(57)【要約】レーザガス管理システムは、複数のエキシマレーザ装置と接続され、複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、再生ガスを複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、制御部であって、複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上である場合に、ガス再生装置が異常であると判定する制御部と、を含む。
2019186651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエキシマレーザ装置と接続され、前記複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、前記再生ガスを前記複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、
制御部であって、前記複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上である場合に、前記ガス再生装置が異常であると判定する前記制御部と、
を含むレーザガス管理システム。
【請求項２】
請求項１記載のレーザガス管理システムであって、
前記少なくとも１つのパラメータは、充電電圧変化量、チャンバガス圧変化量、ガス消費量、パルスエネルギー安定性、及びバースト特性値のうちの１つを含む、
レーザガス管理システム。
【請求項３】
請求項１記載のレーザガス管理システムであって、
前記複数のエキシマレーザ装置の各々は少なくとも１つのチャンバを含み、
前記予め決められた範囲は、前記チャンバのパルス数に応じて決められている、
レーザガス管理システム。
【請求項４】
請求項１記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部による判定の結果に基づいて前記ガス再生装置が異常であることを表示する表示装置をさらに備える、
レーザガス管理システム。
【請求項５】
請求項１記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部は、前記ガス再生装置が異常であると判定した場合に、前記複数のエキシマレーザ装置から排出された前記レーザガスの前記ガス再生装置への供給を停止させる、
レーザガス管理システム。
【請求項６】
請求項５記載のレーザガス管理システムであって、
前記複数のエキシマレーザ装置の各々は、当該エキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを前記ガス再生装置に供給する第５のバルブと、当該エキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを装置外部に排気する第６のバルブを含み、
前記制御部は、前記ガス再生装置が異常であると判定した場合に、前記複数のエキシマレーザ装置の各々に含まれる前記第５のバルブを閉じ、前記複数のエキシマレーザ装置の各々に含まれる前記第６のバルブを開ける
レーザガス管理システム。
【請求項７】
請求項１記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部は、前記ガス再生装置が異常であると判定した場合に、前記ガス再生装置から前記複数のエキシマレーザ装置への前記再生ガスの供給を停止させる、
レーザガス管理システム。
【請求項８】
請求項７記載のレーザガス管理システムであって、
前記ガス再生装置は、前記複数のエキシマレーザ装置に前記再生ガスを供給する第２のバルブと、前記複数のエキシマレーザ装置に装置外部からのレーザガスを供給する第４のバルブとを含み、
前記制御部は、前記ガス再生装置が異常であると判定した場合に、前記第２のバルブを閉じ、前記第４のバルブを開ける
レーザガス管理システム。
【請求項９】
請求項１記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部は、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が１である場合に、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えた１つのエキシマレーザ装置が異常であると判定する、
レーザガス管理システム。
【請求項１０】
請求項９記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部による判定の結果に基づいて前記１つのエキシマレーザ装置が異常であることを表示する表示装置をさらに備える、
レーザガス管理システム。
【請求項１１】
請求項９記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部は、前記１つのエキシマレーザ装置が異常であると判定した場合に、前記１つのエキシマレーザ装置から排出された前記レーザガスの前記ガス再生装置への供給を停止させる、
レーザガス管理システム。
【請求項１２】
請求項９記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部は、前記１つのエキシマレーザ装置が異常であると判定した場合に、前記ガス再生装置から前記１つのエキシマレーザ装置への前記再生ガスの供給を停止させる、
レーザガス管理システム。
【請求項１３】
請求項９記載のレーザガス管理システムであって、
前記複数のエキシマレーザ装置の各々は、当該エキシマレーザ装置に前記再生ガスを供給する第１のバルブを含み、
