(57)【要約】このレーザシステムは、複数のレーザ装置と、複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、前記複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が変化する場合に、前記ビームデリバリー装置から出射するパルスレーザ光のビームパラメータが、稼働させるレーザ装置の台数が変化する前のパルスレーザ光のビームパラメータに近づくように、稼働させるレーザ装置を制御するように構成されてもよい。
2016006099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ装置と、
前記複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、
前記複数のレーザ装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が変化する場合に、前記ビームデリバリー装置から出射するパルスレーザ光のビームパラメータが、前記稼働させるレーザ装置の台数が変化する前のパルスレーザ光のビームパラメータに近づくように、前記稼働させるレーザ装置を制御する、
レーザシステム。
【請求項２】
複数のレーザ装置と、
前記複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、
前記複数のレーザ装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が減る場合に、前記稼働させるレーザ装置の各々から出力されるパルスレーザ光のエネルギーが大きくなるように前記稼働させるレーザ装置を制御する、
レーザシステム。
【請求項３】
複数のレーザ装置と、
前記複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、
前記複数のレーザ装置の各々から出力されるパルスレーザ光同士の時間間隔が第１の時間間隔となるように前記複数のレーザ装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が減る場合に、前記稼働させるレーザ装置の各々から出力されるパルスレーザ光同士の時間間隔が前記第１の時間間隔より長い第２の時間間隔となるように前記稼働させるレーザ装置を制御する、
レーザシステム。
【請求項４】
第１、第２及び第３のレーザ装置を含む複数のレーザ装置と、
前記第１、第２及び第３のレーザ装置からそれぞれ出力された第１、第２及び第３のパルスレーザ光を、前記第２のパルスレーザ光の光路が前記第１及び前記第３のパルスレーザ光の光路の間に位置するように束ねて、出射するように構成されたビームデリバリー装置と、
前記複数のレーザ装置及び前記ビームデリバリー装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数のレーザ装置のうちの前記第２のレーザ装置の稼働を停止する場合に、前記ビームデリバリー装置から出射する前記第１及び前記第３のパルスレーザ光の光路の少なくとも一方が他方に近づくように、前記ビームデリバリー装置を制御する、
レーザシステム。
【請求項５】
第１及び第２のレーザ装置を含む複数のレーザ装置と、
前記第１のレーザ装置から出力された第１のパルスレーザ光を第１方向に反射する第１のミラーと、前記第１のミラーによって反射された前記第１のパルスレーザ光の光路の近傍に配置され、前記第２のレーザ装置から出力された第２のパルスレーザ光を前記第１方向と略平行に反射する第２のミラーとを含み、前記第１及び前記第２のミラーによって前記第１及び前記第２のパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、
前記複数のレーザ装置及び前記ビームデリバリー装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数のレーザ装置のうちの前記第２のレーザ装置の稼働を停止する場合に、前記第１のミラーによって反射された前記第１のパルスレーザ光の光路から前記第２のミラーが遠ざかるように、前記ビームデリバリー装置を制御する、
レーザシステム。
【請求項６】
複数のレーザ装置と、
前記複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、
前記複数のレーザ装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、目標のビームパラメータの入力を受け付けて、前記目標のビームパラメータに基づいて、前記複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数を決定し、前記稼働させるレーザ装置を制御する、
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、複数のレーザ装置と、複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が変化する場合に、ビームデリバリー装置から出射するパルスレーザ光のビームパラメータが、稼働させるレーザ装置の台数が変化する前のパルスレーザ光のビームパラメータに近づくように、稼働させるレーザ装置を制御してもよい。
【０００４】
本開示の他の１つの観点に係るレーザシステムは、複数のレーザ装置と、複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が減る場合に、稼働させるレーザ装置の各々から出力されるパルスレーザ光のエネルギーが大きくなるように稼働させるレーザ装置を制御してもよい。
【０００５】
本開示の他の１つの観点に係るレーザシステムは、複数のレーザ装置と、複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置の各々から出力されるパルスレーザ光同士の時間間隔が第１の時間間隔となるように複数のレーザ装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が減る場合に、稼働させるレーザ装置の各々から出力されるパルスレーザ光同士の時間間隔が第１の時間間隔より長い第２の時間間隔となるように稼働させるレーザ装置を制御してもよい。
【０００６】
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２及び第３のレーザ装置を含む複数のレーザ装置と、第１、第２及び第３のレーザ装置からそれぞれ出力された第１、第２及び第３のパルスレーザ光を、第２のパルスレーザ光の光路が第１及び第３のパルスレーザ光の光路の間に位置するように束ねて、出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置及びビームデリバリー装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数のレーザ装置のうちの第２のレーザ装置の稼働を停止する場合に、ビームデリバリー装置から出射する第１及び第３のパルスレーザ光の光路の少なくとも一方が他方に近づくように、ビームデリバリー装置を制御してもよい。
本開示の他の１つの観点に係るレーザシステムは、第１及び第２のレーザ装置を含む複数のレーザ装置と、第１のレーザ装置から出力された第１のパルスレーザ光を第１方向に反射する第１のミラーと、第１のミラーによって反射された第１のパルスレーザ光の光路の近傍に配置され、第２のレーザ装置から出力された第２のパルスレーザ光を第１方向と略平行に反射する第２のミラーとを含み、第１及び第２のミラーによって第１及び第２のパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置及びビームデリバリー装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数のレーザ装置のうちの第２のレーザ装置の稼働を停止する場合に、第１のミラーによって反射された第１のパルスレーザ光の光路から第２のミラーが遠ざかるように、ビームデリバリー装置を制御してもよい。
【０００７】
本開示の他の１つの観点に係るレーザシステムは、複数のレーザ装置と、複数のレーザ装置の各々から出力されたパルスレーザ光を束ねて出射するように構成されたビームデリバリー装置と、複数のレーザ装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、目標のビームパラメータの入力を受け付けて、目標のビームパラメータに基づいて、複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数を決定し、稼働させるレーザ装置を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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、本開示の実施形態に適用され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４】図４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５】図５は、本開示の第１の実施形態におけ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６】図６は、図５に示されるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図６に示される第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本開示の第２の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０Ａは、図９に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図１０Ｂは、図１０Ａに示される発振トリガタイミングに従って各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス波形を示す。
【図１１】図１１Ａは、図９に示される第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図１１Ｂは、図１１Ａに示される発振トリガタイミングに従って各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス波形を示す。
【図１２】図１２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１３】図１３は、本開示の第３の実施形態におけ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１４】図１４は、図１２に示されるビームパラメータ計測装置６の具体的構成を示す。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｃは、図１２に示される第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂを移動させるためのミラー移動機構９０ａを示す。
【図１６】図１６は、本開示の第３の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、図１６に示されるＳ１２０ｂの処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、図１６に示されるＳ１８０ｂの処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、図１７に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、図１８に示される第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、図１７に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングをフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、図１８に示される第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングをフィードバック制御により再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、図１７に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、図１８に示される第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２５】図２５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２６】図２６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２７】図２７は、本開示の第４の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、図２７に示される第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２９】図２９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。
【図３０】図３０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。
【図３１】図３１は、本開示の第５の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。
【図３２】図３２は、図３１に示される、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングと、第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置と、を設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３３】図３３は、図３１に示される、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置と、を再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３４】図３４は、図３２に示される第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３５】図３５は、図３２に示される第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３６】図３６は、本開示の第６の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。
【図３７】図３７は、図３６に示される、目標データに基づいて稼働させるレーザ装置を選定する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３８】図３８は、本開示の第７の実施形態におけるレーザシステムのブロック図である。
【図３９】図３９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４０】図４０は、光路長調節器７１の構成を概略的に示す。
【図４１】図４１Ａ及び図４１Ｂ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４２】図４２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４３】図４３は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
【実施形態】
【０００９】
＜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．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．第１の実施形態
４．１  構成
４．２  制御動作
４．３  目標パルスエネルギー及び発振トリガタイミングの設定
５．第２の実施形態
５．１  制御動作
