(57)【要約】このレーザシステムは、第１及び第２のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、ビームデリバリー装置は、前記第１及び第２のレーザ光を、前記第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。
2015194029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、
前記第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、
前記第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、
前記ビームデリバリー装置は、前記第１及び第２のレーザ光を、前記第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成された、
レーザシステム。
【請求項２】
前記ビームデリバリー装置は、互いに略平行に配置された第１及び第２のミラーを含み、
前記第１のミラーは、前記第１のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
前記第２のミラーは、前記第２のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置された、
請求項１記載のレーザシステム。
【請求項３】
第１〜第４のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、
前記第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、
前記第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、
前記第３のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と異なる第２の方向に第３のレーザ光を出力するように配置され、
前記第４のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第２の方向と略平行に第４のレーザ光を出力するように配置され、
前記ビームデリバリー装置は、前記第１〜第４のレーザ光を、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれとも異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成された、
レーザシステム。
【請求項４】
前記ビームデリバリー装置は、互いに略平行に配置された第１及び第２のミラーと、互いに略平行に配置された第３及び第４のミラーと、を含み、
前記第１のミラーは、前記第１のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
前記第２のミラーは、前記第２のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
前記第３のミラーは、前記第３のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置され、
前記第４のミラーは、前記第４のレーザ光を前記ビームデリバリー方向に反射するように配置された、
請求項３記載のレーザシステム。
【請求項５】
前記第１のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第１のレーザ光と、前記第３のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第３のレーザ光とが、前記第２のミラーと前記第４のミラーとの間を通って前記ビームデリバリー装置から出射するように構成された、
請求項４記載のレーザシステム。
【請求項６】
前記第２のミラーと前記第４のミラーとの間隔が変化するように、前記第２のレーザ光の光路に沿って前記第２のミラーを移動させるとともに、前記第４のレーザ光の光路に沿って前記第４のミラーを移動させる移動機構をさらに含む、
請求項５記載のレーザシステム。
【請求項７】
前記第１のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第１のレーザ光の光路軸と、前記第３のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第３のレーザ光の光路軸とが、前記ビームデリバリー方向に平行な第１の面内にほぼ位置する、
請求項４記載のレーザシステム。
【請求項８】
前記第２のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第２のレーザ光の光路軸と、前記第４のミラーによって前記ビームデリバリー方向に反射された前記第４のレーザ光の光路軸とが、前記第１の面に平行で且つ前記第１の面から離れた第２の面内にほぼ位置する、
請求項７記載のレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザアニール装置は、基板上に成膜されたアモルファス（非結晶）シリコン膜にエキシマレーザ等のレーザシステムから出力された紫外線領域の波長を有するパルスレーザ光を照射し、ポリシリコン膜に改質する装置である。アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に改質することにより、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作製することができる。このＴＦＴは、比較的大きな液晶ディスプレイに使用されている。
【概要】
【０００３】
本開示の１つの観点に係るレーザシステムは、第１及び第２のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、ビームデリバリー装置は、前記第１及び第２のレーザ光を、前記第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。
【０００４】
本開示の他の１つの観点に係るレーザシステムは、第１〜第４のレーザ装置と、ビームデリバリー装置と、を備えるレーザシステムであって、第１のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置され、第２のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置され、第３のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第１の方向と異なる第２の方向に第３のレーザ光を出力するように配置され、第４のレーザ装置は、前記ビームデリバリー装置に向かって、前記第２の方向と略平行に第４のレーザ光を出力するように配置され、ビームデリバリー装置は、前記第１〜第４のレーザ光を、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれとも異なるビームデリバリー方向に束ねて、前記ビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
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、例示的なレーザシステム５を含むレーザアニール装置１の構成を概略的に示す。
【図２】図２は、本開示の第１の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。
【図３】図３は、本開示の第２の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。
【図４】図４は、図３に示されるレーザシステムの配置を概略的に示す。
【図５】図５は、本開示の第３の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。
【図６】図６は、本開示の第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。
【図７】図６は、本開示の第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。
【図８】図８は、本開示の第６の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。
【図９】図９は、上記各実施形態において用いることのできるレーザ装置の構成例を示す。
【図１０】図１０は、光路長調節器７１の構成を概略的に示す。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、ビームダイバージェンス調節器７２の構成を概略的に示す。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｃは、図２に示される第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を変更するためのミラー移動機構を示す。
【図１３】図１３は、上記各実施形態において用いることのできるビームコンバイナの例を示す。
【図１４】図１４は、上記各実施形態において用いることのできるビームパラメータ計測器６の具体的構成を示す。
【図１５】図１５は、図２に示されるレーザシステム制御部２０とビームデリバリー装置制御部５９及びその周辺のブロック図である。
【図１６】図１６は、図１に示されるビームデリバリー装置制御部５９の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
【実施形態】
【０００６】
＜内容＞
１．概要
２．レーザアニール装置の全体説明
２．１  レーザシステム
２．２  ビームコンバイナシステム
２．３  露光装置
３．実施形態に係るレーザシステム
３．１  複数のレーザ装置
３．２  ビームデリバリー装置
４．レーザシステムにおけるレーザ装置の配置
５．レーザ装置
６．光路長調節器
７．ビームダイバージェンス調節器
８．ミラー移動機構
９．フライアイレンズを含むビームコンバイナ
１０．ビームパラメータ計測器
１１．制御部
１２．制御動作
１３．制御部の構成
【０００７】
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。
【０００８】
１．概要
レーザアニール装置は、ガラス基板上のアモルファスシリコン膜にパルスレーザ光を照射することによって、レーザアニールを行ってもよい。近年のようにますます大きな液晶ディスプレイが製造されるようになると、照射面積を広げる必要があり、アニールに必要な所定のエネルギー密度で照射するために、パルスレーザ光の１つのパルスあたりのエネルギーを増加させることが求められ得る。１つのパルスあたりのエネルギーを増加させるために、複数台のレーザ装置からそれぞれ出力されたパルスレーザ光を結合して、アモルファスシリコン膜に照射してもよい。
【０００９】
しかしながら、複数台のレーザ装置とこれらのレーザ装置から出力されたパルスレーザ光を結合するビームデリバリー装置とを含むレーザシステムにおいては、設置面積の増加や、メンテナンススペースの不足などのおそれがある。
【００１０】
