(57)【要約】【課題】  音響波の影響を低減して、スペクトル線幅が０．２５ｐｍ未満に超狭帯域化されていて、レーザパルス間のパルスエネルギー安定性、波長安定性等のレーザビーム品質が良好で、かつ、高出力の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置を提供すること。【解決手段】  Ｆ2ガスとＡｒガスと第１のバッファーガスを含む第１のレーザガスが封入された発振用チャンバ１０を有する発振用レーザ装置１００と、Ｆ2ガスとＡｒガスと第２のバッファーガスを含む第２のレーザガスが封入された増幅用チャンバ３０を有し、発振用レーザ装置１００から放出されたレーザビームを増幅して放出する増幅装置３００とを含み、発振周波数４ｋＨｚ以上で動作する露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置において、第１のバッファーガスが、Ｈｅガス、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスであって、第２のバッファーガスが、Ｎｅガスからなるように構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧に充電される第１のコンデンサと、第１のスイッチと、この第１のスイッチがオンとなったとき上記第１のコンデンサに蓄えられた電荷をパルス圧縮して出力する第１の磁気パルス圧縮回路とを含む発振用高電圧パルス発生器と、
Ｆ2ガスとＡｒガスと第１のバッファーガスを含む第１のレーザガスが封入された発振用チャンバと、この発振用チャンバ内に配置され、上記発振用高電圧パルス発生器に含まれる第１の磁気パルス圧縮回路の出力端に接続される第１の一対の放電電極と、レーザ光を狭帯域化する狭帯域化モジュールを有するレーザ共振器を含む発振用ＡｒＦエキシマレーザ装置と、
高電圧に充電される第２のコンデンサと、第２のスイッチと、この第２のスイッチがオンとなったとき上記第２のコンデンサに蓄えられた電荷をパルス圧縮して出力する第２の磁気パルス圧縮回路とを含む増幅用高電圧パルス発生器と、
Ｆ2ガスとＡｒガスと第２のバッファーガスを含む第２のレーザガスが封入された増幅用チャンバと、この増幅用チャンバ内に配置され、上記増幅用高電圧パルス発生器に含まれる第２の磁気パルス圧縮回路の出力端に接続される第２の一対の放電電極とを含み、上記発振用ＡｒＦエキシマレーザ装置から放出されたレーザビームが注入され、この注入されたレーザビームを増幅して放出する増幅装置と、
上記第１のコンデンサおよび第２のコンデンサを充電する少なくとも１つの充電器と、
上記第１のガスレーザ装置と第２のガスレーザ装置との発光タイミングを調整するために、上記第１のスイッチおよび第２のスイッチの動作タイミングを制御する同期コントローラと、
上記発振用チャンバにレーザガスを充填し、また、排気する第１のレーザガス充填・排気手段と、
上記増幅用チャンバにレーザガスを充填し、また、排気する第２のレーザガス充填・排気手段と、
上記第１のレーザガス充填・排気手段と上記第２のレーザガス充填・排気手段の充填・排気動作を制御するコントローラとを含み、発振周波数４ｋＨｚ以上で動作する露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置において、
上記第１のバッファーガスが、Ｈｅガス、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなり、
上記第２のバッファーガスが、Ｎｅガスからなる
ことを特徴とする露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項２】
上記第１のバッファーガスが、Ｈｅガスからなり、
上記第２のバッファーガスが、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなる
ことを特徴とする請求項１記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項３】
上記第１のバッファーガスが、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなり、
上記第２のバッファーガスが、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなり、
第１のバッファーガス中のＨｅガスの混合率が第２のバッファーガスの混合率より大きい
ことを特徴とする請求項１記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項４】
上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源であり、
上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとからなる混合ガス供給源である
ことを特徴とする請求項１に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項５】
上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源である
ことを特徴とする請求項３に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項６】
上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源である
ことを特徴とする請求項１、２、３の何れか１項に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項７】
上記ＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源は、上記発振用レーザ装置ならびに上記増幅装置にそれぞれ備えられている
ことを特徴とする請求項６に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項８】
上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＨｅガスとＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源である
ことを特徴とする請求項１、２、３の何れか１項に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項９】
上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＨｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源とからなる
ことを特徴とする請求項１、２、３の何れか１項に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１０】
上記同期コントローラは、予め定められている上記第１のスイッチおよび第２のスイッチの動作タイミングを、上記第１の放電電極および第２の放電電極における放電開始タイミングと、上記第１の磁気パルス圧縮回路および第２の磁気パルス圧縮回路の動作を考慮して補正している
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９のいずれか１項に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１１】
上記露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置は、さらに、第１のガスレーザ装置の発光あるいは放電タイミングを計測する第１の発光あるいは放電モニタと、  第２のガスレーザ装置の発光あるいは放電タイミングを計測する第２の発光あるいは放電モニタとを有し、
上記同期コントローラは、上記第１の発光あるいは放電モニタおよび第２の発光あるいは放電モニタに基づき、上記第１のスイッチおよび第２のスイッチの動作タイミングをフィードバック補正している
ことを特徴とする請求項１０記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１２】
上記第１の放電電極および第２の放電電極における放電開始タイミングを考慮した補正は、上記第１のコンデンサおよび第２のコンデンサの充電電圧値と上記第１のレーザチャンバおよび第２のレーザチャンバ内のレーザガス圧力値に基づき行われる
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１３】
上記第１の磁気パルス圧縮回路および第２の磁気パルス圧縮回路の動作を考慮した補正は、上記第１のコンデンサおよび第２のコンデンサの充電電圧値と上記第１の磁気パルス圧縮回路および第２の磁気パルス圧縮回路を構成する回路素子の温度値に基づき行われる
ことを特徴とする請求項１０、１１または請求項１２に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１４】
上記発振用レーザ装置と増幅装置との間に光学的パルス伸長器が設けられ、
この光学的パルス伸長器は、
発振用レーザ装置から放出されたレーザ光を複数に分割し、分割された各レーザ光が進行する複数の光路間に互いに光路差を生じせしめ、上記複数の光路を通過した上記分割された各レーザ光が同一の光路を進行するように上記分割された各レーザ光を合成する光学系を有しており、
合成された各レーザ光のレーザパルス幅が合成される前のレーザ光のレーザパルス幅より長くなるように上記光路差が設定されていて、
上記同一の光路を進行するレーザ光が増幅装置に注入される
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９のいずれか１項に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１５】
上記増幅装置はレーザ共振器を有する増幅用レーザ装置である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４のいずれか１項に記載の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置のスループットの向上と露光による超微細加工を可能とするための露光用光源である露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の露光装置においては解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される露光光の短波長化が進められている。従来、半導体露光用光源として、波長２４８ｎｍの紫外線を放出するＫｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。また、現在、より短波長の露光用光源として、波長１９３ｎｍの紫外線を放出するＡｒＦエキシマレーザ装置が実用段階に到達しつつある。さらには、次世代を担う半導体露光用光源として、波長１５７ｎｍの紫外線を放出するフッ素分子（Ｆ2）レーザ装置の採用が有力視されている。
【０００３】
近年、露光装置のスループットの向上と超微細加工の均一化が要請されている。そのために、露光用レーザ装置において、更なる高出力化・狭帯域化（例えば、出力３０Ｗ以上、スペクトル線幅０．２５ｐｍ以下）が求められている。特にＡｒＦエキシマレーザ装置の場合、ＫｒＦエキシマレーザ装置の場合より、より高出力化の要請が顕著になる。なぜならば、露光用フォトレジストの感度は照射される露光光の波長が短いほど低くなり、その分、露光光の高出力化が必要となるためである。
【０００４】
ＡｒＦエキシマレーザ装置の高出力化を実現する方法は以下の通りである。  
高出力化では2通りの方法がある。1つは、1パルスあたりのパルスエネルギーを増加させる方法である。この場合、レーザパルスでのピークパワーが増加し、露光装置等の光学系のダメージが懸念される。そのため、レーザの発振時間を時間的に伸ばすようにパルスストレッチを行う必要がある。ただし、発振時間とパルスエネルギーとの間にはトレードオフの関係があり、またパルスストレッチは電気的もしくは光学的に行うため装置が複雑になる。
【０００５】
もう一つは、発振周波数を増加させる方法（レーザ発振の高繰り返し化）である。この方法では1パルスあたりのパルスエネルギーを上げる必要がないので露光装置等の光学系のダメージはそれほど大きくならない。現状では、発振周波数が４ｋＨｚまで高繰り返し化されたＡｒＦエキシマレーザ装置が開発されている。しかしながら、レーザ装置の製作コスト低減ということを前提に考えると、発振周波数の増加、例えば、４ｋＨｚを超える発振周波数を実現するのは、技術的なハードルが高い。
【０００６】
また、超微細加工の実現のためには、ＡｒＦエキシマレーザ装置から放出されるレーザ光のスペクトルの超狭帯域化が必要となる。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）により高分解能化が行われる。
【０００７】
しかしながら、上記したような１パルスあたりのパルスエネルギーを増加させる、もしくは、レーザ発振の高繰り返し化によって達成される高出力化のため、ＬＮＭに入射するレーザ光のパワーも大きくなる。これにより、ＬＮＭが加熱され、ＬＮＭ内部の雰囲気の屈折率変動等により、高分解能化が困難になる。すなわち、スペクトルの超狭帯域化と高出力化とは相反する関係にある。
【０００８】
そこで、上記二点を共に満たすべく、発振用レーザ及び増幅用レーザもしくは増幅器を備えた２ステージレーザ装置が、例えば、下記特許文献１等で提案されている。
【０００９】
発振用レーザ及び増幅用レーザもしくは増幅器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。  
出力されたレーザ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、注入されたレーザ光のエネルギーが増幅されて出力される。
【００１０】
上記した発振用レーザでは、ＬＮＭによってレーザ光のスペクトルの超狭帯域化を実現する。ここで、発振するレーザ光は、ＬＮＭの加熱による狭帯域化への悪影響を回避するため、パルスエネルギーは低い。
【００１１】
このままでは、露光装置から要請される高出力化に対応できない。よって、発振用レーザから放出されるレーザ光を増幅用レーザもしくは増幅器に注入する。増幅用レーザもしくは増幅器は、注入された発振用レーザからのレーザ光を超狭帯域化スペクトルを維持したままパルスエネルギーのみ増幅する。
【００１２】
このような２ステージレーザ装置によって、１台のレーザ装置では相反する関係であったレーザ光のスペクトルの超狭帯域化と高出力化の両者を実現することが可能となる。上記した２ステージレーザ装置は、増幅用レーザもしくは増幅器にＬＮＭなどの光学的ロスを含まないため、非常にレーザ発振効率が高い。また、上記したように、露光装置の光学系を低減するために、３ｋＨｚ以上の高繰り返し化によって、高出力化を達成する。
【００１３】
この２ステージレーザ装置には、増幅側に共振器を持たない増幅器を用いる形式（ＭＯＰＡ方式（Master Oscillator Power Amplifier）と呼ばれる）と、増幅側に共振器を有する増幅用レーザを用いる形式（ＭＯＰＯ方式（Master Oscillator Power Oscillator）と呼ばれる）がある。
【００１４】
ところで、エキシマレーザ装置、Ｆ2レーザ装置等のパルス発振する放電励起型ガスレーザ装置においては、放電の際、放電領域にて衝撃波や音響波が発生することが知られている。なお、衝撃波は数μｓで音響波となる。
【００１５】
放電で生成した音響波は、チャンバー内壁や電極その他の構造物によって反射・吸収を繰返し減衰しながら定在波を形成する。発振周波数が低い場合、放電間隔が長いので、放電で生成した音響波は次の放電が発生するまでに減衰する。よって、電極間の放電領域にあるレーザガスに影響を及ぼさない。
【００１６】
一方、発振周波数が高いと、放電間隔が短くなるので、放電により生成した音響波は次の放電が発生するまでに十分減衰しない。そのため、上記放電領域にあるレーザガスは、音響波が形成した定在波の影響を受けることになる。すなわち、音響波によりレーザガス密度分布が均一にならず、レーザガスの疎密が発生する。これにより、光軸方向にレーザガスの屈折率分布の不均一が生じ、また、ゲインが均一にならない。
【００１７】
上記した音響波の影響により、放電励起型ガスレーザ装置から放出されるレーザ光のビームプロファイルが不安定になるという問題が発生する。さらに音響波の影響は、ビームプロファイルに留まらず、レーザ光のパルスエネルギー、スペクトル線幅、スペクトル純度、ビームダイバージェンス、及びビームポインティング等の各項目が、許容範囲外に低下したり安定性が損なわれたりする。以下、レーザ光のビームプロファイル、パルスエネルギー安定性、スペクトル線幅、スペクトル純度、ビームダイバージェンス、及びビームポインティング等の各項目を総称して、レーザビーム品質と呼称する。
【００１８】
このような音響波の影響を低減するために、従来は例えば下記特許文献２、３、４に示すような方法が採用されていた。電極間の放電領域にて発生する音響波は、チャンバに衝突後、反射して、再度放電領域へと戻る。特許文献２に記載のレーザ装置においては、チャンバの内壁面に衝突する音響波を減衰させる減衰材が設けられている。これにより、音響波の減衰時間を短くして、チャンバ壁面で反射され放電領域に到達する音響波を減少させる。
【００１９】
また、特許文献３に記載のレーザ装置においては、一対の電極近傍に音響波の減衰部材が設けられている。これにより、放電領域に再度到達する音響波が減少する。
【００２０】
さらに、特許文献４記載のレーザ装置においては、音響波がレーザ光のビームプロファイルに影響を与えそうな発振周波数でレーザ発振を行なう場合に、レーザガスのガス温度を変更することにより、音響波の影響を低減している。
【００２１】
即ち、音響波の伝搬速度はガス温度の平方根に比例するため、ガス温度を変えると、音響波の伝搬速度を変えることができる。すなわち、音響波の伝搬速度を変えることにより、放電領域に再度戻ってきた音響波と次の放電発生とのタイミングをずらして、音響波がレーザガスのガス密度に影響を与えないようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２４２６５号公報（第１図）
【特許文献２】特許３２５３９３０号公報（第３図）
【特許文献３】特開２００３−６０２７０号公報（第２図）
【特許文献４】特開２００３−８６８７４号公報
【特許文献５】特開２０００−２６１０７４号公報
【特許文献６】特開平４−２６１０８３号公報
【非特許文献１】Optical Microlithography XIII,Proc.,SPIE Vol.4000,1529-1536(2000)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来のＡｒＦエキシマレーザ装置においては、音響波によるレーザビーム品質への悪影響を、先に説明したような方法で低減してきた。しかしながら、レーザ出力の高出力化およびレーザ光のスペクトル線幅の超狭帯域化の要請に対応した２ステージレーザ装置においては、レーザビーム品質への要求仕様である許容範囲も従来と比較して厳しくなる。そのため、上記したような方法で音響波の影響を低減したとしても、レーザビーム品質への要求仕様を満足することが困難になってきた。
【００２３】
レーザビーム品質のうち、スペクトル線幅を例にとって説明する。図１３は、発振周波数とレーザ光のスペクトル線幅との関係を示したものである。図１３において、横軸は２ステージレーザ装置であるＡｒＦエキシマレーザ装置の発振周波数を示し、縦軸は放出されるレーザ光のスペクトル線幅を示す。ここでスペクトル線幅は、半値全幅（ＦＷＨＭ）である。
【００２４】
図１３に示すように、発振周波数が３ｋＨｚ以下では、音響波の影響が小さく、スペクトル線幅Δλの値は０．２５ｐｍ未満となっている。一方、発振周波数が３ｋＨｚを越えると、スペクトル線幅Δλの値は、発振周波数によっては、０．２５ｐｍより大きくなっている。
【００２５】
すなわち、現状の音響波の影響を低減する方法を用いても、スペクトル線幅Δλが０．２５ｐｍ未満という超狭帯域化の要請には対応できないことが明らかになった。上記特許文献４に記載されている方法によれば対応可能であるが、レーザガスのガス温度を制御するための複雑な制御機構が必須となる。
【００２６】
また、先に述べたように、現時点では、４ｋＨｚを超える発振周波数を実現するには技術的なハードルが高い。そこで、露光装置のスループットの更なる向上を実現するためには、上記した２ステージレーザ装置により、発振周波数４ｋＨｚのまま１パルス当たりのレーザ光のパルスエネルギーを大きくして対応している。結果として、露光対象への露光パルス数を少なくすることにより、露光装置のスループットの向上を実現している。
【００２７】
所定の露光性能を確保するためには、パルス数が少ない分、そのため、レーザパルス間のパルスエネルギー安定性、波長安定性等への要求仕様が厳しくなる。これらの特性も音響波の影響により悪化する。上記したスペクトル線幅の場合と同様、従来技術に基づき音響波の影響を低減したとしても、このような要求仕様を満足することが困難になってきた。
【００２８】
