(57)【要約】【課題】増幅レーザ光のブロードバンド成分を低減することが可能な注入同期式レーザ装置を提供する。【解決手段】レーザガスが充填されたオシレータチャンバ（１２Ａ）内で放電を起こし、波長を狭帯域化したオシレータレーザ光（２１Ａ）を発生させるオシレータ（１１Ａ）と、レーザガスが充填された増幅チャンバ（１２Ｂ）内で放電を起こし、オシレータレーザ光（２１Ａ）を増幅する増幅器（１１Ｂ）とを備えた注入同期式レーザ装置において、オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）が所定の閾値（Ｉｔｈ）以上となり、かつ、オシレータレーザ光（２１Ａ）のスペクトル線幅（Δλ）が、所定の閾値（Δλｔｈ）よりも狭い状態にある時間内に、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電を発生させるようにしたことを特徴とする注入同期式レーザ装置。【選択図】        図１
2004335782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザガスが充填されたオシレータチャンバ（１２Ａ）内で放電を起こし、波長を狭帯域化したオシレータレーザ光（２１Ａ）を発生させるオシレータ（１１Ａ）と、
レーザガスが充填された増幅チャンバ（１２Ｂ）内で放電を起こし、オシレータレーザ光（２１Ａ）を増幅する増幅器（１１Ｂ）とを備えた注入同期式レーザ装置において、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）が所定の閾値（Ｉｔｈ）以上となっている時間内に、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電を発生させるようにしたことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項２】
請求項１記載の注入同期式レーザ装置において、
オシレータトリガ信号によってオシレータ電極（１４Ａ，１５Ａ）に高電圧を印加するオシレータ電源（２３Ａ）と、
増幅トリガ信号によって増幅電極（１４Ｂ，１５Ｂ）に高電圧を印加する増幅電源（２３Ｂ）と、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）の時間変化を検出し、これが所定の閾値（Ｉｔｈ）を越えている時刻（ｔ２，ｔ１）を検出するパワー密度検出手段と、
増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電が発生するまでの時間（Δｔ４）を計測する増幅時間計測手段とを備え、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）が閾値（Ｉｔｈ）以上となっている間に増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電が発生するように、オシレータトリガ信号を出力してから増幅トリガ信号を出力するまでの遅延時間（Δｔｄ）を設定したことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項３】
請求項２記載の注入同期式レーザ装置において、
前記パワー密度検出手段は、オシレータチャンバ（１２Ａ）内での放電時に発生するオシレータサイドライトの強度を測定するオシレータサイドライトセンサ（３７Ａ）と、オシレータレーザ光（２１Ａ）のパルスエネルギーを測定するオシレータパワーセンサ（４２Ａ）とを備え、
増幅時間計測手段は、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電時に発生する増幅サイドライトの強度を測定する増幅サイドライトセンサ（３７Ｂ）を備えていることを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項４】
請求項２記載の注入同期式レーザ装置において、
前記パワー密度検出手段は、オシレータレーザ光（２１Ａ）のパルスの時間波形とパルスエネルギーとを測定するオシレータパワーセンサ（４２Ａ）を備え、
増幅時間計測手段は、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電時に発生する増幅サイドライトの強度を測定する増幅サイドライトセンサ（３７Ｂ）を備えていることを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項５】
レーザガスが充填されたオシレータチャンバ（１２Ａ）内で放電を起こし、波長を狭帯域化したオシレータレーザ光（２１Ａ）を発生させるオシレータ（１１Ａ）と、
レーザガスが充填された増幅チャンバ（１２Ｂ）内で放電を起こし、オシレータレーザ光（２１Ａ）を増幅する増幅器（１１Ｂ）とを備えた注入同期式レーザ装置において、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）が所定の閾値（Ｉｔｈ）以上となり、かつ、オシレータレーザ光（２１Ａ）のスペクトル線幅（Δλ）が、所定の閾値（Δλｔｈ）よりも狭い状態にある時間内に、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電を発生させるようにしたことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項６】
請求項５記載の注入同期式レーザ装置において、
オシレータトリガ信号によってオシレータ電極（１４Ａ，１５Ａ）に高電圧を印加するオシレータ電源（２３Ａ）と、
増幅トリガ信号によって増幅電極（１４Ｂ，１５Ｂ）に高電圧を印加する増幅電源（２３Ｂ）と、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）の時間変化を検出し、これが所定の閾値（Ｉｔｈ）を越えている時刻（ｔ２，ｔ１）を検出するパワー密度検出手段と、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のスペクトル線幅（Δλ）の時間変化を検出し、これが所定の閾値（Δλｔｈ）よりも狭くなる時刻（ｔ５）を検出するスペクトル線幅検出手段と、
増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電が発生するまでの時間（Δｔ４）を計測する増幅時間計測手段とを備え、
オシレータレーザ光（２１Ａ）のパワー密度（Ｉ）が閾値（Ｉｔｈ）以上となり、かつ、オシレータレーザ光（２１Ａ）のスペクトル線幅（Δλ）が、所定の閾値（Δλｔｈ）よりも狭い状態にある時間内に増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電を発生させるように、オシレータトリガ信号を出力してから増幅トリガ信号を出力するまでの遅延時間（Δｔｄ）を設定したことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項７】
請求項５記載の注入同期式レーザ装置において、
前記パワー密度検出手段は、オシレータチャンバ（１２Ａ）内での放電時に発生するオシレータサイドライトの強度を測定するオシレータサイドライトセンサ（３７Ａ）と、オシレータレーザ光（２１Ａ）のパルスエネルギーを測定するオシレータパワーセンサ（４２Ａ）とを備え、
増幅時間計測手段は、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電時に発生する増幅サイドライトの強度を測定する増幅サイドライトセンサ（３７Ｂ）を備えていることを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項８】
請求項５記載の注入同期式レーザ装置において、
