(57)【要約】【課題】音響波の影響を低減させて、露光用光として適切なビーム品質を有するレーザ光を得ることの可能なガスレーザ装置を提供する。【解決手段】ガス温（Ｔ）を検出するガス温検出部（４２）と、発振周波数（ｆ）を検出するレーザコントローラ（２９）と、ビーム品質を測定するモニタ（４５，４６）と、レーザガスのガス温（Ｔ）を変化させるガス温変更手段（４３）とを備え、レーザコントローラ（２９）は、ガス温度（Ｔ）に基づいてレーザ光のビーム品質が許容範囲外となる許容外周波数（ｆ１ｎ）を設定し、発振周波数（ｆ）と許容外周波数（ｆ１ｎ）とが略一致したとき、レーザガスのガス温（Ｔ）を変更して、そのガス温（Ｔ）における許容外周波数（ｆｍｎ）を、レーザ光の発振周波数（ｆ）からずらすようにしている。【選択図】        図１
2004288874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス発振型ガスレーザ装置において、
内部に封止したレーザガスをパルス放電によって励起し、レーザ光を発振させるレーザチャンバ（１２）と、
レーザガスのガス温（Ｔ）を検出するガス温検出部（４２）と、
レーザ光の発振周波数（ｆ）を検出するレーザコントローラ（２９）と、
レーザ光（２１）のビーム品質を測定するモニタ（４５，４６）と、
レーザコントローラ（２９）の指令に基づいてレーザガスのガス温（Ｔ）を変化させるガス温変更手段（４３）とを備え、
レーザコントローラ（２９）は、ガス温度（Ｔ）に基づいてレーザ光のビーム品質が許容範囲外となる許容外周波数（ｆ１ｎ）を設定し、
発振周波数（ｆ）と許容外周波数（ｆ１ｎ）とが略一致したとき、
レーザガスのガス温（Ｔ）を変更して、そのガス温（Ｔ）における許容外周波数（ｆｍｎ）を、レーザ光の発振周波数（ｆ）からずらすようにしたことを特徴とする
ことを特徴とする、パルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパルス発振型ガスレーザ装置において、
レーザコントローラ（２９）は、許容外周波数（ｆｍｎ）をレーザ光（２１）の発振周波数（ｆ）から少なくとも５０Ｈｚ以上ずらすようにした
ことを特徴とする、パルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項３】
レーザガスが封入されたレーザチャンバ（１２）内にレーザガスを励起するための主放電電極（１４，１５）と、前記主放電電極（１４，１５）間に高電圧パルスを印加して主放電を発生させる高圧電源（２３）と、共振器とを備えたパルス発振型ガスレーザ装置において、
レーザ光の発振周波数（ｆ）を検出するレーザコントローラ（２９）と、
レーザ光（２１）のビーム品質を測定するモニタ（４５，４６）と、
ガス温（Ｔ）を検出するガス温検出部（４２）と、
レーザコントローラ（２９）の指令に基づいてレーザガスのガス温（Ｔ）を変化させるガス温変更手段（４３）とを備え、
前記レーザコントローラ（２９）は、
ガス温（Ｔ）を所定の基準ガス設定温（Ｔ１）に温度制御した場合に、レーザ光（２１）のビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数（ｆ１ｎ）を求め、
発振周波数（ｆ）が前記許容外周波数（ｆ１ｎ）に略一致した場合に、ビーム品質が許容範囲内に収まる変更ガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）を少なくとも１つ以上設定し、
ガス温（Ｔ）を前記変更ガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）に温度制御した場合に、ビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数（ｆｍｎ）を求め、
発振周波数（ｆ）が、現在のガス温（Ｔ）における許容外周波数に略一致するとき、現在の発振周波数（ｆ）が許容外周波数に略一致しないガス設定温を基準ガス設定温（Ｔ１）及びガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）のいずれかから選択して、現在のガス温（Ｔ）を前記選択したガス設定温へと変化させ、
レーザ光の発振周波数（ｆ）を許容外周波数（ｆｍｎ）からずらすようにした
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項４】
レーザガスが封入されたレーザチャンバ（１２）内にレーザガスを励起するための主放電電極（１４，１５）と、前記主放電電極（１４，１５）間に高電圧パルスを印加して主放電を発生させる高圧電源（２３）と、共振器とを備えたパルス発振型ガスレーザ装置において、
レーザ光の発振周波数（ｆ）を検出するレーザコントローラ（２９）と、
レーザ光（２１）のビーム品質を測定するモニタ（４５，４６）と、
ガス温（Ｔ）を検出するガス温検出部（４２）と、
レーザコントローラ（２９）の指令に基づいてレーザガスのガス温（Ｔ）を変化させるガス温変更手段（４３）とを備え、
前記レーザコントローラ（２９）は、
ガス温（Ｔ）を所定の基準ガス設定温（Ｔ１）に温度制御した場合に、レーザ光（２１）の２つ以上のビーム品質のうち少なくとも１つが許容範囲から外れる許容外周波数（ｆ１ｎ）を求め、
発振周波数（ｆ）が前記許容外周波数に略一致した場合に、ガス温（Ｔ）をいずれかの変更ガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）に制御すれば、前記２つ以上のビーム品質がすべて許容範囲内に収まるような変更ガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）を少なくとも１つ以上設定し、
ガス温（Ｔ）を前記変更ガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）に温度制御した場合に、ビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数（ｆｍｎ）を求め、
発振周波数（ｆ）が、現在のガス温（Ｔ）における許容外周波数に略一致するとき、現在の発振周波数（ｆ）が許容外周波数に略一致しないガス設定温を基準ガス設定温（Ｔ１）及びガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）のいずれかから選択して、現在のガス温（Ｔ）を前記選択したガス設定温へと変化させ、
レーザ光の発振周波数（ｆ）を許容外周波数（ｆｍｎ）からずらすようにした
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のパルス発振型ガスレーザ装置において、
