希ガス（ネオン等の不活性ガス）と、を含むガスの混合物を含み得る。この種の混合物をトライミックス（ｔｒｉ−ｍｉｘ）と呼ぶことができる。この例では、ガス源の別のもの３５１Ｂは、アルゴン及び１つ以上の他のガスを含むがフッ素を全く含まないガスの混合物を含み得る。この種の混合物をバイミックス（ｂｉ−ｍｉｘ）と呼ぶことができる。
【００６１】
制御システム１６０は、バルブシステム３５２に１つ以上の信号を送信して、再充填スキーム又は注入スキームでバルブシステム３５２に特定のガス源３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃからのガスをガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂ内へ移送させることができる。この代わりに又はこれに加えて、制御システム１６０は、バルブシステム３５２に１つ以上の信号を送信して、必要な場合にバルブシステム３５２にガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂからガスを放出させることができる。そのような放出は、３９０で表されているようなガスダンプ（ｇａｓ  ｄｕｍｐ）に排出することができる。
【００６２】
ガス放電光源３００の動作中に、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂ内のフッ化アルゴン分子のフッ素（光増幅のための利得媒質を与える）は消費される。これにより、時間が経つにつれて、各ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂが生成する光増幅の量（従って増幅光ビーム３７０、３２０のエネルギ）は低減する。更に、ガス放電光源３００の動作中に、汚染物質がガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂに侵入する可能性がある。従って、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂから汚染物質を洗い流すため、ガス源３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃ等の１つ以上からガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂへガスを注入する必要がある。例えば、ガス源３５１Ｂからのバイミックスを用いてガス放電チャンバを洗い流すことができる。しかしながら、各洗い流しは、バイミックス内の無視できない量のガス成分（ネオン等の不活性ガスであり得るバッファガス等）を使用する。従って、本明細書に記載されるガス保守手順及びシステムは、バイミックス注入の頻度及び規模のうち１つ以上を低減することを目指している。このようにバイミックス注入の頻度及び／又は規模を低減させるので、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂは、より長い時間期間にわたってハロゲン（フッ素等）の注入がないことに耐える必要があり、このため、より多量の汚染がある状態で動作する。しかしながら、ガス注入の頻度、タイミング、又は規模（ガス保守スキーム）を選択又は選ぶ場合にガス保守手順及びシステムがガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数を考慮しなかった場合、ガス放電光源は、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数に応じて効率及びパワー出力が大きく損なわれる恐れがある。このため、本明細書に記載されるガス保守手順及びシステムは、ガス放電システム１０５、３０５の１つ以上の特性（使用年数等）に基づいてガス注入の頻度及び規模のうち１つ以上を選択的に選ぶ。従って、本明細書に記載されるガス保守手順及びシステムは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数に応じて、ガス混合物１４５で用いられるガス成分の使用を異なるレベルで低減させることを可能とする。
【００６３】
更に、本明細書に記載されるガス保守手順及びシステムは、セーフティネットサブプロセス（本明細書に記載される回復保守スキーム）も含む。このサブプロセスは、ガス放電光源１０５、３０５の動作特性を監視して、ガス注入がないことが今後のある時点で許容できないイベントを引き起こすか否かを判定する（例えば、パルス化光ビーム３２０、３７０内の特定の出力エネルギを得るためガス混合物１４５に入力する必要があるエネルギの許容できない上昇、又はパルス化光ビーム３２０、３７０の出力エネルギの許容できない低下）。これらのガス保守及び回復スキームは、自動的に、すなわちフィールドサービス技術者等の人による支援なしに実行することができる。回復保守スキームを用いて、ガス注入の頻度及び規模を最初のレベルに回復させるか、又は再充填を要求することができる（本明細書に記載されている）。
【００６４】
複数のガス源３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃ等が必要である理由は、ガス源３５１Ａのフッ素が、典型的にレーザ動作にとって望ましいよりも高い特定の分圧であるからである。より低い望ましい分圧でフッ素をＭＯガス放電チャンバ３３５Ａ又はＰＡガス放電チャンバ３３５Ｂに追加するため、ガス源３５１Ａのガスを希釈することができ、ガス源３５１Ｂのハロゲンを含まないガスをこの目的のために使用できる。
【００６５】
図示しないが、バルブシステム３５２のバルブは、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂの各々に割り当てられた複数のバルブを含むことができる。例えば、第１の速度でガスを各ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂ内に送出すると共に各ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂ外へ放出する注入バルブ、及び、第１の速度とは別個の（例えば第１の速度よりも高速の）第２の速度でガスを各ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂ内に送出すると共に各ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂ外へ放出するチャンバ充填バルブがある。
【００６６】
ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂで再充填スキームが実行される場合、例えば、（ガス混合物をガスダンプ３９０に放出することで）ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂを空にして、次にガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂに新しいガス混合物を再充填することにより、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂの各々におけるガスを全て入れ替える。再充填は、各ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂにおいてフッ素の特定の圧力及び濃度を得ることを目的として実行される。
【００６７】
ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂで注入スキームが実行される場合、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂを空にするのではなく少量を放出させるだけであり、その後、ガス放電チャンバ３３５Ａ、３３５Ｂにガス混合物を注入する。
【００６８】
再充填スキーム及び注入スキームは、ガス放電システム（１０５又は３０５）に適用されるガス保守スキームと見なされる。
【００６９】
図５を参照すると、ガス混合物１４５内のガス成分（ネオン等の不活性ガスであり得るバッファガス等）の量を管理するための手順５００は、ガス放電光源１００、３００によって実行される。手順５００は、エネルギ源１４０を介してエネルギがガス混合物１４５に供給されると共に増幅光ビーム１２０が出力装置１２５に提供されている間に実行できる。あるいは、手順５００は、エネルギ源１４０を介してエネルギがガス混合物１４５に供給されず、従って増幅光ビーム１２０が生成されていない間に実行できる。
【００７０】
手順５００は、ガス放電システム１０５、３０５におけるガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの各々に各ガス混合物１４５、３４５Ａ、３４５Ｂを充填することを含む（５０５）。各ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂでは、そのエネルギ源１４０を活性化することでパルス化エネルギが各ガス混合物１４５に供給され、これによって、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂからパルス化増幅光ビーム１２０、３７０、３２０を生成する（５１０）。
【００７１】
制御システムは、監視システム１１５から情報を受信し、ガス放電システム１０５、３０５の１つ以上の特性を決定する（５１５）。ガス放電システム１０５、３０５の１つ以上の特性は、例えばガス放電チャンバ１３５、３３５、３３５Ｂの使用年数を含み得る。ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数は、その特定のチャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに関連付けられたショット数（ｓｈｏｔ  ｃｏｕｎｔ）を調べることによって決定できる。このショット数は、新しいチャンバが設置された場合、制御システム１６０において手作業で新しい（例えばゼロ）値にリセットされる。ショット数は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂにおいてガス混合物１４５に供給されたエネルギパルス数の整数倍に相当する数である。
【００７２】
制御システム１６０は、ガス放電システムの決定された１つ以上の特性に基づいて、複数の実行可能なガス保守スキームからガス保守スキームを選択する（５２０）。次いで、選択したガス保守スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用する（５２５）。例えば制御システム１６０は、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、バルブシステム３５２内のバルブの１つ以上を開放又は閉鎖させることにより、ガス混合物１４５の成分の相対量を制御する。
【００７３】
各ガス保守スキームは、ガス放電システム１０５、３０５のガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む。
【００７４】
上述のように、ガス放電チャンバ１３５は、ガス混合物を構成する利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することにより、ガス混合物で充填される（５０５）。利得媒質は、アルゴン、クリプトン、又はキセノン等の貴ガス、及びフッ素等のハロゲンを含み得る。バッファガスは、ヘリウム又はネオン等の不活性ガスを含み得る。
【００７５】
ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂ内の電極対にパルス化電圧を印加してエネルギ源１４０、３４０Ａ、３４０Ｂを活性化することにより、パルス化エネルギを各ガス混合物１４５に供給して（５１０）、ガス混合物１４５内のハロゲン（例えばフッ素）に電気的刺激を与えることができる。
【００７６】
決定されるガス放電システムの特性の１つは、ガス放電システム１０５、３０５のガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つの使用年数である。使用年数は、ガス放電チャンバにガス混合物が充填された回数及びそのガス放電チャンバのエネルギ源が活性化された頻度のうち１つ以上に基づいて決定することができる。
【００７７】
制御システム１６０は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つの使用年数が第１の範囲内であると判定し得る。この場合、制御システム１６０は標準的なガス注入スキームを選択し、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのガス混合物１４５に少なくとも第１の量のバッファガス（例えばネオン）を送り込むことにより、選択されたガス注入スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用する。第１の範囲は、寿命の初期であるガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数を表し得る。これは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂが、寿命全体に比べて極めて小さい時間量にわたって動作状態であったことを意味する。第１の量のバッファガスは、ガス混合物のどのガス成分も節約を試みることなく適用される標準的な量とすることができる（ガス供給システム１５０、３５０からのガス注入の頻度及び規模に基づく）。