前記パワー密度検出手段は、オシレータレーザ光（２１Ａ）のパルスの時間波形とパルスエネルギーとを測定するオシレータパワーセンサ（４２Ａ）を備え、
増幅時間計測手段は、増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電時に発生する増幅サイドライトの強度を測定する増幅サイドライトセンサ（３７Ｂ）を備えていることを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の注入同期式レーザ装置において、
オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ（１２Ａ）内での放電が起きるまでの時間の変動の大きさと、
増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電が起きるまでの時間の変動の大きさとを考慮して、
増幅チャンバ（１２Ｂ）内での放電を行なうようにしたことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注入同期式のレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、波長を狭帯域化したオシレータレーザ光を発生させるオシレータと、このオシレータレーザ光を増幅してパワーの大きな増幅レーザ光を発生させる増幅器とを備えた、注入同期式レーザ装置が知られている。
【０００３】
図１５に、フッ素分子レーザ装置を例に取って、一般的な注入同期式レーザ装置１１の平面図を示す。図１５において、注入同期式レーザ装置１１は、波長を狭帯域化されたオシレータレーザ光２１Ａを発生させるオシレータ１１Ａと、オシレータレーザ光２１Ａを増幅して増幅レーザ光２１Ｂを発生させる増幅器１１Ｂとを備えている。
【０００４】
オシレータ１１Ａは、フッ素を含むレーザガスを封入したオシレータチャンバ１２Ａを備えており、その前後にはレーザ光を透過するウィンドウ１７Ａ，１９Ａが付設されている。オシレータ１１Ａの内部には、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａが紙面と略垂直に対向して設置されている。
オシレータ電源２３Ａからオシレータ電極１４Ａ，１５Ａ間に高電圧を印加することによってオシレータチャンバ１２Ａ内での放電を起こし、レーザガスを励起してパルスレーザ光であるオシレータレーザ光２１Ａを発生させる。
【０００５】
発生したオシレータレーザ光２１Ａは、オシレータチャンバ１２Ａの後方（図１５中左方）に設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、プリズム３２，３２及びグレーティング３３が設置されている。オシレータレーザ光２１Ａは、プリズム３２，３２でビーム幅を広げられ、グレーティング３３によって、波長を所望の中心波長λｃを中心とした領域に狭帯域化される。
【０００６】
オシレータチャンバ１２Ａの前後方には、それぞれ図示しないスリットが付設され、所定の方向以外に進行するオシレータレーザ光２１Ａを遮って、グレーティング３３の狭帯域化性能を向上させている。
【０００７】
また、増幅チャンバ１２Ｂの前後部には、オシレータレーザ光２１Ａを透過するウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂが付設されている。フロントミラー１６から出射したオシレータレーザ光２１Ａは、有孔凹面鏡３９の小孔４０及びウィンドウ１９Ｂを通って、増幅チャンバ１２Ｂに入射する。
【０００８】
オシレータレーザ光２１Ａは、増幅チャンバ１２Ｂ内で、増幅電源２３Ｂから増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間に高電圧を印加して行なわれる増幅チャンバ１２Ｂ内での放電によってパワーを増幅され、パルスレーザ光である増幅レーザ光２１Ｂが発生する。増幅レーザ光２１Ｂは、凸面鏡３８及び有孔凹面鏡３９で反射して、凸面鏡３８の周囲から増幅レーザ光２１Ｂとなって出射する。
【０００９】
尚、以下の従来技術及び実施形態の説明においては、注入同期式レーザ装置１１として、増幅器１１Ｂが凸面鏡３８及び有孔凹面鏡３９からなる共振器を持つようなＭＯＰＯ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）方式レーザ装置について説明するが、これに限られるものではない。
即ち、共振器を持たなかったり、有孔凹面鏡３９を持たずに、凸面鏡３８や凸面鏡３８の代わりに配置された全反射ミラーのみを有するような、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）方式レーザ装置についても有効である。
【００１０】
図１６に、オシレータレーザ光２１Ａ及び増幅レーザ光２１Ｂの、スペクトル波形の一例を示す。図１６において、横軸が波長λ（単位：ｎｍ）であり、縦軸が強度である。そして、実線がオシレータレーザ光２１Ａの波形であり、破線が増幅レーザ光２１Ｂの波形を示している。尚、比較のために両波形は、それぞれ強度のピーク値を用いて規格化されている。
【００１１】
図１６に示すように、従来の注入同期式レーザ装置１１においては、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλを、露光等に好適な許容範囲内に狭帯域化したとしても、増幅レーザ光２１Ｂにおいては広いスペクトル成分が発生してしまう（ハッチング参照）。
【００１２】
これは、増幅チャンバ１２Ｂ内で発生する自然放出光が種（シード）となって増幅チャンバ１２Ｂ内での放電によって増幅され、増幅器１１Ｂが狭帯域化手段を持たないためにそのまま出射してしまうということによる。以下、このような広い（ブロードな）スペクトル成分を、ブロードバンド成分と呼ぶ。
【００１３】
その結果、例えばこのような注入同期式レーザ装置１１を露光に用いた場合に、露光の解像度が低下してしまうといった不具合が生じることがある。
【００１４】
上記のような問題に鑑み、例えば非特許文献１には、オシレータレーザ光２１Ａのエネルギーを増加させることにより、上記のブロードバンド成分を低減させることができるという技術が示されている。
【００１５】
【非特許文献１】
Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｏｃｋｉｎｇ  ｏｆ  ａ  ＫｒＦ  Ｌａｓｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｕｂｌｅｄ  Ａｒｇｏｎ−Ｉｏｎ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｕｌｓｅ  （ＩＥＥＥ  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＱＵＡＮＴＵＭ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，  ＶＯＬ．２６，  ＮＯ．１，  ＪＡＮ  １９９０  ｐｐ．１６９−１７６）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その後の研究により、オシレータレーザ光２１Ａのエネルギーを増加させるだけでは、必ずしも上記のような効果を得ることができるとは、限らないことが判明した。
【００１７】
即ち、オシレータレーザ光２１Ａのエネルギーが同一であっても、増幅レーザ光２１Ｂのブロードバンド成分をオシレータレーザ光２１Ａと略同一まで低減できる場合と、低減できない場合とが存在することがわかった。
そのため、従来技術のみによっては、露光に適した波長の増幅レーザ光２１Ｂを確実に得ることが困難であった。
