(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを封入するレーザチャンバと、
前記レーザチャンバの内部に配置された一対の電極と、
前記電極間にパルス電圧を供給する電源部と、
前記レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、
前記レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、
前記電極の劣化パラメータであって前記電極が前記レーザチャンバの内部に設置されてからの、前記電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数である前記電極の劣化パラメータが示す前記電極の劣化の進行に基づいて、前記レーザチャンバの内部のガスの交換割合を増加させるように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御するガス制御部と、
前記電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数の初期値を入力する入力部と、
前記電極間に新たに供給されたパルス電圧のパルス数を前記初期値に加算するレーザ制御部と、
を備える、エキシマレーザ装置。
【請求項２】
ガスを封入するレーザチャンバと、
前記レーザチャンバの内部に配置された一対の電極と、
前記電極間にパルス電圧を供給する電源部と、
前記レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、
前記レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、
前記電極の劣化パラメータであって前記電極が前記レーザチャンバの内部に設置されてからの、前記電極間に投入されたエネルギーの積算値である前記電極の劣化パラメータが示す前記電極の劣化の進行に基づいて、前記レーザチャンバの内部のガスの交換割合を増加させるように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御するガス制御部と、
前記電極間に投入されたエネルギーの積算値の初期値を入力する入力部と、
前記電極間に新たに投入されたエネルギーを前記初期値に加算するレーザ制御部と、
を備える、エキシマレーザ装置。
【請求項３】
前記ガス制御部は、前記電極の劣化パラメータに基づいて、前記レーザチャンバの内部のガスの一部を交換する量を判定し、判定された量のガスを交換するように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御する、請求項１又は請求項２記載のエキシマレーザ装置。
【請求項４】
前記ガス制御部は、前記電極の劣化パラメータに基づいて、前記レーザチャンバの内部のガスの一部を交換する頻度を判定し、判定された頻度でガスを交換するように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御する、請求項１又は請求項２記載のエキシマレーザ装置。
【請求項５】
ガスを封入するレーザチャンバと、
前記レーザチャンバの内部に配置された少なくとも一対の電極と、
前記電極間にパルス電圧を供給する電源部と、
前記レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、
前記レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、
前記電極の劣化パラメータであって前記電極が前記レーザチャンバの内部に設置されてからの、前記電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数である前記電極の劣化パラメータが第１の値である場合に、前記レーザチャンバの内部のガスの量に対して第１の割合に相当する第１の量のガスを交換するように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御し、前記電極の劣化パラメータが前記第１の値より電極が劣化していることを示す第２の値である場合に、前記レーザチャンバの内部のガスの量に対して前記第１の割合より大きい第２の割合に相当する第２の量のガスを交換するように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御する、ガス制御部と、
前記電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数の初期値を入力する入力部と、
前記電極間に新たに供給されたパルス電圧のパルス数を前記初期値に加算するレーザ制御部と、
を備える、エキシマレーザ装置。
【請求項６】
ガスを封入するレーザチャンバと、
前記レーザチャンバの内部に配置された少なくとも一対の電極と、
前記電極間にパルス電圧を供給する電源部と、
前記レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、
前記レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、
前記電極の劣化パラメータであって前記電極が前記レーザチャンバの内部に設置されてからの、前記電極間に投入されたエネルギーの積算値である前記電極の劣化パラメータが第１の値である場合に、前記レーザチャンバの内部のガスの量に対して第１の割合に相当する第１の量のガスを交換するように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御し、前記電極の劣化パラメータが前記第１の値より電極が劣化していることを示す第２の値である場合に、前記レーザチャンバの内部のガスの量に対して前記第１の割合より大きい第２の割合に相当する第２の量のガスを交換するように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御する、ガス制御部と、
前記電極間に投入されたエネルギーの積算値の初期値を入力する入力部と、
前記電極間に新たに投入されたエネルギーを前記初期値に加算するレーザ制御部と、
を備える、エキシマレーザ装置。
【請求項７】
ガスを封入するレーザチャンバと、
前記レーザチャンバの内部に配置された一対の電極と、
前記電極間にパルス電圧を供給する電源部と、
前記レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、
前記レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、
ガス制御部であって、
前記電極の劣化パラメータの値が第１の範囲内である場合よりも前記電極が劣化していることを示す第２の範囲内である場合に、前記電極の劣化パラメータの値が前記第１の範囲内である場合の前記レーザチャンバの内部のガスの交換量よりもガスの交換量を増加させるように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御し、
前記電極の劣化パラメータの値が、前記電極の寿命が到来していることを示す第３の範囲内である場合に、寿命到来信号を出力し、前記寿命到来信号を出力した後、延命信号を受信した場合に、前記電極の劣化パラメータの値が前記第２の範囲内である場合の前記レーザチャンバの内部のガスの交換量よりもガスの交換量をさらに増加させるように前記ガス供給部及び前記ガス排気部を制御する
前記ガス制御部と、
を備える、エキシマレーザ装置。
【請求項８】
前記ガス制御部は、前記延命信号を受信した場合に、前記レーザチャンバの内部のガスの交換量を、前記電極の劣化パラメータの値が前記第２の範囲内である場合のガスの交換量の１．５倍以上、３倍以下とする、請求項７記載のエキシマレーザ装置。
【請求項９】
前記寿命到来信号に基づいて前記電極の寿命が到来していることをユーザに示す警告手段と、
前記延命信号の入力を受付ける入力手段と、
をさらに備える、請求項７記載のエキシマレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エキシマレーザ装置及びエキシマレーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体露光装置（以下、「露光装置」という）においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。一般的に、露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられる。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線のレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長１９３ｎｍの紫外線のレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０１００９８０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／０２３９３２２号明細書
【特許文献３】特開平１０−１９０１０３号公報
【特許文献４】米国特許第６４９０３０７号明細書
【特許文献５】特開昭６３−０８６５９３号公報
【特許文献６】米国特許第５１４２５４３号明細書
【特許文献７】米国特許第７７４１６３９号明細書
【概要】
【０００４】
本開示の第１の観点に係るエキシマレーザ装置は、ガスを封入するレーザチャンバと、レーザチャンバの内部に配置された一対の電極と、電極間にパルス電圧を供給する電源部と、レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、電極の劣化パラメータであって電極がレーザチャンバの内部に設置されてからの、電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数である電極の劣化パラメータが示す電極の劣化の進行に基づいて、レーザチャンバの内部のガスの交換割合を増加させるようにガス供給部及びガス排気部を制御するガス制御部と、電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数の初期値を入力する入力部と、電極間に新たに供給されたパルス電圧のパルス数を初期値に加算するレーザ制御部と、を備えてもよい。
本開示の第２の観点に係るエキシマレーザ装置は、ガスを封入するレーザチャンバと、レーザチャンバの内部に配置された一対の電極と、電極間にパルス電圧を供給する電源部と、レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、電極の劣化パラメータであって電極がレーザチャンバの内部に設置されてからの、電極間に投入されたエネルギーの積算値である電極の劣化パラメータが示す電極の劣化の進行に基づいて、レーザチャンバの内部のガスの交換割合を増加させるようにガス供給部及びガス排気部を制御するガス制御部と、電極間に投入されたエネルギーの積算値の初期値を入力する入力部と、電極間に新たに投入されたエネルギーを初期値に加算するレーザ制御部と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の第３の観点に係るエキシマレーザ装置は、ガスを封入するレーザチャンバと、レーザチャンバの内部に配置された少なくとも一対の電極と、電極間にパルス電圧を供給する電源部と、レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、電極の劣化パラメータであって電極がレーザチャンバの内部に設置されてからの、電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数である電極の劣化パラメータが第１の値である場合に、レーザチャンバの内部のガスの量に対して第１の割合に相当する第１の量のガスを交換するようにガス供給部及びガス排気部を制御し、電極の劣化パラメータが第１の値より電極が劣化していることを示す第２の値である場合に、レーザチャンバの内部のガスの量に対して第１の割合より大きい第２の割合に相当する第２の量のガスを交換するようにガス供給部及びガス排気部を制御する、ガス制御部と、電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数の初期値を入力する入力部と、電極間に新たに供給されたパルス電圧のパルス数を初期値に加算するレーザ制御部と、を備えてもよい。
本開示の第４の観点に係るエキシマレーザ装置は、ガスを封入するレーザチャンバと、レーザチャンバの内部に配置された少なくとも一対の電極と、電極間にパルス電圧を供給する電源部と、レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、電極の劣化パラメータであって電極がレーザチャンバの内部に設置されてからの、電極間に投入されたエネルギーの積算値である電極の劣化パラメータが第１の値である場合に、レーザチャンバの内部のガスの量に対して第１の割合に相当する第１の量のガスを交換するようにガス供給部及びガス排気部を制御し、電極の劣化パラメータが第１の値より電極が劣化していることを示す第２の値である場合に、レーザチャンバの内部のガスの量に対して第１の割合より大きい第２の割合に相当する第２の量のガスを交換するようにガス供給部及びガス排気部を制御する、ガス制御部と、電極間に投入されたエネルギーの積算値の初期値を入力する入力部と、電極間に新たに投入されたエネルギーを初期値に加算するレーザ制御部と、を備えてもよい。
【０００７】
本開示の第５の観点に係るエキシマレーザ装置は、ガスを封入するレーザチャンバと、レーザチャンバの内部に配置された一対の電極と、電極間にパルス電圧を供給する電源部と、レーザチャンバの内部へのガスの供給を行うガス供給部と、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を行うガス排気部と、ガス制御部であって、電極の劣化パラメータの値が第１の範囲内である場合よりも電極が劣化していることを示す第２の範囲内である場合に、電極の劣化パラメータの値が第１の範囲内である場合のレーザチャンバの内部のガスの交換量よりもガスの交換量を増加させるようにガス供給部及びガス排気部を制御し、電極の劣化パラメータの値が、電極の寿命が到来していることを示す第３の範囲内である場合に、寿命到来信号を出力し、寿命到来信号を出力した後、延命信号を受信した場合に、電極の劣化パラメータの値が第２の範囲内である場合のレーザチャンバの内部のガスの交換量よりもガスの交換量をさらに増加させるようにガス供給部及びガス排気部を制御するガス制御部と、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、本開示における一対の電極の劣化パラメータとガスの交換割合との関係の一例を示すグラフである。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成を模式的に示す。
【図３】図３は、第１の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。
【図４】図４は、第１の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【図５】図５は、第１の実施形態において電極間の印加電圧を制御するためのフローチャートである。
【図６】図６は、第１の実施形態においてエキシマレーザ装置のデューティーを算出するためのフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態において当該レーザチャンバの全パルス数を算出するためのフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態において当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値を算出するためのフローチャートである。
【図９】図９は、第１の実施形態においてレーザ光のパルスエネルギー安定性を算出するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の実施形態においてレーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度を算出するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態において全ガス交換後のパルス数を算出するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、第１の実施形態において全ガス交換後の時間を算出するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、図４に示されるガス制御パラメータの読み込み処理の例を示すフローチャートである。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図４に示すガス制御間隔を算出する処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、エキシマレーザ装置のデューティーと図１４Ａにおいて算出されるガス制御間隔との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、図４に示すハロゲンガス分圧を算出する処理の例を示すフローチャートである。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図４に示すガス交換量を算出する処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、電極の劣化パラメータと図１６Ａにおいて設定されるガス交換割合との関係を示すグラフである。
【図１７Ａ】図１７Ａは、図４に示すガス交換量を算出する処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、レーザチャンバ内のガス圧と図１７Ａにおいて算出されるガス交換量との関係を示すグラフである。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎから第２の閾値Ｐｍａｘまでの間である場合の、ガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。
【図１８Ａ】図１８Ａは、図４に示すガス交換量を算出する処理の第３の例を示すフローチャートである。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、レーザチャンバ内のガス圧と図１８Ａにおいて算出されるガス交換量との関係を示すグラフである。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎから第２の閾値Ｐｍａｘまでの間である場合の、ガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。
【図１９Ａ】図１９Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第４の例を示すフローチャートである。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐと図１９Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、図１９Ａに示すガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘよりもさらに増加させる処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、図１９Ａに示すガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘよりもさらに増加させる処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】図２０Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第５の例を示すフローチャートである。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、図２０Ａに示すガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘよりもさらに増加させる処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、図２０Ａに示すガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘよりもさらに増加させる処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第６の例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第７の例を示すフローチャートである。
【図２３Ａ】図２３Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第８の例を示すフローチャートである。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈと図２３Ａにおいて算出されるガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。
【図２４Ａ】図２４Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第９の例を示すフローチャートである。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍと図２４Ａにおいて算出されるガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。
【図２５】図２５は、図４に示すガス交換量を算出する処理の第１０の例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、図４に示すガス交換量を算出する処理の第１１の例を示すフローチャートである。
【図２７Ａ】図２７Ａは、図４に示すガス交換量を算出する処理の第１２の例を示すフローチャートである。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、当該レーザチャンバの全パルス数と図２７Ａにおいて算出されるガス交換量との関係を示すグラフである。
【図２８Ａ】図２８Ａは、図４に示すガス交換量を算出する処理の第１３の例を示すフローチャートである。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値と図２８Ａにおいて算出されるガス交換量との関係を示すグラフである。
【図２９Ａ】図２９Ａは、図４に示すガス制御間隔を算出する処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、図２９Ａに示される部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値を算出する処理を示すフローチャートである。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、当該レーザチャンバの全パルス数と図２９Ｂにおいて算出される基準値との関係を示すグラフである。
【図３０】図３０は、図４に示すガス圧制御のフローチャートである。
【図３１】図３１は、図３０に示すハロゲンガス分圧の減少量を算出する処理のフローチャートである。
【図３２Ａ】図３２Ａは、図３０に示す第２レーザガス注入バルブの開閉に伴うレーザチャンバ内のガス圧及び電極間の印加電圧の変化を示すグラフである。
【図３２Ｂ】図３２Ｂは、図３０に示す排気バルブの開閉に伴うレーザチャンバ内のガス圧及び電極間の印加電圧の変化を示すグラフである。
【図３３】図３３は、図４に示すハロゲンガス補充制御のフローチャートである。
【図３４】図３４は、図３３に示す第１レーザガスの注入量を算出する処理のフローチャートである。
【図３５】図３５は、図３３に示すハロゲンガス補充制御に伴うレーザチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。
【図３６】図３６は、図４に示す部分ガス交換制御のフローチャートである。
【図３７】図３７は、図３６に示す第１レーザガスの注入量及び第２レーザガスの注入量を算出する処理のフローチャートである。
【図３８】図３８は、図３６に示す部分ガス交換制御に伴うレーザチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。
【図３９】図３９は、第２の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。
【図４０】図４０は、第２の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【図４１Ａ】図４１Ａは、図４０に示すガス制御間隔を算出する処理の例を示すフローチャートである。
【図４１Ｂ】図４１Ｂは、エキシマレーザ装置のデューティーと図４１Ａにおいて算出されるガス制御間隔との関係を示すグラフである。
【図４２】図４２は、図４０に示す部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御のフローチャートである。
【図４３】図４３は、図４２に示す第１レーザガスの注入量及び第２レーザガスの注入量を算出する処理のフローチャートである。
【図４４】図４４は、第３の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。
【図４５】図４５は、第３の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【図４６Ａ】図４６Ａは、図４５に示すガス交換量を算出する処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図４６Ｂ】図４６Ｂは、充電器の充電電圧と図４６Ａにおいて算出されるガス交換量との関係を示すグラフである。
【図４７Ａ】図４７Ａは、図４５に示すガス交換量を算出する処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図４７Ｂ】図４７Ｂは、パルスごとのエネルギーと図４７Ａにおいて算出されるガス交換量との関係を示すグラフである。
【図４８】図４８は、第４の実施形態に係るエキシマレーザシステムの構成を模式的に示す。
【図４９】図４９は、第４の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。
【図５０】図５０は、第４の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【図５１】図５１は、マスターオシレータとパワーオシレータのガス制御パラメータの読み込みの処理の例を示すフローチャートである。
【図５２】図５２は、第５の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。
【図５３】図５３は、第５の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【図５４】図５４は、第６の実施形態に係るエキシマレーザシステムの構成を模式的に示す。
【図５５】図５５は、第６の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【図５６Ａ】図５６Ａは、第７の実施形態に係るエキシマレーザシステムの構成を模式的に示す。
【図５６Ｂ】図５６Ｂは、図５６Ａに示すパワーオシレータの構成を模式的に示す。
【図５７】図５７は、パルスパワーモジュール及びその周辺の概略構成を示す。
【図５８】図５８は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
【実施形態】
【００１１】
＜内容＞
１．概要
２．用語の説明
３．エキシマレーザ装置の全体説明
３．１  レーザチャンバ
３．２  光共振器
３．３  各種センサ
３．４  レーザ制御部
３．５  ガス制御装置
４．エキシマレーザ装置におけるガス制御
４．１  ガス制御の概略
４．２  メインフロー
４．３  レーザ制御部による電圧制御
４．４  レーザ制御部によるデューティー算出
４．５  電極の劣化パラメータの算出
４．５．１  当該レーザチャンバの全パルス数算出
４．５．２  当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値算出