【００７８】
制御システム１６０は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つの使用年数が第２の範囲内であると判定し得る。この場合、制御システム１６０は節約ガス注入スキームを選択し、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのガス混合物１４５に第２の量のバッファガス（例えばネオン）を送り込むことにより、節約ガス注入スキームをガス放電システム１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに適用する。第２の量のバッファガスは第１の標準的な量よりも少ない。これは、節約ガス注入スキームではガス注入の頻度及び規模の一方又は双方を低減させることを意味する。第２の範囲は、中年期であるガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数を表す。これは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂが寿命全体の中間点に近い時間量にわたって動作状態であったことを意味する。
【００７９】
制御システム１６０は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つの使用年数が第３の範囲内であると判定し得る。この場合、制御システム１６０は、別の節約ガス注入スキーム（上述の節約ガス保守スキームとは別個のものであり得る）を選択し、制御システム１６０は、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのガス混合物１４５に第３の量のバッファガス（例えばネオン）を送り込むことにより、この別の節約ガス注入スキームをガス放電システム１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに適用する。第３の量のバッファガスは、第１の（標準的な）量よりも少ないが第２の量よりは多い。これは、この別の節約ガス注入スキームにおけるガス注入の頻度及び規模の一方又は双方が、標準的なガス注入スキームに比べると低減されるが、上述の節約ガス保守スキームで使用されるガス注入の頻度及び／又は規模よりは大きいことを意味する。第３の範囲は、寿命の後期であるガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの使用年数を表す。これは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂが寿命全体の中間点を過ぎた時間量にわたって動作状態であったことを意味する。
【００８０】
第１の使用年数範囲はある下限値以下の値とすることができ、第２の使用年数範囲はその下限値よりも大きい値とすることができ、第３の使用年数範囲はある上限値よりも大きい値とすることができる。例えば、第１の範囲はエネルギ源１４０の０〜１０億パルスであり、第２の範囲はエネルギ源１４０の１０〜２５０億パルスであり、第３の範囲はエネルギ源１４０の２５０億よりも多い（例えば２５０〜３００億）パルスとすることができる。従って、この例では、若いガス放電システム１０５は１０億以下のパルス数動作したシステム１０５であり、中年期のガス放電システム１０５は１０〜２５０億パルス数動作したシステム１０５であり、古いガス放電システム１０５は２５０億を超えるパルス数動作したシステム１０５である。
【００８１】
第１の範囲は使用年数の第１の値であり、第２の範囲は使用年数の第２の値であり得る。第３の範囲は使用年数の第３の値であり得る。
【００８２】
第２の範囲は第１の範囲とは別個のものであり得る。
【００８３】
他の実装では、この代わりに又はこれに加えて、標準的なガス注入スキームは、第１の時間的頻度でガス放電チャンバのガス混合物にバッファガスを送り込むこと又はバッファガスの注入を実行することを含み、節約ガス保守スキームは、第１の時間的頻度とは異なる第２の時間的頻度でガス放電チャンバのガス混合物にバッファガスを送り込むこと又はバッファガスの注入を実行することを含む。第２の時間的頻度は第１の時間的頻度よりも低い。
【００８４】
いくつかの実装では、時間的頻度はパルス又はショットで測定される。例えば標準的なガス注入スキームは、特定の数のパルスがエネルギ源１４０に供給されるたびに、ガス放電チャンバのガス混合物へのバッファガスの注入を実行することを含み得る。例えば、１００万パルスのパルス化光ビーム１２０が生成されるたびに（すなわち１００万パルスのエネルギがエネルギ源１４０に供給された後に）、標準的なガス注入スキームのもとで注入が実行される。別の例として、節約ガス保守スキームでは、２００万パルスのパルス化光ビーム１２０が生成されるたびに、ガス混合物へのバッファガスの注入が行われる。この例では、バッファガスの注入はパルスとパルスとの間に実行され得る。
【００８５】
他の実装では、時間的頻度は、パルス又はショットの数を考慮することなく時間で測定される。例えば標準的なガス注入スキームは、Ｘ分ごとにガス混合物へのバッファガスの注入を実行することを含み、節約ガス保守スキームは、Ｙ分ごとにガス混合物へのバッファガスの注入を実行することを含み得る。ここでＹはＸよりも小さい。この例では、バッファガスの注入は、エネルギ源１４０に対するエネルギの供給が停止した後に実行され得る。
【００８６】
上述のように、ガス放電チャンバのガス混合物にバッファガスが注入されるが、上述のようにバッファガスは他のガス成分と混合されているので、これは、少なくとも１つのガス放電チャンバのガス混合物に利得媒質の１つ以上の成分を注入することも含む。
【００８７】
また、制御システム１６０は、ガス放電光源１０５、３０５の１つ以上の動作特性を与える情報を監視システム１５５から受信することができる。制御システム１６０は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外であるか否かを判定する。また、制御システム１６０が、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外であると判定した場合、制御システム１６０は回復ガス保守スキームを選択し、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、選択した回復ガス保守スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用する。