前記ガス温（Ｔ）を前記変更ガス設定温（Ｔ２，Ｔ３）に温度制御した場合に、ビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数（ｆｍｎ）を、所定のタイミングで再検出するようにした
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパルス発振型ガスレーザ装置において、
前記許容外周波数（ｆｍｎ）を再検出するタイミングが、所定の期間ごと、及び、ガス温（Ｔ）を変更してもビーム品質が許容範囲から外れる場合の少なくとも一方である
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項７】
レーザガスが封入されたレーザチャンバ（１２）内にレーザガスを励起するための主放電電極（１４，１５）と、前記主放電電極（１４，１５）間に高電圧パルスを印加して主放電を発生させる高圧電源（２３）と、共振器とを備えたパルス発振型ガスレーザ装置において、
レーザ光の発振周波数（ｆ）を検出するレーザコントローラ（２９）と、
レーザ光（２１）のビーム品質を測定するモニタ（４５，４６）と、
ガス温（Ｔ）を検出するガス温検出部（４２）と、
レーザコントローラ（２９）の指令に基づいてレーザガスのガス温（Ｔ）を変化させるガス温変更手段（４３）とを備え、
前記レーザコントローラ（２９）は、
ビーム品質が許容範囲内から外れた場合に、ガス温（Ｔ）を変更してビーム品質を許容範囲内に収めるようにした
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のパルス発振型ガスレーザ装置において、
前記ビーム品質が複数である
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のパルス発振型ガスレーザ装置において、
前記ビーム品質が、スペクトル線幅、スペクトル純度、ビームプロファイル、ビームダイバージェンス、ビームポインティング、及びパルスエネルギーのうち少なくとも１つである
ことを特徴とするパルス発振型ガスレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスレーザ装置におけるガス温制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エキシマレーザ装置等のパルス発振型ガスレーザ装置において、パルス放電の際に衝撃波や音響波が発生することが知られている。尚、衝撃波は数μｓｅｃで音響波となるため、以下においてはすべて音響波として説明する。
この音響波により、レーザガスのガス密度に揺らぎが生じ、レーザ光のビームプロファイルが不安定になる。
【０００３】
これを防止するために、例えば特許文献１においては、音響波がビームプロファイルに影響を与えそうな発振周波数でレーザ発振を行なう場合に、レーザガスのガス温を変更することにより、音響波の影響を低減している。
【０００４】
即ち、音響波の伝搬速度はガス温の平方根に比例するため、ガス温を変えると、音響波の伝搬速度を変えることができる。ビームプロファイルの乱れは、パルス発振を行なうことによって生じた音響波が、次のパルス発振の際に励起領域に戻ってくることによって起きるものである。従って、音響波の伝搬速度を変えることにより、戻ってきた音響波と次のパルス発振とのタイミングをずらして、音響波がレーザガスのガス密度に影響を与えないようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００１−２７６７７８（未公開）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には、次に述べるような問題がある。
即ち、特許文献１においては、音響波による問題点としてレーザ光のビームプロファイルの乱れのみに注目し、この乱れが最小となるようにレーザガスの温度制御を行なっている。
【０００７】
しかしながら、その後の研究により、音響波の影響として、ビームプロファイルだけでなく、レーザ光のパルスエネルギー、スペクトル線幅、スペクトル純度、ビームダイバージェンス、及びビームポインティング等の各項目が、許容範囲外に低下したり安定性が損なわれたりするということが判明した。
【０００８】
レーザ光を露光用光として用いるためには、上述した各項目が、いずれも許容範囲内で安定であることが求められており、特許文献１に関わる技術のみで得られるレーザ光は、露光用光として不適切なことがある。
尚、以下の説明では、これらの項目を、レーザ光のビームの特性を表すものとしてビーム品質と総称する。また、各項目の品質が低下したり安定性が損なわれることを、ビーム品質が低下すると総称する。
【０００９】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、音響波の影響を低減させて、露光用光として適切なビーム品質を有するレーザ光を得ることの可能なガスレーザ装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、本発明に関わるパルス発振型ガスレーザ装置は、
内部に封止したレーザガスをパルス放電によって励起し、レーザ光を発振させるレーザチャンバと、
レーザガスのガス温を検出する温度センサと、
レーザ光の発振周波数を検出するレーザコントローラと、
レーザ光のビーム品質を測定するモニタと、
レーザコントローラの指令に基づいてレーザガスのガス温を変化させるガス温変更手段とを備え、
レーザコントローラは、ガス温に基づいてレーザ光のビーム品質が許容外となる許容外周波数を設定し、
レーザガスのガス温を変更して、レーザ光の許容外周波数を発振周波数からずらすようにしている。
これにより、ビーム品質が常に許容範囲内となり、例えば露光に適切な露光光を得ることが容易となる。
【００１１】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
レーザコントローラは、許容外周波数をレーザ光の発振周波数から少なくとも５０Ｈｚ以上ずらすようにしている。
これにより、ビーム品質が確実に許容範囲内となる。
【００１２】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
レーザ光の発振周波数を検出するレーザコントローラと、
レーザ光のビーム品質を測定するモニタと、
ガス温を検出するガス温検出部と、
レーザコントローラの指令に基づいてレーザガスのガス温を変化させるガス温変更手段とを備え、
前記レーザコントローラは、
ガス温を所定の基準ガス設定温に温度制御した場合に、レーザ光のビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数を求め、
発振周波数が前記許容外周波数に略一致した場合に、ビーム品質が許容範囲内に収まる変更ガス設定温を少なくとも１つ以上設定し、