本開示の１つの観点によれば、第１のレーザ装置は、ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向に第１のレーザ光を出力するように配置されてもよい。第２のレーザ装置は、ビームデリバリー装置に向かって、第１の方向と略平行に第２のレーザ光を出力するように配置されてもよい。ビームデリバリー装置は、第１及び第２のレーザ光を、第１の方向と異なるビームデリバリー方向に束ねて、光束化されたレーザ光としてビームデリバリー装置から出射するように構成されてもよい。これによれば、略第１の方向に出力された第１及び第２のレーザ光を、ビームデリバリー装置がビームデリバリー方向に束ねて出力するので、レーザシステムの設置面積を縮小でき、メンテナンススペースの確保も可能となり得る。
【００１１】
２．レーザアニール装置の全体説明
図１は、例示的なレーザシステム５を含むレーザアニール装置１の構成を概略的に示す。レーザアニール装置１は、レーザシステム５と、ビームコンバイナシステム３と、露光装置４とを備えてもよい。
２．１  レーザシステム
レーザシステム５は、後述される複数のレーザ装置からそれぞれ出力された複数のパルスレーザ光を束ねて、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆとして出力してもよい。第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、互いに略平行な光路軸を有してもよい。パルスレーザ光の「光路軸」は、パルスレーザ光の光路の中心軸を意味し得る。
【００１２】
２．２  ビームコンバイナシステム
ビームコンバイナシステム３は、入射光学系３３と、ビームコンバイナ３４と、を備えてもよい。
入射光学系３３は、二次光源光学系３１と、コンデンサ光学系３２とを含み、ケーラー照明を構成するように設計されてもよい。
二次光源光学系３１は、第１〜第６凹レンズ３１ａ〜３１ｆを含んでもよい。
【００１３】
第１凹レンズ３１ａは、第１のパルスレーザ光２１ａの光路であって、レーザシステム５と、コンデンサ光学系３２との間に配置されてもよい。第１凹レンズ３１ａは、第１のパルスレーザ光２１ａをコンデンサ光学系３２に向けて透過させるときに、第１のパルスレーザ光２１ａのビーム幅を拡大させてもよい。
【００１４】
第１〜第６凹レンズ３１ａ〜３１ｆは、互いに実質的に同一の構成を有していてもよい。
第２凹レンズ３１ｂは、第２のパルスレーザ光２１ｂの光路に配置されてもよい。
第３凹レンズ３１ｃは、第３のパルスレーザ光２１ｃの光路に配置されてもよい。
第４凹レンズ３１ｄは、第４のパルスレーザ光２１ｄの光路に配置されてもよい。
第５凹レンズ３１ｅは、第５のパルスレーザ光２１ｅの光路に配置されてもよい。
第６凹レンズ３１ｆは、第６のパルスレーザ光２１ｆの光路に配置されてもよい。
【００１５】
第１〜第６凹レンズ３１ａ〜３１ｆにそれぞれ入射する第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、いずれも略同じ大きさであって、略同じビームダイバージェンスを有するレーザ光であってもよい。
第１〜第６凹レンズ３１ａ〜３１ｆをそれぞれ透過した第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路軸は、互いにほぼ平行であってもよい。
【００１６】
コンデンサ光学系３２は、以下に説明するように、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆが、ビームコンバイナ３４の入射面において略同じ領域に入射し、かつ、それぞれ所定の入射角度で入射するように、配置されてもよい。
コンデンサ光学系３２は、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路にまたがる領域であって、二次光源光学系３１とビームコンバイナ３４との間の位置に配置されてもよい。コンデンサ光学系３２は、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを、ビームコンバイナ３４に向けて透過させ得る。このとき、コンデンサ光学系３２は、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路軸の方向を、予め定められたそれぞれの所定方向に変化させ得る。
【００１７】
コンデンサ光学系３２は、当該コンデンサ光学系３２の前側焦点面の位置が、第１〜第６凹レンズ３１ａ〜３１ｆのそれぞれの焦点の位置とほぼ一致するように、配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系３２は、第１〜第６凹レンズ３１ａ〜３１ｆをそれぞれ透過した第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを、それぞれほぼ平行光となるように、コリメートし得る。
【００１８】
コンデンサ光学系３２は、当該コンデンサ光学系３２の後側焦点面の位置がビームコンバイナ３４の入射側の面の位置とほぼ一致するように配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系３２は、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを、ビームコンバイナ３４の互いにほぼ同じ領域に、所定の入射角度で入射させ得る。
【００１９】
図１において、コンデンサ光学系３２は１つの凸レンズを含むものとして図示したが、図示しない他の凸レンズ又は凹レンズとの組み合わせや、凹面ミラー等を含んでもよい。
【００２０】
ビームコンバイナ３４は、回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）を含んでもよい。この回折光学素子は、例えば合成石英やフッ化カルシウム基板等の紫外線を透過させる基板上に、所定形状の溝が所定間隔で形成されたものでもよい。
【００２１】
コンデンサ光学系３２によってそれぞれの所定方向に光路軸を変化させられた第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆが、ビームコンバイナ３４に入射し得る。ビームコンバイナ３４に入射した第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、互いにほぼ同一の方向にビームコンバイナ３４から出射し得る。すなわち、上述したそれぞれの所定方向は、ビームコンバイナ３４によって第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆが結合されるような方向であってもよい。このようなビームコンバイナ３４として、例えば、米国特許出願公開第２００９／０２８５０７６号明細書に開示された回折光学素子が用いられてもよい。
【００２２】
ビームコンバイナ３４から出射した第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、ほぼ同一の光路を通って露光装置４に入射してもよい。
【００２３】
このようにして、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆがビームコンバイナシステム３によって結合されてもよい。以下の説明において、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆが結合されたパルスレーザ光を、結合レーザ光と称することがある。結合レーザ光は、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを含んでもよい。結合レーザ光は、１台のレーザ装置から出力されたパルスレーザ光に対して約６倍のパルスエネルギーを有してもよい。また、パルスレーザ光を「結合」するとは、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光との光路を重ね合わせることを含んでもよい。
【００２４】
２．３  露光装置
露光装置４は、高反射ミラー４１と、照明光学系４２と、マスク４３と、転写光学系４４とを備えてもよい。露光装置４は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光を所定のマスクパターンに成形し、被照射物Ｐに照射してもよい。
【００２５】
高反射ミラー４１は、レーザシステム５から出射されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。高反射ミラー４１は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光を反射して照明光学系４２に入射させてもよい。照明光学系４２に入射する結合レーザ光は、ほぼ平行光であってもよい。
【００２６】
照明光学系４２は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、高反射ミラー４１とマスク４３との間に配置されてもよい。照明光学系４２は、フライアイレンズ４２１と、コンデンサ光学系４２２とを含み、ケーラー照明を構成するように設計されてもよい。
【００２７】
フライアイレンズ４２１は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、高反射ミラー４１とコンデンサ光学系４２２との間に配置されてもよい。フライアイレンズ４２１は、結合レーザ光の断面に沿って配列された複数のレンズを含んでもよい。当該複数のレンズのそれぞれは、結合レーザ光の各一部をコンデンサ光学系４２２に向けて透過させるときに、当該各一部のビーム幅を拡大させてもよい。
【００２８】
コンデンサ光学系４２２は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、フライアイレンズ４２１とマスク４３との間に配置されてもよい。コンデンサ光学系４２２は、フライアイレンズ４２１から出射された結合レーザ光をマスク４３に向けて照明してもよい。
【００２９】
コンデンサ光学系４２２は、当該コンデンサ光学系４２２の後側焦点面の位置がマスク４３の位置とほぼ一致するように配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系４２２は、フライアイレンズ４２１に含まれる複数のレンズのそれぞれを透過した結合レーザ光を、マスク４３の互いにほぼ同じ領域に入射させ得る。
【００３０】
図１において、コンデンサ光学系４２２は１つの凸レンズを含むものとして図示したが、図示しない他の凸レンズ又は凹レンズとの組み合わせや、凹面ミラー等を含んでもよい。
以上の構成により、照明光学系４２は、マスク４３に照射される結合レーザ光のビーム断面における光強度分布のばらつきを低減してもよい。
【００３１】
マスク４３は、長方形形状の開口が形成されたスリットであってもよい。当該スリットの開口形状は、マスク４３のマスクパターンを構成し得る。マスク４３のマスクパターンは、長方形形状に限定されず、所望形状のパターンであってもよい。
【００３２】
転写光学系４４は、ビームコンバイナシステム３から出射された結合レーザ光の光路であって、マスク４３と被照射物Ｐとの間に配置されてもよい。転写光学系４４は、当該転写光学系４４によって結像されるマスク４３の像の位置が被照射物Ｐの被照射位置とほぼ一致するように配置されてもよい。これにより、転写光学系４４は、結合レーザ光が照射されたマスク４３のマスクパターンを被照射物Ｐに転写してもよい。
【００３３】
転写光学系４４は、１つ又は複数の凸レンズを含んでもよい。転写光学系４４は、１つ又は複数の凸レンズに限定されず、例えば凸レンズと凹レンズの組み合わせや、凹面ミラー等を含んでもよい。転写光学系４４は、長方形形状のマスクパターンの短手方向だけを被照射物Ｐに転写するシリンドリカルレンズによって構成されてもよい。
【００３４】