前記ガス再生装置は、前記複数のエキシマレーザ装置に前記再生ガスを供給する第２のバルブを含み、
前記制御部は、前記１つのエキシマレーザ装置が異常であると判定した場合に、前記１つのエキシマレーザ装置に含まれる前記第１のバルブを閉じ、前記ガス再生装置が異常であると判定した場合に、前記第２のバルブを閉じる、
レーザガス管理システム。
【請求項１４】
請求項９記載のレーザガス管理システムであって、
前記複数のエキシマレーザ装置の各々は、当該エキシマレーザ装置に装置外部からのレーザガスを供給する第３のバルブを含み、
前記ガス再生装置は、前記複数のエキシマレーザ装置に装置外部からのレーザガスを供給する第４のバルブを含み、
前記制御部は、前記１つのエキシマレーザ装置が異常であると判定した場合に、前記１つのエキシマレーザ装置に含まれる前記第３のバルブを開き、前記ガス再生装置が異常であると判定した場合に、前記第４のバルブを開く、
レーザガス管理システム。
【請求項１５】
複数のエキシマレーザ装置と接続され、前記複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、前記再生ガスを前記複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、
制御部であって、前記複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上の所定の値以上である場合に、前記ガス再生装置が異常であると判定する前記制御部と、
を含むレーザガス管理システム。
【請求項１６】
請求項１５記載のレーザガス管理システムであって、
前記制御部は、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が前記所定の値未満である場合に、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置が異常であると判定する、
レーザガス管理システム。
【請求項１７】
電子デバイスの製造方法であって、
複数のエキシマレーザ装置と、
前記複数のエキシマレーザ装置と接続され、前記複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、前記再生ガスを前記複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、
制御部であって、前記複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上の所定の値以上である場合に、前記ガス再生装置が異常であると判定する前記制御部と、
を備えるエキシマレーザシステムのうちの１つのエキシマレーザ装置によって、レーザ光を生成し、
前記レーザ光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記レーザ光を露光すること
を含む電子デバイスの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の電子デバイスの製造方法であって、
前記制御部は、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が前記所定の値未満である場合に、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置が異常であると判定する、
電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
複数のエキシマレーザ装置と、前記複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、前記再生ガスを前記複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、を含むエキシマレーザシステムの制御方法であって、
前記複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定することと、
前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上の所定の値以上である場合に、前記ガス再生装置が異常であると判定することと、
を含むエキシマレーザシステムの制御方法。
【請求項２０】
請求項１９記載のエキシマレーザシステムの制御方法であって、
前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が前記所定の値未満である場合に、前記少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置が異常であると判定すること
をさらに含むエキシマレーザシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザガス管理システム、電子デバイスの製造方法及びエキシマレーザシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体露光装置（以下、「露光装置」という）においては、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、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光の短波長化が進められている。一般的に、露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられる。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線のレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長１９３ｎｍの紫外線のレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。【０００３】