ガス温を前記変更ガス設定温に温度制御した場合に、ビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数を求め、
発振周波数が、現在のガス温における許容外周波数に略一致するとき、現在の発振周波数が許容外周波数に略一致しないガス設定温を基準ガス設定温及びガス設定温のいずれかから選択して、現在のガス温を前記選択したガス設定温へと変化させ、
レーザ光の発振周波数を許容外周波数からずらすようにしている。
これにより、ビーム品質を容易に許容範囲内とすることができ、例えば露光に適切な露光光を得ることが容易となる。
【００１３】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
レーザ光の発振周波数を検出するレーザコントローラと、
レーザ光のビーム品質を測定するモニタと、
ガス温を検出するガス温検出部と、
レーザコントローラの指令に基づいてレーザガスのガス温を変化させるガス温変更手段とを備え、
前記レーザコントローラは、
ガス温を所定の基準ガス設定温に温度制御した場合に、レーザ光の２つ以上のビーム品質のうち少なくとも１つが許容範囲から外れる許容外周波数を求め、
発振周波数が前記許容外周波数に略一致した場合に、ガス温をいずれかの変更ガス設定温に制御すれば、前記２つ以上のビーム品質がすべて許容範囲内に収まるような変更ガス設定温を少なくとも１つ以上設定し、
ガス温を前記変更ガス設定温に温度制御した場合に、ビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数を求め、
発振周波数が、現在のガス温における許容外周波数に略一致するとき、現在の発振周波数が許容外周波数に略一致しないガス設定温を基準ガス設定温及びガス設定温のいずれかから選択して、現在のガス温を前記選択したガス設定温へと変化させ、
レーザ光の発振周波数を許容外周波数からずらすようにしている。
これにより、複数のビーム品質を許容範囲内とすることができるので、露光により適切な露光光を得ることができる。
【００１４】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
前記ガス温を前記変更ガス設定温に温度制御した場合に、ビーム品質が許容範囲から外れる許容外周波数を、所定のタイミングで再検出するようにしている。
これにより、常に許容外周波数を監視するので、レーザチャンバの内部の環境が変化しても、ビーム品質が許容範囲から外れることが少ない。
【００１５】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
前記許容外周波数を再検出するタイミングが、所定の期間ごと、及び、ガス温を変更してもビーム品質が許容範囲から外れる場合の少なくとも一方である。
これにより、許容外周波数が変化しやすいタイミングでの監視を行なうので、ビーム品質が許容範囲から外れることが少ない。
【００１６】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
レーザ光の発振周波数を検出するレーザコントローラと、
レーザ光のビーム品質を測定するモニタと、
ガス温を検出するガス温検出部と、
レーザコントローラの指令に基づいてレーザガスのガス温を変化させるガス温変更手段とを備え、
前記レーザコントローラは、
ビーム品質が許容範囲内から外れた場合に、ガス温を変更してビーム品質を許容範囲内に収めるようにしている。
これにより、ビーム品質を容易に許容範囲内とすることができ、例えば露光に適切な露光光を得ることが容易となる。
【００１７】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
前記ビーム品質が複数である。
これにより、複数のビーム品質を許容範囲内とすることができるので、露光により適切な露光光を得ることができる。
【００１８】
また本発明のパルス発振型ガスレーザ装置は、
前記ビーム品質が、スペクトル線幅、スペクトル純度、ビームプロファイル、ビームダイバージェンス、ビームポインティング、及びパルスエネルギーのうち少なくとも１つである。
これにより、露光光に最も大事なビーム品質を、許容範囲内に収めることが可能となっている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明に関わる実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に関わるエキシマレーザ装置の側面断面図を示している。図１において、エキシマレーザ装置１１は、ハロゲンガス、希ガス、及び不活性ガスからなるレーザガスを封入したレーザチャンバ１２を備えている。
【００２０】
レーザチャンバ１２は、例えばアルミニウムにニッケルメッキを施して構成され、高圧電源２３の接地ＧＮＤ側に、電気的に接続されている。
レーザチャンバ１２の上部には開口部３５が設けられ、絶縁性のカソードベース４９がその開口部３５を封止している。
【００２１】
カソードベース４９には、アルミニウム等の金属製のカソードホルダ５１が固定されている。カソードホルダ５１の両側方には、カソード１５とレーザチャンバ１２の内壁面との間の絶縁距離を大きくして沿面放電を防ぐための絶縁ヒダ４０，４０が、カソード１５の長手方向に沿って形成されている。
【００２２】
また、レーザチャンバ１２の内部には、カソードホルダ５１と対向して、アノード１４を固定する金属製のアノードホルダ５０が設置されている。アノードホルダ５０を固定するアノードベース４８は、図示しない金属プレートにより、レーザチャンバ１２から吊るされた状態で固定されている。
【００２３】
アノード１４は、アノードホルダ５０及びアノードベース４８を介して、高圧電源２３の接地ＧＮＤ側に、電気的に接続されている。
また、カソード１５は、カソードホルダ５１を介して図示しない電流導入手段によって、高圧電源２３の高圧ＨＶ側に、電気的に接続されている。アノード１４及びカソード１５からなる主放電電極１４，１５の材質は、無酸素銅が好適である。
【００２４】
レーザチャンバ１２の内部には、図示しないモータによって駆動される貫流ファン２４と、熱交換器１３とが設置されている。矢印４７に示すように、主放電電極１４，１５間のレーザガスは、貫流ファン２４によって連続的に新鮮なものと入れ替えられる。主放電によって熱せられたレーザガスは、熱交換器１３で冷却される。
【００２５】
熱交換器１３の内部に流れる冷却水の温度は、レーザコントローラ２９の指示に基づき、ガス温変更手段であるチラー４３によって制御される。
レーザコントローラ２９は、レーザチャンバ１２の内部に挿入された温度センサ４２の出力信号に基づいてレーザガスの温度（以下、ガス温Ｔと言う）を検出する。そして、チラー４３に指示を送って冷却水の温度を調整し、ガス温Ｔを所望の温度に制御することが可能である。