以上のように、レーザシステム５は、ビームコンバイナシステム３を介して、１台のレーザ装置から出力されたパルスレーザ光よりもパルスエネルギーの高い結合レーザ光を出力し得る。その結果、レーザアニール装置１は、大面積の被照射物Ｐに広い照射面積でアニールに必要な所定のパルスエネルギー密度で照射し得る。そして、大面積の液晶ディスプレイの効率的な製造が可能となり得る。
【００３５】
上述の説明においては、レーザシステム５から出力された互いに略平行な複数のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを、ビームコンバイナシステム３によって結合させてから、露光装置４の照明光学系４２に入射させたが、本開示はこれに限定されない。ビームコンバイナシステム３を設けずに、レーザシステム５から出力された互いに略平行な複数のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを、そのまま露光装置４の照明光学系４２に入射させてもよい。
【００３６】
３．実施形態に係るレーザシステム
図２は、本開示の第１の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。レーザシステム５は、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆと、ビームデリバリー装置５０と、レーザシステム制御部２０とを含んでもよい。
【００３７】
３．１  複数のレーザ装置
複数のレーザ装置２ａ〜２ｆは、第１のレーザ装置２ａと、第２のレーザ装置２ｂと、第３のレーザ装置２ｃと、第４のレーザ装置２ｄと、第５のレーザ装置２ｅと、第６のレーザ装置２ｆと、を含んでもよい。図１においては６台のレーザ装置２ａ〜２ｆを図示しているが、レーザ装置の台数は特に限定されず、２以上の任意の台数であってもよい。
【００３８】
第１〜第６のレーザ装置２ａ〜２ｆのそれぞれは、例えば、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＫｒＦ、又はＡｒＦをレーザ媒質とするエキシマレーザ装置であってもよい。第１〜第６のレーザ装置２ａ〜２ｆのそれぞれは、互いに実質的に同一の構成を有してもよい。第１〜第６のレーザ装置２ａ〜２ｆは、レーザシステム制御部２０からそれぞれトリガ信号を受信して、それぞれ第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを出力してもよい。第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、紫外線の波長領域を有してもよい。
【００３９】
第１のレーザ装置２ａは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第１の方向に第１のパルスレーザ光２１ａを出力するように配置されてもよい。第１の方向は、図２におけるＸ方向に相当してもよい。
第２及び第５のレーザ装置２ｂ及び２ｅは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第１の方向と略平行に、それぞれ第２及び第５のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｅを出力するように配置されてもよい。第１、第２及び第５のレーザ装置２ａ、２ｂ及び２ｅは、互いに略同じ方向に並んで配置されていてもよい。
【００４０】
第３のレーザ装置２ｃは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第１の方向と異なる第２の方向に第３のパルスレーザ光２１ｃを出力するように配置されてもよい。第２の方向は、図２における−Ｘ方向に相当してもよい。
第４及び第６のレーザ装置２ｄ及び２ｆは、ビームデリバリー装置５０に向かって、第２の方向と略平行に、それぞれ第４及び第６のパルスレーザ光２１ｄ及び２１ｆを出力するように配置されてもよい。第３、第４及び第６のレーザ装置２ｃ、２ｄ及び２ｆは、互いに略同じ方向に並んで配置されていてもよい。
【００４１】
第１及び第３のレーザ装置２ａ及び２ｃは、ビームデリバリー装置５０を挟んで向かい合うように配置されてもよい。
第２及び第４のレーザ装置２ｂ及び２ｄは、ビームデリバリー装置５０を挟んで向かい合うように配置されてもよい。
第５及び第６のレーザ装置２ｅ及び２ｆは、ビームデリバリー装置５０を挟んで向かい合うように配置されてもよい。
【００４２】
３．２  ビームデリバリー装置
ビームデリバリー装置５０は、複数のビーム調節器７ａ〜７ｆと、複数のミラー９ａ〜９ｆと、ビームデリバリー装置制御部５９とを含んでもよい。
複数のビーム調節器７ａ〜７ｆは、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆの台数に対応する数だけ設けられてもよい。複数のビーム調節器７ａ〜７ｆは、第１〜第６のビーム調節器７ａ〜７ｆを含んでいてもよい。複数のミラー９ａ〜９ｆは、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆの台数に対応する数だけ設けられてもよい。複数のミラー９ａ〜９ｆは、第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆを含んでいてもよい。
【００４３】
第１〜第６のビーム調節器７ａ〜７ｆは、それぞれ、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路に配置されてもよい。第１〜第６のビーム調節器７ａ〜７ｆを通過した第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、それぞれ、第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆに入射してもよい。
【００４４】
第１のビーム調節器７ａは、ビーム調節部７０と、ビームステアリング部８０とを含んでもよい。第１のビーム調節器７ａに含まれるビーム調節部７０は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長又はビームダイバージェンスを調節してもよい。
【００４５】
第１のビーム調節器７ａに含まれるビームステアリング部８０は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸を調節してもよい。ビームステアリング部８０は、第１の高反射ミラー８１と、第２の高反射ミラー８２と、アクチュエータ８３及び８４とを含んでもよい。
【００４６】
第１の高反射ミラー８１は、ビーム調節部７０を通過した第１のパルスレーザ光２１ａの光路に配置されてもよい。アクチュエータ８３は、ビームデリバリー装置制御部５９によって出力される駆動信号に従って、第１の高反射ミラー８１の姿勢を変化させてもよい。第１の高反射ミラー８１は、アクチュエータ８３によって変化させられた姿勢に応じた方向に、第１のパルスレーザ光２１ａを反射してもよい。たとえば、アクチュエータ８３は直交する２軸の方向に高反射ミラー８１の姿勢角を変化させてもよい。
【００４７】
第２の高反射ミラー８２は、第１の高反射ミラー８１によって反射された第１のパルスレーザ光２１ａの光路に配置されてもよい。アクチュエータ８４は、ビームデリバリー装置制御部５９によって出力される駆動信号に従って、第２の高反射ミラー８２の姿勢を変化させてもよい。第２の高反射ミラー８２は、アクチュエータ８４によって変化させられた姿勢に応じた方向に、第１のパルスレーザ光２１ａを反射してもよい。たとえば、アクチュエータ８４は直交する２軸の方向に高反射ミラー８２の姿勢角を変化させてもよい。
第２の高反射ミラー８２によって反射された第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸は、第１の方向とほぼ平行とされてもよい。第２の高反射ミラー８２によって反射された第１のパルスレーザ光２１ａは、第１のミラー９ａに入射してもよい。
ここで、ビームステアリング部８０は、パルスレーザ光の進行方向とパルスレーザ光の通過する位置を制御し得る。
【００４８】
ここでは、第１のビーム調節器７ａについて説明したが、第１〜第６のビーム調節器７ａ〜７ｆは、互いにほぼ同一の構成を有してもよい。
【００４９】
第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆは、それぞれ、第１〜第６のビーム調節器７ａ〜７ｆを通過した第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路に配置されてもよい。第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆの各々は、略直角二等辺三角形状の底面を有する角柱の一側面に高反射膜をコーティングされたプリズムミラーであってもよい。第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆの各々は、ビームコンバイナシステム３に最も近い辺がナイフエッジ９９となるように加工されていてもよい。ナイフエッジ９９は、その断面形状が４５度以下の角度を有してもよい。第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆの各々は、プリズムミラーに限定されず、１つの辺がナイフエッジ９９となるように加工された基板に高反射膜をコーティングされたものであってもよい（図１２Ａ〜図１２Ｃ参照）。
【００５０】
第１、第２及び第５のミラー９ａ、９ｂ及び９ｅは、上記高反射膜をコーティングされた反射面が互いに略平行であってもよい。第３、第４及び第６のミラー９ｃ、９ｄ及び９ｆは、上記高反射膜をコーティングされた反射面が互いに略平行であってもよい。
【００５１】
第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、それぞれ、第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆの反射面であってナイフエッジ９９の近傍の位置に入射してもよい。第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、それぞれ、第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆによってビームデリバリー方向に反射されてもよい。ビームデリバリー方向は、図２におけるＺ方向に相当してもよい。第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆによって反射された第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路軸は、互いに略平行であってもよい。
【００５２】
第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃは、互いに近接して配置されてもよい。第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃのそれぞれのナイフエッジ９９は、互いに接していてもよい。第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃと、第１及び第３のビーム調節器７ａ及び７ｃとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第１ユニット５１が構成されてもよい。
【００５３】
