(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構により光学部品を回転させてパルスレーザ光(21)が狭帯域化光学素子(33)に入射する入射角度(φ)を変更する光学部品回転手段と、
前記光学部品回転手段を駆動して前記入射角度(φ)を変更し、パルスレーザ光(21)の中心波長(λc)を所定の目標波長(λ0)に制御するレーザコントローラ(29)とを備えたレーザ装置用波長制御装置において、
前記光学部品回転手段は、互いに独立して同一の光学部品を回転させる第１の駆動機構(41)と第２の駆動機構(40)とを備え、
前記レーザコントローラ(29)は、
レーザ発振の休止中に生じる中心波長(λc)の休止ドリフトに基づいて、中心波長(λc)が目標波長(λ0)に近づくように前記第１の駆動機構(41)に指令を出力して休止中に光学部品を回転させ、
レーザ発振の休止中に目標波長(λ0)の変更を指示する波長変更指令を受けると、前記第１の駆動機構(41)への指令の出力と共に、当該波長変更指令に基づいて、中心波長(λc)が新たな目標波長(λn)に近づくように前記第２の駆動機構(40)に指令を出力して休止中に光学部品を回転させることを特徴とするレーザ装置用波長制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ装置用波長制御装置において、
前記第１駆動機構(41)が圧電素子ユニットであり、
前記第２駆動機構(40)がステッピングモータユニットであることを特徴とするレーザ装置用波長制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のレーザ装置用波長制御装置において、
前記第１駆動機構(41)と第２駆動機構(40)とが直列に配されていることを特徴とするレーザ装置用波長制御装置。
【請求項４】
駆動機構により光学部品をレーザ光軸(20)に対して回転させてパルスレーザ光(21)の狭帯域化光学素子(33)への入射角度(φ)を変更し、
パルスレーザ光(21)の中心波長(λc)を所定の目標波長(λ0)に制御するレーザ装置の波長制御方法において、
互いに独立して同一の光学部品を回転させる第１の駆動機構(41)と第２の駆動機構(40)を使用し、
レーザ発振の休止中に生じる中心波長(λc)のずれに基づいて、中心波長(λc)が目標波長(λ0)に近づくように第１の駆動機構(41)に指令を出力して休止中に光学部品を回転させ、
レーザ発振の休止中に、目標波長(λ0)の変更を指示する波長変更指令を受けると、第１の駆動機構(41)への指令の出力と共に、前記波長変更指令に基づいて、中心波長(λc)が新たな目標波長(λn)に近づくように第２の駆動機構(40)に指令を出力して休止中に光学部品を回転させることを特徴とするレーザ装置用波長制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エキシマレーザ装置の中心波長を所望の目標波長に制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エキシマレーザ装置等から発振したレーザ光を狭帯域化し、その中心波長を所望の値に制御する波長制御技術が知られており、例えば特開平５−２８３７８５号公報に示されている。図７は、同公報に開示されたレーザ装置の構成図を表しており、以下図７に基づいて従来技術を説明する。
【０００３】
図７において、エキシマレーザ装置１１は、レーザ媒質であるレーザガスを封入し、両端部にパルスレーザ光２１を透過するウィンドウ１７，１９を取着したレーザチャンバ１２を備えている。レーザチャンバ１２の内部では、図示しない放電電極間に高電圧が印加され、パルス放電によってレーザガスを励起し、パルスレーザ光２１を発生させる。
発生したパルスレーザ光２１は、狭帯域化ユニット３０に入射し、プリズム３２によって拡大され、波長選択ミラー３４によって反射されて、狭帯域化光学素子であるグレーティング３３に入射する。グレーティング３３では、回折によって所定の中心波長λｃ近傍の波長を有するパルスレーザ光２１のみが反射される。これを、狭帯域化と言う。