【００２６】
温度センサ４２等のガス温検出部としては、シース（耐腐食性のカバー）をつけた、熱電対や測温抵抗体等が有効である。
尚、ガス温を変化させる手段としては、例えばレーザチャンバ１２の周囲にヒータや熱電素子を接触させるなどでもよい。
【００２７】
或いは、図示しない冷却水量調整手段を用いて、ガス温Ｔの温度制御を行なってもよい。即ち、レーザコントローラ２９はガス温Ｔを検出し、冷却水量調整手段に指令を送って熱交換器１３の内部を流れる冷却水の流量を調整し、熱交換器１３の熱交換効率を制御して、ガス温Ｔを所望の温度に制御してもよい。
【００２８】
アノード１４の両側方には、長手方向に沿って予備電離電極３７，３７が配置されている。予備電離電極３７は、金属製の棒状の内部導電体３８と、その外周部を包囲する誘電体３９とで構成され、内部導電体３８は、その端部において図示しない接続手段により、高圧電源２３の高圧側ＨＶに接続されている。
【００２９】
レーザコントローラ２９は、まず、予備電離電極３７の内部導電体３８に、高圧電源２３からパルス状の高電圧を印加することにより、アノード１４との間でコロナ放電を起こし、主放電電極１４，１５間の励起領域を電離させる。
その状態で、主電極１４，１５間に高圧電源２３からパルス状の高電圧を印加することによって主放電を起こし、レーザガスを励起して、レーザ光２１を紙面と垂直方向に発生させる。
【００３０】
図２に、図１の矢印Ａ方向から見た、エキシマレーザ装置１１の平面図を示す。図２において、レーザチャンバ１２の前後部には、レーザ光２１を透過するウィンドウ１７，１９がそれぞれ付設されている。また、レーザチャンバ１２の前後方には、レーザ光２１のビーム幅を制限するフロント及びリアのスリット２６，２７が、それぞれ設置されている。
スリット２６，２７の前後方には、レーザ光２１を部分反射するフロントミラー１６と、レーザ光２１の波長を狭帯域化する狭帯域化光学素子を収納した狭帯域化ボックス３１とが、それぞれ配置されている。
【００３１】
主放電によって主放電電極１４，１５間で発生したレーザ光２１は、レーザチャンバ１２後方（図２中左方）に配置された、狭帯域化ボックス３１に入射する。
狭帯域化ボックス３１の内部には、レーザ光２１のビーム幅を拡大させる複数のプリズム３２，３２と、精密な溝が設けられたグレーティング３３とを含む狭帯域化光学素子が収納されている。ここでグレーティング３３は、反射型グレーティングである。
【００３２】
レーザ光２１は、プリズム３２，３２によってビーム幅を拡大され、拡大レーザ光２１Ａとなってグレーティング３３に入射する。拡大レーザ光２１Ａは、グレーティング３３の表面でその波長に応じて回折され、回折光は角度分散する。このようにして、レーザ光２１の波長のスペクトル線幅を、所定の中心波長の近辺のみに制限してレーザ発振させることを、狭帯域化と言う。
【００３３】
狭帯域化された拡大レーザ光２１Ａは、光路を逆向きに通ってビーム幅を元に戻され、フロントミラー１６に達する。フロントミラー１６は、レーザ光２１の一部を反射し、一部を透過する。フロントミラー１６で反射したレーザ光２１の成分は、グレーティング３３との間で反射を繰り返し、その間に主放電電極１４，１５間で増幅される。一方、フロントミラー１６を透過した成分は、エキシマレーザ装置１１から図２中右方へ出射する。
【００３４】
出射したレーザ光２１の一部は、ビームスプリッタ２２に入射する。大部分のレーザ光２１は、ビームスプリッタ２２を透過し、ステッパ等の露光機２５に入射して露光用光となる。
露光機２５とレーザコントローラ２９との間は、通信回線で接続され、露光機２５からレーザコントローラ２９に対し、レーザ光２１の発振周波数、パルスエネルギー、及び中心波長等の要求が伝えられる。
【００３５】
一方、レーザ光２１の一部はビームスプリッタ２２で反射され、サンプルレーザ光２１Ｂとなってモニタボックス４４に入射する。モニタボックス４４の内部には、パルスエネルギーを測定するエネルギーモニタ４５と、ビーム品質を測定する波長モニタ４６とが備えられている。
【００３６】
エネルギーモニタ４５は、例えばパルスエネルギーの大きさに対応した出力信号を出力する光ダイオード等から構成されている。また、波長モニタ４６は、例えばモニタエタロン等の分光手段を備え、サンプル光２１Ｂのスペクトル線幅やスペクトル純度を測定することができる。また、波長モニタ４６は、ＭＯＳやＣＣＤ等からなるイメージセンサを備え、これによってビームプロファイルやビームポインティング等を測定している。
【００３７】
レーザコントローラ２９は、エネルギーモニタ４５からの信号に基づき、レーザ光２１のパルスエネルギーが、露光機２５から要求された所定値となるように、高圧電源２３に指令信号を出力し、主放電電極１４，１５間に印加する電圧を制御する。これを、パルスエネルギー一定制御と呼ぶ。
【００３８】
またレーザコントローラ２９は、波長モニタ４６からの信号に基づき、レーザ光２１の中心波長及びスペクトル線幅が、露光機２５から要求された所定値となるように、ステージ５６を回転させてグレーティング３３の角度を調整する。これを、波長制御と呼ぶ。
【００３９】
以上のような構成のエキシマレーザ装置において、音響波によるレーザ光２１のビーム品質の乱れを排し、ビーム品質が良好で露光用光に適したレーザ光２１を得るための技術について、以下詳細に説明する。
【００４０】
まず第１実施形態として、ビーム品質のうち、少なくとも１つ（本実施形態ではスペクトル線幅）の乱れをなくして、ビーム品質が低下しないようにするための技術について説明する。
【００４１】
図３に、第１実施形態に関わるガス温制御方法を、フローチャートで示す。
まず、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを所定の基準ガス設定温Ｔ１に制御して、調整のためのレーザ発振を行なう（ステップＳ１１）。このようなレーザ発振を、以下、調整発振と呼ぶ。また、露光のためのレーザ発振を、露光発振と呼ぶ。
尚、以下の説明において、特記しない限り、ガス温Ｔ及びガス設定温は、絶対温度（Ｋ）で表すものとする。
【００４２】
次に発振周波数ｆを変更し、基準ガス設定温Ｔ１における、発振周波数ｆとスペクトル線幅との関係を求め、これに基づいて、レーザ光２１のビーム品質が許容値を越える許容外周波数ｆ１ｎ（ｎ＝１，２，３……）を求める（ステップＳ１２）。許容外周波数ｆｍｎは、例えば１Ｈｚ単位であるのが望ましいが、例えば１０Ｈｚ単位であってもよい。
尚、上述したような、ガス温Ｔにおける発振周波数ｆとスペクトル線幅との関係を、スペクトル線幅の周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ）と呼ぶ。
【００４３】