次世代の露光技術としては、露光装置側の露光用レンズとウエハとの間が液体で満たされる液浸露光が実用化されている。この液浸露光では、露光用レンズとウエハとの間の屈折率が変化するため、露光用光源の見かけの波長が短波長化する。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として液侵露光が行われた場合、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光（又はＡｒＦ液浸リソグラフィー）という。【０００４】
ＫｒＦエキシマレーザ装置およびＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振幅は、約３５０〜４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロン、グレーティング等）を有する狭帯域化モジュール（Ｌｉｎｅ  Ｎａｒｒｏｗ  Ｍｏｄｕｌｅ：LNM）が設けられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０３−２６５１８０号公報
【特許文献２】特開２００１−０４４５３４号公報
【特許文献３】国際公開第２０１７／０８１８１９号
【特許文献４】国際公開第２０１７／０７２８６３号
【特許文献５】国際公開第２０１５／０７６４１５号
【概要】
【０００６】
本開示の１つの観点に係るレーザガス管理システムは、複数のエキシマレーザ装置と接続され、複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、再生ガスを複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、制御部であって、複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上である場合に、ガス再生装置が異常であると判定する制御部と、を含む。
【０００７】
本開示の１つの観点に係るレーザガス管理システムは、複数のエキシマレーザ装置と接続され、複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、再生ガスを複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、制御部であって、複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上の所定の値以上である場合に、ガス再生装置が異常であると判定する制御部と、を含む。
【０００８】
本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、複数のエキシマレーザ装置と、複数のエキシマレーザ装置と接続され、複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、再生ガスを複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、制御部であって、複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定し、少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上の所定の値以上である場合に、ガス再生装置が異常であると判定する制御部と、を備えるエキシマレーザシステムのうちの１つのエキシマレーザ装置によって、レーザ光を生成し、レーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にレーザ光を露光することを含む。
本開示の１つの観点に係るエキシマレーザシステムの制御方法は、複数のエキシマレーザ装置と、複数のエキシマレーザ装置から排出されたレーザガスを再生して再生ガスとし、再生ガスを複数のエキシマレーザ装置に供給するガス再生装置と、を含むエキシマレーザシステムの制御方法であって、複数のエキシマレーザ装置の各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定することと、少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上の所定の値以上である場合に、ガス再生装置が異常であると判定することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、比較例に係るガス再生装置５０及びこれに接続された複数のレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。
【図２】図２は、図１に示されるレーザ装置３０ｋの構成を概略的に示す。
【図３】図３は、図１に示されるガス再生装置５０の構成を概略的に示す。
【図４】図４は、図１に示されるガス再生装置５０におけるガス昇圧制御部５４１の処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図１に示されるガス再生装置５０におけるガス再生制御部５４２の処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図１に示されるガス再生装置５０におけるガス供給制御部５４３の処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本開示の第１の実施形態に係るレーザガス管理システム及びこれに接続されたレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。