【０００４】
このとき、波長選択ミラー３４は、ステッピングモータユニット４０によって回転自在の、可動ホルダ３６に搭載されている。波長選択ミラー３４を紙面と平行な平面内で回転させると、グレーティング３３に対するパルスレーザ光２１の入射角度が変わり、グレーティング３３で回折されるパルスレーザ光２１の中心波長λｃが変化する。即ち、波長選択ミラー３４を回転させることにより、発振するパルスレーザ光２１の中心波長λｃを、所望する目標波長λ０に制御することが可能である。
【０００５】
また、エキシマレーザ装置１１は、パルスレーザ光２１の一部をビームスプリッタ２２で取り出し、波長モニタ３７によってパルスレーザ光２１の中心波長λｃをモニタリングしている。レーザコントローラ２９は、モニタリングした中心波長λｃに基づき、ステッピングモータユニット４０に指令信号を出力して波長選択ミラー３４を回転させ、パルスレーザ光２１の中心波長λｃを所望の目標波長λ０に制御している。これを、波長制御と言う。
狭帯域化されたパルスレーザ光２１は、狭帯域化ユニット３０内のグレーティング３３と、パルスレーザ光２１を部分反射するフロントミラー１６との間で数回往復するうちに、レーザチャンバ１２内で増幅される。そして、中心波長λｃを有するパルスレーザ光２１として、前方（図７中紙面の左方）へ出射し、ステッパ等の露光機２５に入射する。
【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、エキシマレーザ装置１１を、露光機２５の露光用光源として用いる際には、ウェハやレチクルの入れ替えなどのために一定時間にわたって放電を停止し、レーザ発振を止めなければならない場合がある。
【０００７】
このような場合には、プリズム３２等の光学部品やその周辺の温度低下のために、光学部品の特性が変化したり、光学部品を固定する図示しない固定部品が伸縮したりして、中心波長λｃがずれてしまうことがある。また、放電をしばらく停止した結果として、放電電極やレーザガスの状態変化が起こり、中心波長λｃがずれることもある。このような、休止中に起きる中心波長λｃのずれを、波長の休止ドリフトと呼ぶ。
その結果、休止後にレーザ発振を再開した際に、発振したレーザ光２１の中心波長λｃが目標波長λ０と大きくずれており、これを目標波長λ０に戻すのに多くの時間を要するという問題がある。
【０００８】
また、例えば休止中に露光機２５から、目標波長λ０をλｎに変更するようにという波長変更指令が、レーザコントローラ２９に出力される場合がある。このような場合には、再発振時には、中心波長λｃと新たな目標波長λｎとの差がさらに大きくなっていることがあり、中心波長λｃを新たな目標波長λｎに合わせるのに、より多くの時間を要するという問題がある。
その結果、露光機２５が所望する中心波長λｃのレーザ光２１が出射せず、露光機２５の稼働率が低下する。
【０００９】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、休止後に、パルスレーザ光の中心波長を、迅速にかつ正確に目標波長に制御可能な波長制御装置及び制御方法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、本発明は、
駆動機構により光学部品を回転させてパルスレーザ光が狭帯域化光学素子に入射する入射角度を変更する光学部品回転手段と、
前記光学部品回転手段を駆動して前記入射角度を変更し、パルスレーザ光の中心波長を所定の目標波長に制御するレーザコントローラとを備えたレーザ装置用波長制御装置において、
前記光学部品回転手段は、互いに独立して同一の光学部品を回転させる第１の駆動機構と第２の駆動機構とを備え、
前記レーザコントローラは、
レーザ発振の休止中に生じる中心波長の休止ドリフトに基づいて、中心波長が目標波長に近づくように前記第１の駆動機構に指令を出力して休止中に光学部品を回転させ、