図４の上側に、基準ガス設定温Ｔ１におけるスペクトル線幅の周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ１）のグラフを示す。図４において、Ｓ１Ｕは、露光用光としてレーザ光２１が要求されるスペクトル線幅の許容範囲の上限を示している。
図４に示すように、基準ガス設定温Ｔ１においては、発振周波数ｆがｆ１１及びｆ１２において、スペクトル線幅が許容の上限Ｓ１Ｕを越えている。
【００４４】
次にレーザコントローラ２９は、第２のガス設定温Ｔ２を、後述する計算によって定める（ステップＳ１３）。
このとき、第２のガス設定温Ｔ２として、そのガス設定温Ｔ２における許容外周波数ｆ２ｎが、基準ガス設定温Ｔ１における許容外周波数ｆ１ｎよりも、それぞれ所定周波数差Δｆ以上離れているように、第２のガス設定温Ｔ２を定める。
尚、以下において、基準ガス設定温Ｔ１から変化させるガス設定温を、変更ガス設定温と総称する。
【００４５】
音響波の伝搬速度は、ガス温Ｔの平方根に比例するため、許容外周波数ｆｍｎは、ガス温Ｔの平方根に反比例する。従って、基準ガス設定温Ｔ１における許容外周波数ｆ１ｎに基づき、第２のガス設定温Ｔ２における許容外周波数ｆ２ｎを、次の数式１で概略求めることが、可能となっている。
ｆ２ｎ＝ｆ１ｎ・（Ｔ１／Ｔ２）＾（１／２）  …………（１）
【００４６】
ビーム品質がスペクトル線幅である場合、所定周波数差Δｆとしては、５０Ｈｚ以上であればよいことが、実験的に知られている。他のビーム品質についても、略同様である。
従って、ステップＳ１３においては、数式１に基づき、第２のガス設定温Ｔ２の許容外周波数ｆ２ｎのそれぞれが、基準ガス設定温Ｔ１における許容外周波数ｆ１ｎのそれぞれに対し、５０Ｈｚ以上離れているように、第２のガス設定温Ｔ２を定めるようにする。尚、５０Ｈｚの周波数差Δｆは、ガス温Ｔの差に換算して、約１０度に相当する。
【００４７】
尚、レーザ動作は、所定の基準ガス設定温Ｔ１付近で行なうことが理想的であることが多く、ガス温Ｔの温度変化はなるべく小さいほうが望ましい。しかしながら、第２のガス設定温Ｔ２と基準ガス設定温Ｔ１との差が小さ過ぎると、ガス温Ｔを正確に制御するのが困難となる。また、その差が大き過ぎると、ガス温Ｔが高過ぎたり低過ぎたりして、レーザ光２１を安定に発振させるための条件を満たさないことがあるため、第２のガス設定温Ｔ２の設定にはこれらに注意する必要がある。
【００４８】
また、第２のガス設定温Ｔ２と基準ガス設定温Ｔ１との差を大きく設定し過ぎて、いずれかが高くなり過ぎた場合には、レーザチャンバ１２の耐熱温度の上限値（主に、シール材として用いられるＯリングの耐熱温度）を越えてしまう場合がある。さらには、設定ガス温Ｔの下限値は、熱交換器１３の熱交換能力によって定まるため、これよりも低い設定ガス温Ｔとしないように、注意が必要である。
【００４９】
そして、レーザコントローラ２９は、チラー４３に指示を送ってガス温Ｔを第２のガス設定温Ｔ２に制御し、第２のガス設定温Ｔ２における周波数特性を計測して許容外周波数ｆ２ｎを実験的に求め（ステップＳ１４）、どのような発振周波数ｆにおいても、ビームプロファイルが許容範囲内となるガス設定温Ｔ１，Ｔ２が存在することを確認する（ステップＳ１５）。
【００５０】
図４の下側に、第２のガス設定温Ｔ２におけるスペクトル線幅の周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ２）のグラフを示す。図４に示すように、第２のガス設定温Ｔ２においては、発振周波数ｆがｆ２１及びｆ２２において、スペクトル線幅が許容範囲の上限Ｓ１Ｕを越えている。
従って、ステップＳ１５においては、図４から、許容外周波数ｆ１ｎと許容外周波数ｆ２ｎとを比較し、ｆ１１がｆ２１及びｆ２２の双方から所定周波数差Δｆ以上離れ、かつ、ｆ１２がｆ２１及びｆ２２の双方から所定周波数差Δｆ以上離れていることを確認すればよい。
【００５１】
ステップＳ１５において、スペクトル線幅が、ある発振周波数ｆにおいて許容範囲外となってしまうようであれば、ステップＳ１３に戻る。そして、図４を参考にして新たな第２の温度Ｔ２を求め、ステップＳ１４で、この新たな第２の温度Ｔ２におけるスペクトル線幅の周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ２）を求め、ステップＳ１５で確認を繰り返す。
尚、上記ステップＳ１４，Ｓ１５を省いて、ステップＳ１３の計算のみによって、第２のガス設定温Ｔ２を定めてもよい。
【００５２】
このように、第２のガス設定温Ｔ２を定めると、レーザコントローラ２９は、露光発振を行なう（ステップＳ１７）。まずレーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを基準ガス設定温Ｔ１とし（ステップＳ１８）、露光機２５の指示信号に基づいて、発振周波数ｆを求める（ステップＳ１９）。
【００５３】
ステップＳ１９において、発振周波数ｆは、露光機２５からレーザコントローラ２９に通信によって通知される。レーザコントローラ２９は、その指示に基づき、高圧電源２３に主放電を行なうトリガ信号を送っている。
或いは、露光機２５からレーザコントローラ２９に、トリガ信号が送られる場合がある。このような場合には、レーザコントローラ２９はカウンタにより、そのときの発振周波数ｆを算出するようにしている。
【００５４】
レーザコントローラ２９は、そのときのガス設定温Ｔｍにおける許容外周波数ｆｍｎと、発振周波数ｆとを比較する（ステップＳ２０）。両者が、充分離れているようであれば、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを現在の温度に制御し続ける（ステップＳ２１）。
【００５５】
一方ステップＳ２０において、許容外周波数ｆｍｎと発振周波数ｆとが略一致する場合には、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを変更する（ステップＳ２２）。これは、現在のガス温Ｔが基準ガス設定温Ｔ１であれば第２のガス設定温Ｔ２に、現在のガス温Ｔが基準ガス設定温Ｔ１であれば第２のガス設定温Ｔ２になるように制御する。尚、略一致とは、両者の差が所定周波数差以下であることを指す。
【００５６】
即ち、上述したように、そのときのガス温Ｔにおける許容外周波数ｆｍｎと発振周波数ｆとが略一致すると、音響波の影響によってビーム品質（本実施形態ではスペクトル線幅）が低下する。
これを防止するため、ガス温Ｔを現在の値から変更して、許容外周波数ｆｍｎと発振周波数ｆとの差を所定周波数差Δｆ以上とすることにより、音響波によるビーム品質の低下を防止している。
【００５７】
次に、第２実施形態について、説明する。