【００８８】
ガス供給システム１５０、３５０は、回復注入スキーム及び再充填スキームのうち１つ以上をガス放電システム１０５、３０５に適用することにより、選択した回復ガス保守スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用する。
【００８９】
回復注入スキームでは、ガス供給システム１５０、３５０は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つのガス混合物１４５に対するバッファガスの注入を実行し、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのガス混合物１４５内のバッファガスの相対量を増大させる。例えば、回復注入スキームにおいてガス供給システム１５０、３５０は、ガス注入を実行する時間的頻度を変更するか、又は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外であるという判定の前に送り込まれた量とは異なる量のバッファガスをガス混合物１４５に送り込むことができる。
【００９０】
ガス供給システム１５０、３５０は、ガス注入を実行する頻度を高くすることにより、ガス注入を実行する時間的頻度を変更できる。
【００９１】
ガス供給システム１５０、３５０は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外であるという判定の前に送り込まれたものよりも少ないバッファガスをガス混合物１４５に送り込むことによって、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが許容可能範囲外であるという判定の前に送り込まれた量とは異なる量のバッファガスをガス混合物１４５に送り込むことができる。
【００９２】
ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの各々に各ガス混合物１４５が充填された後、ガス供給システム１５０、３５０は、選択されたガス保守スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用する。更に、ガス供給システム１５０、３５０が選択されたガス保守スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用した後、制御システム１６０は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに対して再充填スキームを実行するようガス供給システム１５０、３５０に命令することができる。再充填スキームは、ガス放電システム１０５、３０５のガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂの各々を空にすることと、ガス源３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃ等のうち１つ以上からの新しいガス混合物を各ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに再充填することと、を含む。例えば、ガス源３５１Ａ及び３５１Ｂを再充填に使用することができ、バルブシステム３５２を用いて各ガス源３５１Ａ、３５１Ｂから流れるガス混合物間の相対流量を調整することができる。
【００９３】
従って、上述のように、ガス放電システム１０５、３０５に適用されるガス保守スキームは、ガス混合物１４５に送り込まれる成分ガス（バッファガス等）の量、及びガス混合物１４５への成分ガス（バッファガス等）の注入を実行する時間的頻度のパラメータのうち１つ以上を含む。
【００９４】
また、ガス保守スキームのうち少なくとも１つは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つを空にすることと、空になったガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに新しいガス混合物１４５を再充填することと、を含む再充填スキームとすることができる。
【００９５】
先に検討したように、上述のガス保守スキームに加えて、ガス放電光源１００、３００が出力装置１２５において許容可能なレベルで動作を継続することを保証するため、回復保守スキームを実行することができる。
【００９６】
再び図５を参照すると、回復保守サブ手順５３０は、ガス保守スキーム５００の動作中又はその後で以下のように実行され、ガス放電光源１００、３００によって実行される。制御システム１６０は、監視システム１５５によって測定又は監視されるガス放電光源１００、３００の１つ以上の動作特性を受信する（５３５）。制御システム１６０は、ガス放電光源１００、３００のそれらの動作特性を解析し（５４０）、この解析に基づいて、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になるか否か判定する（５４５）。制御システム１６０が、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になると判定した場合（５４５）、制御システム１６０は、実行可能な回復ガス保守スキームセットから特定の回復ガス保守スキームを選択し（５５０）、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つのガス混合物１４５の成分ガス（ネオンのバッファガス等）の相対量を増大させることにより、選択された回復ガス保守スキームをガス放電システム１０５、３０５に適用する（５５５）。少なくとも１つのガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに回復ガス注入スキームを適用することによって、ガス混合物１４５の成分ガスの相対量を増大させることができる。
【００９７】