４．５．３  レーザ光のパルスエネルギー安定性算出
４．５．４  レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度算出
４．５．５  全ガス交換後のパルス数算出
４．５．６  全ガス交換後の時間算出
４．６  ガス制御パラメータの読み込み（Ｓ２００の詳細）
４．７  ガス制御間隔の算出（Ｓ３００の詳細）
４．８  ハロゲンガス分圧の算出（Ｓ４００の詳細）
４．９  ガス交換量の算出（Ｓ５００の詳細）
４．９．１  ガス交換割合と電極の劣化パラメータとの関係
４．９．２  ガス交換割合とガス圧との関係
４．９．３  寿命の延長処理
４．９．４  ガス交換割合とパルスエネルギー安定性との関係
４．９．５  ガス交換量とパルスエネルギーの目標値に対する一致度との関係
４．９．６  ガス交換量と当該レーザチャンバの全パルス数との関係
４．９．７  ガス交換量と当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値との関係
４．９．８  ガス交換量とパルスエネルギー安定性との関係
４．９．９  ガス交換量とパルスエネルギーの目標値に対する一致度との関係
４．９．１０  ガス交換量と当該レーザチャンバの全パルス数との関係
４．９．１１  ガス交換量と当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値との関係
４．１０  ガス制御間隔と電極の劣化パラメータとの関係（Ｓ３００の詳細）
４．１１  ガス圧制御（Ｓ６００の詳細）
４．１２  ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００の詳細）
４．１３  部分ガス交換制御（Ｓ８００の詳細）
５．第２の実施形態（部分ガス交換制御とハロゲンガス補充制御の一体化制御）
５．１  ガス制御の概略
５．２  メインフロー
５．３  ガス制御間隔の算出（Ｓ３４０の詳細）
５．４  部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御（Ｓ８４０の詳細）
６．第３の実施形態（ガス圧制御をしない場合）
６．１  ガス制御の概略
６．２  メインフロー
６．３  ガス交換量の算出（Ｓ５００の詳細）
７．第４の実施形態（ＭＯＰＯシステム）
７．１  ＭＯＰＯシステムの全体説明
７．２  ＭＯＰＯシステムにおけるガス制御
８．第５の実施形態（ＭＯＰＯシステムにおける制御の一体化）
９．第６の実施形態（ＭＯＰＯシステムにおける充電器の一体化）
１０．第７の実施形態（リング共振器を有するＭＯＰＯシステム）
１１．パルスパワーモジュールの構成
１２．制御部の構成
【００１２】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１３】
１．概要
露光装置用のエキシマレーザ装置は、長時間安定して所望のパルスレーザ光を出力することが求められ得る。エキシマレーザ装置において長時間レーザ発振させると、レーザチャンバ内において不純物が生成され、その不純物がレーザ光を吸収したり、放電の状態を悪化させたりすることによって、エキシマレーザ装置が所望のパルスレーザ光を出力できなくなり得る。そのような場合には、レーザチャンバ内の殆ど全てのガスを一旦排気し、その後、新たにレーザ媒質となるガスを注入する必要があり得る。この工程を全ガス交換と呼ぶ。しかしながら、全ガス交換においては、少なくともレーザチャンバの運転を継続できなくなる程度にまでレーザチャンバ内のガスを排気するので、レーザ発振を一旦停止させる必要があり得る。レーザ発振の停止中は、露光装置において露光を行うことができなくなり得る。
【００１４】
そこで、レーザ発振中に、新たなレーザガスをレーザチャンバに注入し、その後、その注入量と同量（体積）のガスをレーザチャンバ内から排気する部分ガス交換が行われてもよい。しかし、部分ガス交換のガス交換量が少なすぎると、不純物を十分に排出できず、レーザ性能を回復できない場合がある。一方、部分ガス交換のガス交換量が多すぎると、レーザガスを必要以上に消費してしまう場合がある。
【００１５】
米国特許出願公開第２０１３／０１００９８０号明細書には、部分ガス交換のガス交換量をレーザチャンバの内部のガスの圧力に基づいて決定することが開示されている。具体的には、レーザチャンバの内部のガスの圧力に比例して、部分ガス交換のガス交換量を増加させることが開示されている。ここで、部分ガス交換のガス交換量をレーザチャンバ内の全ガス量で除算した値Ｘを、ガスの交換割合と定義する。レーザチャンバ内の全ガス量はレーザチャンバの内部のガスの圧力に比例し得る。レーザチャンバの内部のガスの圧力に比例して、部分ガス交換のガス交換量を増加させる場合、ガスの交換割合は一定となり得る。ここで、部分ガス交換を実行する前のレーザチャンバ内の不純物ガスのモル数が第１の所定の値Ｍであって、ガスの交換割合Ｘが変わらないとすれば、部分ガス交換を実行した後のレーザチャンバ内の不純物のモル数は第２の所定の値（＝Ｍ−Ｍ・Ｘ）となり、レーザチャンバの内部のガスの圧力に関わらず一定値となり得る。ここで、チャンバ内の不純物ガスのモル数に比例して、出力されるパルスレーザ光のエネルギーが減少し得る。
【００１６】
本発明者らは、電極の劣化が初期段階の場合は、レーザチャンバ内のガスに含まれる不純物のモル数が多くても、且つ、電極間に投入されるエネルギーをあまり増加させなくても、所望のパルスレーザ光が出力され得ることを見出した。これによれば、レーザチャンバ内のガスの圧力に関わらずガスの交換割合Ｘを一定にすると、レーザチャンバの内部のガスの圧力が小さいうちは、電極劣化が少ないので、所望のパルスレーザ光を出力するのに必要な量を超えるガスをレーザチャンバに注入してしまうことになり得る。そこで、本開示の１つの観点においては、レーザチャンバ内のガスの圧力が小さい場合には、ガスの交換割合Ｘを小さくすることにより、レーザチャンバ内に多めの不純物ガスを残してもよい。これにより、所望のパルスレーザ光の出力を可能としつつ、ガスの消費量を低減し得る。
【００１７】
本開示の他の１つの観点においては、レーザチャンバ内の一対の電極の劣化パラメータに基づいて、ガスの交換割合が決定されてもよい。具体的には、一対の電極が劣化していることを上記劣化パラメータが示す場合に、レーザチャンバ内のガスの交換割合を増加させてもよい。逆に、一対の電極が劣化していることを上記劣化パラメータが示していないうちは、レーザチャンバ内のガスの交換割合を小さくし、レーザチャンバ内に多めの不純物を残してもよい。これにより、所望のパルスレーザ光の出力を可能としつつ、ガスの消費量を低減し得る。
【００１８】
図１は、本開示における一対の電極の劣化パラメータとガスの交換割合との関係の一例を示すグラフである。電極の劣化パラメータについては後述するが、グラフの左側においては電極が新しく、グラフの右側においては電極の劣化が進んで電極寿命が到来することを示している。電極が新しいうちは、ガスの交換割合Ｘが小さく、レーザチャンバ内に多めの不純物が残っていても、所望のパルスレーザ光を出力し得る。そこで、電極が新しい場合には、電極の劣化が進んだ場合に比べてガスの交換割合Ｘが小さくてもよい。これによれば、ガスの交換割合Ｘを変化させなかった場合に比べて、図１に斜線で示される領域に相当するガスを使わなくて済むことになり得る。
【００１９】
本開示の他の１つの観点においては、電極の劣化パラメータに基づいて、部分ガス交換のガス交換量が決定されてもよい。また、電極の劣化パラメータに基づいて、部分ガス交換の頻度が決定されてもよい。
【００２０】
２．用語の説明
本願において使用される幾つかの用語を以下に説明する。
「第１レーザガス」は、ハロゲンガスを含むレーザガスであってもよい。
「第２レーザガス」は、第１レーザガスよりもハロゲンガス濃度の低いレーザガスであってもよい。
「ガス圧制御」は、第２レーザガスのレーザチャンバの内部への供給、及び、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気のいずれかを使い分ける制御であってもよい。
「ハロゲンガス補充制御」は、第１レーザガスのレーザチャンバの内部への供給、及び、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を順次行う制御であってもよい。
「部分ガス交換制御」は、第１レーザガス及び第２レーザガスのレーザチャンバの内部への供給、及び、レーザチャンバの内部のガスの部分的な排気を順次行う制御であってもよい。
【００２１】
３．エキシマレーザ装置の全体説明
図２は、第１の実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成を模式的に示す。図２に示すエキシマレーザ装置は、レーザチャンバ１０と、一対の電極１１ａ及び１１ｂと、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、を含んでもよい。エキシマレーザ装置は、さらに、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、圧力センサ１６と、光センサモジュール１７と、レーザ制御部３０と、ガス制御装置４０と、を含んでもよい。図２に示すエキシマレーザ装置は、エキシマレーザ装置から出力されるレーザ光を用いて露光を行う露光装置１００に接続されてもよい。
【００２２】
３．１  レーザチャンバ
レーザチャンバ１０は、例えばアルゴン、ネオン及びフッ素等を含むレーザ媒質としてのレーザガスが封入されるチャンバでもよい。一対の電極１１ａ及び１１ｂは、レーザ媒質を放電により励起するための電極として、レーザチャンバ１０内に配置され得る。充電器１２は、例えば電源装置に接続されたコンデンサによって構成されてもよく、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に高電圧を印加するための電気エネルギーを保持し得る。パルスパワーモジュール１３は、レーザ制御部３０によって制御されるスイッチ１３ａを含んでもよい。スイッチ１３ａがＯＦＦからＯＮになると、パルスパワーモジュール１３は、充電器１２に保持されていた電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に印加してもよい。充電器１２及びパルスパワーモジュール１３は、本開示における電源部に相当し得る。
【００２３】
一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に高電圧が印加されると、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に放電が起こり得る。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行し得る。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた光を放出し得る。
【００２４】
レーザチャンバ１０の両端にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられてもよい。レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射し得る。
【００２５】
３．２  光共振器
狭帯域化モジュール１４は、プリズム１４ａと、グレーティング１４ｂとを含んでもよい。プリズム１４ａは、レーザチャンバ１０から出射された光のビーム幅を拡大させるとともに、その光をグレーティング１４ｂ側に透過させ得る。また、プリズム１４ａは、グレーティング１４ｂからの反射光のビーム幅を縮小させるとともに、その光をレーザチャンバ１０側に透過させ得る。また、プリズム１４ａは、光を透過させるとき、光の波長に応じて異なった角度で光を屈折させ得る。従って、プリズム１４ａは波長分散素子としても機能し得る。
【００２６】
グレーティング１４ｂは、高反射率の材料によって構成され、表面に多数の溝が所定間隔で形成された波長分散素子であり得る。各溝は例えば三角溝であってもよい。プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射した光は、各溝の斜面において、各溝の方向（図２における上下方向）に対して垂直な多方向に反射し得る。１つの溝において反射した反射光と、他の１つの溝において反射した反射光とが重なり合うとき、それらの反射光の間の光路長の差は、それらの反射光の反射角度に依存し得る。そして、当該光路長の差に対応する波長の光は、それらの反射光どうしで位相が一致して強め合うことができ、当該光路長の差に対応しない波長の光は、それらの反射光どうしで位相が一致せずに弱め合うことができる。この干渉作用の結果、反射角度に応じて特定の波長付近の光を取り出すことができ、当該特定の波長の光を多く含む光がプリズム１４ａを介してレーザチャンバ１０に戻され得る。
【００２７】
このように、プリズム１４ａとグレーティング１４ｂとによって、特定の波長の光を取り出してレーザチャンバ１０側に戻すことによって、レーザ光のスペクトル幅を狭くする狭帯域化モジュール１４が構成され得る。
【００２８】
出力結合ミラー１５の表面には、部分反射膜がコーティングされていてもよい。従って、出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０から出力される光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてレーザチャンバ１０内に戻してもよい。
【００２９】
出力結合ミラー１５とグレーティング１４ｂとの間の距離は、レーザチャンバ１０から出力される所定波長の光が定常波を形成する距離に設定され得る。従って、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５とで、光共振器が構成され得る。レーザチャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復し、レーザチャンバ１０内の電極１１ａと電極１１ｂとの間（レーザゲイン空間）を通過する度に増幅され得る。増幅された光の一部が、出力結合ミラー１５を介して、出力レーザ光として出力され得る。
【００３０】
３．３  各種センサ
圧力センサ１６は、レーザチャンバ１０内のガス圧を検出し、ガス制御装置４０に出力してもよい。光センサモジュール１７は、ビームスプリッタ１７ａと、集光光学系１７ｂと、光センサ１７ｃとを含んでもよい。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５を透過した出力レーザ光を高い透過率で露光装置１００に向けて透過させるとともに、出力レーザ光の一部を集光光学系１７ｂに向けて反射してもよい。集光光学系１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射された光を光センサ１７ｃの感光面上に集光してもよい。光センサ１７ｃは、感光面に集光されたレーザ光のパルスエネルギーを検出し、検出したパルスエネルギーのデータをレーザ制御部３０に出力してもよい。
【００３１】
３．４  レーザ制御部
レーザ制御部３０は、露光装置１００に設けられた露光装置制御部１１０との間で各種信号を送受信してもよい。例えば、露光装置制御部１１０からパルスレーザ光出力開始信号を受信してもよい。また、レーザ制御部３０は、充電器１２に対して充電電圧の設定信号を送信したり、パルスパワーモジュール１３に対してスイッチＯＮ又はＯＦＦの指令信号を送信したりしてもよい。
【００３２】
レーザ制御部３０は、光センサモジュール１７からパルスエネルギーに基づくデータを受信してもよく、このパルスエネルギーに基づくデータを参照して充電器１２の充電電圧を制御してもよい。充電器１２の充電電圧を制御することにより、レーザ光のパルスエネルギーが制御されてもよい。
【００３３】
また、レーザ制御部３０は、光センサモジュール１７から受信したデータに基づいて、エキシマレーザ装置の発振パルス数を計数してもよい。また、レーザ制御部３０は、ガス制御装置４０に設けられたガス制御部４７との間で各種信号を送受信してもよい。例えば、レーザ制御部３０は、エキシマレーザ装置の発振パルス数のデータをガス制御部４７に送信してもよい。
【００３４】
３．５  ガス制御装置
ガス制御装置４０は、フッ素ガス（Ｆ２）等のハロゲンガスを含む第１レーザガスを収容した第１容器Ｆ２と、バッファガスを含む第２レーザガスを収容した第２容器Ｂと、に接続されてもよい。第１レーザガスとしては、アルゴン、ネオン及びフッ素の混合ガスが用いられてもよい。第２レーザガスとしては、アルゴン及びネオンの混合ガスが用いられてもよい。第１容器Ｆ２及び第２容器Ｂのガス取り出し口にはそれぞれバルブが設けられていてもよいが、少なくともエキシマレーザ装置が起動している間はこれらのバルブは開いていてよい。
【００３５】
ガス制御装置４０は、排気ポンプ４６と、ガス制御部４７と、以下に説明する各種バルブ及びマスフローコントローラと、を含んでもよい。レーザチャンバ１０には第１の配管４１の一端が接続され、第１の配管４１にはコントロールバルブＣ−Ｖが設けられていてもよい。第１の配管４１の他端には、第１容器Ｆ２に接続された第２の配管４２と、第２容器Ｂに接続された第３の配管４３と、排気ポンプ４６に接続された第４の配管４４と、が接続されていてもよい。
【００３６】
第２の配管４２には、第１レーザガスの供給を制御する第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖが設けられていてもよい。第２の配管４２は途中で二股に分かれ、一方にはマスフローコントローラＦ２−ＭＦＣが設けられ、他方にはバイパスバルブＦ２−Ｖ２が設けられていてもよい。バイパスバルブＦ２−Ｖ２は、レーザ発振を停止して全ガス交換を行うときにのみ開かれ、レーザ発振中は常時閉めておくものとしてもよい。レーザ発振中に第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給するときは、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖを開き、マスフローコントローラＦ２−ＭＦＣによってレーザチャンバ１０内に供給される第１レーザガスの流量を制御してもよい。
【００３７】
第３の配管４３には、第２レーザガスの供給を制御する第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖが設けられていてもよい。第３の配管４３は途中で二股に分かれ、一方にはマスフローコントローラＢ−ＭＦＣが設けられ、他方にはバイパスバルブＢ−Ｖ２が設けられていてもよい。バイパスバルブＢ−Ｖ２は、レーザ発振を停止して全ガス交換を行うときにのみ開かれ、レーザ発振中は常時閉めておくものとしてもよい。レーザ発振中に第２レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給するときは、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖを開き、マスフローコントローラＢ−ＭＦＣによってレーザチャンバ１０内に供給される第２レーザガスの流量を制御してもよい。
【００３８】
第４配管４４には、レーザチャンバ１０内のガスの排気を制御する排気バルブＥＸ−Ｖが設けられていてもよい。レーザチャンバ１０内のガスの排気を制御するときは、排気ポンプ４６を駆動して、排気バルブＥＸ−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖを開いてもよい。
【００３９】
第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖ、マスフローコントローラＦ２−ＭＦＣ、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖ及びマスフローコントローラＢ−ＭＦＣは、本開示におけるガス供給部に相当し得る。排気バルブＥＸ−Ｖ及び排気ポンプ４６は、本開示におけるガス排気部に相当し得る。
【００４０】
ガス制御部４７は、レーザ制御部３０との間で各種信号を送受信し、さらに、圧力センサ１６からレーザチャンバ１０内のガス圧のデータを受信してもよい。また、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖ、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖ、マスフローコントローラＦ２−ＭＦＣ等を制御してもよい。ガス制御部４７は、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖ、マスフローコントローラＢ−ＭＦＣ等を制御してもよい。ガス制御部４７は、バイパスバルブＦ２−Ｖ２、バイパスバルブＢ−Ｖ２、排気バルブＥＸ−Ｖ及び排気ポンプ４６等を制御してもよい。
【００４１】
４．エキシマレーザ装置におけるガス制御
４．１  ガス制御の概略
図３は、第１の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。図３に示すように、第１の実施形態におけるガス制御は、ガス圧制御（Ｓ６００）と、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００）と、部分ガス交換制御（Ｓ８００）と、を含んでいてもよい。さらに、ガス制御の停止状態（Ｓ０）があってもよい。これらのガス制御は、ガス制御部４７（図２）によって行われてもよい。
【００４２】
ガス圧制御（Ｓ６００）は、レーザ光のパルスエネルギーを制御するためにレーザチャンバ１０内のガス圧を制御するものであってもよい。エキシマレーザ装置においては、レーザ光のパルスエネルギーを所望の値に維持するために、光センサモジュール１７から得られたデータに基づいて充電器１２の充電電圧が制御され得る。例えば、レーザチャンバ１０内の不純物の影響、その他の運転条件により、レーザ光のパルスエネルギーが低下する傾向がある場合は、充電器１２の充電電圧が上昇させられ得る。しかしながら、電圧を上げすぎると、あるいは下げすぎると、放電が不安定となりエキシマレーザ装置の動作が不安定となる可能性がある。
【００４３】
そこで、ガス圧制御においては、レーザチャンバ１０内のガス圧を制御することにより、所望のレーザ光のパルスエネルギーが得られるようにし、電圧の上げすぎあるいは下げすぎが回避され得るようにしてもよい。具体的には、充電電圧Ｖが第１の閾値ＶＨより高い場合に、第２レーザガスをレーザチャンバ１０に供給してガス圧を上げてもよい。また、充電電圧Ｖが第１の閾値より低い第２の閾値ＶＬより、さらに低い場合に、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を行ってガス圧を下げてもよい。
【００４４】
ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００）は、レーザチャンバ１０内において低下したハロゲンガス分圧を所定の値に回復するためのガス制御であってもよい。レーザチャンバ１０内のレーザガスを構成する希ガスは、化学的に安定であるが、レーザガスを構成するフッ素等のハロゲンガスは、他の物質との反応性が高く、例えば電極材料やチャンバ内の構成材料と反応して不純物（ハロゲン化物）となりやすい。従って、レーザ光を長時間出力していると、次第にレーザチャンバ１０内のハロゲンガスが減少（ハロゲンガス分圧が低下）し得る。
【００４５】
そこで、ハロゲンガス補充制御においては、所定時間が経過するごとに、第１レーザガスをレーザチャンバ１０に注入し、その注入量と同量（体積）のガスをレーザチャンバ１０内から排気してもよい。
【００４６】
部分ガス交換制御（Ｓ８００）は、レーザチャンバ１０内の不純物を排出するためのガス制御であってもよい。エキシマレーザ装置において、レーザ光を長時間出力していると、次第にレーザチャンバ１０内の不純物濃度が上昇し、所望のパルスレーザ光を出力できなくなり得る。
【００４７】
そこで、部分ガス交換制御においては、所定時間が経過するごとに、第１レーザガス及び第２レーザガスをレーザチャンバ１０に注入し、その注入量の合計と同量（体積）のガスをレーザチャンバ１０内から排気してもよい。また、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧が部分ガス交換制御の前後において変化しないように、第１レーザガスの注入量と第２レーザガスの注入量とが算出されてもよい。
【００４８】
ガス制御部４７（図２）は、ガス圧制御（Ｓ６００）の条件が整った場合に、ガス制御の停止状態（Ｓ０）からガス圧制御に遷移させ、ガス圧制御が終了した場合に、ガス圧制御からガス制御の停止状態に遷移させてもよい。
【００４９】
ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００）の条件が整った場合に、ガス制御の停止状態（Ｓ０）からハロゲンガス補充制御に遷移させ、ハロゲンガス補充制御が終了した場合に、ハロゲンガス補充制御からガス制御の停止状態に遷移させてもよい。
【００５０】
ガス制御部４７は、部分ガス交換制御（Ｓ８００）の条件が整った場合に、ガス制御の停止状態（Ｓ０）から部分ガス交換制御に遷移させ、部分ガス交換制御が終了した場合に、部分ガス交換制御からガス制御の停止状態に遷移させてもよい。
【００５１】
４．２  メインフロー
図４は、第１の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。図４に示される処理は、ガス制御部４７（図２）によって行われてもよい。図４に示される処理は、ガス圧制御（Ｓ６００）と、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００）と、部分ガス交換制御（Ｓ８００）と、を含み得る。
【００５２】
まず、ガス制御部４７は、ガス制御に必要な初期値を読み込んでもよい（Ｓ１００）。この初期値には、例えば、各種の比例定数や、制御のための閾値等が含まれてもよい。例えば比例定数は、後述するａ、ｂ、ｃ、ｇ、ｈ、ｋ等であってよく、閾値は、後述する第１の閾値ＶＨ及び第２の閾値ＶＬ等であってよい。また、タイマーＴｈ及びＴｐの計時を開始してもよい（Ｓ１１０）。
【００５３】
次に、ガス制御部４７は、各種のガス制御パラメータを読み込んでもよい（Ｓ２００）。ガス制御パラメータは、電圧Ｖと、デューティーＤと、ガス圧Ｐと、を含んでもよい。電圧Ｖは、充電器１２の充電電圧であってもよく、レーザ制御部３０から受信したものでもよい。デューティーＤは、レーザ光の繰り返し周波数の、その最大値に対する比率（デューティー）であってもよく、レーザ制御部３０から受信したものでもよい。ガス圧Ｐは、レーザチャンバ１０内のガス圧であってもよく、圧力センサ１６から受信したものであってもよい。
【００５４】
次に、ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉ及び部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉを算出してもよい（Ｓ３００）。この算出処理の詳細は後述する。
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧Ｐｈを算出してもよい（Ｓ４００）。この算出処理の詳細は後述する。
次に、ガス制御部４７は、部分ガス交換制御におけるガス交換量Ｑを算出してもよい（Ｓ５００）。この算出処理の詳細は後述する。
【００５５】
次に、ガス制御部４７は、充電器１２の充電電圧Ｖと、第１の閾値ＶＨ及び第２の閾値ＶＬとを比較してもよい（Ｓ５９０）。充電電圧Ｖが第１の閾値ＶＨから第２の閾値ＶＬまでの範囲外である場合（Ｖ＜ＶＬ又はＶＨ＜Ｖ）、ガス圧制御の条件が整ったと判定して、ガス制御部４７は、ガス圧制御を行ってもよい（Ｓ６００）。ガス圧制御の詳細は後述する。ガス圧制御が終了したら、上述のＳ２００に戻って各種パラメータを読み込んでもよい。ガス圧制御においては、後述のようにガス圧を低下させる制御においてハロゲンガス分圧Ｐｈが低下する場合があるため、上述のＳ２００に戻ることにより、ハロゲンガス分圧Ｐｈ等を再計算し、ハロゲンガス補充制御等を適切に行い得る。
【００５６】
充電電圧Ｖが第１の閾値ＶＨから第２の閾値ＶＬまでの範囲内である場合（ＶＬ≦Ｖ≦ＶＨ）、ガス制御部４７は、タイマーＴｈとハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉとを比較してもよい（Ｓ６９０）。タイマーＴｈがハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉに達した場合（Ｔｈｉ＜Ｔｈ）、ハロゲンガス補充制御の条件が整ったと判定し、ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御を行ってもよい（Ｓ７００）。ハロゲンガス補充制御の詳細は後述する。ハロゲンガス補充制御が終了したら、タイマーＴｈをリセットして、計時を開始してもよい（Ｓ７８０）。
