(57)【要約】  【課題】  ２ステージレーザのパルスエネルギー制御を行いパルスエネルギーを安定させること。  【解決手段】  発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰoscが増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上になるように、発振用レーザ１００の発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖoscを一定制御する。そして、増幅用レーザ３００の増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖampを制御し、増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを目標エネルギーＰatgtにする。  【選択図】  図６
2005064184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定するモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記モニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光発振段及び前記光増幅段を制御すること
を特徴とする２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項２】
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記シード光のパルスエネルギーＰoscを測定する第１のモニタモジュールと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定する第２のモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記第１のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記シード光のパルスエネルギーＰoscが所定エネルギーＥs0以上となるように前記光発振段を制御し、
前記第２のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光増幅段を制御し、
且つ、前記所定エネルギーＥs0は、前記シード光のパルスエネルギーＰoscの変動に伴う前記レーザ光のパルスエネルギーＰampの変動の割合が所定値以下となるような増幅飽和領域内に設定されていること
を特徴とする２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項３】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御すること
を特徴とする請求項２記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項４】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御することに加え、前記増幅用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする請求項２記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項５】
前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscと、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampとを略同一にすること
を特徴とする請求項３もしくは請求項４記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項６】
前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscの変化割合と、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampの変化割合とを略同一にすること
を特徴とする請求項３もしくは請求項４記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項７】
前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscの変化量と、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampの変化量とを略同一にすること
を特徴とする請求項３もしくは請求項４記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項８】
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定するモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記モニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光発振段を制御するようにし、
且つ、前記目標エネルギーＰatgtは、前記シード光のパルスエネルギーＰoscの変動に伴う前記レーザ光のパルスエネルギーＰampの変動の割合が所定値以上となるような領域内に設定されていること
を特徴とする２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項９】
前記光発振段を制御しても前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとならない場合に、前記光増幅段を制御すること
を特徴とする請求項８記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項１０】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御すること
を特徴とする請求項８記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置
【請求項１１】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする請求項８記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項１２】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御すること
を特徴とする請求項９記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置
【請求項１３】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御することに加え、前記増幅用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする請求項９記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項１４】
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記シード光のパルスエネルギーＰoscを測定する第１のモニタモジュールと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定する第２のモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記第１のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記シード光のパルスエネルギーＰoscが光発振段の目標エネルギーＰotgtとなるように前記光発振段を制御し、
前記第２のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光増幅段を制御するようにしたこと
を特徴とする２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項１５】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御すること
を特徴とする請求項１４記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置
【請求項１６】
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御することに加え、前記増幅用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする請求項１４記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６記載の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置と、前記レーザ光を用いて露光対象を露光する露光装置と、を備えたこと
を特徴とする２ステージレーザシステム。
【請求項１８】
前記２ステージレーザは、ＫｒＦレーザ、ＡｒＦレーザ、フッ素分子レーザのいずれかであること
を特徴とする請求項１７記載の２ステージレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シード光を出力する光発振段と、シード光が注入され、このシード光のエネルギーを増幅して出力する光増幅段と、を備えた２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置に関し、またこの２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置と露光装置を備えた２ステージレーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リソグラフィ用光源としてはエキシマレーザ装置やフッ素分子レーザ装置が検討され、採用されている。このような場合に露光装置のスループットを向上させ且つ超微細加工を均一に行うためには、次の二点が必要とされている。
【０００３】
第一点目はレーザ光の高出力化である。高出力化のためには、レーザ装置から出力されるレーザパルスの１パルスあたりのパルスエネルギーを増加させる方法がある。また、１パルスあたりのパルスエネルギーが低い場合は、繰り返し周波数を増加させる方法によってエネルギー不足分を補うことができる。
【０００４】
第二点目はスペクトルの超狭帯域化である。スペクトルの超狭帯域化のためには、例えば、プリズムとグレーティングで構成される狭帯域化モジュール（Line Narrow Module、以下「ＬＮＭ」という）の高分解能化による方法や、下記特許文献１に記載されているようなレーザパルスのロングパルス化等による方法がある。
【０００５】
しかしながら、ＬＮＭの高分解能化やロングパルス化は、一般的に光学的ロスを増加させるため、パルスエネルギーの低下を招く。つまり、スペクトルの超狭帯域化とパルスエネルギーの増加とは相反する関係にある。また、コスト低減ということを前提に考えると、繰り返し周波数の増加、例えば４kHzを超える繰り返し周波数は技術的ハードルが高い。このため、１台のチャンバのみを有するエキシマレーザ装置やフッ素分子レーザ装置において超狭帯域化スペクトルを維持しつつ、繰り返し周波数を増加させて高出力化を実現するには限界がある。
【０００６】
そこで、上記二点を共に満たすべく、光発振段及び光増幅段を備えた２ステージレーザが、例えば、下記特許文献２等で提案されている。光発振段及び光増幅段は共にレーザガスが封入され且つ１対の対向する電極が設けられたチャンバを有する。発振用チャンバの電極間で放電が生ずると、レーザガスが励起され励起状態に遷移し、更にこの励起状態から基底状態に遷移する際に光が発生する。この光のエネルギーがある程度増幅されると、発振用レーザからレーザ光（シード光）が出力される。出力されたシード光は増幅用チャンバに注入される。増幅用チャンバの電極間で放電が生ずると、注入されたシード光のエネルギーが増幅されて出力される。
【０００７】
この２ステージレーザは大きくは２つの形式に分けられる。一つは、発振用レーザ装置が光発振段に設けられ、光共振器を備えない増幅器が光増幅段に設けられた形式で、ＭＯＰＡ方式（Master oscillator Power amplifier）という。一つは、発振用レーザ装置が光発振段に設けられ、光共振器を備えた増幅用レーザ装置が光増幅段に設けられた形式で、ＭＯＰＯ方式（Master oscillator Power oscillator）という。
【０００８】
光発振段にはＬＮＭが設けられており、スペクトルの超狭帯域化が実現される。一方、光増幅段においては、光発振段から出力され、増幅用チャンバに注入されるシード光の超狭帯域化スペクトルを維持しつつエネルギーのみが増幅される。この２ステージレーザによれば、光増幅段にＬＮＭ等の光学的ロスとなる要素が含まれていないため、レーザ発振効率が非常に高い。したがって、所望の超狭帯域化スペクトル及びレーザ出力を得ることが可能となる。所望のレーザ出力は１パルスあたりのパルスエネルギーと繰り返し周波数の積である。例えば、次世代ＡｒＦエキシマレーザに要求される性能は、スペクトルが半値幅ＦＷＨＭ（Full Width at Half Maximum）で０．２５pm以下であり、レーザ出力が繰り返し周波数４ｋＨｚ動作時で４０Ｗ以上である。
【０００９】
露光装置に備えられた光学系のダメージを低減するため、光のパルス波形は低ピークパワーであることが望ましい。そこでロングパルス化が求められる。また、高出力化の要請により高繰返し化が求められる。
【００１０】
１台のチャンバのみを有するレーザ装置の場合は、１〜数パルス前、又は１〜数バースト前のパルスの電源電圧（充電電圧）ＨＶとパルスエネルギーとの関係から、次のパルスのための充電電圧ＨＶを予測決定（フィードバック）することにより、一定エネルギーを得るように制御されている。更に中期的な出力低下を補うために充電電圧ＨＶを上昇させ、また、長期的な出力低下を補うためにレーザガス圧を上昇させるように制御されている。パルスエネルギー積算値を目標範囲内に制御するためには、前パルスまでの積算エネルギーと目標積算エネルギーの差に応じて次のパルスの充電電圧ＨＶが決定され、一定の積算値が得られるように制御されている。
【特許文献１】特開２００１−１５６３６７号公報
【特許文献２】特開２００１−２４２６５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
露光装置に使用されるレーザ装置においては、所定パルス数のレーザ発振とレーザ休止とを繰り返すバースト運転を行いながら、高精度なパルスエネルギー制御を行う必要がある。また、上述したように、露光装置の高解像度化及び高スループット化を実現するためには、光源として２ステージレーザを採用することが妥当である。しかしながら、２ステージレーザではバースト運転時の高精度なパルスエネルギー制御手段が確立されていない。
【００１２】
リソグラフィ用光源としてレーザ装置を使用する場合、長期間に渡って一定のパルスエネルギーが得られ、また、パルスエネルギー積算値が目標範囲内となるようにレーザ装置のパルスエネルギー制御を行う必要がある。
【００１３】
ところが、２ステージレーザのように２台以上のレーザ装置を有する場合は、光発振段のパルスエネルギー変動や光増幅段のパルスエネルギー変動や光発振段と光増幅段との間の同期変動等により、パルス毎にパルスエネルギーが変動する。このため所望のパルスエネルギーを確保しにくい。
【００１４】
このように２ステージレーザは高精度なエネルギー制御手段が確立されていないために、安定したパルスエネルギーを供給できないという問題がある。
【００１５】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、２ステージレーザのパルスエネルギー制御を行いパルスエネルギーを安定化させることを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、第１発明は、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定するモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記モニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光発振段及び前記光増幅段を制御すること
を特徴とする。
【００１７】
第１発明においては、光増幅段から出力されたレーザ光のパルスエネルギーＰampをモニタモジュールで測定し、その結果に基づき、レーザ光のパルスエネルギーＰampが目標エネルギーＰatgtとなるように光発振段又は光増幅段を制御する。
【００１８】
第２発明は、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記シード光のパルスエネルギーＰoscを測定する第１のモニタモジュールと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定する第２のモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記第１のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記シード光のパルスエネルギーＰoscが所定エネルギーＥs0以上となるように前記光発振段を制御し、
前記第２のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光増幅段を制御し、
且つ、前記所定エネルギーＥs0は、前記シード光のパルスエネルギーＰoscの変動に伴う前記レーザ光のパルスエネルギーＰampの変動の割合が所定値以下となるような増幅飽和領域内に設定されていること
を特徴とする。
【００１９】
また、第３発明は、第２発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御すること
を特徴とする。
【００２０】
また、第４発明は、第２発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御することに加え、前記増幅用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする。
【００２１】
第２〜第４発明を説明する。光発振段（以下、発振用レーザ）１００のパルスエネルギー（増幅段、例えば増幅用レーザ３００、に注入されるシード光のパルスエネルギー）Ｐoscが光増幅段（以下、増幅用レーザを例に取り説明する）３００の増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上になるように（図７（ｂ）参照）、原則として、発振用レーザ１００の発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた発振用コンデンサ（以下、主コンデンサ）Ｃ0の充電電圧（以下、発振用レーザ１００の充電電圧）Ｖoscは一定制御される。すなわち、充電電圧Ｖoscはパルス毎に制御されない（図７（ａ）参照）。但し、第１モニタモジュール１９でモニタしている発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰoscが増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0を下回った場合にのみ、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscは増加される。そして、増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを第２モニタモジュール３９で測定して、この測定値が目標エネルギーＰatgtとなるように（図７（ｄ）参照）、増幅用レーザ３００の増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた増幅用コンデンサ（以下、主コンデンサ）Ｃ0の充電電圧（以下、増幅用レーザ３００の充電電圧）Ｖampがパルス毎に制御される（図７（ｃ）参照）。
【００２２】
ここで、図６を用いて増幅飽和領域について説明する。シード光のパルスエネルギーＰoscがＥs0以上の場合（領域２）、シード光のパルスエネルギーＰoscの変化に伴うレーザ光のパルスエネルギーＰampの変化の割合が無視できるほど小さい。つまり、パルスエネルギーＰoscが変動しても増幅後のパルスエネルギーＰampには影響がないといえる。このシード光のパルスエネルギーＰoscがＥs0以上の領域を増幅飽和領域という。
【００２３】
なお、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００の制御は、充電電圧Ｖosc及び充電電圧Ｖampの制御に加えて、発振用チャンバ１０及び増幅用チャンバ３０内のレーザガス圧及びレーザガスの組成の少なくとも一方を制御することによっても行うことができる。
【００２４】
第２〜第４発明は、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーが約Ｅs0以上の増幅飽和領域（図６の領域２）である場合、シード光のパルスエネルギーが変動しても、増幅後のパルスエネルギーはほぼ一定であるという特性を利用したものである。よって、増幅後のパルスエネルギーは、増幅用レーザの充電電圧、すなわち増幅用高電圧パルス発生器３２の主コンデンサＣ0の充電電圧によって決定される。
【００２５】
第５発明は、第３発明もしくは第４発明において、
前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscと、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampとを略同一にすること
を特徴とする。
【００２６】
また、第６発明は、第３発明もしくは第４発明において、
前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscの変化割合と、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampの変化割合とを略同一にすること
を特徴とする。
【００２７】
また、第７発明は、第３発明もしくは第４発明において、
前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscの変化量と、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampの変化量とを略同一にすること
を特徴とする。
【００２８】