第１実施形態においては、ガス温Ｔを基準ガス設定温Ｔ１と第２のガス温Ｔ２との間で移動させるようにしたが、このようにガス設定温Ｔを２つ定めるだけでは、発振周波数ｆを許容外周波数ｆｍｎから充分にずらすことが困難で、音響波の影響を受けてしまうような場合がある。
【００５８】
以下に、そのような場合について、ビーム品質としてビームプロファイルを例に取って説明する。
図５は、ガス温Ｔを上から基準ガス設定温Ｔ１、第２のガス設定温Ｔ２、及び第３のガス設定温Ｔ３と変えた場合の、ビームプロファイルの周波数特性Ｓ２（ｆ，Ｔｍ）を示している。
【００５９】
図５において、Ｓ２Ｕ，Ｓ２Ｌは、ビームプロファイルの許容範囲の上限及び下限を示している。
図５に示すように基準ガス設定温Ｔ１では、許容外周波数ｆ１ｎは、ｆ１１，ｆ１２，ｆ１３，ｆ１４となる。また、第２のガス設定温Ｔ２においては、許容外周波数ｆ２ｎは、ｆ２１，ｆ２２，ｆ２３，ｆ２４となり、第３のガス設定温Ｔ３においては、許容外周波数ｆ３ｎは、ｆ３３，ｆ３２，ｆ３３，ｆ３４となっている。
【００６０】
このような場合、ガス温Ｔを、基準ガス設定温Ｔ１及び第２のガス設定温Ｔ２のみとすると、基準ガス設定温Ｔ１において例えば発振周波数ｆがｆ１３と略一致した場合に、ガス温Ｔを第２のガス設定温Ｔ２としても、ビームプロファイルが許容範囲外となってしまう。
【００６１】
従って、このような場合においては、第３のガス設定温Ｔ３を設け、基準ガス設定温Ｔ１及び第２のガス設定温Ｔ２のガス温Ｔにおいてビームプロファイルが許容範囲外となる場合には、ガス温Ｔを第３のガス設定温Ｔ３に制御するようにする。
これにより、ビームプロファイルが、許容範囲内となる。
【００６２】
以下、具体的に説明する。
図６に、第２実施形態に関わるガス温制御方法を、フローチャートで示す。
まず、調整発振を行ない（ステップＳ３１）、基準ガス設定温Ｔ１における、ビームプロファイルの周波数特性Ｓ２（ｆ，Ｔ１）を求める（ステップＳ３２）。
【００６３】
次にレーザコントローラ２９は、第２のガス設定温Ｔ２及び第３のガス設定温Ｔ３を、例えば上述したように数式１を用いた計算によって定める（ステップＳ３３）。
このとき、図５に示すように、周波数域内のどのような発振周波数ｆで発振しても、ガス温Ｔを基準ガス設定温Ｔ１、第２のガス設定温Ｔ２、及び第３のガス設定温Ｔ３のいずれかに制御すれば、ビームプロファイルが許容範囲内となるように、第２、第３のガス設定温Ｔ２，Ｔ３を定めるようにする。
【００６４】
そして、レーザコントローラ２９は、チラー４３に指示を送ってガス温Ｔを第２のガス設定温Ｔ２に制御し、第２のガス設定温Ｔ２における許容外周波数ｆ２ｎを実験的に求める（ステップＳ３４）。さらに、ガス温Ｔを第３のガス設定温Ｔ３に制御し、第３のガス設定温Ｔ３における許容外周波数ｆ３ｎを実験的に求める（ステップＳ３５）。
【００６５】
そして、これらの許容外周波数ｆ１ｎ，ｆ２ｎ，ｆ３ｎから、どのような発振周波数ｆにおいてもビーム品質が許容範囲内となるガス設定温Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が存在することを確認する（ステップＳ３６）。
【００６６】
ステップＳ３６において、ある発振周波数ｆにおいてビームプロファイルが許容範囲外となるようであれば、ステップＳ３３に戻り、新たな第２の温度Ｔ２を求める。
尚、上記ステップＳ３４〜Ｓ３６を省いて、ステップＳ３３の計算のみによって、第２のガス設定温Ｔ２を定めてもよい。
【００６７】
このように、第２、第３のガス設定温Ｔ２，Ｔ３を定めると、レーザコントローラ２９は、露光発振を行なう（ステップＳ３７）。まずレーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを基準ガス設定温Ｔ１とし（ステップＳ３８）、発振周波数ｆを求める（ステップＳ３９）。
【００６８】
そしてレーザコントローラ２９は、そのときのガス設定温Ｔｍにおける許容外周波数ｆｍｎと、発振周波数ｆとを比較する（ステップＳ４１）。両者が、充分離れているようであれば、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを現在の温度に制御し続ける（ステップＳ４２）。
【００６９】
一方ステップＳ４０において、許容外周波数ｆｍｎと発振周波数ｆとが略一致する場合には、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを変更する（ステップＳ４３）。このとき、許容外周波数ｆｍｎに基づき、どのガス設定温Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を選択するかを決める。
【００７０】
このように、第２実施形態においては、基準ガス設定温Ｔ１以外に第２、第３のガス設定温Ｔ２，Ｔ３を定め、ビーム品質が低下しないようにガス温Ｔの制御を行なっている。尚、本実施形態では、基準ガス設定温Ｔ１以外のガス設定温Ｔｍを２つ定めるようにしているが、状況に合わせて、より多くのガス設定温Ｔｍを定める場合も同様である。
【００７１】
次に第３実施形態について、説明する。第１、第２実施形態においては、スペクトル線幅やビームプロファイル等のうち、１つのビーム品質だけを許容範囲外に出ないようにする場合について説明した。しかしながら、上述したようにレーザ光２１を好適な露光光として用いるためには、すべてのビーム品質が許容範囲内にある必要がある。
【００７２】
そこで第３実施形態においては、ビーム品質としてスペクトル線幅とビームプロファイルとを例にとり、複数のビーム品質がすべて許容範囲外に出ないように、ガス温Ｔの制御を行なう技術を説明する。
【００７３】
図７に、第３実施形態に関わるガス温制御方法を、フローチャートで示す。
まずレーザコントローラ２９は調整発振を行ない（ステップＳ５１）、基準ガス設定温Ｔ１における、スペクトル線幅に対する周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ１）を求め（ステップＳ５２）、ビームプロファイルに対する周波数特性Ｓ２（ｆ，Ｔ１）を求める（ステップＳ５３）。
【００７４】
そして、基準ガス設定温Ｔ１における、スペクトル線幅及びビームプロファイルの双方に対する許容外周波数ｆ１ｎを得る（ステップＳ５４）。
図８に、基準ガス設定温Ｔ１における、スペクトル線幅に対する周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ１）と、ビームプロファイルに対する周波数特性Ｓ２（ｆ，Ｔ１）とをグラフで示す。図８に示すように、ビームプロファイルに対しては、発振周波数ｆがｆ１２，ｆ１５の場合に許容範囲から外れる。一方、スペクトル線幅に対しては、発振周波数ｆがｆ１１，ｆ１３，ｆ１４，ｆ１６の場合に許容範囲から外れている。
従って、許容外周波数ｆ１ｎは、ｆ１１，ｆ１２，ｆ１３，ｆ１４，ｆ１５，ｆ１６となる。
【００７５】