レーザ発振の休止中に目標波長の変更を指示する波長変更指令を受けると、前記第１の駆動機構への指令の出力と共に、当該波長変更指令に基づいて、中心波長が新たな目標波長に近づくように前記第２の駆動機構に指令を出力して休止中に光学部品を回転させる。
【００１１】
かかる構成によれば、休止ドリフトの補正のためと、目標波長変更のためとの２個の駆動機構を備えている。これにより、休止ドリフトの補正と目標波長変更とを、同時に互いに独立に行なうことができ、常に制御が発散せず、好適に行なわれる。
【００１２】
また本発明によれば、
前記第１駆動機構が圧電素子ユニットであり、
前記第２駆動機構がステッピングモータユニットである。
圧電素子ユニットを備えているので、休止ドリフトの補正だけでなく、発振時の波長制御も、圧電素子ユニットによって応答性よく行なうことができる。従って、迅速な制御が可能である。
また、目標波長λ０の変更をストロークの長いステッピングモータユニットによって行なうことにより、広帯域にわたっての目標波長λ０の変更が可能である。
【００１３】
また、本発明によれば、
前記第１駆動機構と第２駆動機構とが直列に配されている。
これにより、第１、第２の駆動機構が、同じ光学部品の同じ場所を駆動することになるため、一方の駆動機構の駆動量に対する中心波長の変化の度合いが、他方の駆動機構の駆動の有無と無関係となり、常に一定となる。従って、２個の駆動機構を、互いに独立に制御できるので、制御が容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
図１は、実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の構成図を示している。図１において、エキシマレーザ装置１１は、レーザ媒質であ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。レーザチャンバ１２の両端部には、パルスレーザ光２１を透過するフロントウィンドウ１７及びリアウィンドウ１９が、図示しないホルダによってそれぞれ取着されている。
【００１５】
レーザチャンバ１２の内部には、一対の放電電極１４，１５が、図１中紙面と垂直方向に対向して設置されている。高圧電源２３より、放電電極１４，１５間に高電圧を印加し、パルス放電を起こしてレーザガスを励起し、例えば数〜十数kＨzの周波数で、パルスレーザ光２１を発生させる。
発生したパルスレーザ光２１は、例えば後方（図１中左方）へ進行し、パルスレーザ光２１を狭帯域化する狭帯域化ユニット３０に入射する。狭帯域化ユニット３０は、狭帯域化ボックス３１によって囲繞されており、内部に光学部品として、プリズム３２，３２、波長選択ミラー３４、及びグレーティング３３等を備えている。狭帯域化ボックス３１の壁には、パージガス給気口３５が付設され、清浄で乾燥した希ガスや高純度窒素などの反応性の小さなパージガス４５を、狭帯域化ボックス３１内部に導入している。
【００１６】
狭帯域化ユニット３０に入射したパルスレーザ光２１は、プリズム３２，３２によって拡大され、波長選択ミラー３４によって反射され、狭帯域化光学素子であるグレーティング３３に入射する。グレーティング３３では、回折によって、入射角度φによって定まる中心波長λｃのパルスレーザ光２１のみが反射される。
このとき、波長選択ミラー３４は、水平面内（図１中紙面と平行な平面内）で回動自在の、可動ホルダ３６に搭載されている。可動ホルダ３６を回転させて波長選択ミラー３４を回転させることにより、グレーティング３３に入射するパルスレーザ光２１の入射角度φが変わる。これにより、グレーティング３３で回折されるパルスレーザ光２１の中心波長λｃが変化する。尚、図１において、２０はパルスレーザ光２１のレーザ光軸を表している。
【００１７】
狭帯域化されたパルスレーザ光２１は、狭帯域化ユニット３０内のグレーティング３３と、パルスレーザ光２１を部分反射するフロントミラー１６との間で数回往復するうちに、放電電極１４，１５間の放電によって増幅される。そして、フロントミラー１６を部分透過し、パルスレーザ光２１として前方（図１中、右方）へ出射し、露光機２５に入射する。出射したパルスレーザ光２１の一部は、ビームスプリッタ２２で図１中下方へ取り出され、波長モニタ３７によってその中心波長λｃをモニタリングされる。