第５〜７発明を説明する。発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷがオン状態となるタイミングと、増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷがオン状態となるタイミングがそれぞれ一定であったとしても、発振用レーザ１００における充電電圧Ｖosc、増幅用レーザ３００における充電電圧Ｖampの値に応じて、各々のレーザで放電が発生するタイミングは変動する。これは高電圧パルス発生器１２、３２に設けられた磁気パルス圧縮回路に含まれる磁気スイッチのＶｔ積特性の相違によるものである。この変動分は、本発明のパルスエネルギー制御装置によって補正される。
【００２９】
しかしながら、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００の動作条件（繰り返し周波数、動作時間、稼動デューティー、休止時間など）で各高電圧パルス発生器１２、３２が有する磁気パルス圧縮回路の構成素子（コンデンサ、磁気スイッチなど）の温度が変化すると、Ｖｔ積特性自体が変化する。
【００３０】
そこで、発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖoscと、増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖampとが略同一となるように制御することが望ましい。
【００３１】
あるいは、発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖoscの変化割合と、増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖampの変化割合とが略同一であるように制御することが望ましい。
【００３２】
あるいは、発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖoscの変化量と、前記用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0への充電電圧Ｖampの変化量とが略同一であるように制御することが望ましい。
【００３３】
第８発明は、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定するモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記モニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光発振段を制御するようにし、
且つ、前記目標エネルギーＰatgtは、前記シード光のパルスエネルギーＰoscの変動に伴う前記レーザ光のパルスエネルギーＰampの変動の割合が所定値以上となるような領域内に設定されていること
を特徴とする。
【００３４】
また、第９発明は、第８発明において、
前記光発振段を制御しても前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとならない場合に、前記光増幅段を制御すること
を特徴とする。
【００３５】
また、第１０発明は、第８発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御すること
を特徴とする。
【００３６】
また、第１１発明は、第８発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする。
【００３７】
また、第１２発明は、第９発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御すること
を特徴とする。
【００３８】
また、第１３発明は、第９発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御することに加え、前記増幅用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする。
【００３９】
第８〜第１３発明を説明する。発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰosc（即ち、増幅用レーザ３００に注入されるシード光のパルスエネルギー）が増幅用レーザ３００の増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以下の領域で運転される。この動作領域では、発振用レーザ１００から出力されるシード光のパルスエネルギーの変化に応じて増幅後のパルスエネルギーが変化する（図６参照）。
【００４０】
そこで、原則として、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampは一定制御される（パルス毎に制御されない：図１９（ｃ）参照）。但し、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscが上限充電電圧Ｖomaxを超えた場合又は増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampが目標エネルギーＰatgtでない場合に増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampは増加される。
【００４１】
増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを第２モニタモジュール３９で測定して、この測定値が目標エネルギーＰatgtとなるように（図１９（ｄ））、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscがパルス毎に制御される（図１９（ａ）参照）。
【００４２】
なお、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００の制御は充電電圧Ｖosc及び充電電圧Ｖampの制御に加えて、発振用チャンバ１０及び増幅用チャンバ３０内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御することによっても行うことができる。
【００４３】
第８〜第１３発明は、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーが増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以下の領域（図６の領域１）である場合、増幅後のパルスエネルギーがシード光のエネルギーの変動に依存するという特性を利用したものである。よって、増幅後のパルスエネルギーは、発振用レーザ１００の充電電圧、すなわち発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧によって決定される。
【００４４】
第１４発明は、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられた発振用チャンバと、発振用チャンバ内のレーザガスを励起するために発振用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記発振用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する発振用高電圧パルス発生器と、を有しシード光を出力する光発振段と、
内部にレーザガスが封入されかつ互いに対向する１対の電極が設けられ、前記シード光が注入される増幅用チャンバと、前記シード光を増幅するために増幅用コンデンサに充電されたエネルギーをパルス圧縮して前記増幅用チャンバ内の一対の電極に高電圧パルスを印加する増幅用高電圧パルス発生器と、を有し前記シード光が増幅されたレーザ光を出力する光増幅段と、からなる２ステージレーザと、
前記シード光のパルスエネルギーＰoscを測定する第１のモニタモジュールと、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを測定する第２のモニタモジュールと、を備え、
前記レーザ光のパルスエネルギーＰampを制御する２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置において、
前記第１のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記シード光のパルスエネルギーＰoscが光発振段の目標エネルギーＰotgtとなるように前記光発振段を制御し、
前記第２のモニタモジュールの測定結果に基づいて、前記レーザ光のパルスエネルギーＰampが光増幅段の目標エネルギーＰatgtとなるように前記光増幅段を制御するようにしたこと
を特徴とする。
【００４５】
また、第１５発明は、第１４発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御すること
を特徴とする。
【００４６】
また、第１６発明は、第１４発明において、
前記光発振段の制御では、前記発振用コンデンサへの充電電圧Ｖoscを制御することに加え、前記発振用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御し、
前記光増幅段の制御では、前記増幅用コンデンサへの充電電圧Ｖampを制御することに加え、前記増幅用チャンバ内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする。
【００４７】
第１４〜第１６発明を説明する。発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscがパルス毎に制御（後述する第２oscスパイク制御処理、第２osc毎パルス制御処理）され（図２５（ａ）参照）、第１モニタモジュール１９で測定した発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰosc（即ち、増幅用レーザ３００に注入されるシード光のパルスエネルギー）が目標エネルギーＰotgtにされる（図２５（ｂ）参照）。そして、増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを第２モニタモジュール３９で測定して、この測定値が目標エネルギーＰatgtとなるように（図２５（ｄ）参照）、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampがパルス毎に制御される（図２５（ｃ）参照）。
【００４８】
なお、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００の制御は充電電圧Ｖosc及び充電電圧Ｖampの制御に加えて、発振用チャンバ１０及び増幅用チャンバ３０内のレーザガス圧およびレーザガスの組成の少なくとも一方を制御することによっても行うことができる。
【００４９】
第１４〜第１６発明は、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーを所定の目標エネルギーＰotgtとなるように維持するものである。目標エネルギーＰotgtの設定領域は、増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以下の領域（図６の領域１）でも下限エネルギーＥs0以上の領域（図６の領域２）でも構わず任意である。そしてシード光のパルスエネルギーを目標エネルギーＰotgtに維持した上で、増幅用レーザ３００の充電電圧、すなわち増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧によって増幅後のパルスエネルギーを決定する。
【００５０】
第１７発明は、
第１〜第１６発明の２ステージレーザのパルスエネルギー制御装置と、前記レーザ光を用いて露光対象を露光する露光装置と、を備えたこと
を特徴とする。
【００５１】
また、第１８発明は、第１７発明において、
前記２ステージレーザは、ＫｒＦレーザ、ＡｒＦレーザ、フッ素分子レーザのいずれかであること
を特徴とする。
【００５２】
第１７、第１８発明は第１〜第１６発明の具体的な実施態様である。
【発明の効果】
【００５３】
第１発明によれば、２ステージレーザのパルスエネルギー制御を行うことができる。したがって、２ステージレーザのパルスエネルギーを安定させることができる。
【００５４】
また、第１発明によれば、発振用レーザと増幅用レーザの制御分担を明確に分けて制御することができるため、制御の安定性がよく、誤差が生じ難い。したがって、制御の精度を向上させることができるといえる。
【００５５】
第２〜第４発明によれば、第１発明と同じ効果が得られる。  
特に、第２〜第４発明において、発振用レーザの制御は、単にシード光のパルスエネルギーを上述したＥs0以上にするという簡便な制御（例えば、発振用レーザの充電電圧を一定にする）でよく、高精度なパルスエネルギー制御は必要ない。実質的に増幅用レーザの制御が厳密に行われるのみである。増幅後のパルスエネルギーＰampを測定し、この測定結果に基づいて、増幅用レーザの充電電圧Ｖampをパルス毎に制御することにより増幅後のレーザ光の高精度なパルスエネルギー制御が実現できる。
【００５６】
また、第２〜第４発明のように、一方が簡便で他方が厳密である制御は容易な制御であるため、コントローラの演算負荷が小さい。したがって、高性能のコントローラを必要としないため、コストを低減できる。
【００５７】
また、発振用レーザ、増幅用レーザのガス圧、ガス組成を変化させる制御を併用することにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命期間）の出力低下を補うパルスエネルギー制御が可能となり、長期にわたって安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【００５８】
第５〜第７発明のように、発振用高電圧パルス発生器のコンデンサへの充電電圧と、増幅用高電圧パルス発生器のコンデンサへの充電電圧、又は両充電電圧の変化割合、又は両充電電圧の変化量のうちの少なくとも一つが略同一となるように制御することにより、Ｖｔ積特性自体の変化の影響を小さくすることができる。
【００５９】
また、第５〜第７発明のように、両充電電圧の関係を設定することにより、シード光の出力変動がレーザ光のパルスエネルギーに及ぼす影響が小さくなり、２ステージレーザから出力されるレーザ光のパルスエネルギー制御が良好になるという効果に加えて、発振用レーザと増幅用レーザとの同期変動に起因する２ステージレーザのパルスエネルギーの変動幅を小さくすることが可能となる。
【００６０】
第８〜第１３発明によれば、第１発明と同じ効果が得られる。  
特に、第８〜第１３発明において、増幅用レーザの制御は、シード光のパルスエネルギー制御によって増幅後のレーザ光のパルスエネルギーが目標エネルギーＰatgtとなるような増幅強度（すなわち、増幅用レーザの電極間への印加電圧の値）を維持する程度の簡便な制御（例えば、増幅用レーザの充電電圧を一定にする）でよく、実質的に発振用レーザの制御が厳密に行われるのみである。増幅後のパルスエネルギーＰampを測定し、この測定結果に基づいて、発振用レーザの充電電圧Ｖoscをパルス毎に制御することにより増幅後のレーザ光の高精度なパルスエネルギー制御が実現できる。
【００６１】
また、第８〜第１３発明のように、一方が簡便で他方が厳密である制御は容易な制御であるため、コントローラの演算負荷が小さい。したがって、高性能のコントローラを必要としないため、コストを低減できる。
【００６２】
また、発振用レーザ、増幅用レーザのガス圧、ガス組成を変化させる制御を併用することにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命期間）の出力低下を補うパルスエネルギー制御が可能となり、長期にわたって安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【００６３】
第１４〜第１６発明によれば、第１発明と同じ効果が得られる。  
特に、第１４〜第１６発明によれば、発振用レーザから出力され増幅用レーザに注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーＰoscを測定し、この測定結果に基づいて、発振用レーザの充電電圧Ｖoscをパルス毎に制御し、一方、増幅後のパルスエネルギーＰampを測定し、この測定結果に基づいて、増幅用レーザの充電電圧Ｖampをパルス毎に制御しているので、増幅後のレーザ光の高精度なパルスエネルギー制御が実現できる。
【００６４】
また、第１４〜第１６発明では、シード光のパルスエネルギーを高精度に制御しているので、シード光のエネルギー変動による増幅後のレーザ光のパルスエネルギーへの影響を低減できる。仮に、シード光の目標エネルギーＰotgtが増幅飽和領域内にあった場合、第２〜４発明よりも、シード光のエネルギー変動による増幅後のレーザ光のパルスエネルギーへの影響をさらに小さくできる。一方、発振用レーザ、増幅用レーザ両者とも厳密な精度を行うので、第２〜４発明と比較すれば、コントローラの演算負荷は大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００６６】
［構成］
図１は本実施形態に係るレーザシステムの構成図である。また、図２（ａ）は発振用チャンバ及びその近傍の構成図であり、図２（ｂ）は増幅用チャンバ及びその近傍の構成図である。図１ではＭＯＰＯ方式の２ステージレーザ装置を示している。
【００６７】
２ステージレーザ装置２においては、発振用レーザ（osc）１００でシード光（種レーザ光）が生成され狭帯域化される。そして、増幅用レーザ（amp）３００でそのシード光が増幅される。すなわち、発振用レーザ１００から出力されるレーザ光のスペクトル特性によってレーザシステム全体のスペクトル特性が決定され、増幅用レーザ３００によってレーザシステム自体のレーザ出力（エネルギーまたはパワー）が決定される。増幅用レーザ３００から出力されるレーザ光は露光装置３に入力され、このレーザ光は露光対象（例えばウエハ）の露光に用いられる。
【００６８】
発振用レーザ１００は発振用チャンバ１０と、充電器１１と、発振用高電圧パルス発生器１２と、ガス供給・排気ユニット１４と、冷却水供給ユニット１５と、ＬNＭ１６と、フロントミラー１７と、第１モニタモジュール１９と、放電検出部２０と、で構成される。
【００６９】
増幅用レーザ３００は増幅用チャンバ３０と、充電器３１と、増幅用高電圧パルス発生器３２と、ガス供給・排気ユニット３４と、冷却水供給ユニット３５と、リア側ミラー３６と、出力ミラー３７と、第２モニタモジュール３９と、で構成される。
【００７０】
ここで発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００について説明するが、その構成は同一する部分があるため、その部分に関しては発振用レーザ１００を代表して説明する。
【００７１】
発振用チャンバ１０の内部には、所定距離だけ離隔し、互いの長手方向が平行であって且つ放電面が対向する一対の電極（カソード電極及びアノード電極）１０ａ、１０ｂが設けられる。これらの電極１０ａ、１０ｂには、充電器１１と発振用高電圧パルス発生器１２と、で構成された電源によって高電圧パルスが印加される。すると、電極１０ａ、１０ｂ間で放電が生じ、この放電によって発振用チャンバ１０内に封入されたレーザガスが励起される。この電源の一例を図３に示す。
【００７２】
図３は電源及びチャンバ内部の回路構成の一例を示す図である。  
図３（ａ）に示す発振用高電圧パルス発生器１２は、可飽和リアクトルからなる３個の磁気スイッチＳＲ1、ＳＲ2、ＳＲ3を用いた２段の磁気パルス圧縮回路である。磁気スイッチＳＲ1は固体スイッチＳＷでのスイッチングロスを低減するために設けられたものであり、磁気アシストとも呼ばれる。例えば、この固体スイッチＳＷにはＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子が用いられる。なお、図３（ａ）の回路を用いる代わりに、図３（ｂ）の回路を用いてもよい。図３（ｂ）は磁気パルス圧縮回路に加え昇圧トランスＴｒ1を含む回路であり、図３（ｂ）は昇圧トランスの代わりに主コンデンサＣ0の充電用のリアクトルＬ1を含む例である。
【００７３】
以下に図３（ａ）にしたがって、回路の構成と動作を説明する。なお、図３（ｂ）の回路は昇圧トランスにより昇圧される動作が無いだけで、他の動作は図３（ａ）の回路と同様なので、説明を省略する。また、発振用レーザ１００の電源と増幅用レーザ３００の電源の構成及び動作は同じであるため、増幅用レーザ３００の電源の説明を省略する。
【００７４】
充電器１１の電圧は所定の値ＨＶに調整され、主コンデンサＣ0が充電される。このとき、固体スイッチＳＷはオフになっている。主コンデンサＣ0の充電が完了し、固体スイッチＳＷがオンとなったとき、固体スイッチＳＷの両端にかかる電圧は主に磁気スイッチＳＲ1の両端にかかる。磁気スイッチＳＲ1の両端にかかる主コンデンサＣ0の充電電圧Ｖ0の時間積分値が磁気スイッチＳＲ1の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ1が飽和して導通状態となる。すると、主コンデンサＣ0、磁気スイッチＳＲ1、昇圧トランスＴｒ1の１次側、固体スイッチＳＷのループに電流が流れる。同時に、昇圧トランスＴｒ1の２次側、コンデンサＣ1のループに電流が流れ、主コンデンサＣ0に蓄えられた電荷がコンデンサＣ1に移行し、コンデンサＣ1が充電される。
【００７５】
コンデンサＣ1における電圧Ｖ1の時間積分値が磁気スイッチＳＲ2の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ2が飽和して導通状態となる。すると、コンデンサＣ1、コンデンサＣ2、磁気スイッチＳＲ3のループに電流が流れ、コンデンサＣ1に蓄えられた電荷がコンデンサＣ2に移行し、コンデンサＣ2が充電される。
【００７６】
コンデンサＣ2における電圧Ｖ2の時間積分値が磁気スイッチＳＲ３の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ3が飽和して導通状態となる。すると、コンデンサＣ2、ピーキングコンデンサＣp、磁気スイッチＳＲ3のループに電流が流れ、コンデンサＣ2に蓄えられた電荷がピーキングコンデンサＣpに移行し、ピーキングコンデンサＣpが充電される。
【００７７】
図３（ａ）に示すように、発振用チャンバ１０内には、第１電極９１と、誘電体チューブ９２と、第２電極９３とからなる予備電離手段が設けられている。予備電離のためのコロナ放電は、第１電極９１が挿入されている誘電体チューブ９２と第２電極９３とが接触している個所を基点として誘電体チューブ９２の外周面に発生する。ピーキングコンデンサＣpの充電が進むにつれてその電圧Ｖpが上昇し、電圧Ｖpが所定の電圧になると誘電体チューブ９２の外周面にコロナ放電が発生する。このコロナ放電によって誘電体チューブ９２の外周に紫外線が発生し、一対の電極１０ａ、１０ｂ間のレーザガスが予備電離される。
【００７８】