【００５７】
タイマーＴｈがハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉに達していない場合（Ｔｈｉ≧Ｔｈ）、あるいは、タイマーＴｈがリセット（Ｓ７８０）された後、ガス制御部４７は、タイマーＴｐと部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉとを比較してもよい（Ｓ７９０）。タイマーＴｐが部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉに達した場合（Ｔｐｉ＜Ｔｐ）、部分ガス交換制御の条件が整ったと判定し、ガス制御部４７は、部分ガス交換制御を行ってもよい（Ｓ８００）。部分ガス交換制御の詳細は後述する。部分ガス交換制御が終了したら、タイマーＴｐをリセットして、計時を開始してもよい（Ｓ８８０）。
【００５８】
タイマーＴｐが部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉに達していない場合（Ｔｐｉ≧Ｔｐ）、あるいは、タイマーＴｐがリセット（Ｓ８８０）された後、ガス制御部４７は、ガス制御を停止するか否かを判定してもよい（Ｓ９００）。ガス制御を停止するか否かの判定は、レーザ制御部３０から停止信号を受信したか否かによって行われてもよい。ガス制御を停止する場合（Ｓ９００：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理を終了してもよい。ガス制御を停止しない場合（Ｓ９００：ＮＯ）、上述のＳ２００に戻って各種パラメータを読み込んでもよい。
【００５９】
４．３  レーザ制御部による電圧制御
図５は、第１の実施形態において電極間の印加電圧を制御するためのフローチャートである。図５に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。図５に示される処理においては、レーザ光のパルスエネルギーを所望の値に維持するために、光センサモジュール１７から得られたデータに基づいて充電器１２の充電電圧Ｖを制御してもよい。図５に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【００６０】
まず、レーザ制御部３０は、レーザ光の目標パルスエネルギーＥｔの値を読み込んでもよい（Ｓ１０）。目標パルスエネルギーＥｔの値は、例えば露光装置制御部１１０によって要求される値であってもよい。
【００６１】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ発振が開始されたか否かを判定してもよい（Ｓ１１）。レーザ発振が開始されたか否かは、レーザ制御部３０が充電器１２及びパルスパワーモジュール１３に対してレーザ発振のための各種信号を送信したか否かによって、判定されてもよい。あるいは、レーザ発振が開始されたか否かは、レーザ制御部３０が光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって、判定されてもよい。
【００６２】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギーＥの値を読み込んでもよい（Ｓ１２）。パルスエネルギーＥの値は、光センサモジュール１７から受信したものであってもよい。
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギーＥの値と目標パルスエネルギーＥｔの値とを比較してもよい（Ｓ１３）。
【００６３】
パルスエネルギーＥの値が目標パルスエネルギーＥｔの値に等しい場合（Ｅ＝Ｅｔ）、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを、現在の充電電圧Ｖのまま維持してもよい（Ｓ１４：Ｖ＝Ｖ）。
【００６４】
パルスエネルギーＥの値が目標パルスエネルギーＥｔの値より小さい場合（Ｅ＜Ｅｔ）、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを、現在の充電電圧Ｖに所定の増減幅ΔＶを加算した値に上昇させてもよい（Ｓ１５：Ｖ＝Ｖ＋ΔＶ）。これにより、パルスエネルギーＥを上昇させ目標パルスエネルギーＥｔに近づけ得る。
【００６５】
パルスエネルギーＥの値が目標パルスエネルギーＥｔの値より大きい場合（Ｅ＞Ｅｔ）、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを、現在の充電電圧Ｖから所定の増減幅ΔＶを減算した値に低下させてもよい（Ｓ１６：Ｖ＝Ｖ−ΔＶ）。これにより、パルスエネルギーＥを低下させ目標パルスエネルギーＥｔに近づけ得る。
【００６６】
Ｓ１４〜Ｓ１６のいずれかで示される充電電圧Ｖの制御が終了したら、レーザ制御部３０は、充電電圧Ｖのデータをガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ１７）。これにより、ガス制御部４７は、図４に示すガス圧制御（Ｓ６００）の条件が整ったか否か（Ｓ５９０）を判定することができる。
【００６７】
次に、レーザ制御部３０は、充電電圧Ｖが上限値Ｖｍａｘ以上であるか否かを判定してもよい（Ｓ１８）。充電電圧Ｖが上限値Ｖｍａｘ以上である場合（Ｖ≧Ｖｍａｘ）、レーザ光の発光効率が悪く、レーザ発振を停止させてメンテナンスすること（例えば全ガス交換等）が必要となるため、本フローチャートの処理を終了してもよい。充電電圧Ｖが上限値Ｖｍａｘ以上でない場合（Ｖ＜Ｖｍａｘ）、上述のＳ１０に戻り、引き続き充電電圧Ｖを制御してパルスエネルギーＥを安定化するとともに、充電電圧Ｖのデータをガス制御部４７に送信してもよい。
【００６８】
４．４  レーザ制御部によるデューティー算出
図６は、第１の実施形態においてエキシマレーザ装置のデューティーを算出するためのフローチャートである。図６に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。図６に示される処理においては、レーザ発振時の繰り返し周波数と、当該エキシマレーザ装置の最大繰り返し周波数との比率をデューティーＤとして算出してもよい。図６に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【００６９】
まず、レーザ制御部３０は、当該エキシマレーザ装置の最大繰り返し周波数で発振した場合の、一定時間Ｔｍａｘにおけるパルス数Ｎｐ０を読み込んでもよい（Ｓ２０）。
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルス数を計数するためのカウンターＮを０にセットしてもよい（Ｓ２１）。
次に、レーザ制御部３０は、一定時間内におけるレーザ光のパルス数を計数するためのタイマーＴをセットして計時を開始してもよい（Ｓ２２）。
【００７０】
次に、レーザ制御部３０は、レーザパルスが出力されたか否かを判定してもよい（Ｓ２３）。レーザパルスは１パルスのレーザ光であってよい。レーザパルスが出力されたか否かは、例えば、光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって判定されてもよい。レーザパルスが出力されない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、出力されるまでこの判定を繰り返してもよい。
レーザパルスが出力された場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、カウンターＮに１を加えてもよい（Ｓ２４）。
次に、レーザ制御部３０は、タイマーＴが一定時間Ｔｍａｘに達したか否かを判定してもよい（Ｓ２５）。タイマーＴが一定時間Ｔｍａｘに達していない場合（Ｔｍａｘ＞Ｔ）、上述のＳ２３に戻り、一定時間Ｔｍａｘに達するまで、カウンターＮによってパルス数を計数してもよい。
【００７１】
タイマーＴが一定時間Ｔｍａｘに達した場合（Ｔｍａｘ≦Ｔ）、レーザ制御部３０は、カウンターＮの値を、一定時間Ｔｍａｘにおけるパルス数Ｎｐとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ２６）。
【００７２】
次に、レーザ制御部３０は、（Ｎｐ／Ｎｐ０）の値をデューティーＤとして算出してもよい（Ｓ２７）。なお、デューティーＤの値が最大値１である場合は、当該エキシマレーザ装置が最大繰り返し周波数で発振していることを意味し得る。レーザ制御部３０は、デューティーＤの値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ２８）。
【００７３】
次に、レーザ制御部３０は、デューティーＤの計算を中止するか否かを判定してもよい（Ｓ２９）。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。中止しない場合は、上述のＳ２１の処理に戻ってもよい。
【００７４】
４．５  電極の劣化パラメータの算出
４．５．１  当該レーザチャンバの全パルス数算出
図７は、第１の実施形態において当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈを算出するためのフローチャートである。図７に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈは、当該レーザチャンバの内部に一対の電極１１ａ及び１１ｂが設置されてからの、当該電極間に供給されたパルス電圧の全パルス数であってもよい。図７に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【００７５】
まず、レーザ制御部３０は、レーザチャンバ１０が配置されたときに、配置されたレーザチャンバを認識してもよい（Ｓ３０）。レーザチャンバの認識は、レーザチャンバを識別するためのコードの読み取りを含んでもよい。
【００７６】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバ１０が配置されるまでの全パルス数Ｎｃｈ０のデータを読み込んでもよい（Ｓ３１）。当該レーザチャンバ１０が配置される前に、当該レーザチャンバが別の場所で使用されていた場合や、当該レーザチャンバの動作試験が行われていた場合には、当該レーザチャンバ１０が配置されるまでの全パルス数Ｎｃｈ０は０より大きい数でもよい。当該レーザチャンバ１０が配置されるまでの全パルス数Ｎｃｈ０のデータは、レーザチャンバを識別するためのコードとともに記憶装置に記憶されていたデータでもよいし、ユーザが入力したデータでもよい。
【００７７】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの全パルス数ＮｃｈをＮｃｈ０にセットしてもよい（Ｓ３２）。
【００７８】
次に、レーザ制御部３０は、レーザパルスが出力されたか否かを判定してもよい（Ｓ３３）。レーザパルスは１パルスのレーザ光であってよい。レーザパルスが出力されたか否かは、例えば、光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって判定されてもよい。レーザパルスが出力されない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、出力されるまでこの判定を繰り返してもよい。
【００７９】
レーザパルスが出力された場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈに１を加えてもよい（Ｓ３４）。
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ３５）。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈにより、一対の電極１１ａ及び１１ｂの劣化度合いが判断されてもよい。
【００８０】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの計算を中止するか否かを判定してもよい（Ｓ３６）。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。例えば、レーザチャンバ１０が寿命となって、レーザチャンバを交換する場合に、計算を中止してもよい。中止しない場合は、上述のＳ３３の処理に戻ってもよい。
【００８１】
４．５．２  当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値算出
図８は、第１の実施形態において当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍを算出するためのフローチャートである。図８に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍは、当該レーザチャンバの内部に一対の電極１１ａ及び１１ｂが設置されてからの、当該電極間に投入されたエネルギーの積算値であってもよい。図８に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【００８２】
まず、レーザ制御部３０は、レーザチャンバ１０が配置されたときに、配置されたレーザチャンバを認識してもよい（Ｓ４０）。レーザチャンバの認識は、レーザチャンバを識別するためのコードの読み取りを含んでもよい。
【００８３】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバ１０が配置されるまでの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍ０のデータを読み込んでもよい（Ｓ４１）。当該レーザチャンバ１０が配置される前に、当該レーザチャンバが別の場所で使用されていた場合や、当該レーザチャンバの動作試験が行われていた場合には、当該レーザチャンバ１０が配置されるまでの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍ０は０より大きくてもよい。当該レーザチャンバ１０が配置されるまでの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍ０のデータは、レーザチャンバを識別するためのコードとともに記憶装置に記憶されていたデータでもよいし、ユーザが入力したデータでもよい。
【００８４】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値ＥｉｎｓｕｍをＥｉｎｓｕｍ０にセットしてもよい（Ｓ４２）。
【００８５】
次に、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを読み込んでもよい（Ｓ４３）。充電器１２の充電電圧Ｖは、レーザ制御部３０が設定する充電電圧であってもよい。
【００８６】
次に、レーザ制御部３０は、レーザパルスが出力されたか否かを判定してもよい（Ｓ４４）。レーザパルスは１パルスのレーザ光であってよい。レーザパルスが出力されたか否かは、例えば、光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって判定されてもよい。レーザパルスが出力されない場合（Ｓ４４：ＮＯ）、上述のＳ４３の処理に戻ってもよい。
【００８７】
レーザパルスが出力された場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、パルスごとのエネルギーＥｉｎを計算してもよい（Ｓ４５）。パルスごとのエネルギーＥｉｎは、以下の式により算出されてもよい。
Ｅｉｎ＝ＣＶ２／２
ここで、Ｖは、充電器１２の充電電圧であってもよい。Ｃは、図５７を参照しながら後述する主コンデンサＣ０の容量をＣ０とし、パルスパワーモジュール１３におけるエネルギーの転送効率をｔとした場合に、Ｃ＝ｔ・Ｃ０で与えられる値であってもよい。
【００８８】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍを以下の式により更新してもよい（Ｓ４６）。
Ｅｉｎｓｕｍ＝Ｅｉｎｓｕｍ＋Ｅｉｎ
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍの値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ４７）。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍにより、一対の電極１１ａ及び１１ｂの劣化度合いが判断されてもよい。
【００８９】
次に、レーザ制御部３０は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍの計算を中止するか否かを判定してもよい（Ｓ４８）。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。例えば、レーザチャンバ１０が寿命となって、レーザチャンバを交換する場合に、計算を中止してもよい。中止しない場合は、上述のＳ４３の処理に戻ってもよい。
【００９０】
４．５．３  レーザ光のパルスエネルギー安定性算出
図９は、第１の実施形態においてレーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％を算出するためのフローチャートである。図９に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％は、光センサモジュール１７から受信したパルスエネルギーＥに基づいて算出されてもよい。図９に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【００９１】
まず、レーザ制御部３０は、カウンターｋを１にセットしてもよい（Ｓ５０）。カウンターｋは、自然数であってもよい。
【００９２】
次に、レーザ制御部３０は、レーザパルスが出力されたか否かを判定してもよい（Ｓ５１）。レーザパルスは１パルスのレーザ光であってよい。レーザパルスが出力されたか否かは、例えば、光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって判定されてもよい。レーザパルスが出力されない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、出力されるまでこの判定を繰り返してもよい。
【００９３】
レーザパルスが出力された場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、光センサモジュール１７から受信したパルスエネルギーＥの値を読み込んでもよい（Ｓ５２）。
次に、レーザ制御部３０は、パルスエネルギーＥの値をパルスエネルギーＥｋとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ５３）。
【００９４】
次に、レーザ制御部３０は、カウンターｋの値が、一定のサンプル数ｎに達したか否かを判定してもよい（Ｓ５４）。サンプル数ｎは、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％を算出するために用いられるパルスエネルギーＥの値のサンプル数であってもよい。サンプル数ｎは、例えば、３０以上、１００以下であってもよい。
カウンターｋの値が、一定値ｎに達していない場合（Ｓ５４；ＮＯ）、レーザ制御部３０は、カウンターｋの値に１を加えて（Ｓ５５）、上述のＳ５１の処理に戻ってもよい。
カウンターｋの値が、一定値ｎに達した場合（Ｓ５４；ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、Ｓ５６の処理に進んでもよい。
【００９５】
Ｓ５６において、レーザ制御部３０は、サンプル数ｎとパルスエネルギーＥｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ）とから、パルスエネルギーの標準偏差σとパルスエネルギーの平均値Ｅａｖとを計算してもよい。
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％を以下の式によって算出してもよい（Ｓ５７）。
Ｅ％＝σ／Ｅａｖ
【００９６】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％の値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ５８）。レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％により、一対の電極１１ａ及び１１ｂの劣化度合いが判断されてもよい。
【００９７】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％の計算を中止するか否かを判定してもよい（Ｓ５９）。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。例えば、レーザチャンバ１０が寿命となって、レーザチャンバを交換する場合に、計算を中止してもよい。中止しない場合は、上述のＳ５０の処理に戻ってもよい。
【００９８】
４．５．４  レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度算出
図１０は、第１の実施形態においてレーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％を算出するためのフローチャートである。図１０に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％は、光センサモジュール１７から受信したパルスエネルギーＥに基づいて算出されてもよい。図１０に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【００９９】
まず、レーザ制御部３０は、変数Ｅｓｕｍ及び変数Ｅｔｓｕｍの値をいずれも初期値０に設定してもよい（Ｓ６０）。
次に、レーザ制御部３０は、カウンターｋを１にセットしてもよい（Ｓ６１）。カウンターｋは、自然数であってもよい。
【０１００】
次に、レーザ制御部３０は、目標パルスエネルギーＥｔの値を読み込んでもよい（Ｓ６２）。
【０１０１】
次に、レーザ制御部３０は、レーザパルスが出力されたか否かを判定してもよい（Ｓ６３）。レーザパルスは１パルスのレーザ光であってよい。レーザパルスが出力されたか否かは、例えば、光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって判定されてもよい。レーザパルスが出力されない場合（Ｓ６３：ＮＯ）、上述のＳ６２の処理に戻ってもよい。
【０１０２】
レーザパルスが出力された場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、光センサモジュール１７から受信したパルスエネルギーＥの値を読み込んでもよい（Ｓ６４）。
次に、レーザ制御部３０は、変数Ｅｓｕｍの値及び変数Ｅｔｓｕｍの値を以下の式により更新してもよい（Ｓ６５）。
Ｅｓｕｍ＝Ｅｓｕｍ＋Ｅ
Ｅｔｓｕｍ＝Ｅｔｓｕｍ＋Ｅｔ
【０１０３】
次に、レーザ制御部３０は、カウンターｋの値が、一定のサンプル数ｎに達したか否かを判定してもよい（Ｓ６６）。サンプル数ｎは、例えば、３０以上、１００以下であってもよい。
カウンターｋの値が、一定値ｎに達していない場合（Ｓ６６；ＮＯ）、レーザ制御部３０は、カウンターｋの値に１を加えて（Ｓ６７）、上述のＳ６２の処理に戻ってもよい。
カウンターｋの値が、一定値ｎに達した場合（Ｓ６６；ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、Ｓ６８の処理に進んでもよい。
【０１０４】
Ｓ６８において、レーザ制御部３０は、変数Ｅｓｕｍの値及び変数Ｅｔｓｕｍの値から、レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％を以下の式によって算出してもよい。
Ｄ％＝｜Ｅｔｓｕｍ−Ｅｓｕｍ｜／Ｅｔｓｕｍ
【０１０５】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％の値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ６９）。レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％により、一対の電極１１ａ及び１１ｂの劣化度合いが判断されてもよい。
【０１０６】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％の計算を中止するか否かを判定してもよい（Ｓ７０）。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。例えば、レーザチャンバ１０が寿命となって、レーザチャンバを交換する場合に、計算を中止してもよい。中止しない場合は、上述のＳ６０の処理に戻ってもよい。
【０１０７】
４．５．５  全ガス交換後のパルス数算出
図１１は、第１の実施形態において全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓを算出するためのフローチャートである。図１１に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓは、当該レーザチャンバのレーザ発振を停止して全ガス交換を行ってからの、一対の電極間に供給されたパルス電圧のパルス数であってもよい。図１１に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【０１０８】
まず、レーザ制御部３０は、全ガス交換が終了したことを示す終了信号を受信してもよい（Ｓ８０）。終了信号は、ガス制御部４７から受信してもよい。
次に、レーザ制御部３０は、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓの値を０にセットしてもよい（Ｓ８１）。
【０１０９】
次に、レーザ制御部３０は、レーザパルスが出力されたか否かを判定してもよい（Ｓ８２）。レーザパルスは１パルスのレーザ光であってよい。レーザパルスが出力されたか否かは、例えば、光センサモジュール１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって判定されてもよい。レーザパルスが出力されない場合（Ｓ８２：ＮＯ）、出力されるまでこの判定を繰り返してもよい。
【０１１０】
レーザパルスが出力された場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓに１を加えてもよい（Ｓ８３）。
次に、レーザ制御部３０は、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓの値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ８４）。全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓは、一対の電極１１ａ及び１１ｂの劣化度合いを必ずしも直接示すものではないが、図７を参照しながら説明した当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの代わりに、便宜的に用いられてもよい。
【０１１１】
次に、レーザ制御部３０は、ガス制御部４７に全ガス交換を命令する信号を送信したか否かを判定してもよい（Ｓ８５）。全ガス交換を命令する信号を送信していない場合には、上述のＳ８２の処理に戻ってもよい。全ガス交換を命令する信号を送信した場合には、Ｓ８６の処理に進んでもよい。
【０１１２】
Ｓ８６において、レーザ制御部３０は、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓの計算を中止するか否かを判定してもよい（Ｓ８６）。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。中止しない場合は、上述のＳ８０の処理に戻ってもよい。
【０１１３】
ここでは全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓを算出する場合について説明したが、その代わりに、レーザチャンバ１０内の一部のガスを交換した後のパルス数が算出されてもよい。
【０１１４】
４．５．６  全ガス交換後の時間算出
図１２は、第１の実施形態において全ガス交換後の時間Ｔｇａｓを算出するためのフローチャートである。図１２に示される処理は、図４に示されるガス制御とは独立に、レーザ制御部３０（図２）によって行われてもよい。全ガス交換後の時間Ｔｇａｓは、当該レーザチャンバのレーザ発振を停止して全ガス交換を行ってから経過した時間であってもよい。図１２に示される処理は、図４に示されるガス制御とは別個に行われるものであるが、ガス制御の前提となり得るので以下に説明する。