【００１８】
以下、本実施形態に係る可動ホルダ３６の構造について、詳細に説明する。
図２に、可動ホルダ３６の平面断面図、図３に狭帯域化ボックス３１内部のグレーティング３３側からミラー側を見た、可動ホルダ３６の正面図を示す。
図２、図３に示すように、可動ホルダ３６は、波長選択ミラー３４を固定した四角形のミラーホルダ３８を備えている。ミラーホルダ３８は、図示しない引きバネ及び板バネ４９の付勢力によって、狭帯域化ボックス３１に引きつけられている。
【００１９】
また、ミラーホルダ３８の第１〜第４隅部３８Ａ〜３８Ｄのうち、第２隅部３８Ｂ及び第１隅部３８Ａは、それぞれ支持部材３９及び図２には図示しない手動マイクロメータ５０によって、狭帯域化ボックス３１から押圧されている。支持部材３９は、例えばスクリュー４７を所定長さだけ狭帯域化ボックス３１から突き出させ、ナット４６で固定している。また、手動マイクロメータ５０は、手動で狭帯域化ボックス３１からの突き出し量を変更自在である。
ミラーホルダ３８の第３隅部３８Ｃには、後述するようにピエゾ素子ユニット４１が取着されている。ピエゾ素子ユニット４１の先端部４１Ｂは、図示しない引きバネ及び板バネ４９の付勢力によってボールネジユニット４３と接し、ステッピングモータユニット４０を押圧している。
【００２０】
図１に示すように、ステッピングモータユニット４０及びピエゾ素子ユニット４１は、いずれもレーザコントローラ２９に電気的に接続されている。ステッピングモータユニット４０は、レーザコントローラ２９から受信したパルス信号のパルス数に応じて、モータ軸４８（図２参照）を所定量だけ回転させる。モータ軸４８の先端部４８Ａには、カップリング４２を介して、ネジ山が精密加工されたボールネジユニット４３の後端部４３Ｂが取着されている。ボールネジユニット４３は、ガイド５１によって、回転しながら前後方向にスムーズに直進運動を行なう。
ボールネジユニット４３の先端部４３Ａは、その長手方向に垂直な平面に精密加工され、この平面に、球面に精密加工されたピエゾ素子ユニット４１の先端部４１Ｂが当接している。従って、ボールネジユニットが回転しながら前後動したとき、ピエゾ素子ユニット４１は回転せずに前後動する。ピエゾ素子ユニット４１の後端部４１Ａは、ミラーホルダ３８に固定された紫外線カバー４４に固定されている。
【００２１】
ピエゾ素子ユニット４１の配線５２は、紫外線カバー４４の内側を通って、図示しない導入孔を介して狭帯域化ボックス３１の外部に達しており、レーザコントローラ２９に接続されている。ピエゾ素子ユニット４１は、配線５２を介して印加された、電圧Ｖの大きさに応じた長さだけ、前後方向に伸縮する。ピエゾ素子ユニット４１は、初期位置として、フルストロークの約１／２の中立位置に保たれている。
【００２２】
レーザコントローラ２９は、可動ホルダ３６に信号を出力してステッピングモータユニット４０又はピエゾ素子ユニット４１を伸縮させることにより、紫外線カバー４４を介してミラーホルダ３８の第３隅部３８Ｃを押し引きする。これにより、波長選択ミラー３４が回動し、前記入射角度φが変更されて、パルスレーザ光２１の中心波長λｃが変化する。
このときレーザコントローラ２９は、波長モニタ３７によってモニタリングした中心波長λｃに基づき、中心波長λｃを目標波長λ０に合わせ、両者の差である波長偏差が所定の許容値よりも小さくなるように制御を行なっている。これを波長制御と言う。
【００２３】
また、レーザコントローラ２９は、高圧電源２３に電圧指令を出力することにより、パルスレーザ光２１のパルス出力の制御（これをパワーロック制御と言う）も行なっている。
さらにレーザコントローラ２９は、露光機２５と互いに通信を行なっており、露光機２５からの発振指令信号に基づいてレーザ発振を行なう。また、レーザコントローラ２９は、自己の判断に基づいて発振指令信号を出力し、レーザ発振を行なう場合もある。
【００２４】