５．２  目標パルスエネルギー及び発振トリガタイミングの設定
６．第３の実施形態
６．１  概略構成
６．２  ビームパラメータ計測装置
６．３  ミラー移動機構
６．４  制御動作
６．５  目標パルスエネルギーの設定
６．６  発振トリガタイミングの設定
６．７  ビーム位置の設定
７．第４の実施形態
７．１  概略構成
７．２  制御動作
７．３  目標パルスエネルギー及び発振トリガタイミングの設定
８．第５の実施形態
８．１  概略構成
８．２  制御動作
８．３  目標パルスエネルギー、発振トリガタイミング及びビーム位置の設定
９．第６の実施形態
１０．第７の実施形態
１１．レーザ装置
１２．光路長調節器
１３．ビームダイバージェンス調節器
１４．フライアイレンズを含むビームコンバイナ
１５．制御部の構成
【００１０】
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。
【００１１】
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もよい。結合されたパルスレーザ光を、アモルファスシリコン膜に照射してもよい。
【００１２】
しかしながら、複数台のレーザ装置の内の１つが故障やメンテナンスのために停止することがあり得る。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する場合、１つのレーザ装置が停止するだけで、レーザシステム全体を停止させざるを得ないことがあり得る。
【００１３】
本開示の１つの観点によれば、複数のレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置の台数が変化する場合に、台数が変化する前のパルスレーザ光のビームパラメータに近づくように、レーザ装置が制御されてもよい。これによれば、稼働させるレーザ装置の台数が変化しても、所望のパルスレーザ光を出力できるようになり、レーザシステム全体を停止させる時間を低減し得る。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
３．レーザシステム
図２は、本開示の実施形態に適用され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。
【００４０】
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。
【００４１】
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からそれぞれ発振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。
【００４２】
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３及び第５のレーザ装置２ｃ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３及び第５のパルスレーザ光２１ｃ及び２１ｅを出力するように配置されてもよい。第１、第３及び第５のレーザ装置２ａ、２ｃ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。
【００４３】
第２のレーザ装置２ｂ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２１ｂ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２、第４及び第６のレーザ装置２ｂ、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。
【００４４】
第１及び第２のレーザ装置２ａ及び２ｂ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３及び第４のレーザ装置２ｃ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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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１５Ａ〜図１５Ｃ参照）。
【００５３】
第１、第３及び第５のミラー９ａ、９ｃ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２、第４及び第６のミラー９ｂ、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。
【００５４】
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。
【００５５】
第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂは、互いに近接して配置されてもよい。第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂ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２のミラー９ａ及び９ｂと、第１及び第２のビーム調節器７ａ及び７ｂ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。
【００５６】
第３及び第４のミラー９ｃ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３及び第４のミラー９ｃ及び９ｄと、第３及び第４のビーム調節器７ｃ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２のミラー９ａ及び９ｂによってそれぞれ反射された第１及び第２のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｂは、第３及び第４のミラー９ｃ及び９ｄの間を通ってもよい。
【００５７】
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２のミラー９ａ及び９ｂによってそれぞれ反射された第１及び第２のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｂ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３及び第４のミラー９ｃ及び９ｄによってそれぞれ反射された第３及び第４のパルスレーザ光２１ｃ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。
【００５８】
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。
【００５９】
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２のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｂは、第３及び第４のパルスレーザ光２１ｃ及び２１ｄの間に位置してもよい。第３及び第４のパルスレーザ光２１ｃ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。
【００６０】
４．第１の実施形態
４．１  構成
図３及び図４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及び図４においては、レーザシステム５に含まれるレーザ装置として、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も示されている。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も示されている。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も示されている。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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
第１〜第８のレーザ装置２ａ〜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。
【００６４】
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２のレーザ装置２ｂと第１ユニット５１との間は、それぞれ光路管５５ａ及び５５ｂによって連結されてもよい。第３のレーザ装置２ｃ及び第４のレーザ装置２ｄと第２ユニット５２との間は、それぞれ光路管５５ｃ及び５５ｄ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、それぞれ光路管５５ｅ及び５５ｆ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、それぞれ光路管５５ｇ及び５５ｈ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。
【００６５】
光路管５５ａ〜５５ｈには、それぞれ第１〜第８のバルブ５６ａ〜５６ｈが取り付けられていてもよい。第１〜第８のバルブ５６ａ〜５６ｈは、第１〜第８のレーザ装置２ａ〜２ｈのいずれかが停止するときに、対応する光路管を閉鎖してもよい。
【００６６】
図４に示されるように、複数のレーザ装置２ａ〜２ｈのうちの一台のレーザ装置、例えば第４のレーザ装置２ｄが、何らかの理由で停止することがあり得る。第４のレーザ装置２ｄが停止すると、第４のパルスレーザ光２１ｄが出力されなくなり得る。このとき、以下に説明されるように、レーザシステム５から出力される光束化されたレーザ光のパルスエネルギーが低下することを抑制するように、停止したレーザ装置以外のレーザ装置を制御してもよい。
【００６７】
図５は、本開示の第１の実施形態におけ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。
【００６８】
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、トリガ信号を出力してもよい。
【００６９】
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からトリガ信号を受信して、複数のレーザ装置２ａ〜２ｈにそれぞれ発振トリガ信号を送信してもよい。複数のレーザ装置２ａ〜２ｈは、レーザシステム制御部２０から受信したそれぞれの発振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。
【００７０】
ビームデリバリー装置制御部５９は、レーザシステム制御部２０が出力する制御信号に従って、第１〜第８のバルブ５６ａ〜５６ｈの図示しないアクチュエータを駆動して、対応する光路管を開閉してもよい。
【００７１】
４．２  制御動作
図６は、図５に示されるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。以下の説明において、レーザシステム５に含まれる複数のレーザ装置の数をＪとする。レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置のうち、１つのレーザ装置ｊが停止するときに、以下の処理によって、ｊ以外のレーザ装置を制御することにより、レーザシステム５の休止時間を低減してもよい。
【００７２】
まず、Ｓ１００において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０から、目標データを読み込んでもよい。目標データには、レーザシステム５から出力される光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔの値が含まれてもよい。
【００７３】
次に、Ｓ１１０において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫでないことを示す信号を出力してもよい。
【００７４】
次に、Ｓ１２０において、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定してもよい。第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔの値に基づいて、算出されてもよい。Ｓ１２０の処理の詳細は、図７を参照しながら後述する。
【００７５】
次に、Ｓ１３０において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫであることを示す信号を出力してもよい。
【００７６】
次に、Ｓ１４０において、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置のうち、いずれかのレーザ装置が停止するか否かを判定してもよい。レーザ装置が停止するか否かは、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光の安定性、各レーザ装置の充電電圧、各レーザ装置のチャンバのショット数（後述）などに基づいて判定されてもよい。
【００７７】
いずれのレーザ装置も停止しない場合（Ｓ１４０；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、次の処理に移行せず、いずれかのレーザ装置が停止すると判定するまでＳ１４０の処理を繰り返してもよい。すなわち、第１〜第Ｊのレーザ装置によるパルスレーザ光の生成を続けてもよい。
【００７８】
いずれかのレーザ装置が停止する場合、レーザシステム制御部２０は、その停止するレーザ装置を第ｊのレーザ装置とし、第ｊのレーザ装置が停止すると判定してもよい。第ｊのレーザ装置が停止すると判定した場合（Ｓ１４０；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ１５０に進めてもよい。
【００７９】
Ｓ１５０において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫでないことを示す信号を出力してもよい。
次に、Ｓ１６０において、レーザシステム制御部２０は、第ｊのレーザ装置への発振トリガ信号の入力を禁止してもよい。
【００８０】
次に、Ｓ１７０において、レーザシステム制御部２０は、停止した第ｊのレーザ装置に接続された光路管のバルブを閉じるように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。
次に、Ｓ１８０において、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定してもよい。例えば、第ｊのレーザ装置の停止による光束化されたレーザ光のパルスエネルギーの減少を補うように、第ｊ以外の各レーザ装置のパルスエネルギーをそれぞれ若干ずつ上昇させてもよい。Ｓ１８０の処理の詳細については、図８を参照しながら後述する。
【００８１】
次に、Ｓ２００において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫであることを示す信号を出力してもよい。
次に、Ｓ２１０において、レーザシステム制御部２０は、第ｊのレーザ装置が停止中か否かを判定してもよい。
【００８２】
第ｊのレーザ装置が停止中である場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２３０に進めてもよい。Ｓ２３０において、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外のレーザ装置で対応可能か否かを判定してもよい。例えば、第ｊ以外のレーザ装置では露光装置４が要求する目標データの要件を満たせない場合に、第ｊ以外のレーザ装置で対応できないと判定してもよい。あるいは、停止中の第ｊのレーザ装置の他に、第ｊ以外のいずれかのレーザ装置がさらに停止するという場合に、対応できないと判定してもよい。
【００８３】
第ｊ以外のレーザ装置で対応可能である場合（Ｓ２３０；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ２１０に戻してもよい。