【図８】図８は、第１の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定のフローチャートである。
【図９】図９は、図８に示されるレーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うエネルギー制御のフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うガス制御のフローチャートである。
【図１２】図１２は、図１１に示されるガス圧制御の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１１に示される部分ガス交換の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第１の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。
【図１５】図１５は、図１４に示されるレーザ性能パラメータの計測と計算の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本開示の第２の実施形態に係るレーザガス管理システム及びこれに接続されたレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。
【図１７】図１７は、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。
【図１９】図１９は、第２の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うエネルギー制御のフローチャートである。
【図２０Ａ】図２０Ａは、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５の記憶部５７に記憶されるガス制御関連データの例を示す。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５の記憶部５７に記憶されるガス制御関連データの例を示す。
【図２１】図２１は、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うレーザ性能パラメータの計算のフローチャートである。
【図２２】図２２は、図２１に示される時刻Ｔｉｍｅ（ａ）におけるガス制御関連データを読み込む処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、図２１に示される時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）におけるガス制御関連データを読み込む処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、図２１に示される所定パルス数ΔＮあたりのレーザ性能パラメータを計算する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、図２１に示されるパルスエネルギー安定性を計算する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、第２の実施形態においてレーザ性能パラメータに基づいてガス再生装置５０の異常を判定する例を示す表である。
【図２７】図２７は、本開示の第３の実施形態においてレーザ性能パラメータの異常判定の閾値を計算するために考慮されるレーザ性能パラメータの変化を示すグラフである。
【図２８】図２８は、第３の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。
【図２９】図２９は、第３の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常判定の閾値の計算のフローチャートである。
【図３０】図３０は、本開示の第４の実施形態において各レーザ装置が行うバースト運転の概念を説明する図である。
【図３１】図３１は、本開示の第４の実施形態において解析されるバースト特性値を説明する図である。
【図３２】図３２は、第４の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。
【図３３】図３３は、第４の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うエネルギー制御のフローチャートである。
【図３４】図３４は、第４の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うレーザ性能パラメータの計算のフローチャートである。
【図３５】図３５は、図３４に示されるバースト特性値を計算する処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３６】図３６は、第４の実施形態においてレーザ性能パラメータに基づいてガス再生装置５０の異常を判定する例を示す表である。
【図３７】図３７は、本開示の第５の実施形態に係るレーザガス管理システム及びこれに接続されたレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。
【図３８】図３８は、第５の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定のフローチャートである。