第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄは、第１の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄと、第２及び第４のビーム調節器７ｂ及び７ｄとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第２ユニット５２が構成されてもよい。
第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃによってそれぞれ反射された第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄの間を通ってもよい。
【００５４】
第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆは、第２の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆと、第５及び第６のビーム調節器７ｅ及び７ｆとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第３ユニット５３が構成されてもよい。
第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃによってそれぞれ反射された第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を通ってもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄによってそれぞれ反射された第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄも、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を通ってもよい。
【００５５】
以上のようにして、ビームデリバリー装置５０は、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを束ねてもよい。以下の説明において、ビームデリバリー装置５０によって束ねられた複数のパルスレーザ光を「光束化されたレーザ光」と称することがある。パルスレーザ光を「束ねる」とは、第１の方向に入射する第１のパルスレーザ光と、第２の方向に入射する第２のパルスレーザ光とを、第３の方向に向けて出射することを含むものとしてもよい。第１の方向と第２の方向は、略同じ方向でもよいし、異なる方向でもよい。第３の方向は、第１及び第２の方向のいずれとも異なる方向でもよい。第３の方向に向けて出射される第１及び第２のパルスレーザ光は、光路が近接していてもよい。たとえば、第３の方向は第１と第２の方向に対して直交する方向であってもよい。
【００５６】
図２の右下に、ＩＩＢ−ＩＩＢ線における第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆのビーム断面を示す。第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの断面形状は、互いにほぼ同一であってもよい。第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆによってそれぞれ反射された第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの光路軸は、ビームデリバリー方向に平行な１つの面内にほぼ位置していてもよい。第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄの間に位置してもよい。第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄは、第５及び第６のパルスレーザ光２１ｅ及び２１ｆの間に位置してもよい。第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆのうち隣り合うパルスレーザ光同士は、互いに近接していてもよい。
【００５７】
４．レーザシステムにおけるレーザ装置の配置
図３は、本開示の第２の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第２の実施形態に係るレーザシステム５は、第１〜第６のレーザ装置２ａ〜２ｆの他に、第７及び第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈを含んでもよい。また、第１〜第６のビーム調節器７ａ〜７ｆの他に、第７及び第８のビーム調節器７ｇ及び７ｈを含んでもよい。また、第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆの他に、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈを含んでもよい。第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈと、第７及び第８のビーム調節器７ｇ及び７ｈとで、ビームデリバリー装置５０の一部を構成する第４ユニット５４が構成されてもよい。
【００５８】
このように、ビームデリバリー装置５０を構成する第４ユニット５４を追加し、第７及び第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈを追加することにより、さらに多くのパルスレーザ光を束ねて、ビームコンバイナシステム３に入射させることができる。第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈは、第３の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第１〜第６のミラー９ａ〜９ｆによってそれぞれ反射された第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間を通ってもよい。
【００５９】
図３の右下に、ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線における第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈのビーム断面を示す。第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈの断面形状は、互いにほぼ同一であってもよい。第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈによってそれぞれ反射された第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈの光路軸は、ビームデリバリー方向に平行な１つの面内にほぼ位置していてもよい。第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆは、第７及び第８のパルスレーザ光２１ｇ及び２１ｈの間に位置してもよい。第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈのうち隣り合うパルスレーザ光同士は、互いに近接していてもよい。
【００６０】
同様に、ビームデリバリー装置５０を構成する第５ユニット（図示せず）を追加し、第９及び第１０のレーザ装置（図示せず）を追加してもよい。
【００６１】
ところで、第１〜第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈは、それぞれ、パルスレーザ光の出力方向に向かって右側に、メンテナンス領域２２ａ〜２２ｈを必要とし得る。メンテナンス領域２２ａ〜２２ｈは、各々のレーザ装置に含まれる各種部品を取り出したり、交換したりするための作業スペースであり得る。図３に示される第２の実施形態によれば、複数のレーザ装置２ａ〜２ｈのためのメンテナンス領域２２ａ〜２２ｈを確保しつつ、複数のレーザ装置２ａ〜２ｈを含むレーザシステム５の設置スペースをコンパクトにまとめることができる。
【００６２】
第１〜第４ユニット５１〜５４は、それぞれの筐体に収容されてもよい。第１のレーザ装置２ａ及び第３のレーザ装置２ｃと第１ユニット５１との間は、光路管５１ａによって連結されてもよい。第２のレーザ装置２ｂ及び第４のレーザ装置２ｄと第２ユニット５２との間は、光路管５２ａによって連結されてもよい。第５のレーザ装置２ｅ及び第６のレーザ装置２ｆと第３ユニット５３との間は、光路管５３ａによって連結されてもよい。第７のレーザ装置２ｇ及び第８のレーザ装置２ｈと第４ユニット５４との間は、光路管５４ａによって連結されてもよい。第１ユニット５１と第２ユニット５２との間、第２ユニット５２と第３ユニット５３との間、第３ユニット５３と第４ユニット５４との間、第４ユニット５４とビームコンバイナシステム３との間は、それぞれ光路管５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂによって連結されてもよい。それぞれの光路管の内部には、不活性ガスがパージされていてもよい。たとえば、不活性ガスは、高純度の窒素ガスやヘリューム、アルゴンガス等であってもよい。
【００６３】
図４は、図３に示されるレーザシステムの配置を概略的に示す。第２の実施形態によれば、メンテナンス領域２２ａ〜２２ｈを確保しつつ、複数のレーザ装置２ａ〜２ｈを含むレーザシステム５の設置スペースをコンパクトにまとめることができる。
【００６４】
図５は、本開示の第３の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第３の実施形態に係るレーザシステム５においては、第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈが互い違いに配置されてもよい。また、第１〜第８のレーザ装置２ａ〜２ｈも、互い違いに配置されてもよい。すなわち、第１及び第３のレーザ装置２ａ及び２ｃ、第２及び第４のレーザ装置２ｂ及び２ｄ、第５及び第６のレーザ装置２ｅ及び２ｆ、第７及び第８のレーザ装置２ｇ及び２ｈが、それぞれ向かい合うように配置されなくてもよい。
【００６５】
これによれば、例えば、第１のレーザ装置２ａと、第３のレーザ装置２ｃのメンテナンス領域２２ｃと、が向かい合うように配置され得る。従って、複数のレーザ装置２ａ〜２ｈとメンテナンス領域２２ａ〜２２ｈとを含めたレーザシステム５の設置スペースが略矩形状となり、レーザシステム５の設置スペースを一層コンパクトにまとめることができる。
【００６６】
図６は、本開示の第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第４の実施形態に係るレーザシステム５においては、第１、第４、第５、第８のレーザ装置２ａ、２ｄ、２ｅ、２ｈのためのメンテナンス領域２２ａ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｈが、パルスレーザ光の出力方向に向かって左側に確保されてもよい。その他の第２、第３、第６、第７のレーザ装置２ｂ、２ｃ、２ｆ、２ｇのためのメンテナンス領域２２ｂ、２２ｃ、２２ｆ、２２ｇは、パルスレーザ光の出力方向に向かって右側に確保されてもよい。
これにより、第２のレーザ装置２ｂのためのメンテナンス領域２２ｂと、第５のレーザ装置２ｅのためのメンテナンス領域２２ｅとが重複していてもよい。また、第４のレーザ装置２ｄのためのメンテナンス領域２２ｄと、第６のレーザ装置２ｆのためのメンテナンス領域２２ｆとが重複していてもよい。
【００６７】