次にレーザコントローラ２９は、許容外周波数ｆ２ｎが許容外周波数ｆ１ｎと略一致しない第２のガス設定温Ｔ２を、例えば上述したように数式１を用いた計算によって定める（ステップＳ５５）。
【００７６】
そして、レーザコントローラ２９は、チラー４３に指示を送ってガス温Ｔを第２のガス設定温Ｔ２に制御し、第２のガス設定温Ｔ２における許容外周波数ｆ２ｎを実験的に求める（ステップＳ５６）。
そして、どのような発振周波数ｆにおいても、スペクトル線幅及びビームプロファイルが、どちらも許容範囲内となるガス設定温Ｔ１，Ｔ２が存在することを確認する（ステップＳ５７）。
【００７７】
ステップＳ５７において、ある発振周波数ｆにおいてスペクトル線幅又はビームプロファイルが許容範囲外となるようであれば、ステップＳ５５に戻り、新たな第２の温度Ｔ２を求める。
尚、上記ステップＳ５５〜Ｓ５７を省いて、ステップＳ５４の計算のみによって、第２のガス設定温Ｔ２を定めてもよい。
【００７８】
このように、第２のガス設定温Ｔ２を定めると、レーザコントローラ２９は、露光発振を行なう（ステップＳ５８）。まずレーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを基準ガス設定温Ｔ１とし（ステップＳ５９）、発振周波数ｆを求める（ステップＳ６０）。
【００７９】
レーザコントローラ２９は、そのときのガス設定温Ｔｍにおける許容外周波数ｆｍｎと、発振周波数ｆとを比較する（ステップＳ６１）。両者が、所定周波数Δｆ以上離れているようであれば、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを現在の温度に制御し続ける（ステップＳ６１）。
【００８０】
一方ステップＳ６０において、許容外周波数ｆｍｎと発振周波数ｆとが略一致する場合には、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを変更する（ステップＳ６２）。これは、現在のガス温Ｔが基準ガス設定温Ｔ１であれば第２のガス設定温Ｔ２に、現在のガス温Ｔが基準ガス設定温Ｔ１であれば第２のガス設定温Ｔ２になるように制御する。
【００８１】
以上説明したように第３実施形態によれば、複数のビーム品質に対して、すべてが許容範囲内に入るように、ガス温Ｔを変更している。これにより、音響波の影響をより少なくして、露光光として適したレーザ光２１を得ることが、可能となっている。
【００８２】
尚、上記の説明においては、２つのビーム品質のみに対して対応しているが、より多くのビーム品質を許容範囲内に入れるような場合にも、同様にして応用できる。また、第２のガス設定温Ｔ２のみを定め、基準ガス設定温Ｔ１とどちらか一方を選ぶようにしているが、第２実施形態で説明したように、より多くの変更ガス設定温Ｔｍを定めてもよい。
【００８３】
次に、第４実施形態について説明する。
これは、第１〜第３実施形態のように、予め変更ガス設定温Ｔｍを定めておくのではなく、ビーム品質の少なくとも１つが許容範囲外となったらガス温Ｔを少しずつ変化させることにより、ビーム品質をすべて許容範囲内とするものである。即ち、予めガス温Ｔを変更する際の、上げ幅ΔＴ１及び下げ幅ΔＴ２を定めておく。そして、この上げ幅ΔＴ１及び下げ幅ΔＴ２ずつ、ガス温Ｔを上昇及び降下させている。
【００８４】
図９に、第４実施形態に関わるガス温制御方法を、フローチャートで示す。
図９において、まずレーザコントローラ２９は、発振周波数ｆ、基準ガス設定温Ｔ１で、露光発振を行なう（ステップＳ７１）。そして、波長モニタ４６及びエネルギーモニタ４５からの信号に基づいて各ビーム品質を計測し、各ビーム品質が、許容範囲内に入っているか否かをチェックする（ステップＳ７２）。
【００８５】
このとき、複数のビーム品質をチェックする場合については、すべてのビーム品質が許容範囲内に入っているか否かを順にチェックする。そして、ビーム品質のすべてが入っておればステップＳ７２に戻る。
また、ビーム品質のうち、１つでも許容範囲内に入っていなければ、ステップＳ７３に移り、許容範囲内に入るようにガス温Ｔを変更する。
【００８６】
レーザコントローラ２９は、現在のガス温Ｔに所定の上げ幅ΔＴ１を加えた値（Ｔ＋ΔＴ１）を、ガス温Ｔの上限ＴＵと比較する（ステップＳ７３）。そして、Ｔ＋ΔＴ１＜ＴＵの場合には、ガス温Ｔを上げ幅ΔＴ１だけ上昇させる（ステップＳ７４）。
【００８７】
そしてレーザコントローラ２９は、波長モニタ４６及びエネルギーモニタ４５からの信号に基づき、各ビーム品質を計測して許容範囲内か否かを判定し（ステップＳ７５）、各ビーム品質が許容範囲内であれば、ステップＳ７５に戻る。また、ステップＳ７５で、ビーム品質が１つでも許容範囲外であれば、ステップＳ７３に戻る。
【００８８】
また、ステップＳ７３で、Ｔ＋ΔＴ１≧ＴＵの場合には、現在のガス温Ｔから所定の下げ幅ΔＴ２を引いた値（Ｔ−ΔＴ２）を、ガス温Ｔの下限ＴＬと比較する（ステップＳ７６）。（Ｔ−ΔＴ２）＞ＴＬの場合には、ガス温Ｔを下げ幅ΔＴ２だけ降下させる（ステップＳ７７）。
尚、ステップＳ７３〜Ｓ７５の動作を繰り返して、Ｔ＋ΔＴ１≧ＴＵとなった場合には、一番最初にステップＳ７３を行なったときのガス温（例えばＴＳと呼ぶ）にガス温Ｔを戻し、その後、ステップＳ７６において、（Ｔ−Ｔ２）と下限ＴＬとを比較してもよい。
【００８９】
そしてレーザコントローラ２９は、波長モニタ４６及びエネルギーモニタ４５からの信号に基づいて各ビーム品質を計測し、各ビーム品質が、許容範囲内に入っているか否かを判定する（ステップＳ７８）。
ステップＳ７８で、各ビーム品質が許容範囲内であれば、ステップＳ７８に戻る。一方、ビーム品質が１つでも許容範囲外であれば、ステップＳ７６に戻る。
【００９０】
また、ステップＳ７６で、Ｔ−ΔＴ２≦ＴＬであれば、上げ幅ΔＴ１及び下げ幅ΔＴ２を、例えば所定割合だけ増やすといった方法で変更し、ステップＳ７２に戻る。
【００９１】
尚、以上の説明においては、ガス温Ｔをまず上昇させる場合について説明したが、これに限られるものではなく、まず降下させてもよい。或いは、まず上げ幅ΔＴ１だけ上昇させてＴ＋ΔＴ１とし、それでも許容範囲外の場合には、元のガス温Ｔから下げ幅ΔＴ２だけ降下させてＴ−ΔＴ２とするというように、ガス温Ｔの上昇と降下とを交互に行ない、ガス温Ｔを上下に振動させてもよい。
【００９２】
また、上げ幅ΔＴ１と下げ幅ΔＴ２とは、同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
さらには、ステップＳ７３でビーム品質を計測するタイミングとしては、定期的に行なってもよく、又は発振周波数ｆが変更になるたびに行なうようにしてもよい。
【００９３】
次に、第５実施形態について説明する。