【００１８】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、増幅レーザ光のブロードバンド成分をオシレータレーザ光と同程度にまで低減することが可能な注入同期式レーザ装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【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、本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
レーザガスが充填されたオシレータチャンバ内で放電を起こし、波長を狭帯域化したオシレータレーザ光を発生させるオシレータと、
レーザガスが充填された増幅チャンバ内で放電を起こし、オシレータレーザ光を増幅する増幅器とを備えた注入同期式レーザ装置において、
オシレータレーザ光のパワー密度が所定の閾値以上となっている時間内に、増幅チャンバ内での放電を発生させるようにしている。
オシレータレーザ光のパワー密度が所定の閾値以上になった時点で、増幅チャンバ内での放電を発生させることにより、ブロードバンド比率の低い増幅レーザ光を得ることができ、これを露光に用いる場合に好適な露光が可能である。
【００２０】
また本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
オシレータトリガ信号によってオシレータ電極に高電圧を印加するオシレータ電源と、
増幅トリガ信号によって増幅電極に高電圧を印加する増幅電源と、
オシレータレーザ光のパワー密度の時間変化を検出し、これが所定の閾値を越えている時刻を検出するパワー密度検出手段と、
増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ内での放電が発生するまでの時間を計測する増幅時間計測手段とを備え、
オシレータレーザ光のパワー密度が閾値以上となっている間に増幅チャンバ内での放電が発生するように、オシレータトリガ信号を出力してから増幅トリガ信号を出力するまでの遅延時間を設定している。
オシレータトリガ信号の出力時刻と増幅トリガ信号の出力時刻との間の遅延時間を適切に設定することによって、オシレータレーザ光のパワー密度が所定の閾値以上になった時点で、確実に増幅チャンバ内での放電を発生させることができる。
【００２１】
また本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
レーザガスが充填されたオシレータチャンバ内で放電を起こし、波長を狭帯域化したオシレータレーザ光を発生させるオシレータと、
レーザガスが充填された増幅チャンバ内で放電を起こし、オシレータレーザ光を増幅する増幅器とを備えた注入同期式レーザ装置において、
オシレータレーザ光のパワー密度が所定の閾値以上となり、かつ、オシレータレーザ光のスペクトル線幅が、所定の閾値よりも狭い状態にある時間内に、増幅チャンバ内での放電を発生させるようにしている。
即ち、スペクトル線幅がより狭い時点でのオシレータレーザ光を増幅することにより、スペクトル線幅の狭い増幅レーザ光を得ることが可能となる。
【００２２】
また本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
オシレータトリガ信号によってオシレータ電極に高電圧を印加するオシレータ電源と、
増幅トリガ信号によって増幅電極に高電圧を印加する増幅電源と、
オシレータレーザ光のパワー密度の時間変化を検出し、これが所定の閾値を越えている時刻を検出するパワー密度検出手段と、
オシレータレーザ光のスペクトル線幅の時間変化を検出し、これが所定の閾値よりも狭くなる時刻を検出するスペクトル線幅検出手段と、
増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ内での放電が発生するまでの時間を計測する増幅時間計測手段とを備え、
オシレータレーザ光のパワー密度が閾値以上となり、かつ、オシレータレーザ光のスペクトル線幅が、所定の閾値よりも狭い状態にある時間内に増幅チャンバ内での放電を発生させるように、オシレータトリガ信号を出力してから増幅トリガ信号を出力するまでの遅延時間を設定するようにしている。
オシレータトリガ信号の出力時刻と増幅トリガ信号の出力時刻との間の遅延時間を適切に設定することによって、レーザ光のパワー密度が所定の閾値以上、かつ、レーザ光のスペクトル線幅が、所定の閾値よりも狭い状態になった時点で、確実に増幅チャンバ内での放電を発生させることができる。
【００２３】
また本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
前記パワー密度検出手段は、オシレータチャンバ内での放電時に発生するオシレータサイドライトの強度を測定するオシレータサイドライトセンサと、オシレータレーザ光のパルスエネルギーを測定するオシレータパワーセンサとを備え、
増幅時間計測手段は、増幅チャンバ内での放電時に発生する増幅サイドライトの強度を測定する増幅サイドライトセンサを備えている。
これにより、オシレータレーザ光と増幅チャンバ内での放電の発生とを確実に検出できる。
【００２４】
また本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
前記パワー密度検出手段は、オシレータレーザ光のパルスの時間波形とパルスエネルギーとを測定するオシレータパワーセンサを備え、
増幅時間計測手段は、増幅チャンバ内での放電時に発生する増幅サイドライトの強度を測定する増幅サイドライトセンサを備えている。
これにより、オシレータレーザ光と増幅チャンバ内での放電の発生を確実に検出できる。
【００２５】
また本発明に関わる注入同期式レーザ装置は、
オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ内での放電が起きるまでの時間の変動の大きさと、
増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ内での放電が発生するまでの時間の変動の大きさとを考慮して、
増幅チャンバ内での放電を行なうようにしている。
トリガ信号から放電までの時間変動の大きさを考慮することにより、より確実に最適なタイミングで増幅チャンバ内での放電を行なうことが可能となっている。
【００２６】
【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に、実施形態に関わる注入同期式レーザ装置１１の構成図を示す。図１において、図１５と同一の要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。
【００２７】
注入同期式レーザ装置１１は、同期コントローラ３６とレーザコントローラ２９とを備えている。レーザコントローラ２９は、露光機２５と通信回線によって接続されており、互いに通信可能となっている。同期コントローラ３６は、レーザコントローラ２９の指示に基づいてオシレータ電源２３Ａ及び増幅電源２３Ｂに、オシレータトリガ信号及び増幅トリガ信号をそれぞれ送信し、放電のタイミングを決定する。
【００２８】
フロントミラー１６を部分透過したオシレータレーザ光２１Ａは、ビームスプリッタ２２Ａに入射する。そして、一部がサンプリングされてオシレータレーザ光２１Ａのレーザパルスの時間波形とパルスエネルギーとを測定するオシレータパワーセンサ４２Ａと、波長特性を検出するオシレータ波長センサ４３Ａとに入射する。尚、波長特性としては、例えばスペクトル線幅や中心波長λｃ等がある。  オシレータパワーセンサ４２Ａの例としては、バイプラナー光電管や高速のフォトダイオード等がある。レーザパルスの時間波形の瞬時値を積分することにより、パルスエネルギーが測定できる。或いは、レーザパルス波形の測定は高速の光センサでおこない、パルスエネルギーの計測には、フォトダイオードやパイロ素子等の、別のセンサを使用してもよい。
【００２９】