第１のレーザ装置２ａと第２のレーザ装置２ｂとの間や、第３のレーザ装置２ｃと第４のレーザ装置２ｄとの間には、メンテナンス領域を設けなくてもよい。第５のレーザ装置２ｅと第７のレーザ装置２ｇとの間や、第６のレーザ装置２ｆと第８のレーザ装置２ｈとの間にも、メンテナンス領域を設けなくてもよい。
【００６８】
このように、例えば第１のレーザ装置２ａのメンテナンス領域を左側とし、第２のレーザ装置２ｂのメンテナンス領域を右側とすることにより、これらのレーザ装置の間隔を縮小できる。また、例えば第２のレーザ装置２ｂのメンテナンス領域を右側とし、第５のレーザ装置２ｅのメンテナンス領域を左側とすることにより、これらのレーザ装置のためのメンテナンス領域を共有化できる。これにより、レーザシステム５の設置スペースを一層コンパクトにまとめることができる。
【００６９】
図７は、本開示の第５の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。第５の実施形態に係るレーザシステム５においては、ビームデリバリー方向と平行に、第９のレーザ装置２ｉが設けられてもよい。第９のレーザ装置２ｉから出力された第９のパルスレーザ光２１ｉは、第１のミラー９ａと第３のミラー９ｃとの間を通って、ビームコンバイナシステム３に入射してもよい。第１のミラー９ａと第３のミラー９ｃとの間には、第９のパルスレーザ光２１ｉが通過する隙間があいていてもよい。ビーム調節器７ｉは、第９のレーザ装置２ｉの出口から第１のミラー９ａと第３のミラー９ｃとの間を通過する前の光路に配置してもよい。
【００７０】
図８は、本開示の第６の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。図８の右側に、各部におけるビーム断面が示されている。第６の実施形態に係るレーザシステム５においては、第１、第３、第５、第６のパルスレーザ光２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｆの光路軸が第１の面Ｙ１を通過し、第２、第４、第７、第８のパルスレーザ光２１ｂ、２１ｄ、２１ｇ、２１ｈの光路軸が、第１の面Ｙ１から離れた第２の面Ｙ２を通過してもよい。第１の面Ｙ１と第２の面Ｙ２は、ＸＺ面に平行な面であってもよい。
【００７１】
第１、第３、第５及び第６のミラー９ａ、９ｃ、９ｅ及び９ｆは、第１の面Ｙ１に位置してもよい。第２、第４、第７及び第８のミラー９ｂ、９ｄ、９ｇ及び９ｈは、第２の面Ｙ２に位置してもよい。
【００７２】
第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃは、互いに近接して配置されてもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄは、互いに近接して配置されてもよい。第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆは、第１の所定の間隔をあけて配置されてもよい。第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈも、第１の所定の間隔をあけて配置されてもよい。ここで、第１の所定間隔は、パルスレーザ光２１ａと２１ｃ、または、パルスレーザ光２１ｂと２１ｄのビームのケラレが抑制されるような間隔であってもよい。
【００７３】
第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃによってそれぞれ反射された第１及び第３のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｃは、第１の面を通り、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を通過し得る。
【００７４】
第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄによってそれぞれ反射された第２及び第４のパルスレーザ光２１ｂ及び２１ｄは、第２の面を通り、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間を通過し得る。
【００７５】
以上のように、第１、第３、第５、第６のパルスレーザ光２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｆを第１の面Ｙ１において束ね、第２、第４、第７、第８のパルスレーザ光２１ｂ、２１ｄ、２１ｇ、２１ｈを第２の面Ｙ２において束ねることにより、多くのパルスレーザ光を露光装置４に出力することができる。
【００７６】
第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈの内のいずれか１つのパルスレーザ光のＸＹ平面状の位置を（Ｘｊ，Ｙｊ）とし、別のいずれか１つのパルスレーザ光のＸＹ平面状の位置を（Ｘｋ，Ｙｋ）としたとき、（Ｘｊ，Ｙｊ）と（Ｘｋ，Ｙｋ）とは別の座標でもよい。また、第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈはＸＹ平面上で格子状に配置されてもよい。
【００７７】
複数のパルスレーザ光が、Ｘ方向にＮｘ個、Ｙ方向にＮｙ個、格子状に配置される場合、好ましくは、以下に示される関係があってもよい。ビームデリバリー装置５０によって束ねられる個々のパルスレーザ光のＸ方向のビーム幅をＡｘ、Ｙ方向のビーム幅をＡｙとしたとき、Ａｘ≦Ａｙであれば、Ｎｘ≧Ｎｙであってもよい。Ａｘ≧Ａｙであれば、Ｎｘ≦Ｎｙであってもよい。
【００７８】
５．レーザ装置
図９は、上記各実施形態において用いることのできるレーザ装置の構成例を示す。第１のレーザ装置２ａは、マスターオシレータＭＯと、増幅器ＰＡと、パルスストレッチャー１６と、パルスエネルギー計測部１７と、シャッター１８と、レーザ制御部１９とを含んでもよい。第２〜第５のレーザ装置２ｂ〜２ｅの構成も同様でもよい。
【００７９】
マスターオシレータＭＯ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。マスターオシレータＭＯは、さらに、高反射ミラー１４と、出力結合ミラー１５と、を含んでもよい。図９においては、レーザ光の進行方向に略垂直な方向からみたレーザチャンバ１０の内部構成が示されている。
【００８０】
レーザチャンバ１０は、例えばレアガスとしてアルゴンまたはクリプトンまたはキセノン、バッファガスとしてネオンまたはヘリューム、ハロゲンガスとして、塩素または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内に配置されてもよい。レーザチャンバ１０には開口が形成され、この開口を電気絶縁部２９が塞いでいてもよい。電極１１ａは電気絶縁部２９に支持され、電極１１ｂはリターンプレート１０ｄに支持されていてもよい。このリターンプレート１０ｄは図示しない配線１０ｅと１０ｆでレーザチャンバ１０の内面と接続されてもよい。電気絶縁部２９には、導電部２９ａが埋め込まれていてもよい。導電部２９ａは、パルスパワーモジュール１３から供給される高電圧を電極１１ａに印加するものであってもよい。
【００８１】
充電器１２は、パルスパワーモジュール１３の中の図示しない充電コンデンサに所定の電圧で充電する直流電源装置であってもよい。パルスパワーモジュール１３は、レーザ制御部１９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。
【００８２】
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間が絶縁破壊され、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。
【００８３】
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。
【００８４】
高反射ミラー１４は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ａから出射された光を高い反射率で反射してレーザチャンバ１０に戻してもよい。
出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂ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。
【００８５】
従って、高反射ミラー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、高反射ミラー１４と出力結合ミラー１５との間で往復し、電極１１ａと電極１１ｂとの間の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、パルスレーザ光として出力され得る。
【００８６】
増幅器ＰＡは、マスターオシレータＭＯの出力結合ミラー１５から出力されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。増幅器ＰＡは、マスターオシレータＭＯと同様に、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。これらの構成は、マスターオシレータに含まれているものと同様でよい。増幅器ＰＡは、高反射ミラー１４又は出力結合ミラー１５を含まなくてもよい。増幅器ＰＡのウインドウ１０ａに入射したパルスレーザ光は、電極１１ａと電極１１ｂとの間のレーザゲイン空間を１回通過して、ウインドウ１０ｂから出力されてもよい。
【００８７】
パルスストレッチャー１６は、増幅器ＰＡのウインドウ１０ｂから出力されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。パルスストレッチャー１６は、ビームスプリッタ１６ａと、第１〜第４の凹面ミラー１６ｂ〜１６ｅとを含んでもよい。
【００８８】
増幅器ＰＡから出力されたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ１６ａの第１の面に図中左側から入射してもよい。ここで、ビームスプリッタ１６ａは、パルスレーザ光に対して高透過するＣａＦ２基板であって、第１の面にはパルスレーザ光が高透過する膜、第１の面と反対側の第２の面にはパルスレーザ光が部分反射する膜がコートされていてもよい。ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射したパルスレーザ光の一部はビームスプリッタ１６ａを透過し、他の一部はビームスプリッタ１６ａの第２の面によって反射されて、第１の面から出射してもよい。
【００８９】
第１〜第４の凹面ミラー１６ｂ〜１６ｅは、ビームスプリッタ１６ａによって反射されたパルスレーザ光を順次反射して、ビームスプリッタ１６ａの第２の面に図中上側から入射させてもよい。ここで、ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射して部分反射されたパルスレーザ光が、第１〜第４の凹面ミラー１６ｂ〜１６ｅによって、ビームスプリッタ１６ａの第２の面に１：１で転写されるように、第１〜第４の凹面ミラー１６ｂ〜１６ｅが配置されてもよい。ビームスプリッタ１６ａは、図中上側から入射したパルスレーザ光の少なくとも一部を反射してもよい。これにより、ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射して透過したパルスレーザ光と、図中上側から入射して反射されたパルスレーザ光が略同じビームサイズとビームダイバージェンスで重ね合わされ得る。
【００９０】