【０１１５】
まず、レーザ制御部３０は、全ガス交換が終了したことを示す終了信号を受信してもよい（Ｓ９０）。終了信号は、ガス制御部４７から受信してもよい。
次に、レーザ制御部３０は、全ガス交換後の時間Ｔｇａｓの値を０にリセットし、時間の経過とともにＴｇａｓの値を更新する動作をスタートしてもよい（Ｓ９１）。
【０１１６】
次に、レーザ制御部３０は、全ガス交換後の時間Ｔｇａｓの値をガス制御部４７に送信してもよい（Ｓ９２）。全ガス交換後の時間Ｔｇａｓは、一対の電極１１ａ及び１１ｂの劣化度合いを必ずしも直接示すものではないが、図７を参照しながら説明した当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの代わりに、便宜的に用いられてもよい。
【０１１７】
次に、レーザ制御部３０は、ガス制御部４７に全ガス交換を命令する信号を送信したか否かを判定してもよい（Ｓ９３）。全ガス交換を命令する信号を送信していない場合には、上述のＳ９２の処理に戻ってもよい。全ガス交換を命令する信号を送信した場合には、Ｓ９４の処理に進んでもよい。
【０１１８】
Ｓ９４において、レーザ制御部３０は、全ガス交換後の時間Ｔｇａｓの計算を中止するか否かを判定してもよい。中止する場合は、本フローチャートの処理を終了してもよい。中止しない場合は、上述のＳ９０の処理に戻ってもよい。
【０１１９】
ここでは全ガス交換後の時間Ｔｇａｓを算出する場合について説明したが、その代わりに、レーザチャンバ１０内の一部のガスを交換した後の時間が算出されてもよい。
【０１２０】
４．６  ガス制御パラメータの読み込み（Ｓ２００の詳細）
図１３は、図４に示されるガス制御パラメータの読み込み処理の例を示すフローチャートである。図１３に示される処理は、図４に示すＳ２００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。また、図１３に示される処理の各ステップは、図示された順序通りに行われる必要はなく、異なる順序で行われてもよい。
【０１２１】
ガス制御部４７は、充電器１２の充電電圧Ｖを読み込んでもよい（Ｓ２０１）。充電電圧Ｖは、レーザ制御部３０から受信したものでもよい。
ガス制御部４７は、デューティーＤを読み込んでもよい（Ｓ２０２）。デューティーＤは、図６に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込んでもよい（Ｓ２０３）。ガス圧Ｐは、圧力センサ１６から受信したものでもよい。
【０１２２】
以下のＳ２０４〜Ｓ２０９は、電極の劣化パラメータを読み込む処理であってもよい。電極の劣化パラメータとして、以下のＳ２０４〜Ｓ２０９で挙げられるパラメータのうちの少なくとも１つが読み込まれてもよい。
【０１２３】
ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈを読み込んでもよい（Ｓ２０４）。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈは、図７に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
【０１２４】
ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍを読み込んでもよい（Ｓ２０５）。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍは、図８に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
【０１２５】
ガス制御部４７は、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％を読み込んでもよい（Ｓ２０６）。レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％は、図９に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
【０１２６】
ガス制御部４７は、レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％を読み込んでもよい（Ｓ２０７）。レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％は、図１０に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
【０１２７】
ガス制御部４７は、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓを読み込んでもよい（Ｓ２０８）。全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓは、図１１に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
【０１２８】
ガス制御部４７は、全ガス交換後の時間Ｔｇａｓを読み込んでもよい（Ｓ２０９）。全ガス交換後の時間Ｔｇａｓは、図１２に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
【０１２９】
４．７  ガス制御間隔の算出（Ｓ３００の詳細）
図１４Ａは、図４に示すガス制御間隔を算出する処理の第１の例を示すフローチャートである。図１４Ａに示される処理は、図４に示すＳ３００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０１３０】
上述のように、レーザ光を長時間出力していると、次第にレーザチャンバ１０内のハロゲンガスが減少するため、所定時間が経過するごとに、ハロゲンガス補充制御を行ってもよい。また、レーザ光を長時間出力していると、次第にレーザチャンバ１０内の不純物濃度が上昇するため、所定時間が経過するごとに、部分ガス交換制御を行ってもよい。
【０１３１】
しかしながら、ハロゲンガスの減少や不純物濃度の上昇は、レーザ光の出力時間だけでなく、レーザ光の繰り返し周波数によっても影響を受け得る。すなわち、デューティーＤ（図６）によっても影響を受け得る。そこで、ガス制御部４７は、以下の処理により、所定時間に対する補正演算を行ってもよい。
【０１３２】
まず、ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御のための時間間隔の基準値Ｔｈｉ０と、部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０とを読み込んでもよい（Ｓ３０１）。
【０１３３】
ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御のための時間間隔の基準値Ｔｈｉ０と、エキシマレーザ装置のデューティーＤとに基づいて、（Ｔｈｉ０／Ｄ）によってハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉを算出してもよい（Ｓ３０２）。デューティーＤはレーザ制御部３０から送信された値であってもよい。
【０１３４】
また、ガス制御部４７は、部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０と、エキシマレーザ装置のデューティーＤとに基づいて、（Ｔｐｉ０／Ｄ）によって部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉを算出してもよい（Ｓ３０３）。デューティーＤはレーザ制御部３０から送信された値であってもよい。
【０１３５】
図１４Ｂは、エキシマレーザ装置のデューティーＤと図１４Ａにおいて算出されるガス制御間隔との関係を示すグラフである。図１４Ａにおいて算出されるハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉは、デューティーＤが１であるとき（最大繰り返し周波数で発振しているとき）に最も短く、最小値Ｔｈｉ０となってもよい。デューティーＤが１より小さい場合、ハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉは、基準値Ｔｈｉ０より大きい値となってもよい。
【０１３６】
同様に、図１４Ａにおいて算出される部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉは、デューティーＤが１であるとき（最大繰り返し周波数で発振しているとき）に最も短く、最小値Ｔｐｉ０となってもよい。デューティーＤが１より小さい場合、部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉは、基準値Ｔｐｉ０より大きい値となってもよい。
【０１３７】
これにより、エキシマレーザ装置のデューティーに応じて、適切なタイミングでハロゲンガス補充制御及び部分ガス交換制御を行い得る。
【０１３８】
なお、レーザ光を発振しなくても、ハロゲンガスの減少や不純物濃度の上昇があり得る。そこで、ガス制御間隔に上限値を設け、ガス制御間隔が上限値を超えることがないようにしてもよい。
【０１３９】
４．８  ハロゲンガス分圧の算出（Ｓ４００の詳細）
図１５は、図４に示すハロゲンガス分圧Ｐｈを算出する処理の例を示すフローチャートである。図１５に示される処理は、図４に示すＳ４００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０１４０】
上述のように、レーザチャンバ１０内のハロゲンガスの減少は、レーザ光の繰り返し周波数あるいはデューティーＤ（図６）によって影響を受け得る。そこで、ハロゲンガス補充制御において適切な量のハロゲンガスをレーザチャンバ１０内に補充するため、あるいは部分ガス交換制御において適切なハロゲンガス濃度のレーザガスをレーザチャンバ１０内に供給するため、以下のようにしてハロゲンガス分圧を算出してもよい。
【０１４１】
まず、ガス制御部４７は、前回ハロゲンガス補充制御した直後のレーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧Ｐｈ０を読み込んでもよい（Ｓ４０１）。
次に、ガス制御部４７は、前回ハロゲンガス補充制御した直後のハロゲンガス分圧Ｐｈ０と、一定時間における発振パルス数Ｎｐ（図６）と、比例定数ｋと、に基づいて、（Ｐｈ０−ｋ・Ｎｐ）によってハロゲンガス分圧Ｐｈを算出してもよい（Ｓ４０２）。
【０１４２】
また、レーザ光の繰り返し周波数あるいはデューティーＤだけでなく、ハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉも考慮に入れて、ハロゲンガス分圧Ｐｈを算出してもよい。例えば、ハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉが大きいほど、ハロゲンガス分圧Ｐｈとして小さい値が算出されるようにしてもよい。
【０１４３】
また、充電器１２の充電電圧Ｖも考慮に入れて、ハロゲンガス分圧Ｐｈを算出してもよい。例えば、充電電圧Ｖが大きいほど、ハロゲンガス分圧Ｐｈとして小さい値が算出されるようにしてもよい。
【０１４４】
４．９  ガス交換量の算出（Ｓ５００の詳細）
４．９．１  ガス交換割合と電極の劣化パラメータとの関係
図１６Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第１の例を示すフローチャートである。図１６Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１４５】
まず、ガス制御部４７は、圧力センサ１６から受信したレーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込んでもよい（Ｓ５０１）。
次に、ガス制御部４７は、電極の劣化パラメータＡを閾値Ａｔｈと比較してもよい（Ｓ５０２）。電極の劣化パラメータＡは、図１３のＳ２０４〜Ｓ２０９のいずれかによって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ａｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０１４６】
Ｓ５０２において、電極の劣化パラメータＡが閾値Ａｔｈ以下である場合（Ａ≦Ａｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合を第１の値Ｘ１に設定してもよい（Ｓ５０３）。ガス交換割合が第１の値Ｘ１に設定されたら、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５０４）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ１
ここで、ａは比例定数であり、レーザチャンバ内の体積に比例する値であってもよい。
【０１４７】
Ｓ５０２において、電極の劣化パラメータＡが閾値Ａｔｈを超えている場合（Ａ＞Ａｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合を第２の値Ｘ２に設定してもよい（Ｓ５０５）。第２の値Ｘ２は、第１の値Ｘ１より大きい値であってもよい。ガス交換割合が第２の値Ｘ２に設定されたら、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５０６）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ２
【０１４８】
図１６Ｂは、電極の劣化パラメータＡと図１６Ａにおいて設定されるガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。上述のように、レーザガスの不純物濃度が上昇すると、レーザ光を吸収したり放電が悪化したりすること等によって、投入エネルギーに対して出力されるレーザ光のパルスエネルギーの割合（レーザ光の発光効率）が低下し得る。さらに、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古くなり劣化の度合いが進んでいる場合でも、レーザ光の発光効率は低下し得る。
【０１４９】
そこで、図１６Ｂに示されるように、電極の劣化パラメータＡの値に応じて、ガス交換割合Ｘを変化させてもよい。これにより、電極の劣化度合いが低いうちは、レーザガスの不純物濃度が若干高くても、レーザ光の発光効率の低下が抑制され得る。その結果、ガス交換割合Ｘを小さくし得るので、レーザガスの消費を低減し得る。電極の劣化度合いが高くなったら、ガス交換割合Ｘを大きくして、レーザガスの不純物濃度が低くなるように制御することによって、レーザ光の発光効率の低下が抑制され得る。
【０１５０】
ここでは、電極の劣化パラメータＡが１つの閾値Ａｔｈと比較され、ガス交換割合ＸがＸ１とＸ２の２段階に制御される場合について説明したが、電極の劣化パラメータＡの閾値は２つ以上でもよく、ガス交換割合Ｘは３段階以上に制御されてもよい。さらに、図１を参照しながら説明したように、電極劣化パラメータＡの値に応じて、ガス交換割合を連続的に変化させてもよい。
【０１５１】
４．９．２  ガス交換割合とガス圧との関係
図１７Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第２の例を示すフローチャートである。図１７Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１５２】
まず、ガス制御部４７は、圧力センサ１６から受信したレーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込んでもよい（Ｓ５１１）。
【０１５３】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐと、第１の閾値Ｐｍｉｎとを比較してもよい（Ｓ５１２）。第１の閾値Ｐｍｉｎのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
ガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎより小さい場合（Ｐ＜Ｐｍｉｎ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最小値Ｑｍｉｎに設定してもよい（Ｓ５１３）。
【０１５４】
ガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎ以上である場合（Ｐ≧Ｐｍｉｎ）、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐと、第２の閾値Ｐｍａｘとを比較してもよい（Ｓ５１４）。第２の閾値Ｐｍａｘは、第１の閾値Ｐｍｉｎより大きい値でもよく、第２の閾値Ｐｍａｘのデータはあらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
ガス圧Ｐが第２の閾値Ｐｍａｘ以下である場合（Ｐ≦Ｐｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、最小値Ｑｍｉｎと最大値Ｑｍａｘとの間でガス圧Ｐに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換量Ｑは、ｆ（Ｐ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５１５）。
【０１５５】
ガス圧Ｐが第２の閾値Ｐｍａｘよりさらに大きい場合（Ｐ＞Ｐｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５１６）。
【０１５６】
図１７Ｂは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐと図１７Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。図１７Ｃは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎから第２の閾値Ｐｍａｘまでの間である場合の、ガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが高くなるのは、上述のように、充電器１２の充電電圧Ｖが高いために、ガス圧制御（Ｓ６００）によってガス圧を上げた場合であり得る。すなわち、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが高くなるのは、レーザチャンバ１０内の不純物が増えたり、電極が劣化したりしてレーザ光の発光効率が低下した場合であり得る。
【０１５７】
そこで、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが高い場合にはガス交換量Ｑを大きくすることにより、レーザチャンバ１０内の不純物を低減し、レーザ光の発光効率を回復させ得る。逆に、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが低い場合にはガス交換量Ｑを小さくし得る。ここで、図１７Ｃに示されるように、ガス圧Ｐが高い場合には、ガス圧Ｐが低い場合よりも、ガス交換割合Ｘを大きくしてもよい。すなわち、ガス圧Ｐが低い場合のガス交換割合Ｘを小さくすることにより、ガスの消費量を低減し得る。従って、図１７Ｂに示されるように、Ｑ＝ｆ（Ｐ）は単調増加であって、下に凸な関数であってもよい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０１５８】
図１８Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第３の例を示すフローチャートである。図１８Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１５９】
まず、ガス制御部４７は、圧力センサ１６から受信したレーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込んでもよい（Ｓ５２１）。
【０１６０】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐと、第１の閾値Ｐｍｉｎとを比較してもよい（Ｓ５２２）。第１の閾値Ｐｍｉｎのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
ガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎより小さい場合（Ｐ＜Ｐｍｉｎ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最小値Ｑｍｉｎに設定してもよい（Ｓ５２３）。
【０１６１】
ガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎ以上である場合（Ｐ≧Ｐｍｉｎ）、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐと、第３の閾値Ｐｔｈとを比較してもよい（Ｓ５２４）。第３の閾値Ｐｔｈは、第１の閾値Ｐｍｉｎより大きい値でもよく、第３の閾値Ｐｔｈのデータはあらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
ガス圧Ｐが第３の閾値Ｐｔｈ以下である場合（Ｐ≦Ｐｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、以下の一次関数から得られる値に設定してもよい（Ｓ５２５）。
Ｑ＝（ａ／２）・Ｐ＋ｃ
ここで、ａ及びｃは、それぞれ定数でよい。この関数は（Ｐｍｉｎ，Ｑｍｉｎ）を通過する関数であってもよい。
【０１６２】
ガス圧Ｐが第３の閾値Ｐｔｈより大きい場合（Ｐ＞Ｐｔｈ）、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐと、第２の閾値Ｐｍａｘとを比較してもよい（Ｓ５２６）。第２の閾値Ｐｍａｘは、第３の閾値Ｐｔｈより大きい値でもよく、第２の閾値Ｐｍａｘのデータはあらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
ガス圧Ｐが第２の閾値Ｐｍａｘ以下である場合（Ｐ≦Ｐｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、以下の一次関数から得られる値に設定してもよい（Ｓ５２７）。
Ｑ＝ａ・Ｐ＋ｂ
ここで、ｂは定数でよい。この関数は（Ｐｍａｘ，Ｑｍａｘ）を通過する関数であってもよい。
【０１６３】
ガス圧Ｐが第２の閾値Ｐｍａｘよりさらに大きい場合（Ｐ＞Ｐｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５２８）。
【０１６４】
図１８Ｂは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐと図１８Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。図１８Ｃは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎから第２の閾値Ｐｍａｘまでの間である場合の、ガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。図１７Ｂを参照しながら説明したのと同様に、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが高い場合にはガス交換量Ｑを大きくすることにより、レーザチャンバ１０内の不純物を低減し、レーザ光の発光効率を回復させ得る。逆に、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが低い場合にはガス交換量Ｑを小さくし得る。ここで、図１８Ｃに示されるように、ガス圧Ｐが高い場合には、ガス圧Ｐが低い場合よりも、ガス交換割合Ｘを大きくしてもよい。すなわち、ガス圧Ｐが低い場合のガス交換割合Ｘを小さくすることにより、ガスの消費量を低減し得る。従って、図１８Ｂに示されるように、ガス圧Ｐが第３の閾値Ｐｔｈより大きい場合には、ガス圧Ｐが第３の閾値Ｐｔｈ以下である場合に比べて、ガス交換量Ｑが大幅に大きい値となってもよい。
【０１６５】
４．９．３  寿命の延長処理
図１９Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第４の例を示すフローチャートである。図１９Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１６６】
図１９ＡのＳ５１１ａ〜Ｓ５１５ａの処理は、図１７Ａを参照しながら説明したＳ５１１〜Ｓ５１５の処理と同様でよい。
Ｓ５１４ａにおいて、ガス圧Ｐが第２の閾値Ｐｍａｘより大きい場合（Ｐ＞Ｐｍａｘ）、ガス制御部４７は、寿命到来信号を出力してもよい（Ｓ５１６ａ）。寿命到来信号は、図示しないスピーカーを介して警報音を出力するための制御信号でもよいし、図示しない表示装置を介して警告表示を出力するための制御信号でもよい。
【０１６７】
ガス制御部４７は、延命信号を受信したか否かを判定してもよい（Ｓ５１７ａ）。延命信号は、図示しない入力装置を介してユーザが入力する信号でもよい。ガス制御部４７は、延命信号を受信しなかった場合、チャンバ交換要求信号を出力してもよい（Ｓ５１９ａ）。チャンバ交換要求信号は、図示しないスピーカーを介して警報音を出力するための制御信号でもよいし、図示しない表示装置を介して警告表示を出力するための制御信号でもよい。Ｓ５１９ａの後、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５２０ａ）。
【０１６８】
Ｓ５１７ａにおいて、ガス制御部４７が延命信号を受信した場合、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘよりもさらに増加させる処理を行ってもよい（Ｓ５１８ａ）。Ｓ５１８ａの処理の詳細については、図１９Ｃ及び図１９Ｄを参照しながら後述する。
【０１６９】
図１９Ｂは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐと図１９Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。このグラフは、レーザチャンバ内のガス圧Ｐが第１の閾値Ｐｍｉｎから第２の閾値Ｐｍａｘまでの間である場合には図１７Ｂを参照しながら説明したグラフと同様でよい。図１９Ｂにおいては、レーザチャンバ内のガス圧Ｐが閾値Ｐｍａｘを超えて、延命信号を受信した場合に、ガス交換量ＱをＱｍａｘより大きい値としてもよい。
【０１７０】
図１９Ｃは、図１９Ａに示すガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘよりもさらに増加させる処理の第１の例を示すフローチャートである。図１９Ｃに示される処理は、図１９Ａに示すＳ５１８ａのサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。レーザチャンバ内のガス圧Ｐが閾値Ｐｍａｘを超えて、延命信号を受信した場合に、以下のようにしてガス交換量ＱをＱｍａｘより大きい値としてもよい。
【０１７１】
ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、Ｑｍａｘより大きい一定値Ｑｍａｘ２に設定してもよい（Ｓ５８０ａ）。Ｓ５８０ａの後、ガス制御部４７は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０１７２】
図１９Ｄは、図１９Ａに示すガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘよりもさらに増加させる処理の第２の例を示すフローチャートである。図１９Ｄに示される処理は、図１９Ａに示すＳ５１８ａのサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。レーザチャンバ内のガス圧Ｐが閾値Ｐｍａｘを超えて、延命信号を受信した場合に、以下のようにしてガス交換量ＱをＱｍａｘより大きい値としてもよい。
【０１７３】
まず、ガス制御部４７は、充電器１２の充電電圧Ｖを読み込んでもよい（Ｓ５８１ａ）。
次に、ガス制御部４７は、充電電圧Ｖと、第１の閾値Ｖ１とを比較してもよい（Ｓ５８２ａ）。第１の閾値Ｖ１のデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