【図３９】図３９は、図３８に示されるレーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の停止処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４０】図４０は、レーザ装置３０ｋに接続された露光装置１００の構成を概略的に示す。
【実施形態】
【００１０】
内容
１．比較例に係るエキシマレーザ装置及びガス再生装置
１．１  構成
１．１．１  レーザ装置
１．１．１．１  レーザ発振システム
１．１．１．２  レーザガス制御システム
１．１．２  ガス再生装置
１．１．２．１  ガス昇圧部
１．１．２．２  ガス再生部
１．１．２．３  ガス供給部
１．１．２．４  ガス再生制御部
１．２  動作
１．２．１  レーザ装置の動作
１．２．１．１  レーザ発振システムの動作
１．２．１．２  レーザガス制御システムの動作
１．２．２  ガス再生装置の動作
１．２．２．１  ガス昇圧制御部の動作
１．２．２．２  ガス再生制御部の動作
１．２．２．３  ガス供給制御部の動作
１．３  課題
２．ガス再生装置の異常を判定するレーザガス管理システム
２．１  構成
２．２  動作
２．２．１  ガス再生装置の異常判定の処理
２．２．１．１  異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理
２．２．２  レーザ制御部の処理
２．２．２．１  エネルギー制御
２．２．２．２  ガス制御
２．２．３  異常フラグＦｋの設定処理
２．２．３．１  レーザ性能パラメータの計測と計算
２．３  作用
３．レーザ管理制御部が異常フラグを設定する例
３．１  構成
３．２  動作
３．２．１  異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理
３．２．２  異常フラグＦｋの設定処理
３．２．３  レーザ制御部の処理
３．２．４  レーザ性能パラメータの計算
３．２．５  レーザ性能パラメータに基づくガス再生装置の異常判定
４．チャンバのパルス数に応じて異常判定の閾値を計算する例
４．１  概要
４．２  動作
４．２．１  異常フラグＦｋの設定処理
４．２．１．１  レーザ性能パラメータの異常判定の閾値の計算
５．バースト特性値に基づいてキセノン濃度異常を判定する例
５．１  概要
５．２  動作
５．２．１  異常フラグＦｋの設定処理
５．２．２  レーザ制御部の処理
５．２．３  レーザ性能パラメータの計算
５．２．４  レーザ性能パラメータに基づくガス再生装置の異常判定
６．再生ガスと新ガスをレーザ毎に切り替え可能にした例
６．１  構成
６．２  動作
６．２．１  ガス再生装置の異常判定の処理
６．２．１．１  異常が検出されたレーザ装置の停止処理
７．その他
【００１１】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示の一例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１２】
１．比較例に係るエキシマレーザ装置及びガス再生装置
１．１  構成
図１は、比較例に係るガス再生装置５０及びこれに接続された複数のレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。
複数のレーザ装置３０１〜３０ｎは、ｎ台のレーザ装置を含んでいる。但し、図１には、番号１のレーザ装置３０１と番号ｎのレーザ装置３０ｎだけが示されている。レーザ装置３０１〜３０ｎは、互いに実質的に同一の構成を有している。本開示においては、１以上ｎ以下の任意の整数をｋとして、番号ｋのレーザ装置を、レーザ装置３０ｋと称することがある。番号ｋのレーザ装置３０ｋに含まれる構成要素についても、末尾にｋを含む符号で示すことがある。
【００１３】
レーザ装置３０１〜３０ｎは、それぞれ配管２４１〜２４ｎを介して、配管２４に接続されている。配管２４は、ガス再生装置５０に接続されている。配管２４は、レーザ装置３０１〜３０ｎから排出された排出ガスをガス再生装置５０に供給するように構成されている。
【００１４】
レーザ装置３０１〜３０ｎは、それぞれ配管２７１〜２７ｎを介して、配管２７に接続されている。配管２７は、ガス再生装置５０に接続されている。配管２７及び配管２７１〜２７ｎは、ガス再生装置５０から供給されるバッファガスをレーザ装置３０１〜３０ｎに供給するように構成されている。レーザ装置３０１〜３０ｎがＡｒＦエキシマレーザ装置である場合、バッファガスは、例えば、アルゴンガス、ネオンガス、及び、少量のキセノンガスを含むレーザガスである。バッファガスは、後述のバッファガス供給源Ｂから供給される新ガスであってもよいし、ガス再生装置５０において不純物を低減された再生ガスであってもよい。
また、レーザ装置３０１〜３０ｎがＫｒＦエキシマレーザ装置である場合は、バッファガスは、たとえば、クリプトンガス、及び、ネオンガス、を含むレーザガスである。
さらに、レーザ装置３０１〜３０ｎがＸｅＦエキシマレーザ装置である場合は、バッファガスは、たとえば、キセノンガス、及び、ネオンガス、を含むレーザガスである。
【００１５】