本発明は、以上のような事情に鑑み成されたものであり、その課題は、スペクトル線幅が０．２５ｐｍ未満に超狭帯域化されていて、レーザパルス間のパルスエネルギー安定性、波長安定性等のレーザビーム品質が良好で、かつ、高出力の露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記課題を解決する本発明の露光用２ステージエキシマレーザ装置は、高電圧に充電される第１のコンデンサと、第１のスイッチと、この第１のスイッチがオンとなったとき上記第１のコンデンサに蓄えられた電荷をパルス圧縮して出力する第１の磁気パルス圧縮回路とを含む発振用高電圧パルス発生器と、Ｆ2ガスとＡｒガスと第１のバッファーガスを含む第１のレーザガスが封入された発振用チャンバと、この発振用チャンバ内に配置され、上記発振用高電圧パルス発生器に含まれる第１の磁気パルス圧縮回路の出力端に接続される第１の一対の放電電極と、レーザ光を狭帯域化する狭帯域化モジュールを有するレーザ共振器を含む発振用ＡｒＦエキシマレーザ装置と、高電圧に充電される第２のコンデンサと、第２のスイッチと、この第２のスイッチがオンとなったとき上記第２のコンデンサに蓄えられた電荷をパルス圧縮して出力する第２の磁気パルス圧縮回路とを含む増幅用高電圧パルス発生器と、Ｆ2ガスとＡｒガスと第２のバッファーガスを含む第２のレーザガスが封入された増幅用チャンバと、この増幅用チャンバ内に配置され、上記増幅用高電圧パルス発生器に含まれる第２の磁気パルス圧縮回路の出力端に接続される第２の一対の放電電極とを含み、上記発振用ＡｒＦエキシマレーザ装置から放出されたレーザビームが注入され、この注入されたレーザビームを増幅して放出する増幅装置と、上記第１のコンデンサおよび第２のコンデンサを充電する少なくとも１つの充電器と、上記第１のガスレーザ装置と第２のガスレーザ装置との発光タイミングを調整するために、上記第１のスイッチおよび第２のスイッチの動作タイミングを制御する同期コントローラと、上記発振用チャンバにレーザガスを充填し、また、排気する第１のレーザガス充填・排気手段と、上記増幅用チャンバにレーザガスを充填し、また、排気する第２のレーザガス充填・排気手段と、上記第１のレーザガス充填・排気手段と上記第２のレーザガス充填・排気手段の充填・排気動作を制御するコントローラとを含み、発振周波数４ｋＨｚ以上で動作する露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置において、
上記第１のバッファーガスが、Ｈｅガス、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなり、上記第２のバッファーガスが、Ｎｅガスからなることを特徴とするものである。
【００３０】
この場合、上記第１のバッファーガスが、Ｈｅガスからなり、上記第２のバッファーガスが、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなるように構成してもよい。
【００３１】
あるいは、上記第１のバッファーガスが、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなり、
上記第２のバッファーガスが、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスからなり、第１のバッファーガス中のＨｅガスの混合率が第２のバッファーガスの混合率より大きくなるように構成してもよい。
【００３２】
また、上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源であり、上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとからなる混合ガス供給源であるように構成することができる。
【００３３】
あるいは、上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＨｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源であるように構成することができる。
【００３４】
あるいは、上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源であるように構成することができる。
【００３５】
この場合、上記ＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源は、上記発振用レーザならびに上記増幅装置にそれぞれ備えられているように構成することができる。
【００３６】
あるいは、上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＨｅガスとＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源であるように構成することができる。
【００３７】
あるいは、上記発振用チャンバに第１のレーザガスを供給するためのガス供給源および上記増幅用チャンバに第２のレーザガスを供給するためのガス供給源が、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＨｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源とからなるように構成することができる。
【００３８】
また、上記同期コントローラは、予め定められている上記第１のスイッチおよび第２のスイッチの動作タイミングを、上記第１の放電電極および第２の放電電極における放電開始タイミングと、上記第１の磁気パルス圧縮回路および第２の磁気パルス圧縮回路の動作を考慮して補正するようにしてもよい。
【００３９】
また、上記露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置は、さらに、第１のガスレーザ装置の発光あるいは放電タイミングを計測する第１の発光あるいは放電モニタと、第２のガスレーザ装置の発光あるいは放電タイミングを計測する第２の発光あるいは放電モニタとを有し、 上記同期コントローラは、上記第１の発光あるいは放電モニタおよび第２の発光あるいは放電モニタに基づき、上記第１のスイッチおよび第２のスイッチの動作タイミングをフィードバック補正するようにしてもよい。
【００４０】
また、上記第１の放電電極および第２の放電電極における放電開始タイミングを考慮した補正は、上記第１のコンデンサおよび第２のコンデンサの充電電圧値と上記第１のレーザチャンバおよび第２のレーザチャンバ内のレーザガス圧力値に基づき行うようにしてもよい。
【００４１】
また、上記第１の磁気パルス圧縮回路および第２の磁気パルス圧縮回路の動作を考慮した補正は、上記第１のコンデンサおよび第２のコンデンサの充電電圧値と上記第１の磁気パルス圧縮回路および第２の磁気パルス圧縮回路を構成する回路素子の温度値に基づき行われるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記発振用レーザと増幅装置との間に光学的パルス伸長器を設けることもできる。この場合、上記光学的パルス伸長器は、発振用レーザから放出されたレーザ光を複数に分割し、分割された各レーザ光が進行する複数の光路間に互いに光路差を生じせしめ、上記複数の光路を通過した上記分割された各レーザ光が同一の光路を進行するように上記分割された各レーザ光を合成する光学系を有しており、合成された各レーザ光のレーザパルス幅が合成される前のレーザ光のレーザパルス幅より長くなるように上記光路差が設定されている。そして、上記同一の光路を進行するレーザ光が増幅装置に注入されるように配置されている。
【００４３】
また、上記増幅装置はレーザ共振器を有する増幅用レーザ装置であるようにしてもよい。
【００４４】
以下、本発明の原理について説明する。  
発明者らは、鋭意研究の結果、レーザガスの大部分を構成するバッファーガス中の音響波の伝播速度に着目した。一般に、ガス媒質中を伝播する音響波の伝播速度は、ガス媒質の密度、体積弾性率、温度に依存する。上記特許文献４は、音響波の伝播速度をガス媒質（すなわち、レーザガス）の温度を制御して変化させていた。本発明においては、ガス媒質（バッファーガス）の種類に着目したものである。すなわち、ＡｒＦエキシマレーザ装置を２ステージレーザ装置として構成するとき、発振用レーザおよび増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）の各チャンバ内に封入されるレーザガスのバッファーガスを、所望の音響波の伝搬速度に対応するガス媒質の密度、体積弾性率等を考慮して、それぞれ所定のガス種に選定した。
【００４５】
先に述べたように、放電で生成した音響波は、チャンバー内壁や電極その他の構造物によって反射・吸収を繰返し減衰しながら定在波を形成する。そのため、チャンバ内部の構造が同一であれば、同じ時間において、音響波の伝播速度が速い方が放電空間に残存する割合が小さくなる。
【００４６】
上記を考慮し、本発明においては、ＡｒＦエキシマレーザ装置を２ステージレーザ装置として構成するとき、発振用レーザの発振チャンバ内に封入されるレーザガスのバッファーガスをＨｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとし、増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）の増幅チャンバ内に封入されるレーザガスをＮｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとするものである。ここで、発振用レーザ、増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）の各チャンバ内に封入されるバッファーガスがいずれもＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスの場合、Ｈｅガスの混合率は発振用レーザの方が高い。
【００４７】
通常、ＡｒＦエキシマレーザ装置においては、チャンバ内に封入するレーザガスを構成するバッファーガスとして、Ｎｅガスが用いられることが多い。これは、ＡｒＦエキシマレーザ装置を、発振用レーザおよび増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）からなる２ステージレーザ装置として構成する場合も同様である。
【００４８】
すなわち、Ｎｅガス雰囲気中での音速は４８０ｍ／ｓ（６０℃）である。これに対して、Ｈｅガス雰囲気中での音速は１０７０ｍ／ｓ（６０℃）であり、Ｈｅガス雰囲気中とＮｅガス雰囲気中とでは、音速が約２倍違う。よって、Ｈｅガス雰囲気中の方が、音響波が早く減衰することになる。  
例えば、バッファーガスがＮｅガスのとき、放電発生から１００μｓ後に放電領域に残留している音響波は、バッファーガスがＨｅガスのとき放電発生から５０μｓ後に放電領域に残留している音響波に相当する。言い換えれば、バッファーガスがＮｅガスであって発振周波数が２ｋＨｚの時に受ける放電領域が受ける音響波の影響と、バッファーガスがＨｅガスであって発振周波数が４ｋＨｚの時に受ける影響とは同程度である。
そこで、発振用レーザの発振チャンバ内に封入されるレーザガス中のバッファーガスは、発振周波数が４ｋＨｚで動作する場合において、音響波の影響が小さくなるようにＨｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとする。
【００４９】
ここで、２ステージレーザ装置の特性上、増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）から放出されるレーザ光は、発振用レーザから放出され増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）に注入されるレーザ光（シード光）のレーザビーム品質を維持したまま、増幅される。よって、増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）の増幅チャンバ内に封入されるレーザガスのバッファーガスは、レーザ光の高出力化に重きを置き、ＮｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとするものである。
【００５０】
なお、発振用レーザ、増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）の各チャンバ内に封入されるバッファーガスがいずれもＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスの場合、Ｈｅガスの混合率は発振用レーザの方が高い。これは、増幅用レーザ（ＭＯＰＡ方式の場合は増幅器）における上記Ｈｅガスの混合率が発振用レーザにおけるＨｅガスの混合率と同等もしくは多い場合、所定のレーザ出力が得られないためである。
【００５１】
従来、ＡｒＦエキシマレーザ装置を２ステージレーザ装置として構成する場合、発振チャンバ、増幅チャンバに封入するレーザガス中のバッファーガスを、Ｈｅガス、Ｎｅガス、ＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスの何れかとすることは、例えば、特許文献５に記載されている。しかしながら、実用上、高出力を得るために、両チャンバに封入されるレーザガス中のバッファーガスはいずれもＮｅガスであることが多い。また、ＡｒＦエキシマレーザ装置において、各チャンバにおけるバッファーガスの組成を相違させるという構成も、従来、報告されていなかった。
【００５２】
フッ素分子レーザ装置を２ステージレーザ装置として構成する場合、発振チャンバに封入するレーザガス中のバッファーガスを、ＨｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスの何れかとし、増幅チャンバに封入するレーザガス中のバッファーガスを、Ｈｅガスとすることは、例えば、非特許文献１に記載されている。
【００５３】
しかしながら、これはレーザ媒質の反応がＡｒＦエキシマレーザ装置とは相違するフッ素分子レーザ装置に関するものであり、また、音響波の影響を低減させるために構成されたものではない。発振用レーザから放出されるレーザ光のスペクトル線幅を狭くするために構成されたものであり、フッ素分子レーザ装置特有の性質を利用に基づくものである。
【００５４】
すなわち、ＡｒＦエキシマレーザ装置を２ステージレーザ装置として構成する場合において、発振用レーザで音響波の影響を小さくし、増幅チャンバで高出力を得るために、各チャンバにおけるバッファーガスの種類をそれぞれ選択するという技術、すなわち、各チャンバにおけるバッファーガスの組成を相違させるという構成は、本発明によって初めて明らかになったものである。
【００５５】
本発明者らは、発振周波数と、音響波によるレーザガス中のバッファーガスの密度変動との関係をシミュレーションにより求めた。図１２は、発振周波数と、レーザガス中のバッファーガスの密度変動との関係を示したものである。ここで、横軸はエキシマレーザ装置の発振周波数、縦軸は、バッファーガスをＨｅガス、Ｎｅガスとしたときの密度変動である。図１２から明らかなように、発振周波数３ｋHz以上の領域において、バッファーガスがＮｅガスのときの密度変動は、Ｈｅガスのときの密度変動より、大きい。
【００５６】
そして、発振周波数３ｋHz以上の領域において、スペクトル線幅の変動を調査した。その結果、バッファーガスがＮｅガスのときのスペクトル線幅は、所定の発振周波数（３ｋＨｚ以上の所定の発振周波数）において、０．２５ｐｍを越えるという不具合が発生した。しかし、バッファーガスがＨｅガスのときは、そういった不具合は発生しなかった。
【００５７】
これは、スペクトル線幅に限るものではなく、レーザ光のパルスエネルギー安定性、スペクトル純度、ビームダイバージェンス、及びビームポインティング等のレーザビーム品質に関しても、同様であった。
【発明の効果】
【００５８】
本発明は、発振用レーザと増幅装置とからなる２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置において、所望の音響波の伝搬速度に対応するガス媒質の密度、比熱比等を考慮して、発振用レーザおよび増幅装置の各チャンバ内に封入されるレーザガスのバッファーガスをそれぞれ所定のガス種に選定したものである。  
すなわち、発振用レーザの発振チャンバ内に封入されるレーザガス中のバッファーガスは、音響波が早く減衰し、音響波の影響が小さくなるようにＨｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとした。これにより、発振用レーザから放出されるシード光を、スペクトル線幅が０．２５ｐｍ未満に超狭帯域化されていて、レーザパルス間のパルスエネルギー安定性、波長安定性等のレーザビーム品質が良好であるようにすることが可能となる。増幅装置から放出されるレーザ光は、シード光の光学特性を受け継ものであるので、結局、スペクトル線幅が０．２５ｐｍ未満に超狭帯域化されていて、レーザパルス間のパルスエネルギー安定性、波長安定性等のレーザビーム品質が良好である露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置を実現することが可能となった。
【００５９】
また、増幅装置の増幅チャンバ内に封入されるレーザガスのバッファーガスは、レーザ光の高出力化に重きを置き、ＮｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとし、特に、発振用レーザ、増幅装置の各チャンバ内に封入されるバッファーガスがいずれもＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスの場合、Ｈｅガスの混合率は発振用レーザの方が高いようにした。
【００６０】
これにより、レーザビーム品質が良好で、かつ、高出力な露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置を実現することが可能となった。
【００６１】
これらの効果は、特に、発振周波数が３ｋＨｚ以上の場合、顕著となった。
【００６２】
すなわち、発振用レーザでは音響波の影響を小さくなり、また、増幅装置では高出力化が可能となるように、互いのバッファーガスの組成を変えて選定したので、従来、両立が困難であったレーザビーム品質が良好で、かつ、高出力な露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置を実現することが可能となった。
【００６３】
特に、発振用チャンバおよび増幅用チャンバにレーザガスを供給するためのガス供給源を、例えば、Ｈｅガス供給源と、Ｆ2ガスとＡｒガスとＮｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＮｅガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源と、ＡｒガスとＸｅガスとからなる混合ガス供給源であるように構成することにより、バッファーガス中のＮｅガスに対するＨｅガス混合率を任意に設定できる。また、従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置のガス供給源が、例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源の３種類であったとき、従来のガス供給源をそのまま流用することが可能である。
【００６４】
なお、ガス供給源の種類は、上記に限るものではなく、様々な組合わせを取ることが可能である。
【００６５】
発振用レーザの発振チャンバ内に封入されるレーザガス中のバッファーガスを、音響波の影響が小さくなるようにＨｅガスもしくはＨｅガスおよびＮｅガスの混合ガスとすると、発振用レーザから放出されるレーザ光（シード光）のパルス幅が短くなるので、増幅装置との同期が難しくなる。この場合、発振用レーザの発光あるいは放電タイミングと、増幅装置の発光あるいは放電タイミングとを計測してフィードバック制御することにより、高精度な同期制御が可能となる。
【００６６】
特に、電源特性、レーザガス条件に基づく放電特性を考慮することにより、さらに高精度な同期制御が可能となる。
【００６７】
あるいは、発振用レーザと増幅装置との間に光学的パルス伸長器を設けて、発振用レーザから放出されるレーザ光（シード光）のパルス幅を長くしても、所望の同期性能を得ることが可能となる。
【００６８】
本発明は、増幅装置がレーザ共振器を有する増幅用レーザ装置であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
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。なお、これ以降、増幅装置が増幅用レーザ装置であるＭＯＰＯ方式を例に取って説明するが、増幅装置が増幅器であるＭＯＰＡ方式でも、作用、効果は同等である。
【００７０】
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。
【００７１】
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のモニタモジュール１９と、放電検出部２０と、で構成される。
【００７２】
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のモニタモジュール３９と、で構成される。
【００７３】
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。
【００７４】
図２（ａ）に示す通り、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。前記電源の一例を図３に示す。