第ｊ以外のレーザ装置で対応可能でない場合（Ｓ２３０；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ２４０において、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫでないことを示す信号を出力してもよい。レーザシステム制御部２０は、レーザシステム５に含まれるすべてのレーザ装置の運転を停止させてもよい。
Ｓ２４０の後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【００８４】
上述のＳ２１０において、第ｊのレーザ装置が、メンテナンスの終了等により稼働可能な状態となった場合には、レーザシステム制御部２０は、第ｊのレーザ装置が停止中でないと判定してもよい。第ｊのレーザ装置が停止中でない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２２０に進めてもよい。
Ｓ２２０において、レーザシステム制御部２０は、第ｊのレーザ装置に接続された光路管のバルブを開くように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。
Ｓ２２０の後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１１０に戻してもよい。すなわち、第ｊのレーザ装置を含めた第１〜第Ｊのレーザ装置をすべて使ってパルスレーザ光を出力するように、第１〜第Ｊのレーザ装置を制御してもよい。
【００８５】
４．３  目標パルスエネルギー及び発振トリガタイミングの設定
図７は、図６に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図７に示される処理は、図６に示されるＳ１２０のサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【００８６】
まず、Ｓ１２１において、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーを設定してもよい。
Ｅ(1)t ＝Ｅｔ／Ｊ
Ｅ(2)t ＝Ｅｔ／Ｊ
・・・
Ｅ(j)t ＝Ｅｔ／Ｊ
・・・
Ｅ(J)t ＝Ｅｔ／Ｊ
ここで、Ｅ(n)t は、第ｎのレーザ装置の目標パルスエネルギーでよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーでよい。ここでは、各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔをＪ個のレーザ装置で均等に分配することにより算出した例を示したが、目標パルスエネルギーを合計した値がＥｔであればよい。
【００８７】
次に、Ｓ１２３において、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。
ＴＲ(1)t ＝ＴＯ(1)
ＴＲ(2)t ＝ＴＯ(2)
・・・
ＴＲ(j)t ＝ＴＯ(j)
・・・
ＴＲ(J)t ＝ＴＯ(J)
ここで、ＴＲ(n)t は、第ｎのレーザ装置の発振トリガタイミングでよい。ＴＯ(n) は、レーザシステム５からパルスレーザ光が同時に出力されるようにする場合の、第ｎのレーザ装置に与えられる発振トリガタイミングでよい。ＴＯ(n) は、第ｎのレーザ装置に発振トリガ信号を与えてからレーザシステム５からパルスレーザ光が出力するまでの所要時間に基づいて算出される値でもよい。
【００８８】
Ｓ１２３の後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図６のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【００８９】
図８は、図６に示される第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図８に示される処理は、図６に示されるＳ１８０のサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【００９０】
Ｓ１８１において、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定してもよい。
Ｅ(1)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
Ｅ(2)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
・・・
Ｅ(j)t ＝０
・・・
Ｅ(J)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
ここで、Ｅ(n)t は、第ｎのレーザ装置の目標パルスエネルギーでよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーでよい。ここでは、各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔを（Ｊ−１）個のレーザ装置で均等に分配することにより算出した例を示したが、目標パルスエネルギーを合計した値がＥｔであればよい。
【００９１】
Ｓ１８１の後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図６のＳ２００に処理を移行してもよい。
第１の実施形態によれば、Ｊ台のレーザ装置のうちの１台が停止するときに、各レーザ装置の目標パルスエネルギーをＪ／（Ｊ−１）倍に増大させることにより、停止した１台分のパルスエネルギーの減少を補い得る。
【００９２】
５．第２の実施形態
５．１  制御動作
図９は、本開示の第２の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。第２の実施形態においては、レーザシステム５から出力される光束化されたレーザ光の目標パルス幅に基づいて、各レーザ装置の発振トリガタイミングが制御されてもよい。第２の実施形態の装置構成は、第１の実施形態と同様でよい。
【００９３】
まず、Ｓ１００ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０から、目標データを読み込んでもよい。目標データには、レーザシステム５から出力される光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔの他に、レーザシステム５から出力される光束化されたレーザ光の目標パルス幅Ｄｔの値が含まれてもよい。
次のＳ１１０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【００９４】
次に、Ｓ１２０ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定してもよい。第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングは、光束化されたレーザ光の目標パルス幅Ｄｔの値に基づいて、算出されてもよい。Ｓ１２０ａの処理の詳細は、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照しながら後述する。
次のＳ１３０〜Ｓ１７０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【００９５】
次に、Ｓ１８０ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングとを再設定してもよい。例えば、第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングの時間間隔を、第ｊのレーザ装置が停止する前よりも長くなるようにしてもよい。Ｓ１８０ａの処理の詳細については、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照しながら後述する。
その後のＳ２００〜Ｓ２４０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【００９６】
５．２  目標パルスエネルギー及び発振トリガタイミングの設定
図１０Ａは、図９に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図１０Ａに示される処理は、図９に示されるＳ１２０ａのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【００９７】
まず、Ｓ１２１において、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーを設定してもよい。この処理は、図７を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【００９８】
次に、Ｓ１２２ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれΔＴｔを以下の式により算出してもよい。
ΔＴｔ＝（Ｄｔ−Ｄ０）／（Ｊ−１）
ここで、Ｄｔは、光束化されたレーザ光の目標パルス幅でよい。Ｄ０は、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス幅でもよい。
【００９９】
図１０Ｂに、図１０Ａに示される発振トリガタイミングに従って各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス波形を示す。Ｄ０は、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス幅でよい。ΔＴｔは、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれであり、図１０Ｂにおいては、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のピーク間の時間間隔でよい。図１０Ｂにおいては、Ｊ＝８台のレーザ装置から合計８つのパルスが時間間隔ΔＴｔで出力され、８つのパルスを併せて光束化されたレーザ光のパルス幅がＤｔとなっている例が示されている。パルス幅は、ピーク強度に対して半値全幅の時間の幅であってもよい。
【０１００】
図１０Ｂに示されるように、最初のパルスのピークタイミングと、最後のパルスのピークタイミングとの時間差は、ΔＴｔ×（Ｊ−１）となる。また、最初のパルスのピークタイミングはＤｔの開始時よりＤ０の半分だけ進んだタイミングであり、最後のパルスのピークタイミングはＤｔの終了時よりＤ０の半分だけさかのぼったタイミングであるので、これらの時間差は、Ｄｔ−Ｄ０となる。よって、以下の式が得られる。
ΔＴｔ＝（Ｄｔ−Ｄ０）／（Ｊ−１）
【０１０１】
図１０Ａを再び参照し、Ｓ１２３ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。
ＴＲ(1)t   ＝ＴＯ(1)
ＴＲ(2)t   ＝ＴＯ(2)＋ΔＴｔ
・・・
ＴＲ(j-1)t ＝ＴＯ(j-1)＋（ｊ−２）ΔＴｔ
ＴＲ(j)t   ＝ＴＯ(j)＋（ｊ−１）ΔＴｔ
ＴＲ(j+1)t ＝ＴＯ(j+1)＋ｊΔＴｔ
・・・
ＴＲ(J)t   ＝ＴＯ(J)＋（Ｊ−１）ΔＴｔ
ここで、ＴＲ(n)t は、第ｎのレーザ装置の発振トリガタイミングでよい。ＴＯ(n) は、レーザシステム５からパルスレーザ光が同時に出力されるようにする場合の、第ｎのレーザ装置に与えられる発振トリガタイミングでよい。これらの式によれば、最初のパルスからΔＴｔずつずれたタイミングで、それぞれのパルスがレーザシステム５から出力され得る。
【０１０２】
Ｓ１２３ａの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図９のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【０１０３】
図１１Ａは、図９に示される第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図１１Ａに示される処理は、図９に示されるＳ１８０ａのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１０４】
Ｓ１８１において、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定してもよい。この処理は、図８を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【０１０５】
次に、Ｓ１８２ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれΔＴｔを以下の式により算出してもよい。
ΔＴｔ＝（Ｄｔ−Ｄ０）／（Ｊ−２）
ここで、Ｄｔは、光束化されたレーザ光の目標パルス幅でよい。Ｄ０は、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス幅でよい。
【０１０６】
図１１Ｂに、図１１Ａに示される発振トリガタイミングに従って各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス波形を示す。Ｄ０は、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルス幅でよい。ΔＴｔは、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれであり、図１１Ｂにおいては、各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のピーク間の時間間隔でよい。図１１Ｂにおいては、（Ｊ−１）＝７台のレーザ装置から合計７つのパルスが時間間隔ΔＴｔで出力され、７つのパルスを併せて光束化されたレーザ光のパルス幅がＤｔとなっている例が示されている。パルス幅は、ピーク強度に対して半値全幅の時間の幅であってもよい。
【０１０７】
図１１Ｂに示されるように、最初のパルスのピークタイミングと、最後のパルスのピークタイミングとの時間差は、ΔＴｔ×（Ｊ−２）となる。また、最初のパルスのピークタイミングはＤｔの開始時よりＤ０の半分だけ進んだタイミングであり、最後のパルスのピークタイミングはＤｔの終了時よりＤ０の半分だけさかのぼったタイミングであるので、これらの時間差は、Ｄｔ−Ｄ０となる。よって、以下の式が得られる。
ΔＴｔ＝（Ｄｔ−Ｄ０）／（Ｊ−２）
【０１０８】
図１１Ａを再び参照し、Ｓ１８３ａにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。
ＴＲ(1)t   ＝ＴＯ(1)
ＴＲ(2)t   ＝ＴＯ(2)＋ΔＴｔ
・・・
ＴＲ(j-1)t ＝ＴＯ(j-1)＋（ｊ−２）ΔＴｔ
ＴＲ(j)t   ＝（算出しない）
ＴＲ(j+1)t ＝ＴＯ(j+1)＋（ｊ−１）ΔＴｔ
・・・
ＴＲ(J)t   ＝ＴＯ(J)＋（Ｊ−２）ΔＴｔ
ここで、ＴＲ(n)t は、第ｎのレーザ装置の発振トリガタイミングでよい。ＴＯ(n) は、レーザシステム５からパルスレーザ光が同時に出力されるようにする場合の、第ｎのレーザ装置に与えられる発振トリガタイミングでよい。これらの式によれば、最初のパルスからΔＴｔずつずれたタイミングで、それぞれのパルスがレーザシステム５から出力され得る。
【０１０９】
Ｓ１８３ａの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図９のＳ２００に処理を移行してもよい。
第２の実施形態によれば、Ｊ台のレーザ装置のうちの１台が停止するときに、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれΔＴｔを（Ｊ−１）／（Ｊ−２）倍に長くすることにより、光束化されたレーザ光のパルス幅を目標パルス幅Ｄｔ付近に維持し得る。
【０１１０】
６．第３の実施形態
６．１  概略構成
図１２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１２においては、ビームデリバリー装置５０が、ビームパラメータ計測装置６を含むことが示されている。また、図１２においては、第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈをそれぞれ移動させることができる例が示されている。
【０１１１】