ビームスプリッタ１６ａに図中左側から入射して透過したパルスレーザ光と、図中上側から入射して反射されたパルスレーザ光との間には、第１〜第４の凹面ミラー１６ｂ〜１６ｅによって形成される迂回光路の光路長に応じた時間差があってもよい。これにより、パルスストレッチャー１６は、パルスレーザ光のパルス幅を伸張し得る。
【００９１】
パルスエネルギー計測部１７は、パルスストレッチャー１６を通過したパルスレーザ光の光路に配置されていてもよい。パルスエネルギー計測部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。
【００９２】
ビームスプリッタ１７ａは、パルスストレッチャー１６を通過したパルスレーザ光を高い透過率でシャッター１８に向けて透過させるとともに、パルス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の受光面に集光してもよい。光センサ１７ｃは、受光面に集光されたパルスレーザ光のパルスエネルギーを検出し、検出されたパルスエネルギーのデータをレーザ制御部１９に出力してもよい。
【００９３】
レーザ制御部１９は、上述のレーザシステム制御部２０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１９は、レーザシステム制御部２０から、第１のトリガ信号、目標パルスエネルギーのデータ等を受信してもよい。また、レーザ制御部１９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。
【００９４】
レーザ制御部１９は、パルスエネルギー計測部１７からパルスエネルギーのデータを受信してもよく、このパルスエネルギーの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。
さらに、レーザ制御部１９は、発振トリガに対して所定の一定の時間で放電させるように、設定された充電電圧値に応じて、発振トリガのタイミングを補正してもよい。
【００９５】
シャッター１８は、パルスエネルギー計測部１７のビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。レーザ制御部１９は、レーザ発振の開始後、パルスエネルギー計測部１７から受信するパルスエネルギーと目標パルスエネルギーとの差が許容範囲内となるまでの間は、シャッター１８を閉じるように制御してもよい。レーザ制御部１９は、パルスエネルギー計測部１７から受信するパルスエネルギーと目標パルスエネルギーとの差が許容範囲内となったら、シャッター１８を開くように制御してもよい。この信号はパルスレーザ光２１のタイミングを示す信号としてレーザシステム制御部２０に送信されてもよい。
【００９６】
なお、図９にはレーザ装置が増幅器ＰＡとパルスストレッチャー１６とを含む場合を示したが、これに限らず、増幅器ＰＡ又はパルスストレッチャー１６はなくてもよい。
また、レーザ装置は、エキシマレーザ装置に限られず、固体レーザ装置であってもよい。たとえば、ＹＡＧレーザの第３高調波光（３５５ｎｍ）や第４高調波光（２６６ｎｍ）を発生する固体レーザ装置であってもよい。
【００９７】
６．光路長調節器
上記各実施形態において用いられる複数のビーム調節器７ａ〜７ｅの各々は、光路長調節器７１を含んでもよい。
光路長調節器７１は、例えば、第１のパルスレーザ光２１ａの光路を迂回させて、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長を変更できる装置でもよい。光路長調節器７１は、ビームデリバリー装置制御部５９による制御に従って、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長を変更してもよい。
【００９８】
図１０に、光路長調節器７１の構成を概略的に示す。光路長調節器７１は、直角プリズム７１１と、２枚の高反射ミラー７１２、７１３と、プレート７１４と、プレート７１５と、１軸ステージ７１６と、を含んでもよい。
【００９９】
直角プリズム７１１の直交する第１の面７１ａと第２の面７１ｂには、高反射膜がコートされていてもよい。直角プリズム７１１は、ホルダー７１７に保持され、ホルダー７１７は、プレート７１４に固定されていてもよい。直角プリズム７１１は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路に位置していてもよい。
【０１００】
２枚の高反射ミラー７１２、７１３は、これらの反射面が直交するようにホルダー７１８に保持され、ホルダー７１８は、プレート７１５に固定されていてもよい。プレート７１５は、１軸ステージ７１６に固定されていてもよい。１軸ステージ７１６は、直角プリズム７１１の第１の面７１ａによって反射された第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸と平行に、２枚の高反射ミラー７１２、７１３を移動可能であってもよい。
【０１０１】
直角プリズム７１１の第１の面７１ａによって反射された第１のパルスレーザ光２１ａは、２枚の高反射ミラー７１２、７１３によって反射され、直角プリズム７１１の第２の面７１ｂに入射してもよい。直角プリズム７１１の第２の面７１ｂに入射した第１のパルスレーザ光２１ａは、直角プリズム７１１の第１の面７１ａに入射した第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸のほぼ延長線上にあたる光路軸に沿って、直角プリズム７１１の第２の面７１ｂから出射してもよい。
【０１０２】
ビームデリバリー装置制御部５９は、１軸ステージ７１６のモータ７１９を駆動することにより、２枚の高反射ミラー７１２、７１３を移動させてもよい。２枚の高反射ミラー７１２、７１３を距離Ｘ移動させることにより、第１のパルスレーザ光２１ａの光路長を２Ｘ変化させてもよい。光路長を変化させることにより、第１のパルスレーザ光２１ａのビームの大きさや光路長を変化させてもよい。各々の光路長調節器は、それぞれのレーザ装置からレーザシステム５の出口までの光路長がそれぞれ、略一致させるようにそれぞれ調節してもよい。
【０１０３】
７．ビームダイバージェンス調節器
上記各実施形態において用いられる複数のビーム調節器７ａ〜７ｅの各々は、ビームダイバージェンス調節器７２を含んでもよい。
ビームダイバージェンス調節器７２は、例えば、第１のパルスレーザ光２１ａのビームダイバージェンスを変更できる装置でもよい。ビームダイバージェンス調節器７２は、ビームデリバリー装置制御部５９による制御に従って、第１のパルスレーザ光２１ａのビームダイバージェンスを変更してもよい。
【０１０４】
図１１Ａ及び図１１Ｂに、ビームダイバージェンス調節器７２の構成を概略的に示す。図１１Ａは平面図、図１１Ｂは側面図である。ビームダイバージェンス調節器７２は、第１シリンドリカル凹レンズ７２１と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２と、第２シリンドリカル凹レンズ７２３と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４と、を含んでもよい。
【０１０５】
第１シリンドリカル凹レンズ７２１は、ホルダー７２１ａによってプレート７２７に保持されてもよい。第１シリンドリカル凸レンズ７２２は、ホルダー７２２ａによって１軸ステージ７２５に保持されてもよい。第２シリンドリカル凹レンズ７２３は、ホルダー７２３ａによってプレート７２７に保持されてもよい。第２シリンドリカル凸レンズ７２４は、ホルダー７２４ａによって１軸ステージ７２６に保持されてもよい。１軸ステージ７２５は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第１シリンドリカル凸レンズ７２２を移動させてもよい。１軸ステージ７２６は、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第２シリンドリカル凸レンズ７２４を移動させてもよい。
【０１０６】
第１シリンドリカル凹レンズ７２１の凹面と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の凸面とは、いずれも、Ｘ方向に略平行な中心軸を有する円筒面であってもよい。従って、第１シリンドリカル凹レンズ７２１と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２とは、Ｙ方向にビーム幅を拡大又は縮小するものであってもよい。
【０１０７】
第１シリンドリカル凹レンズ７２１の焦点の位置と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の焦点の位置とが略一致し、それぞれの焦点距離が近いとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、第１のパルスレーザ光２１ａのＹ方向のビームダイバージェンスの変化を抑制し得る。１軸ステージ７２５が、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第１シリンドリカル凸レンズ７２２を移動させて、第１シリンドリカル凹レンズ７２１の焦点の位置と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の焦点の位置とをずらしてもよい。第１シリンドリカル凹レンズ７２１の焦点の位置と、第１シリンドリカル凸レンズ７２２の焦点の位置とがずれたとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、パルスレーザ光２１ａのＹ方向のビームダイバージェンスを変化させ得る。
【０１０８】
第２シリンドリカル凹レンズ７２３の凹面と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の凸面とは、いずれも、Ｙ方向に略平行な中心軸を有する円筒面であってもよい。従って、第第２シリンドリカル凹レンズ７２３と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４とは、Ｘ方向にビーム幅を拡大又は縮小するものであってもよい。
【０１０９】
第２シリンドリカル凹レンズ７２３の焦点の位置と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の焦点の位置とが略一致し、それぞれの焦点距離が近いとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、第１のパルスレーザ光２１ａのＸ方向のビームダイバージェンスの変化を抑制し得る。１軸ステージ７２６が、第１のパルスレーザ光２１ａの光路軸に沿って第２シリンドリカル凸レンズ７２４を移動させて、第２シリンドリカル凹レンズ７２３の焦点の位置と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の焦点の位置とをずらしてもよい。第２シリンドリカル凹レンズ７２３の焦点の位置と、第２シリンドリカル凸レンズ７２４の焦点の位置とがずれたとき、ビームダイバージェンス調節器７２は、パルスレーザ光２１ａのＸ方向のビームダイバージェンスを変化させ得る。
【０１１０】
このように、ビームダイバージェンス調節器７２によれば、Ｙ方向のビームダイバージェンスとＸ方向のビームダイバージェンスとを独立に制御し得る。
【０１１１】
８．ミラー移動機構