【００７５】
図３は充電器と高電圧パルス発生器とから構成される電源、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を有し、２段の磁気パルス圧縮回路を備える。ここで、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の低減用のものであり、磁気アシストとも呼ばれる。なお、固体スイッチＳＷは、例えば、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子である。また、第１の磁気スイッチＳＲ２と第２の磁気スイッチＳＲ３により２段の磁気パルス圧縮回路を構成している。
【００７６】
ここで、図３（ａ）に示す回路構成の代わりに図３（ｂ）に示す回路構成のものを採用してもよい。図３（ａ）は磁気圧縮回路に加え昇圧トランスＴｒ１を含む回路、図３（ｂ）は昇圧トランスを含まず、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。
【００７７】
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）と同様なので、説明を省略する。
【００７８】
なお、増幅用レーザ３００の電源は、充電器３１と増幅用高電圧パルス発生器３２とから構成され、電極３０ａ、３０ｂ間に高電圧パルスを印加するものである。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。
【００７９】
充電器１１の電圧が所定の値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が飽和して磁気スイッチが導通状態になり、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に移行して、コンデンサＣ１が充電される。
【００８０】
この後、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が飽和して磁気スイッチが導通状態となり、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に移行して、コンデンサＣ２が充電される。
【００８１】
さらにこの後、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が飽和して磁気スイッチが導通状態となり、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に移行して、ピーキングコンデンサＣｐが充電される。
【００８２】
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、この第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、Ｖｐが所定の電圧になるとコロナ予備電離部の誘電体チューブ９２表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の外周表面に紫外線が発生し、一対の電極１０ａ、１０ｂ間のレーザガスが予備電離される。
【００８３】
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する。この主放電によりレーザ媒質が励起され、発振用レーザ１００の場合、レーザ光が発生する。また、増幅用レーザ３００の場合、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の電圧が急速に低下し、やがて充電開始前の状態に戻る。
【００８４】
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により、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。
【００８５】
ここで、磁気スイッチＳＲ２、ＳＲ３及びコンデンサＣ１、Ｃ２で構成される各段の容量移行型回路のインダクタンスを後段に行くにつれて小さくなるように設定することにより、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行われ、一対の電極１０ａ、１０ｂ間に短パルスの強い放電が実現される。
【００８６】
ここで、図１、図２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。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。ガス供給・排気ユニット１４（３４）の詳細な構成は、後述する。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
第１のモニタモジュール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。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、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。
【００９４】
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のモニタモジュール３９、放電検出器４０、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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
エネルギーコントローラ７にはモニタモジュール１９、３９からの信号が入力される。エネルギーコントローラ７は、発振用レーザ１００、および、増幅用レーザ３００から放出されるレーザ光のパルスエネルギーを所望の値にするために、高電圧パルス発生装置１２、３２の主コンデンサＣ０の充電電圧ＨＶ１、ＨＶ２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。
【０１０１】
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、３１の充電電圧を制御する。
【０１０２】
２ステージレーザ装置においては、発振用レーザから放出されたレーザビームが増幅用レーザに注入されるタイミングと増幅用レーザが放電するタイミングを調整する必要がある。すなわち、発振用チャンバ１０内での放電、発光タイミングと増幅用チャンバ３０内での放電、発光タイミングに所定の遅延時間を設ける必要がある。両者の放電、発光のタイミングがずれると、発振用レーザから放出されたレーザビームは良好に増幅されない。
【０１０３】
同期コントローラ８は、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に基づき、上記遅延時間を設定する。そして、最適なタイミングで各チャンバ１０、３０において放電が発生するように、上記遅延時間を考慮したトリガ信号を高電圧パルス発生装置１２、３２の固体スイッチにそれぞれ送信する。
【０１０４】
ここで、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスの選定例を示す。  
Ｎｅガス雰囲気中の発振周波数をｆＮｅ、音速をＶＮｅとするとき、Ｎｅガス雰囲気中の音響波の進展距離をＸＮｅは、（１）式のように表される。  
【数１】
2005123528.tif 000003
【０１０５】
同様に、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガス雰囲気中の発振周波数をｆ（Ｎｅ＋Ｈｅ）、音速をＶ（Ｎｅ＋Ｈｅ）とするとき、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガス（Ｈｅ／Ｎｅ）雰囲気中の音響波の進展距離をＸ（Ｎｅ＋Ｈｅ）は、（２）式のように表される。  
【数２】
2005123528.tif 000004
【０１０６】
音響波の進展距離が同じであれば、放電領域への音響波の影響も同じとなる。よって、
（３）式を満足するような音速Ｖ（Ｎｅ＋Ｈｅ）が得られるように混合ガス（Ｈｅ／Ｎｅ）雰囲気中の混合率を選択すれば、混合ガス（Ｈｅ／Ｎｅ）雰囲気中において発振周波数ｆ（Ｎｅ＋Ｈｅ）のときの音響波を、Ｎｅガス雰囲気中において発振周波数ｆＮｅのときの音響波の影響と同程度にすることが可能となる。  
【数３】
2005123528.tif 000005
【０１０７】
本発明者等のこれまでの試験から、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に封入されるレーザガス中のバッファーガスがいずれもＮｅガスである露光用２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置において、発振周波数が３ｋＨｚ以下の場合、音響波のレーザビーム品質に及ぼす影響は小さいことが判明した。  
そこで、上記した考え方に基づき、発振周波数４ｋＨｚにおいて、混合ガス（Ｈｅ／Ｎｅ）であるバッファーガスにどの程度Ｈｅガスを混合すれば、バッファーガスがＮｅガスにおいて発振周波数３ｋＨｚのときの音響波の影響と同等にまで音響波の影響を小さくすることができるかを以下のようにして求めた。ここで、ガスの雰囲気は、ガス温度０℃、ガス圧力３ａｔｍとしている。
【０１０８】
ＨｅガスとＮｅガスの混合ガス中の音速Ｖ（ｍ／ｓ）は、混合ガスの密度をＤ（ｋｇ／ｍ３）、混合ガスの体積弾性率をｋとするとき、下記（４）式にて算出される。  
【数４】
2005123528.tif 000006
【０１０９】
上記混合ガスの密度Ｄ、混合ガスの体積弾性率ｋは、下記（５）式、（６）式にて求められる。  
【数５】
2005123528.tif 000007
【０１１０】
【数６】
2005123528.tif 000008
【０１１１】
なお、αＨｅ、αＮｅはそれぞれＨｅガスの混合率、Ｎｅガスの混合率であり、αＨｅ＋αＮｅ＝１となる。また、ＤＨｅ、ＤＮｅはそれぞれＨｅガスの密度、Ｎｅガスの密度、ｋＨｅ、ｋＮｅはそれぞれＨｅガスの体積弾性率、Ｎｅガスの体積弾性率である。
【０１１２】
また、Ｈｅガスの体積弾性率ｋＨｅ、Ｎｅガスの体積弾性率ｋＮｅは、下記（７）式、（８）式にて求められる。  
【数７】
2005123528.tif 000009
【０１１３】
【数８】
2005123528.tif 000010
【０１１４】
ここで、ＶＨｅ、ＶＮｅは、それぞれ、Ｈｅガス中の音速、Ｎｅガス中の音速である。
【０１１５】
上記（４）（５）（６）（７）（８）に、ＶＨｅ＝９７０（ｍ／ｓ）、ＶＮｅ＝４３５（ｍ／ｓ）、ＤＨｅ＝０．５４（ｋｇ／ｍ３）、ＤＮｅ＝２．７０（ｋｇ／ｍ３）を代入すると、混合ガス中の音速Ｖ（ｍ／ｓ）は、下記（９）式のように求まる。  
【数９】
2005123528.tif 000011
【０１１６】
発振周波数が３ｋＨｚのときの発振間隔は３３３μｓ、発振周波数が４ｋＨｚのときの発振間隔は２５０μｓとなる。発振周波数３ｋＨｚのときのＮｅガスバッファー中の音速ＶＮｅと、発振周波数４ｋＨｚのときの混合ガス中の音速Ｖとが等しければよいので、上記（３）式の関係から。下記（１０）式を満足するように、Ｈｅガスの混合率αＨｅを設定すればよい。  
【数１０】
2005123528.tif 000012
【０１１７】
よって、（９）（１０）式より、αＨｅ＝０．５５となる。
【０１１８】
上記から明らかなように、ＮｅガスとＨｅガスの混合ガスにおいて、Ｈｅガスの混合率が５５％にすれば、発振周波数が４ｋＨｚの場合においても、音響波の影響をバッファーガスがＮｅガスで発振周波数が３ｋＨｚのときと同程度にまで抑制することが可能となる。同様に、発振周波数が６ｋＨｚの場合は、Ｈｅガスの混合率を９４％にすることにより、音響波の影響をバッファーガスがＮｅガスで発振周波数が３ｋＨｚのときと同程度にまで低減することが可能となる。
【０１１９】
以上まとめると、混合ガスのガス温度０℃、圧力が３ａｔｍであるとき、発振周波数ｆ（ｋＨｚ）のときの音響波の影響を、ガス温度０℃、圧力３ａｔｍのＮｅガス中の発振周波数ｆＴのときの音響波の影響程度に低減する場合、Ｈｅガスの混合率αＨｅは、下記（１１）式、具体的には（１２）式のように設定すればよい。  
【数１１】
2005123528.tif 000013
【０１２０】
【数１２】
2005123528.tif 000014
【０１２１】
次に、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０にガスを供給・排気するガス供給・排気ユニット１４（３４）の構成例を示す。
【０１２２】
〔第１の構成例〕
図４は、ガス供給・排気ユニット１４、３４の第１の構成例を示すものである。図４に示すようにガス供給・排気ユニット１４は、バルブを介して原料ガスを発振用チャンバ１０に供給するガスライン、発振用チャンバ１０内のガスの一部または全部を排気するための排気ライン、各ラインの動作を制御するガス系コントローラＧＣ１とからなる。  
一方、ガス供給・排気ユニット３４は、バルブを介して原料ガスを増幅用チャンバ３０に供給するガスライン、増幅用チャンバ３０内のガスの排気を行うための排気ライン、各ラインの動作を制御するガス系コントローラＧＣ２とからなる。  
ガス系コントローラＧＣ１、ＧＣ２は、ユーティリティコントローラ５と接続され、ユーティリティコントローラ５から送出される制御信号を受信する。
【０１２３】
発振用チャンバ１０には３本のガスラインの一端が接続されている。各ガスラインの他端は、それぞれバルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５を介して、ガス供給源からのガスラインに接続される。すなわち、バルブＡＶ３を介したガスラインは、Ｈｅガス供給源からのガスラインに接続されている。同様に、バルブＡＶ４を介したガスラインは、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）供給源からのガスラインに接続されている。また、バルブＡＶ５を介したガスラインは、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインに接続されている。
【０１２４】
バルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５は、例えば、エア動作バルブであり、動作用ガスによる圧力によって、開閉する。バルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５に作用する動作用ガスは、電磁弁ＳＶ３、ＳＶ４、ＳＶ５を介してバルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５に送られる。ガス系コントローラＧＣ１は、例えば、三方弁である電磁弁ＳＶ３、ＳＶ４、ＳＶ５の動作を制御することによって、バルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５の開閉を制御する。これらのバルブの開閉制御により、発振用チャンバ１０へ供給するガス種を選択する。
【０１２５】
また、発振用チャンバ１０には１本の排気ラインの一端が接続されている。排気ラインの他端側は、バルブＡＶ６を介した後２ラインに分岐している。これらの分岐ラインのうち、一方は、バルブＡＶ１０の一端に接続されている。また他方は、さらに２ラインに分岐し、各分岐ラインはバルブＡＶ１、ＡＶ２の一端と接続されている。これらの分岐ラインは、バルブＡＶ１、ＡＶ２の他端側で再び合流し、フッ素トラップＨＴに接続される。フッ素トラップは、排気されるレーザガス中のＦ2ガス成分をトラップし、排気されるガス中のＦ2ガス濃度を低減させる。
【０１２６】
フッ素トラップＨＴの排気側は、例えば、ロータリーポンプからなる真空排気手段ＲＰに接続される。バルブＡＶ６、ＡＶ１、ＡＶ２は、例えば、エア動作バルブであり、ガスライン中のバルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５と同様の動作を行う。すなわち、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ６、ＡＶ１、ＡＶ２に動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ６、ＳＶ１、ＳＶ２の動作を制御することによって、バルブＡＶ６、ＡＶ１、ＡＶ２の開閉を制御する。これらのバルブの開閉制御により、発振用チャンバ１０内に充填されたガスの部分排気、または、全排気を行う。なお、バルブＡＶ１０の開閉制御については後述する。
【０１２７】
同様に、増幅用チャンバ３０には、バルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９を介して、ガス供給源からのガスラインに接続される３本のガスラインが接続される。バルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９を介したガスラインは、それぞれ、Ｈｅガス供給源からのガスライン、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスライン、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスラインに接続されている。ここで、バルブＡＶ７に接続されるＨｅガスラインは、ガス供給・排気ユニット１４のバルブＡＶ３に接続されるＨｅガスラインから分岐されたラインである。 
バルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９は、例えば、エア動作バルブであり、ガスライン中のバルブＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５と同様の動作を行う。すなわち、ガス系コントローラＧＣ２は、バルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９に動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ７、ＳＶ８、ＳＶ９の動作を制御することによって、バルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９の開閉を制御する。これらのバルブの開閉制御により、増幅用チャンバ３０へ供給するガス種を選択する。
【０１２８】
また、増幅用チャンバ３０には１本の排気ラインの一端が接続されている。排気ラインの他端側は、バルブＡＶ１０の一端側と接続されている。バルブＡＶ１０の他端は発振用チャンバ１０の排気ラインに接続されている。すなわち、先に述べたとおり、バルブＡＶ６の他端側に接続された分岐ラインの一方と接続されている。  
バルブＡＶ１０は、例えば、エア動作バルブであり、ガスライン中のバルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９と同様の動作を行う。増幅用チャンバ３０の排気ラインの制御は、ガス供給・排気ユニット１４のガス系コントローラＧＣ１によるバルブＡＶ１、ＡＶ２の開閉制御と、ガス系コントローラＧＣ２によるバルブＡＶ１０の開閉制御によって行われる。なお、ガス系コントローラＧＣ２によるバルブＡＶ１０の開閉制御は、バルブＡＶ１０に動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ１０の動作を制御することによって行われる。以上のような増幅用チャンバ３０の排気ラインの制御により、増幅用チャンバ３０内に充填されたガスの排気を行う。
【０１２９】
図４に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、それぞれバッファーガスが互いに異なるレーザガスを充填するための手順について説明する。ここでは、例として、発振用チャンバ１０に、レーザガス圧力Ｙ１ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ１ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスの混合ガスとし、Ｈｅの混合率が５５％となる条件でレーザガスを充填するものとする。  
また、増幅用チャンバ３０に、レーザガス圧力Ｙ２ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ２ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＮｅガスとする条件でレーザガスを充填するものとする。
【０１３０】
ここで、Ｘｅガスをそれぞれ添加する理由は、例えば、特許文献５に記載されている以下の効果を得るためである。すなわち、レーザガス中にＸｅを所定量添加させると、所定時間の連続パルス発振運転と所定時間の発振休止を繰り返すバースト運転において、当初エネルギーが高く、その後次第にエネルギーが低下するバースト特性や、各連続パルス発振運転時に、当初エネルギーが高く、その後次第にエネルギーが低下するスパイク特性が改善されるという効果が得られる。
【０１３１】
また、上記したＨｅガス供給源からのＨｅガスラインは、メンテナンス用のガスラインである。例えば、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０を立ち上げる際、Ｈｅガスを充填し、各チャンバ１０、３０ならびにガスライン系のＨｅリークチェックの際に用いられる。また、メンテナンス時の各チャンバ１０、３０ならびにガスラインから、空気、あるいは、フッ素ガス等をパージする際にも用いられる。