以下に、レーザコントローラ２９がこのような可動ホルダ３６を用いて、休止中に、波長の休止ドリフトの補正及び目標波長λ０の変更を行なう際の、具体的な制御手順について説明する。
まず、第１の制御手順として、休止中に目標波長λ０の変更を指示する波長変更指令が来ず、波長の休止ドリフト補正のみを行なう場合について、説明する。
【００２５】
図４は、上方から、休止中の休止ドリフト補正を行なわない場合の中心波長λｃの変動、露光機２５からの発振指令（ＯＮ／ＯＦＦ）信号、休止ドリフト補正を行なった場合の中心波長λｃの動き、及び休止ドリフト補正を行なった場合の、ピエゾ素子ユニット４１に出力される指令電圧Ｖをそれぞれ示すタイミングチャートである。
尚、レーザコントローラ２９は、レーザ発振中には、波長モニタ３７でモニタリングした中心波長λｃに基づき、波長制御を行なうものとする。
【００２６】
図４に示すように、時刻ｔ１１までは、発振指令信号がＯＮとなっており、レーザ発振が行なわれている。レーザコントローラ２９は、波長モニタ３７でモニタリングした中心波長λｃに基づき、ピエゾ素子ユニット４１に指令電圧Ｖを出力して、波長制御を行なっており、中心波長λｃが目標波長λ０に略一致している。
時刻ｔ１１に、発振指令信号がＯＦＦになり、発振が停止する。これに伴い、休止ドリフト補正を行なわない場合の中心波長λｃは、時刻ｔ１１から、温度変化によって次第に１方向に動いていく。尚、ここでは、波長が長波長側へ休止ドリフトするものとして説明するが、短波長側へ休止ドリフトする場合もある。
そして、時刻ｔ１４にレーザ発振が再開されると、波長制御が行なわれ、中心波長λｃは目標波長λ０に近づいてゆき、時刻ｔ１６に目標波長λ０に戻る。
【００２７】
これに対して、休止ドリフト補正を行なう場合には、次のような制御が行なわれる。
レーザ発振が所定時間以上休止すると、時刻ｔ１２においてレーザコントローラ２９は、休止中に、中心波長λｃが休止前の目標波長λ０からどの程度ずれるかを推定する。この推定は、例えばこれまでにレーザ発振がどのようなパターンで行なわれたかという情報や、現在の狭帯域化ボックス３１内部の温度、さらには時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの休止時間等に基づいて行なわれる。
【００２８】
レーザコントローラ２９は、このずれを補正して、再発振直後に中心波長λｃを目標波長λ０にできるだけ近づけるための、波長選択ミラー３４の回転角、及びこれを達成するためのピエゾ素子ユニット４１の駆動量を算出する。そして、算出した駆動量に相当する電圧信号Ｖを、ピエゾ素子ユニット４１に出力する。
これにより、時刻ｔ１２から、ピエゾ素子ユニット４１が可動ホルダ３６を駆動して波長選択ミラー３４を回転させ、時刻ｔ１３に回転が終了する。その結果、中心波長λｃは目標波長λ０に近づき、時刻ｔ１３には中心波長λｃが目標波長λ０にほぼ一致する。
尚、時刻ｔ１１から時刻ｔ１４までは、実際にレーザ発振を行なってはおらず、モニタリングを行なえないため、中心波長λｃを示すチャートは、破線で表されている。
【００２９】
その後、時刻ｔ１４になると、レーザ発振が再開される。発振が再開されると、レーザコントローラ２９は波長モニタ３７によってモニタリングした中心波長λｃに基づき、ピエゾ素子ユニット４１に指令電圧Ｖを出力して波長制御を行なう。これにより、時刻ｔ１５において、中心波長λｃが目標波長λ０に略一致する。
即ち、レーザ発振の休止中に、予めピエゾ素子ユニット４１によって中心波長λｃを目標波長λ０に近づけておくことにより、発振再開後に、迅速に中心波長λｃを目標波長λ０に合わせることが可能である。このような、休止ドリフトの補正を行なわない場合には、中心波長λｃが目標波長λ０に合うのは時刻ｔ１６となり、多大な時間がかかる。
【００３０】
尚、前述したように、休止ドリフトによる中心波長λｃのずれ量の推定は、休止時間に基づいて行なわれるため、休止時間が長くなるような場合には、再度補正が行なわれる。
即ち、上記手順では、ただ１回だけピエゾ素子ユニット４１を大きく動かすことにより、目標波長λ０に合わせるように説明しているが、通常は、ピエゾ素子ユニット４１を何度も細かく動かすことにより、補正を行なっている。