オシレータレーザ光２１Ａのパワーは、オシレータ電源２３Ａからオシレータ電極１４Ａ，１５Ａ間に印加される電圧値に依存する。オシレータコントローラ３５Ａは、オシレータパワーセンサ４２Ａの出力に基づいてオシレータ電源２３Ａに電圧指示信号を出力し、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａ間に印加する電圧値を制御して、オシレータレーザ光２１Ａのパワーを所定値に制御する。
また、オシレータコントローラ３５Ａは、オシレータ波長センサ４３Ａの出力に基づいて、例えばグレーティング３３に対するオシレータレーザ光２１Ａの入射角を調整し、オシレータレーザ光２１Ａの中心波長λｃを所定値に制御する。
【００３０】
また、増幅チャンバ１２Ｂから出射した増幅レーザ光２１Ｂは、ビームスプリッタ２２Ｂに入射し、その一部がサンプリングされて、増幅パワーセンサ４２Ｂ及び増幅波長センサ４３Ｂに入射し、そのパワー（例えば、パルスエネルギーや平均出力）や波長特性を測定される。ここで増幅レーザ光２１Ｂのパワーは、増幅電源２３Ｂから増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間に印加される電圧値に依存する。増幅コントローラ３５Ｂは、増幅パワーセンサ４２Ｂの出力に基づいて増幅電源２３Ｂに電圧指示信号を出力し、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間に印加される電圧値を制御して、増幅レーザ光２１Ｂのパワーを所定値に制御する。
ビームスプリッタ２２Ｂを透過した増幅レーザ光２１Ｂは、露光機２５に入射して、露光用光となる。
【００３１】
オシレータチャンバ１２Ａの側方には、図示しない窓が設けられており、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電時に発生する自然放出光（以下、オシレータサイドライトと呼ぶ）を検出するための、オシレータサイドライトセンサ３７Ａが付設されている。オシレータサイドライトセンサ３７Ａは、オシレータコントローラ３５Ａに接続されており、オシレータコントローラ３５Ａはオシレータサイドライトセンサ３７Ａの出力信号に基づいて、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電の発生を検知する。
【００３２】
増幅チャンバ１２Ｂの側方には、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電時に発生する自然放出光（以下、増幅サイドライトと呼ぶ）を検出するための、増幅サイドライトセンサ３７Ｂが付設されている。増幅サイドライトセンサ３７Ｂは、増幅コントローラ３５Ｂに接続されており、増幅コントローラ３５Ｂは増幅サイドライトセンサ３７Ｂの出力信号に基づいて、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電の発生を検知する。
なお、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電及び増幅チャンバ１２Ｂ内での放電の発生を検知する手段としては、オシレータサイドライトセンサ３７Ａ及び増幅サイドライトセンサ３７Ｂに限るものではない。例えば、オシレータ電源２３Ａ及び増幅電源２３Ｂの、スイッチング動作をモニタしてもよい。
【００３３】
次に、レーザ光におけるスペクトル純度及びブロードバンド比率について説明する。
スペクトル純度とは、スペクトルエネルギーの集中度に関する１つの指標であり、スペクトル波形全体の面積のうち、中心波長を中心とした、ある面積比率（一般的には９０％又は９５％）を占めるスペクトル線幅で表される。
【００３４】
図２に、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル波形の一例を示す。図２において、横軸は波長λ、縦軸がその強度であり、中心波長はλｃで表されている。
このとき、ハッチングで示した波長λｃ±Δλｃの領域におけるスペクトル波形の面積が、スペクトル波形全体の面積の例えば９５％を占めている場合に、ハッチング領域のスペクトル線幅（２・Δλｃ）を、オシレータレーザ光２１Ａの９５％純度幅（Ｅ９５）と言う。
【００３５】
図３に、オシレータレーザ光２１Ａ（実線）及び増幅レーザ光２１Ｂ（破線）のスペクトル波形の一例を示す。尚、比較のために両波形は、それぞれ強度のピーク値を用いて、規格化されている。
オシレータレーザ光２１Ａの９５％純度（Ｅ９５）内に入る、増幅レーザ光２１Ｂのエネルギー（ハッチング領域の面積）をＳ（ＮＲ）とし、増幅レーザ光２１Ｂの総エネルギーをＳ（Ｔｏｔａｌ）とすると、次の数式１で表すηを、ブロードバンド比率と呼ぶ。
η＝１−Ｓ（ＮＲ）／Ｓ（Ｔｏｔａｌ）  …………  （１）
即ち、ブロードバンド比率ηが低いほど、オシレータレーザ光２１Ａに近いスペクトル線幅Δλの増幅レーザ光２１Ｂを得ることができる。
【００３６】
次に、低いブロードバンド比率ηを得るための、オシレータレーザ光２１Ａの条件について、説明する。
図４、図５に、パルスエネルギーの総和が略同一のオシレータレーザ光２１Ａの、１パルスにおける時間的なパワー密度Ｉの変動をグラフで示す。図４、図５において、横軸が時刻ｔであり、縦軸が各時刻におけるオシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉ（単位：Ｗ／ｃｍ＾２）である。
【００３７】
尚、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉとは、有効凹面鏡３９の小孔４０を通過したオシレータレーザ光２１Ａのパワーを、増幅チャンバ１２Ｂから出射した増幅レーザ光２１Ｂの断面積で除したものである。また、増幅レーザ光２１Ｂのパワー密度Ｉとは、増幅レーザ光２１Ｂのパワーを、やはり増幅チャンバ１２Ｂから出射した増幅レーザ光２１Ｂの断面積で除したものである。
【００３８】
図４に示したオシレータレーザ光２１Ａの、１パルスにおける時間的なパワー密度Ｉの変動においては、すべての時間において、パワー密度Ｉが所定の閾値Ｉｔｈ未満となっているのに対し、図５に示したオシレータレーザ光２１Ａの、１パルスにおける時間的なパワー密度Ｉの変動においては、時刻ｔ２〜ｔ１におけるパワー密度が、所定の閾値Ｉｔｈを越えている。
【００３９】
このとき、図４に示したようなパワー密度の時間分布を有するオシレータレーザ光２１Ａを用いて増幅レーザ光２１Ｂを発生させた場合には、エネルギーが高くても、増幅レーザ光２１Ｂのブロードバンド比率ηは高くなってしまう。
【００４０】
これに対して、図５に示したようなパワー密度の時間分布を有するオシレータレーザ光２１Ａを増幅チャンバ１２Ｂに入射させ、パワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えている間に増幅チャンバ１２Ｂ内で放電を発生させるようにすると、増幅レーザ光２１Ｂのブロードバンド比率ηが低くなることが判明した。
【００４１】
図６に、横軸にオシレータレーザ光のパワー密度Ｉ、縦軸に、１からブロードバンド比率ηを引いた（１−η）及び増幅レーザ光２１ＢのパワーＷを取ったグラフを示す。図６に示すように、パワー密度Ｉが所定の閾値Ｉｔｈを越えると、１からブロードバンド比率を引いた（１−η）が１に近くなり、所望の値（１−ηｔｈ）を越える。
【００４２】
即ち、本発明は、ある時点での瞬間的なパワー密度Ｉが、所定の閾値Ｉｔｈを越えているオシレータレーザ光２１Ａを増幅チャンバ１２Ｂに入射させ、瞬間的なパワー密度Ｉが所定の閾値Ｉｔｈを越えている時間内に増幅チャンバ１２Ｂ内で放電を発生させる。これにより、低いブロードバンド比率ηの増幅レーザ光２１Ｂを得るようにするものである。
【００４３】