【０１３２】
ここで、発振用チャンバ１０に接続されているガス供給源のガス条件は以下の通りである。 
（１）Ｈｅガス供給源：Ｈｅ＝１００％
（２）混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）供給源：Ｆ2＝１％、Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（１＋３．５）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中、Ｈｅ混合率＝５５％
（３）混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源：Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（３．５＋０．００１）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中、Ｈｅ混合率＝５５％
また、増幅用チャンバ３０に接続されているガス供給源のガス条件は以下の通りである。  （１）Ｈｅガス供給源：Ｈｅ＝１００％
（４）混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源：Ｆ2＝１％、Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（１＋３．５）％
（５）混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源：Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（３．５＋０．０１）％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ
【０１３３】
従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置においては、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスの組成は同じであり、上記したとおり、通常はＮｅガスが用いられてきた。よって、ガス供給源は、Ｆ2ガス、バッファーガス含有混合ガス供給源（例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源）、Ａｒガス、バッファーガス含有混合ガス供給源（例えば、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源）の３種類であった。
【０１３４】
本発明の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置においては、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスの組成が互いに異なる。そこでので、バッファーガス組成の互いに異なるＦ2ガス、バッファーガス含有混合ガス供給源、Ａｒガス、バッファーガス含有混合ガス供給源を２組ずつ用意し、各チャンバ１０、３０専用のガス供給源として用いるようにした。すなわち、第１の構成例においては、ガス供給源の種類は、メンテナンス用Ｈｅガス供給源を含めて、５種類である。
【０１３５】
発振用チャンバ１０内のレーザガスの排気手順について説明する。  
ユーティリティコントローラ５の指令を受けたガス系コントローラＧＣ１は、真空排気手段ＲＰを作動させる。ここで、バルブＡＶ１〜ＡＶ１０は全て閉状態である。ガス系コントローラＧＣ１は、電磁弁ＳＶ６を開き、動作用ガスの圧力をバルブＡＶ６に加えてバルブＡＶ６を開く。次に三方弁である電磁弁ＳＶ１を動作させ、動作用ガスがバルブＡＶ１に供給されるよう管路を設定して、バルブＡＶ１を開く。ユーティリティコントローラ５は、圧力計Ｐ１により発振用チャンバ１０内のガス圧力データをモニタし、前記ガス圧力が大気圧以下になったら、ガス系コントローラＧＣ１に、バルブＡＶ２を開けるように指示する。ガス系コントローラＧＣ１は、電磁弁ＳＶ２を動作させ、バルブＡＶ２を開く。
【０１３６】
ここで、バルブＡＶ１とバルブＡＶ２は、コンダクタンスが異なり、バルブＡＶ２の方がバルブＡＶ１より単位時間あたりのガス通過量が大きい。発振用チャンバ１０に充填されているレーザガスは、通常、大気圧より大きい。そのため、排気当初は大気圧との差圧により、大量のガスが流れようとする。一度に大量のレーザガスをフッ素トラップに通すと、フッ素トラップの単位時間あたりの処理能力を越えてしまう可能性がある。そこで、最初は、単位時間あたりのガス通過量が小さいバルブＡＶ１を開けて、ゆっくりと排気する。発振用チャンバ１０中のレーザガスが大気圧程度になると、バルブＡＶ１経由の排気では排気時間が長くなる。そこで、単位時間あたりのガス通過量が大きいバルブＡＶ２を開き、排気時間の短縮を図る。
【０１３７】
ユーティリティコントローラ５は、圧力計Ｐ１でモニタしている発振用チャンバ１０内のガス圧力値が所定圧力以下となったら、ガス系コントローラＧＣ１に、バルブＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ６を閉じ、真空排気手段ＲＰを停止するように指示する。ガス系コントローラＧＣ１はユーティリティコントローラ５からの指示に基づき、電磁弁ＳＶ１、ＳＶ２を動作させる。電磁弁ＳＶ１、ＳＶ２の管路は、バルブＡＶ１、ＡＶ２への動作ガスの供給を遮断し、電磁弁ＳＶ１とバルブＡＶ１間、電磁弁ＳＶ２とバルブＡＶ２間の動作用ガスが排気されるように設定され、バルブＡＶ１、ＡＶ２が閉じられる。
【０１３８】
発振用チャンバ１０へのガス充填手順について説明する。発振用チャンバ１０内のガスを排気後、ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ５を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が所定圧力（例えば、１５０ｋＰａ）に到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ５を閉じる。なお、発振用チャンバ１０内の圧力データは、圧力センサＰ１からのデータを受信したユーティリィティコントローラ５からガス系コントローラＧＣ１に送信される。
【０１３９】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ６を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（１５０＋Ｘ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ６を閉じる。
【０１４０】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ５を開状態にして、再び、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ５を閉じる。
【０１４１】
一般に、Ｆ2ガスの分圧（Ｘ１ｋＰａ）は、レーザガスの全圧力（Ｙ１ｋＰａ）の１％程度である。圧力モニタＰ１は、計測対象の圧力が小さいと精度が低い。そのため、上記したように、まず、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）をある程度の圧力（例えば、上記した１５０ｋＰａ）まで発振用チャンバ１０に充填し、その後、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）を充填するようにしている。この場合、充填目標であるレーザガス圧力は、（１５０＋Ｘ１）ｋＰａとなり、圧力モニタＰ１の精度が低くない領域となる。
【０１４２】
次に、増幅用チャンバ３０の排気手順について説明する。まずユーティリティコントローラ５の指令を受けたガス系コントローラＧＣ１が真空排気手段ＲＰを作動させる。ここで、バルブＡＶ１〜ＡＶ１０は全て閉状態である。次に、ユーティリティコントローラ５の指令を受けたガス系コントローラＧＣ２が電磁弁ＳＶ１０を開き、動作用ガスの圧力をバルブＡＶ１０に加えてバルブＡＶ１０を開く。  
その後、ユーティリティコントローラＧＣ１により、バルブＡＶ１、ＡＶ２の開閉を制御する。バルブＡＶ１、ＡＶ２の開閉の制御手順は、上記した発振用チャンバ１０の排気手順で述べた通りであり、説明を省略する。
【０１４３】
ユーティリティコントローラ５は、圧力計Ｐ２でモニタしている増幅用チャンバ３０内のガス圧力値が所定圧力以下となったら、ガス系コントローラＧＣ１に、バルブＡＶ１、ＡＶ２を閉じ、真空排気手段ＲＰを停止するように指示する。ガス系コントローラＧＣ１はユーティリティコントローラ５からの指示に基づき、バルブＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ１０を閉じ、真空排気手段ＲＰの動作を停止する。
【０１４４】
次に、増幅用チャンバ３０へのガス充填手順について説明する。増幅用チャンバ３０内のガスを排気後、ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ２は、バルブＡＶ８を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０に充填する。そして増幅用チャンバ３０内のガス圧力が所定圧力（例えば、１５０ｋＰａ）に到達したとき、ガス系コントローラＧＣ２はバルブＡＶ８を閉じる。なお、増幅用チャンバ３０内の圧力データは、圧力センサＰ２からのデータを受信したユーティリィティコントローラ５からガス系コントローラＧＣ２に送信される。
【０１４５】
次に、ガス系コントローラＧＣ２は、バルブＡＶ９を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（１５０＋Ｘ２）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ２はバルブＡＶ９を閉じる。
【０１４６】
その後、ガス系コントローラＧＣ２は、バルブＡＶ８を開状態にして、再び、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０に充填する。そして増幅用チャンバ３０内のガス圧力がＹ２ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ２はバルブＡＶ８を閉じる。
【０１４７】
以上の手順により、発振用チャンバ１０には、Ｆ2＝（Ｘ１／Ｙ１）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（Ｘ１／Ｙ１＋３．５＋０．００１）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中のＨｅ混合率＝５５％であって、圧力Ｙ１ｋＰａのレーザガスが充填される。また、増幅用チャンバ３０には、Ｆ2＝（Ｘ２／Ｙ２）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ＝１００−（Ｘ２／Ｙ２＋３．５＋０．００１）％であって、圧力Ｙ２ｋＰａのレーザガスが充填される。
【０１４８】
ＡｒＦエキシマレーザ装置は、レーザ発振が継続すると徐々にレーザ出力が低下する。これは、放電によるレーザ発振を繰り返すうちに、レーザガス中のＦ2ガスが消費されたり、放電生成物によるレーザ光の吸収等によるものである。そのため、レーザ出力を一定に制御するために、主コンデンサＣ０への充電電圧を上昇させたり、レーザガス中にＦ2ガスを含む混合ガスを注入するといった制御が行われる。レーザガス中にＦ2ガスを含む混合ガスを注入することを、以下、部分ガス注入と呼ぶことにする。
【０１４９】
図４に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、部分ガス注入を行うための手順について説明する。  
図１において、発振用レーザ１００のレーザ出力は第１のモニタモジュール１９で測定され、出力データはエネルギーコントローラ７に送出される。また、増幅用レーザ３００のレーザ出力は第２のモニタモジュール３９で測定され、出力データはエネルギーコントローラ７に送出される。なお、図１において、増幅用レーザ３００を増幅器（ＭＯＰＡ方式の増幅器）を置き換えても同様である。
【０１５０】
各出力データはエネルギーコントローラ７よりメインコントローラ４に送出される。メインコントローラ４は、受信した出力データに基づき、レーザ出力を一定に維持するために、発振用チャンバ１０への部分ガス注入量ＰＯと増幅用チャンバ３０への部分ガス注入量ＰＡとを決定する。また、発振用チャンバ１０におけるＦ2消費量ＰＣＯＮＯ、増幅用チャンバ３０におけるＦ2消費量ＰＣＯＮＡを求める。ここで、Ｆ2消費量とは、レーザガス充填時から今回部分ガス注入を行うまでに消費されたＦ2の量（ｋＰａ）または前回の部分ガス注入から今回の部分ガス注入を行うまでに消費されたＦ2の量（ｋＰａ）である。
【０１５１】
決定した部分ガス注入量ＰＯおよびＰＡならびにＦ2消費量ＰＣＯＮＯおよびＰＣＯＮＡの情報は、メインコントローラ４よりユーティリティコントローラ５に送出される。ユーティリティコントローラ５は、受信した部分ガス注入量ＰＯおよびＰＡならびにＦ2消費量ＰＣＯＮＯおよびＰＣＯＮＡの情報に基づき、図４に示すガス系コントローラＧＣ１、ＧＣ２に部分ガス交換を行うように指令する。
【０１５２】
ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ５を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。ここで、このＡｒ含有混合ガスの目標注入量ＰＡｒＯ（ｋＰａ）は、部分ガス注入量をＰＯ（ｋＰａ）、レーザガス充填時の注入ガス中のＦ2濃度をαＦ２Ｏとしたとき、以下の（１３）式のように表される。  
【数１３】
2005123528.tif 000015
【０１５３】
Ａｒ含有混合ガスの注入量が上記したＰＡｒＯ（ｋＰａ）に到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ５を閉じる。注入量ＰＡｒＯ（ｋＰａ）のモニタは、圧力センサＰ１により行われる。
【０１５４】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ４を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｈｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。ここで、このＦ2含有混合ガスの目標注入量ＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）は、部分ガス注入量をＰＯ（ｋＰａ）、レーザガス充填時のレーザガス中のＦ2濃度をαＦ２Ｏとしたとき、以下の（１４）式のように表される。  
【数１４】
2005123528.tif 000016
【０１５５】
Ｆ2含有混合ガスの注入量が上記したＰＦ２Ｏに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ４を閉じる。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０１５６】
同様に、増幅用チャンバ３０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ２は、バルブＡＶ８を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０に注入する。ここで、このＡｒ含有混合ガスの目標注入量ＰＡｒＡ（ｋＰａ）は、部分ガス注入量をＰＡ（ｋＰａ）、レーザガス充填時のレーザガス中のＦ2濃度をαＦ２Ａとしたとき、以下の（１５）のように表される。  
【数１５】
2005123528.tif 000017
【０１５７】
Ａｒ含有混合ガスの注入量が上記したＰＡｒＡ（ｋＰａ）に到達したとき、ガス系コントローラＧＣ２はバルブＡＶ８を閉じる。注入量ＰＡｒＡ（ｋＰａ）のモニタは、圧力センサＰ２により行われる。
【０１５８】
次に、ガス系コントローラＧＣ２は、バルブＡＶ９を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０に注入する。ここで、このＦ2含有混合ガスの目標注入量ＰＦ２Ａ（ｋＰａ）は、部分ガス注入量をＰＡ（ｋＰａ）、レーザガス充填時のレーザガス中のＦ2濃度をαＦ２Ａとしたとき、以下の（１６）式のように表される。  
【数１６】
2005123528.tif 000018
【０１５９】
Ｆ2含有混合ガスの注入量が上記したＰＦ２Ａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ２はバルブＡＶ９を閉じる。以上の手順により、増幅用チャンバ３０への部分ガス注入が行われる。
【０１６０】
上記した例では、発振用チャンバ１０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスとし、Ｈｅガス混合率を５５％としたが、これに限るものではない。対象とする発振周波数に応じて、Ｈｅガス混合率を変更することも可能である。その際は、発振用チャンバ１０に接続されるガスラインのガス供給源のガス条件をそれに応じて変更すればよい。
【０１６１】
また、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスを上記したようなＮｅガスではなくＮｅガスとＨｅガスとの混合ガスにするには、バルブＡＶ８に接続されている混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源のガス組成を混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ／Ｈｅ）に変更し、バルブＡＶ９に接続されている混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源のガス組成を混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）ラインに変更すればよい。ここでＨｅガス混合率は、発振用チャンバ１０に充填するレーザガス中のＨｅガス混合率より大きいように設定される。
【０１６２】
〔第２の構成例〕  
図５は、ガス供給・排気ユニット１４、３４の第２の構成例を示すものである。図４に示す第１の構成例との相違点は、ガス供給源からのガスラインの数である。第１の構成例においては、Ｈｅガス供給源と、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０それぞれ専用のレーザガス供給源２つずつ、計５つのガス供給源を用いていた。すなわち、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ）供給源と（Ａｒ／Ｎｅ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源とからなる発振用チャンバ１０へのレーザガス供給源と、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源と混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源とからなる増幅用チャンバ１０へのレーザガス供給源と、メンテナンス用Ｈｅガス供給源の５つのガス供給源を用いており、ガス供給源からのガスラインは５系統である。
【０１６３】
一方、図５に示す第２の構成例におけるガス供給源の数は、Ｈｅガス供給源、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源の４つのガス供給源からなり、ガス供給源からのガスラインは４系統である。そして、上記４つのガス供給源を、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０のレーザガス供給源として共用するものである。また、上記Ｈｅガス供給源からのガスラインは、メンテナンス用としても使用する。  
すなわち、第２の構成例は、第１の構成例と比較して、ガス供給源からのガスラインの数が少ない。
【０１６４】
Ｈｅガス供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ３を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ７を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１１を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ９を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１２を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ８を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源からのガスラインは、途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１３を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ１４を介して増幅用チャンバ３０に接続される。
【０１６５】