ピーキングコンデンサＣpの充電がさらに進むにつれて、ピーキングコンデンサＣpの電圧Ｖpが上昇する。この電圧Ｖpがある値（ブレークダウン電圧）Ｖbに達すると、一対の電極１０ａ、１０ｂ間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始される。この主放電によりレーザ媒質が励起される。そして、発振用レーザ１００の場合はシード光が発生し、増幅用レーザ３００（もしくは増幅器）の場合は注入されたシード光が増幅される。主放電によりピーキングコンデンサＣpの電圧は急速に低下し、やがて充電開始前の状態に戻る。
【００７９】
固体スイッチＳＷのスイッチング動作によってこのような放電動作が繰り返し行なわれることで、パルスレーザ発振が行われる。固体スイッチＳＷのスイッチング動作は、外部からのトリガ信号に基づき行われる。このトリガ信号を送出する外部コントローラは、例えば、後述する同期コントローラ８である。
【００８０】
本実施形態では、磁気スイッチＳＲ2、ＳＲ3及びコンデンサＣ1、Ｃ2で２段の容量移行型回路が構成されている。容量移行型回路では、後段に行くにつれて各段のインダクタンスを小さくするように設定すれば、各段を流れる電流パルスのパルス幅が順次狭くなるようなパルス圧縮動作が実現される。結果として、一対の電極１０ａ、１０ｂ間、一対の電極３０ａ、３０ｂ間に短パルスの強い放電が実現される。
【００８１】
ここで図１に戻り、他の構成の説明をする。  
発振用チャンバ１０の内部には、ガス供給・排気ユニット１４から供給されるレーザガスが封入される。ガス供給・排気ユニット１４には、発振用チャンバ１０内にレーザガスを供給するガス供給系と、発振用チャンバ１０内のレーザガスを排気するガス排気系とが設けられる。本レーザ装置がフッ素分子（Ｆ２）レーザとして使用される場合は、ガス供給・排気ユニット１４は、フッ素（Ｆ２）ガスと、ヘリウム（Ｈｅ）やネオン（Ｎｅ）等からなるバッファガスとを発振用チャンバ１０に供給する。また、本レーザ装置がＫｒＦエキシマレーザとして使用される場合は、ガス供給・排気ユニット１４は、クリプトン（Ｋｒ）ガス及びフッ素（Ｆ２）ガスと、ヘリウム（Ｈｅ）やネオン（Ｎｅ）等からなるバッファガスとを発振用チャンバ１０に供給する。また、本レーザ装置がＡｒＦエキシマレーザとして使用される場合は、ガス供給・排気ユニット１４は、アルゴン（Ａｒ）ガス及びフッ素（Ｆ２）ガスと、ヘリウム（Ｈｅ）やネオン（Ｎｅ）等からなるバッファガスとを発振用チャンバ１０に供給する。各ガスの供給及び排気はガス供給・排気ユニット１４の各バルブの開閉で制御される。
【００８２】
また、発振用チャンバ１０の内部には、クロスフローファン１０ｃが設けられる。クロスフローファン１０ｃによってレーザガスがチャンバ内で循環され、電極１０ａ、１０ｂ間に送り込まれる。
【００８３】
また、発振用チャンバ１０の内部には、熱交換器１０ｄが設けられる。熱交換器１０ｄは冷却水によって発振用チャンバ１０内の排熱を行う。冷却水は冷却水供給ユニット１５から供給される。冷却水の供給は冷却水供給ユニット１５のバルブの開閉で制御される。
【００８４】
発振用チャンバ１０において、レーザ光の光軸上であってレーザ光出力部分には、ウィンドウ１０ｅ、１０ｆが設けられる。ウィンドウ１０ｅ、１０ｆはレーザ光に対して透過性がある材料、例えばＣａＦ２等、で形成される。両ウィンドウ１０ｅ、１０ｆは、外側の面が互いに平行に配置され、また、レーザ光に対して反射損失を低減すべくブリュースタ角で設置され、更にレーザ光の直線偏光方向がウィンドウ面に対して垂直になるように設置される。
【００８５】
圧力センサＰlは、発振用チャンバ１０内のガス圧力をモニタしており、ガス圧力を示す信号をユーティリティコントローラ５に出力する。ユーティリティコントローラ５は後述する処理に基づいて、ガス供給・排気ユニット１４に各バルブの開閉及びその開度（又はガス流量）を指示する信号を生成し出力する。すると、ガス供給・排気ユニット１４が各バルブの開閉を制御するため、発振用チャンバ１０内のガス組成やガス圧力が制御される。
【００８６】
レーザ出力はガス温度によって変化する。そこで、温度センサＴlは、発振用チャンバ１０内の温度をモニタしており、温度を示す信号をユーティリティコントローラ５に出力する。ユーティリティコントローラ５は発振用チャンバ１０内の所望温度にすべく、冷却水供給ユニット１５にバルブの開閉及びその開度（又は冷却水流量）を指示する信号を生成し出力する。すると、冷却水供給ユニット１５がバルブの開閉を制御するため、発振用チャンバ１０内の熱交換器１０ｄに供給される冷却水の流量すなわち排熱量が制御される。
【００８７】
発振用チャンバ１０の外部であり、ウィンドウ１０ｅ側のレーザ光の光軸上にはＬＮＭ１６が設けられ、ウィンドウ１０ｆ側のレーザ光の光軸上にはフロントミラー１７が設けられる。ＬＮＭ１６は、例えば拡大プリズムと波長選択素子であるグレーティング（回折格子）等の光学素子で構成される。また、ＬＮＭ１６は波長選択素子であるエタロンと全反射ミラー等の光学素子で構成される場合もある。このＬＮＭ１６内の光学素子とフロントミラー１７とでレーザ共振器が構成される。
【００８８】
第１モニタモジュール１９はフロントミラー１７を透過したレーザ光のエネルギーや出力線幅や中心波長等のレーザビーム特性をモニタする。第１モニタモジュール１９はレーザ光の中心波長を示す信号を生成し、この信号を波長コントローラ６に出力する。また、第１モニタモジュール１９はレーザ光のエネルギーを測定し、このエネルギーを示す信号をエネルギーコントローラ７に出力する。
【００８９】
なお、増幅用チャンバ３０の電極３０ａ、３０ｂ、クロスフローファン３０ｃ、熱交換器３０ｄ、ウィンドウ３０ｅ、３０ｆの構成及び機能は、上述した発振用チャンバ１０の各部の構成及び機能と同じである。また、増幅用レーザ３００に設けられた充電器３１、増幅用高電圧パルス発生器３２、ガス供給・排気ユニット３４、冷却水供給ユニット３５、第２モニタモジュール３９、圧力センサＰ2、温度センサＴ2の構成及び機能は、上述した発振用レーザ１００側に設けられた同一要素の構成及び機能と同じである。
【００９０】
一方、増幅用レーザ３００には、発振用レーザ１００で設けられたＬＮＭ等からなる共振器に代わり、次に述べる不安定共振器が設けられる。
【００９１】
増幅用チャンバ３０の外部であり、ウィンドウ３０ｅ側のレーザ光の光軸上にはリア側ミラー３６が設けられ、ウィンドウ３０ｆ側のレーザ光の光軸上には出力ミラー３７が設けられる。リア側ミラー３６と出力ミラー３７とで不安定型共振器が構成される。リア側ミラー３６の反射面は凹面であって、その中央部にはミラー後方側から反射面側へレーザ光を通過させる孔が設けられる。リア側ミラー３６の反射面はＨＲ（High Reflection）コートが施される。出力ミラー３７の反射面は凸面であって、その中央部にはＨＲ（High Reflection）コートが施され、中央部周囲にはＡＲ（Anti Reflection）コートが施される。なお、リア側ミラー３６としては、中央に孔が開いたものを使用するのではなく、孔に相当する部分のみＡＲコートが施されたミラー基板を使用してもよい。また、不安定共振器でなく安定共振器でもよい。
【００９２】
発振用レーザ１００のフロントミラー１７と増幅用レーザ３００のリア側ミラー３６との間には、反射ミラーを含むビーム伝搬部４２が設けられる。
【００９３】
フロントミラー１７を透過したレーザ光はビーム伝搬部４２によってリア側ミラー３６まで案内される。更にこのレーザ光はリア側ミラー３６の孔を通過し、増幅用チャンバ３０内を通過し、出力ミラー３７の中央部で反射される。出力ミラー３７で反射されたレーザ光は、増幅用チャンバ３０内を通過し、リア側ミラー３６の孔周囲で反射される。更に、リア側ミラー３６で反射されたレーザ光は、増幅用チャンバ３０内を通過し、出力ミラー３７の中央部周囲を透過し出力される。レーザ光が増幅用チャンバ３０の放電部すなわち電極３０ａ、３０ｂ間を通過する際に放電が発生すると、レーザ光のパワーは増幅される。
【００９４】
波長コントローラ６にはモニタモジュール１９、３９からの信号が入力される。波長コントローラ６はレーザ光の中心波長を所望の波長にすべくＬＮＭ１６内の波長選択素子（グレーティング、エタロン等）の選択波長を変化させる信号を生成し、この信号をドライバ２１に出力する。波長選択素子の選択波長は、例えば、波長選択素子へ入射するレーザ光の入射角を変化させることにより変化する。ドライバ２１は、受信した前記信号に基づき、波長選択素子へ入射するレーザ光の入射角が変化するように、ＬＮＭ１６内の光学素子（例えば、拡大プリズム、全反射ミラー、グレーティング等）の姿勢角等を制御する。なお、波長選択素子の波長選択制御はこれに限られるものではない。例えば、波長選択素子がエアギャップエタロンの場合、ＬＮＭ１６内のエアギャップ内の気圧（窒素等）を制御してもよいし、ギャップ間隔を制御してもよい。
【００９５】
エネルギーコントローラ７にはモニタモジュール１９、３９の出力信号が入力される。また、図１に示すように、露光装置３に出力モニタ５１を設け、その出力信号がエネルギーコントローラ７に直接入力されるようにしてもよい。また、露光装置３の出力モニタ５１の出力信号を露光装置３のコントローラ５２に入力し、このコントローラ５２がレーザ内部に搭載されたエネルギーコントローラ７に信号を送出するようにしてもよい。エネルギーコントローラ７は後述する処理に基づいて、パルスエネルギーを所望の値にすべく次回充電電圧Ｖosc、Ｖampを示す信号を生成し、この信号を同期コントローラ８に出力する。
【００９６】
同期コントローラ８にはエネルギーコントローラ７からの信号と、放電検出器２０、４０から出力される各チャンバ１０、３０における放電開始を知らせる信号とが入力される。同期コントローラ８はエネルギーコントローラ７からの信号に基づいて、充電器１１の充電電圧を制御する。ところで、発振用チャンバ１０の放電と増幅用チャンバ３０の放電のタイミングがずれると、発振用チャンバ１０から出力されたレーザ光は増幅用チャンバ３０で効率よく増幅されない。そこで、発振用チャンバ１０から出力されたレーザ光（シード光）が増幅用チャンバ３０内の一対の電極３０ａ、３０ｂ間の放電領域（励起領域）に満たされたタイミングで増幅用チャンバ３０において放電する必要がある。
【００９７】
ここで発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の放電タイミングについて説明する。  先に述べたように、発振用チャンバ１０内の電極１０ａ、１０ｂ間、及び増幅用チャンバ３０内の電極３０ａ、３０ｂ間に立上り時間の速い高電圧パルスを印加するために、それぞれ磁気パルス圧縮回路を有する発振用高電圧パルス発生器１２と、増幅用高電圧パルス発生器３２が用いられる。一般的に、各高電圧パルス発生器１２、３２の磁気パルス圧縮回路で用いられる磁気スイッチＳＲ2、ＳＲ3は可飽和リアクトルである。主コンデンサＣ0からエネルギー（電圧パルス）が転送される場合、この磁気スイッチＳＲ2、ＳＲ3にかかる電圧（Ｖ：すなわち主コンデンサＣ0の充電電圧）と磁気スイッチＳＲ2、ＳＲ3によってパルス圧縮されて転送される電圧パルスの転送時間（ｔ）との積（Ｖｔ積）の値は一定という関係がある。例えば、主コンデンサＣ0の充電電圧が高くなると、電圧パルスの転送時間（すなわち、磁気スイッチがオン状態である時間）が短くなる。
【００９８】
図４、図５は、高電圧パルス発生器の固体スイッチＳＷがオン状態になってから、電極間に放電が発生するまでの時間と主コンデンサＣ0の充電電圧との関係を示す図である。
【００９９】
図４は、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００における充電電圧設定範囲が同一である例を示すものである。ここには、発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧設定範囲、すなわち充電器１１の電圧設定範囲がＶc1〜Ｖc2（Ｖc1＜Ｖc2）である場合の特性カーブＡと、増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧設定範囲、すなわち充電器３１の電圧設定範囲がＶc1〜Ｖc2（Ｖc1＜Ｖc2）である場合の特性カーブＢと、が示されている。
【０１００】
二つの特性カーブＡ、Ｂのずれは、各高電圧パルス発生器１２、３２がそれぞれ有する磁気パルス圧縮回路の設計の違い（回路定数の違い）、あるいは同じ設計でも磁気パルス発生回路を構成する回路素子の個体差によって発生するものである。
【０１０１】
図４から明らかなように、発振用レーザ１００における充電電圧がＶc2であり、増幅用レーザ３００における充電電圧がＶc1である場合は、各固体スイッチＳＷがオン状態になってから各電極間で放電発生するまでの時間のずれが最大値Ｔ1となる。
【０１０２】
また、発振用レーザ１００における充電電圧、増幅用レーザ３００における充電電圧が共に電圧Ｖc1である場合は、各固体スイッチＳＷがオン状態になってから各電極間で放電発生するまでの時間のずれがＴ2となり、共に電圧Ｖc2である場合は、ずれがＴ3となる（図４の例では、Ｔ2＞Ｔ3）。
【０１０３】
一方、図５は、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００における充電電圧設定範囲が相違する例を示すものである。ここには、発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧設定範囲、すなわち充電器１１の電圧設定範囲がＶco1〜Ｖco2（Ｖco1＜Ｖco2）である場合の特性カーブＣと、増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧設定範囲、すなわち充電器３１の電圧設定範囲がＶca1〜Ｖca2（Ｖca1＜Ｖca2）である場合の特性カーブＤと、が示されている。
【０１０４】
図５から明らかなように、発振用レーザ１００における充電電圧がＶco2であり、増幅用レーザ３００における充電電圧がＶca1である場合は、各固体スイッチＳＷがオン状態になってから各電極間で放電発生するまでの時間のずれが最大値Ｔ1となる。
【０１０５】
また、発振用レーザ１００における充電電圧がＶco1、増幅用レーザ３００における充電電圧がＶca1である場合は、各固体スイッチＳＷがオン状態になってから各電極間で放電発生するまでの時間のずれがＴ2となり、発振用レーザ１００における充電電圧がＶco2、増幅用レーザ３００における充電電圧がＶca2である場合は、ずれがＴ3となる（図５の例では、Ｔ2＞Ｔ3）。
【０１０６】
このように、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷがオン状態となるタイミングと増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷがオン状態となるタイミングがそれぞれ一定であったとしても、発振用レーザ１００における充電電圧Ｖosc、増幅用レーザ３００における充電電圧Ｖampの値に応じて、各々のレーザで放電が発生するタイミングは変動する。
【０１０７】
このため、同期コントローラ８はエネルギーコントローラ７からの信号（充電電圧Ｖosc、Ｖamp）と放電検出器２０、４０からの信号に基づいて、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷへのトリガ信号に対する増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷへのトリガ信号の遅延時間を決定する。
【０１０８】
すなわち、同期コントローラ８は、エネルギーコントローラ７から受け取った次回放電のための充電電圧信号（電圧Ｖosc、Ｖamp）から、上述した電圧と転送時間とのＶｔ積特性を考慮して遅延時間を決定する。
【０１０９】
また、同期コントローラ８は、実際の放電タイミングの測定結果である放電検出器２０、４０からの信号に基づいて、前記遅延時間をフィードバック補正する。
【０１１０】
各々のレーザで放電が発生するタイミングは、各チャンバ内に充填されたレーザガスの圧力によっても変化する。一般的には、電極間で放電が発生するときにレーザガスの圧力が高いと電極に印加される電圧は高くなる。よって、レーザガスの圧力が高くなると、同期コントローラ８からのトリガ信号によって、各高電圧パルス発生器１２、３２の固体スイッチＳＷがオン状態になってから、電極１０ａ、１０ｂ間、電極３０ａ、３０ｂ間に放電が発生するまでの時間も長くなる。上述したフィードバック補正では、こういったＶｔ積特性以外の要因での放電タイミングのずれを補正する。
【０１１１】
そして、同期コントローラ８は、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷにトリガ信号を出力した後、決定した遅延時間が経過した時点で、増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷにトリガ信号を出力する。
【０１１２】
当然ながら、各高電圧パルス発生器１２、３２のそれぞれに設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧（すなわち、充電器１１、３１の設定電圧）の値によっては、遅延時間が負の値を取る場合がある。すなわち、同期コントローラ８は、先に増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷにトリガ信号を出力した後、決定した遅延時間が経過した時点で、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷにトリガ信号を出力する場合もある。
【０１１３】
また、本制御形態では、同期コントローラ８は、放電検出器２０、４０により検出される発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０における放電の発生タイミングを、遅延時間を定めるための情報としているが、これに限るものではない。
【０１１４】
例えば、第１モニタモジュール１９で検出した発振用レーザ１００のレーザ光が出力されるタイミングと、第２モニタモジュール３９で検出した増幅用レーザ３００のレーザ光が出力されるタイミングとを用いてもよい。
【０１１５】
また、第１モニタモジュール１９で検出した発振用レーザ１００のレーザ光が出力されるタイミングと放電検出器４０により検出した増幅用チャンバ３０における放電の発生タイミングとを用いてもよい。
【０１１６】
ユーティリーティコントローラ５と波長コントローラ６とエネルギーコントローラ７はメインコントローラ４に接続される。更に露光装置３（例えば、コントローラ５２）はメインコントローラ４に接続される。メインコントローラ４は露光装置３からの指令信号に基づき、各コントローラ５〜７に制御分担を振り分ける。その指令に従い各コントローラ５〜７は処理を行う。
【０１１７】
以上、ＭＯＰＯ方式のレーザ装置の構成について説明したが、ＭＯＰＡ方式のレーザ装置の場合は、増幅用チャンバ３０にリア側ミラー３６と出力ミラー３７を設けない構成になる。なお、ＭＯＰＡ方式では、光が増幅用チャンバ３０内を通過する回数は１回であるが、これに限るものではない。例えば、折り返しミラーを設けて、増幅用チャンバを複数回通過させてもよい。このように構成することにより、より高い出力のレーザ光を取り出すことが可能となる。
【０１１８】
［本発明の基本的な考え方］
ここで、２ステージレーザにおける増幅用レーザに注入されるシード光のパルスエネルギーと増幅後のパルスエネルギーの特性を用いて、本発明のパルスエネルギー制御についての基本的な考え方について説明する。
【０１１９】
図６は増幅用レーザに注入されるシード光のパルスエネルギーと増幅後のパルスエネルギーの関係を示す図である。  
２ステージレーザにおいて、増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーと増幅用レーザ３００から出力されるレーザ光のパルスエネルギーは、図６に示すような関係にある。曲線Ａ〜Ｃは増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧（すなわち、充電器３１の設定電圧）をＨＶ１、ＨＶ２、ＨＶ３（ＨＶ１＞ＨＶ２＞ＨＶ３）としたときに得られる特性である。
【０１２０】
図６に示されるように、増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーが約Ｅs0未満の領域（領域１という）である場合は、シード光のエネルギーが増加するに伴い、増幅後のパルスエネルギーは増加する。一方、増幅用レーザ３００に注入されるシード光のエネルギーが約Ｅs0以上の領域（領域２という）である場合は、シード光のエネルギーが増加しても、増幅後のパルスエネルギーはほぼ一定である。このように領域２では増幅後のパルスエネルギーがほとんど増加しない飽和状態にあることから、この領域２を増幅飽和領域という。シード光のエネルギーが増幅飽和領域内で変動したとしても、増幅後のパルスエネルギーへの影響は小さい。このことから、発振用レーザ１００では出力するレーザ光のパルスエネルギーを増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上にする制御を行い、増幅用レーザ３００では出力するレーザ光のパルスエネルギーを目標パルスエネルギーにする制御を行うのが２ステージレーザの最も容易な制御方法であるといえる。後述する第１の制御例はこの考えに基づくものである。しかし後述する第２〜第３の制御例のようにすることも可能である。
【０１２１】
図６によると、領域１、２に関わらず、増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧Ｖampが高い程、増幅後のレーザ光のパルスエネルギーが大きいことが分かる。したがって、充電電圧Ｖampを制御することで増幅後のパルスエネルギーを制御できるといえる。すなわち、充電電圧Ｖampの制御を毎パルス制御（後述するampスパイク制御処理、amp毎パルス制御処理、amp露光量一定制御処理等）とすることで高精度なエネルギー制御が可能となる。なお、図示しないが充電電圧Ｖampを制御するのではなく、増幅用チャンバ３０内のレーザガス圧やレーザガスの組成を制御した場合でも同じ様な曲線Ａ〜Ｃが得られる。具体的には、レーザの全ガス圧を高くすることにより、パルスエネルギーを増加させることができる。ガス組成の制御に関しては、例えば、レーザ発振により、フッ素（Ｆ２）ガスが減少した分を供給することによって、レーザの出力を回復することができる。したがって、充電電圧Ｖampと同様に、レーザガス圧やレーザガスの組成を制御することで出力されるレーザ光のパルスエネルギーを制御できるといえる。だだし、ガス制御は充電電圧制御に比べて、応答性が遅いために毎パルスのパルスエネルギーの制御はできない。ガス制御の方法に関しては後述する。
【０１２２】
なお、ＭＯＰＡ方式の２ステージレーザも、増幅器に注入されるシード光のエネルギーと増幅後のパルスエネルギーの関係は、増幅用レーザのものと同様である。このため、基本的に同様な考え方で、ＭＯＰＡ方式の２ステージレーザから出力されるレーザ光のパルスエネルギー制御を行うことが可能である。ただし、ＭＯＰＯ方式の場合とＭＯＰＡ方式の場合との異なる点は、増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0がＭＯＰＯ方式の方がかなり小さくなる。すなわち、ＭＯＰＯ方式の方が発振用レーザのパルスエネルギー（シード光のエネルギー）が小さくてよいので、発振用レーザを動作させるための投入エネルギー（すなわち、商用電源からのエネルギー）が小さくてよい。よって、２ステージレーザ全体としての運転効率が高くなる。