図７の最上部に、オシレータトリガ信号ならびに増幅トリガ信号のタイミングチャートを示す。また図７の中部にオシレータサイドライト（破線）の強度及びオシレータレーザ光２１Ａ（実線）のパワー密度Ｉの時間的変化の波形を示す。また図７の下部に、増幅器１１Ｂにおけるサイドライト（破線）の強度及び増幅レーザ光２１Ｂ（実線）のパワー密度Ｉの、時間的変化の波形を示す。図７の中部及び下部において、縦軸が強度及びパワー密度Ｉ、横軸が時刻ｔである。
尚、図７において、サイドライト（破線）はサイドライトセンサ３７Ａ，３７Ｂ、レーザ光２１Ａ，２１Ｂは、パワーセンサ４２Ａ，４２Ｂにより、その強度及びパワー密度Ｉの時間的変化の測定を行なっている。
【００４４】
図７に示すように、同期コントローラ３６からオシレータ電源２３Ａにオシレータトリガ信号が出力され、時間Δｔ０経過後、時刻ｔ０においてオシレータチャンバ１２Ａ内での放電が起きてオシレータサイドライトが発生する。これによってオシレータチャンバ１２Ａ内部のレーザガスが励起され、オシレータレーザ光２１Ａが発生する。
【００４５】
そして、時刻ｔ２においてパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えたオシレータレーザ光２１Ａは、ピークを過ぎた後に次第に減衰し、時刻ｔ１において閾値Ｉｔｈよりも小さくなる。従って、ブロードバンド比率ηの低い増幅レーザ光２１Ｂを得るためには、時刻ｔ２〜ｔ１の間に、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が発生するようにすればよい。
【００４６】
増幅器１１Ｂにおいては、同期コントローラ３６から増幅電源２３Ｂに増幅トリガ信号が出力され、時間Δｔ４経過後、時刻ｔ４において、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が開始されて増幅サイドライトが発生する。これによって増幅チャンバ１２Ｂ内部のレーザガスが励起され、時刻ｔ３に、増幅レーザ光２１Ｂが発生する。
【００４７】
オシレータトリガ信号が出力されてから時刻ｔ２までの所要時間を時間Δｔ０２、時刻ｔ２から時刻ｔ１までの所要時間を時間Δｔ１、増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が開始される時刻ｔ４までの所要時間を時間Δｔ４とする。
また、オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ１２Ａ内での放電が開始される時刻ｔ０までの所要時間をΔｔ０、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの所要時間を時間Δｔ２とする。さらに、オシレータトリガ信号が出力されてから、増幅トリガ信号が出力されるまでの遅延時間をΔｔｄとする。
【００４８】
図８に、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電のタイミングを最適化するための第１実施形態に関わる概略手順を、フローチャートで示す。
図８において、レーザコントローラ２９は、まず所定の条件で調整発振と呼ばれる予備的な発振を行なって、時刻ｔ２，ｔ１を測定する（ステップＳ１０１）。
【００４９】
そして、この時刻ｔ２，ｔ１に基づいて、時刻ｔ４が時刻ｔ２〜ｔ１間に入るためには、オシレータトリガ信号の出力から増幅トリガ信号が出力されるまでの遅延時間Δｔｄが、どのような値を取ればよいかを求める（ステップＳ１０２）。そして、ステップＳ１０２で求めた遅延時間Δｔｄに基づいて、オシレータトリガ信号及び増幅トリガ信号を出力し、露光のためのレーザ発振（以下、露光発振と言う）を行なう（ステップＳ１０３）。
【００５０】
図９に、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電のタイミングを最適化するための、第１実施形態に関わる詳細な手順をフローチャートで示す。
まず、同期コントローラ３６はレーザコントローラ２９の指示に従い、オシレータ電源２３Ａに対するオシレータトリガ信号を出力する（ステップＳ２０１）。これに伴い、オシレータ１１Ａからオシレータレーザ光２１Ａが発生する（ステップＳ２０２）。
【００５１】
オシレータパワーセンサ４２Ａは、オシレータレーザ光２１Ａのパルスの時間波形（パワー密度Ｉの時間的変化）とパルスエネルギーとを検出し、その出力信号を同期コントローラ３６に送信する（ステップＳ２０３）。
同期コントローラ３６は、これを閾値Ｉｔｈと比較して、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えた時刻ｔ２及びオシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈ未満となった時刻ｔ１を求める（ステップＳ２０６）。
【００５２】
そして同期コントローラ３６は、これらのデータから、上記時刻ｔ２から上記時刻ｔ１までの時間Δｔ１と、オシレータトリガ信号が出力されてから上記時刻ｔ２までの時間Δｔ０２とを求める（ステップＳ２０７）。
もしくはΔｔ０２に代えて、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始時刻ｔ０から上記時刻ｔ２までの時間Δｔ２を算出するとともに、オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ１２Ａ内での放電が開始されるまでの時間Δｔ０を求めてもよい。ここで、時間Δｔ０，Δｔ２を求めるにあたっては、オシレータサイドライトセンサ３７Ａが検出した、オシレータサイドライトの発生時刻（オシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始時刻）ｔ０もデータとして用いる。
【００５３】
次に同期コントローラ３６はレーザコントローラ２９の指示に従い、増幅電源２３Ｂに対する増幅トリガ信号を出力する（ステップＳ２１０）。これに伴い、増幅器１１Ｂから増幅レーザ光２１Ｂが発生する（ステップＳ２１１）。
【００５４】
増幅サイドライトセンサ３７Ｂは、増幅サイドライトを検出し、その出力信号を同期コントローラ３６に送信する（ステップＳ２１２）。同期コントローラ３６は、これに基づいて、増幅トリガ信号の出力から増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が開始される時刻ｔ４までの時間Δｔ４を求める（ステップＳ２１３）。
以上、ステップＳ２０１〜Ｓ２１３が、図８におけるステップＳ１０１に相当する。
【００５５】
そして同期コントローラ３６は、増幅チャンバ１２Ｂ内で放電が開始される時刻ｔ４が、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度が閾値Ｉｔｈを越える時刻ｔ２〜ｔ１の間に来るように、時間Δｔ０２（もしくはΔｔ０，Δｔ２），Δｔ１，Δｔ４に基づき、オシレータトリガ信号の出力から増幅トリガ信号の出力までの遅延時間Δｔｄを定める（ステップＳ２１４）。
【００５６】
露光発振においては、同期コントローラ３６は、レーザコントローラ２９の指示に基づき、オシレータトリガ信号をオシレータ電源２３Ａに出力し（ステップＳ２１５）、遅延時間Δｔｄだけ後に、増幅トリガ信号を増幅電源２３Ｂに出力する（ステップＳ２１６）。
【００５７】
以上説明したように第１実施形態によれば、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えた時点で、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が発生するようにしている。これにより、ブロードバンド比率ηの低い増幅レーザ光２１Ｂを得ることができ、これを露光に用いる場合に好適な露光が可能である。
【００５８】