回復注入スキームは、上述のように成分ガスの注入を実行する時間的頻度を高くすることにより、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに適用することができる。この代わりに又はこれに加えて、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になるという判定の前に送り込まれた量よりも多くの成分ガスをガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのガス混合物１４５に送り込むことによって、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに回復注入スキームを適用することができる。
【００９８】
監視され得るガス放電光源１００、３００の例示的な動作特性は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つのガス混合物１４５に供給する必要のあるパルス化エネルギである。監視され得るガス放電光源１００、３００の別の例示的な動作特性は、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つから出力されるパルス化増幅光ビーム１２０、３２０、３７０のエネルギである。
【００９９】
これらの動作特性は、ガス放電光源１００、３００の１つ以上の特性を測定することによって監視できる。この測定特性には、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物に供給されるパルス化エネルギ、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つから出力されるパルス化増幅光ビームのエネルギ、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つのガス混合物に供給されるパルス化エネルギの経時的な変化、及び、ガス放電チャンバのうち少なくとも１つから出力されるパルス化増幅光ビームのエネルギの経時的な変化が含まれる。ガス混合物１４５に供給されるパルス化エネルギは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂ内のエネルギ源１４０、３４０Ａ、３４０Ｂに印加される電圧に直接相関している。
【０１００】
動作特性（ガス放電チャンバのうち少なくとも１つから出力されるパルス化増幅光ビームのエネルギ、又は１つ以上のガス放電チャンバ内のガス混合物に供給されるパルス化エネルギ等）の経時的な変化を監視することによって、動作特性が経時的にどのように変化しているかを調べることができ、また、その瞬時勾配を大まかに観察することで、特性が一方向に急激に上昇していて今後のある時点で許容可能範囲外になり得るかどうか調べることができる。
【０１０１】
測定特性は、測定特性の平均値とすることができる。例えば、ガス混合物１４５に供給されたあるパルス数（例えば数百又は数千）のエネルギにおける測定特性の平均値である。このようにして、計算から誤った値又は外れ値を排除し、回復ガス保守スキームを必要でない時に強要することを回避できる。
【０１０２】
測定特性の値は、再帰的最小二乗（ＲＬＳ：ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  ｌｅａｓｔ  ｓｑｕａｒｅｓ）フィルタ等の適応フィルタを用いて平均することができる。そのようなフィルタは、測定特性の平均値を用いて、時系列を予測する線形モデルのための瞬時勾配及びオフセット値を計算することができ、従って勾配の値を用いて予測を決定できる。例えば、制御システム１６０が、〔ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つのガス混合物１４５に供給する必要がある〕パルス化エネルギ、及び、〔ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つから出力された〕パルス化増幅光ビーム１２０、３２０、３７０のエネルギのうち１つ以上が、１０００万パルス（これが今後のある時点である）内で所定の各閾値と交差すると予測する場合、制御システム１６０は、監視された各動作特性が今後のある時点で許容可能範囲外になると判定することができ、制御システム１６０は、この判定に障害（ｆａｕｌｔ）状態２を割り当てる。別の例として、制御システム１６０が、〔ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つのガス混合物１４５に供給する必要がある〕パルス化エネルギ、及び、〔ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのうち少なくとも１つから出力された〕パルス化増幅光ビーム１２０、３２０、３７０のエネルギのうち１つ以上が、２０００万パルス（これが今後のある時点である）内で所定の各閾値と交差すると予測する場合、制御システム１６０は、監視された各動作特性が今後のある時点で許容可能範囲外になるリスクがあると判定することができ、制御システム１６０は、この判定に障害状態１を割り当てる。制御システム１６０が判定に障害状態１を割り当てた場合、制御システム１６０は、ガス放電システム１０５、３０５に標準的なガス注入スキームを適用する（これによって、リスクが生じる前の値である基準値にガス注入レベルを回復させる）回復ガス保守スキームを選択することができる。制御システム１６０が判定に障害状態２を割り当てた場合は、障害に対するリスクがはるかに高く、より即時的かつ積極的なアクションセットを実行するべきであるので、制御システム１６０は回復ガス保守スキームに加えて再充填スキームを含み得る。
【０１０３】
適応フィルタは、その線形モデルが予測に適合しない場合、リセットする必要があり得る。これは、ガス放電光源１００、３００の動作条件が変化した場合に起こる可能性がある。また、適応フィルタは忘却係数（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）を含むことがあり、勾配の大きさが制限されており有限記憶を有し得る（従ってあまり高速に変化できない）ので、全ての変数は再充填の際に初期化され得る。
【０１０４】
制御システム１６０は、ガス放電光源１００、３００の１つ以上の動作特性の値を計算することによってこれらの動作特性を監視できる。制御システム１６０は、動作特性の計算値のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否か判定することによって、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否か判定できる。制御システム１６０は、動作特性の平均値を計算することによって動作特性の値を計算できる。
【０１０５】
ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに再充填スキームを適用することによって、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂのガス混合物１４５内の成分ガスの相対量を増大させることができる。再充填スキームは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂからガス混合物１４５をパージすることと、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに成分ガスを含む新しいガス混合物を充填することと、を含む。
【０１０６】
制御システム１６０は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になる可能性があるか否か判定することによって、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になるか否か判定できる。
【０１０７】
制御システム１６０は、例えば、１つ以上の監視された動作特性の各々の変化率を決定すること、及び／又は、１つ以上の監視された動作特性の各々の変化率が、監視された動作特性が今後のある時点で許容可能範囲外になる可能性があることを示すか否か判定することによって、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点で許容可能範囲外になるか否か判定できる。
【０１０８】
また、制御システム１６０は、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において別の許容可能範囲外になるか否か判定することができる。更に、制御システム１６０が、１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点においてその別の許容可能範囲外になると判定した場合、制御システム１６０は、ガス供給システム１５０、３５０に信号を送信して、少なくとも１つのガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂに再充填スキームを適用することができる。再充填スキームは、ガス放電チャンバ１３５、３３５Ａ、３３５Ｂからガス混合物１４５をパージすることと、パージされたガス放電チャンバに成分ガスを含む新しいガス混合物１４５を充填することと、を含む。
【０１０９】
図６を参照すると、動作特性を解析し（５４０）、その解析に基づいて監視された動作特性が今後のある時点で許容可能範囲外になるか否か判定し（５４５）、回復ガス保守スキームを選択する（５５０）ための例示的な手順６４０、６４５、６５０が、制御システム１６０によって実行される。
【０１１０】
手順６４０において、制御システムは、監視されている動作特性の各々について（５３５）解析を実行する（６４０−１、６４０−２、・・・、６４０−Ｎ）。これらの各解析（６４０−１、６４０−２、・・・、６４０−Ｎ）からの出力は手順６４５に送出され、これらの出力に基づいて各判定（６４５−１、６４５−２、・・・、６４５−Ｎ）が実行される。動作特性１に関する判定によって、動作特性１が今後のある時点で範囲外になることがわかった場合、制御システム１６０はこの判定に関連付けられた回復ガス保守スキームを選択する（６５０−１）。同様に、動作特性２に関する判定によって、動作特性２が今後のある時点で範囲外になることがわかった場合、制御システム１６０はこの判定に関連付けられた回復ガス保守スキームを選択する（６５０−２）。次いで制御システム１６０は、各動作特性について選択された回復ガス保守スキーム１、２、・・・Ｎの各々を検討し、最終的な回復ガス保守スキームを出力するため選択する。従って、例えば制御システム１６０は、動作特性の１つが第１の今後の時点で範囲外になると判定し、更に、残りの動作特性の全てが第１の今後の時点よりも後の第２の今後の時点で範囲外になると判定する可能性がある。この場合、制御システム１６０は、ガス放電システム１０５、３０５の全てのチャンバ内の全てのガス混合物の完全な再充填を必要とする光源１００全体の回復ガス保守スキームを選択することができる。
【０１１１】
図７を参照すると、第１の動作特性について例示的な手順７４０−１、７４５−１、７５０−１が順次実行される。これらの例示的な手順７４０−１、７４５−１、７５０−１は他の動作特性にも適用できる。
【０１１２】
手順７４０−１は全体として、動作特性ＯＣが光源１００の使用量（ＵＭ）によってどのように変化するかを決定する。光源の使用量（ＵＭ）は、任意の有用な単位で測定され、光源チャンバ１３５で最後に再充填が行われた後の経過時間で測定することができる（例えば秒単位、分単位、時間単位等）。他の実装では、光源チャンバ１３５で最後に再充填が行われた時点からのパルス化増幅光ビーム１２０のパルス又はショット数をカウントすることによって、使用量が測定される。
【０１１３】
更に、手順７４０−１は全体として、長期間の傾向を監視すると共に短い時間尺度で発生する値の変化を切り捨てるため、動作特性ＯＣ及び使用量ＵＭの値を平均化することによって動作する。
【０１１４】
手順７４０−１において、最初に制御システム１６０は、光源使用量ＵＭ（ショット又はパルスの平均数で測定できる）に対する動作特性ＯＣの前処理平均化を実行する（７００−１）。平均化によって、長期間の傾向を監視することが保証される。次に制御システム１６０は、次のモデル計算から性質上一時的である値を間引くため、平均化された動作特性が許容可能範囲外の値であるか否かを判定する（７０５−１）。
【０１１５】
次の値が間引かれていないと仮定して（７０５−１）、制御システム１６０は、使用量ＵＭ及び動作特性ＯＣの間の適合モデルを、動作特性ＯＣ及び使用量ＵＭの平均値によって更新する（７１０−１）。光源１００のガス放電チャンバ１３５内のガス混合物の再充填の後、モデルは標準的なモデルにセットして開始することができ、次いで（再帰的最小二乗プロセスを用いて）モデルは各平均値で再帰的に更新されることに留意すべきである。いくつかの実装において、モデルは使用量ＵＭ及び動作特性ＯＣの間の線形適合とすることができる。この場合、制御システム１６０は７１０−１において、動作特性ＯＣにおける局所勾配の値（動作特性ＯＣが特定の使用量ＵＭに対してどのように変化するかの測定値）及びオフセットを出力する。他の実装において、モデルは使用量ＵＭ及び動作特性ＯＣの間の非線形適合であり、制御システム１６０は７１０−１においてモデルの係数セットを出力する。
【０１１６】