【０１２３】
［制御例］
次に本発明による各制御例について説明する。
【０１２４】
〔１．第１の制御例〕
図７は第１の制御例における各充電電圧と各パルスエネルギーを示す図である。図７に示す個々の矩形波等は１バーストの充電電圧、パルスエネルギーを示す。  
第１の制御例は、目標とするパルスエネルギーに応じて、発振用レーザ１００の発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧（以下、発振用レーザ１００の充電電圧又は単に充電電圧という）を一定にすると共に、増幅用レーザ３００の増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧（以下、増幅用レーザ３００の充電電圧又は単に充電電圧という）を変化させるものである。
【０１２５】
第１の制御例の大要を説明する。発振用レーザ１００のパルスエネルギー（すなわち、増幅用レーザ３００に注入されるシード光のパルスエネルギー）Ｐoscが増幅用レーザ３００の増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上になるように（図７（ｂ）参照）、原則として、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscは一定制御される。すなわち、充電電圧Ｖoscはパルス毎に制御されない（図７（ａ）参照）。但し、第１モニタモジュール１９でモニタしている発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰoscが前記増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0を下回った場合にのみ、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscは増加される。そして、増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを第２モニタモジュール３９で測定して、この測定値が目標エネルギーＰatgtとなるように（図７（ｄ）参照）、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampがパルス毎に制御される（図７（ｃ）参照）。
【０１２６】
なお、レーザ光の検出は増幅用レーザ３００の出口に限らない。増幅用レーザ３００から露光装置３の露光対象（例えば、ウエハ）までの光路の任意の地点でレーザ光を検出してパルスエネルギーＰampを測定し、その測定結果に基づいて、増幅用レーザ３００を制御することもできる。
【０１２７】
なお、レーザ光の検出は増幅用レーザ３００の出口近傍よりも、上述した光路中、特に露光対象（例えば、ウエハ）に出来るだけ近い地点で行うことが望ましい。増幅用レーザ３００から出力されたレーザ光は、増幅用レーザ３００の出口から露光対象に到達するまでに、多数の光学素子及びスリット等を透過する。ここで、例えば、レーザ光のビームプロファイルやレーザ光の出射軸が変化すると、増幅用レーザ３００の出口近傍では出力されたレーザ光のパルスエネルギーはほとんど変化しないのに対し、露光対象上でのパルスネルギーは顕著に変化する。したがって、増幅用レーザ３００の出口近傍ではない地点でレーザ光を検出してパルスエネルギーＰampを測定することにより、露光対象に影響を及ぼすレーザ光のパルスエネルギーＰampの変動を精度よく検出することが可能となる。特に、露光対象にできるだけ近い所でレーザ光を検出して、そのパルスエネルギーＰampに基づいて２ステージレーザを制御することによって、結果的に露光装置における露光量の制御を高精度に行うことが可能となる。
【０１２８】
以下では、２通りの運転方法（〔１−１〕、〔１−２〕）を例にあげて、第１の制御例を説明する。なお、ここではＭＯＰＯ方式の２ステージレーザの場合について説明するが、ＭＯＰＡ方式の２ステージレーザの場合も、同様の制御となる。
【０１２９】
〔１−１．増幅用レーザ：スパイク制御及び毎パルス制御〕
図８は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。  
図８に示す制御では、増幅用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目までは増幅用レーザ３００によるスパイク制御処理（以下、ampスパイク制御処理という）が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目までは増幅用レーザ３００による毎パルス制御処理（以下、amp毎パルス制御処理という）が行われる。なお、各処理の説明では、具体的なパルス数としてＮ＝３、Ｍ＝１０００という数値を用いている。
【０１３０】
発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００は同期運転されており、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の発振タイミングは同期コントローラ８によって制御されている。具体的には、発振用チャンバ１０の電極１０ａ、１０ｂ間で放電することによって出力されるシード光が、増幅用レーザ３００の増幅用チャンバ３０内に注入され、電極３０ａ、３０ｂ間の放電領域（励起領域）に満たされた時に、電極３０ａ、３０ｂ間で放電すれば最も効率的にシード光が増幅される。シード光の増幅を効率的に行うために、同期コントローラ８は、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷに出力するトリガ信号と増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷに出力するトリガ信号との間に遅延時間を設ける。
【０１３１】
まず、図８（ａ）を用いて発振用レーザ１００の制御について説明する。  
図８（ａ）で示すように、発振用レーザ１００では、最初にレーザ発振パルスカウンタ（以下パルスカウンタという）ｋoにゼロが設定される（ステップS511）。エネルギーコントローラ７では発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscに予め定められた初期値が設定され（ステップS512）、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS513）。ここでパルスカウンタｋoがＭ＋１〔＝１００１〕未満であれば、設定された充電電圧Ｖoscにてレーザ発振が行われる（ステップS514の判断YES、ステップS515）。第１モニタモジュール１９ではパルスエネルギーＰosc（ｋo）が測定され、このパルスエネルギーＰosc（ｋo）を示す信号がエネルギーコントローラ７に出力される（ステップS516）。
【０１３２】
パルスエネルギーＰosc（ｋo）が増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上である場合は、上述したステップＳ５１３以降の処理が行われ、前パルスと同一の充電電圧Ｖoscにてレーザ発振は継続される（ステップS517の判断YES）。しかし、レーザ発振の継続に伴いレーザガスは劣化していき、充電電圧Ｖoscが一定の値に維持され、且つ、後述するようなレーザガスの制御が行われない場合、パルスエネルギーＰoscは低下していく。そこで、パルスエネルギーＰosc（ｋo）が下限エネルギーＥs0を下回った場合は、パルスエネルギーＰoscを下限エネルギーＥs0以上にすべく、充電電圧Ｖoscに予め定められた補正値ΔＶが加算される（ステップS517の判断NO、ステップS518）。補正値ΔＶだけ充電電圧Ｖoscが増加されるため、パルスエネルギーＰoscは上昇し、下限エネルギーＥs0以上の状態に復帰する。
【０１３３】
レーザ発振の継続によってレーザガスの劣化が進行すると、上述したような充電電圧Ｖoscの制御だけでは、パルスエネルギーＰoscを下限エネルギーＥs0以上の状態に維持することができなくなる。そこで、補正値ΔＶの加算によって補正された充電電圧Ｖoscと上限充電電圧Ｖomaxとの比較判断がなされる（ステップS519）。上限充電電圧Ｖomaxとは、発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧設定範囲（すなわち、充電器１１の電圧設定範囲）内での最大充電電圧のことをいう。
【０１３４】
補正値ΔＶの加算によって補正された充電電圧Ｖoscが上限充電電圧Ｖomax未満の場合は、補正された充電電圧Ｖoscにて上述したステップＳ５１３以降の処理が行われる（ステップS519の判断YES）。一方、補正値ΔＶの加算によって補正された充電電圧Ｖoscが上限充電電圧Ｖomax以上となった場合は、後述するガス制御処理によって発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御される（ステップS519の判断NO、ステップS520）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ５１２以降の処理が行われる。
【０１３５】
ガス制御の処理フローは後述するが、この処理を行うことにより、レーザ光（シード光）のパルスエネルギーＰoscは下限エネルギーＥs0以上の状態に復帰する。これにともなって、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscの値を、運転開始当初の初期値付近に戻すことが可能となる。
【０１３６】
その後、更にレーザ発振が継続されると、このようなガス制御を行っても、レーザ光のパルスエネルギーを維持できなくなり、チャンバ内のレーザガス全てを交換することが必要となる。このようにチャンバにレーザガスを充填してから全交換するまでの期間をガスライフと言う。このようなレーザガスの全交換を繰り返すうちに、チャンバ内の電極の摩耗等により、レーザガスの全交換を行ってもレーザ光のパルスエネルギーが所望値に回復しなくなり、結果としてレーザの制御を行うことが不可能となる。この時点までをチャンバの寿命という。
【０１３７】
発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscの制御に加えて、上述したようなレーザガスの制御を行うことにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命）的にパルスエネルギーＰoscの低下を抑制し、さらに、安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０１３８】
ステップＳ５１２〜ステップＳ５２０の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS514の判断NO）。
【０１３９】
図９はガス制御処理の処理フローを示す図である。  
発振用レーザ１００の場合はガス供給・排気ユニット１４によって発振用チャンバ１０内にレーザガスが追加供給され、増幅用レーザ３００の場合はガス供給・排気ユニット３４によって増幅用チャンバ３０内にレーザガスが追加供給される（ステップS601）。レーザガスの追加量、圧力及び組成は予め設定されており、一回の追加によってパルスエネルギーが所定以上になるように設定されている。
【０１４０】
なお、ここでは設定された量のレーザガスをチャンバ内に供給する例のみを示したが、これに限定されることない。例えば、Ｆ２ガス濃度が減少している場合は、Ｆ２ガスとバッファガスとの混合ガス、またはＦ２ガス、バッファガスとレアガスの混合ガスをチャンバ内に供給してもよい。さらに、チャンバ内にレーザガス、Ｆ２混合ガス等を供給した量だけ、レーザガスを排気してもよい。また、この例では、一気にレーザガスの供給・排気を行っているが、レーザガスの供給・排気路に、マスフローコントローラやオリフィスを使用して徐々に供給及び排気してもよい。
【０１４１】
次に、図８（ｂ）、図１０、図１１を用いて増幅用レーザ３００の制御について説明する。  図８（ｂ）で示すように、増幅用レーザ３００では、レーザ発振開始からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間はampスパイク制御処理が行われ（ステップS531）、Ｎ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝１０００パルス目〕までの間はamp毎パルス制御処理が行われる（ステップS532）。
【０１４２】
図１０はampスパイク制御処理の処理フローを示す図である。  
レーザ発振開始前に以下の前処理が行われる。メインコントローラ４又はエネルギーコントローラ７ではバースト間のレーザ休止時間が図示しない休止時間カウンタＴで計時されている（ステップS701）。露光装置３から発振指令が出力されると、休止時間の計時は停止される（ステップS702）。
【０１４３】
本レーザシステムには図示しないデータベースが設けられており、増幅用レーザ３００の目標エネルギーＰatgt及び増幅用レーザ３００の休止時間と、Ｖtamp−Ｐtampデータテーブルとが対応付けられて記憶されている。Ｖtamp−Ｐtampデータテーブルとは、ampスパイク制御処理における各パルス毎のデータ実績であり、増幅用レーザ３００の充電電圧ＶampのデータＶtampと増幅後のレーザパルスエネルギーＰampのデータＰtampとで構成されている。休止時間カウンタＴによって休止時間が特定され、この休止時間Ｔ及び目標エネルギーＰatgtに対応するＶtamp−Ｐtampデータテーブルが検索され、エネルギーコントローラ７に取り入れられる（ステップS703）。そして、休止時間カウンタＴはリセットされる（ステップS704）。
【０１４４】
上記前処理が終了すると、レーザ発振パルスカウンタｋaに初期値１が設定され（ステップS705）、パルスカウンタｋaがＮ〔＝３〕を超えるまで、すなわち１〜３パルスの間は以下の処理が繰り返し行われる（ステップS706の判断YES）。
【０１４５】
Ｖtamp−Ｐtampデータテーブルのうちのｋaパルス目のパルスエネルギーＰtamp（ｋa）と目標エネルギーＰatgtとの差ΔＰtamp（ｋa）〔＝Ｐtamp（ｋa）−Ｐatgt〕が算出され、この算出結果ΔＰtamp（ｋa）を用いて、ｋaパルス目の増幅用レーザ３００の充電電圧の補正値ΔＶtamp（ｋa）〔＝ｃ×ΔＰtamp（ｋa）、但しｃは定数〕が算出される。次に、Ｖtamp−Ｐtampデータテーブルのうちのｋaパルス目の充電電圧Ｖtampと、補正値ΔＶtamp（ｋa）と、を用いて、実際のｋaパルス目の充電電圧Ｖamp（ｋa）〔＝Ｖtamp（ｋa）＋ΔＶtamp（ｋa）〕が算出される（ステップS707）。
【０１４６】
そして、充電電圧Ｖamp（ｋa）にてｋaパルス目のレーザ発振が行われ、そのパルスエネルギーＰamp（ｋa）が測定される（ステップS708、ステップS709）。レーザ発振及びエネルギー測定に伴い、先の休止時間及び目標エネルギーＰatgtに対応するＶtamp−Ｐtampデータテーブルのデータのうち、ｋaパルス目の充電電圧Ｖtamp（ｋ）とパルスエネルギーＰtamp（ｋa）が、算出された実際の充電電圧Ｖamp（ｋa）と測定されたパルスエネルギーＰamp（ｋa）で更新され（ステップS710）、パルスカウンタｋaに１がインクリメントされる（ステップS711）。
【０１４７】
ステップＳ７０６〜ステップＳ７１１の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋaがＮ〔＝３〕を超えた場合、すなわちＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕になると、ampスパイク制御処理からamp毎パルス制御処理に移行する（ステップS706の判断NO）。
【０１４８】
図１１はamp毎パルス制御処理の処理フローを示す図である。  
amp毎パルス制御処理で使用されるパルスカウンタｋaは、ampスパイク制御処理で使用されたパルスカウンタｋaと同一である。よって、ampスパイク制御でカウントされたパルス数はamp毎パルス制御処理に引き継がれる。
【０１４９】
１パルス前の増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋa−１）と目標エネルギーＰatgtとの差ΔＰamp（ｋa）〔＝Ｐamp（ｋa−１）−Ｐatgt〕が算出され、この算出結果ΔＰamp（ｋa）を用いて、ｋaパルス目の増幅用レーザ３００の充電電圧の補正値ΔＶamp（ｋa）〔＝ａ×ΔＰamp（ｋa）、但しａは定数〕が算出される（ステップS801）。この補正値ΔＶamp（ｋa）及び１パルス前の充電電圧Ｖamp（ｋa−１）を用いて、ｋaパルス目の充電電圧Ｖamp（ｋa）〔＝ΔＶamp（ｋa）＋Ｖamp（ｋa−１）〕が算出される（ステップS802）。そして、充電電圧Ｖamp（ｋa）にてｋaパルス目のレーザ発振が行われ（ステップS803）、増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋa）が測定される（ステップS804）。レーザ発振及びエネルギー測定に伴い、パルスカウンタｋaに１がインクリメントされる（ステップS805）。
【０１５０】
この段階で、パルスカウンタｋaがＭ〔＝１０００〕を超えていない場合は、増幅用レーザ３００の充電電圧のチェックが行われる（ステップS806の判断YES）。増幅用レーザ３００の充電電圧、すなわち増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧の上限値Ｖamaxは予め設定されており、最新の充電電圧Ｖamp（ｋa−１）が上限充電電圧Ｖamax未満の場合は、再び上述したステップＳ８０１以降の処理が行われる（ステップS807の判断YES）。なお、増幅用レーザ３００のレーザガスが劣化すると、レーザのパルスエネルギーが低下する。パルスエネルギーの低下を防ぐために、充電電圧Ｖampは徐々に高くされる。最新の充電電圧Ｖamp（ｋa−１）が上限充電電圧Ｖamax以上である場合は、増幅用チャンバ３０内のレーザガスが制御される（ステップS807の判断NO、ステップS808）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ８０１以降の処理が行われる。
【０１５１】
上述したガス制御処理を行うことにより、増幅用レーザ３００のパルスエネルギーは回復し、これにともなって、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampの値を、運転開始当初の初期値付近に戻すことが可能となる。
【０１５２】
増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampの制御に加えて、上述したようなレーザガスの制御を行うことにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命）的にパルスエネルギーＰampの低下を抑制し、さらに、安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０１５３】
ステップＳ８０１〜ステップＳ８０８の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋaがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS806の判断NO）。
【０１５４】
〔１−２．増幅用レーザ：スパイク制御、毎パルス制御及び露光量一定制御〕
図１２は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。  
図１２に示す制御では、増幅用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われ、Ｍ＋１パルス目からＯパルス目まではＳパルス分の積算エネルギーが一定となるように増幅用レーザ３００による露光量一定制御処理（以下、amp露光量一定制御処理という）が行われる。なお、各処理の説明では、具体的なパルス数としてＮ＝３、Ｍ＝３９、Ｏ＝１０００、Ｓ＝４０という数値を用いている。
【０１５５】
上記〔１−１〕と同様に、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００は同期運転される。なお、発振用レーザの制御は〔１−１〕で説明した図８（ａ）の制御フローのように行われるため、その説明を省略する。但し、〔１−１〕では最終パルスをＭとして説明しているが、〔１−２〕では最終パルスをＯとして説明している。
【０１５６】
次に、図１２（ｂ）、図１３を用いて増幅用レーザ３００の制御について説明する。  
図１２（ｂ）で示すように、増幅用レーザ３００では、レーザ発振開始からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間はampスパイク制御処理が行われ（ステップS931）、Ｎ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間はamp毎パルス制御処理が行われ（ステップS932）、Ｍ＋１パルス目〔＝４０パルス目〕からＯパルス目〔＝１０００パルス目〕までの間はＳパルス分〔＝４０パルス分〕の露光量を一定にするamp露光量一定制御処理（ステップS933）が行われる。
【０１５７】
ampスパイク制御処理（ステップS931）及びamp毎パルス制御処理（ステップS932）については上記〔１−１〕で既に説明したため、ここではamp露光量一定制御処理（ステップS933）を中心に説明する。
【０１５８】
amp毎パルス制御処理において、パルスカウンタｋaがＭ〔＝３９〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝４０パルス目〕になると、amp毎パルス制御処理からamp露光量一定制御処理に移行する（ステップS806の判断NO）。
【０１５９】
図１３はamp露光量一定制御処理の処理フローを示す図である。  
本明細書では、Ｓパルス分〔＝４０パルス分〕のパルスエネルギーを積算する際の積算開始パルス数をｉで示し、積算終了パルス数をｊで示す。  
amp露光量一定制御処理を行う場合、第１回目の積算を行うために、図１２（ｂ）に示すステップＳ９３１のampスパイク制御処理及びステップＳ９３２のamp毎パルス制御処理と平行して以下の準備工程が行われる。
【０１６０】