またこれを実現する手段として、オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えた時刻ｔ２までの時間Δｔ０２、時刻ｔ２からパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈ未満となる時刻ｔ１までの時間Δｔ１、及び増幅トリガ信号が出力されてから増幅チャンバ内での放電が開始されるまでの時間Δｔ４を求めている。
そして、これらのデータから、オシレータトリガ信号を出力してから増幅トリガ信号を出力するまでの遅延時間Δｔｄを、定めている。これにより、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えた時点で、確実に増幅チャンバ１２Ｂ内での放電を発生させることが可能である。
尚、上記時間Δｔ０２に代えて、オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ１２Ａ内での放電が開始されるまでの時間Δｔ０、及びオシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始時刻ｔ０から上記時刻ｔ２までの時間Δｔ２を求めてもよい。
【００５９】
また、上記フローチャートにおいては、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７においてオシレータ１１Ａを発振させて、時間Δｔ０２（又は時間Δｔ０及びΔｔ２）及びΔｔ１を求め、その後にステップＳ２１０〜Ｓ２１３において、増幅器１１Ｂを発振させて時間Δｔ４を求めているが、これに限られるものではない。即ち、逆の順序で求めてもよく、同時に並行して求めてもよい。
【００６０】
また、調整発振を行なった後、露光発振を行なうようにしているが、露光発振中にも、所定パルス発振ごとや所定時間経過ごとに調整発振を行なって、そのたびに遅延時間Δｔｄを求め、これを補正してもよい。これらは、以下の実施形態についても同様である。
【００６１】
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、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電の開始（時刻ｔ４）が、時刻ｔ２〜ｔ１のどの時点で起きてもいいように説明したが、第２実施形態においては、そのタイミングをより最適化する。
【００６２】
図１０に、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλの時間的推移を示す。図１０において、横軸が時刻ｔであり、縦軸がスペクトル線幅Δλである。ここで、図１０の時間原点は、サイドライトの立ち上がり開始時刻、即ち、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電の開始時刻である。図１０に示すように、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλは、時間が経過するに従って、発生直後よりも狭くなっていく。
【００６３】
即ち、比較的初期（例えば時刻ｔＡ）に出射したオシレータレーザ光２１Ａは、グレーティング３３に数回程度しか反射されておらず、充分に回折されていないため、中心波長λｃから外れた波長の光をも含んでいる。その結果、全体としてスペクトル線幅Δλが広がっている。
【００６４】
これに対し、充分時間が経過してから（例えば時刻ｔＢ）出射したオシレータレーザ光２１Ａは、グレーティング３３に多数回回折されているため、中心波長λｃから外れた波長を殆んど含んでおらず、狭いスペクトル線幅Δλとなっている。
【００６５】
従って図１０において、時刻ｔＡにおけるオシレータレーザ光２１Ａを増幅するよりも、スペクトル線幅Δλの狭くなった時刻ｔＢにおけるオシレータレーザ光２１Ａを増幅したほうが、増幅レーザ光２１Ｂのスペクトル線幅Δλを狭くすることができる。
【００６６】
ここで、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλの狭帯域化は、サイドライトが発生した時点から開始される。しかしながら、オシレータレーザ光２１Ａが共振器外に出力されるのは、サイドライトが発生してから所定の時間が経過してからとなる。従って、スペクトル線幅Δλの計測は、レーザパルスが立ち上がってから行なわれる。
【００６７】
発明者らは、オシレータ１１Ａにおいて、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａへの印加電圧や、オシレータチャンバ１２Ａ内のレーザガスのフッ素濃度、或いはレーザガスの圧力等の発振条件を調整して、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始からオシレータレーザ光２１Ａが立ち上がるまでの時間を変化させた。そして、立ち上がるまでの時間のそれぞれの場合に対して、スペクトル線幅Δλの時間的推移を計測した。その結果、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始時点から計測開始までの時間に関わらず、スペクトル線幅Δλの時間的推移は、いずれも図１０に示したものと略同一の曲線上にプロットされた。
【００６８】
そこで、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始からオシレータレーザ光２１Ａが立ち上がるまでの時間が、できるだけ短くなるように上記の各発振条件を定めた状態で、スペクトル線幅Δλの時間的推移を計測した。
尚、スペクトル線幅Δλの時間的推移の検出は、オシレータ波長センサ４３Ａを用いて行ったが、これに限るものではなく、注入同期式レーザ装置１１と独立した個別の検出器で測定してもよい。
【００６９】
以下、具体的に説明する。
図１１の最上部に、オシレータトリガ信号ならびに増幅トリガ信号のタイミングチャートを示す。また図１１の中部に、図１０に示したオシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλの時間的推移を、破線Ｈによって示す。さらに図１１の中部に、第２実施形態に関わるオシレータサイドライト（破線）の強度及びオシレータレーザ光２１Ａ（実線）のパワー密度Ｉの、時間的変化の波形を示す。
【００７０】
さらに図１１の下部に、増幅器１１Ｂにおけるサイドライト（破線）の強度及び増幅レーザ光２１Ｂ（実線）のパワー密度Ｉの、時間的変化の波形を示す。
図１１の中部及び下部において、左の縦軸が強度及びパワー密度Ｉ、右の縦軸がスペクトル線幅Δλ、横軸が時刻ｔである。
【００７１】
図１１において、Δλｔｈを、所望するスペクトル線幅Δλの上限値とする。
オシレータトリガ信号が出力されてから時間Δｔ０６が経過した（オシレータサイドライトが発生した時刻ｔ０から時間Δｔ６が経過した）時刻ｔ５において、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλは、上限値Δλｔｈよりも小さくなって、所望する許容範囲内に入る。尚、第１実施形態と同様に、時刻ｔ２から時刻ｔ１の間に、パワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈ以上となっている。
従って、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が開始される時刻ｔ４が、時刻ｔ５〜ｔ１の間に来るように、オシレータトリガ信号を出力してから増幅トリガ信号を出力するまでの遅延時間Δｔｄを定めればよい。
【００７２】
図１２に、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電のタイミングを最適化するための、第２実施形態に関わる手順をフローチャートで示す。