【００３１】
次に、第２の制御手順として、休止ドリフトの補正時に、露光機２５から目標波長λ０の変更を行なうように波長変更指令が来た場合について、説明する。
図５は、上方から、休止中の休止ドリフト補正を行なわない場合の中心波長λｃの変動、露光機２５からの発振指令（ＯＮ／ＯＦＦ）信号、休止ドリフト補正を行ない、かつ、波長変更指令が来た場合の中心波長λｃ、その場合の、ピエゾ素子ユニット４１に出力される指令電圧Ｖ、波長変更指令Ｄ、及び、ステッピングモータユニット４０のストローク位置Ｐをそれぞれ示すタイミングチャートである。
尚、発振中は、図４と同様に波長制御を行なうものとする。
【００３２】
図５に示すように、時刻ｔ２１までは、発振指令信号がＯＮとなっており、レーザ発振が行なわれている。レーザコントローラ２９は、波長モニタ３７でモニタリングした中心波長λｃに基づき、ピエゾ素子ユニット４１に指令電圧Ｖを出力して波長制御を行なっており、中心波長λｃが目標波長λ０に略一致している。
時刻ｔ２１に発振指令信号がＯＦＦになり、発振が停止する。これに伴い、休止ドリフト補正を行なわない場合の中心波長λｃは、時刻ｔ２１から、温度変化によって次第に１方向に動いていく。尚、ここでは、波長が長波長側へ休止ドリフトする場合を例にとって説明するが、短波長側へ休止ドリフトする場合もある。
そして、時刻ｔ２７にレーザ発振が再開されると、波長制御が行なわれる。このとき、後述するように、露光機２５からレーザコントローラ２９に、目標波長λ０を新たな目標波長λｎに変更する、波長変更指令が出力されている。従って、レーザコントローラ２９は、中心波長λｃを新たな目標波長λｎに近づけてゆき、時刻ｔ２９に目標波長λｎに合わせている。
【００３３】
これに対して、休止ドリフト補正を行なう場合には、次のような制御が行なわれる。
レーザ発振が所定時間以上休止すると、時刻ｔ２２においてレーザコントローラ２９は、休止中に、中心波長λｃが休止前の目標波長λ０からどの程度ずれるかを推定する。この推定は、例えばこれまでにレーザ発振がどのようなパターンで行なわれたかという情報や、現在の狭帯域化ボックス３１内部の温度、さらには時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの休止時間等に基づいて行なわれる。
【００３４】
そしてレーザコントローラ２９は、このずれを補正して、再発振直後に中心波長λｃを目標波長λ０にできるだけ近づけるための、波長選択ミラー３４の回転角、及びこれを達成するためのピエゾ素子ユニット４１の駆動量を算出する。そして、時刻ｔ２２において、算出した駆動量に相当する電圧信号Ｖを、ピエゾ素子ユニット４１に出力する。
これにより、時刻ｔ２２から、ピエゾ素子ユニット４１が可動ホルダ３６を駆動して、中心波長λｃを目標波長λ０に合わせるべく、波長選択ミラー３４を回転させ始める。
【００３５】
この回転中に、時刻ｔ２４において、露光機２５から、目標波長λ０を新たな目標波長λｎに変更する波長変更指令Ｄが来るものとする。レーザコントローラ２９は、ピエゾ素子ユニット４１に対する電圧指令Ｖをそのままに、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５まで、ステッピングモータユニット４０に対して、目標波長λ０を変更するための指令を出力する。これにより、ステッピングモータユニット４０は、ストローク位置ＰからＰｎまで移動する。
【００３６】
この間、ピエゾ素子ユニット４１は、電圧指令Ｖに従って動き続け、時刻ｔ２６において、目標ストロークに達する。
尚、上記手順では、ただ１回だけピエゾ素子ユニット４１を大きく動かすことにより、目標波長λ０に合わせるように説明しているが、通常は、ピエゾ素子ユニット４１を繰り返し微小距離駆動することにより、補正を行なっている。従って、ピエゾ素子ユニット４１が数度にわたって動作と停止を繰り返す間、ステッピングモータユニット４０も動き続け、目標波長λ０の変更を行なっている。