準備工程では予め、積算開始パルス数ｉに１がストアされ、積算終了パルス数ｊにｉ＋（Ｓ−１）〔＝４０〕がストアされる（ステップS1001）。そして、ｋaパルス目のレーザ発振が行われる（ステップS1002）。なお、このステップＳ１００２の処理は、パルスカウンタｋaが１パルス目からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間は、図１０に示すampスパイク制御処理のステップS７０８の処理と同一である。また、パルスカウンタｋaがＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間は、図１１に示すamp毎パルス制御処理のステップS８０３の処理と同一である。
【０１６１】
次に、測定したパルスエネルギーＰamp（ｋa）が記憶される。すなわち、パルスカウンタｋaが１パルス目からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間は、図１０に示すampスパイク制御処理のステップS７０９で測定されたパルスエネルギーＰamp（ｋa）が記憶される。また、パルスカウンタｋaがＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間は、図１１に示すamp毎パルス制御処理のステップS８０４で測定されたパルスエネルギーＰamp（ｋa）が記憶される（ステップS1003）。
【０１６２】
そして、パルスカウンタｋaに１がインクリメントされる（ステップS1004）。なお、このステップＳ１００４の処理は、パルスカウンタｋaが１パルス目からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間は、図１０に示すampスパイク制御処理のステップS７１１の処理と同一である。また、パルスカウンタｋaがＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間は、図１１に示すamp毎パルス制御処理のステップS８０５の処理と同一である。以上のレーザ発振及びパルスエネルギーの測定はパルスカウンタｋaがｊ−１になるまで繰り返される（ステップS1005の判断YES）。
【０１６３】
パルスカウンタｋaが積算終了パルス数ｊとなった場合、すなわち積算終了パルスの発振段階となった場合に、amp露光量一定制御処理の本工程に移行する（ステップS1005の判断NO）。
【０１６４】
本工程では、ｉパルス目からｊ−１パルス目までの積算エネルギー、すなわちＳ−１パルス分の積算エネルギーＤ（ｉ）の算出が行われる。ｉパルス目からＳ−１パルス分の積算エネルギーＤ（ｉ）は下記（１）式にて算出される（ステップS1006）。  
【数１】
2005064184.tif 000003
【０１６５】
Ｓパルス分〔＝４０パルス分〕の目標積算エネルギーは予めＤ0と定められており、この目標積算エネルギーＤ0と上記（１）式にて算出したＳ−１パルス分〔＝３９パルス分〕の積算エネルギーＤ（ｉ）との差Ｐ（ｋa）〔＝Ｄ0−Ｄ（ｉ）〕が算出される。算出したＰ（ｋa）は、Ｓパルス分の積算エネルギーをＤ0とするためのｋa〔＝ｊ〕パルス目における目標エネルギーである（ステップS1007）。
【０１６６】
目標エネルギーＰ（ｋa）と１パルス前のパルスエネルギーＰamp（ｋa−１）との差ΔＰ（ｋa）〔＝Ｐ（ｋa）−Ｐamp（ｋa−１）〕が算出され、この算出結果ΔＰ（ｋa）を用いて、ｋaパルス目すなわち積算終了パルスｊの充電電圧の補正値ΔＶ（ｋa）〔＝ｅ×ΔＰ（ｋa）、但しｅは定数〕が算出される。この補正値ΔＶ（ｋa）及び１パルス前の充電電圧Ｖamp（ｋa−１）を用いて、ｋaパルス目の充電電圧Ｖamp（ｋa）〔＝ΔＶ（ｋa）＋Ｖamp（ｋa−１）〕が算出される（ステップS1008）。
【０１６７】
そして、充電電圧Ｖamp（ｋa）にてｋaパルス目のレーザ発振が行われる（ステップS1009）。レーザ発振に伴いパルスエネルギーＰamp（ｋa）が測定され、その測定結果が記憶される（ステップS1010）。
【０１６８】
露光装置３側で、露光量安定性の検定を行う場合には、ステップＳ１００６で算出したＳ−１パルス分〔＝３９パルス分〕の積算エネルギーＤ（ｉ）及びパルスエネルギーＰamp（ｋa）を用いて、Ｓパルス分〔＝４０パルス分〕の積算エネルギーＤ（ｋa）〔＝Ｄ（ｉ）＋Ｐamp（ｋa）〕が算出され、算出データが露光装置３に送信される（ステップS1011）。露光装置３は、例えば、検定の結果算出データが露光量安定性の仕様範囲外であった場合、露光を中止する。なお、露光装置３側で露光量安定性の検定を行わない場合は、ステップＳ１０１１を省略してもよい。
【０１６９】
この段階で、パルスカウンタｋaがＯ〔＝１０００〕未満の場合は、パルスカウンタｋaに１がインクリメントされる（ステップS1012の判断YES、ステップS1013）。最新の増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖamp（ｋa−１）が上限充電電圧Ｖamax未満の場合は、積算開始パルス数ｉに１がインクリメントされ、積算終了パルス数ｊに１がインクリメントされ、更に上述したステップＳ１００６以降の処理が行われる（ステップS1014の判断YES、ステップS1016）。一方、最新の充電電圧Ｖamp（ｋa−１）が上限充電電圧Ｖamax以上である場合は、増幅用チャンバ３０内のレーザガスが制御された後、積算開始パルス数ｉに１がインクリメントされ、積算終了パルス数ｊに１がインクリメントされ、更に上述したステップＳ１００６以降の処理が行われる（ステップS1014の判断NO、ステップS1015、ステップS1016）。
【０１７０】
ステップＳ１００６〜ステップＳ１０１６の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋaがＯ〔＝１０００〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS1012の判断NO）。
【０１７１】
ここまで説明してきた第１の制御例によれば、２ステージレーザのパルスエネルギー制御を高精度に行うことができる。したがって、２ステージレーザのパルスエネルギーを安定させることができる。
【０１７２】
第１の制御例は、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーが約Ｅs0以上の増幅飽和領域（図６の領域２）である場合、シード光のパルスエネルギーが変動しても、増幅後のパルスエネルギーはほぼ一定であるという特性を利用したものである。よって、増幅後のパルスエネルギーは、増幅用レーザの充電電圧、すなわち増幅用高電圧パルス発生器３２の主コンデンサＣ0の充電電圧によって決定される。
【０１７３】
第１の制御例において、発振用レーザ１００の制御は、単にシード光のパルスエネルギーを上述したＥs0以上にするという簡便な制御（例えば、発振用レーザの充電電圧を一定にする）でよく、高精度なパルスエネルギー制御は必要ない。実質的に増幅用レーザ３００の制御が厳密に行われるのみである。増幅後のパルスエネルギーＰampを測定し、この測定結果に基づいて、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampをパルス毎に制御（ampスパイク制御処理、amp毎パルス制御処理、amp露光量一定制御処理等）することにより増幅後のレーザ光の高精度なパルスエネルギー制御が実現できる。
【０１７４】
このように、第１の制御例は、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の制御分担を明確に分けて制御することができるため、制御の安定性がよく、誤差が生じ難い。したがって、制御の精度を向上させることができるといえる。
【０１７５】
また、本制御例のように一方が簡便で他方が厳密である制御は容易な制御であるため、コントローラの演算負荷が小さい。したがって、高性能のコントローラを必要としないため、コストを低減できる。
【０１７６】
また、発振用レーザ、増幅用レーザのガス圧、ガス組成を変化させる制御を併用することにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命期間）の出力低下を補うパルスエネルギー制御が可能となり、長期にわたって安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０１７７】
〔１−３．１−１、１−２の変形例〕
上述した〔１−１〕、〔１−２〕の制御例では、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のエネルギーが約Ｅs0以上の増幅飽和領域（図６の領域２）となるように、発振用レーザ１００の充電電圧が一定になるように制御される。〔１−１〕、〔１−２〕の制御例によれば、発振用レーザ１００から出力されるシード光の出力変動（パルスエネルギーの変動）が増幅用レーザ３００から出力されるレーザ光のパルスエネルギーに及ぼす影響が小さくなり、２ステージレーザから出力されるレーザ光のパルスエネルギー制御が良好になった。
【０１７８】
本変形例では、発振用レーザ１００から出力されるシード光のパルスエネルギーが増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上になるという条件を維持しながら、さらに、発振用レーザ１００の充電電圧（すなわち、充電器１１の設定電圧）と増幅用レーザ３００の充電電圧（すなわち、充電器３１の設定電圧）との関係を以下のようにする。  
（１）発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させる。  
（２）両充電電圧の電圧変化割合または電圧変化量を略一致させる。
【０１７９】
このように、両充電電圧の関係を設定することにより、シード光の出力変動がレーザ光のパルスエネルギーに及ぼす影響が小さくなり、２ステージレーザから出力されるレーザ光のパルスエネルギー制御が良好になるという効果に加えて、後述するように、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との同期変動に起因する２ステージレーザのパルスエネルギーの変動幅を小さくすることが可能となる。
【０１８０】
以下、両充電電圧の関係を上記した（１）、（２）のようにすることにより、パルスエネルギーの変動幅を小さくすることができる理由を説明する。
【０１８１】
（１）両充電電圧が略一致する場合  
図４、図５を参照して説明したように、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷがオン状態となるタイミングと、増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷがオン状態となるタイミングがそれぞれ一定であったとしても、発振用レーザ１００における充電電圧Ｖosc、増幅用レーザ３００における充電電圧Ｖampの値に応じて、各々のレーザで放電が発生するタイミングは変動する。これは高電圧パルス発生器１２、３２に設けられた磁気パルス圧縮回路に含まれる磁気スイッチのＶｔ積特性の相違によるものである。
【０１８２】
このため、同期コントローラ８はエネルギーコントローラ７から次回放電の充電電圧（電圧Ｖosc、Ｖamp）を指示する信号を受け取り、この指示内容から前記Ｖｔ積特性を考慮して遅延時間を決定する。例えば、図４に示した特性カーブＡ、Ｂを利用して、充電電圧設定値に対して各レーザについて補正を行い、固体スイッチＳＷのスイッチングから放電発生までの時間が一定になるよう制御する。
【０１８３】
図４に示すように、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００における充電電圧設定範囲は同範囲Ｖc1〜Ｖc2（Ｖc1＜Ｖc2）であるとする。発振用レーザ１００における充電電圧ＶoscがＶc2であり、増幅用レーザ３００における充電電圧ＶampがＶc1である場合、各レーザ１００、３００の各固体スイッチＳＷがオン状態になってから各電極間で放電発生するまでの時間のずれ、すなわち同期ずれは最大値Ｔ1となる。この際、例えば、同期コントローラ８が、各固体スイッチＳＷのスイッチングから放電発生までの時間が一定になるように遅延時間を補正すれば、上記Ｔ1を０にすることは可能である。
【０１８４】
しかしながら、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００の動作条件（繰り返し周波数、動作時間、稼動デューティー、休止時間など）で各高電圧パルス発生器１２、３２が有する磁気パルス圧縮回路の構成素子（コンデンサ、磁気スイッチなど）の温度が変化すると、図１４で示すように、特性カーブＡ、Ｂ（実線）は特性カーブＡ′、Ｂ′（破線）のようにそれぞれ変化する。
【０１８５】
そのため、特性カーブＡ、Ｂを考慮して、同期コントローラ８が上記Ｔ1を０にするように補正を行ったとしても、実際の特性カーブがＡ′、Ｂ′であると、ずれはＴr1であるため、図１４から明らかなように、実際にはＴ1−Ｔr1の同期ずれが発生することになる。一般的に充電電圧が低いほど、温度による時間変化の絶対値が大きい。両レーザを充電電圧設定範囲Ｖc1〜Ｖc2内の任意の充電電圧で使用する場合は、Ｔ1−Ｔr1が最大同期ずれとなる。
【０１８６】
ここで、発振用レーザ１００における充電電圧Ｖoscと増幅用レーザ３００における充電電圧Ｖampとを略一致させる。すなわち、図１４に示すように、充電電圧設定範囲Ｖc1〜Ｖc2内の任意の同充電電圧Ｖeで発振用レーザ１００および増幅用レーザ３００を使用する。上記したように、同期ずれＴ1−Ｔr1は最大であるので、発振用レーザ１００および増幅用レーザ３００を同充電電圧Ｖｅで使用した際に発生しうる同期ずれＴe−Ｔreは、常にＴ1−Ｔr1以下となる。そのため、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との同期精度が高くなる。
【０１８７】
発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させることにより、シード光の出力変動がレーザ光のパルスエネルギーに及ぼす影響が小さくなり、２ステージレーザから出力されるレーザ光のパルスエネルギー制御が良好になるという効果に加えて、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との同期変動に起因する２ステージレーザのパルスエネルギーの変動幅を小さくすることが可能となる。
【０１８８】
（２）両充電電圧の電圧変化割合または電圧変化量が略一致する場合
図５に示すように、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００における充電電圧設定範囲が相違し、発振用レーザ１００における充電電圧設定範囲がＶco1〜Ｖco2（Ｖco1＜Ｖco2）であり、増幅用レーザ３００における充電電圧設定範囲が、Ｖca1〜Ｖca2（Ｖca1＜Ｖca2）であり、且つ、Ｖca1＜Ｖco2＜Ｖca2であるとする。発振用レーザ１００における充電電圧ＶoscがＶco2、増幅用レーザ３００における充電電圧ＶampがＶca1である場合、各レーザ１００、３００の各固体スイッチがオン状態になってから各電極間で放電発生するまでの時間のずれ、すなわち同期ずれの最大値はＴ1となる。上述と同様、例えば、同期コントローラ８が、各固体スイッチＳＷのスイッチングから放電発生までの時間が一定になるように遅延時間を補正すれば、上記Ｔ1を０にすることは可能である。
【０１８９】
しかしながら、上述したように、発振用レーザ１００及び増幅用レーザ３００の動作条件で各高電圧パルス発生器１２、３２が有する磁気パルス圧縮回路の構成素子の温度が変化すると、図１５で示すように、特性カーブＣ、Ｄは特性カーブＣ′、Ｄ′のようにそれぞれ変化する。
【０１９０】
そのため、特性カーブＣ、Ｄを考慮して、同期コントローラ８が上記Ｔ1を０にするように補正を行ったとしても、実際の特性カーブがＣ′、Ｄ′であると、ずれはＴr1であるため、図１５から明らかなように、実際にはＴ1−Ｔr1の同期ずれが発生することになる。一般的に充電電圧が低いほど、温度による時間変化の絶対値は大きい。図Ａのときと同様、Ｔ1−Ｔr1は最大同期ずれとなる。
【０１９１】
図１５に示す例のように、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の充電電圧設定領域が異なる場合には、充電電圧を一致させるのは困難なため、充電電圧の変化割合を一致させる。
【０１９２】
具体的には、発振用レーザ１００、増幅用レーザ３００ともに最大充電電圧設定値（Ｖco2、Ｖca2）を１００％とし、これに対する両レーザの充電電圧値の割合（％）を略一致させる。すなわち、図１５に示すように、発振用レーザ１００を、充電電圧設定範囲Ｖco1〜Ｖco2内の充電電圧Ｖcoeで使用し、増幅用レーザ３００を、充電電圧設定範囲Ｖca1〜Ｖca2内の充電電圧Ｖcaeで使用する。ここで、Ｖcoe／Ｖco2×１００（％）＝Ｖcae／Ｖca2×１００（％）とする。
【０１９３】
上記したように、同期ずれＴ1−Ｔr1は最大であるので、発振用レーザ１００および増幅用レーザ３００を同変化割合（すなわち、発振用レーザ１００の充電電圧をＶｏｅ、増幅用レーザ３００の充電電圧をＶａｅ）で使用した際に発生しうる同期ずれＴe−Ｔreは、常にＴ1−Ｔr1以下となる。そのため、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との同期精度が高くなる。
【０１９４】
なお、図５に示したような特性の場合、Ｖca2−Ｖca1とＶco2−Ｖco1が同程度であるため（すなわち、充電電圧設定範囲の幅が同程度であるため）、変化量を一定にする制御を行ってもよい。
【０１９５】
発振用レーザ１００における充電電圧と増幅用レーザ３００における充電電圧の変化割合、あるいは、変化量を略一致させることにより、シード光の出力変動がレーザ光のパルスエネルギーに及ぼす影響が小さくなり、２ステージレーザから出力されるレーザ光のパルスエネルギー制御が良好になるという効果に加えて、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との同期変動に起因する２ステージレーザのパルスエネルギーの変動幅を小さくすることが可能となる。
【０１９６】
以下、発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させる場合の制御（〔１−３−１〕）と、両充電電圧の電圧変化割合もしくは充電電圧の電圧変化量をほぼ同じとする場合の制御（〔１−３−２〕）について説明する。
【０１９７】
〔１−３−１．発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させる場合の制御〕  
以下で、発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させる場合の制御について説明する。
【０１９８】
本制御例は、先に〔１−１〕、〔１−２〕で説明した制御例の変形例であり、増幅用レーザ３００の制御は同じである。すなわち、増幅用レーザ３００は、制御例〔１−１〕と同様、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われる。あるいは、増幅用レーザ３００は、制御例〔１−２〕と同様、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われ、Ｍ＋１パルス目からＯパルス目まではＳパルス分の積算エネルギーが一定となるようにamp露光量一定制御処理が行われる。増幅用レーザ３００の制御は上述の通りであるので説明を省略し、以下、発振用レーザ１００の制御例について、図１６を用いて説明する。
【０１９９】
図１６は発振用レーザの制御フローを示す図である。  
図１６で示すように、発振用レーザ１００では、最初にパルスカウンタｋoにゼロが設定される（ステップS2511）。次に、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS2512）。
【０２００】
エネルギーコントローラ７は、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampとして設定した電圧と同じ電圧を発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscに設定する。すなわち、増幅用レーザ３００で行われている処理がampスパイク制御処理段階であれば、図１０に示す制御処理フローのステップS７０７で設定した充電電圧Ｖamp（ｋa）が充電電圧Ｖosc（ｋo）に設定される。また、増幅用レーザ３００で行われている処理がamp毎パルス制御処理段階であれば、図１１に示す制御処理フローのステップS８０２で設定した充電電圧Ｖamp（ｋa）が充電電圧Ｖosc（ｋo）に設定される。さらに、増幅用レーザ３００で行われている処理がamp露光量一定制御処理段階であれば、図１３に示す制御処理フローのステップS１００８で設定した充電電圧Ｖamp（ｋa）が充電電圧Ｖosc（ｋo）に設定される。ここで、ｋo＝ｋaである（ステップS2513）。
【０２０１】
ここでパルスカウンタｋoがＭ＋１〔＝１００１〕未満であれば、ステップＳ２５１３で設定された充電電圧Ｖoscにてレーザ発振が行われる（ステップS2514の判断YES、ステップS2515）。第１モニタモジュール１９ではパルスエネルギーＰosc（ｋo）が測定され、このパルスエネルギーＰosc（ｋo）を示す信号がエネルギーコントローラ７に出力される（ステップS2516）。
【０２０２】
パルスエネルギーＰosc（ｋo）が増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上である場合は、上述したステップＳ２５１２以降の処理が行われる。つまり、前パルスの時と同様に、その都度、増幅用レーザ３００で設定された充電電圧Ｖampと同じ値に設定された充電電圧Ｖoscにてレーザ発振は継続される（ステップS2517の判断YES）。
【０２０３】
しかし、レーザ発振の継続に伴いレーザガスは劣化していき、増幅用レーザ３００で設定された充電電圧Ｖampと同じ値に設定された充電電圧ＶoscのときのパルスエネルギーＰosc（ｋo）が、下限エネルギーＥs0を下回る場合がある。
【０２０４】
制御例〔１−１〕〔１−２〕のときは、パルスエネルギーＰoscを下限エネルギーＥs0以上にすべく、充電電圧Ｖoscに予め定められた補正値ΔＶを加算し、補正値ΔＶだけ充電電圧Ｖoscを増加させていた。しかしながら、本制御例では、充電電圧Ｖosc（ｋo）は増幅用レーザ３００で設定された充電電圧Ｖamp（ｋa）と同じ値に設定されるので、充電電圧の補正値ΔＶを加算することはできない。
【０２０５】
そこで、上述した図９に示すガス制御処理によって発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御される（ステップS2517の判断NO、ステップS2518）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ５１２以降の処理が行われる。ガス制御を行うことにより、レーザ光（シード光）のパルスエネルギーＰoscは回復し、下限エネルギーＥs0以上の状態に復帰する。
【０２０６】