充電電圧Ｖが第１の閾値Ｖ１以下である場合（Ｖ≦Ｖ１）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、Ｑｍａｘの１．５倍の値に設定してもよい（Ｓ５８３ａ）。
【０１７４】
充電電圧Ｖが第１の閾値Ｖ１より大きい場合（Ｖ＞Ｖ１）、ガス制御部４７は、充電電圧Ｖと、第２の閾値Ｖ２とを比較してもよい（Ｓ５８４ａ）。第２の閾値Ｖ２は、第１の閾値Ｖ１より大きい値でもよく、第２の閾値Ｖ２のデータはあらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
充電電圧Ｖが第２の閾値Ｖ２以下である場合（Ｖ≦Ｖ２）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、Ｑｍａｘの２倍の値に設定してもよい（Ｓ５８５ａ）。
【０１７５】
充電電圧Ｖが第２の閾値Ｖ２より大きい場合（Ｖ＞Ｖ２）、ガス制御部４７は、充電電圧Ｖと、第３の閾値Ｖ３とを比較してもよい（Ｓ５８６ａ）。第３の閾値Ｖ３は、第２の閾値Ｖ２より大きい値でもよく、第３の閾値Ｖ３のデータはあらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
充電電圧Ｖが第３の閾値Ｖ３以下である場合（Ｖ≦Ｖ３）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、Ｑｍａｘの３倍の値に設定してもよい（Ｓ５８７ａ）。
【０１７６】
充電電圧Ｖが第３の閾値Ｖ３より大きい場合（Ｖ＞Ｖ３）、ガス制御部４７は、部分ガス交換のガス交換量Ｑの算出を終了し、全ガス交換を行うこととしてもよい（Ｓ５８８ａ）。
【０１７７】
図２０Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第５の例を示すフローチャートである。図２０Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１７８】
図２０ＡのＳ５１１ｂ〜Ｓ５２０ｂの処理は、図１９Ａを参照しながら説明したＳ５１１ａ〜Ｓ５２０ａの処理と同様でよい。但し、図２０ＡのＳ５１３ｂ、Ｓ５１５ｂ、Ｓ５１８ｂ、Ｓ５２０ｂにおいては、ガス交換量Ｑではなくガス交換割合Ｘが設定されてもよい。
【０１７９】
Ｓ５１３ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを最小値Ｘｍｉｎに設定してもよい。Ｓ５１５ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを、最小値Ｘｍｉｎと最大値Ｘｍａｘとの間でガス圧Ｐに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換割合Ｘは、ｇ（Ｐ）で表わされる値としてもよい。
【０１８０】
Ｓ５２０ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘに設定してもよい。Ｓ５１８ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘよりもさらに増加させる処理を行ってもよい。Ｓ５１８ｂの処理の詳細については、図２０Ｂ及び図２０Ｃを参照しながら後述する。
【０１８１】
Ｓ５１３ｂ、Ｓ５１５ｂ、Ｓ５１８ｂ、Ｓ５２０ｂにおいてガス交換割合Ｘを設定した後、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５２０ｃ）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ
ここで、ａは比例定数であり、レーザチャンバ内の体積に比例する値であってもよい。
【０１８２】
図２０Ｂは、図２０Ａに示すガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘよりもさらに増加させる処理の第１の例を示すフローチャートである。図２０Ｂに示される処理は、図２０Ａに示すＳ５１８ｂのサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。レーザチャンバ内のガス圧Ｐが閾値Ｐｍａｘを超えて、延命信号を受信した場合に、以下のようにしてガス交換割合ＸをＸｍａｘより大きい値としてもよい。
【０１８３】
ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを、Ｘｍａｘより大きい一定値Ｘｍａｘ２に設定してもよい（Ｓ５８０ｂ）。Ｓ５８０ｂの後、ガス制御部４７は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０１８４】
図２０Ｃは、図２０Ａに示すガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘよりもさらに増加させる処理の第２の例を示すフローチャートである。図２０Ｃに示される処理は、図２０Ａに示すＳ５１８ｂのサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。レーザチャンバ内のガス圧Ｐが閾値Ｐｍａｘを超えて、延命信号を受信した場合に、以下のようにしてガス交換割合ＸをＸｍａｘより大きい値としてもよい。
【０１８５】
図２０ＣのＳ５８１ｂ〜Ｓ５８８ｂの処理は、図１９Ｄを参照しながら説明したＳ５８１ａ〜Ｓ５８８ａの処理と同様でよい。但し、図２０ＣのＳ５８３ｂ、Ｓ５８５ｂ、Ｓ５８７ｂにおいては、ガス交換量Ｑではなくガス交換割合Ｘが設定されてもよい。
【０１８６】
Ｓ５８３ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを、Ｘｍａｘの１．５倍の値に設定してもよい。
Ｓ５８５ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを、Ｘｍａｘの２倍の値に設定してもよい。
Ｓ５８７ｂにおいては、ガス交換割合Ｘを、Ｘｍａｘの３倍の値に設定してもよい。
【０１８７】
４．９．４  ガス交換割合とパルスエネルギー安定性との関係
図２１は、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第６の例を示すフローチャートである。図２１に示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１８８】
まず、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを初期値に設定するか否かを判定してもよい（Ｓ５３０ａ）。このフローチャートの処理を初めて実行する場合には、ガス交換割合Ｘを初期値に設定すると判定し、処理をＳ５３５ａに進めてもよい。Ｓ５３５ａにおいて、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを初期値Ｘｍｉｎに設定してもよい。このフローチャートの処理を実行するのが初めてではない場合には、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを改めて初期値に設定せず、処理をＳ５３１ａに進めてもよい。Ｓ５３１ａにおいて、ガス制御部４７は、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％を閾値Ｅ％０と比較してもよい。レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％は、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｅ％０のデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０１８９】
レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％が閾値Ｅ％０より大きい場合（Ｅ％＞Ｅ％０）、ガス制御部４７は、現在のガス交換割合Ｘに一定値ΔＸを加算することにより、現在のガス交換割合Ｘより大きい値に設定してもよい（Ｓ５３２ａ）。その後、ガス制御部４７は、Ｓ５３３ａの処理に進んでもよい。
レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％が閾値Ｅ％０以下である場合（Ｅ％≦Ｅ％０）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを変更せずに、Ｓ５３３ａの処理に進んでもよい。
【０１９０】
Ｓ５３３ａにおいて、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを閾値Ｘｍａｘと比較してもよい。
ガス交換割合Ｘが閾値Ｘｍａｘ以上である場合（Ｘ≧Ｘｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合ＸをＸｍａｘに設定し直してもよい（Ｓ５３４ａ）。
ガス交換割合Ｘが閾値Ｘｍａｘより小さい場合（Ｘ＜Ｘｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを設定し直さなくてもよい。
【０１９１】
以上のようにしてガス交換割合Ｘを設定した後、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５３６ａ）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ
ここで、ａは比例定数であり、レーザチャンバ内の体積に比例する値であってもよい。
【０１９２】
４．９．５  ガス交換量とパルスエネルギーの目標値に対する一致度との関係
図２２は、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第７の例を示すフローチャートである。図２２に示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１９３】
まず、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを初期値に設定するか否かを判定してもよい（Ｓ５４０ａ）。このフローチャートの処理を初めて実行する場合には、ガス交換割合Ｘを初期値に設定すると判定し、処理をＳ５４５ａに進めてもよい。Ｓ５４５ａにおいて、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを初期値Ｘｍｉｎに設定してもよい。このフローチャートの処理を実行するのが初めてではない場合には、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを改めて初期値に設定せず、処理をＳ５４１ａに進めてもよい。Ｓ５４１ａにおいて、ガス制御部４７は、レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％を、閾値Ｄ％０と比較してもよい。レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％は、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｄ％０のデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０１９４】
レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％が閾値Ｄ％０より大きい場合（Ｄ％＞Ｄ％０）、ガス制御部４７は、現在のガス交換割合Ｘに一定値ΔＸを加算することにより、現在のガス交換割合Ｘより大きい値に設定してもよい（Ｓ５４２ａ）。その後、ガス制御部４７は、Ｓ５４３ａの処理に進んでもよい。
レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％が閾値Ｄ％０以下である場合（Ｄ％≦Ｄ％０）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを変更せずに、Ｓ５４３ａの処理に進んでもよい。
【０１９５】
Ｓ５４３ａにおいて、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを閾値Ｘｍａｘと比較してもよい。
ガス交換割合Ｘが閾値Ｘｍａｘ以上である場合（Ｘ≧Ｘｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合ＸをＸｍａｘに設定し直してもよい（Ｓ５４４ａ）。
ガス交換割合Ｘが閾値Ｘｍａｘより小さい場合（Ｘ＜Ｘｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを設定し直さなくてもよい。
【０１９６】
以上のようにしてガス交換割合Ｘを設定した後、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５４６ａ）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ
ここで、ａは比例定数であり、レーザチャンバ内の体積に比例する値であってもよい。
【０１９７】
４．９．６  ガス交換量と当該レーザチャンバの全パルス数との関係
図２３Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第８の例を示すフローチャートである。図２３Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０１９８】
まず、ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈを、閾値Ｎｃｈｔｈと比較してもよい（Ｓ５５１ａ）。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈは、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｎｃｈｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０１９９】
当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが閾値Ｎｃｈｔｈ以下である場合（Ｎｃｈ≦Ｎｃｈｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを、最小値Ｘｍｉｎと最大値Ｘｍａｘとの間でＮｃｈに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換割合Ｘは、ｇ（Ｎｃｈ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５５２ａ）。
【０２００】
当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが閾値Ｎｃｈｔｈより大きい場合（Ｎｃｈ＞Ｎｃｈｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘに設定してもよい（Ｓ５５３ａ）。
【０２０１】
以上のようにしてガス交換割合Ｘを設定した後、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５５４ａ）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ
ここで、ａは比例定数であり、レーザチャンバ内の体積に比例する値であってもよい。
【０２０２】
図２３Ｂは、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈと図２３Ａにおいて算出されるガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが大きい場合には、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが小さい場合よりも、ガス交換割合を大きくすることが望ましい。特に、図２３Ｂに示されるように、Ｘ＝ｇ（Ｎｃｈ）は単調増加する関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０２０３】
ここでは、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈに基づいてガス交換割合Ｘを算出する場合について説明したが、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの代わりに、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓが用いられてもよい。また、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの代わりに、全ガス交換後の時間Ｔｇａｓが用いられてもよい。
【０２０４】
４．９．７  ガス交換量と当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値との関係
図２４Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第９の例を示すフローチャートである。図２４Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０２０５】
まず、ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍを、閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈと比較してもよい（Ｓ５６１ａ）。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍは、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０２０６】
当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈ以下である場合（Ｅｉｎｓｕｍ≦Ｅｉｎｓｕｍｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを、最小値Ｘｍｉｎと最大値Ｘｍａｘとの間でＥｉｎｓｕｍに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換割合Ｘは、ｇ（Ｅｉｎｓｕｍ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５６２ａ）。
【０２０７】
当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈより大きい場合（Ｅｉｎｓｕｍ＞Ｅｉｎｓｕｍｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換割合Ｘを最大値Ｘｍａｘに設定してもよい（Ｓ５６３ａ）。
【０２０８】
以上のようにしてガス交換割合Ｘを設定した後、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを以下の式により算出してもよい（Ｓ５６４ａ）。
Ｑ＝ａ・Ｐ・Ｘ
ここで、ａは比例定数であり、レーザチャンバ内の体積に比例する値であってもよい。
【０２０９】
図２４Ｂは、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍと図２４Ａにおいて算出されるガス交換割合Ｘとの関係を示すグラフである。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが大きい場合には、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが小さい場合よりも、ガス交換割合を大きくすることが望ましい。特に、図２４Ｂに示されるように、Ｘ＝ｇ（Ｅｉｎｓｕｍ）は単調増加する関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０２１０】
４．９．８  ガス交換量とパルスエネルギー安定性との関係
図２５は、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第１０の例を示すフローチャートである。図２５に示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０２１１】
まず、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを初期値に設定するか否かを判定してもよい（Ｓ５３０）。このフローチャートの処理を初めて実行する場合には、ガス交換量Ｑを初期値に設定すると判定し、処理をＳ５３５に進めてもよい。Ｓ５３５において、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを初期値Ｑｍｉｎに設定してもよい。このフローチャートの処理を実行するのが初めてではない場合には、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを改めて初期値に設定せず、処理をＳ５３１に進めてもよい。Ｓ５３１において、ガス制御部４７は、レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％を閾値Ｅ％０と比較してもよい。レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％は、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｅ％０のデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０２１２】
レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％が閾値Ｅ％０より大きい場合（Ｅ％＞Ｅ％０）、ガス制御部４７は、現在のガス交換量Ｑに一定値ΔＱを加算することにより、現在のガス交換量Ｑより大きい値に設定してもよい（Ｓ５３２）。その後、ガス制御部４７は、Ｓ５３３の処理に進んでもよい。
レーザ光のパルスエネルギー安定性Ｅ％が閾値Ｅ％０以下である場合（Ｅ％≦Ｅ％０）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを変更せずに、Ｓ５３３の処理に進んでもよい。
【０２１３】
Ｓ５３３において、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを閾値Ｑｍａｘと比較してもよい。
ガス交換量Ｑが閾値Ｑｍａｘ以上である場合（Ｑ≧Ｑｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量ＱをＱｍａｘに設定し直して（Ｓ５３４）、本フローチャートの処理を終了してもよい。
ガス交換量Ｑが閾値Ｑｍａｘより小さい場合（Ｑ＜Ｑｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを設定し直さずに、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０２１４】
４．９．９  ガス交換量とパルスエネルギーの目標値に対する一致度との関係
図２６は、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第１１の例を示すフローチャートである。図２６に示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０２１５】
まず、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを初期値に設定するか否かを判定してもよい（Ｓ５４０）。このフローチャートの処理を初めて実行する場合には、ガス交換量Ｑを初期値に設定すると判定し、処理をＳ５４５に進めてもよい。Ｓ５４５において、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを初期値Ｑｍｉｎに設定してもよい。このフローチャートの処理を実行するのが初めてではない場合には、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを改めて初期値に設定せず、処理をＳ５４１に進めてもよい。Ｓ５４１において、ガス制御部４７は、レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％を、閾値Ｄ％０と比較してもよい。レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％は、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｄ％０のデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０２１６】
レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％が閾値Ｄ％０より大きい場合（Ｄ％＞Ｄ％０）、ガス制御部４７は、現在のガス交換量Ｑに一定値ΔＱを加算することにより、現在のガス交換量Ｑより大きい値に設定してもよい（Ｓ５４２）。その後、ガス制御部４７は、Ｓ５４３の処理に進んでもよい。
レーザ光のパルスエネルギーの目標値との一致度Ｄ％が閾値Ｄ％０以下である場合（Ｄ％≦Ｄ％０）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを変更せずに、Ｓ５４３の処理に進んでもよい。
【０２１７】
Ｓ５４３において、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを閾値Ｑｍａｘと比較してもよい。
ガス交換量Ｑが閾値Ｑｍａｘ以上である場合（Ｑ≧Ｑｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量ＱをＱｍａｘに設定し直して（Ｓ５４４）、本フローチャートの処理を終了してもよい。
ガス交換量Ｑが閾値Ｑｍａｘより小さい場合（Ｑ＜Ｑｍａｘ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを設定し直さずに、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０２１８】
４．９．１０  ガス交換量と当該レーザチャンバの全パルス数との関係
図２７Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第１２の例を示すフローチャートである。図２７Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０２１９】
まず、ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈを、閾値Ｎｃｈｔｈと比較してもよい（Ｓ５５１）。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈは、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｎｃｈｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０２２０】
当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが閾値Ｎｃｈｔｈ以下である場合（Ｎｃｈ≦Ｎｃｈｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、最小値Ｑｍｉｎと最大値Ｑｍａｘとの間でＮｃｈに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換量Ｑは、ｆ（Ｎｃｈ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５５２）。
【０２２１】
当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが閾値Ｎｃｈｔｈより大きい場合（Ｎｃｈ＞Ｎｃｈｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５５３）。
【０２２２】
図２７Ｂは、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈと図２７Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが大きい場合には、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが小さい場合よりも、ガス交換割合またはガス交換量を大きくすることが望ましい。特に、図２７Ｂに示されるように、Ｑ＝ｆ（Ｎｃｈ）は単調増加であって、下に凸な関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０２２３】