バルブＡＶ３、ＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１３、ＡＶ１４、ＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９は、エア動作バルブであり、動作用ガスによる圧力によって開閉する。動作は第１の構成例で説明した通りであり、バルブＡＶ３、ＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１３の開閉制御は、ガス系コントローラＧＣ１が、動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ３、ＳＶ１１、ＳＶ１２、ＳＶ１３の動作を制御することによりなされる。また、バルブＡＶ１４、ＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９の開閉制御は、ガス系コントローラＧＣ２が、動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ１４、ＳＶ７、ＳＶ８、ＳＶ９の動作を制御することによりなされる。
【０１６６】
バルブＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ６、ＡＶ１０、フッ素トラップＨＴ、真空排気手段ＲＰからなるガスラインである排気ラインの構成は、第１の構成例と同一であるので、説明を省略する。
【０１６７】
次に、図５に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、それぞれバッファーガスが互いに異なるレーザガスを充填するための手順について説明する。ここで、レーザガスの充填条件は、図４に示した第１の構成例のときと同一であるとする。すなわち、発振用チャンバ１０に、レーザガス圧力Ｙ１ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ１ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスの混合ガスとし、Ｈｅガスの混合率が５５％となる条件でレーザガスを充填するものとする。  
また、増幅用チャンバ３０に、レーザガス圧力Ｙ２ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ２ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＮｅガスとする条件でレーザガスを充填するものとする。
【０１６８】
ここで、４つのガス供給源のガス条件は以下の通りである。  
（１）Ｈｅガス供給源：Ｈｅ＝１００％  
（２）混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源：Ｆ2＝１％、Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（１＋３．５）％  
（３）混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源：Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（３．５＋０．００１）％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ  
（４）混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源：Ｘｅ＝２８５ｐｐｍ、Ａｒ＝（１００−０．０２８５）％（すなわち、Ａｒ：Ｘｅ＝３．５：０．００１）
【０１６９】
発振用チャンバ１０内のレーザガスの排気手順は、第１の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０１７０】
発振用チャンバ１０へのガス充填手順について説明する。発振用チャンバ１０内のガスを排気後、ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ３を開状態にして、Ｈｅガスを発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が〔（０．５５−０．０３５）×Ｙ１〕ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ３を閉じる。なお、発振用チャンバ１０内の圧力データは、圧力センサＰ１からのデータを受信したユーティリィティコントローラ５からガス系コントローラＧＣ１に送信される。
【０１７１】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１３を開状態にして、Ａｒガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（０．５５×Ｙ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１３を閉じる。
【０１７２】
さらに、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１１を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｘ１＋０．５５×Ｙ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０１７３】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１２を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０１７４】
増幅用チャンバ３０の排気手順、増幅用チャンバ３０へのガス充填手順は、第１の構成例と同じであるので説明を省略する。
【０１７５】
以上の手順により、発振用チャンバ１０には、Ｆ2＝（Ｘ１／Ｙ１）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（Ｘ１／Ｙ１＋３．５＋０．００１）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中のＨｅ混合率＝５５％であって、圧力Ｙ１ｋＰａのレーザガスが充填される。また、増幅用チャンバ３０には、Ｆ2＝（Ｘ２／Ｙ２）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ＝１００−（Ｘ２／Ｙ２＋３．５＋０．００１）％であって、圧力Ｙ２ｋＰａのレーザガスが充填される。
【０１７６】
次に、図５に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、部分ガス注入を行うための手順について説明する。  
発振用レーザ１００、増幅用レーザ３００のレーザ出力のモニタリング、部分ガス注入量ＰＯおよびＰＡならびにＦ2消費量ＰＣＯＮＯおよびＰＣＯＮＡの情報の取扱い等は、第１の構成例のときと同一なので、ここでは、説明を省略する。
【０１７７】
まず、発振用チャンバ１０へのＡｒガスを含む混合ガスの部分注入は以下の手順で行われる。ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ３を開状態にして、Ｈｅガスを発振用チャンバ１０に注入する。そして注入量が、〔（０．５５−０．０３５）×ＰＡｒＯ〕ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ３を閉じる。ここで、ＰＡｒＯ（ｋＰａ）は上記（１３）式で求めた値である。
【０１７８】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１３を開状態にして、Ａｒガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。そしてその注入量と上記したＨｅガスの注入量との和が（０．５５×ＰＡｒＯ）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１３を閉じる。
【０１７９】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１２を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そしてその注入量と上記したＨｅガスの注入量および混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）の注入量との和がＰＡｒＯｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１２を閉じる。
【０１８０】
次に、発振用チャンバ１０へのＦ2ガスを含む混合ガスの部分注入は以下の手順で行われる。ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１１を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。ここで、このＦ2含有混合ガスの目標注入量ＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）は、上記（１４）式で求められる。Ｆ2含有混合ガスの注入量が上記したＰＦ２Ｏに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０１８１】
なお、上記部分ガス注入において、Ｆ2ガスを含む混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に注入すると、発振用チャンバ１０内のレーザガス中のＨｅガス混合率が減少することになる。しかしながら、発振用チャンバ１０内のレーザガスに対して、Ｆ2ガスを含む混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）の注入量は僅かであるので、上記Ｈｅガス混合率の減少も小さく、音響波の影響の低減効果に対して殆ど影響はない。
【０１８２】
増幅用チャンバ３０への部分ガス注入手順は、第１の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０１８３】
上記した例では、発振用チャンバ１０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスとし、Ｈｅガス混合率を５５％としたが、これに限るものではない。対象とする発振周波数に応じて、Ｈｅガス混合率を変更することも可能である。
【０１８４】
例えば、Ｈｅガス混合率を５５％からＨ１％に変更する際は以下のようにガス充填を行う。まず、発振用チャンバ１０を排気する。そして、発振用チャンバ１０内のガス圧力が〔（Ｈ１／１００−０．０３５）×Ｙ１〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ３を介したＨｅガスラインからＨｅガスを発振用チャンバ１０内に充填する。次に、発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｈ１／１００×Ｙ１）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１３を介した混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。さらに、発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｘ１＋Ｈ１／１００×Ｙ１）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１１を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。最後に、発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１２を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。
【０１８５】
すなわち、第２の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、発振用チャンバ１０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０１８６】
なお、Ｈｅガス混合率がＨ１％に変更したときの発振用チャンバ１０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
まず、発振用チャンバ１０内へのガス注入量が〔（Ｈ１／１００−０．０３５）×ＰＡｒＯ〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ３を介したＨｅガスラインからＨｅガスを発振用チャンバ１０内に注入する。次に、Ｈｅガス注入量との和が（Ｈ１／１００×ＰＡｒＯ）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１３を介した混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。さらに、Ｈｅガス注入量、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）注入量との和がＰＡｒＯｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１２を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。  
次に、発振用チャンバ１０内へのガス注入量がＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）に到達するまで、バルブＡＶ１１を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０１８７】
また、上記した例では、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＮｅガスとしたがこれに限るものではなく、必要に応じて、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスにすることも可能である。
【０１８８】
例えば、バッファーガスをＮｅガスから、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更する際は以下のようにガス充填を行う。  
まず、増幅用チャンバ３０を排気する。そして、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が〔（Ｈ２／１００−０．０３５）×Ｙ２〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ７を介したＨｅガスラインからＨｅガスを増幅用チャンバ３０内に充填する。次に、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（Ｈ２／１００×Ｙ２）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１４を介した混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。さらに、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（Ｘ２＋Ｈ２／１００×Ｙ２）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ９を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。最後に、増幅用チャンバ３０内のガス圧力がＹ２ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ８を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。
【０１８９】
すなわち、第２の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、増幅用チャンバ３０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０１９０】
なお、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更したときの増幅用チャンバ３０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
まず、増幅用チャンバ３０内へのガス注入量が〔（Ｈ２／１００−０．０３５）×ＰＡｒＡ〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ７を介したＨｅガスラインからＨｅガスを増幅用チャンバ３０内に注入する。次に、Ｈｅガス注入量との和が（Ｈ２／１００×ＰＡｒＡ）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１４を介した混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。さらに、Ｈｅガス注入量、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）注入量との和がＰＡｒＡｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ８を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。  
次に、増幅用チャンバ３０内へのガス注入量がＰＦ２Ａ（ｋＰａ）に到達するまで、バルブＡＶ９を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０１９１】
従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置のガス供給源が、例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源）の３種類であったとき、第２の構成例では、これらの既存ガスラインに、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源からのガスラインを１系統新たに設けるだけで、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に供給するＨｅガスとＮｅガスとからなるバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０１９２】
上記第１の構成例では、増幅用チャンバ３０に供給するレーザガス中のバッファーガスがＮｅガスのときは、既存ガスラインに２系統設けることにになる。しかしながら、増幅用チャンバ３０に供給するレーザガス中のバッファーガスがＨｅガスとＮｅガスとからなる混合ガスとなる場合は、既存ガスラインはメンテナンス用Ｈｅガスラインを除き、使用できず、新たに４系統のガスラインを設ける必要がある。
【０１９３】
なお、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０とにおいて、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインを共有しているので、それぞれのチャンバへの部分ガス注入は同時に行わない。
【０１９４】
〔第３の構成例〕  
第３の構成例は、第２の構成例におけるガス供給源のうち、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源に替えて混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源を用いるものである。その他の構成は、第２の構成例と同一であるので、説明を省略する。第３の構成例において、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源のガス条件は以下の通りである。  
Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｈｅ＝１００−（０．００１＋３．５）％
【０１９５】
次に、第３の構成例に基づき、図５に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、それぞれバッファーガスが互いに異なるレーザガスを充填するための手順について説明する。ここで、レーザガスの充填条件は、図４に示した第１の構成例のときと同一であるとする。すなわち、発振用チャンバ１０に、レーザガス圧力Ｙ１ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ１ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスの混合ガスとし、Ｈｅガスの混合率が５５％となる条件でレーザガスを充填するものとする。  
また、増幅用チャンバ３０に、レーザガス圧力Ｙ２ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ２ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＮｅガスとする条件でレーザガスを充填するものとする。
【０１９６】
発振用チャンバ１０内のレーザガスの排気手順は、第１の構成例、第２の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０１９７】