従って時刻ｔ２６において、波長選択ミラー３４は、ピエゾ素子ユニット４１による休止ドリフト補正と、ステッピングモータユニット４０による目標波長λ０変更との、両者を合わせただけ回転したことになる。その結果、波長選択ミラー３４の角度は、新たな目標波長λｎに略相当する角度となっている。
【００３７】
そして、時刻ｔ２７にレーザ発振が再開されたときには、レーザコントローラ２９は波長モニタ３７によってモニタリングした中心波長λｃに基づき、波長制御を行なう。休止中に、ステッピングモータユニット４０及びピエゾ素子ユニット４１により、中心波長λｃは新たな目標波長λｎに対して近い値となっているので、短時間で（時刻ｔ２８に）中心波長λｃを新たな目標波長λ０に合わせることができる。
即ち、休止中の目標波長λ０変更及び休止ドリフト補正を行なわない場合に、時刻ｔ２９に中心波長λｃが新たな目標波長λｎに合うのに比べて、非常に迅速な波長制御が可能となっている。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、レーザ発振の休止中に休止ドリフト補正を行ない、温度変化等による中心波長λｃのずれを補正して、予め目標波長λ０に近づけるようにしている。これにより、発振再開後の波長制御により、中心波長λｃが迅速に目標波長λ０に合致するので、目標波長λ０から外れた露光に不適切な中心波長λｃを有するレーザ光２１が、露光機２５に入射することが少ない。また、露光に適切な中心波長λｃのレーザ光２１を得るまでの時間が短く、露光機２５の稼働率が向上する。
【００３９】
また、本実施形態によれば、レーザ発振の休止中に休止ドリフト補正に加え、露光機２５からの波長変更指令Ｄに基づき、目標波長λ０の変更を行なっている。これにより、発振再開後の波長制御により、中心波長λｃが迅速に新たな目標波長λｎに合致する。
【００４０】
また、本実施形態によれば、休止ドリフト補正を行なうための第１の駆動機構（ピエゾ素子ユニット４１）と、目標波長λ０の変更を行なうための第２の駆動機構（ステッピングモータユニット４０）との、２個の駆動機構を備えている。
従って、休止ドリフト補正の途中で波長変更指令が入力されても、レーザコントローラ２９はいずれの処理を優先的に行なうかを迷うことがなく、それぞれの処理を独立に行なうことができる。即ち、常に制御が発散せず、好適に行なわれる。
即ち、第１の駆動機構をピエゾ素子ユニット４１として説明したが、これに限られるものではない。即ち、第１、第２の駆動機構のいずれもが、ステッピングモータユニットでもよく、いずれもがピエゾ素子ユニット４１であってもよい。
【００４１】
しかしながら、実施形態に説明したように、ピエゾ素子ユニット４１によって休止ドリフト補正を行ない、ステッピングモータユニット４０によって目標波長λ０の変更を行なうのが好適である。
即ち、目標波長λ０の変更を、ストロークの長いステッピングモータユニット４０によって行なうことにより、広帯域にわたっての目標波長λ０の変更が可能である。
【００４２】
また、休止ドリフト補正は、レーザ発振の休止のたびに必ず行なわなければならず、頻度が高い。そのため、これを精度良く補正する必要があり、より微小ストロークを精密に駆動できるピエゾ素子ユニット４１によって休止ドリフト補正を行なうことにより、正確な補正が可能である。
また、第１、第２の駆動機構を直列に配し、波長選択ミラー３４の１つの隅部を押圧して回転させ、中心波長λｃ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い。例えば、グレーティング３３やプリズム３２を回転させるようにしてもよい。
【００４３】
また、例えば、ステッピングモータユニット４０で波長選択ミラー３４を、ピエゾ素子ユニット４１でプリズム３２を、それぞれ回転させるように、別々の光学部品を回転させてもよい。