ここでは、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈに基づいてガス交換量Ｑを算出する場合について説明したが、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの代わりに、全ガス交換後のパルス数Ｎｇａｓが用いられてもよい。また、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈの代わりに、全ガス交換後の時間Ｔｇａｓが用いられてもよい。
【０２２４】
４．９．１１  ガス交換量と当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値との関係
図２８Ａは、図４に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第１３の例を示すフローチャートである。図２８Ａに示される処理は、図４に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０２２５】
まず、ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍを、閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈと比較してもよい（Ｓ５６１）。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍは、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０２２６】
当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈ以下である場合（Ｅｉｎｓｕｍ≦Ｅｉｎｓｕｍｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、最小値Ｑｍｉｎと最大値Ｑｍａｘとの間でＥｉｎｓｕｍに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換量Ｑは、ｆ（Ｅｉｎｓｕｍ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５６２）。
【０２２７】
当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが閾値Ｅｉｎｓｕｍｔｈより大きい場合（Ｅｉｎｓｕｍ＞Ｅｉｎｓｕｍｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５６３）。
【０２２８】
図２８Ｂは、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍと図２８Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが大きい場合には、当該レーザチャンバの投入エネルギー積算値Ｅｉｎｓｕｍが小さい場合よりも、ガス交換割合またはガス交換量を大きくすることが望ましい。特に、図２８Ｂに示されるように、Ｑ＝ｆ（Ｅｉｎｓｕｍ）は単調増加であって、下に凸な関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０２２９】
４．１０  ガス制御間隔と電極の劣化パラメータとの関係（Ｓ３００の詳細）
図２９Ａは、図４に示すガス制御間隔を算出する処理の第２の例を示すフローチャートである。図２９Ａに示される処理は、図４に示すＳ３００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０２３０】
図２９Ａに示される処理は、部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０を算出する点（Ｓ３３０）において、図１４Ａを参照しながら説明した処理と異なり得る。他の点については、図１４Ａを参照しながら説明した処理と同様でよい。
【０２３１】
まず、ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御のための時間間隔の基準値Ｔｈｉ０を読み込んでもよい（Ｓ３１０）。
【０２３２】
次に、ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御のための時間間隔の基準値Ｔｈｉ０と、エキシマレーザ装置のデューティーＤとに基づいて、（Ｔｈｉ０／Ｄ）によってハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉを算出してもよい（Ｓ３２０）。
【０２３３】
次に、ガス制御部４７は、部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０を算出してもよい（Ｓ３３０）。この処理の詳細については図２９Ｂを参照しながら後述する。
【０２３４】
次に、ガス制御部４７は、部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０と、エキシマレーザ装置のデューティーＤとに基づいて、（Ｔｐｉ０／Ｄ）によって部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉを算出してもよい（Ｓ３４０）。
【０２３５】
図２９Ｂは、図２９Ａに示される部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０を算出する処理を示すフローチャートである。図２９Ｂに示される処理は、図２９Ａに示すＳ３３０のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０２３６】
まず、ガス制御部４７は、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈを、閾値Ｎｃｈｔｈと比較してもよい（Ｓ３３１）。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈは、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｎｃｈｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０２３７】
当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが閾値Ｎｃｈｔｈ以下である場合（Ｎｃｈ≦Ｎｃｈｔｈ）、ガス制御部４７は、基準値Ｔｐｉ０を、最小値Ｔｍｉｎと最大値Ｔｍａｘとの間でＮｃｈに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、基準値Ｔｐｉ０は、１／ｆ（Ｎｃｈ）で表わされる値としてもよい（Ｓ３３２）。すなわち、１／Ｔｐｉ０＝ｆ（Ｎｃｈ）であってもよい。
【０２３８】
当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが閾値Ｎｃｈｔｈより大きい場合（Ｎｃｈ＞Ｎｃｈｔｈ）、ガス制御部４７は、基準値Ｔｐｉ０を最小値Ｔｍｉｎに設定してもよい（Ｓ３３３）。
【０２３９】
図２９Ｃは、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈと図２９Ｂにおいて算出される基準値Ｔｐｉ０との関係を示すグラフである。当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが大きい場合には、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが小さい場合よりも、部分ガス交換制御のための時間間隔の基準値Ｔｐｉ０を小さくし、部分ガス交換制御の頻度を高くすることが望ましい。特に、図２９Ｃに示されるように、１／Ｔｐｉ０＝ｆ（Ｎｃｈ）は単調増加であって、下に凸な関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０２４０】
図２９Ｂに示される処理において、電極の劣化パラメータとして、当該レーザチャンバの全パルス数Ｎｃｈが用いられる場合について説明したが、図１３のＳ２０５〜Ｓ２０９のいずれかによって読み込まれたパラメータが用いられてもよい。
【０２４１】
４．１１  ガス圧制御（Ｓ６００の詳細）
図３０は、図４に示すガス圧制御のフローチャートである。図３０に示される処理は、図４に示すＳ６００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０２４２】
まず、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを、制御前のガス圧Ｐｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ６０１）。ガス圧Ｐは、圧力センサ１６から受信したものでもよい。
【０２４３】
次に、ガス制御部４７は、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖが、第１の閾値ＶＨより大きいか否かを判定してもよい（Ｓ６０２）。電圧Ｖが第１の閾値ＶＨより大きい場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、ガス制御部４７は、Ｓ６０３〜Ｓ６０７において第２レーザガスをレーザチャンバ１０に供給する制御を行ってもよい。電圧Ｖが第１の閾値ＶＨより大きくない場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、Ｓ６０８に移行してもよい。
【０２４４】
電圧Ｖが第１の閾値ＶＨより大きい場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、ガス制御部４７は、制御前のガス圧Ｐｉｎにガス圧増減幅ΔＰを加算した値（Ｐｉｎ＋ΔＰ）を、第１の目標ガス圧Ｐｔ１として設定してもよい（Ｓ６０３）。
【０２４５】
次に、ガス制御部４７は、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖを開くことにより、第２レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給してもよい（Ｓ６０４）。第２レーザガスの流量は、マスフローコントローラＢ−ＭＦＣによって制御されてもよい。上述の通り、第２レーザガスとしては、アルゴン及びネオンの混合ガスが用いられてもよい。ハロゲンガスを含まない第２レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給することにより、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧の変動を抑制し得る。すなわち、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを上昇させる以外は、レーザ光の発振条件の変動を抑制し得るので、エキシマレーザ装置の性能の安定性を確保し得る。
【０２４６】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ６０５）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが第１の目標ガス圧Ｐｔ１に達したか否かを判定してもよい（Ｓ６０６）。ガス圧Ｐが第１の目標ガス圧Ｐｔ１に達していない場合（Ｐｔ１＞Ｐ）、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖを開いたまま、上述のＳ６０５に戻り、第１の目標ガス圧Ｐｔ１に達するまで待ってもよい。ガス圧Ｐが第１の目標ガス圧Ｐｔ１に達した場合（Ｐｔ１≦Ｐ）、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖを閉じてもよい（Ｓ６０７）。
【０２４７】
一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖが、第１の閾値ＶＨより大きくない場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、ガス制御部４７は、電圧Ｖが第２の閾値ＶＬより小さいか否かを判定してもよい（Ｓ６０８）。ここで、メインフローのＳ５９０及び本サブルーチンのＳ６０２による判定結果から、Ｓ６０８に処理が移行した時点で、既にＶ＜ＶＬを満たしていてもよい。その場合、Ｓ６０８は結果をＹＥＳとして判定は省略してもよい。電圧Ｖが第２の閾値ＶＬより小さい場合（Ｓ６０８：ＹＥＳ）、ガス制御部４７は、Ｓ６０９〜Ｓ６２０においてレーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を行ってもよい。電圧Ｖが第２の閾値ＶＬより小さくない場合（Ｓ６０８：ＮＯ）、Ｓ６０９〜Ｓ６２０の制御を行わなくてもよい。つまり、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖが、第１の閾値ＶＨから第２の閾値ＶＬまでの範囲内にある場合には、ガス圧制御は開始されなくともよい。
【０２４８】
電圧Ｖが第２の閾値ＶＬより小さい場合（Ｓ６０８：ＹＥＳ）、ガス制御部４７は、制御前のガス圧Ｐｉｎからガス圧増減幅ΔＰを減算した値（Ｐｉｎ−ΔＰ）を、第２の目標ガス圧Ｐｔ２として設定してもよい（Ｓ６０９）。このとき同時にガス制御部４７は、排気ポンプ４６を起動して、コントロールバルブＣ−Ｖを開いてもよい。
【０２４９】
次に、ガス制御部４７は、排気バルブＥＸ−Ｖを所定時間開いて閉じることにより、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を行ってもよい（Ｓ６１０）。
【０２５０】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ６１１）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが第２の目標ガス圧Ｐｔ２に達したか否かを判定してもよい（Ｓ６１２）。ガス圧Ｐが第２の目標ガス圧Ｐｔ２に達していない場合（Ｐｔ２＜Ｐ）、上述のＳ６１０に戻り、第２の目標ガス圧Ｐｔ２に達するまで、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を繰り返してもよい。ガス圧Ｐが第２の目標ガス圧Ｐｔ２に達した場合（Ｐｔ２≧Ｐ）、ガス制御部４７は、ガスの排気によるハロゲンガス分圧の減少量ΔＰｈｅｘを算出してもよい（Ｓ６２０）。このとき同時にガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖを閉じて、排気ポンプ４６を停止してもよい。
【０２５１】
図３１は、図３０に示すハロゲンガス分圧の減少量ΔＰｈｅｘを算出する処理のフローチャートである。図３０のＳ６０９〜Ｓ６１２の制御によってガス圧を低下させると、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧が減少し得る。そこで、ガス制御部４７は、以下の処理により、ハロゲンガス分圧の減少量ΔＰｈｅｘを算出してもよい。
【０２５２】
まず、ガス制御部４７は、上述のＳ４００（図４）において算出したハロゲンガス分圧Ｐｈを読み込み、制御前のハロゲンガス分圧Ｐｈｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ６２１）。
次に、ガス制御部４７は、ガス圧制御によるガス圧増減幅ΔＰと、制御前のハロゲンガス分圧Ｐｈｉｎと、制御前のガス圧Ｐｉｎとを用いて、（ΔＰ・Ｐｈｉｎ／Ｐｉｎ）により、ハロゲンガス分圧の減少量ΔＰｈｅｘを算出してもよい（Ｓ６２２）。
【０２５３】
なお、図３１に示す処理Ｓ６２０を終了した後、図４のＳ２００に戻り、Ｓ４００においてハロゲンガス分圧Ｐｈが再計算されてもよい。そのとき、図３１において算出したハロゲンガス分圧の減少量ΔＰｈｅｘを差し引いて、ハロゲンガス分圧Ｐｈが再計算されてもよい。そのようにして求めたハロゲンガス分圧Ｐｈを用いて、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００）を行ってもよい。
【０２５４】
図３２Ａは、図３０に示す第２レーザガス注入バルブの開閉に伴うレーザチャンバ内のガス圧及び電極間の印加電圧の変化を示すグラフである。
【０２５５】
一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖが、第１の閾値ＶＨから第２の閾値ＶＬまでの範囲内にある場合には、ガス圧制御は開始されないが、図３２Ａに示されるように、電圧Ｖが第１の閾値ＶＨを超えると、ガス圧制御が開始され得る。電圧Ｖが第１の閾値ＶＨを超えた場合、ガス圧制御によって、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖが開かれ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、制御前のガス圧Ｐｉｎから次第に上昇し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが上昇すると、エキシマレーザ装置の出力が上昇しようとするので、エキシマレーザ装置の出力を一定化するために、図５に示す処理によって電圧Ｖが低下し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが第１の目標ガス圧Ｐｔ１に達すると、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖが閉じられるので、ガス圧Ｐの上昇が止まり、これに伴って電圧Ｖの低下も止まり得る。
【０２５６】
このようにして、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを上昇させることにより、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖの過度の上昇を抑制し得る。
【０２５７】
図３２Ｂは、図３０に示す排気バルブの開閉に伴うレーザチャンバ内のガス圧及び電極間の印加電圧の変化を示すグラフである。
【０２５８】
一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖが、第１の閾値ＶＨから第２の閾値ＶＬまでの範囲内にある場合には、ガス圧制御は開始されないが、図３２Ｂに示されるように、電圧Ｖが第２の閾値ＶＬ未満になると、ガス圧制御が開始され得る。電圧Ｖが第２の閾値ＶＬ未満になった場合、ガス圧制御によって、排気バルブＥＸ−Ｖが所定時間開かれて閉じられ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、制御前のガス圧Ｐｉｎから僅かに低下し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが低下すると、エキシマレーザ装置の出力が低下しようとするので、エキシマレーザ装置の出力を一定化するために、図５に示す処理によって電圧Ｖが上昇し得る。
【０２５９】
レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが第２の目標ガス圧Ｐｔ２に達するまで、排気バルブＥＸ−Ｖの開閉動作が繰り返され、その度に、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが僅かに低下し、電圧Ｖが僅かに上昇し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが第２の目標ガス圧Ｐｔ２に達すると、排気バルブＥＸ−Ｖの開閉動作が終了するため、ガス圧Ｐの低下が止まり、これに伴って電圧Ｖの上昇も止まり得る。
【０２６０】
このようにして、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを低下させることにより、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間に供給される電圧Ｖの過度の低下を抑制し得る。
【０２６１】
４．１２  ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００の詳細）
図３３は、図４に示すハロゲンガス補充制御のフローチャートである。図３３に示される処理は、図４に示すＳ７００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０２６２】
まず、ガス制御部４７は、ハロゲンガス分圧Ｐｈと、ガス圧Ｐと、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔと、を読み込んでもよい（Ｓ７０１）。ハロゲンガス分圧Ｐｈは、上述のＳ４００（図４）において算出したものでもよい。ガス圧Ｐは、圧力センサ１６から受信したものでもよい。目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔは、エキシマレーザ装置の運転条件に応じて設定された値でもよい。
【０２６３】
次に、ガス制御部４７は、ガス圧Ｐを、制御前のガス圧Ｐｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ７０２）。次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧を目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔに制御するための第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２を算出してもよい（Ｓ７１０）。この算出処理の詳細は後述する。
【０２６４】
次に、ガス制御部４７は、制御前のガス圧Ｐｉｎに第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２を加算した値（Ｐｉｎ＋ΔＰｆ２）を、第１レーザガス注入後（排気前）の目標ガス圧Ｐｘとして設定してもよい（Ｓ７２０）。次に、ガス制御部４７は、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖを開くことにより、第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給してもよい（Ｓ７２１）。第１レーザガスの流量が、マスフローコントローラＦ２−ＭＦＣによって制御されてもよい。上述の通り、第１レーザガスとしては、アルゴン、ネオン及びフッ素の混合ガスが用いられてもよい。フッ素ガスを含む第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給することにより、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧を上昇させることができる。
【０２６５】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ７２２）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが第１レーザガス注入後の目標ガス圧Ｐｘに達したか否かを判定してもよい（Ｓ７２３）。ガス圧Ｐが目標ガス圧Ｐｘに達していない場合（Ｐｘ＞Ｐ）、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖを開いたまま、上述のＳ７２２に戻り、目標ガス圧Ｐｘに達するまで待ってもよい。ガス圧Ｐが目標ガス圧Ｐｘに達した場合（Ｐｘ≦Ｐ）、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖを閉じてもよい（Ｓ７２４）。この後、ガス制御部４７は、排気ポンプ４６を起動して、コントロールバルブＣ−Ｖを開いてもよい。このとき、排気バルブＥＸ−Ｖは閉じていてよい。
【０２６６】
次に、ガス制御部４７は、排気バルブＥＸ−Ｖを所定時間開いて閉じることにより、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を行ってもよい（Ｓ７２５）。
【０２６７】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ７２６）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎまで戻ったか否かを判定してもよい（Ｓ７２７）。ガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎまで戻っていない場合（Ｐｉｎ＜Ｐ）、上述のＳ７２５に戻り、制御前のガス圧Ｐｉｎに戻るまで、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を繰り返してもよい。この間、排気ポンプ４６は起動状態、コントロールバルブＣ−Ｖは開いた状態であってよい。ガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎに戻った場合（Ｐｉｎ≧Ｐ）、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖを閉じて、排気ポンプ４６を停止してもよい。そして、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０２６８】
図３４は、図３３のＳ７１０に示す第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２を算出する処理のフローチャートである。ガス制御部４７は、以下の処理により、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２を算出してもよい。
【０２６９】
まず、ガス制御部４７は、上述のＳ４００（図４）において算出したハロゲンガス分圧Ｐｈを、制御前のハロゲンガス分圧Ｐｈｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ７１１）。
次に、ガス制御部４７は、第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度（体積比）Ｃ０を読み込んでもよい（Ｓ７１２）。第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度は、第１容器Ｆ２におけるハロゲンガス濃度（体積比）であってよい。第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度のデータは、あらかじめガス制御部４７に入力され、ガス制御部４７によって参照可能に保持されていてもよい。
【０２７０】
第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に注入（注入量ΔＰｆ２）する場合のハロゲンガス分圧の増加量ΔＰｈは、下式で表わされ得る。
ΔＰｈ＝Ｃ０・ΔＰｆ２
【０２７１】
第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に注入した後、制御前のガス圧Ｐｉｎまで排気（注入量ΔＰｆ２と同量排気）したときに減少するハロゲンガス分圧（減少量）ΔＰｈｅｘは、下式で表わされ得る。
ΔＰｈｅｘ＝ΔＰｆ２・（Ｐｈｉｎ＋Ｃ０・ΔＰｆ２）／（Ｐｉｎ＋ΔＰｆ２）
・・・式１
【０２７２】
また、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔは、下式で表わされ得る。
Ｐｈｔ＝Ｐｈｉｎ＋Ｃ０・ΔＰｆ２−ΔＰｈｅｘ  ・・・式２
そこで、ガス制御部４７は、式１及び式２を満たすΔＰｆ２を、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２として算出してもよい（Ｓ７１３）。或いは、ガス制御部４７があらかじめテーブル等を保持していてもよく、このテーブルを参照することで第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２を決定してもよい。テーブルは、例えば、ガス圧Ｐと、ハロゲンガス分圧Ｐｈと、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔ等に対応した、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２の値を保持しているとよい。
【０２７３】