次に制御システム１６０は、更新したモデル（７１０−１）からの出力に基づく第１の経過使用量ＵＭに対する動作特性の値（７１５−１）と、更新したモデル（７１０−１）からの出力に基づく第２の経過使用量ＵＭに対する動作特性の値（７２０−１）と、を予測する。例えば、モデルが線形適合であると共に、更新したモデル（７１０−１）の出力が、動作特性ＯＣが使用量ＵＭによってどのように変化するかを表す局所勾配である場合、予測によって、第１の経過使用量ＵＭに対応する動作特性ＯＣ（７１５−１）及び第２の経過使用量ＵＭに対応する動作特性ＯＣ（７２０−１）を測定することができる。例えば、第１の経過使用量ＵＭに対する動作特性ＯＣの値（７１５−１）は、更に１０００万パルスが経過した後の動作特性ＯＣの値であり得る（この動作特性ＯＣの値を故障（ｆａｉｌ）ＯＣと呼ぶことができる）。別の例として、第１の経過使用量ＵＭに対する動作特性ＯＣの値（７１５−１）は、更に２０００万パルスが経過した後の動作特性ＯＣの値であり得る（この動作特性ＯＣの値をリスクＯＣと呼ぶことができる）。
【０１１７】
一度これらの予測値が計算されたら（７１５−１、７２０−１）、各予測値が所定の１又は複数の閾値を超えているか否かについて判定が行われる（それぞれ７３０−１、７３５−１）。
【０１１８】
図８を参照すると、手順７４０−１の間の様々な出力のグラフ８００、８０５、８１０が示されている。グラフ８００は、経過使用量ＵＭに対する７１０−１の更新モデルにおける局所勾配の値（経過使用量ＵＭに対する動作特性ＯＣの変化）を示す。グラフ８０５は、７２０−１で出力された第２の経過使用量ＵＭの後の動作特性ＯＣの予測値を示す。グラフ８１０は、７１５−１で出力された第１の経過使用量ＵＭの後の動作特性ＯＣの予測値を示す。この例では動作特性ＯＣが上昇する傾向があるので、高い閾値レベル８１５が示されている。リスク信号８０５が高い閾値レベル８１５と交差する場合、制御システム１６０は、障害が発生するリスクがあると判断し、第１の警告が出される。リスク信号８０５が高い閾値レベル８１５と交差し、かつ、故障信号８１０が高い閾値レベル８１５と交差する場合、制御システム１６０は、障害が差し迫っていると判断し、第２の警告が出される。制御システム１６０は、出された警告に応じて適切な回復ガス保守スキームを選択する。
【０１１９】
一例として、監視されている動作特性ＯＣ（５３５）がガス放電チャンバ内のガス混合物１４５に供給する必要のあるパルス化エネルギである場合、これは、エネルギ源１４０に供給された電圧を監視することによって監視できる。高い閾値レベル８１５は１１５０ボルトとすることができ、低い閾値レベル（図８には示されていない）は８７０ボルトとすることができる。別の例として、監視されている動作特性ＯＣ（５３５）がガス放電チャンバのうち少なくとも１つから出力されたパルス化増幅光ビームの出力エネルギである場合、パルス化増幅光ビームの出力エネルギを直接監視することができる。高い閾値レベル８１５は４ミリジュール（ｍＪ）とすることができ、低い閾値レベルは０．２ｍＪとすることができる。
【０１２０】
図４を参照すると、概ね制御システム１６０は、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうち１つ以上を含む。制御システム１６０は、読み取り専用メモリ及び／又はランダムアクセスメモリであり得るメモリ４００を含む。コンピュータプログラム命令及びデータを有形に（ｔａｎｇｉｂｌｙ）具現化するのに適したストレージデバイスは、不揮発性メモリの全ての形態を含み、一例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリデバイス等の半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及び着脱可能ディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、及びＣＤ−ＲＯＭディスクが挙げられる。また、制御システム１６０は、１つ以上の入力デバイス４０５（キーボード、タッチスクリーン、マイクロホン、マウス、ハンドヘルド型入力デバイス等）、及び１つ以上の出力デバイス４１０（スピーカ又はモニタ等）も含むことができる。
【０１２１】
制御システム１６０は、１つ以上のプログラマブルプロセッサ４１５、及び、プログラマブルプロセッサ（プロセッサ４１５等）によって実行するため機械読み取り可能ストレージデバイスにおいて有形に具現化された１つ以上のコンピュータプログラム製品４２０を含む。１つ以上のプログラマブルプロセッサ４１５の各々は、入力データに対して動作すると共に適切な出力を発生することにより、命令のプログラムを実行して所望の機能を遂行できる。概して、プロセッサ４１５はメモリ４００から命令及びデータを受信する。前述したもののうちいずれも、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補足するか又はＡＳＩＣ内に組み込むことができる。
【０１２２】
制御システム１６０は例えば、監視システム１５５からデータを受信するためのシステム４２５、このデータを解析してどの種類のアクションを発生するべきか決定するためのシステム４３０、及び、システム４３０から出力された決定に基づいてガス供給システム１５０に信号を出力するためのシステム４３５のような、様々な処理システムを含む。これらの処理システムの各々は、複数のプロセッサのような１つ以上のプロセッサによって実行されるコンピュータプログラム製品セットとすることができる。制御システム１６０は、ガス保守に関連しない他のタスクを実行するための他の処理システム（包括的にボックス４４０で表されている）を含むことができる。
【０１２３】
他の実装も以下の特許請求の範囲内である。
【０１２４】
例えば、制御システム１６０によって決定できるガス放電システム１０５の１つ以上の特性は、ガス放電システム１０５から出力されたパルス化光ビーム１２０の特性を含み得る。決定できる例示的な特性には、パルス化光ビーム１２０のエネルギ、パルス化光ビーム１２０の光学発散、及びパルス化光ビーム１２０の帯域幅が含まれる。別の例として、制御システム１６０によって決定できるガス放電システム１０５の１つ以上の特性は、ガス放電システム１０５の動作効率を含むことができ、この効率は、パルス化光ビーム１２０の様々な特性及びエネルギ源１４０に供給されるエネルギを測定することによって決定できる。
【図１】
2019501532.tif 000002