ビームパラメータ計測装置６は、光束化されたレーザ光の光路に配置されてもよい。ビームパラメータ計測装置６によって計測されたビームパラメータに基づいて、第１〜第８のレーザ装置２ａ〜２ｈや第１〜第８のビーム調節器７ａ〜７ｈをフィードバック制御することにより、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ことができる。
【０１１２】
第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈをそれぞれ移動できることにより、以下のような動作が可能である。
第１に、図１２に示されるように、第４のレーザ装置２ｄが停止する場合に、第６及び第８のミラー９ｆ及び９ｈを、光束化されたレーザ光の光路軸に近づくように移動させてもよい。これにより、第６及び第８のパルスレーザ光２１ｆ及び２１ｈのビームデリバリー方向の光路軸が、第２のパルスレーザ光２１ｂのビームデリバリー方向の光路軸に近づいて、図４に示されたような隙間が小さくなり得る。
第２に、図１２に示されるように、第４のレーザ装置２ｄが停止する場合に、第４のミラー９ｄを、光束化されたレーザ光の光路軸から離れるように移動させてもよい。これにより、第２のパルスレーザ光２１ｂの一部が第４のミラー９ｄの後面に当たることを抑制し得る。その結果、光束化されたレーザ光のエネルギーが低減されることを抑制し得る。
【０１１３】
図１３は、本開示の第３の実施形態におけ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。第３の実施形態においては、ビームデリバリー装置制御部５９が、ビームパラメータ計測装置６と、第１〜第８のビーム調節器７ａ〜７ｈと、第１〜第４のミラー移動機構９０ａ〜９０ｄとに接続されていてもよい。
その他の点については、図５を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【０１１４】
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装置６から受信したデータに基づいて、第１〜第８のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｈ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〜７ｈ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９０ａ〜９０ｄを制御してもよい。
【０１１５】
６．２  ビームパラメータ計測装置
図１４は、図１２に示されるビームパラメータ計測装置６の具体的構成を示す。
ビームパラメータ計測装置６は、ビームスプリッタ６１、６２ａ及び６２ｂと、集光光学系６３ａ及び６３ｂと、光センサ６４ａと、イメージセンサ６４ｂと、転写光学系６５と、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。
図１４においては、光束化されたレーザ光が第１〜第６のパルスレーザ光２ａ〜２ｆを含む場合を示したが、第１〜第８のパルスレーザ光２ａ〜２ｈ、あるいはそれ以外の数の複数のパルスレーザ光を含んでもよい。
【０１１６】
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。
【０１１７】
ビームスプリッタ６２ａ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。ビームスプリッタ６２ａは、光束化されたレーザ光の一部をビームスプリッタ６２ｂに向けて透過させるとともに、他の一部を集光光学系６３ａに向けて反射してもよい。
【０１１８】
集光光学系６３ａは、ビームスプリッタ６２ａによって反射された光束化されたレーザ光を、光センサ６４ａの受光面に集光し得る。
光センサ６４ａは、集光光学系６３ａの焦点面の位置に配置されてもよい。光センサ６４ａは、高速のフォトダイオードや光電管であってもよい。好ましくは、バイプラナー管であってもよい。光センサ６４ａは、集光光学系６３ａによって集光された光束化されたレーザ光を受光してもよい。光センサ６４ａは、受光した光束化されたレーザ光のパルス波形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。
【０１１９】
ビームデリバリー装置制御部５９は、光センサ６４ａから出力されたパルス波形のデータから、光束化されたレーザ光のパルス幅を算出してもよい。ビームデリバリー装置制御部５９は、光センサ６４ａから出力されたパルス波形のデータから、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥを算出してもよい。
【０１２０】
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６２ａを第２方向に向けて透過し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。
【０１２１】
ビームスプリッタ６２ｂは、ビーム選択機構６７を第２方向に向けて通過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光路に位置してもよい。ビームスプリッタ６２ｂ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６３ｂに向けて反射してもよい。
【０１２２】
転写光学系６５は、ビームスプリッタ６２ｂを透過した光束化されたレーザ光又は個々のパルスレーザ光を、イメージセンサ６６の受光面に転写してもよい。
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又は個々のパルス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。
【０１２３】
ビームデリバリー装置制御部５９は、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、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。
【０１２４】
集光光学系６３ｂは、ビームスプリッタ６２ｂ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、イメージセンサ６４ｂの受光面に集光し得る。
イメージセンサ６４ｂは、集光光学系６３ｂの焦点面の位置に配置されてもよい。イメージセンサ６４ｂは、集光光学系６３ｂ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。イメージセンサ６４ｂ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。
【０１２５】
ビームデリバリー装置制御部５９は、イメージセンサ６４ｂ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６３ｂ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、イメージセンサ６４ｂ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６３ｂ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。
【０１２６】
６．３  ミラー移動機構
図１５Ａ〜図１５Ｃは、図１２に示される第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂを移動させるためのミラー移動機構９０ａを示す。図１５Ａは斜視図であり、図１５Ｂはミラーの間隔が広い状態の平面図であり、図１５Ｃはミラーの間隔が狭められた状態の平面図である。
ミラー移動機構９０ａにより、第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂは、それぞれ第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂに入射する第１及び第２のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｂの光路軸に沿って、移動可能であってもよい。第３〜第８のミラー９ｃ〜９ｈを移動させる機構についても同様であってよい。
【０１２７】
ミラー移動機構９０ａ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、自動マイクロメータ９６ａ及び９６ｂ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、を収容していてもよい。
【０１２８】
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２のミラー９ａ及び９ｂを保持していてもよい。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、互いに離れる方向に押圧されていてもよい。
【０１２９】
自動マイクロメータ９６ａ及び９６ｂは、ケーシング９１に取り付けられており、それぞれ可動部９７ａ及び９７ｂによってミラーホルダ９３ａ及び９３ｃを互いに近づける方向に押圧できるように構成されていてもよい。
【０１３０】
自動マイクロメータ９６ａ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９７ａを伸長させることにより、ミラーホルダ９３ａを押圧してもよい。これにより、ミラーホルダ９３ａがＸ方向に移動して、第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂの間隔を狭くし得る。
自動マイクロメータ９６ａが可動部９７ａを収縮させることにより、ミラーホルダ９３ａが図示しないばねに押圧されて、ミラーホルダ９３ａが−Ｘ方向に移動し得る。
【０１３１】
自動マイクロメータ９６ｂ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９７ｂを伸長させることにより、ミラーホルダ９３ｂを押圧してもよい。これにより、ミラーホルダ９３ｂが−Ｘ方向に移動して、第１及び第２のミラー９ａ及び９ｂの間隔を狭くし得る。
自動マイクロメータ９６ｂが可動部９７ｂを収縮させることにより、ミラーホルダ９３ｂが図示しないばねに押圧されて、ミラーホルダ９３ｂがＸ方向に移動し得る。
【０１３２】
６．４  制御動作
図１６は、本開示の第３の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。第３の実施形態においては、レーザシステム制御部２０が、ビームパラメータ計測装置６によって計測されたビームパラメータに基づいて、第１〜第８のレーザ装置２ａ〜２ｈをフィードバック制御してもよい。また、レーザシステム制御部２０が、ビームパラメータ計測装置６によって計測されたビームパラメータに基づいて、第１〜第８のビーム調節器７ａ〜７ｈをフィードバック制御するように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。また、レーザシステム制御部２０が、第１〜第４のミラー移動機構９０ａ〜９０ｄを移動させるように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。
その他の点については、図９を参照しながら説明した第２の実施形態と同様でよい。
【０１３３】
まず、Ｓ１００ａ及びＳ１１０の処理は、図９を参照しながら説明した第２の実施形態と同様でよい。
【０１３４】
次に、Ｓ１２０ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定してもよい。また、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置を設定してもよい。
【０１３５】
図１７は、図１６に示されるＳ１２０ｂの処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、Ｓ１２１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により設定してもよい。この処理の詳細については、図１９を参照しながら後述する。
【０１３６】
次に、Ｓ１２３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングをフィードバック制御により設定してもよい。この処理の詳細については、図２１を参照しながら後述する。
【０１３７】
次に、Ｓ１２４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により設定してもよい。この処理の詳細については、図２３を参照しながら後述する。
Ｓ１２４ｂの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１６のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【０１３８】
図１６を再び参照し、次のＳ１３０〜Ｓ１７０の処理は、図９を参照しながら説明した第２の実施形態と同様でよい。上述のように、第ｊのレーザ装置が停止してもよい。
【０１３９】
次に、Ｓ１８０ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングとを再設定してもよい。また、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置を再設定してもよい。
【０１４０】
図１８は、図１６に示されるＳ１８０ｂの処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、Ｓ１８１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により再設定してもよい。この処理の詳細については、図２０を参照しながら後述する。
【０１４１】
次に、Ｓ１８３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングをフィードバック制御により再設定してもよい。この処理の詳細については、図２２を参照しながら後述する。
【０１４２】
次に、Ｓ１８４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により再設定してもよい。この処理の詳細については、図２４を参照しながら後述する。
Ｓ１８４ｂの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１６のＳ２００に処理を移行してもよい。
【０１４３】
図１６を再び参照し、その後のＳ２００〜Ｓ２４０の処理は、図９を参照しながら説明した第２の実施形態と同様でよい。
【０１４４】
６．５  目標パルスエネルギーの設定
図１９は、図１７に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図１９に示される処理は、図１７に示されるＳ１２１ｂのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１４５】
まず、Ｓ１２１１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーを初期値として算出してもよい。ここで算出される値は、図７及び図１０ＡのＳ１２１で設定された値と同様でよい。
【０１４６】
次に、Ｓ１２１２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥを計測してもよい。光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥは、光センサ６４ａから出力されたパルス波形のデータに基づいて算出されてもよい。
【０１４７】
次に、Ｓ１２１３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止させてもよい。
次に、Ｓ１２１４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥと目標値Ｅｔとの差ΔＥを、以下の式により算出してもよい。
ΔＥ＝Ｅ−Ｅｔ
目標値Ｅｔは、図９及び図１６を参照しながら説明したＳ１００ａにおいて受信したものでもよい。すなわち、目標値Ｅｔは、上述のＳ１２１１ｂにおいて目標パルスエネルギーを算出するために用いられた値でもよい。