しかしながら、上記実施形態で説明したように、ステッピングモータユニット４０及びピエゾ素子ユニット４１を直列に配し、光学部品のうち、いずれか１つのみを回転させるのがよい。即ち、第１、第２の駆動機構が、同じ光学部品の同じ場所を駆動させるため、一方の駆動機構の駆動量に対する中心波長の変化量が、他方の駆動機構の駆動の有無と無関係となり、常に一定となる。従って、２個の駆動機構を、互いに独立に制御できるので、制御が容易となる。
これに対し、ステッピングモータユニット４０とピエゾ素子ユニット４１とを異なる場所に配置するならば、一方の駆動機構を駆動した場合、他方の駆動機構における、中心波長λｃを変更するために必要な駆動量が影響を受ける。即ち、中心波長λｃを変更するために、ピエゾ素子ユニット４１とステッピングモータユニット４０との伸縮量を、互いの影響を考慮しながら制御を行なわなければならず、制御が困難になる。
【００４４】
図６に、プリズム３２を回転自在の可動ホルダ３６上に搭載し、この可動ホルダ３６をステッピングモータユニット４０及びピエゾ素子ユニット４１によって駆動する場合の例を示す。
このように、波長選択ミラー３４を用いない構成にすることにより、光路長が短くなるので出力が増大し、例えばゲインが小さなＡｒＦエキシマレーザ装置などの場合にも、必要な大きさの出力での発振が可能である。
【００４５】
また、本発明によれば、レーザ発振時の波長制御を、ピエゾ素子ユニット４１によって行なっている。ピエゾ素子ユニット４１は指令に対する反応時間が短いので、制御に対する応答性が良く、波長が迅速に目標波長λ０に合致する。
【００４６】
尚、本実施形態の説明では、新たな目標波長λｎを、目標波長λ０よりも長波長側にあるものとして説明しているが、これに限られるものではない。例えば、休止ドリフトによって、中心波長λｃが長波長側にずれるのに対し、新たな目標波長λｎが、目標波長λ０よりも短波長となるような場合もある。このような場合には、休止ドリフトによるずれと、目標波長λ０の変更によるずれとが加算されるため、中心波長λｃから、新たな目標波長λｎまでの差が、さらに大きくなる。
従って、本発明に係る休止時間中の休止ドリフト補正及び目標波長λ０の変更を行なわない場合には、時刻ｔ２７における再発振後、時刻ｔ２９に中心波長λｃが新たな目標波長λｎに合うまでの時間が、より長くなる。これに対し、本発明によれば、休止時間中に中心波長λｃを新たな目標波長λｎに概略近づけているので、迅速な波長制御が可能であり、このような場合には、本発明の効果が、より大きくなる。
【００４７】
また、狭帯域化光学素子として、グレーティング３３を用いる場合について説明したが、エタロンを用いてもよい。
さらには、本発明は、エキシマレーザ装置について説明したが、フッ素分子レーザ装置についても、同様に応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成図。
【図２】可動ホルダの平面断面図。
【図３】可動ホルダの正面図。
【図４】第１制御手順を説明するタイミングチャート。
【図５】第２制御手順を説明するタイミングチャート。
【図６】プリズムを駆動する場合のエキシマレーザ装置の構成例。
【図７】従来技術に係るエキシマレーザ装置の構成図。
【符号の説明】
１１：エキシマレーザ装置、１２：レーザチャンバ、１５：放電電極、１６：フロントミラー、１７：フロントウィンドウ、１９：リアウィンドウ、２０：レーザ光軸、２１：レーザ光、２２：ビームスプリッタ、２５：露光機、２９：レーザコントローラ、３０：狭帯域化ユニット、３１：狭帯域化ボックス、３２：プリズム、３３：グレーティング、３４：波長選択ミラー、３５：パージガス給気口、３６：可動ホルダ、３７：波長モニタ、３８：ミラーホルダ、３９：支持部材、４０：ステッピングモータユニット、４１：ピエゾ素子ユニット、４２：カップリング、４３：ボールネジユニット、４４：紫外線カバー、４５：パージガス、４６：ナット、４７：スクリュー、４８：モータ軸、４９：板バネ、５０：手動マイクロメータ、５１：ガイド、５２：配線。
【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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