図１２Ａ〜図１２Ｃは、図２に示される第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を変更するためのミラー移動機構を示す。図１２Ａは斜視図であり、図１２Ｂはミラーの間隔が狭い状態の平面図であり、図１２Ｃはミラーの間隔が広げられた状態の平面図である。
ミラー移動機構９０により、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃはそれらの間隔を調整可能であってもよい。第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄの間隔、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間隔、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間隔も同様であってよい。
【０１１２】
ミラー移動機構９０は、ケーシング９１と、リニアガイド９２と、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂと、楔プレート９４と、楔ガイド９５ａ及び９５ｂと、自動マイクロメータ９６と、を含んでもよい。ケーシング９１は、リニアガイド９２と、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｃと、楔プレート９４と、楔ガイド９５ａ及び９５ｂと、を収容していてもよい。
【０１１３】
楔ガイド９５ａ及び９５ｂは、それぞれの長手方向がＺ方向と略一致するように、互いに略平行に配置されていてもよい。楔プレート９４は、平面視で略五角形の形状を有し、Ｚ方向側に第１のすべり面９４ａと第２のすべり面９４ｂとを有してもよい。楔プレート９４は、Ｚ方向に沿って移動できるように、楔ガイド９５ａ及び９５ｂの間に位置していてもよい。自動マイクロメータ９６は、ケーシング９１に取り付けられており、可動部９６ａによって楔プレート９４をＺ方向に押圧できるように構成されていてもよい。
【０１１４】
リニアガイド９２は、その長手方向がＸ方向と略一致するように配置されてもよい。ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂは、それぞれ、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃを保持していてもよい。ミラーホルダ９３ａは、−Ｚ方向側に、楔プレート９４の第１のすべり面９４ａに対応した第３のすべり面９７ａを有してもよい。ミラーホルダ９３ｂは、−Ｚ方向側に、楔プレート９４の第２のすべり面９４ｂに対応した第４のすべり面９７ｂを有してもよい。ミラーホルダ９３ａ及び９３ｃは、リニアガイド９２の長手方向に沿ってそれぞれ移動できるようにリニアガイドに取り付けられていてもよい。ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂは、図示しないばね等によって、互いに近づく方向に押圧されていてもよい。
【０１１５】
自動マイクロメータ９６が、ビームデリバリー装置制御部５９によって出力される駆動信号に従って、可動部９６ａを伸長させると、楔プレート９４がＺ方向に移動し得る。そして、楔プレート９４の第１及び第２のすべり面９４ａ及び９４ｂが、それぞれミラーホルダ９３ａの第３のすべり面９７ａを及びミラーホルダ９３ｂの第４のすべり面９７ｂを押圧してもよい。これにより、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂがそれぞれ−Ｘ方向及びＸ方向に移動して、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を広くし得る。このとき、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂの−Ｘ方向及びＸ方向への移動距離は、ほぼ均等であり得る。
【０１１６】
自動マイクロメータ９６が可動部９６ａを収縮させることにより、ミラーホルダ９３ａ及び９３ｂが図示しないばねに押圧されて、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔を狭くし得る。
【０１１７】
ここでは、１つの自動マイクロメータ９６によって２つのミラーホルダ９３ａ及び９３ｂを移動させる例について説明したが、本開示はこれに限られない。互いに独立に動作する２つの駆動機構によって、２つのミラーホルダ９３ａ及び９３ｂをそれぞれ移動させてもよい。
【０１１８】
９．フライアイレンズを含むビームコンバイナ
図１３は、上記各実施形態において用いることのできるビームコンバイナの例を示す。なお、図１３においては、露光装置４にある高反射ミラー４１の図示を省略している。図１に示された回折光学素子を用いたビームコンバイナ３４に限られず、フライアイレンズ３４２ａと、コンデンサ光学系３４２ｂとを含むビームコンバイナ３４２が用いられてもよい。
【０１１９】
フライアイレンズ３４２ａは、例えば合成石英やフッ化カルシウム基板等の紫外線を透過させる基板上に複数の凹レンズ又は凸レンズを配列して形成されてもよい。フライアイレンズ３４２ａは、入射光学系３３から出射された第１〜第５のパルスレーザ光２１〜２５が重なる位置に配置されてもよい。フライアイレンズ３４２ａに含まれる複数のレンズは、パルスレーザ光の断面に沿って配列されてもよい。当該複数のレンズのそれぞれは、パルスレーザ光の各一部をコンデンサ光学系３４２ｂに向けて透過させるときに、当該各一部のビーム幅を拡大させてもよい。このように、フライアイレンズ３４２ａは、入射したパルスレーザ光に対する二次光源として多数の点光源の集合を構成し得る。フライアイレンズ３４２ａは、多数のシリンドリカルの凹レンズ又は凸レンズが直交するように加工されたものでもよい。
【０１２０】
コンデンサ光学系３４２ｂは、少なくとも１つの凸レンズを含んでもよい。コンデンサ光学系３４２ｂは、フライアイレンズ３４２ａの複数のレンズによってそれぞれ拡大されたパルスレーザ光の光路にまたがる領域に配置されてもよい。
【０１２１】
フライアイレンズ３４２ａは、当該フライアイレンズ３４２ａの複数の焦点の位置がコンデンサ光学系３４２ｂの前側焦点面の位置と略一致するように配置されてもよい。従って、フライアイレンズ３４２ａの複数のレンズによってそれぞれ拡大されたパルスレーザ光が、コンデンサ光学系３４２ｂを透過することによってほぼ平行光となるようにコリメートされてもよい。
【０１２２】
コンデンサ光学系３４２ｂは、当該コンデンサ光学系３４２ｂの後側焦点面の位置が露光装置４のフライアイレンズ４２１の入射側の面の位置と略一致するように配置されてもよい。従って、コンデンサ光学系３４２ｂは、フライアイレンズ３４２ａの複数のレンズによってそれぞれ拡大されたパルスレーザ光を、フライアイレンズ４２１の互いにほぼ同じ領域に入射させてもよい。
【０１２３】
その結果、露光装置４のフライアイレンズ４２１の入射側の面に重ね合されたパルスレーザ光は、ビーム断面の光強度分布のばらつきが低減されたパルスレーザ光となり得る。
【０１２４】
１０．ビームパラメータ計測器
図１４は、上記各実施形態において用いることのできるビームパラメータ計測器６の具体的構成を示す。
ビームパラメータ計測器６は、第１のビームスプリッタ６１と、第２のビームスプリッタ６２と、集光光学系６３と、第１のイメージセンサ６４と、転写光学系６５と、第２のイメージセンサ６６と、ビーム選択機構６７と、を含んでもよい。
【０１２５】
ビームスプリッタ６１は、ビームデリバリー装置５０の出力位置に設けられてもよい。ビームスプリッタ６１は、ビームデリバリー装置５０によって束ねられた光束化されたレーザ光を高い透過率で第１方向に透過させるとともに、光束化されたレーザ光の一部を第２方向に向けて反射してもよい。
【０１２６】
ビーム選択機構６７は、スリット板６８と、移動機構６９とを含んでもよい。ビーム選択機構６７は、ビームスプリッタ６１によって第２方向に向けて反射された光束化されたレーザ光の光路に位置してもよい。移動機構６９は、光束化されたレーザ光の光路軸をスリット板６８が横切るように、スリット板６８を移動させてもよい。スリット板６８には、光束化されたレーザ光に含まれる第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆのうちの１つのパルスレーザ光のみを通過させることのできる幅を有する隙間が形成されていてもよい。移動機構６９を制御して、スリット板６８の位置を調整することにより、ビーム選択機構６７を通過するパルスレーザ光を選択し得る。
【０１２７】
ビームスプリッタ６２は、ビームスプリッタ６１によって第２方向に向けて反射された光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の光路に位置してもよい。ビームスプリッタ６２は、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の一部を転写光学系６５に向けて透過させるとともに、他の一部を集光光学系６３に向けて反射してもよい。
【０１２８】
転写光学系６５は、ビームスプリッタ６２を透過した光束化されたレーザ光を、第２のイメージセンサ６６の受光面に転写してもよい。
第２のイメージセンサ６６は、転写光学系６５によって転写された光束化されたレーザ光の光強度分布のデータを、ビームデリバリー装置制御部５９に出力してもよい。
【０１２９】
ビームデリバリー装置制御部５９は、第２のイメージセンサ６６によって出力された光強度分布のデータから、光強度分布の重心位置を、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光のビームポインティングの位置として算出してもよい。
ビームデリバリー装置制御部５９は、第２のイメージセンサ６６によって出力された光強度分布のデータから、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光のビーム断面の大きさを算出してもよい。ビーム断面の大きさは、ピーク強度に対して１／ｅ２以上の光強度分布を有する部分の幅であってもよい。エキシマレーザの場合のビームサイズは、Ｘ方向とＹ方向で異なるため、Ｘ方向とＹ方向の強度分布からそれぞれの幅を計算してもよい。
【０１３０】
第１のイメージセンサは、集光光学系６３の焦点面の位置に配置してもよい。
集光光学系６３は、ビームスプリッタ６２によって反射された光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光を、第１のイメージセンサ６４の受光面に集光し得る。
第１のイメージセンサ６４は、集光光学系６３によって集光された光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光を受光してもよい。第１のイメージセンサ６４は、受光した光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の集光点における光強度分布のデータをビームデリバリー装置制御部５９に出力してもよい。
【０１３１】
ビームデリバリー装置制御部５９は、第１のイメージセンサ６４から出力された光強度分布のデータから、光強度分布の重心位置を算出してもよい。この重心位置を集光光学系６３の焦点距離で除算することにより、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光の進行方向を算出してもよい。