【０１４８】
次に、Ｓ１２１５ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第１〜第Ｊの各レーザ装置の目標パルスエネルギーを設定してもよい。
Ｅ(1)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／Ｊ
Ｅ(2)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／Ｊ
・・・
Ｅ(j)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／Ｊ
・・・
Ｅ(J)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／Ｊ
ここで、Ｅ(n)t は、第ｎのレーザ装置の目標パルスエネルギーでよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーでよい。ここでは、各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔをＪ個のレーザ装置で均等に分配した例を示したが、目標パルスエネルギーを合計した値がＥｔであればよい。
【０１４９】
Ｓ１２１５ｂの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１７のＳ１２３ｂに処理を移行してもよい。
【０１５０】
図２０は、図１８に示される第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図２０に示される処理は、図１８に示されるＳ１８１ｂのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１５１】
まず、Ｓ１８１１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを初期値として算出してもよい。ここで算出される値は、図８及び図１１ＡのＳ１８１で設定された値と同様でよい。
【０１５２】
次に、Ｓ１８１２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外のレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥを計測してもよい。光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥは、光センサ６４ａから出力されたパルス波形のデータに基づいて算出されてもよい。
【０１５３】
次に、Ｓ１８１３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外のレーザ装置の発振を停止させてもよい。
次に、Ｓ１８１４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥと目標値Ｅｔとの差ΔＥを、以下の式により算出してもよい。
ΔＥ＝Ｅ−Ｅｔ
目標値Ｅｔは、図９及び図１６を参照しながら説明したＳ１００ａにおいて受信したものでもよい。すなわち、目標値Ｅｔは、上述のＳ１８１１ｂにおいて目標パルスエネルギーを算出するために用いられた値でもよい。
【０１５４】
次に、Ｓ１８１５ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定してもよい。
Ｅ(1)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
Ｅ(2)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
・・・
Ｅ(j)t ＝０
・・・
Ｅ(J)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
ここで、Ｅ(n)t は、第ｎのレーザ装置の目標パルスエネルギーでよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーでよい。ここでは、各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔを（Ｊ−１）個のレーザ装置で均等に分配した例を示したが、目標パルスエネルギーを合計した値がＥｔであればよい。
【０１５５】
Ｓ１８１５ｂの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１８のＳ１８３ｂに処理を移行してもよい。
【０１５６】
６．６  発振トリガタイミングの設定
図２１は、図１７に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングをフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図２１に示される処理は、図１７に示されるＳ１２３ｂのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１５７】
まず、Ｓ１２３１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれΔＴｔを算出してもよい。ここで算出される値は、図１０ＡのＳ１２２ａで算出された値と同様でよい。
【０１５８】
次に、Ｓ１２３２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。ここで設定される値は、図１０ＡのＳ１２３ａで設定された値と同様の式によって算出されてもよい。
【０１５９】
次に、Ｓ１２３３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄを計測してもよい。光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄは、光センサ６４ａから出力されたパルス波形のデータに基づいて算出されてもよい。
【０１６０】
次に、Ｓ１２３４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止させてもよい。
次に、Ｓ１２３５ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄと目標値Ｄｔとの差ΔＤを、以下の式により算出してもよい。
ΔＤ＝Ｄ−Ｄｔ
目標値Ｄｔは、図９及び図１６を参照しながら説明したＳ１００ａにおいて受信したものでもよい。すなわち、目標値Ｄｔは、上述のＳ１２３１ｂにおいて目標の時間ずれを算出するために用いられた値でもよい。
【０１６１】
次に、Ｓ１２３６ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、目標の時間ずれΔＴｔの値を以下のように置き換えてもよい。
ΔＴｔ＝ΔＴｔ−ΔＤ／（Ｊ−１）
右辺のΔＴｔは現在の値であり、左辺のΔＴｔは置き換えによって新たに設定される値でもよい。これにより、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄと目標値Ｄｔとの差ΔＤが０に近づくように、目標の時間ずれΔＴｔが設定されてもよい。
【０１６２】
次に、Ｓ１２３７ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄと目標値Ｄｔとの差ΔＤの絶対値｜ΔＤ｜が、許容値ΔＤｍａｘ以下であるか否かを判定してもよい。
絶対値｜ΔＤ｜が、許容値ΔＤｍａｘ以下でない場合（Ｓ１２３７；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２３２ｂに戻してもよい。このとき、Ｓ１２３６ｂにおいて新たに設定されたΔＴｔが、Ｓ１２３２ｂにおいて用いられもよい。
絶対値｜ΔＤ｜が、許容値ΔＤｍａｘ以下である場合（Ｓ１２３７；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１７のＳ１２４ｂに処理を移行してもよい。
【０１６３】
図２２は、図１８に示される第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングをフィードバック制御により再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図２２に示される処理は、図１８に示されるＳ１８３ｂのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１６４】
まず、Ｓ１８３１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、各レーザ装置の発振トリガタイミング同士の目標の時間ずれΔＴｔを算出してもよい。ここで算出される値は、図１１ＡのＳ１８２ａで算出された値と同様でよい。
【０１６５】
次に、Ｓ１８３２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングを再設定してもよい。ここで設定される値は、図１１ＡのＳ１８３ａで設定された値と同様の式によって算出されてもよい。
【０１６６】
次に、Ｓ１８３３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外のレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄを計測してもよい。光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄは、光センサ６４ａから出力されたパルス波形のデータに基づいて算出されてもよい。
【０１６７】
次に、Ｓ１８３４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止させてもよい。
次に、Ｓ１８３５ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄと目標値Ｄｔとの差ΔＤを、以下の式により算出してもよい。
ΔＤ＝Ｄ−Ｄｔ
目標値Ｄｔは、図９及び図１６を参照しながら説明したＳ１００ａにおいて受信したものでもよい。すなわち、目標値Ｄｔは、上述のＳ１８３１ｂにおいて目標の時間ずれを算出するために用いられた値でもよい。
【０１６８】
次に、Ｓ１８３６ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、目標の時間ずれΔＴｔの値を以下のように置き換えてもよい。
ΔＴｔ＝ΔＴｔ−ΔＤ／（Ｊ−２）
右辺のΔＴｔは現在の値であり、左辺のΔＴｔは置き換えによって新たに設定される値でもよい。これにより、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄと目標値Ｄｔとの差ΔＤが０に近づくように、目標の時間ずれΔＴｔが設定されてもよい。
【０１６９】
次に、Ｓ１８３７ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルス幅Ｄと目標値Ｄｔとの差ΔＤの絶対値｜ΔＤ｜が、許容値ΔＤｍａｘ以下であるか否かを判定してもよい。
絶対値｜ΔＤ｜が、許容値ΔＤｍａｘ以下でない場合（Ｓ１８３７；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１８３２ｂに戻してもよい。このとき、Ｓ１８３６ｂにおいて新たに設定されたΔＴｔが、Ｓ１８３２ｂにおいて用いられもよい。
絶対値｜ΔＤ｜が、許容値ΔＤｍａｘ以下である場合（Ｓ１８３７；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１８のＳ１８４ｂに処理を移行してもよい。
【０１７０】
６．７  ビーム位置の設定
図２３は、図１７に示される第１〜第Ｊの各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図２３に示される処理は、図１７に示されるＳ１２４ｂのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１７１】
まず、Ｓ１２４１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光の、目標のビーム位置と目標の進行方向とを設定してもよい。目標のビーム位置は、レーザシステム５に含まれるレーザ装置の台数によって設定されてもよい。目標の進行方向は、ビームデリバリー方向に設定されてもよい。
【０１７２】
次に、Ｓ１２４２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各ミラーの位置を設定してもよい。第１〜第Ｊのミラーは、第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈであってもよい。レーザシステム制御部２０は、設定された各位置に第１〜第Ｊの各ミラーを移動するように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。
【０１７３】
第１〜第Ｊの各ミラーの位置は、例えば、図３に示されるように、第７及び第８のミラー９ｇ及び９ｈの間を第１〜第６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆが通過するように設定されてもよい。また、第５及び第６のミラー９ｅ及び９ｆの間を第１〜第４のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｄが通過するように設定されてもよい。また、第３及び第４のミラー９ｃ及び９ｄの間を第１及び第２のパルスレーザ光２１ａ及び２１ｂが通過するように設定されてもよい。
【０１７４】
次に、Ｓ１２４４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、カウンタｎの値を１に設定してもよい。カウンタｎは、第１〜第Ｊのレーザ装置のいずれかを特定する整数であり、１からＪまでの値をとるものとしてもよい。
【０１７５】
次に、Ｓ１２４６ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｎのレーザ装置を発振し、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向とを計測してもよい。第ｎのパルスレーザ光のビーム位置は、イメージセンサ６６から出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。第ｎのパルスレーザ光の進行方向は、イメージセンサ６４ｂから出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。その後、第ｎのレーザ装置の発振を停止してもよい。
【０１７６】
次に、Ｓ１２４７ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０１７７】
第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内でない場合（Ｓ１２４７ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２４８ｂにおいて、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向が、それぞれの目標値に近づくように、第ｎのビーム調節器を制御してもよい。第ｎのビーム調節器は、第１〜第８のビーム調節器７ａ〜７ｈのうちの１つであってもよい。
Ｓ１２４８ｂの後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２４６ｂに戻して、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測をやり直してもよい。
【０１７８】
第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１２４７ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２４９ｂにおいて、カウンタｎの値が最大値Ｊ以上であるか否かを判定してもよい。
【０１７９】