発振用チャンバ１０へのガス充填手順について説明する。発振用チャンバ１０内のガスを排気後、ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１３を開状態にして、Ｈｅガス、Ａｒガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ｈｅ／Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（０．５５×Ｙ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１３を閉じる。なお、発振用チャンバ１０内の圧力データは、圧力センサＰ１からのデータを受信したユーティリィティコントローラ５からガス系コントローラＧＣ１に送信される。
【０１９８】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１１を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｘ１＋０．５５×Ｙ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０１９９】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１２を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０２００】
増幅用チャンバ３０の排気手順、増幅用チャンバ３０へのガス充填手順は、第１の構成例、第２の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２０１】
以上の手順により、発振用チャンバ１０には、Ｆ2＝（Ｘ１／Ｙ１）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（Ｘ１／Ｙ１＋３．５＋０．００１）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中のＨｅ混合率＝５５％であって、圧力Ｙ１ｋＰａのレーザガスが充填される。また、増幅用チャンバ３０には、Ｆ2＝（Ｘ２／Ｙ２）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ＝１００−（Ｘ２／Ｙ２＋３．５＋０．００１）％であって、圧力Ｙ２ｋＰａのレーザガスが充填される。
【０２０２】
次に、図５に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、部分ガス注入を行うための手順について説明する。  
発振用レーザ１００、増幅用レーザ３００のレーザ出力のモニタリング、部分ガス注入量ＰＯおよびＰＡならびにＦ2消費量ＰＣＯＮＯおよびＰＣＯＮＡの情報の取扱い等は、第１の構成例、第２の構成例のときと同一なので、ここでは、説明を省略する。
【０２０３】
発振用チャンバ１０へのＡｒガスを含む混合ガスの部分注入は以下の手順で行われる。ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１３を開状態にして、Ｈｅガス、Ａｒガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ｈｅ／Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（０．５５×ＰＡｒＯ）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１３を閉じる。ここで、ＰＡｒＯ（ｋＰａ）は上記（１３）式で求めた値である。
【０２０４】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１２を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そしてその注入量と上記したＨｅガスの注入量および混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）の注入量との和がＰＡｒＯｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０２０５】
次に、発振用チャンバ１０へのＦ2ガスを含む混合ガスの部分注入は以下の手順で行われる。ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１１を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。ここで、このＦ2含有混合ガスの目標注入量ＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）は、上記（１４）式で求められる。Ｆ2含有混合ガスの注入量が上記したＰＦ２Ｏに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０２０６】
なお、上記部分ガス注入において、Ｆ2ガスを含む混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に注入すると、発振用チャンバ１０内のレーザガス中のＨｅガス混合率が減少することになる。しかしながら、発振用チャンバ１０内のレーザガスに対して、Ｆ2ガスを含む混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）の注入量は僅かであるので、上記Ｈｅガス混合率の減少も小さく、音響波の影響の低減効果に対して殆ど影響はない。
【０２０７】
増幅用チャンバ３０への部分ガス注入手順は、第１の構成例、第２の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２０８】
上記した例では、発振用チャンバ１０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスとし、Ｈｅガス混合率を５５％としたが、これに限るものではない。対象とする発振周波数に応じて、Ｈｅガス混合率を変更することも可能である。
【０２０９】
例えば、Ｈｅガス混合率を５５％からＨ１％に変更する際は以下のようにガス充填を行う。 
まず、発振用チャンバ１０を排気する。そして、発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｈ１／１００×Ｙ１）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１３を介した混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）ガスラインから混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。次に、発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｘ１＋Ｈ１／１００×Ｙ１）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１１を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。最後に、発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１２を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。
【０２１０】
すなわち、第３の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、発振用チャンバ１０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２１１】
なお、Ｈｅガス混合率がＨ１％に変更したときの発振用チャンバ１０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
まず、発振用チャンバ１０内へのガス注入量が（Ｈ１／１００×ＰＡｒＯ）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１３を介した混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。次に、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）注入量との和がＰＡｒＯｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１２を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。  
次に、発振用チャンバ１０内へのガス注入量がＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）に到達するまで、バルブＡＶ１１を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０２１２】
また、上記した例では、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＮｅガスとしたがこれに限るものではなく、必要に応じて、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスにすることも可能である。
【０２１３】
例えば、バッファーガスをＮｅガスから、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更する際は以下のようにガス充填を行う。  
まず、増幅用チャンバ３０を排気する。そして、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（Ｈ２／１００×Ｙ２）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１４を介した混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）ガスラインから混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。次に、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（Ｘ２＋Ｈ２／１００×Ｙ２）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ９を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。最後に、増幅用チャンバ３０内のガス圧力がＹ２ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ８を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。
【０２１４】
すなわち、第３の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、増幅用チャンバ３０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２１５】
なお、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更したときの増幅用チャンバ３０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
まず、増幅用チャンバ３０内へのガス注入量が（Ｈ２／１００×ＰＡｒＡ）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１４を介した混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。次に、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）注入量との和がＰＡｒＡｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ８を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。  
次に、増幅用チャンバ３０内へのガス注入量がＰＦ２Ａ（ｋＰａ）に到達するまで、バルブＡＶ９を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。以上の手順により、増幅用チャンバ３０への部分ガス注入が行われる。
【０２１６】
従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置のガス供給源が、例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源の３種類であったとき、第３の構成例では、これらの既存ガスラインに、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインを１系統新たに設けるだけで、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に供給するＨｅガスとＮｅガスとからなるバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２１７】
なお、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０とにおいて、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインを共有しているので、それぞれのチャンバへの部分ガス注入は同時に行わない。
【０２１８】
〔第４の構成例〕  
図６は、ガス供給・排気ユニット１４、３４の第４の構成例を示すものである。上記した第１〜第３の構成例と第４の構成例との相違点は、第４の構成例におけるガス供給源の数が３つであり、ガスラインが３系統と少ない点である。第４の構成例におけるガス供給源は、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源である。そして、上記３つのガス供給源を、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０のレーザガス供給源として共用するものである。また、上記混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインは、メンテナンス用としても使用する。
【０２１９】
混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１１を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ９を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１２を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ８を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源からのガスライン途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１３を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ１４を介して増幅用チャンバ３０に接続される。
【０２２０】
バルブＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１３、ＡＶ８、ＡＶ９、ＡＶ１４は、エア動作バルブであり、動作用ガスによる圧力によって開閉する。動作は第１の構成例で説明した通りであり、バルブＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１３の開閉制御は、ガス系コントローラＧＣ１が、動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ１１、ＳＶ１２、ＳＶ１３の動作を制御することによりなされる。また、バルブＡＶ８、ＡＶ９、ＡＶ１４の開閉制御は、ガス系コントローラＧＣ２が、動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ８、ＳＶ９、ＳＶ１４の動作を制御することによりなされる。
【０２２１】
バルブＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ６、ＡＶ１０、フッ素トラップＨＴ、真空排気手段ＲＰからなるガスラインである排気ラインの構成は、第１の構成例と同一であるので、説明を省略する。
【０２２２】
次に、図６に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、それぞれバッファーガスが互いに異なるレーザガスを充填するための手順について説明する。ここで、レーザガスの充填条件は、図４に示した第１の構成例のときと同一であるとする。すなわち、発振用チャンバ１０に、レーザガス圧力Ｙ１ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ１ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスの混合ガスとし、Ｈｅガスの混合率が５５％となる条件でレーザガスを充填するものとする。  
また、増幅用チャンバ３０に、レーザガス圧力Ｙ２ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ２ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＮｅガスとする条件でレーザガスを充填するものとする。
【０２２３】
ここで、３つのガス供給源のガス条件は以下の通りである。  
（１）混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ライン：Ｆ2＝１％、Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（１＋３．５）％
（２）混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ライン：Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（３．５＋０．００１）％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ
（４）混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）ライン：Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｈｅ＝１００−（３．５＋０．００１）％
【０２２４】
発振用チャンバ１０内のレーザガスの排気手順は、第１の構成例、第２の構成例、第３の構成例と同じであるので、説明を省略する。また、発振用チャンバ１０へのガス充填手順は第３の構成例と同じであるので説明を省略する。
【０２２５】
増幅用チャンバ３０の排気手順、増幅用チャンバ３０へのガス充填手順は、第１の構成例、第２の構成例、第３の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２２６】
以上の手順により、発振用チャンバ１０には、Ｆ2＝（Ｘ１／Ｙ１）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（Ｘ１／Ｙ１＋３．５＋０．００１）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中のＨｅガス混合率＝５５％であって、圧力Ｙ１ｋＰａのレーザガスが充填される。また、増幅用チャンバ３０には、Ｆ2＝（Ｘ２／Ｙ２）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ＝１００−（Ｘ２／Ｙ２＋３．５＋０．００１）％であって、圧力Ｙ２ｋＰａのレーザガスが充填される。
【０２２７】
なお、第４の構成例において、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に部分ガス注入を行うための手順は、第３の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２２８】
上記した例では、発振用チャンバ１０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスとし、Ｈｅガス混合率を５５％としたが、これに限るものではない。対象とする発振周波数に応じて、Ｈｅガス混合率を変更することも可能である。
【０２２９】
例えば、Ｈｅガス混合率を５５％からＨ１％に変更する際のガス充填手順、部分ガス交換手順は、第３の構成例と同様の手順で行う。すなわち、第４の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、発振用チャンバ１０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２３０】
また、上記した例では、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＮｅガスとしたがこれに限るものではなく、必要に応じて、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスにすることも可能である。