ステップＳ３００において、オシレータチャンバ内での放電開始から、オシレータレーザ光１２Ａが発生するまでの時間ができるだけ短くなるように、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａへの印加電圧や、オシレータチャンバ１２Ａ内のレーザガスのフッ素濃度、或いはレーザガスの圧力等を調整する。そして、オシレータチャンバ内での放電開始時点を原点としてスペクトル線幅Δλの時間的推移を検出する。
【００７３】
尚、上記したように、スペクトル線幅Δλの時間的推移の検出は、オシレータ波長センサ４３Ａを用いても、注入同期式レーザ装置１１とは独立した個別の検出器で測定してもよい。
測定データは、同期コントローラ３６に記憶される。
このとき、上記スペクトル線幅Δλの時間的推移は、オシレータ１１Ａの狭帯域化ボックス３１内の狭帯域化素子（ここではプリズム３２及びグレーティング３３）の性能、及びオシレータ１１Ａの共振器長に依存するので、これらが変化しない限り再度測定する必要はない。
【００７４】
ステップＳ３００で、スペクトル線幅Δλの時間的推移のデータを採取後、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａへの印加電圧や、オシレータチャンバ１２Ａ内のレーザガスのフッ素濃度、レーザガスの圧力等を所定条件に戻す。
図１２におけるステップＳ３０１〜Ｓ３０３は、ステップ２０１〜２０３と同一であるので、説明を省略する。
【００７５】
同期コントローラ３６は、ステップＳ３００で記憶したスペクトル線幅Δλの時間的推移のデータ、及びステップＳ３０３で受信したオシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉの時間的変化のデータに基づき、パワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越え、かつスペクトル線幅Δλが所定の上限値Δλｔｈよりも小さくなった時刻ｔ５及びオシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈ未満となった時刻ｔ１を求める（ステップＳ３０７）。
【００７６】
そして同期コントローラ３６は、これらのデータから、上記時刻ｔ５から上記時刻ｔ１までの時間Δｔ５、及びオシレータトリガ信号が出力されてから上記時刻ｔ５までの時間Δｔ０６を求める。
もしくは時間Δｔ０６に代えて、オシレータチャンバ１２Ａ内での放電開始時刻ｔ０から上記時刻ｔ５までの時間Δｔ６を算出するとともに、オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ１２Ａ内で放電が開始されるまでの時間Δｔ０を求めてもよい。ここで、時間Δｔ０，Δｔ６を求めるにあたっては、オシレータサイドライトセンサ３７Ａが検出した、オシレータサイドライトの発生時刻（オシレータチャンバ１２Ｂ内での放電開始時刻）ｔ０もデータとして用いる（ステップＳ３０８）。
【００７７】
次に同期コントローラ３６は、レーザコントローラ２９の指示に従い、増幅電源２３Ｂに対する増幅トリガ信号を出力する（ステップＳ３１０）。これに伴い、増幅器１１Ｂから増幅レーザ光２１Ｂが発生する（ステップＳ３１１）。
【００７８】
増幅サイドライトセンサ３７Ｂは、増幅サイドライトを検出し、その出力信号を同期コントローラ３６に送信する（ステップＳ３１２）。同期コントローラ３６は、これに基づいて、増幅トリガ信号の出力から増幅チャンバ１２Ｂ内での放電が開始されるまでの時間Δｔ４を求める（ステップＳ３１３）。
【００７９】
そして同期コントローラ３６は、時間Δｔ０６（もしくは、Δｔ０、Δｔ６），Δｔ５，Δｔ４に基づき、オシレータトリガ信号の出力から増幅トリガ信号の出力までの遅延時間Δｔｄを定める（ステップＳ３１４）。これにより、増幅チャンバ１２Ｂ内で放電が発生する時刻ｔ４が、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度が閾値Ｉｔｈを越え、かつスペクトル線幅Δλが所定の上限値Δλｔｈよりも小さくなった、時刻ｔ５〜ｔ１の間に来るようになる。
【００８０】
露光発振においては、同期コントローラ３６は、レーザコントローラ２９の指示に基づき、オシレータトリガ信号をオシレータ電源２３Ａに出力し（ステップＳ３１５）、遅延時間Δｔｄだけ後に、増幅トリガ信号を増幅電源２３Ｂに出力する（ステップＳ３１６）。
【００８１】
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、オシレータレーザ光２１Ａのパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越えた時点で、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電を発生させている。そして更に、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλが次第に狭くなるのを利用して、なるべく狭い状態のオシレータレーザ光２１Ａを増幅するようにしている。
【００８２】
これにより、ブロードバンド比率ηがより低く、オシレータレーザ光２１Ａに近いスペクトル線幅Δλの増幅レーザ光２１Ｂを得ることができ、これを露光に用いる場合に、好適な露光が可能である。
尚、Δｔｈを所望するスペクトル線幅Δλの上限値としたが、これに限られるものではなく、例えばもう少し小さな閾値Δｔｈとすることにより、より確実にブロードバンド比率ηの低い増幅レーザ光２１Ｂを得ることができる。
【００８３】
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、オシレータトリガ信号を出力してからオシレータサイドライト（即ちオシレータチャンバ１２Ａ内での放電）が発生するまでの時間Δｔ０と、増幅トリガ信号を出力してから増幅サイドライト（即ち増幅チャンバ１２Ｂ内での放電）が発生するまでの時間Δｔ４とを、ほぼ不変と仮定して説明していた。
【００８４】
しかしながら実際には、トリガ信号からサイドライト（即ちチャンバ１２Ａ，１２Ｂ内での放電）の発生までの時間には、オシレータ１１Ａ及び増幅器１１Ｂの双方において、レーザパルスごとに変動が生じる。これを、ジッタと呼ぶ。
【００８５】
ジッタは、例えば電極１４，１５間に印加される高電圧や、高圧電源２３内部の温度によって変化することが知られている。またジッタの大きさは、オシレータ１１Ａと増幅器１１Ｂでは、互いに相違することが多い。
【００８６】
従って、第３実施形態においては、オシレータ１１Ａ及び増幅器１１Ｂのそれぞれのジッタについて予め測定しておき、ジッタ分だけタイミングがずれても良好に放電が行なわれるように、制御を行なうようにしている。
【００８７】
図１３の最上部に、オシレータトリガ信号ならびに増幅トリガ信号のタイミングチャートを示す。また図１３の中部に、図１０に示したオシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλの時間的推移を、破線Ｈによって示す。さらに図１３の中部に、第３実施形態に関わるオシレータサイドライト（破線）の強度及びオシレータレーザ光２１Ａ（実線）のパワー密度Ｉの、時間的変化の波形を示す。
【００８８】
また図１３の下部に、増幅器１１Ｂにおけるサイドライト（破線）の強度及び増幅レーザ光２１Ｂ（実線）のパワー密度Ｉの、時間的変化の波形を示す。図１３において、左の縦軸が強度及びパワー密度Ｉ、右の縦軸がスペクトル線幅Δλ、横軸が時刻ｔである。
【００８９】
オシレータ１１Ａにおいては、時刻ｔ２にパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈを越え、時刻ｔ５においてスペクトル線幅Δλが上限値Δλｔｈよりも狭くなる。そして、時刻ｔ１にパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈよりも小さくなる。従って、第２実施形態と同様に、増幅チャンバ内での放電が開始される時刻ｔ４が時刻ｔ５〜ｔ１の間に来るように、オシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ内での放電が開始されるまでの遅延時間Δｔｄを定めればよい。