カウンタｎの値が最大値Ｊ以上でない場合（Ｓ１２４９ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２５０ｂにおいてカウンタｎの値に１を加えてｎの値を更新してもよい。Ｓ１２５０ｂの後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２４６ｂに戻して、新たなｎの値に基づいて、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測を行ってもよい。
【０１８０】
カウンタｎの値が最大値Ｊ以上である場合（Ｓ１２４９ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２５１ｂにおいて、第１〜第Ｊのレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のビーム位置と進行方向とを計測してもよい。光束化されたレーザ光のビーム位置は、イメージセンサ６６から出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。光束化されたレーザ光の進行方向は、イメージセンサ６４ｂから出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。
次に、Ｓ１２５２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止してもよい。
【０１８１】
次に、Ｓ１２５３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０１８２】
光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内でない場合（Ｓ１２５３ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２４４ｂに戻して、個々のパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測をやり直してもよい。
なお、図２３のフローチャートでは、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を１台ずつ行いビームパラメータを計測していたが、最初から、ステップＳ１２４２ｂの次に、第１〜第Ｊのレーザ装置すべてに発振トリガを入力してもよい。そして、ビームパラメータ計測装置６のビーム選択機構６７を制御することによって、計測するレーザ光を１つずつ選択して、それぞれのレーザ光のビームパラメータを計測してもよい。そして、光束化されたレーザ光のビームパラメータを計測する時は図１４に示す位置にスリット板６８を移動させて計測してもよい。
【０１８３】
光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１２５３ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１６のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【０１８４】
図２４は、図１８に示される第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図２４に示される処理は、図１８に示されるＳ１８４ｂのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０１８５】
まず、Ｓ１８４１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光の、目標のビーム位置と目標の進行方向とを設定してもよい。目標のビーム位置は、レーザシステム５に含まれるレーザ装置から、停止したレーザ装置を除いた台数によって設定されてもよい。目標の進行方向は、ビームデリバリー方向に設定されてもよい。
【０１８６】
次に、Ｓ１８４２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各ミラーの位置を設定してもよい。第１〜第Ｊのミラーは、第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈであってもよい。レーザシステム制御部２０は、設定された各位置に第１〜第Ｊの各ミラーを移動するように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。
【０１８７】
第１〜第Ｊの各ミラーの位置は、例えば、図１２に示されるように、第４のレーザ装置２ｄが停止する場合に、第６及び第８のミラー９ｆ及び９ｈを、光束化されたレーザ光の光路軸に近づくように設定されてもよい。また、第４のレーザ装置２ｄが停止する場合に、第４のミラー９ｄが、光束化されたレーザ光の光路軸から離れるように設定されてもよい。
【０１８８】
次に、Ｓ１８４４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、カウンタｎの値を１に設定してもよい。カウンタｎは、第１〜第Ｊのレーザ装置のいずれかを特定する整数であり、１からＪまでの値をとるものとしてもよい。
【０１８９】
次に、Ｓ１８４５ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、カウンタｎの値がｊの値と一致するか否かを判定してもよい。
【０１９０】
ｎ＝ｊである場合（Ｓ１８４５ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、後述のＳ１８４６ｂ〜Ｓ１８４８ｂの処理を飛ばして、処理を後述のＳ１８４９ｂに進めてもよい。すなわち、第ｊのレーザ装置に関しては、ビーム位置と進行方向の計測やビーム調節器の制御をしなくてもよい。
【０１９１】
ｎ＝ｊではない場合（Ｓ１８４５ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１８４６ｂにおいて、第ｎのレーザ装置を発振し、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向とを計測してもよい。第ｎのパルスレーザ光のビーム位置は、イメージセンサ６６から出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。第ｎのパルスレーザ光の進行方向は、イメージセンサ６４ｂから出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。その後、第ｎのレーザ装置の発振を停止してもよい。
【０１９２】
次に、Ｓ１８４７ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０１９３】
第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内でない場合（Ｓ１８４７ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１８４８ｂにおいて、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向が、それぞれの目標値に近づくように、第ｎのビーム調節器を制御してもよい。第ｎのビーム調節器は、第１〜第８のビーム調節器７ａ〜７ｈのうちの１つであってもよい。
Ｓ１８４８ｂの後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１８４６ｂに戻して、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測をやり直してもよい。
【０１９４】
第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１８４７ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１８４９ｂにおいて、カウンタｎの値が最大値Ｊ以上であるか否かを判定してもよい。
【０１９５】
カウンタｎの値が最大値Ｊ以上でない場合（Ｓ１８４９ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１８５０ｂにおいてカウンタｎの値に１を加えてｎの値を更新してもよい。Ｓ１８５０ｂの後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１８４５ｂに戻してもよい。
【０１９６】
カウンタｎの値が最大値Ｊ以上である場合（Ｓ１８４９ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１８５１ｂにおいて、第ｊ以外のレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のビーム位置と進行方向とを計測してもよい。光束化されたレーザ光のビーム位置は、イメージセンサ６６から出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。光束化されたレーザ光の進行方向は、イメージセンサ６４ｂから出力された光強度分布のデータに基づいて算出されてもよい。
次に、Ｓ１８５２ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止してもよい。
【０１９７】
次に、Ｓ１８５３ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０１９８】
光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内でない場合（Ｓ１８５３ｂ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１８４４ｂに戻して、個々のパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測をやり直してもよい。
【０１９９】
光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１８５３ｂ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図１６のＳ２００に処理を移行してもよい。
【０２００】
７．第４の実施形態
７．１  概略構成
図２５及び図２６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２５においては、第８のレーザ装置２ｈが、バックアップ用のレーザ装置として用意されてもよい。第４の実施形態においては、通常時においては第１〜第７のレーザ装置２ａ〜２ｇが稼働し、第８のレーザ装置２ｈは停止していてもよい。
【０２０１】
図２６に示されるように、例えば第４のレーザ装置２ｄが停止するとき、その代わりに第８のレーザ装置２ｈが稼働することにより、光束化されたレーザ光のビームパラメータの変動を抑制してもよい。
【０２０２】
第８のレーザ装置２ｈは、第１〜第７のレーザ装置２ａ〜２ｇと同様にビームデリバリー装置５０に対してアライメントされていてもよい。従って、例えば第４のレーザ装置２ｄが停止するときに、第８のレーザ装置２ｈを使用可能とするまでの時間を短縮できる。
その他の点については、図３及び図４を参照しながら説明した第１の実施形態と同様の構成でよい。
【０２０３】
７．２  制御動作
図２７は、本開示の第４の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。第４の実施形態においては、レーザシステム制御部２０が、通常時は第Ｋのレーザ装置を停止させ、第ｊのレーザ装置が停止するときに、代わりに第Ｋのレーザ装置を稼働させてもよい。
その他の点については、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【０２０４】
まず、Ｓ１００及びＳ１１０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
次に、Ｓ１１５ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋのレーザ装置への発振トリガ信号の入力を禁止してもよい。
【０２０５】
次に、Ｓ１２０ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定してもよい。この処理の詳細については、図２８を参照しながら後述する。
次のＳ１３０〜Ｓ１６０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。上述のように、第ｊのレーザ装置が停止してもよい。
【０２０６】
次に、Ｓ１７０ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、停止した第ｊのレーザ装置に接続された光路管のバルブを閉じるように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。さらに、レーザシステム制御部２０は、バックアップ用の第Ｋのレーザ装置に接続された光路管のバルブを開くように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。
【０２０７】
次に、Ｓ１８０ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋのレーザ装置の目標パルスエネルギーを、第ｊのレーザ装置の目標パルスエネルギーと同じ値に設定してもよい。それ以外のレーザ装置の目標パルスエネルギーは、そのまま変更しなくてもよい。
【０２０８】
次に、Ｓ１９０ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋのレーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。第Ｋのレーザ装置の発振トリガタイミングは、第Ｋのレーザ装置に発振トリガ信号を与えてからレーザシステム５からパルスレーザ光が出力するまでの所要時間に基づいて算出されてもよい。第Ｋのレーザ装置の発振トリガタイミングは、第ｊ以外のレーザ装置によって生成されるパルスレーザ光がレーザシステム５から同時に出力されるように設定されてもよい。
次のＳ２００及びＳ２１０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。上述のように、Ｓ２１０において、第ｊのレーザ装置が停止中であるか否かが判定されてもよい。
【０２０９】
第ｊのレーザ装置が停止中である場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２３０ｃに進めてもよい。Ｓ２３０ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外のレーザ装置のいずれかが停止するか否かを判定してもよい。
【０２１０】
第ｊ以外のレーザ装置がいずれも停止しない場合（Ｓ２３０ｃ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ２１０に戻してもよい。
第ｊ以外のレーザ装置のいずれかが停止する場合（Ｓ２３０ｃ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２４０に進めてもよい。Ｓ２４０の処理は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
【０２１１】
上述のＳ２１０において、第ｊのレーザ装置が、メンテナンスの終了等により稼働可能な状態となった場合には、レーザシステム制御部２０は、第ｊのレーザ装置が停止中でないと判定してもよい。第ｊのレーザ装置が停止中でない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１１０に戻してもよい。これにより、第Ｋのレーザ装置を停止させて再びバックアップ用として待機させ、第ｊのレーザ装置の稼働を開始してもよい。
【０２１２】
７．３  目標パルスエネルギー及び発振トリガタイミングの設定
図２８は、図２７に示される第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図２８に示される処理は、図２７に示されるＳ１２０ｃのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０２１３】
まず、Ｓ１２１ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを設定してもよい。