例えば主放電電極１４，１５が主放電によって摩耗したり、レーザガスが劣化したりして、レーザチャンバ１２の内部の環境が変化することがある。このような場合には、最初に設定した第２のガス設定温Ｔ２にガス温Ｔを変更しても、ビーム品質が許容範囲内にならないことがあり、第５実施形態においては、このような場合の対応を説明している。
【００９４】
図１０に、第５実施形態に関わるガス温制御方法を、フローチャートで示す。ビーム品質としては、スペクトル線幅を例に取って説明する。
まずレーザコントローラ２９は調整発振を行なう（ステップＳ９１）。そして、初期の基準ガス設定温Ｔ１における、スペクトル線幅に対する周波数特性Ｓ１（ｆ，Ｔ１）に基づき、許容外周波数ｆ１ｎを求める（ステップＳ９２）。
次にレーザコントローラ２９は、第２のガス設定温Ｔ２を、後述する計算によって定める（ステップＳ９３）。
【００９５】
そして、レーザコントローラ２９は、チラー４３に指示を送ってガス温Ｔを第２のガス設定温Ｔ２に制御し、第２のガス設定温Ｔ２における周波数特性を計測して許容外周波数ｆ２ｎを実験的に求める（ステップＳ９４）。そして、どのような発振周波数ｆにおいても、スペクトル線幅が許容範囲内となるガス設定温Ｔ１，Ｔ２が存在することを確認する（ステップＳ９５）。
尚、上記ステップＳ９４，Ｓ９５を省いて、ステップＳ９３の計算のみによって、第２のガス設定温Ｔ２を定めてもよい。
【００９６】
このように、第２のガス設定温Ｔ２を定めると、レーザコントローラ２９は、ガス温Ｔを基準ガス設定温Ｔ１として露光発振を行なう（ステップＳ９７）。そして、波長モニタ４６からの信号に基づいて、各ビーム品質を計測し、スペクトル線幅が許容範囲内に入っているか否かを判定する（ステップＳ９８）。
【００９７】
ステップＳ９８で、スペクトル線幅が許容範囲内に入っていれば、ステップＳ９８に戻る。また、スペクトル線幅が許容範囲外であれば、ガス温Ｔを変更する（ステップＳ９９）。これは、現在のガス温Ｔが基準ガス設定温Ｔ１であれば第２のガス設定温Ｔ２に、現在のガス温Ｔが基準ガス設定温Ｔ１であれば第２のガス設定温Ｔ２になるように制御する。
【００９８】
そして、波長モニタ４６からの信号に基づいて、スペクトル線幅が許容範囲内に入っているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１で、スペクトル線幅が許容範囲内に入っていれば、ステップＳ１０１に戻る。
【００９９】
一方、ステップＳ１０１でスペクトル線幅が許容範囲内になければ、例えば、第２のガス設定温Ｔ２に所定の値を加える（又は減じる）などの方法で、新たな第２のガス設定温Ｔ２を設定する（ステップＳ１０２）。そしてステップＳ９８に戻る。
【０１００】
即ち第５実施形態によれば、変更ガス設定温Ｔｍを固定せず、所定の方法で設定変更している。これにより、レーザチャンバ１２の内部の環境が変化しても、常にビーム品質を許容範囲内とすることが可能である。
【０１０１】
尚、上記の説明においては、変更ガス設定温を第２のガス設定温Ｔ２のみとして、これを設定変更させたが、複数の変更ガス設定温を設ける場合にも、同様である。
また、ビーム品質をスペクトル線幅のみとしたが、他の複数のビーム品質についても判定する場合には、第４実施形態のようにする。即ち、ステップＳ９８、ステップＳ１００において、ビーム品質の許容範囲の判定を行なう際に、すべてのビーム品質が許容範囲内に入っているか否かを順にチェックし、１つでも入っていなければ、許容範囲外とする。
【０１０２】
また、ステップＳ１０１で、第２のガス設定温Ｔ２においてビーム品質が許容範囲にない場合に、改めて第２のガス設定温Ｔ２を変更するようにしたが、これに限られるものではない。
例えば定期的に調整発振を行なって、第２のガス設定温Ｔ２において、基準ガス設定温Ｔ１の許容外周波数ｆ１ｎで発振させた場合に、ビーム品質が許容範囲内にあるか否かを確認しておいてもよい。
【０１０３】
また、定期的に調整発振を行なって、第２のガス設定温Ｔ２における周波数特性を計測して許容外周波数ｆ２ｎを再び実験的に求め、どのような発振周波数ｆにおいても、スペクトル線幅が許容範囲内となるガス設定温Ｔ１，Ｔ２が存在することを確認してもよい。そして確認の結果、どのような発振周波数ｆにおいても、スペクトル線幅が許容範囲内となるガス設定温Ｔ１，Ｔ２が存在するとは限らない場合には、存在するようにガス設定温Ｔ２を変更して再設定するとよい。
さらには、発振周波数ｆが変化した場合に調整発振を行なって、第２のガス設定温Ｔ２においてビーム品質が許容範囲にあるか否かを確認してもよい。
【０１０４】
尚、上記の説明は、エキシマレーザ装置を例にとって行なったが、フッ素分子レーザ装置等でも、同様に応用が可能である。また、グレーティング３３によって波長を狭帯域化したレーザ装置について説明したが、エタロンによって狭帯域化した場合や、分散プリズムによって波長のシングルライン化を行なった場合についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エキシマレーザ装置の側面断面図。
【図２】エキシマレーザ装置の平面図。
【図３】第１実施形態に関わる、ガス温制御方法を示すフローチャート。
【図４】基準ガス設定温及び第２のガス設定温におけるスペクトル線幅の周波数特性を示すグラフ。
【図５】第２実施形態に関わる、ビーム品質の周波数特性を示すグラフ。
【図６】第２実施形態に関わる、ガス温制御方法を示すフローチャート。
【図７】第３実施形態に関わる、ガス温制御方法を示すフローチャート。
【図８】基準ガス設定温における、スペクトル線幅及びビームプロファイルに対する周波数特性を示すグラフ。
【図９】第４実施形態に関わる、ガス温制御方法を示すフローチャート。
【図１０】第５実施形態に関わる、ガス温制御方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１：エキシマレーザ装置、１２：レーザチャンバ、１３：熱交換器、１４：アノード、１５：カソード、１６：フロントミラー、１７：フロントウィンドウ、１：リアミラー、１９：リアウィンドウ、２１：レーザ光、２２：ビームスプリッタ、２３：高圧電源、２４：貫流ファン、２５：露光機、２６：フロントスリット、２７：リアスリット、２９：レーザコントローラ、３１：狭帯域化ボックス、３２：プリズム、３３：グレーティング、３５：開口部、３７：予備電離電極、３８：内部導電体、３９：誘電体、４０：絶縁ヒダ、４２：温度センサ、４３：チラー、４４：モニタボックス、４５：エネルギーモニタ、４６：波長モニタ、４７：レーザガス、４８：アノードベース、４９：カソードベース、５０：アノードホルダ、５１：カソードホルダ、５６：ステージ。
【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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