上述したようなレーザガスの制御を行うことにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命）的にパルスエネルギーＰoscの低下を抑制し、さらに、安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０２０７】
ステップＳ２５１２〜ステップＳ２５１８の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS2514の判断NO）。
【０２０８】
本制御は、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampを主体とした制御である。そのため、増幅用レーザ３００のガス制御処理（例えば、amp毎パルス制御処理におけるステップＳ８０８やamp露光量一定制御処理におけるステップＳ１０１５）より、先に発振用レーザ１００のガス制御処理が行われると、増幅用レーザ３００の動作が中断してしまう。よって、増幅用レーザ３００におけるガス制御処理より後に発振用レーザ１００のガス制が行われる方は望ましい。
【０２０９】
一般に、レーザ光のパルスエネルギーは、チャンバ内に充填されるレーザガスの圧力が高いほど大きくなる傾向にある。そこで、例えば、発振用レーザ１００の発振用チャンバ１０内のレーザガス圧力を高めに設定しておき、充電電圧Ｖosc（ｋo）（すなわち、増幅用レーザ３００の初期充電電圧Ｖamp（ｋa））の値が低いときでも、発振用レーザ１００のレーザ光の出力が上述した下限エネルギーＥs0と比較して十分大きいようにしておく。
【０２１０】
すると、発振用チャンバ１０内のレーザガスが劣化してパルスエネルギーＰoscが低下しても、このパルスエネルギーＰoscが上述した下限エネルギーＥs0を下回るまでのパルス数を大きくすることができる。このように調整すれば、発振用レーザ１００が増幅用レーザ３００より先にガス制御処理フローに入ることを防止できる。
【０２１１】
なお、増幅用レーザ３００で行われる処理がガス制御処理に移行した場合（すなわち、amp毎パルス制御処理におけるステップＳ８０８やamp露光量一定制御処理におけるステップＳ１０１５に移行した場合）には、例え発振用レーザ１００から出力されるシード光のパルスエネルギーが上述した下限エネルギーＥs0より大きかったとしても、増幅用レーザ３００の運転に連動して発振用レーザ１００の運転もガス制御処理（ステップＳ2517）に移行させる方が望ましい。
【０２１２】
先に述べたように、レーザガスの圧力が高くなると、同期コントローラ８からのトリガ信号によって、発振用高電圧パルス発生器１２、増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチ（半導体スイッチ）ＳＷがオン状態になってから、電極１０ａ、１０ｂ間、電極３０ａ、３０ｂ間に放電が発生するまでの時間が長くなる。
【０２１３】
レーザガス制御においてレーザガスがチャンバ内に追加供給される場合、増幅用レーザ３００で行われる処理が発振用レーザ１００で行われる処理より先にガス制御処理に移行すると、増幅用チャンバ３０内のレーザガス圧力が先に増加する。電極間距離、レーザガス充填時のレーザガス圧力にもよるが、一方のチャンバ内のレーザガス圧力の変化により、両レーザが放電するタイミングが変化する。本制御例の場合、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の充電電圧が略同一であるので、レーザガス圧力の変化は、放電タイミングの変化に大きな影響を及ぼす。
【０２１４】
こういった放電タイミングの変化は、先述の通り、放電検出器２０、４０により検出される発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０における放電の発生タイミング情報に基づきフィードバック補正される。しかし、こういったタイミング補正は、両レーザの放電タイミングの差が小さい方が高精度となる傾向にある。
【０２１５】
そのため、増幅用レーザ３００側のガス制御処理への移行タイミングと、発振用レーザ１００側のガス制御処理への移行タイミングとを連動させると、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０の双方のレーザガス圧力が増加する。結果として、ガス制御処理への移行タイミングが連動しない場合と比較して、両レーザの放電タイミングの差を小さくすることが可能となる。よって、フードバック補正の精度をより高精度にすることができる。
【０２１６】
〔１−３−２．両充電電圧の電圧変化割合または電圧変化量を略一致させる制御〕
以下で、（Ａ）発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化割合と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化割合とを略一致させる制御例、及び（Ｂ）発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化量と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化量とを略一致させる制御例について説明する。
【０２１７】
本制御例も、先に〔１−１〕、〔１−２〕で説明した制御例の変形例であり、増幅用レーザ３００の制御は同じである。すなわち、増幅用レーザ３００は、制御例〔１−１〕と同様、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われる。あるいは、増幅用レーザ３００は、制御例〔１−２〕と同様、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われ、Ｍ＋１パルス目からＯパルス目まではＳパルス分の積算エネルギーが一定となるようにamp露光量一定制御処理が行われる。
【０２１８】
（Ａ）発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化割合と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化割合とを略一致させる制御
図１７は発振用レーザの制御フローを示す図である。  
本制御は、〔１−３−１〕で説明した制御、つまり発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させる場合の発振用レーザ１００の制御とほぼ同じであるため、ここでは同一処理の説明は省略し、相違点のみを説明する。相違点は、図１７に示すステップＳ２５１３′のみである。
【０２１９】
ステップＳ２５１３′において、エネルギーコントローラ７は、発振用レーザ１００、増幅用レーザ３００ともに最大充電電圧設定値（Ｖco2、Ｖca2）を１００％とし、これに対する両レーザの充電電圧値の割合（％）を略一致させる。
【０２２０】
発振用レーザ１００を充電電圧設定範囲Ｖco1〜Ｖco2内の充電電圧Ｖcoeで使用し、増幅用レーザ３００を充電電圧設定範囲Ｖca1〜Ｖca2内の充電電圧Ｖcoeで使用する場合、Ｖcoe／Ｖco2×１００（％）＝Ｖcae／Ｖca2×１００（％）となるようにする。
【０２２１】
すなわち、増幅用レーザ３００で行われている処理がampスパイク制御処理段階であれば、図１０に示す制御処理フローのステップS７０７で設定した充電電圧Ｖamp（ｋa）を用いて、充電電圧Ｖosc（ｋo）は、Ｖosc（ｋo）＝Ｖamp（ｋa）×Ｖco2／Ｖca2となるように設定される。また、増幅用レーザ３００で行われている処理がamp毎パルス制御処理段階であれば、図１１に示す制御処理フローのステップＳ８０２で設定した充電電圧Ｖamp（ｋa）を用いて、充電電圧Ｖosc（ｋo）＝Ｖamp（ｋa）×Ｖco2／Ｖca2となるように設定される。さらに、増幅用レーザ３００で行われている処理がamp露光量一定制御処理段階であれば、図１３に示す制御処理フローのステップS１００８で設定した充電電圧Ｖamp（ｋa）を用いて、充電電圧Ｖosc（ｋo）は、Ｖosc（ｋo）＝Ｖamp（ｋa）×Ｖco2／Ｖca2となるように設定される（ステップS2513′）。
【０２２２】
他の制御ステップは、図１６に示したものと同一であるので、ここでは説明を省略する。
【０２２３】
（Ｂ）発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化量と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化量とを略一致させる制御
上述したように、図５に示したような特性の場合、Ｖca2−Ｖca1とＶco2−Ｖco1が同程度であるため（すなわち、充電電圧設定範囲の幅が同程度であるため）、上記（Ａ）の制御の代わりに、変化量を一定にする制御を行ってもよい。
【０２２４】
増幅用レーザ３００の制御は、上述した〔１−１〕、〔１−２〕で説明した制御例と同じであるため説明を省略し、以下、発振用レーザ１００の制御例について、図１８を用いて説明する。
【０２２５】
図１８は発振用レーザの制御フローを示す図である。  
図１８で示すように、発振用レーザ１００では、最初にレーザ発振パルスカウンタｋoにゼロが設定される（ステップS3511）。エネルギーコントローラ７では発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscに予め定められた初期値が設定される（ステップS3512）。初期値は、例えば、（Ｖco1＋Ｖco2）／２とする。その後、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS3513）。
【０２２６】
エネルギーコントローラ７は、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampの補正値ΔＶamp（すなわち、充電電圧Ｖampの変化量）と同じ補正量だけ、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscを補正する（充電電圧Ｖoscの変化量を充電電圧Ｖampの変化量と一致させる）。すなわち、１パルス前の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）がΔＶamp（ｋo）によって補正され、Ｖosc（ｋo）＝Ｖosc（ｋo−１）＋ΔＶamp（ｋo）とされる。増幅用レーザ３００で行われている処理がampスパイク制御処理段階であれば、図１０に示す制御処理フローのステップS７０７で算出した増幅用レーザ３００の充電電圧の補正値ΔＶtamp（ｋa）がΔＶamp（ｋo）とされる。また、増幅用レーザ３００で行われている処理がamp毎パルス制御処理段階であれば、図１１に示す制御処理フローのステップS８０１で算出した増幅用レーザ３００の充電電圧の補正値ΔＶamp（ｋa）がΔＶamp（ｋo）とされる。さらに、増幅用レーザ３００で行われている処理がamp露光量一定制御処理段階であれば、図１３に示す制御処理フローのステップS１００８で算出した増幅用レーザ３００の充電電圧の補正値ΔＶ（ｋa）がΔＶamp（ｋo）とされる。ここで、ｋo＝ｋaである。（ステップS3514）。
【０２２７】
ここでパルスカウンタｋoがＭ＋１〔＝１００１〕未満であれば、設定された充電電圧Ｖoscにてレーザ発振が行われる（ステップS3515の判断YES、ステップS3516）。第１モニタモジュール１９ではパルスエネルギーＰosc（ｋo）が測定され、このパルスエネルギーＰosc（ｋo）を示す信号がエネルギーコントローラ７に出力される（ステップS3517）。
【０２２８】
そして、パルスエネルギーＰosc（ｋo）と増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0との比較判断、ならびに、変化量ΔＶampの加算によって補正された充電電圧Ｖoscと上限充電電圧Ｖomaxとの比較判断がなされる（ステップS3518）。
【０２２９】
パルスエネルギーＰosc（ｋo）が増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以上であり、且つ、充電電圧Ｖoscが上限充電電圧Ｖomax未満の場合は、上述したステップＳ３５１３以降の処理が行われ、ステップＳ３５１４で設定される充電電圧Ｖoscにてレーザ発振は継続される（ステップS3518の判断YES）。
【０２３０】
パルスエネルギーＰosc（ｋo）が増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0を下回ったり、もしくは、充電電圧Ｖoscが上限充電電圧Ｖomax以上の場合は、発振用チャンバ１０内のレーザガスが劣化したと判断し、ガス制御処理によって発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御される（ステップS3518の判断NO、ステップS3519）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ３５１２以降の処理が行われる。
【０２３１】
ガス制御処理を行うことにより、レーザ光（シード光）のパルスエネルギーＰoscは回復し、下限エネルギーＥs0以上の状態に復帰する。これにともなって、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscの値を、運転開始当初の初期値付近に戻すことが可能となる。
【０２３２】
発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscの制御に加えて、上述したようなレーザガスの制御を行うことにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命）的にパルスエネルギーＰoscの低下を抑制し、さらに、安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０２３３】
ステップＳ３５１２〜ステップＳ３５１９の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS3515の判断NO）。
【０２３４】
発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化割合と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化割合とを略一致させる制御、もしくは、発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化量と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化量とを略一致させる制御においても、上述した発振用レーザ１００における充電電圧の値と増幅用レーザ３００における充電電圧の値とを略一致させる場合の制御のときと同様、増幅用レーザ３００におけるガス制御処理より後に発振用レーザ１００のガス制御処理が行われる方が望ましい。
【０２３５】
また、増幅用レーザ３００がガス制御処理に移行した場合（すなわち、amp毎パルス制御処理におけるステップＳ８０８やamp露光量一定制御処理におけるステップＳ１０１５に移行した場合）、発振用レーザ１００も、例え発振用レーザ１００から出力されるシード光のパルスエネルギーが上述した下限エネルギーＥs0より大きかったとしても、増幅用レーザ３００の運転に連動して発振用レーザ１００の運転もガス制御処理（ステップＳ2518もしくはステップS3519）に移行させる方が望ましい。
【０２３６】
〔２．第２の制御例〕
図１９は第２の制御例における各充電電圧と各パルスエネルギーを示す図である。図１９に示す個々の矩形波等は１バーストの充電電圧、パルスエネルギーを示す。  
第２の制御例は、目標とするパルスエネルギーに応じて、発振用レーザ１００の充電電圧を変化させると共に、増幅用レーザ３００の充電電圧を一定にするものである。
【０２３７】
第２の制御例の大要を説明する。発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰosc（即ち、増幅用レーザ３００に注入されるシード光のパルスエネルギー）が増幅用レーザ３００の増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以下の領域で運転される。この動作領域では、発振用レーザ１００から出力されるシード光のパルスエネルギーの変化に応じて増幅後のパルスエネルギーが変化する（図６参照）。
【０２３８】
そこで、原則として、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampは一定制御される（パルス毎に制御されない：図１９（ｃ）参照）。但し、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscが上限充電電圧Ｖomaxを超えた場合又は増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampが目標エネルギーＰatgtでない場合に増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampは増加される。
【０２３９】
増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを第２モニタモジュール３９で測定して、この測定値が目標エネルギーＰatgtとなるように（図１９（ｄ））、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscがパルス毎に制御される（図１９（ａ）参照）。
【０２４０】
以下では、２通りの運転方法（〔２−１〕、〔２−２〕）を例にあげて、第２の制御例を説明する。なお、ここではＭＯＰＯ方式の２ステージレーザの場合について説明するが、ＭＯＰＡ方式の２ステージレーザの場合も、同様の制御となる。
【０２４１】
〔２−１．発振用レーザ：スパイク制御及び毎パルス制御〕
図２０は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。  
図２０に示す制御では、発振用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目までは発振用レーザ１００によるスパイク制御処理（以下、oscスパイク制御処理という）が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目までは発振用レーザ１００による毎パルス制御処理（以下、osc毎パルス制御処理という）が行われる。なお、各処理の説明では、具体的なパルス数としてＮ＝３、Ｍ＝１０００という数値を用いている。
【０２４２】
発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００は同期運転されており、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の発振タイミングは同期コントローラ８によって制御されている。具体的には、発振用チャンバ１０の電極１０ａ、１０ｂ間で放電することによって出力されるシード光が、増幅用レーザ３００の増幅用チャンバ３０内に注入され、電極３０ａ、３０ｂ間の放電領域（励起領域）に満たされた時に、電極３０ａ、３０ｂ間で放電すれば最も効率的にシード光が増幅される。シード光の増幅を効率的に行うために、同期コントローラ８は、発振用高電圧パルス発生器１２の固体スイッチＳＷに出力するトリガ信号と増幅用高電圧パルス発生器３２の固体スイッチＳＷに出力するトリガ信号との間に遅延時間を設ける。
【０２４３】
まず、図２０（ａ）、図２１、図２２を用いて発振用レーザ１００の制御について説明する。
【０２４４】
図２０（ａ）で示すように、発振用レーザ１００では、レーザ発振開始からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間はoscスパイク制御処理が行われ（ステップS1211）、Ｎ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝１０００パルス目〕までの間はosc毎パルス制御処理が行われる（ステップS1212）。
【０２４５】
図２１はoscスパイク制御処理の処理フローを示す図である。  
oscスパイク制御処理では、レーザ発振開始前に以下の前処理が行われる。メインコントローラ４又はエネルギーコントローラ７ではバースト間のレーザ休止時間が図示しない休止時間カウンタＴで計時されている（ステップS1301）。露光装置３から発振指令が出力されると、休止時間の計時は停止される（ステップS1302）。
【０２４６】
本制御例においては、発振用レーザ１００は、増幅後のレーザ光のパルスエネルギーＰampが目標値Ｐatgtとなるように制御される。したがって、増幅後のレーザ光のパルスエネルギーＰampの測定値に基づいて、増幅後のレーザ光のパルスエネルギーが増幅用レーザ３００の目標エネルギーＰatgtとなるように発振用レーザ１００の制御が行われる。
【０２４７】
本レーザシステムには図示しないデータベースが設けられており、増幅用レーザ３００の目標エネルギーＰatgt及び発振用レーザ１００の休止時間と、Ｖtosc−Ｐtampデータテーブルとが対応付けられて記憶されている。Ｖtosc−Ｐtampデータテーブルとは、oscスパイク制御処理における各パルス毎のデータ実績であり、発振用レーザ１００の充電電圧ＶoscのデータＶtoscと増幅後のレーザパルスエネルギーＰampのデータＰtampとで構成されている。休止時間カウンタＴによって発振用レーザ１００の休止時間が特定され、この休止時間Ｔ及び目標エネルギーＰatgtに対応するＶtosc−Ｐtampデータテーブルが検索され、エネルギーコントローラ７に取り入れられる（ステップS1303）。そして、休止時間カウンタＴはリセットされる（ステップS1304）。
【０２４８】
上記前処理が終了すると、レーザ発振パルスカウンタｋoに初期値１が設定され（ステップS1305）、パルスカウンタｋoがＮ〔＝３〕を超えるまで、すなわち１〜３パルスの間は以下の処理が繰り返し行われる（ステップS1306の判断YES）。
【０２４９】
Ｖtosc−Ｐtampデータテーブルのうちのｋoパルス目のパルスエネルギーＰtamp（ｋo）と目標エネルギーＰatgtとの差ΔＰtamp（ｋo）〔＝Ｐtamp（ｋo）−Ｐatgt〕が算出され、この算出結果ΔＰtamp（ｋo）を用いて、ｋoパルス目の発振用レーザ１００の充電電圧の補正値ΔＶtosc（ｋo）〔＝ｄ×ΔＰtamp（ｋo）、但しｄは定数〕が算出される。次に、Ｖtosc−Ｐtampデータテーブルのうちのｋoパルス目の充電電圧Ｖtoscと、補正値ΔＶtosc（ｋo）と、を用いて、実際のｋoパルス目の充電電圧Ｖosc（ｋo）〔＝Ｖtosc（ｋo）＋ΔＶtosc（ｋo）〕が算出される（ステップS1307）。
【０２５０】