【０２３１】
例えば、バッファーガスをＮｅガスから、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更する際ガス充填手順、部分ガス交換手順は、第３の構成例と同様の手順で行う。すなわち、第４の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、増幅用チャンバ３０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２３２】
従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置のガス供給源が、例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源の３種類であったとき、第４の構成例では、メンテナンス用Ｈｅガス供給源を混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源に変更するだけで、ガス供給源からのガスラインの数を増やすことなく、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に供給するＨｅガスとＮｅガスとからなるバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２３３】
なお、メンテナンス時に、Ｈｅガスより高価なＡｒガス、Ｘｅガスを含有する混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）を用いるので、第１、第２、第３の構成例のときより、メンテナンス費用が高くなる。
【０２３４】
また、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０とにおいて、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインを共有しているので、それぞれのチャンバへの部分ガス注入は同時に行わない。
【０２３５】
〔第５の構成例〕
図７は、ガス供給・排気ユニット１４、３４の第６の構成例を示すものである。上記した第１〜第４の構成例と第５の構成例との相違点は、第５の構成例におけるガス供給源の数が４つであり、さらに、ガス供給・排気ユニット１４、３４自体にそのうちの１つのガス供給源を有している点である。なお、ガス供給源の種類は、図５に示す第２の構成例と同じである。
【０２３６】
Ｈｅガス供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ３を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ７を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１１を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ９を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインは途中で分岐され、一方は、バルブＡＶ１２を介して発振用チャンバ１０に接続され、他方はバルブＡＶ８を介して増幅用チャンバ３０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源Ｓ１は、ガス供給・排気ユニット１４自体に設けられている。この混合ガス供給源Ｓ１からのガスラインは、バルブＡＶ１５を介して発振用チャンバ１０に接続される。  
混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源Ｓ２は、ガス供給・排気ユニット３４自体に設けられている。この混合ガス供給源Ｓ２からのガスラインは、バルブＡＶ１６を介して増幅用チャンバ３０に接続される。
【０２３７】
バルブＡＶ３、ＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１５、ＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９、ＡＶ１６は、エア動作バルブであり、動作用ガスによる圧力によって開閉する。動作は第１の構成例で説明した通りであり、バルブＡＶ３、ＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１５の開閉制御は、ガス系コントローラＧＣ１が、動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ３、ＳＶ１１、ＳＶ１２、ＳＶ１５の動作を制御することによりなされる。また、バルブＡＶ７、ＡＶ８、ＡＶ９、ＡＶ１６の開閉制御は、ガス系コントローラＧＣ２が、動作用ガスを供給するガスラインに設置されている電磁弁ＳＶ７、ＳＶ８、ＳＶ９、ＳＶ１６の動作を制御することによりなされる。
【０２３８】
バルブＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ６、ＡＶ１０、フッ素トラップＨＴ、真空排気手段ＲＰからなるガスラインである排気ラインの構成は、第１の構成例と同一であるので、説明を省略する。
【０２３９】
次に、図７に示すガス供給・排気ユニット１４、３４を用いて、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０に、それぞれバッファーガスが互いに異なるレーザガスを充填するための手順について説明する。  
ここで、レーザガスの充填条件は、図４に示した第１の構成例のときと同一であるとする。すなわち、発振用チャンバ１０に、レーザガス圧力Ｙ１ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ１ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスの混合ガスとし、Ｈｅガスの混合率が５５％となる条件でレーザガスを充填するものとする。  
また、増幅用チャンバ３０に、レーザガス圧力Ｙ２ｋＰａ、Ｆ2ガス分圧Ｘ２ｋＰａ、Ｘｅガス分圧１０ｐｐｍ、バッファーガスをＮｅガスとする条件でレーザガスを充填するものとする。
【０２４０】
ここで４つのガス供給源のガス条件は第２の構成例と同じであり、以下の通りである。  （１）Ｈｅガス供給源：Ｈｅ＝１００％
（２）混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源：Ｆ2＝１％、Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（１＋３．５）％
（３）混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源：Ａｒ＝３．５％、Ｎｅ＝１００−（３．５＋０．００１）％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ
（４）混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源：Ｘｅ＝２８５ｐｐｍ、Ａｒ＝（１００−０．０２８５）％（すなわち、Ａｒ：Ｘｅ＝３．５：０．００１）
【０２４１】
発振用チャンバ１０内のレーザガスの排気手順は、第１の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２４２】
また、発振用チャンバ１０へのガス充填手順は、第２の構成例の発振用チャンバ１０へのガス充填手順においてバルブＡＶ１３をバルブＡＶ１５と読み替えたものと同じであるが、以下に説明する。発振用チャンバ１０内のガスを排気後、ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ３を開状態にして、Ｈｅガスを発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が〔（０．５５−０．０３５）×Ｙ１〕ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ３を閉じる。なお、発振用チャンバ１０内の圧力データは、圧力センサＰ１からのデータを受信したユーティリィティコントローラ５からガス系コントローラＧＣ１に送信される。
【０２４３】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１５を開状態にして、混合ガス供給源Ｓ１からＡｒガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（０．５５×Ｙ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１５を閉じる。
【０２４４】
さらに、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１１を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｘ１＋０．５５×Ｙ１）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０２４５】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１２を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そして発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。
【０２４６】
増幅用チャンバ３０の排気手順、増幅用チャンバ３０へのガス充填手順は、第１の構成例、第２の構成例、第３の構成例、第４の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２４７】
以上の手順により、発振用チャンバ１０には、Ｆ2＝（Ｘ１／Ｙ１）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス＝１００−（Ｘ１／Ｙ１＋３．５＋０．００１）％、Ｎｅ／Ｈｅ混合ガス中のＨｅガス混合率＝５５％であって、圧力Ｙ１ｋＰａのレーザガスが充填される。また、増幅用チャンバ３０には、Ｆ2＝（Ｘ２／Ｙ２）％、Ａｒ＝３．５％、Ｘｅ＝１０ｐｐｍ、Ｎｅ＝１００−（Ｘ２／Ｙ２＋３．５＋０．００１）％であって、圧力Ｙ２ｋＰａのレーザガスが充填される。
【０２４８】
なお、第５の構成例において、発振用チャンバ１０に部分ガス注入を行うための手順は、第２の構成例の発振用チャンバ１０への部分ガス注入手順においてバルブＡＶ１３をバルブＡＶ１５と読み替えたものと同じであるが、以下に説明する。
【０２４９】
発振用レーザ１００、増幅用レーザ３００のレーザ出力のモニタリング、部分ガス注入量ＰＯおよびＰＡならびにＦ2消費量ＰＣＯＮＯおよびＰＣＯＮＡの情報の取扱い等は、第１の構成例のときと同一なので、ここでは、説明を省略する。
【０２５０】
まず、発振用チャンバ１０へのＡｒガスを含む混合ガスの部分注入は以下の手順で行われる。ユーティリティコントローラ５からの指令により、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ３を開状態にして、Ｈｅガスを発振用チャンバ１０に注入する。そして注入量が、〔（０．５５−０．０３５）×ＰＡｒＯ〕ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ３を閉じる。ここで、ＰＡｒＯ（ｋＰａ）は上記（１３）式で求めた値である。
【０２５１】
次に、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１５を開状態にして、Ａｒガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。そしてその注入量と上記したＨｅガスの注入量との和が（０．５５×ＰＡｒＯ）ｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１５を閉じる。
【０２５２】
その後、ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１２を開状態にして、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｘｅガスからなる混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０に充填する。そしてその注入量と上記したＨｅガスの注入量および混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）の注入量との和がＰＡｒＯｋＰａに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１２を閉じる。
【０２５３】
次に、発振用チャンバ１０へのＦ2ガスを含む混合ガスの部分注入は以下の手順で行われる。ガス系コントローラＧＣ１は、バルブＡＶ１１を開状態にして、Ｆ2ガス、Ａｒガス、Ｎｅガスからなる混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に注入する。ここで、このＦ2含有混合ガスの目標注入量ＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）は、上記（１４）式で求められる。Ｆ2含有混合ガスの注入量が上記したＰＦ２Ｏに到達したとき、ガス系コントローラＧＣ１はバルブＡＶ１１を閉じる。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０２５４】
なお、上記部分ガス注入において、Ｆ2ガスを含む混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０に注入すると、発振用チャンバ１０内のレーザガス中のＨｅガス混合率が減少することになる。しかしながら、発振用チャンバ１０内のレーザガスに対して、Ｆ2ガスを含む混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）の注入量は僅かであるので、上記Ｈｅガス混合率の減少も小さく、音響波の影響の低減効果に対して殆ど影響はない。
【０２５５】
増幅用チャンバ３０への部分ガス注入手順は、第１の構成例、第２の構成例、第３の構成例、第４の構成例と同じであるので、説明を省略する。
【０２５６】
上記した例では、発振用チャンバ１０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスとし、Ｈｅガス混合率を５５％としたが、これに限るものではない。対象とする発振周波数に応じて、Ｈｅガス混合率を変更することも可能である。
【０２５７】
例えば、Ｈｅガス混合率を５５％からＨ１％に変更する際は以下のようにガス充填を行う。まず、発振用チャンバ１０を排気する。そして、発振用チャンバ１０内のガス圧力が〔（Ｈ１／１００−０．０３５）×Ｙ１〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ３を介したＨｅガスラインからＨｅガスを発振用チャンバ１０内に充填する。次に、発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｈ１／１００×Ｙ１）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１５を介した混合ガス供給源Ｓ１から混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。さらに、発振用チャンバ１０内のガス圧力が（Ｘ１＋Ｈ１／１００×Ｙ１）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１１を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。最後に、発振用チャンバ１０内のガス圧力がＹ１ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１２を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に充填する。
【０２５８】
すなわち、第５の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、発振用チャンバ１０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２５９】
なお、Ｈｅガス混合率がＨ１％に変更したときの発振用チャンバ１０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
まず、発振用チャンバ１０内へのガス注入量が〔（Ｈ１／１００−０．０３５）×ＰＡｒＯ〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ３を介したＨｅガスラインからＨｅガスを発振用チャンバ１０内に注入する。次に、Ｈｅガス注入量との和が（Ｈ１／１００×ＰＡｒＯ）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１５を介した混合ガス供給源Ｓ１から混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。さらに、Ｈｅガス注入量、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）注入量との和がＰＡｒＯｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１２を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。 
次に、発振用チャンバ１０内へのガス注入量がＰＦ２Ｏ（ｋＰａ）に到達するまで、バルブＡＶ１１を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０２６０】
また、上記した例では、増幅用チャンバ３０に充填するレーザガス中のバッファーガスをＮｅガスとしたがこれに限るものではなく、必要に応じて、バッファーガスをＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスにすることも可能である。
【０２６１】
例えば、バッファーガスをＮｅガスから、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更する際は以下のようにガス充填を行う。  
まず、増幅用チャンバ３０を排気する。そして、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が〔（Ｈ２／１００−０．０３５）×Ｙ２〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ７を介したＨｅガスラインからＨｅガスを増幅用チャンバ３０内に充填する。次に、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（Ｈ２／１００×Ｙ２）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１６を介した混合ガス供給源Ｓ２から混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。さらに、増幅用チャンバ３０内のガス圧力が（Ｘ２＋Ｈ２／１００×Ｙ２）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ９を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。最後に、増幅用チャンバ３０内のガス圧力がＹ２ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ８を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に充填する。
【０２６２】
すなわち、第５の構成例では、ガス供給源のガス条件を変えることなく、増幅用チャンバ３０内に充填するレーザガス中のバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２６３】
なお、Ｈｅガス混合率がＨ２％（Ｈ２＜Ｈ１）に変更したときの増幅用チャンバ３０の部分ガス注入は以下のような手順で行われる。  
まず、増幅用チャンバ３０内へのガス注入量が〔（Ｈ２／１００−０．０３５）×ＰＡｒＡ〕ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ７を介したＨｅガスラインからＨｅガスを増幅用チャンバ３０内に注入する。次に、Ｈｅガス注入量との和が（Ｈ２／１００×ＰＡｒＡ）ｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ１６を介した混合ガス供給源Ｓ２から混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。さらに、Ｈｅガス注入量、混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）注入量との和がＰＡｒＡｋＰａに到達するまで、バルブＡＶ８を介した混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）ラインから混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）を発振用チャンバ１０内に注入する。  次に、増幅用チャンバ３０内へのガス注入量がＰＦ２Ａ（ｋＰａ）に到達するまで、バルブＡＶ９を介した混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）ラインから混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）を増幅用チャンバ３０内に注入する。以上の手順により、発振用チャンバ１０への部分ガス注入が行われる。