Ｅ(1)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
Ｅ(2)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
・・・
Ｅ(j)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
・・・
Ｅ(K)t ＝０
・・・
Ｅ(J)t ＝Ｅｔ／（Ｊ−１）
ここで、Ｅ(n)t は、第ｎのレーザ装置の目標パルスエネルギーでよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーでよい。ここでは、各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔを（Ｊ−１）個のレーザ装置で均等に分配した例を示したが、目標パルスエネルギーを合計した値がＥｔであればよい。
【０２１４】
次に、Ｓ１２３ｃにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。
ＴＲ(1)t ＝ＴＯ(1)
ＴＲ(2)t ＝ＴＯ(2)
・・・
ＴＲ(j)t ＝ＴＯ(j)
・・・
ＴＲ(K)t ＝（算出しない）
・・・
ＴＲ(J)t ＝ＴＯ(J)
ここで、ＴＲ(n)t は、第ｎのレーザ装置の発振トリガタイミングでよい。ＴＯ(n) は、レーザシステム５からパルスレーザ光が同時に出力されるようにする場合の、第ｎのレーザ装置に与えられる発振トリガタイミングでよい。ＴＯ(n) は、第ｎのレーザ装置に発振トリガ信号を与えてからレーザシステム５からパルスレーザ光が出力するまでの所要時間に基づいて算出される値でもよい。
【０２１５】
Ｓ１２３ｃの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図２７のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【０２１６】
８．第５の実施形態
８．１  概略構成
図２９及び図３０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。図２９においては、第１〜第７のレーザ装置２ａ〜２ｇが稼働し、第８のレーザ装置２ｈは停止していてもよい。そして、図３０に示されるように、例えば第４のレーザ装置２ｄが停止するとき、その代わりに第８のレーザ装置２ｈが稼働することにより、光束化されたレーザ光のビームパラメータの変動を抑制してもよい。
【０２１７】
但し、図３０において、第４のレーザ装置２ｄが、メンテナンスの終了等により稼働可能な状態となった場合に、直ちに第４のレーザ装置２ｄを稼働させなくてもよいし、第８のレーザ装置２ｈを停止させなくてもよい。その後、第４のレーザ装置２ｄ以外のいずれかのレーザ装置が停止することになった場合に、その代わりに第４のレーザ装置２ｄが稼働することとしてもよい。
【０２１８】
また、第５の実施形態においては、図２９に示されるように、第８のレーザ装置２ｈが停止している場合に、第８のミラー９ｈは、光束化されたレーザ光の光路軸から離れるように移動させられていてもよい。
また、図３０に示されるように、第４のレーザ装置２ｄが停止する場合に、第６及び第８のミラー９ｆ及び９ｈを、光束化されたレーザ光の光路軸に近づくように移動させてもよい。また、第４のレーザ装置２ｄが停止する場合に、第４のミラー９ｄを、光束化されたレーザ光の光路軸から離れるように移動させてもよい。
その他の点については、図２５及び図２６を参照しながら説明した第４の実施形態と同様の構成でよい。
【０２１９】
８．２  制御動作
図３１は、本開示の第５の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。第５の実施形態においては、第ｊのレーザ装置が停止するときに、代わりに第Ｋのレーザ装置を稼働させてもよい。その後、第ｊのレーザ装置とは別の第ｋのレーザ装置が停止するときに、代わりに第ｊのレーザ装置を稼働させてもよい。
【０２２０】
まず、Ｓ１００〜Ｓ１１５ｃの処理は、図２７を参照しながら説明した第４の実施形態と同様でよい。
【０２２１】
次に、Ｓ１２０ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定してもよい。また、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置を設定してもよい。この処理の詳細については、図３２を参照しながら後述する。
次のＳ１３０〜Ｓ１７０ｃの処理は、図２７を参照しながら説明した第４の実施形態と同様でよい。上述のように、第ｊのレーザ装置が停止してもよい。
【０２２２】
次に、Ｓ１８０ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを設定してもよい。また、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置を設定してもよい。この処理の詳細については、図３３を参照しながら後述する。
次のＳ１９０ｃ及びＳ２００の処理は、図２７を参照しながら説明した第４の実施形態と同様でよい。
【０２２３】
次に、Ｓ２１０ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外のいずれかのレーザ装置が停止するか否かを判定してもよい。
第ｊ以外のいずれのレーザ装置も停止しない場合（Ｓ２１０ｄ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、次の処理に移行せず、第ｊ以外のいずれかのレーザ装置が停止すると判定するまでＳ２１０ｄの判定を繰り返してもよい。すなわち、第ｊ以外のレーザ装置によるパルスレーザ光の生成を続けてもよい。
【０２２４】
第ｊ以外のいずれかのレーザ装置が停止する場合、レーザシステム制御部２０は、その停止するレーザ装置を第ｋのレーザ装置とし、第ｋのレーザ装置が停止すると判定してもよい。第ｋのレーザ装置が停止すると判定した場合（Ｓ２１０ｄ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２３０ｄに進めてもよい。
【０２２５】
Ｓ２３０ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊのレーザ装置が準備ＯＫであるか否かを判定してもよい。第ｋのレーザ装置が停止する状況で（Ｓ２１０ｄ；ＹＥＳ）、第ｊのレーザ装置が準備ＯＫでない場合には（Ｓ２３０ｄ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２４０に進めてもよい。Ｓ２４０の処理は、図２７を参照しながら説明した第４の実施形態と同様でよい。
【０２２６】
第ｊのレーザ装置が準備ＯＫである場合には（Ｓ２３０ｄ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、処理をＳ２３５ｄに進めてもよい。Ｓ２３５ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、現在のｊの値を以後の処理におけるＫの値とし、現在のｋの値を以後の処理におけるｊの値として、処理を上述のＳ１５０に戻してもよい。これにより、停止していた第ｊのレーザ装置を、以後の処理においては稼働開始する第Ｋのレーザ装置として扱ってもよい。また、停止しようとする第ｋのレーザ装置を、以後の処理においては停止中の第ｊのレーザ装置として扱ってもよい。
【０２２７】
８．３  目標パルスエネルギー、発振トリガタイミング及びビーム位置の設定
図３２は、図３１に示される、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングと、第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置と、を設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図３２に示される処理は、図３１に示されるＳ１２０ｄのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０２２８】
まず、Ｓ１２１ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により設定してもよい。この処理の詳細については、図３４を参照しながら後述する。
【０２２９】
次に、Ｓ１２３ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングを設定してもよい。第Ｋ以外の各レーザ装置の発振トリガタイミングは、例えば、図２８を参照しながら説明したＳ１２３ｃと同様に設定されてもよい。
【０２３０】
次に、Ｓ１２４ｄにおいて、第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により設定してもよい。この処理の詳細については、図３５を参照しながら後述する。
【０２３１】
Ｓ１２４ｄの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図３１のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【０２３２】
図３３は、図３１に示される、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置と、を再設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図３３に示される処理は、図３１に示されるＳ１８０ｄのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０２３３】
まず、Ｓ１８１ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により再設定してもよい。この処理は、第３の実施形態に関して図２０を参照しながら説明したものと同様でよい。
【０２３４】
次に、Ｓ１８４ｂにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｊ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により再設定してもよい。この処理は、第３の実施形態に関して図２４を参照しながら説明したものと同様でよい。
Ｓ１８４ｂの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図３１のＳ１９０ｃに処理を移行してもよい。
【０２３５】
図３４は、図３２に示される第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーをフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図３４に示される処理は、図３２に示されるＳ１２１ｄのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０２３６】
まず、Ｓ１２１１ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを初期値として算出してもよい。ここで算出される値は、図２８のＳ１２１ｃで設定された値と同様でよい。
【０２３７】
次に、Ｓ１２１２ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外のレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥを計測してもよい。
【０２３８】
次に、Ｓ１２１３ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止させてもよい。
次に、Ｓ１２１４ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のパルスエネルギーＥと目標値Ｅｔとの差ΔＥを、以下の式により算出してもよい。
ΔＥ＝Ｅ−Ｅｔ
目標値Ｅｔは、図６、図２７及び図３１を参照しながら説明したＳ１００において受信したものでもよい。すなわち、目標値Ｅｔは、上述のＳ１２１１ｄにおいて目標パルスエネルギーを算出するために用いられた値でもよい。
【０２３９】
次に、Ｓ１２１５ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、以下のようにして、第Ｋ以外の各レーザ装置の目標パルスエネルギーを再設定してもよい。
Ｅ(1)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
Ｅ(2)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
・・・
Ｅ(j)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
・・・
Ｅ(K)t ＝０
・・・
Ｅ(J)t ＝（Ｅｔ−ΔＥ）／（Ｊ−１）
ここで、Ｅ(n)t は、第ｎのレーザ装置の目標パルスエネルギーでよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーでよい。ここでは、各レーザ装置の目標パルスエネルギーは、光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔを（Ｊ−１）個のレーザ装置で均等に分配した例を示したが、目標パルスエネルギーを合計した値がＥｔであればよい。
【０２４０】
Ｓ１２１５ｄの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図３２のＳ１２３ｄに処理を移行してもよい。
【０２４１】
図３５は、図３２に示される第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のビーム位置をフィードバック制御により設定する処理の詳細を示すフローチャートである。図３５に示される処理は、図３２に示されるＳ１２４ｄのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０２４２】
まず、Ｓ１２４１ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第Ｋ以外の各レーザ装置から出力されるパルスレーザ光の、目標のビーム位置と目標の進行方向とを設定してもよい。目標のビーム位置は、レーザシステム５に含まれるレーザ装置から、第Ｋのレーザ装置を除いた台数によって設定されてもよい。目標の進行方向は、ビームデリバリー方向に設定されてもよい。
【０２４３】
次に、Ｓ１２４２ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊの各ミラーの位置を設定してもよい。第１〜第Ｊのミラーは、第１〜第８のミラー９ａ〜９ｈであってもよい。レーザシステム制御部２０は、設定された各位置に第１〜第Ｊの各ミラーを移動するように、ビームデリバリー装置制御部５９に制御信号を送信してもよい。すなわち、第Ｋのミラーは退避位置に設定されてもよい。
【０２４４】
第１〜第Ｊの各ミラーの位置は、例えば、図２９に示されるように、第８のレーザ装置２ｈが停止している場合に、第８のミラー９ｈが、光束化されたレーザ光の光路軸から離れるように設定されてもよい。
【０２４５】
次に、Ｓ１２４４ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、カウンタｎの値を１に設定してもよい。
次にＳ１２４５ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、ｎ＝Ｋであるか否か判定してもよい。ＹＥＳである場合はＳ１２４６ｄに移行し、ＮＯである場合はＳ１２４９ｄに移行してもよい。
【０２４６】
次に、Ｓ１２４６ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｎのレーザ装置を発振し、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向とを計測してもよい。その後、第ｎのレーザ装置の発振を停止してもよい。
【０２４７】
次に、Ｓ１２４７ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０２４８】