そして、充電電圧Ｖosc（ｋo）にてｋoパルス目のレーザ発振が行われ、増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋo）が測定される（ステップS1308、ステップS1309）。レーザ発振及びエネルギー測定に伴い、先の休止時間及び目標エネルギーＰatgtに対応するＶtosc−Ｐtampデータテーブルのデータのうち、ｋoパルス目の充電電圧Ｖtosc（ｋo）とパルスエネルギーＰtamp（ｋo）が、算出された実際の充電電圧Ｖosc（ｋo）と測定されたパルスエネルギーＰamp（ｋo）で更新され（ステップS1310）、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS1311）。
【０２５１】
ステップＳ１３０６〜ステップＳ１３１１の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＮ〔＝３〕を超えた場合、すなわちＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕になると、oscスパイク制御処理からosc毎パルス制御処理に移行する（ステップS1306の判断NO）。
【０２５２】
図２２はosc毎パルス制御処理の処理フローを示す図である。  
osc毎パルス制御処理で使用されるパルスカウンタｋoは、oscスパイク制御処理で使用されたパルスカウンタｋoと同一である。よって、oscスパイク制御でカウントされたパルス数はosc毎パルス制御処理に引き継がれる。
【０２５３】
１パルス前の増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋo−１）と目標エネルギーＰatgtとの差ΔＰamp（ｋo）〔＝Ｐamp（ｋo−１）−Ｐatgt〕が算出され、この算出結果ΔＰamp（ｋo）を用いて、ｋoパルス目の発振用レーザ１００の充電電圧の補正値ΔＶosc（ｋo）〔＝ｂ×ΔＰamp（ｋo）、但しｂは定数〕が算出される（ステップS1401）。この補正値ΔＶosc（ｋo）及び１パルス前の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）を用いて、ｋoパルス目の充電電圧Ｖosc（ｋo）〔＝ΔＶosc（ｋo）＋Ｖosc（ｋo−１）〕が算出される（ステップS1402）。そして、充電電圧Ｖosc（ｋo）にてｋoパルス目のレーザ発振が行われ（ステップS1403）、増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋo）が測定される（ステップS1404）。レーザ発振及びエネルギー測定に伴い、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS1405）。
【０２５４】
この段階で、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えていない場合は、発振用レーザ１００の充電電圧のチェックが行われる（ステップS1406の判断YES）。発振用レーザ１００の充電電圧、すなわち発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧の上限値Ｖomaxは予め設定されており、最新の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）が上限充電電圧Ｖomax未満の場合は、再び上述したステップＳ１４０１以降の処理が行われる（ステップS1407の判断YES）。なお、発振用レーザ１００のレーザガスが劣化すると、レーザのパルスエネルギーが低下する。パルスエネルギーの低下を防ぐために、充電電圧Ｖoscは徐々に高くされる。最新の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）が上限充電電圧Ｖomax以上である場合は、発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御される（ステップS1407の判断NO、ステップS1408）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ１４０１以降の処理が行われる。
【０２５５】
上述したガス制御処理を行うことにより、発振用レーザ１００のパルスエネルギーは回復し、これにともなって、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscの値を、運転開始当初の初期値付近に戻すことが可能となる。
【０２５６】
ステップＳ１４０１〜ステップＳ１４０８の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS1406の判断NO）。
【０２５７】
次に、図２０（ｂ）を用いて増幅用レーザ３００の制御について説明する。  
図２０（ｂ）で示すように、増幅用レーザ３００では、最初にパルスカウンタｋaにゼロが設定される（ステップS1231）。エネルギーコントローラ７では増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampに予め定められた初期値が設定され（ステップS1232）、パルスカウンタｋaに１がインクリメントされる（ステップS1233）。ここでパルスカウンタｋaがＭ＋１〔＝１００１〕未満であれば、設定された充電電圧Ｖampにてレーザ発振が行われる（ステップS1234の判断YES、ステップS1235）。第２モニタモジュール３９ではパルスエネルギーＰamp（ｋa）が測定され、このパルスエネルギーＰamp（ｋa）を示す信号がエネルギーコントローラ７に出力される（ステップS1236）。
【０２５８】
ここで、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖosc（ｋo）が上限充電電圧Ｖomax未満である場合且つ増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰamp（ｋa）が目標エネルギーＰatgtである場合は、上述したステップＳ１２３３以降の処理が行われ、前パルスと同一の充電電圧Ｖampにてレーザ発振は継続される（ステップS1237の判断YES）。一方、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖosc（ｋo）が上限充電電圧Ｖomaxを上回った場合又は増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰamp（ｋa）が目標エネルギーＰatgtでない場合は、パルスエネルギーＰampの減少を防止するために、充電電圧Ｖampに予め定められた補正値ΔＶが加算される（ステップS1237の判断NO、ステップS1238）。補正値ΔＶだけ充電電圧Ｖampが増加されるため、増幅後のパルスエネルギーＰampは上昇する。
【０２５９】
レーザ発振の継続によってレーザガスの劣化が進行すると、上述したような充電電圧Ｖampの制御だけでは、充電電圧Ｖosc（ｋo）が上限充電電圧Ｖomaxを上回った場合又は増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰamp（ｋa）が目標エネルギーＰatgtでない場合のパルスエネルギーＰampの減少を防止することが困難になる。そこで、補正値ΔＶの加算によって補正された充電電圧Ｖampと上限充電電圧Ｖamaxとの比較判断がなされる（ステップS1239）。上限充電電圧Ｖamaxとは、増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧設定範囲（すなわち、充電器３１の電圧設定範囲）内での最大充電電圧のことをいう。
【０２６０】
補正値ΔＶの加算によって補正された充電電圧Ｖampが上限充電電圧Ｖamax未満の場合は、補正された充電電圧Ｖampにて上述したステップＳ１２３３以降の処理が行われる（ステップS1239の判断YES）。一方、補正値ΔＶの加算によって補正された充電電圧Ｖampが上限充電電圧Ｖamax以上となった場合は、ガス制御処理によって発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御される（ステップS1239の判断NO、ステップS1240）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ１２３２以降の処理が行われる。
【０２６１】
ガス制御処理を行うことにより、充電電圧Ｖampの制御だけで、充電電圧Ｖosc（ｋo）が上限充電電圧Ｖomaxを上回った場合又は増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰamp（ｋa）が目標エネルギーＰatgtでない場合のパルスエネルギーＰampの減少の防止が可能となる。また、ガス制御処理にともなって、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampの値を、運転開始当初の初期値付近に戻すことが可能となる。
【０２６２】
このように、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampの制御に加えて、上述したようなレーザガスの制御を行うことにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命）的にパルスエネルギーＰampの減少を抑制し、さらに、安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０２６３】
ステップＳ１２３２〜ステップＳ１２４０の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋaがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS1234の判断NO）。
【０２６４】
〔２−２．発振用レーザ：スパイク制御、毎パルス制御及び露光量一定制御〕
図２３は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。  
図２３に示す制御では、発振用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮパルス目まではoscスパイク制御処理が行われ、Ｎ＋１パルス目からＭパルス目まではosc毎パルス制御処理が行われ、Ｍ＋１パルス目からＯパルス目まではＳパルス分の増幅後の積算エネルギーが一定となるように発振用レーザ１００による露光量一定制御処理（以下、osc露光量一定制御処理という）が行われる。なお、各処理の説明では、具体的なパルス数としてＮ＝３、Ｍ＝３９、Ｏ＝１０００、Ｓ＝４０という数値を用いている。
【０２６５】
上記〔２−１〕と同様に、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００は同期運転される。なお、増幅用レーザの制御は〔２−１〕で説明した図２０（ｂ）の制御フローのように行われるため、その説明を省略する。
【０２６６】
次に、図２３（ａ）、図２４を用いて発振用レーザ１００の制御について説明する。  
図２３（ａ）で示すように、発振用レーザ１００では、レーザ発振開始からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間はoscスパイク制御処理が行われ（ステップS1511）、Ｎ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間はosc毎パルス制御処理が行われ（ステップS1512）、Ｍ＋１パルス目〔＝４０パルス目〕からＯパルス目〔＝１０００パルス目〕までの間はＳパルス分〔＝４０パルス分〕の露光量を一定にするosc露光量一定制御処理（ステップS1513）が行われる。
【０２６７】
oscスパイク制御処理（ステップS1511）及びosc毎パルス制御処理（ステップS1512）については上記〔２−１〕で既に説明したため、ここではosc露光量一定制御処理（ステップS1513）を中心に説明する。
【０２６８】
osc毎パルス制御処理において、パルスカウンタｋoがＭ〔＝３９〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝４０パルス目〕になると、osc毎パルス制御処理からosc露光量一定制御処理に移行する（ステップS1406の判断NO）。
【０２６９】
図２４はosc露光量一定制御処理の処理フローを示す図である。  
osc露光量一定制御処理を行う場合、第１回目の積算を行うために、図２３（ａ）に示すステップＳ１５１１のoscスパイク制御処理及びステップＳ１５１２osc毎パルス制御処理と平行して以下の準備工程が行われる。
【０２７０】
準備工程では予め、積算開始パルス数ｉに１がストアされ、積算終了パルス数ｊにｉ＋（Ｓ−１）〔＝４０〕がストアされる（ステップS1601）。そして、ｋoパルス目〔＝４１パルス目〕のレーザ発振が行われる（ステップS1602）。なお、このステップＳ１００２の処理は、パルスカウンタｋaが１パルス目からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間は、図２１に示すoscスパイク制御処理のステップS１３０８の処理と同一である。また、パルスカウンタｋaがＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間は、図２２に示すamp毎パルス制御処理のステップS１４０３の処理と同一である。
【０２７１】
次に、測定した増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰamp（ｋo）が記憶される。すなわち、パルスカウンタｋoが１パルス目からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間は、図２１に示すoscスパイク制御処理のステップS１３０９で測定されたパルスエネルギーＰamp（ｋo）が記憶される。また、パルスカウンタｋoがＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間は、図２２に示すosc毎パルス制御処理のステップS１４０４で測定されたパルスエネルギーＰamp（ｋo）が記憶される（ステップS1603）。
【０２７２】
そして、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS1604）。なお、このステップＳ１６０４の処理は、パルスカウンタｋoが１パルス目からＮパルス目〔＝３パルス目〕までの間は、図２１に示すoscスパイク制御処理のステップS１３１１の処理と同一である。また、パルスカウンタｋaがＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕からＭパルス目〔＝３９パルス目〕までの間は、図２２に示すosc毎パルス制御処理のステップS１４０５の処理と同一である。以上のレーザ発振及びパルスエネルギーの測定はパルスカウンタｋoがｊ−１になるまで繰り返される（ステップS1605の判断YES）。
【０２７３】
パルスカウンタｋoが積算終了パルス数ｊとなった場合、すなわち積算終了パルスの発振段階となった場合に、osc一定制御処理の本工程に移行する（ステップS1605の判断NO）。
【０２７４】
本工程では、ｉパルス目からｊ−１パルス目までの積算エネルギー、すなわちＳ−１パルス分の積算エネルギーＤ（ｉ）の算出が行われる。ｉパルス目からＳ−１パルス分の積算エネルギーＤ（ｉ）は下記（１）式にて算出される（ステップS1606）。  
【数２】
2005064184.tif 000004
【０２７５】
Ｓパルス分〔＝４０パルス分〕の目標積算エネルギーは予めＤ0と定められており、この目標積算エネルギーＤ0と上記（１）式にて算出したＳ−１パルス分〔＝３９パルス分〕の積算エネルギーＤ（ｉ）との差Ｐ（ｋo）〔＝Ｄ0−Ｄ（ｉ）〕が算出される。算出したＰ（ｋo）は、Ｓパルス分の積算エネルギーをＤ0とするためのｋo〔＝ｊ〕パルス目における目標エネルギーである（ステップS1607）。
【０２７６】
目標エネルギーＰ（ｋo）と増幅用レーザ３００の１パルス前のパルスエネルギーＰamp（ｋo−１）との差ΔＰ（ｋo）〔＝Ｐ（ｋo）−Ｐamp（ｋo−１）〕が算出され、この算出結果ΔＰ（ｋo）を用いて、ｋoパルス目すなわち積算終了パルスｊの発振用レーザ１００の充電電圧の補正値ΔＶ（ｋo）〔＝ｅ×ΔＰ（ｋo）、但しｅは定数〕が算出される。この補正値ΔＶ（ｋo）及び１パルス前の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）を用いて、ｋoパルス目の充電電圧Ｖosc（ｋo）〔＝ΔＶ（ｋo）＋Ｖosc（ｋo−１）〕が算出される（ステップS1608）。
【０２７７】
そして、充電電圧Ｖosc（ｋo）にてｋoパルス目のレーザ発振が行われる（ステップS1609）。レーザ発振に伴い増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋo）が測定され、記憶される（ステップS1610）。
【０２７８】
露光装置３側で、露光量安定性の検定を行う場合には、ステップＳ１６０６で算出したＳ−１パルス分〔＝３９パルス分〕の積算エネルギーＤ（ｉ）及び増幅後のパルスエネルギーＰamp（ｋo）を用いて、Ｓパルス分〔＝４０パルス分〕の積算エネルギーＤ（ｋo）〔＝Ｄ（ｉ）＋Ｐamp（ｋo）〕が算出され、算出データが露光装置３に送信される（ステップS1611）。露光装置３は、例えば、検定の結果算出データが露光量安定性の仕様範囲外であった場合、露光を中止する。なお、露光装置３側で露光量安定性の検定を行わない場合は、ステップＳ１６１１は省略してもよい。
【０２７９】
この段階で、パルスカウンタｋoがＯ〔＝１０００〕未満の場合は、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS1612の判断YES、ステップS1613）。最新の発振用レーザ１００の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）が上限充電電圧Ｖomax未満の場合は、積算開始パルス数ｉに１がインクリメントされ、積算終了パルス数ｊに１がインクリメントされ、更に上述したステップＳ１６０６以降の処理が行われる（ステップS1614の判断YES、ステップS1616）。一方、最新の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）が上限充電電圧Ｖomax以上である場合は、発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御された後、積算開始パルス数ｉに１がインクリメントされ、積算終了パルス数ｊに１がインクリメントされ、更に上述したステップＳ１６０６以降の処理が行われる（ステップS1614の判断NO、ステップS1615、ステップS1616）。
【０２８０】
ステップＳ１６０６〜ステップＳ１６１６の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＯ〔＝１０００〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS1612の判断NO）。
【０２８１】
ここまで説明してきた第２の制御例によれば、２ステージレーザのパルスエネルギー制御を高精度に行うことができる。したがって、２ステージレーザのパルスエネルギーを安定させることができる。
【０２８２】
第２の制御例は、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーが増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以下の領域（図６の領域１）である場合、増幅後のパルスエネルギーがシード光のエネルギーの変動に依存するという特性を利用したものである。よって、増幅後のパルスエネルギーは、発振用レーザ１００の充電電圧、すなわち発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧によって決定される。
【０２８３】
第２の制御例において、増幅用レーザ３００の制御は、シード光のパルスエネルギー制御によって増幅後のレーザ光のパルスエネルギーが目標エネルギーＰatgtとなるような増幅強度（すなわち、増幅用レーザ３００の電極間への印加電圧の値）を維持する程度の簡便な制御（例えば、増幅用レーザの充電電圧を一定にする）でよく、実質的に発振用レーザ１００の制御が厳密に行われるのみである。増幅後のパルスエネルギーＰampを測定し、この測定結果に基づいて、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscをパルス毎に制御（oscスパイク制御処理、osc毎パルス制御処理、osc露光量一定制御処理等）することにより増幅後のレーザ光の高精度なパルスエネルギー制御が実現できる。
【０２８４】
このように、第２の制御例は、第１の制御例と同様、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の制御分担を明確に分けて制御することができるため、制御の安定性がよく、誤差が生じ難い。したがって、制御の精度を向上させることができるといえる。また、本制御例のように一方が簡便で、他方が厳密であるような制御は容易な制御であるためコントローラの演算負荷が小さい。したがって、高性能のコントローラを必要としないため、コストを低減できる。
【０２８５】
また、発振用レーザ、増幅用レーザのガス圧、ガス組成を変化させる制御を併用することにより、中期（ガスライフ中）及び長期（レーザチャンバの寿命期間）の出力低下を補うパルスエネルギー制御が可能となり、長期にわたって安定したパルスエネルギー制御が可能となる。
【０２８６】
〔３．第３の制御例〕
図２５は第３の制御例における各充電電圧と各パルスエネルギーを示す図である。図２５に示す個々の矩形波等は１バーストの充電電圧、パルスエネルギーを示す。  
第３の制御例は、目標とするパルスエネルギーに応じて、発振用レーザ１００の充電電圧及び増幅用レーザ３００の充電電圧を変化させるものである。
【０２８７】
第３の制御例の大要を説明する。発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscがパルス毎に制御（後述する第２oscスパイク制御処理、第２osc毎パルス制御処理）され（図２５（ａ）参照）、第１モニタモジュール１９で測定した発振用レーザ１００のパルスエネルギーＰosc（即ち、増幅用レーザ３００に注入されるシード光のパルスエネルギー）が目標エネルギーＰotgtにされる（図２５（ｂ）参照）。そして、増幅用レーザ３００のパルスエネルギーＰampを第２モニタモジュール３９で測定して、この測定値が目標エネルギーＰatgtとなるように（図２５（ｄ）参照）、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampがパルス毎に制御（上述した、ampスパイク制御処理、amp毎パルス制御処理、amp露光量一定制御処理等）される（図２５（ｃ）参照）。
【０２８８】