【図２】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月23日(2018.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムを備えるガス放電光源を動作させる方法であって、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容し、
前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填することと、
各ガス放電チャンバにおいて、そのエネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを前記各ガス混合物に供給し、これによって前記ガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成することと、
前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することと、
前記ガス放電システムの前記決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択することと、
前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することと、を含み、
ガス保守スキームは、前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む、方法。
【請求項２】
前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定することは、前記ガス放電システムにおける前記ガス放電チャンバの各々の１つ以上の特性を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ガス放電チャンバに前記各ガス混合物を充填することは、前記ガス放電チャンバに利得媒質とバッファガスとの混合物を充填することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つの使用年数が第１の範囲内であると判定された場合に標準的なガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択されたガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、第１の時間的頻度で前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物へのバッファガスの注入を実行することを含み、
前記複数の実行可能なガス保守スキームから前記ガス保守スキームを選択することは、前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記使用年数が第２の範囲内であると判定された場合に節約ガス注入スキームを選択することを含み、
前記選択された節約ガス注入スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記第１の時間的頻度とは異なる第２の時間的頻度で前記少なくとも１つのガス放電チャンバの前記ガス混合物への前記バッファガスの注入を実行することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ガス放電光源の１つ以上の動作特性を監視することと、
前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になるか否かを判定することと、
前記１つ以上の監視された動作特性のいずれかが今後のある時点において許容可能範囲外になると判定された場合、回復ガス保守スキームを選択し、前記選択された回復ガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用することは、前記ガス放電チャンバの各々に各ガス混合物を充填した後に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ガス保守スキームは、以下のパラメータ、すなわち
前記ガス混合物に送り込まれる成分ガスの量、及び
前記ガス混合物への前記成分ガスの注入を実行する時間的頻度、
のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス保守スキームのうち１つは、前記ガス放電チャンバのうち少なくとも１つを空にすることと、空にしたガス放電チャンバに新しいガス混合物を再充填することと、を含む再充填スキームである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電光源を動作させる方法であって、
エネルギ源を収容しているガス放電チャンバにガス混合物を充填することと、
前記エネルギ源を活性化することでパルス化エネルギを前記ガス混合物に供給し、これによってパルス化増幅光ビームを生成することと、
前記ガス放電チャンバの１つ以上の特性を決定することと、
前記ガス放電チャンバの前記決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能な注入スキームから注入スキームを選択することと、
前記選択された注入スキームを前記ガス放電チャンバに適用することと、を含み、
注入スキームは、前記ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む、方法。
【請求項１０】
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギ源を収容すると共に利得媒質を含むガス混合物を含む、ガス放電システムと、
ガス保守システムであって、
ガス供給システムと、
監視システムと、
前記ガス供給システム及び前記監視システムに結合された制御システムであって、
各エネルギ源を活性化し、それによってそのガス放電チャンバからパルス化増幅光ビームを生成するための信号を与え、
前記監視システムから情報を受信し、この受信した情報に基づいて前記ガス放電システムの１つ以上の特性を決定し、
前記ガス放電システムの前記決定された１つ以上の特性に基づいて複数の実行可能なスキームからガス保守スキームを選択し、
前記ガス供給システムに信号を与え、これによって前記選択されたガス保守スキームを前記ガス放電システムに適用する、
ように構成された制御システムと、を有するガス保守システムと、を備え、
ガス保守スキームは、前記ガス放電システムの前記ガス放電チャンバに１つ以上の補足ガス混合物を追加することに関連した１つ以上のパラメータを含む、
ガス放電光源。
【国際調査報告】
2019501532.tif 000010
2019501532.tif 000011