【００９０】
ところが、オシレータ１１Ａ及び増幅器１１Ｂのジッタの影響によって、時刻ｔ５，ｔ１，及びｔ４に誤差が生じ、時刻ｔ４が時刻ｔ５〜ｔ１の間から外れることがある。
これを防ぐために第３実施形態においては、オシレータ１１Ａ及び増幅器１１Ｂのジッタの大きさに対応した時間ΔｔＡだけ考慮して、時刻ｔ５を後方に修正し、時刻ｔ５１とする。また、上記ジッタの大きさに対応した時間ΔｔＢだけ考慮して、上記時刻ｔ１を前方に修正し、時刻ｔ１１とする。
【００９１】
そして、時刻ｔ４が時刻ｔ５〜ｔ１の間に来るように遅延時間Δｔｄを定めるのではなく、時刻ｔ４が時刻ｔ５１〜ｔ１１の、より短い時間Δｔ９内に来るように、遅延時間Δｔｄを定める。これにより、ジッタが生じても、常にパワー密度Ｉが閾値Ｉｔｈ以上で、かつスペクトル線幅Δλが上限値Δλｔｈよりも小さくなった時点で、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電を行なうことが可能となる。
【００９２】
図１４に、増幅チャンバ１２Ｂ内での放電のタイミングを最適化するための第３実施形態に関わる手順を、フローチャートで示す。
図１４のステップＳ４００１において、同期コントローラ３６は、第２実施形態のステップＳ３００と同様にして、オシレータレーザ光２１Ａのスペクトル線幅Δλの時間的推移を記憶する。次に同期コントローラ３６は、オシレータ１１Ａ及び増幅器１１Ｂにトリガ信号をそれぞれ出力してそれぞれのジッタの大きさを予め測定し、このジッタの大きさに基づいて、時間ΔｔＡ，ΔｔＢを定める（ステップＳ４００２）。
【００９３】
図１４におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０７は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７と同一であるので、説明を省略する。そして同期コントローラ３６は、時間ΔｔＡ，ΔｔＢに基づいて時刻ｔ５，ｔ１をそれぞれ時刻ｔ５１，ｔ１１に修正する（ステップＳ４０８）。
【００９４】
さらに同期コントローラ３６は、これらのデータから、上記時刻ｔ５１から上記時刻ｔ１１までの時間Δｔ９とオシレータトリガ信号が出力されてから上記時刻ｔ５１までの時間Δｔ０１０とを求める。
もしくは時間Δｔ０１０に代えて、オシレータチャンバ内での放電開始時刻ｔ０から上記時刻ｔ５１までの時間Δｔ１０、及びオシレータトリガ信号が出力されてからオシレータチャンバ１２Ａ内での放電が開始されるまでの時間Δｔ０を求めてもよい。ここで、時間Δｔ０，Δｔ１０を求めるときは、オシレータサイドライトセンサ３７Ａが検出した、オシレータサイドライトが発生した時刻（オシレータチャンバ１２Ｂ内での放電開始時刻）ｔ０もデータとして用いる（ステップＳ４０８）。
【００９５】
ステップＳ４１０〜Ｓ４１３に関しては、ステップＳ３１０〜Ｓ３１３と同一であるので、説明を省略する。そして同期コントローラ３６は、増幅チャンバ１２Ｂ内で放電が発生する時刻ｔ４が、時刻ｔ５１〜ｔ１１の間に来るように、時間Δｔ０１０（もしくは、Δｔ０、Δｔ１０），Δｔ９、Δｔ４に基づき、オシレータトリガ信号の出力から増幅トリガ信号の出力までの遅延時間Δｔｄを定める（ステップＳ４１４）。
【００９６】
露光発振においては、同期コントローラ３６は、レーザコントローラ２９の指示に基づき、オシレータトリガ信号をオシレータ電源２３Ａに出力し（ステップＳ４１５）、そのときの印加する高電圧における遅延時間Δｔｄだけ後に、増幅トリガ信号を増幅電源２３Ｂに出力する（ステップＳ４１６）。
【００９７】
尚、ステップＳ４００１，Ｓ４００２における時間ΔｔＡ，ΔｔＢの測定は、例えば所定発振パルス数ごとや所定時間ごとなど、適宜行なうとさらによい。これによって、例えば電極１４，１５の消耗やレーザガスの劣化など、さまざまな原因によるジッタの変動を補正することができ、適正なタイミングで増幅チャンバ１２Ｂ内での放電を行なうことができる。
【００９８】
以上説明したように第３実施形態によれば、オシレータ１１Ａ及び増幅器１１Ｂにおけるジッタの大きさを予め測定し、オシレータトリガ信号から増幅トリガ信号までの遅延時間Δｔｄを、そのジッタの大きさ分だけ修正している。
これにより、ジッタが変動しても、その分だけ予め修正を行なっているので、最適なタイミングで増幅を行なうことができ、ブロードバンド比率ηの低い増幅レーザ光２１Ｂを、常に得ることが可能となっている。
【００９９】
尚、上記の説明においては、同期コントローラ３６が中心となってトリガ信号の出力時間を制御するように説明したが、これに限られるものではなく、オシレータコントローラ３５Ａや増幅コントローラ３５Ｂが中心になって行なってもよく、レーザコントローラ２９が行なってもよい。
また、上記の説明は、フッ素分子レーザ装置を例に取って説明を行なったが、エキシマレーザ装置等においても、同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に関わる注入同期式レーザ装置の構成図。
【図２】オシレータレーザ光及び増幅レーザ光のスペクトル波形の一例を示す説明図。
【図３】オシレータレーザ光及び増幅レーザ光のスペクトル波形の一例を示す説明図。
【図４】オシレータレーザ光の時間的なパワーの変動を示すグラフ。
【図５】オシレータレーザ光の時間的なパワーの変動を示すグラフ。
【図６】オシレータレーザ光のパワー密度とブロードバンド比率との関係を示すグラフ。
【図７】第２実施形態に関わるサイドライト及びレーザ光のパワー密度の波形を示すグラフ。
【図８】増幅チャンバ内での放電のタイミングを最適化するための第１実施形態に関わる概略手順を示すフローチャート。
【図９】増幅チャンバ内での放電のタイミングを最適化するための第１実施形態に関わる手順を示すフローチャート。
【図１０】オシレータレーザ光のスペクトル線幅の時間的推移を示すグラフ。
【図１１】第２実施形態に関わるサイドライト及びレーザ光のパワー密度の波形を示すグラフ。
【図１２】増幅チャンバ内での放電のタイミングを最適化するための第２実施形態に関わる手順を示すフローチャート。
【図１３】第３実施形態に関わるサイドライト及びレーザ光のパワー密度の波形を示すグラフ。
【図１４】増幅チャンバ内での放電のタイミングを最適化するための第３実施形態に関わる手順を示すフローチャート。
【図１５】一般的な注入同期式レーザ装置の平面図。
【図１６】オシレータレーザ光及び増幅レーザ光のスペクトル波形の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１１：エキシマレーザ装置、１２Ａ：オシレータチャンバ、１２Ｂ：増幅チャンバ、１４Ａ，１５Ａ：オシレータ電極、１４Ｂ，１５Ｂ：増幅電極、１６：フロントミラー、１７，１９：ウィンドウ、２１Ａ：オシレータレーザ光、２１Ｂ：増幅レーザ光、２２：ビームスプリッタ、２３Ａ：オシレータ電源、２３Ｂ：増幅電源、２５：露光機、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、３５Ａ：オシレータコントローラ、３５Ｂ：増幅コントローラ、３６：同期コントローラ、３７Ａ：オシレータサイドライトセンサ、３７Ｂ：増幅サイドライトセンサ、３８：凸面鏡、３９：有孔凹面鏡、４０：小孔、４２Ａ：オシレータパワーセンサ、４２Ｂ：増幅パワーセンサ、４３Ａ：オシレータ波長センサ、４３Ｂ：増幅波長センサ。
【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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