第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内でない場合（Ｓ１２４７ｄ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２４８ｄにおいて、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向が、それぞれの目標値に近づくように、第ｎのビーム調節器を制御してもよい。
Ｓ１２４８ｄの後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２４６ｄに戻して、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測をやり直してもよい。
【０２４９】
第ｎのパルスレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１２４７ｄ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２４９ｄにおいて、カウンタｎの値が最大値（Ｊ）以上であるか否かを判定してもよい。
【０２５０】
カウンタｎの値が最大値（Ｊ）以上でない場合（Ｓ１２４９ｄ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２５０ｄにおいてカウンタｎの値に１を加えてｎの値を更新してもよい。Ｓ１２５０ｄの後、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２４６ｄに戻して、新たなｎの値に基づいて、第ｎのパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測を行ってもよい。
【０２５１】
カウンタｎの値が最大値（Ｊ）以上である場合（Ｓ１２４９ｄ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１２５１ｄにおいて、第Ｋ以外のレーザ装置を発振し、光束化されたレーザ光のビーム位置と進行方向とを計測してもよい。
次に、Ｓ１２５２ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、第１〜第Ｊのレーザ装置の発振を停止してもよい。
【０２５２】
次に、Ｓ１２５３ｄにおいて、レーザシステム制御部２０は、光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内か否かを判定してもよい。
【０２５３】
光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内でない場合（Ｓ１２５３ｄ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ１２４４ｄに戻して、個々のパルスレーザ光のビーム位置と進行方向の計測をやり直してもよい。
【０２５４】
光束化されたレーザ光のビーム位置及び進行方向と、それぞれの目標値との差が許容範囲内である場合（Ｓ１２５３ｄ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、図３１のＳ１３０に処理を移行してもよい。
【０２５５】
９．第６の実施形態
図３６は、本開示の第６の実施形態におけるレーザシステム制御部２０の動作を示すフローチャートである。第６の実施形態においては、レーザシステム制御部２０が、目標データに基づいて、第１〜第Ｊのレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置を選定してもよい。第６の実施形態においては、例えば、図３に示される装置構成が採用されてもよい。
【０２５６】
まず、Ｓ１００において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０から、目標データを読み込んでもよい。目標データには、レーザシステム５から出力される光束化されたレーザ光の目標パルスエネルギーＥｔの値が含まれてもよい。
【０２５７】
次に、Ｓ１１０において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫでないことを示す信号を出力してもよい。
次に、Ｓ１１５ｅにおいて、レーザシステム制御部２０は、Ｓ１００で受信した目標データに基づいて、第１〜第Ｊのレーザ装置のうちの稼働させるレーザ装置を選定してもよい。この処理の詳細については、図３７を参照しながら後述する。
【０２５８】
次に、Ｓ１２０ｅにおいて、レーザシステム制御部２０は、稼働させる各レーザ装置の目標パルスエネルギーと、稼働させる各レーザ装置の発振トリガタイミングとを設定してもよい。この処理は、例えば、図７を参照しながら説明したように行われてもよい。但し、目標のパルスエネルギーは、稼働させるレーザ装置の個数に応じたものでもよい。
【０２５９】
次に、Ｓ１３０において、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０に、露光ＯＫであることを示す信号を出力してもよい。
【０２６０】
次に、Ｓ２５０ｅにおいて、レーザシステム制御部２０は、露光装置４の露光装置制御部４０から目標データを読み込み、目標データが変更されたか否かを判定してもよい。
目標データが変更された場合（Ｓ２５０ｅ；ＹＥＳ）、レーザシステム制御部２０は、上述のＳ１００に処理を戻して、新たな目標データに基づいて稼働させるレーザ装置を選定してもよい。
目標データが変更されていない場合（Ｓ２５０ｅ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、Ｓ２６０ｅにおいて、レーザシステム５の運転を中止するか否かを判定してもよい。
【０２６１】
レーザシステム５の運転を中止しない場合（Ｓ２６０ｅ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、処理を上述のＳ２５０ｅに戻してもよい。
レーザシステム５の運転を中止する場合（Ｓ２６０ｅ；ＮＯ）、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【０２６２】
図３７は、図３６に示される、目標データに基づいて稼働させるレーザ装置を選定する処理の詳細を示すフローチャートである。図３７に示される処理は、図３６に示されるＳ１１５ｅのサブルーチンとして、レーザシステム制御部２０によって行われてもよい。
【０２６３】
まず、Ｓ１１５１ｅにおいて、レーザシステム制御部２０は、目標データに基づいて、以下の式により、稼働させるレーザ装置の台数Ｚを算出してもよい。
Ｚ＝ＲＯＵＮＤ（Ｅｔ／Ｅ０）
ＲＯＵＮＤ（Ｘ）は、Ｘの小数点以下を四捨五入する関数であってもよい。Ｅｔは、光束化されたレーザ光の目標のパルスエネルギーであってもよい。Ｅ０は、各レーザ装置の定格のパルスエネルギーであってもよい。定格のパルスエネルギーは、安定して稼働できるパルスエネルギーとして予め与えられたものでもよい。
【０２６４】
次に、Ｓ１１５２ｅにおいて、レーザシステム制御部２０は、各レーザ装置から、各レーザ装置のチャンバのショット数を受信してもよい。各レーザ装置のチャンバのショット数は、各レーザ装置の劣化度合い、あるいは残り寿命とほぼ相関するものであり得る。
【０２６５】
次に、Ｓ１１５３ｅにおいて、レーザシステム制御部２０は、チャンバのショット数が少ない順にＺ番目までのレーザ装置を、稼働させるレーザ装置として選定してもよい。
Ｓ１１５３ｅの後、レーザシステム制御部２０は、本フローチャートの処理を終了して、処理を図３６のＳ１２０ｅに戻してもよい。
【０２６６】
第６の実施形態によれば、目標データに基づいて稼働させるレーザ装置を選定するので、定格出力に近い状態で複数のレーザ装置を稼動させ、レーザ装置を長寿命化し得る。
【０２６７】
１０．第７の実施形態
図３８は、本開示の第７の実施形態におけるレーザシステムのブロック図である。第７の実施形態においては、レーザシステム制御部２０の代わりに、露光装置４に含まれる露光装置制御部４０が、各種制御を行ってもよい。
図３８においては、ビームデリバリー装置制御部５９が第１〜第８のバルブ５６ａ〜５６ｈを制御することとしているが、これらを露光装置制御部４０が制御してもよい。
その他の点については上述の各実施形態と同様でよい。
【０２６８】
１１．レーザ装置
図３９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、アッテネータ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８のレーザ装置２ｂ〜２ｈの構成も同様でもよい。
【０２６９】
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３９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。
【０２７０】
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。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
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もよい。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。
【０２７７】
アッテネータ１６は、第１の部分反射ミラー１６１と、第２の部分反射ミラー１６２と、第１の回転ステージ１６３と、第２の回転ステージ１６４とを含んでもよい。第１の部分反射ミラー１６１及び第２の部分反射ミラー１６２は、パルスレーザ光が入射する角度に応じて、パルスレーザ光の透過率が変化する膜が成膜されていてもよい。
【０２７８】
第１の部分反射ミラー１６１及び第２の部分反射ミラー１６２は、パルスレーザ光の入射角度が互いに一致し、且つ所望の透過率となるように、第１の回転ステージ１６３及び第２の回転ステージ１６４によって傾斜角度が調整されてもよい。これにより、パルスレーザ光は、所望のパルスエネルギーに減光されてアッテネータ１６を通過してもよい。ここで、このアッテネータ１６は、レーザ制御部１９の制御信号に基づいて透過率を制御してもよい。
【０２７９】
パルスエネルギー計測部１７は、アッテネータ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。
【０２８０】
ビームスプリッタ１７ａは、アッテネータ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。
【０２８１】
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、発振トリガ信号、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。
【０２８２】
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。さらに、上述した目標パルスエネルギーが、レーザ装置が安定に運転可能な範囲の下限より低い場合は、アッテネータ１６を通過するパルスレーザ光のエネルギーが目標パルスエネルギーとなるように、アッテネータ１６の透過率を制御してもよい。
【０２８３】
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。
【０２８４】
なお、図３９にはレーザ装置が増幅器ＰＡとアッテネータ１６とを含む場合を示したが、これに限らず、増幅器ＰＡ又はアッテネータ１６はなくてもよい。また、アッテネータ１６は、レーザ装置から出力されるレーザ光の光路に配置してもよい。
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。
【０２８５】
１２．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。
【０２８６】
図４０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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
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。
【０２９０】
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。
【０２９１】
１３．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。
【０２９２】
図４１Ａ及び図４１Ｂ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４１Ａは平面図、図４１Ｂ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。
【０２９３】
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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
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。
【０２９６】
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。
【０２９７】
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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
１４．フライアイレンズを含むビームコンバイナ
図４２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４２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。
【０３００】
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６のパルスレーザ光２１ａ〜２１ｆ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。
【０３０１】
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。
【０３０２】
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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
１５．制御部の構成
図４３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。
【０３０６】
（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。
【０３０７】
（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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
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。
【０３１３】
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８のレーザ装置２ａ〜２ｈ、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８のレーザ装置２ａ〜２ｈ、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装置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。
【０３１４】
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。
【０３１５】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【国際調査報告】
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