レーザ装置３０１〜３０ｎは、それぞれ配管２８１〜２８ｎを介して、配管２８に接続されている。配管２８は、フッ素含有ガス供給源Ｆ２に接続されている。フッ素含有ガス供給源Ｆ２は、フッ素含有ガスを収容したガスボンベである。レーザ装置３０１〜３０ｎがＡｒＦエキシマレーザ装置である場合、フッ素含有ガスは、例えば、フッ素ガス、アルゴンガス及びネオンガスを混合したレーザガスである。フッ素含有ガス供給源Ｆ２から配管２８へのフッ素含有ガスの供給圧力は、レギュレータ４４によって設定される。レギュレータ４４は、例えば、５０００ｈＰａ以上、６０００ｈＰａ以下にフッ素含有ガスの供給圧力を設定する。配管２８及び配管２８１〜２８ｎは、フッ素含有ガス供給源Ｆ２から供給されるフッ素含有ガスをレーザ装置３０１〜３０ｎに供給するように構成されている。
また、レーザ装置３０１〜３０ｎがＫｒＦエキシマレーザ装置である場合は、フッ素含有ガスは、たとえば、フッ素ガス、クリプトンガス、及び、ネオンガス、を含むレーザガスである。
さらに、レーザ装置３０１〜３０ｎがＸｅＦエキシマレーザ装置である場合は、フッ素含有ガスは、たとえば、フッ素ガス、キセノンガス、及び、ネオンガス、を含むレーザガスである。
【００１６】
１．１．１  レーザ装置
図２は、図１に示されるレーザ装置３０ｋの構成を概略的に示す。レーザ装置３０ｋは、レーザ制御部３１と、レーザ発振システム３２と、レーザガス制御システム４０と、を含む。レーザ装置３０ｋは、レーザ発振システム３２から出力されたレーザ光を増幅するために、少なくとも１つのチャンバを含む図示しない増幅器をさらに含んでいてもよい。
【００１７】
レーザ装置３０ｋは、露光装置１００と共に使用される。レーザ装置３０ｋから出力されたレーザ光は、露光装置１００へ入射する。露光装置１００は、露光装置制御部１１０を含んでいる。露光装置制御部１１０は、露光装置１００を制御するように構成されている。露光装置制御部１１０は、レーザ装置３０ｋに含まれるレーザ制御部３１に対して、目標パルスエネルギーの設定信号を送信したり、発光トリガ信号を送信したりするように構成されている。
【００１８】
レーザ制御部３１は、レーザ発振システム３２及びレーザガス制御システム４０を制御するように構成されたコンピュータシステムである。レーザ制御部３１は、レーザ発振システム３２に含まれるパワーモニタ１７及びチャンバ圧力センサＰ１から測定データを受信する。
【００１９】
１．１．１．１  レーザ発振システム
レーザ発振システム３２は、チャンバ１０と、充電器１２と、パルスパワーモジュール１３と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、チャンバ圧力センサＰ１と、パワーモニタ１７と、を含む。
【００２０】
チャンバ１０は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５とで構成されたレーザ共振器の光路に配置されている。チャンバ１０には、二つのウィンドウ１０ａ及び１０ｂが設けられている。チャンバ１０は、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂを収容している。チャンバ１０は、レーザガスを収容する。
【００２１】
充電器１２は、パルスパワーモジュール１３に供給するための電気エネルギーを保持する。パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａを含んでいる。パルスパワーモジュール１３は、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間にパルス電圧を印加するように構成されている。
狭帯域化モジュール１４は、プリズム１４ａ及びグレーティング１４ｂを含む。出力結合ミラー１５は、部分反射ミラーで構成されている。なお、狭帯域化モジュール１４の代わりに、図示しない高反射ミラーが用いられてもよい。
【００２２】
チャンバ圧力センサＰ１は、チャンバ１０内のレーザガスの全圧を測定するように構成されている。以下の説明において、チャンバ１０内のレーザガスの全圧を、チャンバガス圧ということがある。チャンバ圧力センサＰ１は、チャンバガス圧の測定データを、レーザ制御部３１と、レーザガス制御システム４０に含まれるガス制御部４７と、に送信するように構成されている。
【００２３】
パワーモニタ１７は、ビームスプリッタ１７ａと、集光レンズ１７ｂと、光センサ１７ｃと、を含む。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５から出力されたレーザ光の光路に配置されている。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５から出力されたレーザ光の一部を露光装置１００に向けて高い透過率で透過させると共に、他の一部を反射させるように構成されている。集光レンズ１７ｂ及び光センサ１７ｃは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたレーザ光の光路に配置されている。集光レンズ１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたレーザ光を光センサ１７ｃに集束させるように構成されている。光センサ１７ｃは、集光レンズ１７ｂによって集束させられたレーザ光のパルスエネルギーに応じた電気信号を、測定データとしてレーザ制御部３１に送信するように構成されている。
【００２４】
１．１．１．２  レーザガス制御システム
レーザガス制御システム４０は、ガス制御部４７と、ガス供給部４２と、ガス排気部４３と、を含む。ガス制御部４７は、ガス供給部４２及びガス排気部４３を制御するように構成されたコンピュータシステムである。ガス制御部４７は、レーザ制御部３１との間で信号を送受信するように構成されている。ガス制御部４７は、レーザ発振システム３２に含まれるチャンバ圧力センサＰ１から出力された測定データを受信するように構成されている。
【００２５】