【０２６４】
従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置のガス供給源が、例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源）の３種類であったとき、第５の構成例ではガス供給・排気ユニット１４、３４自体に混合ガス（Ａｒ／Ｘｅ）供給源である混合ガス供給源Ｓ１、Ｓ２を有しているので、ガス供給源からの既存ガスラインに新たなガスラインを追加する必要がない。すなわち、従来のガス供給設備がそのまま流用することが可能である。また、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０に供給するＨｅガスとＮｅガスとからなるバッファーガスの混合率を任意に設定することが可能となる。
【０２６５】
なお、発振用チャンバ１０と増幅用チャンバ３０とにおいて、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源からのガスライン、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源からのガスラインを共有しているので、それぞれのチャンバへの部分ガス注入は同時に行わない。
【０２６６】
以上説明した第１、第２、第３、第４、第５の構成例の特徴を図８に示す表にまとめる。
【０２６７】
（１）ガス供給源からのガスラインの本数は、第１の構成例が５本、第２、第３の構成例が４本、第４、第５の構成例が３本となる。
【０２６８】
（２）ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスをバッファーガスとしたとき、Ｈｅガス混合率は、第１の構成例を除いて、任意の混合率に設定することが可能である。第１の構成例を用いてＨｅガス混合率を変更する場合は、ガス供給源自体を変更する必要がある。
【０２６９】
（３）発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０、ガス系等のメンテナンスコストは、第４の構成例は、混合ガス（Ａｒ／Ｈｅ／Ｘｅ）ガスをメンテナンス時に用いる。一方、他の構成例ではＨｅガスを用いる。そのため、メンテナンスコストは、第４の構成例のみ割高になる。
【０２７０】
（４）従来の２ステージＡｒＦエキシマレーザ装置のガス供給源が、例えば、混合ガス（Ｆ2／Ａｒ／Ｎｅ）供給源、混合ガス（Ａｒ／Ｎｅ／Ｘｅ）供給源、メンテナンス用Ｈｅガス供給源）の３種類であったとき、第１の構成例、第４の構成例を除き、従来のガス供給源を、そのまま流用可能である。第１の構成例の場合、増幅用チャンバ３０内に充填するレーザガス中のバッファーガスがＮｅガス１００％の場合であるときのみ、従来のガス供給源を、そのまま流用することができる。
【０２７１】
（５）レーザ装置内にガス供給源を設けるのは、第５の構成例の場合のみである。
【０２７２】
〔同期制御の高精度化〕
ところで、増幅用チャンバ３０内での放電タイミングは、図９に示すように、上記シード光の光強度が所定の閾値を越えている時間（以下、同期許容時間と呼称する）内に存在しないと、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。すなわち、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、シード光は増幅用チャンバ３０で効率よく増幅されない。
【０２７３】
そこで、同期コントローラ８は、上記同期許容時間を考慮して、発振用チャンバ１０内での放電、発光タイミングと増幅用チャンバ３０内での放電、発光タイミングに所定の遅延時間を設定する。そして、この遅延時間に基づき、トリガ信号を高電圧パルス発生装置１２、３２の固体スイッチにそれぞれ所定のタイミングで送信するという同期制御を行っている。
【０２７４】
一般に、ＡｒＦエキシマレーザ装置において、バッファーガスがＨｅガス、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスの混合ガスの場合、バッファーガスがＮｅガスである場合と比較すると、レーザ光のパルスエネルギーが小さく、パルス幅も短い。よって、バッファーガスがＨｅガスのときの同期許容時間ＴＨｅ、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスのときの同期許容時間Ｔ（Ｈｅ＋Ｎｅ）は、バッファーガスがＮｅガスである場合の同期許容時間ＴＮｅよりも短くなる。
【０２７５】
そのため、本発明のように、発振用チャンバ１０内に充填するレーザガス中のバッファーガスをＨｅガス、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスとの混合ガスとして、発振周波数が４ｋＨｚ以上の音響波の影響を小さくする場合、同期許容時間も小さくなる。よって、高精度な同期制御が必要となる。
【０２７６】
上記遅延時間は、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０のレーザガス条件、各チャンバ内の電極に印加される印加電圧、高電圧パルス発生装置１２、３２の特性、上記した同期許容時間等から予め求められる。本発明においては、さらに、放電検出器２０、４０からの発振用チャンバ１０および増幅用チャンバ３０内で発生する放電開始の情報、そしてモニタモジュール３９からのレーザ出力情報を基に、発振用レーザ１００の電源に送出するトリガ信号と増幅用レーザ３００の電源に送出するトリガ信号との間の遅延時間を設定するフィードバック制御を行い、同期制御の高精度化を実現している。
【０２７７】
なお、上記した放電検出器２０、４０は、レーザ発光、放電時の発光、放電電流、放電電圧、放電により発生する電磁波のうちの少なくとも１つを検出するセンサである。ここで発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００において、それぞれ異なるものを検出してもよい。例えば、発振用レーザ１００でレーザ発光の開始を、増幅用レーザ３００で放電開始を検出してもよい。
【０２７８】
ここで、同期コントローラ８において、フィードバック制御により、遅延時間を都度設定して、各電源へのトリガ信号（すなわち、高電圧パルス発生装置１２、３２の各固体スイッチｓｗへのトリガ信号）を送信しても、以下の要因で各チャンバ１０、３０における放電の発生タイミングにバラツキが生じる。
【０２７９】
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、増幅用高電圧パルス発生器３２が用いられる。ここで、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の磁気パルス圧縮回路において用いられる磁気スイッチはＳＲ２、ＳＲ３は、一般に、可飽和リアクトルとからなる。  
主コンデンサＣ０からエネルギー（電圧パルス）が転送されてきたとき、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移行時間（ｔｍ）との積であるＶ・ｔｍ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、電圧パルスの移行時間ｔｍ（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。
【０２８０】
よって、充電器１１、３１による充電電圧の値ＨＶが変動すると上記転送時間が変化し、同じタイミングで各高電圧パルス発生器１２、３２の固体スイッチｓｗにトリガ信号を送信したとしても、発光あるいは放電タイミングが変動する。
【０２８１】
また、磁気パルス圧縮回路を構成する可飽和リアクトル、コンデンサはそれぞれ温度特性を持っているため、磁気パルス圧縮回路内部温度の変化により移行時間ｔｍは変化する。内部温度は、発振周波数、発振時間、バースト動作のデューティー、充電電圧などにより変化する。
【０２８２】
一方、発振用チャンバ１０内の電極１０ａ、１０ｂ間に電圧が印加されてから放電が開始するまでの時間（放電開始時間）ｔｂ１、および、増幅用チャンバ３０内の電極３０ａ、３０ｂ各電極に電圧が印加されてから放電が開始するまでの時間（放電開始時間）ｔｂ２は、充電器１１、３１による充電電圧が高いと電極間電圧の立上りが大きくなるため短くなり、充電電圧が低いと電圧立上りが小さくなるため長くなる。
【０２８３】
また、発振用チャンバ１０、増幅用チャンバ３０のレーザガス圧が高いと、あるいは、ＨｅガスとＮｅガスとからなるバッファーガスにおけるＨｅガス混合率が高いと、放電開始電圧が高くなるため、放電開始時間ｔｂ１、ｔｂ２は長くなる。反対にレーザガス圧が低いと、あるいは、上記Ｈｅガス混合率が低いと、放電開始電圧が低くなるため、放電開始時間ｔｂ１、ｔｂ２は短くなる。したがって、放電開始時間ｔｂは、充電電圧とガス圧力とＨｅガス混合率との関数となる。
【０２８４】
以上、まとめると、同期制御は、放電検出器２０、４０からの発振用チャンバ１０および増幅用チャンバ３０内で発生する放電開始の情報、そしてモニタモジュール３９からのレーザ出力情報を基に、発振用レーザ１００の電源に送出するトリガ信号と増幅用レーザ３００の電源に送出するトリガ信号との間の遅延時間を設定するフィードバック制御に加え、以下の（I）（II）のパラメータを考慮することにより、更なる高精度化が可能となる。  
（I）各電源中の磁気パルス圧縮回路における電圧パルスの移行時間ｔｍ
（II）電極間に電圧が印加されてから放電が開始するまでの時間ｔｂ
【０２８５】
具体的には、同期コントローラ８は、以下のようにして同期制御を行っている。先に述べたように、エネルギーコントローラ７にはモニタモジュール１９、３９からの信号が入力される。エネルギーコントローラ７は、発振用レーザ１００、および、増幅用レーザ３００から放出されるレーザ光のパルスエネルギーを所望の値にするために、高電圧パルス発生装置１２、３２の主コンデンサＣ０の充電電圧ＨＶ１、ＨＶ２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。
【０２８６】
同期コントローラ８は、エネルギーコントローラ７から受信した充電電圧ＨＶ１、ＨＶ２のデータ、及び、図示を省略したが、各高電圧パルス発生器１２、３２に備えられた磁気パルス圧縮回路の温度センサから送信されてくる磁気パルス圧縮回路の温度Ｔｐ１、Ｔｐ２のデータを基にして、例えば近似式を用いて、あるいは、予め作成した、印加電圧、温度に対する移行時間ｔｍを記録したテーブルを参照して、各高電圧パルス発生器１２、３２内の磁気パルス圧縮回路における電圧パルスの移行時間ｔｍ１、ｔｍ２を求める。
【０２８７】
次に、同期コントローラ８は、上記充電電圧ＨＶ１、ＨＶ２と、圧力センサＰ１，Ｐ２によりモニタされるガス圧力Ｐｐ１、Ｐｐ２のデータに基づき、放電開始時間ｔｂ１、ｔｂ２を求める。上記放電開始時間の算出は、本発明においては充電電圧、ガス圧力を使用範囲で変化させて、各条件における放電開始時間ｔｂを測定して、これらの値を記録したテーブルを作成し、このテーブルを同期コントローラ２１にあらかじめ入力しておく方法（テーブル方式）を使用したが、近似式を用いて計算することも可能である。
【０２８８】
同期コントローラ８は、上記同期許容時間を考慮して、発振用チャンバ１０内での放電、発光タイミングと増幅用チャンバ３０内での放電、発光タイミングに所定の時間に設定された遅延時間を、上記した各高電圧パルス発生器１２、３２内の磁気パルス圧縮回路における電圧パルスの移行時間ｔｍ１、ｔｍ２、および放電開始時間ｔｂ１、ｔｂ２を考慮して補正する。
【０２８９】
初回の放電では、放電検出器２０、４０からの発振用チャンバ１０および増幅用チャンバ３０内で発生する放電開始の情報、そしてモニタモジュール３９からのレーザ出力情報に基づくフィードバック制御は使用できないので、上記した補正遅延時間に基づき、トリガ信号を高電圧パルス発生装置１２、３２の固体スイッチにそれぞれ所定のタイミングで送信する。
【０２９０】
２回目以降の放電では、同期コントローラ８は、上記補正遅延時間をさらに上記フィードバック制御により補正して、トリガ信号を高電圧パルス発生装置１２、３２の固体スイッチにそれぞれ所定のタイミングで送信する。
【０２９１】
以上のように動作させることにより、トリガ信号送信から各チャンバ１０、３０において、発光あるいは放電が発生するまでの時間が一定になるように制御することができる。  また、エネルギーコントローラ７からの充電電圧ＨＶ１，ＨＶ２の設定値、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の温度センサからのＴｐ１，Ｔｐ２の測定値、チャンバガス圧センサからのＰｐ１，Ｐｐ２ガス圧測定値により補正することで、常に発振用レーザの発光あるいは放電タイミングと増幅用レーザの発光あるいは放電タイミングを一定に保つように制御することができる。  
このため、高精度な同期制御が可能となる。
【０２９２】
〔シード光のロングパルス化〕
先に述べた通り、発振用レーザ１００の発振用チャンバ１０内に充填されるレーザガス中のバッファーガスがＨｅガス、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスの混合ガスの場合、バッファーガスがＮｅである場合と比較すると、レーザ光のパルスエネルギーが小さく、パルス幅も短い。よって、バッファーガスがＨｅガスのときの同期許容時間ＴＨｅ、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスの混合ガスのときの同期許容時間Ｔ（Ｈｅ＋Ｎｅ）は、バッファーガスがＮｅガスである場合の同期許容時間ＴＮｅよりも短くなる。
【０２９３】
ここで、発振用レーザ１００から放出され増幅用レーザ３００の増幅用チャンバ３０に注入されるシード光をロングパルス化を実現すると、同期許容時間ＴＨｅ、もしくは、ＨｅガスとＮｅガスの混合ガスのときの同期許容時間Ｔ（Ｈｅ＋Ｎｅ）を長くすることが可能となり、上記したような高精度な同期制御を行うことなく、最適な同期を実現する事が可能となる。
【０２９４】
図１０にシード光のロングパルス化を実現した２ステージエキシマレーザ装置の構成例を示す。本構成例は、発振用レーザ１００のフロントミラー１７の出力側に光学的パルス幅伸長器ＯＰＳを設けたものである。
【０２９５】
以下、光学的パルス伸長器ＯＰＳの構成、動作について、説明する。  
図１０に示すように、光学的パルス伸長器ＯＰＳは、1枚の部分反射ミラーＭ１と４枚の全反射ミラーＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４はから構成される。部分反射ミラーＭ１はフロントミラー１７から出射されるシード光の進行方向に配置される。また、全反射ミラーＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４は、部分反射ミラーＭ１によって部分反射されたシード光が循環する循環光路が形成されるように配置される。循環光路の形状は、例えば、特許文献６に記載されているように、方形であっても、８の字であってもよい。
【０２９６】
フロントミラー１７から出射されたシード光は、進行方向に配置された部分反射ミラーＭ１に入射する。部分反射ミラーＭ１に入射したシード光は、一部がそのまま直進し、残りは全反射ミラーＭ２１に反射される。全反射ミラーＭ２１に入射した光は、全反射ミラーＭ２２、Ｍ２３、Ｍ２４は経由して、再び部分反射ミラーＭ１に到達し、前方（図１０においては右方向）に反射される。
【０２９７】
すなわち、図１０に示すように、部分反射ミラーＭ１を直進したシード光Ｌ１に対して、全反射ミラーＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４から構成される循環光路を経由後、部分反射ミラーＭ１に到達して直進するシード光Ｌ２は、循環光路の光路差の分だけ遅れて直進する。そのため、光路差を適切に設定することにより、シード光Ｌ２は、先に直進したシード光Ｌ１と重なり合って、シード光Ｌとして直進する。  
よって、図１１に示すように、重なり合ったシード光Ｌは、光学的パルス伸長器ＯＰＳに到達する前よりパルス幅が長くなる。また、同期許容時間Ｔも、光学的パルス伸長器ＯＰＳに到達する前の同期許容時間Ｔ１より長くなる。
【０２９８】
以上のように、光学的パルス伸長器を発振用レーザ１００と増幅用レーザ３００との間に設置することにより、高精度な同期制御手段を用いずとも適切な同期制御を行うことが可能となる。
【０２９９】
本発明による音響波の影響の低減をさらに効果的に実現するために、本発明と併用して、例えば、特許文献３に記載のレーザ装置のように、一対の電極近傍に音響波の減衰部材が設けて、放電領域に再度到達する音響波が減少するようにしてもよい。  
【図面の簡単な説明】
【０３００】
【図１】本実施形態に係るレーザシステムの構成図である。
【図２】発振用チャンバ、増幅用チャンバ及びその近傍の構成図である。
【図３】充電器と高電圧パルス発生器とから構成される電源、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】ガス供給・排気ユニット１４、３４の第１の構成例を示す図である。
【図５】ガス供給・排気ユニット１４、３４の第２、第３の構成例を示す図である。
【図６】ガス供給・排気ユニット１４、３４の第４の構成例を示す図である。
【図７】ガス供給・排気ユニット１４、３４の第５の構成例を示す図である。
【図８】第１〜第５の構成例の特徴をまとめた表を示す図である。
【図９】同期許容時間を説明する図である。
【図１０】光学的パルス伸長器を用いた例を示す図である。
【図１１】光学的パルス伸長器の動作を説明する図である。
【図１２】発振周波数とレーザ光のスペクトル線幅との関係を示した図である。
【図１３】発振周波数とＨｅガス、Ｎｅガスとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【０３０１】
１００  発振用レーザ
３００  増幅用レーザ
３  露光装置
５  ユーティリティコントローラ
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
１０  発振用チャンバ
１０ａ、１０ｂ  電極
１０ｃ  クロスフローファン
１０ｄ  熱交換器
１０ｅ、１０ｆ  ウィンドウ
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
１７  フロントミラー
１９  第１のモニタモジュール
２０  放電検出部
２１  ドライバ
Ｔ１  温度センサ
Ｐ１  圧力センサ
３０  増幅用チャンバ
３０ａ、３０ｂ  電極
３０ｃ  クロスフローファン
３０ｄ  熱交換器
３０ｅ、３０ｆ  ウィンドウ
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
３７  出力ミラー
３９  第２のモニタモジュール
４０  放電検出部
Ｔ２  温度センサ
Ｐ２  圧力センサ
ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３  磁気スイッチ
ＳＷ  固体スイッチ
Ｔｒ１  昇圧トランス
Ｌ１  リアクトル
Ｃ０  主コンデンサ
Ｃ１、Ｃ２  コンデンサ
Ｃｐ  ピーキングコンデンサ
９１  第１電極９１
９２  誘電体チューブ９２
９３  第２電極
４２  ビーム伝搬部
ＧＣ１、ＧＣ２  ガス系コントローラ
ＡＶ１、ＡＶ２、ＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５、ＡＶ６、ＡＶ８、ＡＶ９、ＡＶ１０、ＡＶ１１、ＡＶ１２、ＡＶ１３、ＡＶ１４、ＡＶ１５、ＡＶ１６  バルブ
ＳＶ１、ＳＶ２、Ｓ３、ＳＶ４、ＳＶ５、ＳＶ６、ＳＶ８、ＳＶ９、ＳＶ１０、ＳＶ１１、ＳＶ１２、ＳＶ１３、ＳＶ１４、ＳＶ１５、ＳＶ１６  電磁弁
ＨＴ  フッ素トラップ
ＲＰ  真空排気手段
Ｓ１、Ｓ２  混合ガス供給源
ＯＰＳ  光学的パルス伸長器
Ｍ１  部分反射ミラーＭ１
Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４  全反射ミラー
【図１】
2005123528.tif 000019
【図２】
2005123528.tif 000020
【図３】
2005123528.tif 000021
【図４】
2005123528.tif 000022
【図５】
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【図６】
2005123528.tif 000024
【図７】
2005123528.tif 000025
【図８】
2005123528.tif 000026
【図９】
2005123528.tif 000027
【図１０】
2005123528.tif 000028
【図１１】
2005123528.tif 000029
【図１２】
2005123528.tif 000030
【図１３】
2005123528.tif 000031