図３５は、図３３に示すハロゲンガス補充制御に伴うレーザチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。ガス制御部４７は、ハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｉが経過する度に、ハロゲンガス補充制御を開始してもよい。ハロゲンガス補充制御が開始されると、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖが開かれ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、制御前のガス圧Ｐｉｎから次第に上昇し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが目標ガス圧Ｐｘに達すると、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖが閉じられるので、ガス圧Ｐの上昇が止まり得る。
【０２７４】
次に、排気ポンプ４６が起動され、コントロールバルブＣ−Ｖが開かれた後に、排気バルブＥＸ−Ｖが所定時間開かれて閉じられ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、目標ガス圧Ｐｘから僅かに低下し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎに達するまで、排気バルブＥＸ−Ｖの開閉動作が繰り返され、その度に、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが僅かに低下し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎに達すると、排気バルブＥＸ−Ｖの開閉動作が終了するため、ガス圧Ｐの低下が止まり得る。その後、コントロールバルブＣ−Ｖは閉じられ、排気ポンプ４６は停止されてもよい。
【０２７５】
このようにして、レーザチャンバ１０内にハロゲンガスを供給し、その後、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを制御前のガス圧Ｐｉｎに近い値に戻してもよい。このように、ハロゲンガス補充制御においては、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧を所定の値に回復するように上昇させながらも、レーザ光の発振条件の変動を抑制し得るので、エキシマレーザ装置の性能の安定性を確保し得る。
【０２７６】
４．１３  部分ガス交換制御（Ｓ８００の詳細）
図３６は、図４に示す部分ガス交換制御のフローチャートである。図３６に示される処理は、図４に示すＳ８００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。
【０２７７】
まず、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑと、ガス圧Ｐと、ハロゲンガス分圧Ｐｈとを読み込んでもよい（Ｓ８０１）。ガス交換量Ｑは、上述のＳ５００（図４）において算出したものでもよい。ガス圧Ｐは、圧力センサ１６から受信したものでもよい。ハロゲンガス分圧Ｐｈは、上述のＳ４００（図４）において算出したものでもよい。
【０２７８】
次に、ガス制御部４７は、ガス圧Ｐを、制御前のガス圧Ｐｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ８０２）。次に、ガス制御部４７は、部分ガス交換制御のための第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出してもよい（Ｓ８１０）。この算出処理の詳細は後述する。
【０２７９】
次に、ガス制御部４７は、制御前のガス圧Ｐｉｎに第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２を加算した値（Ｐｉｎ＋ΔＰｆ２）を、第１レーザガス注入後の第１目標ガス圧Ｐｘ１として設定してもよい（Ｓ８２０）。次に、ガス制御部４７は、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖを開くことにより、第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給してもよい（Ｓ８２１）。第１レーザガスの流量が、マスフローコントローラＦ２−ＭＦＣによって制御されてもよい。上述の通り、第１レーザガスとしては、アルゴン、ネオン及びフッ素の混合ガスが用いられてもよい。これにより、フッ素ガスを含む第１レーザガスがレーザチャンバ１０内に供給され得る。
【０２８０】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ８２２）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが、第１レーザガス注入後の第１目標ガス圧Ｐｘ１に達したか否かを判定してもよい（Ｓ８２３）。ガス圧Ｐが第１目標ガス圧Ｐｘ１に達していない場合（Ｐｘ１＞Ｐ）、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖを開いたまま、上述のＳ８２２に戻り、第１目標ガス圧Ｐｘ１に達するまで待ってもよい。ガス圧Ｐが第１目標ガス圧Ｐｘ１に達した場合（Ｐｘ１≦Ｐ）、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖを閉じてもよい（Ｓ８２４）。
【０２８１】
次に、ガス制御部４７は、制御前のガス圧Ｐｉｎに第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２と第２レーザガスの注入量ΔＰｂとを加算した値（Ｐｉｎ＋ΔＰｆ２＋ΔＰｂ）を、第２レーザガス注入後の第２目標ガス圧Ｐｘ２として設定してもよい（Ｓ８２５）。次に、ガス制御部４７は、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖを開くことにより、第２レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給してもよい（Ｓ８２６）。第２レーザガスの流量が、マスフローコントローラＢ−ＭＦＣによって制御されてもよい。上述の通り、第２レーザガスとしては、アルゴン及びネオンの混合ガスが用いられてもよい。第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを適切に算出（Ｓ８１０）することにより、部分ガス交換制御の前後においてレーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧が変化しないようにしてもよい。
【０２８２】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ８２７）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが、第２レーザガス注入後の第２目標ガス圧Ｐｘ２に達したか否かを判定してもよい（Ｓ８２８）。ガス圧Ｐが第２目標ガス圧Ｐｘ２に達していない場合（Ｐｘ２＞Ｐ）、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖを開いたまま、上述のＳ８２７に戻り、第２目標ガス圧Ｐｘ２に達するまで待ってもよい。ガス圧Ｐが第２目標ガス圧Ｐｘ２に達した場合（Ｐｘ２≦Ｐ）、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖを閉じてもよい（Ｓ８２９）。この後、ガス制御部４７は、排気ポンプ４６を起動して、コントロールバルブＣ−Ｖを開いてもよい。このとき、排気バルブＥＸ−Ｖは閉じていてよい。
【０２８３】
次に、ガス制御部４７は、排気バルブＥＸ−Ｖを所定時間開いて閉じることにより、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を行ってもよい（Ｓ８３０）。
【０２８４】
次に、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐを新たに読み込んでもよい（Ｓ８３１）。次に、ガス制御部４７は、新たに読み込んだガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎまで戻ったか否かを判定してもよい（Ｓ８３２）。ガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎまで戻っていない場合（Ｐｉｎ＜Ｐ）、上述のＳ８３０に戻り、制御前のガス圧Ｐｉｎに戻るまで、レーザチャンバ１０内のガスの部分的な排気を繰り返してもよい。この間、排気ポンプ４６は起動状態、コントロールバルブＣ−Ｖは開いた状態であってよい。ガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎに戻った場合（Ｐｉｎ≧Ｐ）、ガス制御部４７は、コントロールバルブＣ−Ｖを閉じて、排気ポンプ４６を停止してもよい。そして、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０２８５】
図３７は、図３６に示す第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出する処理のフローチャートである。ガス制御部４７は、以下の処理により、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出してもよい。
【０２８６】
まず、ガス制御部４７は、上述のＳ４００（図４）において算出したハロゲンガス分圧Ｐｈを、制御前のハロゲンガス分圧Ｐｈｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ８１１）。次に、ガス制御部４７は、第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度（体積比）Ｃ０を読み込んでもよい（Ｓ８１２）。第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度のデータは、あらかじめガス制御部４７に入力され、ガス制御部４７によって参照可能に保持されていてもよい。
【０２８７】
ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス濃度（体積比）Ｃｈ０を下式によって算出してもよい（Ｓ８１３）。
Ｃｈ０＝Ｐｈｉｎ／Ｐｉｎ
【０２８８】
第１レーザガス（注入量ΔＰｆ２、ハロゲンガス濃度Ｃ０）及び第２レーザガス（注入量ΔＰｂ）を合わせた注入ガスのハロゲンガス濃度（体積比）が、制御前のハロゲンガス濃度（体積比）Ｃｈ０と等しい場合には、下式が成立し得る。
Ｃｈ０＝Ｃ０・ΔＰｆ２／（ΔＰｆ２＋ΔＰｂ）  ・・・式３
【０２８９】
一方、ガス交換量Ｑは、下式で表わされ得る。
Ｑ＝ΔＰｆ２＋ΔＰｂ  ・・・式４
そこで、ガス制御部４７は、式３及び式４を満たすΔＰｆ２及びΔＰｂを、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂとして算出してもよい（Ｓ８１４）。
【０２９０】
図３８は、図３６に示す部分ガス交換制御に伴うレーザチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。ガス制御部４７は、部分ガス交換制御の時間間隔Ｔｐｉが経過したとき、部分ガス交換制御を開始してもよい。部分ガス交換制御が開始されると、第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖが開かれ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、制御前のガス圧Ｐｉｎから次第に上昇し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが第１目標ガス圧Ｐｘ１に達すると、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第１レーザガス注入バルブＦ２−Ｖが閉じられる。次に、第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖ及びコントロールバルブＣ−Ｖが開かれ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、第１目標ガス圧Ｐｘ１からさらに上昇し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが第２目標ガス圧Ｐｘ２に達すると、コントロールバルブＣ−Ｖ及び第２レーザガス注入バルブＢ−Ｖが閉じられるので、ガス圧Ｐの上昇が止まり得る。
【０２９１】
次に、排気ポンプ４６が起動され、コントロールバルブＣ−Ｖが開かれた後に、排気バルブＥＸ−Ｖが所定時間開かれて閉じられ、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐは、第２目標ガス圧Ｐｘ２から僅かに低下し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎに達するまで、排気バルブＥＸ−Ｖの開閉動作が繰り返され、その度に、レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが僅かに低下し得る。レーザチャンバ１０内のガス圧Ｐが制御前のガス圧Ｐｉｎに達すると、排気バルブＥＸ−Ｖの開閉動作が終了するため、ガス圧Ｐの低下が止まり得る。その後、コントロールバルブＣ−Ｖは閉じられ、排気ポンプ４６は停止されてもよい。
【０２９２】
以上のようにして、部分ガス交換制御の前後においてハロゲンガス分圧が変化しないように、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出してもよい。さらに、第１レーザガス及び第２レーザガスの注入量の合計と実質的に同量の排気をすることにより、部分ガス交換制御の前後においてレーザチャンバ１０内のガス圧変化が殆どないようにしてもよい。従って、不純物濃度を低下させながらも、レーザ光の発振条件の変動を抑制し得るので、エキシマレーザ装置の性能の安定性を確保し得る。
【０２９３】
また、第１レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給した後に、第２レーザガスをレーザチャンバ１０内に供給するので、共通の配管である第１の配管４１内に残ったハロゲンガスを第２レーザガスによってレーザチャンバ１０内に送り込むことができる。従って、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧を精度よく制御し得る。
【０２９４】
５．第２の実施形態（部分ガス交換制御とハロゲンガス補充制御の一体化制御）
５．１  ガス制御の概略
図３９は、第２の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。図３９に示すように、第２の実施形態におけるガス制御は、ガス圧制御（Ｓ６００）と、部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御（Ｓ８４０）と、を含んでいてもよい。さらに、ガス制御の停止状態（Ｓ０）があってもよい。エキシマレーザ装置の構成は、第１の実施形態と同様でよい。
【０２９５】
部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御（Ｓ８４０）は、第１の実施形態における部分ガス交換制御と同様に、第１レーザガス及び第２レーザガスをレーザチャンバ１０に注入し、その注入量の合計と同量のガスをレーザチャンバ１０内から排気するものでもよい。但し、第２の実施形態の部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御においては、長時間のレーザ光出力によって低下したハロゲンガス分圧を所定の値に回復させるように、第１レーザガスの注入量と第２レーザガスの注入量とを算出してもよい。
【０２９６】
５．２  メインフロー
図４０は、第２の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。図４０に示される処理は、ガス制御部４７（図２）によって行われてもよい。図４０に示される処理は、Ｓ１１１においては、第１の実施形態におけるタイマーＴｈ及びＴｐの代わりに、タイマーＴｈｐの計時を開始してもよい。また、第１の実施形態におけるガス制御間隔Ｔｈｉ及びＴｐｉの代わりに、ガス制御間隔Ｔｈｐｉを算出してもよい（Ｓ３４０）。ガス制御間隔Ｔｈｐｉの算出については、後述する。
【０２９７】
また、図４０に示される処理は、第１の実施形態においてハロゲンガス補充制御や部分ガス交換制御を個別の状態として含む代わりに、部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御（Ｓ８４０）を１つの状態として含み得る点で、第１の実施形態と異なる。
【０２９８】
第２の実施形態において、ガス圧制御の条件が整っていなかった場合（Ｓ５９０：ＹＥＳ）、ガス制御部４７は、タイマーＴｈｐと、部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｐｉとを比較してもよい（Ｓ７９１）。
【０２９９】
タイマーＴｈｐが部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御の時間間隔Ｔｈｐｉに達した場合（Ｔｈｐｉ＜Ｔｈｐ）、ガス制御部４７は、部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御を行ってもよい（Ｓ８４０）。部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御の詳細は後述する。部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御が終了したら、タイマーＴｈｐをリセットして、計時を開始してもよい（Ｓ８８１）。他の点については、第１の実施形態と同様の処理でよい。
【０３００】
５．３  ガス制御間隔の算出（Ｓ３４０の詳細）
図４１Ａは、図４０に示すガス制御間隔Ｔｈｐｉを算出する処理の例を示すフローチャートである。図４１Ｂは、エキシマレーザ装置のデューティーＤと図４１Ａにおいて算出されるガス制御間隔Ｔｈｐｉとの関係を示すグラフである。
【０３０１】
まず、ガス制御部４７は、部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御のための時間間隔の基準値Ｔｈｐｉ０を読み込んでもよい（Ｓ３４１）。
次に、ガス制御部４７は、読み込んだ基準値Ｔｈｐｉ０と、エキシマレーザ装置のデューティーＤとに基づいて、（Ｔｈｐｉ０／Ｄ）によって、部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御のための時間間隔Ｔｈｐｉを算出してもよい（Ｓ３４２）。
【０３０２】
なお、第１の実施形態において説明したと同様に、ガス制御間隔Ｔｈｐｉに上限値を設けてもよい。
【０３０３】
５．４  部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御（Ｓ８４０の詳細）
図４２は、図４０に示す部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御のフローチャートである。部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御においては、第１の実施形態における部分ガス交換制御と同様に、第１レーザガス及び第２レーザガスをレーザチャンバ１０に注入し、その注入量の合計と同量のガスをレーザチャンバ１０内から排気してもよい。但し、第２の実施形態の部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御においては、第１レーザガス及び第２レーザガスの注入量が、第１の実施形態の部分ガス交換制御と異なってもよい。
【０３０４】
ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑと、ガス圧Ｐと、ハロゲンガス分圧Ｐｈと、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔとを読み込んでもよい（Ｓ８４１）。次に、ガス制御部４７は、ガス圧Ｐを、制御前のガス圧Ｐｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ８４２）。
さらに、ガス制御部４７は、レーザチャンバ１０内のハロゲンガス分圧を目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔに制御するための、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出してもよい（Ｓ８５０）。他の処理は、第１の実施形態の部分ガス交換制御（図３６）と同様でよい。
【０３０５】
図４３は、図４２に示す第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出する処理のフローチャートである。ガス制御部４７は、以下の処理により、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを算出してもよい。
【０３０６】
まず、ガス制御部４７は、ハロゲンガス分圧Ｐｈを、制御前のハロゲンガス分圧Ｐｈｉｎとして記憶装置に記憶させてもよい（Ｓ８５１）。
次に、ガス制御部４７は、第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度（第１レーザガスにおけるハロゲン成分の体積比）Ｃ０を読み込んでもよい（Ｓ８５２）。第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度は、第１容器Ｆ２におけるハロゲンガス濃度（体積比）であってよい。第１レーザガスにおけるハロゲンガス濃度のデータは、あらかじめガス制御部４７に入力され、ガス制御部４７によって参照可能に保持されていてもよい。
【０３０７】
第１レーザガス（注入量ΔＰｆ２）及び第２レーザガス（注入量ΔＰｂ）をレーザチャンバ１０内に注入した場合のハロゲンガス分圧の増加量ΔＰｈは、下式で表わされ得る。
ΔＰｈ＝Ｃ０・ΔＰｆ２
【０３０８】
第１レーザガス及び第２レーザガスをレーザチャンバ１０内に注入した後、制御前のガス圧Ｐｉｎまで排気（注入量ΔＰｆ２＋ΔＰｂと同量排気）したときに減少するハロゲンガス分圧（減少量）ΔＰｈｅｘは、下式で表わされ得る。
ΔＰｈｅｘ＝（ΔＰｆ２＋ΔＰｂ）・（Ｐｈｉｎ＋Ｃ０・ΔＰｆ２）／（Ｐｉｎ＋ΔＰｆ２＋ΔＰｂ）  ・・・式５
【０３０９】
また、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔは、下式で表わされ得る。なお、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔは第１の実施形態と同様、エキシマレーザ装置の運転条件に応じて設定された値でもよい。
Ｐｈｔ＝Ｐｈｉｎ＋Ｃ０・ΔＰｆ２−ΔＰｈｅｘ  ・・・式６
【０３１０】
さらに、ガス交換量Ｑは、下式で表わされ得る。
Ｑ＝ΔＰｆ２＋ΔＰｂ  ・・・式７
【０３１１】
そこで、ガス制御部４７は、式５〜式７を満たすΔＰｆ２及びΔＰｂを、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂとして算出してもよい（Ｓ８５３）。または、ガス制御部４７があらかじめテーブル等を保持していてもよく、このテーブルを参照することで第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂを決定してもよい。テーブルは、例えば、ガス交換量Ｑと、ガス圧Ｐと、ハロゲンガス分圧Ｐｈと、目標ハロゲンガス分圧Ｐｈｔ等に対応した、第１レーザガスの注入量ΔＰｆ２及び第２レーザガスの注入量ΔＰｂの値を保持しているとよい。
【０３１２】
第２の実施形態によれば、部分ガス交換制御とハロゲンガス補充制御とを一体化した処理を行うことにより、１回の処理で、レーザチャンバ１０内の不純物を低減できるとともにハロゲンガス分圧を回復させることができる。
【０３１３】
６．第３の実施形態（ガス圧制御をしない場合）
６．１  ガス制御の概略
図４４は、第３の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。図４４に示すように、第３の実施形態におけるガス制御は、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００）と、部分ガス交換制御（Ｓ８００）と、を含んでいてもよい。さらに、ガス制御の停止状態（Ｓ０）があってもよい。図３にＳ６００で示されるガス圧制御は、なくてもよい。エキシマレーザ装置の構成は、第１の実施形態と同様でよい。
【０３１４】
６．２  メインフロー
図４５は、第３の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。図４５に示される処理は、ガス制御部４７（図２）によって行われてもよい。図４５に示されるように、第３の実施形態においては、ガス圧制御（図４のＳ６００）が行われなくてもよい。従って、ガス圧制御が行われるか否かを判定するために充電電圧Ｖを閾値と比較する処理（図４のＳ５９０）も、行われなくてよい。
【０３１５】
第３の実施形態においては、レーザチャンバ内の不純物の増加又は電極の劣化によってレーザ光のエネルギーが低下した場合は、充電器１２の充電電圧Ｖを上昇させることによって、レーザ光のエネルギーを回復してもよい。
他の点については、第１の実施形態と同様の処理でよい。
【０３１６】
６．３  ガス交換量の算出（Ｓ５００の詳細）
図４６Ａは、図４５に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第１の例を示すフローチャートである。図４６Ａに示される処理は、図４５に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０３１７】
まず、ガス制御部４７は、充電器１２の充電電圧Ｖを、閾値Ｖｔｈと比較してもよい（Ｓ５７１）。充電器１２の充電電圧Ｖは、図１３の処理によって読み込まれたパラメータでもよい。閾値Ｖｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０３１８】
充電器１２の充電電圧Ｖが閾値Ｖｔｈ以下である場合（Ｖ≦Ｖｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、最小値Ｑｍｉｎと最大値Ｑｍａｘとの間で充電電圧Ｖに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換量Ｑは、ｆ（Ｖ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５７２）。
【０３１９】
充電器１２の充電電圧Ｖが閾値Ｖｔｈより大きい場合（Ｖ＞Ｖｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５７３）。
【０３２０】
図４６Ｂは、充電器１２の充電電圧Ｖと図４６Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。充電器１２の充電電圧Ｖが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、充電器１２の充電電圧Ｖが大きい場合には、充電器１２の充電電圧Ｖが小さい場合よりも、ガス交換割合またはガス交換量を大きくすることが望ましい。特に、図４６Ｂに示されるように、Ｑ＝ｆ（Ｖ）は単調増加であって、下に凸な関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０３２１】
図４７Ａは、図４５に示すガス交換量Ｑを算出する処理の第２の例を示すフローチャートである。図４７Ａに示される処理は、図４５に示すＳ５００のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。部分ガス交換制御において適切な量のガスを交換するため、以下のようにしてガス交換量Ｑを算出してもよい。
【０３２２】
まず、ガス制御部４７は、パルスごとの投入エネルギーＥｉｎを読み込んでもよい（Ｓ５８１）。パルスごとの投入エネルギーＥｉｎは、図８に示される処理によってレーザ制御部３０が算出したものでもよい。
まず、ガス制御部４７は、パルスごとの投入エネルギーＥｉｎを、閾値Ｅｉｎｔｈと比較してもよい（Ｓ５８２）。閾値Ｅｉｎｔｈのデータは、あらかじめガス制御部４７によって保持されていてもよい。
【０３２３】