ビームデリバリー装置制御部５９は、第１のイメージセンサ６４から出力された光強度分布のデータから、ビーム断面の大きさを算出してもよい。このビーム断面の幅を集光光学系６３の焦点距離で除算することにより、光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光のビームダイバージェンスを算出してもよい。エキシマレーザの場合のビームダイバージェンスは、Ｘ方向とＹ方向で異なるため、Ｘ方向とＹ方向の強度分布からそれぞれの幅を計算してもよい。
【０１３２】
１１．制御部
図１５は、図２に示されるレーザシステム制御部２０とビームデリバリー装置制御部５９及びその周辺のブロック図である。
【０１３３】
露光装置４に含まれる露光装置制御部４０は、被照射物Ｐを保持するための図示しないステージの移動、被照射物Ｐやマスク４３の交換などの制御を行ってもよい。露光装置制御部４０は、レーザシステム制御部２０に対し、発振トリガ信号を出力してもよい。
【０１３４】
レーザシステム制御部２０は、露光装置４に含まれる露光装置制御部４０から発振トリガ信号を受信して、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆにそれぞれトリガ信号を送信してもよい。複数のレーザ装置２ａ〜２ｆは、レーザシステム制御部２０から受信したそれぞれのトリガ信号に基づいて、パルスレーザ光を出力してもよい。
【０１３５】
ビームデリバリー装置制御部５９は、ビームパラメータ計測器６から受信したデータに基づいて、第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆのビームパラメータを算出してもよい。ビームデリバリー装置制御部５９は、算出されたビームパラメータに基づいて、複数のビーム調節器７ａ〜７ｆを制御してもよい。また、ビームデリバリー装置制御部５９は、算出されたビームパラメータに基づいて、複数のミラー移動機構９０を制御してもよい。複数のミラー移動機構９０は、例えば、第１〜第３のミラー移動機構９０ａ〜９０ｃを含んでもよい。
【０１３６】
１２．制御動作
図１６は、図１に示されるビームデリバリー装置制御部５９の動作を示すフローチャートである。ビームデリバリー装置制御部５９は、以下の処理によって、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆから出力されるパルスレーザ光を結合した光束化されたレーザ光のビームパラメータを目標値に近づけるように制御してもよい。
【０１３７】
まず、Ｓ１００において、ビームデリバリー装置制御部５９は、カウンターＮの最大値Ｎｍａｘの値をｎに設定してもよい。ここで、ｎは、レーザ装置の台数であってもよい。レーザ装置の台数は、図２の例で言えば６台であってもよい。
【０１３８】
次に、Ｓ１１０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆから出力されるパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆの目標のビームパラメータを設定してもよい。目標のビームパラメータには、パルスレーザ光２１ａ〜２１ｆのポインティングや、ビームダイバージェンス、ビームサイズ、ビームの位置等を含んでもよい。ビームデリバリー装置制御部５９は、さらに、複数のレーザ装置２ａ〜２ｆから出力されるパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆを結合させた光束化されたレーザ光の目標のビームパラメータを設定してもよい。
【０１３９】
次に、Ｓ１２０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、各ミラー９ａ〜９ｆの位置を設定してもよい。各ミラー９ａ〜９ｆの位置には、第１及び第３のミラー９ａ及び９ｃの間隔と、第２及び第４のミラー９ｂ及び９ｄの間隔と、第５及び第５のミラー９ｅ及び９ｆの間隔と、が含まれてもよい。
【０１４０】
次に、Ｓ１３０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、露光ＯＫでないことを示す信号を出力してもよい。露光ＯＫでないことを示す信号は、ビームデリバリー装置制御部５９から、レーザシステム制御部２０を介して、露光装置制御部４０に送信されてもよい。
【０１４１】
次に、Ｓ１４０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、カウンターＮの値を、初期値１にセットしてもよい。
【０１４２】
次に、Ｓ１５０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｎ番目のレーザ装置から出力されるレーザ光のビームパラメータを、ビームパラメータ計測器６により計測してもよい。
【０１４３】
次に、Ｓ１６０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１５０で計測されたビームパラメータと、Ｓ１１０で設定された目標値との差が、許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０１４４】
ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内ではない場合（Ｓ１６０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１７０において、ビームパラメータと目標値との差が０に近づくように、複数のビーム調節器７ａ〜７ｆの内のＮ番目のビーム調節器を制御してもよい。また、ビームデリバリー装置制御部５９は、ビームパラメータと目標値との差が０に近づくように、ミラー移動機構９０を制御してもよい。
Ｓ１７０の後、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理を上述のＳ１５０に戻してもよい。
【０１４５】
ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１６０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１８０において、カウンターＮの値が最大値Ｎｍａｘ以上であるか否かを判定してもよい。カウンターＮの値が最大値Ｎｍａｘ以上ではない場合（Ｓ１８０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ１９０において、カウンターＮの値に１を加えてＮの値を更新し、処理を上述のＳ１５０に戻してもよい。カウンターＮの値が最大値Ｎｍａｘ以上である場合（Ｓ１８０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理をＳ２００に進めてもよい。
【０１４６】
Ｓ２００において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｎ個のレーザ装置２ａ〜２ｆから出力されるパルスレーザ光を結合させた光束化されたレーザ光のビームパラメータを、ビームパラメータ計測器６により計測してもよい。
【０１４７】
次に、Ｓ２１０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ２００で計測された光束化されたレーザ光のビームパラメータと、Ｓ１１０で設定された目標値との差が、許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０１４８】
ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内ではない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理を上述のＳ１１０に戻して、目標のビームパラメータを設定し直してもよい。
【０１４９】
ビームパラメータと目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、Ｓ２２０において、露光ＯＫであることを示す信号を出力してもよい。露光ＯＫであることを示す信号は、ビームデリバリー装置制御部５９から、レーザシステム制御部２０を介して、露光装置制御部４０に送信されてもよい。
【０１５０】
次に、Ｓ２３０において、ビームデリバリー装置制御部５９は、制御を中止するか否かを判定してもよい。制御を中止しない場合（Ｓ２３０；ＮＯ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、処理を上述のＳ１４０に戻してもよい。制御を中止する場合（Ｓ２３０；ＹＥＳ）、ビームデリバリー装置制御部５９は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０１５１】
１３．制御部の構成
図１７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システム制御部２０、ビームデリバリー装置制御部５９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。
【０１５２】
（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。
【０１５３】
（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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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、第１〜第５のレーザ装置２ａ〜２ｅ、露光装置制御部４０、他の制御部等の発振トリガ信号やタイミングを示す信号の受送信に使用してもよい。
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、第１〜第５のレーザ装置２ａ〜２ｅ、露光装置制御部４０、他の制御部等のデータの受送信に使用してもよい。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、ビームパラメータ計測器６や、パルスエネルギー計測部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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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】
2015194029.tif 000003
【図２】
2015194029.tif 000004
【図３】
2015194029.tif 000005
【図４】
2015194029.tif 000006
【図５】
2015194029.tif 000007
【図６】
2015194029.tif 000008
【図７】
2015194029.tif 000009
【図８】
2015194029.tif 000010
【図９】
2015194029.tif 000011
【図１０】
2015194029.tif 000012
【図１１】
2015194029.tif 000013
【図１２】
2015194029.tif 000014
【図１３】
2015194029.tif 000015
【図１４】
2015194029.tif 000016
【図１５】
2015194029.tif 000017
【図１６】
2015194029.tif 000018
【図１７】
2015194029.tif 000019
【国際調査報告】
2015194029.tif 000020
2015194029.tif 000021
2015194029.tif 000022
2015194029.tif 000023