第３の制御例の制御フローは、図２６、図２９に示す通りである。なお、ここではＭoＰＯ方式の２ステージレーザの場合を例にしているが、ＭＯＰＡ方式の２ステージレーザの場合も、同様の制御となる。
【０２８９】
図２６は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。  
図２６に示す制御は、発振用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮoパルス目までは第２oscスパイク制御処理が行われ、Ｎo＋１パルス目からＭパルス目までは第２osc毎パルス制御処理が行われる。また、増幅用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮaパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎa＋１パルス目からＭパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われる。ampスパイク制御処理及びamp毎パルス制御処理については上述したため、以下ではその説明を省略する。
【０２９０】
図２９は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。  
図２９に示す制御は、発振用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮoパルス目までは第２oscスパイク制御処理が行われ、Ｎo＋１パルス目からＯパルス目までは第２osc毎パルス制御処理が行われる。また、増幅用レーザにおいて、１バーストのうち１パルス目からＮaパルス目まではampスパイク制御処理が行われ、Ｎa＋１パルス目からＭaパルス目まではamp毎パルス制御処理が行われ、Ｍa＋１パルス目からＯパルス目まではamp毎露光量一定制御処理が行われる。amp毎露光量一定制御処理については上述したため、以下ではその説明を省略する。
【０２９１】
図２７は第２oscスパイク制御処理の処理フローを示す図である。  
第２oscスパイク制御処理では、レーザ発振開始前に以下の前処理が行われる。メインコントローラ４又はエネルギーコントローラ７ではバースト間のレーザ休止時間が図示しない休止時間カウンタＴで計時されている（ステップS1901）。露光装置３から発振指令が出力されると、休止時間の計時は停止される（ステップS1902）。
【０２９２】
本レーザシステムには図示しないデータベースが設けられており、発振用レーザ１００の目標エネルギーＰotgt及び休止時間と、Ｖtosc−Ｐtoscデータテーブルとが対応付けられて記憶されている。Ｖtosc−Ｐtoscデータテーブルとは、第２oscスパイク制御処理における各パルス毎のデータ実績であり、発振用レーザ１００の充電電圧ＶoscのデータＶtoscと発振用レーザ１００のレーザパルスエネルギーＰtoscのデータＰtoscとで構成されている。休止時間カウンタＴによって休止時間が特定され、この休止時間Ｔ及び目標エネルギーＰotgtに対応するＶtosc−Ｐtoscデータテーブルが検索され、エネルギーコントローラ７に取り入れられる（ステップS1903）。そして、休止時間カウンタＴはリセットされる（ステップS1904）。
【０２９３】
上記前処理が終了すると、レーザ発振パルスカウンタｋoに初期値１が設定され（ステップS1905）、パルスカウンタｋoがＮ〔＝３〕を超えるまで、すなわち１〜３パルスの間は以下の処理が繰り返し行われる（ステップS1906の判断YES）。
【０２９４】
Ｖtosc−Ｐtoscデータテーブルのうちのｋoパルス目のパルスエネルギーＰtosc（ｋo）と目標エネルギーＰotgtとの差ΔＰtosc（ｋo）〔＝Ｐtosc（ｋo）−Ｐotgt〕が算出され、この算出結果ΔＰtosc（ｋo）を用いて、ｋoパルス目の発振用レーザ１００の充電電圧の補正値ΔＶtosc（ｋo）〔＝ｃ×ΔＰtosc（ｋo）、但しｃは定数〕が算出される。Ｖtosc−Ｐtoscデータテーブルのうちのｋoパルス目の充電電圧Ｖtoscと、補正値ΔＶtosc（ｋo）と、を用いて、実際のｋoパルス目の充電電圧Ｖosc（ｋo）〔＝Ｖtosc（ｋo）＋ΔＶtosc（ｋo）〕が算出される（ステップS1907）。
【０２９５】
そして、充電電圧Ｖosc（ｋo）にてｋoパルス目のレーザ発振が行われ、そのパルスエネルギーＰosc（ｋo）が第１モニタモジュール１９で測定される（ステップS1908、ステップS1909）。レーザ発振及びエネルギー測定に伴い、先の休止時間及び目標エネルギーＰotgtに対応するＶtosc−Ｐtoscデータテーブルのデータのうち、ｋoパルス目の充電電圧Ｖtosc（ｋo）とパルスエネルギーＰtosc（ｋo）が、算出された実際の充電電圧Ｖosc（ｋo）と測定されたパルスエネルギーＰosc（ｋo）で更新され（ステップS1910）、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS1911）。
【０２９６】
ステップＳ１９０６〜ステップＳ１９１１の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＮ〔＝３〕を超えた場合、すなわちＮ＋１パルス目〔＝４パルス目〕になると、第２oscスパイク制御処理から第２osc毎パルス制御処理に移行する（ステップS1906の判断NO）。
【０２９７】
図２８は第２osc毎パルス制御処理の処理フローを示す図である。  
第２osc毎パルス制御処理で使用されるパルスカウンタｋoは、第２oscスパイク制御処理で使用されたパルスカウンタｋoと同一である。よって、第２oscスパイク制御でカウントされたパルス数は第２osc毎パルス制御処理に引き継がれる。
【０２９８】
１パルス前のパルスエネルギーＰosc（ｋo−１）と目標エネルギーＰotgtとの差ΔＰosc（ｋo）〔＝Ｐosc（ｋo−１）−Ｐotgt〕が算出され、この算出結果ΔＰosc（ｋo）を用いて、ｋoパルス目の発振用レーザ１００の充電電圧の補正値ΔＶosc〔＝ａ×ΔＰosc（ｋo）、但しａは定数〕が算出される（ステップS2001）。この補正値ΔＶosc及び１パルス前の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）を用いて、ｋoパルス目の充電電圧Ｖosc（ｋo）〔＝ΔＶosc（ｋo）＋Ｖosc（ｋo−１）〕が算出される（ステップS2002）。そして、充電電圧Ｖosc（ｋo）にてｋoパルス目のレーザ発振が行われ（ステップS2003）、そのパルスエネルギーＰosc（ｋo）が測定される（ステップS2004）。レーザ発振及びエネルギー測定に伴い、パルスカウンタｋoに１がインクリメントされる（ステップS2005）。
【０２９９】
この段階で、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えていない場合は、発振用レーザ１００の充電電圧のチェックが行われる（ステップS2006の判断YES）。発振用レーザ１００の充電電圧、すなわち発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧の上限値Ｖomaxは予め設定されており、最新の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）が上限充電電圧Ｖomax未満の場合は、再び上述したステップＳ２００１以降の処理が行われる（ステップS2007の判断YES）。なお、発振用レーザ１００のレーザガスが劣化すると、レーザのパルスエネルギーが低下する。パルスエネルギーの低下を防ぐために、充電電圧Ｖoscは徐々に高くされる。最新の充電電圧Ｖosc（ｋo−１）が上限充電電圧Ｖomax以上である場合は、発振用チャンバ１０内のレーザガスが制御される（ステップS2007の判断NO、ステップS2008）。ガス制御処理が終了すると、更に上述したステップＳ２００１以降の処理が行われる。
【０３００】
上述したガス制御処理を行うことにより、発振用レーザ１００のパルスエネルギーは回復し、これにともなって、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscの値を、運転開始当初の初期値付近に戻すことが可能となる。
【０３０１】
ステップＳ２００１〜ステップＳ２００８の処理は繰り返し行われ、パルスカウンタｋoがＭ〔＝１０００〕を超えた場合、すなわちＭ＋１パルス目〔＝１００１パルス目〕になると、レーザ発振は停止され、１バーストのレーザ発振が終了する（ステップS2006の判断NO）。
【０３０２】
ここまで説明してきた第３の制御例によれば、２ステージレーザのパルスエネルギー制御を高精度に行うことができる。したがって、２ステージレーザのパルスエネルギーを安定させることができる。
【０３０３】
第３の制御例は、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーを所定の目標エネルギーＰotgtとなるように維持するものである。目標エネルギーＰotgtの設定領域は、増幅飽和領域の下限エネルギーＥs0以下の領域（図６の領域１）でも下限エネルギーＥs0以上の領域（図６の領域２）でも構わず任意である。そしてシード光のパルスエネルギーを目標エネルギーＰotgtに維持した上で、増幅用レーザ３００の充電電圧、すなわち増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0の充電電圧によって増幅後のパルスエネルギーを決定する。
【０３０４】
すなわち、第３の制御例によれば、発振用レーザ１００から出力され増幅用レーザ３００に注入されるレーザ光（シード光）のパルスエネルギーＰoscを測定し、この測定結果に基づいて、発振用レーザ１００の充電電圧Ｖoscをパルス毎に制御（第２oscスパイク制御処理、第２osc毎パルス制御処理等）し、一方、増幅後のパルスエネルギーＰampを測定し、この測定結果に基づいて、増幅用レーザ３００の充電電圧Ｖampをパルス毎に制御（ampスパイク制御処理、amp毎パルス制御処理、amp露光量一定制御処理等）しているので、増幅後のレーザ光の高精度なパルスエネルギー制御が実現できる。また、このように制御が独立して行われるため、高精度なエネルギー制御が可能となる。
【０３０５】
第３の制御例では、シード光のパルスエネルギーを高精度に制御しているので、シード光のエネルギー変動による増幅後のレーザ光のパルスエネルギーへの影響を低減できる。仮に、シード光の目標エネルギーＰotgtが増幅飽和領域内にあった場合、第１の制御例よりも、シード光のエネルギー変動による増幅後のレーザ光のパルスエネルギーへの影響をさらに小さくできる。一方、発振用レーザ、増幅用レーザ両者とも厳密な精度を行うので、第１の制御例と比較すれば、コントローラの演算負荷は大きい。
【０３０６】
なお、図２６に示す発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００のスパイク制御、毎パルス制御においては、それぞれのパルス数を一致させることが望ましい（Ｎo＝Ｎa、Ｍo＝Ｍa）。一致させることによって、発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００の制御性よくなり、パルスエネルギーの高精度化が可能となる。
【０３０７】
本発明の２ステージレーザのパルスエネルギーの制御例は、上述した第１、第２、第３の制御例の通りであるが、これに限るものではない。
【０３０８】
なお、先に述べた通り、レーザ光の検出を、増幅用レーザ３００の出口から露光装置３の露光対象（例えば、ウエハ）までの光路の任意の地点において行ってよい。すなわち、レーザ光の検出には、第２モニタモジュール３９、または露光装置３に設けられた出力モニタ５１、または光路中に設けられた図示しない出力モニタのいずれかが用いられる。なお、レーザ光の検出を増幅用レーザ３００の出口近傍よりも、上述した光路中、特に露光対象（例えば、ウエハ）に出来るだけ近い地点で行うと、光路中の光学素子等の影響によるパルスエネルギーの変動の影響も検出しやすくなり、露光装置における露光量の制御を高精度に行うことが可能となる。
【０３０９】
特に、高精度に露光対象（例えば、ウエハ）上での露光量を制御したい場合は、露光装置３に設けられた出力モニタ５１の検出結果に基づいて、２ステージレーザの制御を行うことが必要となる。この場合は、高速にデータ信号を送受信する必要がある。高速にデータ信号を送受信しない場合は、露光装置３からの制御指令信号に基づいてメインコントローラ４が各コントローラ５〜７に制御指令信号を送信するようにしているが、高速にデータ信号を送受信する場合は、露光装置３のコントローラ５２が直接各コントローラ５〜７に制御指令信号を送信するようにしてもよい。例えば、コントローラ５２がエネルギーコントローラ７に目標エネルギーＰatgtを指令したり、充電電圧Ｖosc、Ｖampを指令してもよい。
【０３１０】
また、上述した第１、第２、第３の制御例では、エネルギーコントローラ７のパルスカウンタでレーザのパルス数をカウントし、それに基づいて１バーストの開始、終了を認識して、１バーストの毎パルス制御を行うが、これに限られるものではない。例えば、露光装置３のコントローラ５２からエネルギーコントローラ７に外部トリガ信号が入力され、この信号に基づいて、１バーストの毎パルス制御を行ってもよい。
【０３１１】
このような場合は、パルスカウンタのカウント数を用いて１バーストの開始、終了を判断する代わりに、外部トリガ休止タイマを設け、このタイマのカウント結果から所定の時間が経過するとバーストの先頭パルスと認識するようにしてもよい。
【０３１２】
図１に示す２ステージレーザには、発振用レーザ１００に充電器１１が設けられ、増幅用レーザ３００に充電器３１が設けられている。ところで、２台の充電器１１、３１の充電精度にばらつきがあると、各高電圧パルス発生器１２、３２の主コンデンサＣ0へ実際に充電される電圧は、電圧Ｖosc、Ｖampに対して誤差を含んだものとなる。すなわち、各高電圧パルス発生器１２、３２に設けられた固体スイッチＳＷにトリガ信号が入力されてＯＮ状態になってから、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０内で放電が発生するまでの時間が変動する。このような場合、発振用レーザ１００の放電と増幅用レーザ３００の放電との間の同期精度がばらつく。
【０３１３】
そこで、１台の充電器で、発振用レーザ１００の発振用高電圧パルス発生器１２に設けられた主コンデンサＣ0と、増幅用レーザ３００の増幅用高電圧パルス発生器３２に設けられた主コンデンサＣ0とを充電するようにしてもよい。充電器が１台の場合は、充電器の製作精度のばらつきに起因する発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との同期の変動を小さくすることが可能となる。先に説明したとおり、同期コントローラ８はエネルギーコントローラ７から次回放電の充電電圧（電圧Ｖosc、Ｖamp）を指示する信号を受け取り、この指示内容から前記Ｖｔ積特性を考慮して遅延時間を決定する。
【０３１４】
充電器が１台の場合は、それぞれ個別の充電精度を有する２台の場合と比較して、充電器の充電精度が上述した同期精度に及ぼす影響を小さくすることができる。そのため、より高精度同期に適していると考えられる。
【０３１５】
一方、充電器が２台の場合は、次の点で充電器が１台の場合よりも優れているといえる。
【０３１６】
充電器が１台の場合は、常に発振用高電圧パルス発生器１２と増幅用高電圧パルス発生器３２のそれぞれの主コンデンサＣ0を充電する。ここで、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０のいずれか一方のみを交換する場合を考える。この場合、チャンバを交換した側のレーザ装置を所定の性能に復帰させる立ち上げ作業が行われる。充電器が１台の場合は、一方のレーザ装置の立ち上げ作業に伴い、立ち上げ作業が不要な他方のレーザ装置の高電圧パルス発生器に設けられた主コンデンサＣ0も充電され、無駄な放電が発生する。よって、その分だけレーザ装置の寿命が短くなる。例えば、無駄な放電により、チャンバ内の電極の摩耗等が進み、チャンバの寿命が短くなる。また、立ち上げ作業時は、レーザ装置の各構成要素を覆うカバーは開放状態にある。そのため、立ち上げ作業が不要な他方のレーザ装置の放電に起因するノイズ発生の影響を受けやすくなる。
【０３１７】
発振用レーザ１００、増幅用レーザ３００の各高電圧パルス発生器１２、３２のいずれかが故障して交換する際にも同じことがいえる。
【０３１８】
また、発振用レーザ１００において、ＬＮＭ１６を調整して発振波長を調整したり、ＬＮＭ１６を交換して取り付け作業を行う場合においても、充電器が１台の場合は、本来動作させる必要のない増幅用レーザ３００をも動作させることになるので、同じことがいえる。
【０３１９】
充電器が２台の場合は、このようなことは発生しない。したがって、チャンバの長寿命化や上述したノイズの影響を受けないといった利点がある。しかしながら、充電器の充電精度が上述した同期精度に及ぼす影響が大きくなるので、各充電器１１、３１の充電精度が高精度であるように設計する必要がある。
【０３２０】
なお、第１の制御例の変形例、すなわち発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化割合と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化割合とを略一致させる制御や、発振用レーザ１００における充電電圧の電圧変化量と増幅用レーザ３００における充電電圧の電圧変化量とを略一致させる制御は、充電器が２台であることを想定している。発振用レーザ１００における充電器１１の充電電圧設定範囲がＶco1〜Ｖco2（Ｖco1＜Ｖco2）であり、増幅用レーザ３００における充電器３１の充電電圧設定範囲が、Ｖca1〜Ｖca2（Ｖca1＜Ｖca2）であるため、充電器は２台必要である。
【０３２１】
２ステージレーザとしてＭＯＰＯ方式を採用する場合、ＭＯＰＯ方式では、一般的に、発振用レーザ１００から増幅用レーザ３００へ注入されるシード光のパルスエネルギーは比較的小さくて良い。よって、発振用レーザ１００における充電器１１の充電電圧設定範囲は、増幅用レーザ３００における充電器３１の充電電圧設定範囲より低電圧側に設定されることがある。ここで、充電器１１、３１の充電電圧設定範囲が同じであったとしても、発振用レーザ１００ではＬＮＭ１６によってレーザ光（シード光）の狭帯域化が行われるので、狭帯域化しない場合と比較するとシード光のパルスエネルギーは小さくなる。しかし、その場合でもシード光のエネルギーは必要以上に大きいことが多い。そのため、発振用レーザ１００における充電器１１の充電電圧設定範囲を、増幅用レーザ３００における充電器３１の充電電圧設定範囲より低電圧側に設定することが望ましく、充電器を２台使用することが有効となる。
【図面の簡単な説明】
【０３２２】
【図１】図１は本実施形態に係るレーザシステムの構成図である。
【図２】図２（ａ）は発振用チャンバの構成図であり、図２（ｂ）は増幅用チャンバの構成図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は電源及びチャンバ内部の回路構成の一例を示す図である。
【図４】図４は各高電圧パルス発生器の固体スイッチＳＷがオン状態になってから、電極間に放電が発生するまでの時間と主コンデンサＣ0の充電電圧との関係を示す図である。
【図５】図５は各高電圧パルス発生器の固体スイッチＳＷがオン状態になってから、電極間に放電が発生するまでの時間と主コンデンサＣ0の充電電圧との関係を示す図である。
【図６】図６は増幅用レーザに注入されるシード光のエネルギーと増幅後のエネルギーの関係を示す図である。
【図７】図７は第１の制御例における各充電電圧と各パルスエネルギーを示す図である。
【図８】図８は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。
【図９】図９はガス制御処理の処理フローを示す図である。
【図１０】図１０はampスパイク制御処理の処理フローを示す図である。
【図１１】図１１はamp毎パルス制御処理の処理フローを示す図である。
【図１２】図１２は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。
【図１３】図１３はamp露光量一定制御処理の処理フローを示す図である。
【図１４】図１４は各高電圧パルス発生器の固体スイッチＳＷがオン状態になってから、電極間に放電が発生するまでの時間と主コンデンサＣ0の充電電圧との関係を示す図である。
【図１５】図１５は各高電圧パルス発生器の固体スイッチＳＷがオン状態になってから、電極間に放電が発生するまでの時間と主コンデンサＣ0の充電電圧との関係を示す図である。
【図１６】図１６は発振用レーザの制御フローを示す図である。
【図１７】図１７は発振用レーザの制御フローを示す図である。
【図１８】図１８は発振用レーザの制御フローを示す図である。
【図１９】図１９は第２の制御例における各充電電圧と各パルスエネルギーを示す図である。
【図２０】図２０は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。
【図２１】図２１はoscスパイク制御処理の処理フローを示す図である。
【図２２】図２２はosc毎パルス制御処理の処理フローを示す図である。
【図２３】図２３は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。
【図２４】図２４はosc露光量一定制御処理の処理フローを示す図である。
【図２５】図２５は第３の制御例における各充電電圧と各パルスエネルギーを示す図である。
【図２６】図２６は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。
【図２７】図２７は第２oscスパイク制御処理の処理フローを示す図である。
【図２８】図２８は第２osc毎パルス制御処理の処理フローを示す図である。
【図２９】図２９は発振用レーザ及び増幅用レーザの制御フローを示す図である。
【符号の説明】
【０３２３】
２…２ステージレーザ、３…露光装置、
４…メインコントローラ、５…ユーティリティーコントローラ、
６…波長コントローラ、７…エネルギーコントローラ、８…同期コントローラ、
１００…発振用レーザ（osc）、１０…発振用チャンバ、１１…充電器、
１２…発振用高電圧パルス発生器、
１４…ガス供給・排気ユニット、１５…冷却水供給ユニット、
１６…ＬＮＭ（狭帯域化モジュール）、１７…フロントミラー、
１９…モニタモジュール、２０…放電検出部、
３００…増幅用レーザ（amp）、３０…増幅用チャンバ、３１…充電器、
３２…増幅用高電圧パルス発生器、
３４…ガス供給・排気ユニット、３５…冷却水供給ユニット、
３６…リア側ミラー３６、３７…出力ミラー、
３９…モニタモジュール、４０…放電検出部
【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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