パルスごとのエネルギーＥｉｎが閾値Ｅｉｎｔｈ以下である場合（Ｅｉｎ≦Ｅｉｎｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを、最小値Ｑｍｉｎと最大値Ｑｍａｘとの間でＥｉｎに応じて連続的に変化する値に設定してもよい。例えば、ガス交換量Ｑは、ｆ（Ｅｉｎ）で表わされる値としてもよい（Ｓ５８３）。
【０３２４】
パルスごとのエネルギーＥｉｎが閾値Ｅｉｎｔｈより大きい場合（Ｅｉｎ＞Ｅｉｎｔｈ）、ガス制御部４７は、ガス交換量Ｑを最大値Ｑｍａｘに設定してもよい（Ｓ５８４）。
【０３２５】
図４７Ｂは、パルスごとの投入エネルギーＥｉｎと図４７Ａにおいて算出されるガス交換量Ｑとの関係を示すグラフである。パルスごとの投入エネルギーＥｉｎが大きい場合は、一対の電極１１ａ及び１１ｂが古く劣化の度合いが進んでいるといい得る。そこで、パルスごとの投入エネルギーＥｉｎが大きい場合には、パルスごとの投入エネルギーＥｉｎが小さい場合よりも、ガス交換割合またはガス交換量を大きくすることが望ましい。特に、図４７Ｂに示されるように、Ｑ＝ｆ（Ｅｉｎ）は単調増加であって、下に凸な関数であることが望ましい。例えば、ｎを１以上の整数とするｎ次関数や、指数関数でもよい。
【０３２６】
７．第４の実施形態（ＭＯＰＯシステム）
７．１  ＭＯＰＯシステムの全体説明
図４８は、第４の実施形態に係るエキシマレーザシステムの構成を模式的に示す。第４の実施形態に係るエキシマレーザシステムは、第１の実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成に加え、高反射ミラー１８ａ及び１８ｂを含んでもよい。さらに、第４の実施形態に係るエキシマレーザシステムは、レーザチャンバ２０と、一対の電極２１ａ及び２１ｂと、充電器２２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）２３を含んでもよい。さらに、第４の実施形態に係るエキシマレーザシステムは、部分反射ミラー２４と、出力結合ミラー２５と、圧力センサ２６と、光センサモジュール２７と、を含んでもよい。
【０３２７】
第１の実施形態において説明したレーザチャンバ１０と、一対の電極１１ａ及び１１ｂと、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５とは、マスターオシレータＭＯを構成してもよい。レーザチャンバ２０と、一対の電極２１ａ及び２１ｂと、充電器２２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）２３と、部分反射ミラー２４と、出力結合ミラー２５とは、パワーオシレータＰＯを構成してもよい。マスターオシレータＭＯとパワーオシレータＰＯとにより、ＭＯＰＯ型のエキシマレーザシステムが構成されてもよい。
【０３２８】
マスターオシレータＭＯによって出力されたパルスレーザ光は、高反射ミラー１８ａ及び１８ｂを介してパワーオシレータＰＯの部分反射ミラー２４に入射してもよい。部分反射ミラー２４に入射したパルスレーザ光は、部分反射ミラー２４と出力結合ミラー２５との間で往復しながらレーザチャンバ２０内を通過し、増幅され得る。増幅されたパルスレーザ光の一部は、出力結合ミラー２５を透過して、出力レーザ光として出力され、光センサモジュール２７を介して露光装置１００に向けて出力され得る。
【０３２９】
充電器２２、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）２３、圧力センサ２６、光センサモジュール２７等の構成及び機能は、第１の実施形態において対応するものと同様でよい。
ガス制御装置４０において、第２〜第４の配管４２〜４４には、レーザチャンバ１０に接続された第１の配管４１が接続されている。これに加えて、レーザチャンバ２０に接続された第５の配管４５が接続されていてもよい。従って、レーザチャンバ２０は、第１容器Ｆ２、第２容器Ｂ、排気ポンプ４６にそれぞれ接続されてもよい。第５の配管４５には、コントロールバルブＣ−Ｖ２が設けられていてもよい。
【０３３０】
７．２  ＭＯＰＯシステムにおけるガス制御
図４９は、第４の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。図４９に示すように、第４の実施形態におけるガス制御は、マスターオシレータＭＯのガス圧制御（Ｓ６００ｍｏ）、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００ｍｏ）及び部分ガス交換制御（Ｓ８００ｍｏ）を含んでいてもよい。さらに、第４の実施形態におけるガス制御は、パワーオシレータＰＯのガス圧制御（Ｓ６００ｐｏ）、ハロゲンガス補充制御（Ｓ７００ｐｏ）及び部分ガス交換制御（Ｓ８００ｐｏ）を含んでいてもよい。
【０３３１】
エキシマレーザ装置においてハロゲンガス分圧などの運転条件を変更すると、レーザパルス波形の立ち上がりタイミング等が変動する可能性がある。しかし、ＭＯＰＯシステムにおいては、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの一方でレーザパルス波形の立ち上がりタイミング等が変動しても、パワーオシレータＰＯから出力されるパルスレーザ光の、エネルギーが変動しにくいという利点がある。このため、マスターオシレータＭＯのガス制御と、パワーオシレータＰＯのガス制御とが、それぞれのガスの状態に合わせて独立に行われてもよい。
【０３３２】
図５０は、第４の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。図５０に示される処理は、ガス制御部４７（図４８）によって行われてもよい。図５０に示される処理は、第１の実施形態（図４）におけるＳ３００〜Ｓ８８０の処理を、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯについてそれぞれ行う点で、第１の実施形態と異なり得る。また、図５０のＳ１２０においては、マスターオシレータＭＯのガス制御のためのタイマーＴｈｍｏ及びＴｐｍｏと、パワーオシレータＰＯのガス制御のためのタイマーＴｈｐｏ及びＴｐｐｏと、を計時開始してもよい。図５０のＳ２３０においては、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯについてそれぞれガス制御パラメータを読み込んでもよい。他の点については第１の実施形態と同様でよい。ただし、レーザ制御部３０は、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯについてそれぞれ図５〜図１２の処理を行ってもよい。
【０３３３】
図５１に、マスターオシレータＭＯとパワーオシレータＰＯのガス制御パラメータの読み込みの処理の例を示すフローチャートである。図５１に示される処理は、図５０に示すＳ２３０のサブルーチンとして、ガス制御部４７によって行われてもよい。図１３とこのサブルーチンの異なる点は、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯについてそれぞれ行う点であってもよい。
【０３３４】
８．第５の実施形態（ＭＯＰＯシステムにおける制御の一体化）
図５２は、第５の実施形態におけるガス制御の状態遷移図である。図５３は、第５の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。
【０３３５】
第５の実施形態におけるガス制御は、マスターオシレータＭＯの部分ガス交換制御とハロゲンガス補充制御とを一体化し、パワーオシレータＰＯの部分ガス交換制御とハロゲンガス補充制御とを一体化した点で、第４の実施形態と異なり得る。他の点は、第４の実施形態と同様でよい。部分ガス交換制御とハロゲンガス補充制御とを一体化した部分ガス交換及びハロゲンガス補充制御の内容は、第２の実施形態と同様でよい。
【０３３６】
図５３は、第５の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。図５３に示される処理は、ガス制御部４７（図４８）によって行われてもよい。図５３に示される処理は、第１の実施形態（図４）におけるＳ３４０〜Ｓ８８１の処理を、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯについてそれぞれ行う点で、第２の実施形態と異なり得る。また、図５３のＳ１３０においては、マスターオシレータＭＯのガス制御のためのタイマーＴｈｐｍｏと、パワーオシレータＰＯのガス制御のためのタイマーＴｈｐｐｏと、を計時開始してもよい。図５３のＳ２３０においては、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯについてそれぞれガス制御パラメータを読み込んでもよい。他の点については第２の実施形態と同様でよい。
【０３３７】
９．第６の実施形態（ＭＯＰＯシステムにおける充電器の一体化）
図５４は、第６の実施形態に係るエキシマレーザシステムの構成を模式的に示す。図５４に示すように、マスターオシレータＭＯに含まれる一対の電極１１ａ及び１１ｂと、パワーオシレータＰＯに含まれる一対の電極２１ａ及び２１ｂとに、共通の充電器１２が接続されてもよい。他の点については、第５の実施形態と同様でよい。
【０３３８】
マスターオシレータＭＯとパワーオシレータＰＯとに共通の充電器１２を用いる場合、一対の電極１１ａ及び１１ｂと、一対の電極２１ａ及び２１ｂとには共通の電圧制御がなされ得る。すなわち、いずれか一方のレーザチャンバにおいて、不純物濃度が上昇等してレーザ光のパルスエネルギーが変化した場合でも、両者に共通の電圧制御がなされ、パワーオシレータＰＯの出力エネルギーが安定化され得る。ここで、電極に印加される電圧に基づいてガス圧制御しようとしても、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのいずれをガス圧制御すべきかを、電圧のみによっては的確に判断できない場合がある。そこで、マスターオシレータＭＯの出力エネルギーを検出することにより、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのいずれをガス圧制御すべきかを判断してもよい。
【０３３９】
図５５は、第６の実施形態におけるガス制御のフローチャートである。ガス制御部４７は、タイマーＴｈｐｍｏ及びＴｈｐｐｏの計時を開始してもよい（Ｓ１４０）。次に、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのガス制御パラメータを読み込んでもよい（Ｓ２４０）。マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのガス制御パラメータの読み込みの処理においては、図５１（Ｓ２３０）のステップにさらに追加して、マスターオシレータＭＯのパルスエネルギーＥｍｏを読み込んでもよい。
【０３４０】
また、ガス制御部４７は、電圧Ｖと、第１の閾値ＶＨ及び第２の閾値ＶＬとを比較してもよい（Ｓ５９１、Ｓ５９４）。電圧Ｖが第１の閾値ＶＨから第２の閾値ＶＬまでの範囲外である場合（Ｓ５９１：ＹＥＳ、又は、Ｓ５９４：ＹＥＳ）、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのいずれか又は両方のレーザチャンバにおいてガス圧制御すべきであると判断し得る。そこで、ガス制御部４７は、マスターオシレータＭＯのパルスエネルギーＥｍｏと、第１の閾値Ｅｍｏｍｉｎ及び第２の閾値Ｅｍｏｍａｘとを比較してもよい（Ｓ５９２、Ｓ５９３、Ｓ５９５、Ｓ５９６）。
【０３４１】
比較の結果、ＶＬ＜ＶＨ＜Ｖであって、且つ、Ｅｍｏ＜Ｅｍｏｍｉｎ＜Ｅｍｏｍａｘの関係にある場合（Ｓ５９２：ＹＥＳ）、マスターオシレータＭＯの出力が低く、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの電極間に高電圧を印加しないとパワーオシレータＰＯの出力が確保できない状態であることがわかる。従って、この場合には、マスターオシレータＭＯのレーザチャンバ１０に第２レーザガスを注入してもよい（Ｓ６０２ｍｏ）。
【０３４２】
また、ＶＬ＜ＶＨ＜Ｖであって、且つ、Ｅｍｏｍｉｎ＜Ｅｍｏｍａｘ＜Ｅｍｏの関係にある場合（Ｓ５９３：ＹＥＳ）、パワーオシレータＰＯの増幅率が低く、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの電極間に高電圧を印加しないとパワーオシレータＰＯの出力が確保できない状態であることがわかる。従って、この場合には、パワーオシレータＰＯのレーザチャンバ２０に第２レーザガスを注入してもよい（Ｓ６０２ｐｏ）。
【０３４３】
また、Ｖ＜ＶＬ＜ＶＨであって、且つ、Ｅｍｏｍｉｎ＜Ｅｍｏｍａｘ＜Ｅｍｏの関係にある場合（Ｓ５９５：ＹＥＳ）、マスターオシレータＭＯの出力が過剰で、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの電極間の電圧を抑制しないとパワーオシレータＰＯの出力が過剰になってしまう状態であることがわかる。従って、この場合には、マスターオシレータＭＯのレーザチャンバ１０についてガスの部分的な排気を行ってもよい（Ｓ６０８ｍｏ）。
【０３４４】
また、Ｖ＜ＶＬ＜ＶＨであって、且つ、Ｅｍｏ＜Ｅｍｏｍｉｎ＜Ｅｍｏｍａｘの関係にある場合（Ｓ５９６：ＹＥＳ）、パワーオシレータＰＯの増幅率が過剰で、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯの電極間の電圧を抑制しないとパワーオシレータＰＯの出力が過剰になってしまう状態であることがわかる。従って、この場合には、パワーオシレータＰＯのレーザチャンバ２０についてガスの部分的な排気を行ってもよい（Ｓ６０８ｐｏ）。
【０３４５】
電圧Ｖが、ＶＬ≦Ｖ≦ＶＨの関係にある場合（Ｓ５９１：ＮＯ、且つ、Ｓ５９４：ＮＯ）、ガス圧制御をしなくてもよい。
なお、ＶＬ＜ＶＨ＜Ｖであって、且つ、Ｅｍｏｍｉｎ≦Ｅｍｏ≦Ｅｍｏｍａｘの関係にある場合（Ｓ５９３：ＮＯ）、ガス圧制御をしなくてもよいし、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのレーザチャンバに、それぞれ第２レーザガスを注入してもよい。
また、Ｖ＜ＶＬ＜ＶＨであって、且つ、Ｅｍｏｍｉｎ≦Ｅｍｏ≦Ｅｍｏｍａｘの関係にある場合（Ｓ５９６：ＮＯ）、ガス圧制御をしなくてもよいし、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯのレーザチャンバについて、それぞれ部分的な排気を行ってもよい。
上記以外の制御については、第５の実施形態と同様でよい。
【０３４６】
１０．第７の実施形態（リング共振器を有するＭＯＰＯシステム）
図５６Ａは、第７の実施形態に係るエキシマレーザシステムの構成を模式的に示す。図５６Ｂは、図５６Ａに示すパワーオシレータＰＯの構成を模式的に示す。上述の第４の実施形態においてはファブリペロ共振器を用いてパワーオシレータＰＯを構成していたのに対し、第７の実施形態においては、リング共振器を用いてパワーオシレータＰＯを構成し得る点で、第４の実施形態と異なる。
【０３４７】
第７の実施形態に係るエキシマレーザシステムは、第１の実施形態に係るエキシマレーザ装置に加え、高反射ミラー１８ａ〜１８ｃと、レーザチャンバ２０と、一対の電極２１ａ及び２１ｂと、部分反射ミラー（出力結合ミラー）２４と、高反射ミラー２５ａ〜２５ｃと、を含んでもよい。さらに、図示しない充電器、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）、圧力センサ、光センサモジュール等を含んでもよい。
【０３４８】
マスターオシレータＭＯから出力されたレーザ光は、高反射ミラー１８ａ〜１８ｃを介して、パワーオシレータＰＯの部分反射ミラー（出力結合ミラー）２４に導入されてもよい。
パワーオシレータＰＯは、高反射ミラー２５ａ〜２５ｃ及び部分反射ミラー２４によって構成されるリング型の光路によってレーザ光がレーザチャンバ２０内を複数回通過するようにして、レーザ光を増幅してもよい。
【０３４９】
パワーオシレータＰＯによって増幅されたレーザ光は、部分反射ミラー（出力結合ミラー）２４を介して、出力レーザ光として出力され得る。
他の点については、第４の実施形態と同様でよい。
【０３５０】
１１．パルスパワーモジュールの構成
図５７は、パルスパワーモジュール１３及びその周辺の概略構成を示す。パルスパワーモジュール１３は、主コンデンサＣ０と、固体スイッチＳＷと、昇圧トランスＴｒと、複数の磁気スイッチＳｒ１〜Ｓｒ３と、複数のコンデンサＣ１〜Ｃ３と、を備えてもよい。
【０３５１】
磁気スイッチＳｒ１〜Ｓｒ３は、いずれも、可飽和リアクトルを含み得る。磁気スイッチＳｒ１〜Ｓｒ３の各々は、その両端に印加された電圧の時間積分値が、各磁気スイッチの特性で決まる所定の値になると飽和して、低インピーダンスとなり得る。
【０３５２】
主コンデンサＣ０は、充電器１２から所定の充電電圧Ｖを印加されて、充電されてもよい。このとき、固体スイッチＳＷは絶縁状態となっていてもよい。
固体スイッチＳＷは、半導体スイッチを含んでもよく、図２を参照しながら説明したスイッチ１３ａに相当してもよい。固体スイッチＳＷは、レーザ制御部３０からの信号に基づいて短絡し得る。
【０３５３】
固体スイッチＳＷが短絡状態になると、充電電圧Ｖにより主コンデンサＣ０に蓄えられた電荷が、昇圧トランスＴｒの一次側に流れ得る。そして、昇圧トランスＴｒに発生した磁束によって、昇圧トランスＴｒの二次側に誘導起電力が発生し得る。このとき、昇圧トランスＴｒの一次側と二次側との巻数比に応じて、二次側の電圧が昇圧され得る。
【０３５４】
昇圧トランスＴｒの二次側に発生する誘導起電力により、磁気スイッチＳｒ１の両端に印加された電圧の時間積分値が所定の値になると、磁気スイッチＳｒ１が低インピーダンスとなり得る。その結果、昇圧トランスＴｒの二次側と、磁気スイッチＳｒ１と、コンデンサＣ１とを含む第１のループに、電流が流れ得る。これにより、コンデンサＣ１が充電され得る。
【０３５５】
コンデンサＣ１の充電により、磁気スイッチＳｒ２の両端に印加された電圧の時間積分値が所定の値になると、磁気スイッチＳｒ２が低インピーダンスとなり得る。その結果、コンデンサＣ１と、磁気スイッチＳｒ２と、コンデンサＣ２とを含む第２のループに、電流が流れ得る。これにより、コンデンサＣ２が充電され得る。
【０３５６】
このとき、第２のループが、第１のループよりもインダクタンスが小さくなるように構成されていれば、パルスの圧縮が行われ得る。すなわち、第２のループを流れる電流は、第１のループを流れる電流よりもパルス幅が小さく、尖頭値が大きなパルス電流となり得る。
【０３５７】
同様にして、第２のループから、コンデンサＣ２と、磁気スイッチＳｒ３と、コンデンサＣ３とを含む第３のループに、パルス電流が転送され、さらにパルスの圧縮が行われ得る。
【０３５８】
コンデンサＣ３の電圧がブレークダウン電圧に達すると、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間のレーザガスに絶縁破壊が生じ得る。これにより、レーザガスが励起され、パルスレーザ光が発生し得る。このような放電動作が、固体スイッチＳＷのスイッチング動作によって繰り返されることにより、所定の発振周波数で、パルスレーザ光が出力され得る。ここで、チャンバ内の１対の電極に投入されるエネルギーＥｉｎは以下の式で表され得る。
Ｅｉｎ＝ｔ・Ｃ０Ｖ２／２
ここで、ｔは転送効率であってもよい。Ｃ０は主コンデンサＣ０の容量であってもよい。
【０３５９】
１２．制御部の構成
図５８は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるレーザ制御部３０及びガス制御部４７等の制御部は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。例えば、以下のように構成されてもよい。
【０３６０】
（構成）
制御部は、処理部１０００と、処理部１０００に接続される、ストレージメモリ１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とによって構成されてもよい。また、処理部１０００は、ＣＰＵ１００１と、ＣＰＵ１００１に接続された、メモリ１００２と、タイマー１００３と、ＧＰＵ１００４とから構成されてもよい。
【０３６１】
（動作）
処理部１０００は、ストレージメモリ１００５に記憶されたプログラムを読み出してもよい。また、処理部１０００は、読み出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ１００５からデータを読み出したり、ストレージメモリ１００５にデータを記憶させたりしてもよい。
【０３６２】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘに接続されてもよい。パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うパラレルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
【０３６３】
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘに接続されてもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うシリアルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
【０３６４】
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘに接続されてもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
【０３６５】
ユーザインターフェイス１０１０は、オペレータが処理部１０００によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部１０００に行わせたりするよう構成されてもよい。
【０３６６】
処理部１０００のＣＰＵ１００１はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー１００３は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に時刻や経過時間を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、処理部１０００に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
【０３６７】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０に接続される、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘは、露光装置制御部１１０、他の制御部等であってもよい。
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０に接続される、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘは、充電器１２、パルスパワーモジュール１３、排気ポンプ４６等であってもよい。
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘは、圧力センサ１６、光センサモジュール１７等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、制御部は各実施形態に示された動作を実現可能であってよい。
【０３６８】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０３６９】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【図１】
0006534351.tif 000002
【図２】
0006534351.tif 000003
【図３】
0006534351.tif 000004
【図４】
0006534351.tif 000005
【図５】
0006534351.tif 000006
【図６】
0006534351.tif 000007
【図７】
0006534351.tif 000008
【図８】
0006534351.tif 000009
【図９】
0006534351.tif 000010
【図１０】
0006534351.tif 000011
【図１１】
0006534351.tif 000012
【図１２】
0006534351.tif 000013
【図１３】
0006534351.tif 000014
【図１４Ａ】
0006534351.tif 000015
【図１４Ｂ】
0006534351.tif 000016
【図１５】
0006534351.tif 000017
【図１６Ａ】
0006534351.tif 000018
【図１６Ｂ】
0006534351.tif 000019
【図１７Ａ】
0006534351.tif 000020
【図１７Ｂ】
0006534351.tif 000021
【図１７Ｃ】
0006534351.tif 000022
【図１８Ａ】
0006534351.tif 000023
【図１８Ｂ】
0006534351.tif 000024
【図１８Ｃ】
0006534351.tif 000025
【図１９Ａ】
0006534351.tif 000026
【図１９Ｂ】
0006534351.tif 000027
【図１９Ｃ】
0006534351.tif 000028
【図１９Ｄ】
0006534351.tif 000029
【図２０Ａ】
0006534351.tif 000030
【図２０Ｂ】
0006534351.tif 000031
【図２０Ｃ】
0006534351.tif 000032
【図２１】
0006534351.tif 000033
【図２２】
0006534351.tif 000034
【図２３Ａ】
0006534351.tif 000035
【図２３Ｂ】
0006534351.tif 000036
【図２４Ａ】
0006534351.tif 000037
【図２４Ｂ】
0006534351.tif 000038
【図２５】
0006534351.tif 000039
【図２６】
0006534351.tif 000040
【図２７Ａ】
0006534351.tif 000041
【図２７Ｂ】
0006534351.tif 000042
【図２８Ａ】
0006534351.tif 000043
【図２８Ｂ】
0006534351.tif 000044
【図２９Ａ】
0006534351.tif 000045
【図２９Ｂ】
0006534351.tif 000046
【図２９Ｃ】
0006534351.tif 000047
【図３０】
0006534351.tif 000048
【図３１】
0006534351.tif 000049
【図３２Ａ】
0006534351.tif 000050
【図３２Ｂ】
0006534351.tif 000051
【図３３】
0006534351.tif 000052
【図３４】
0006534351.tif 000053
【図３５】
0006534351.tif 000054
【図３６】
0006534351.tif 000055
【図３７】
0006534351.tif 000056
【図３８】
0006534351.tif 000057
【図３９】
0006534351.tif 000058
【図４０】
0006534351.tif 000059
【図４１Ａ】
0006534351.tif 000060
【図４１Ｂ】
0006534351.tif 000061
【図４２】
0006534351.tif 000062
【図４３】
0006534351.tif 000063
【図４４】
0006534351.tif 000064
【図４５】
0006534351.tif 000065
【図４６Ａ】
0006534351.tif 000066
【図４６Ｂ】
0006534351.tif 000067
【図４７Ａ】
0006534351.tif 000068
【図４７Ｂ】
0006534351.tif 000069
【図４８】
0006534351.tif 000070
【図４９】
0006534351.tif 000071
【図５０】
0006534351.tif 000072
【図５１】
0006534351.tif 000073
【図５２】
0006534351.tif 000074
【図５３】
0006534351.tif 000075
【図５４】
0006534351.tif 000076
【図５５】
0006534351.tif 000077
【図５６Ａ】
0006534351.tif 000078
【図５６Ｂ】
0006534351.tif 000079
【図５７】
0006534351.tif 000080
【図５８】
0006534351.tif 000081