ガス供給部４２は、フッ素含有ガス供給源Ｆ２に接続された配管２８ｋの一部と、レーザ発振システム３２に含まれるチャンバ１０に接続された配管２９ｋの一部と、を含む。ガス供給部４２において配管２８ｋが配管２９ｋに接続されることにより、フッ素含有ガス供給源Ｆ２がフッ素含有ガスをチャンバ１０に供給可能となっている。
図１に示されるように、ガス供給部４２は、配管２８ｋに設けられたバルブＦ２−Ｖ１を含む。フッ素含有ガス供給源Ｆ２から配管２９ｋを介したチャンバ１０へのフッ素含有ガスの供給は、バルブＦ２−Ｖ１の開閉によって制御される。バルブＦ２−Ｖ１の開閉は、ガス制御部４７によって制御される。  
【００２６】
図２に示されるように、ガス供給部４２は、ガス再生装置５０と配管２９ｋとの間に接続された配管２７ｋの一部をさらに含む。ガス供給部４２において配管２７ｋが配管２９ｋに接続されることにより、ガス再生装置５０がバッファガスをチャンバ１０に供給可能となっている。
図１に示されるように、ガス供給部４２は、配管２７ｋに設けられたバルブＢ−Ｖ１を含む。ガス再生装置５０から配管２９ｋを介したチャンバ１０へのバッファガスの供給は、バルブＢ−Ｖ１の開閉によって制御される。バルブＢ−Ｖ１の開閉は、ガス制御部４７によって制御される。
【００２７】
図２に示されるように、ガス排気部４３は、レーザ発振システム３２に含まれるチャンバ１０に接続された配管２１ｋの一部と、装置外部の図示しない排気処理装置等に接続された配管２２ｋの一部と、を含む。ガス排気部４３において配管２１ｋが配管２２ｋに接続されることにより、チャンバ１０から排出された排出ガスが装置外部に排気可能となっている。
図１に示されるように、ガス排気部４３は、配管２１ｋに設けられたバルブＥＸ−Ｖ１と、配管２１ｋに設けられたフッ素トラップ４５と、を含む。バルブＥＸ−Ｖ１及びフッ素トラップ４５は、この順でチャンバ１０側から配置されている。チャンバ１０からフッ素トラップ４５への排出ガスの供給は、バルブＥＸ−Ｖ１の開閉によって制御される。バルブＥＸ−Ｖ１の開閉は、ガス制御部４７によって制御される。
【００２８】
フッ素トラップ４５は、チャンバ１０から排出された排出ガスに含まれるフッ素ガス及びフッ素の化合物を捕捉するように構成されている。フッ素ガス及びフッ素の化合物を捕捉する処理剤は、例えば、ゼオライトと酸化カルシウムとの組合せを含む。これにより、フッ素ガスと酸化カルシウムとが反応して、フッ化カルシウムと酸素ガスとが生成される。フッ化カルシウムはフッ素トラップ４５に残り、酸素ガスは後述の酸素トラップ７２で捕捉される。酸化カルシウムで除去しきれなかったフッ素化合物などの不純物ガスの一部はゼオライトに吸着される。
【００２９】
ガス排気部４３は、配管２２ｋに設けられたバルブＥＸ−Ｖ２と、配管２２ｋに設けられた排気ポンプ４６と、を含む。バルブＥＸ−Ｖ２及び排気ポンプ４６は、この順でチャンバ１０側から配置されている。フッ素トラップ４５の出口から装置外部への排出ガスの排気は、バルブＥＸ−Ｖ２の開閉によって制御される。バルブＥＸ−Ｖ２の開閉は、ガス制御部４７によって制御される。排気ポンプ４６は、バルブＥＸ−Ｖ１及びＥＸ−Ｖ２が開いた状態で、チャンバ１０内のレーザガスを、大気圧以下の圧力まで強制的に排気するように構成されている。排気ポンプ４６の動作は、ガス制御部４７によって制御される。
【００３０】
ガス排気部４３は、バイパス配管２３ｋを含む。バイパス配管２３ｋは、排気ポンプ４６の入口側の配管２２ｋと、排気ポンプ４６の出口側の配管２２ｋとの間に接続されている。ガス排気部４３は、バイパス配管２３ｋに設けられた逆止弁４８を含む。逆止弁４８は、大気圧以上に充填されたチャンバ１０内のレーザガスの一部を、バルブＥＸ−Ｖ１及びＥＸ−Ｖ２が開いたときに排気するように構成されている。
【００３１】
ガス排気部４３は、配管２４ｋの一部をさらに含む。配管２４ｋは、ガス再生装置５０と、配管２１ｋ及び配管２２ｋの接続部分と、の間に接続されている。配管２４ｋが配管２１ｋ及び配管２２ｋの接続部分に接続されることにより、チャンバ１０から排出された排出ガスをガス再生装置５０に供給可能となっている。ガス排気部４３は、配管２４ｋに設けられたバルブＣ−Ｖ１を含む。フッ素トラップ４５の出口からガス再生装置５０への排出ガスの供給は、バルブＣ−Ｖ１の開閉によって制御される。バルブＣ−Ｖ１の開閉は、ガス制御部４７によって制御される。
【００３２】
１．１．２  ガス再生装置
図３は、図１に示されるガス再生装置５０の構成を概略的に示す。ガス再生装置５０は、ガス昇圧部５１と、ガス再生部５２と、ガス供給部５３と、再生制御部５４と、を含む。
【００３３】
ガス再生装置５０は、配管２４の一部と、配管２７の一部と、配管２５と、を含む。配管２４は、配管２４ｋを介してレーザガス制御システム４０のガス排気部４３に接続されている。配管２７は、配管２７ｋを介してレーザガス制御システム４０のガス供給部４２に接続されている。配管２５は、配管２４と配管２７との間に接続されている。
【００３４】
ガス再生装置５０は、バッファガス供給源Ｂに接続された配管２６の一部をさらに含む。配管２６は、配管２５と配管２７との接続部分に接続されている。バッファガス供給源Ｂは、例えば、バッファガスを収容したガスボンベである。本開示においては、バッファガス供給源Ｂから供給され、まだチャンバ１０に達していないバッファガスを、配管２５から供給される再生ガスと区別して新ガスと称することがある。
【００３５】
１．１．２．１  ガス昇圧部
ガス昇圧部５１は、フィルタ６１と、回収タンク６３と、昇圧ポンプ６４と、昇圧タンク６５と、レギュレータ６６と、を含む。配管２４に、フィルタ６１と、回収タンク６３と、昇圧ポンプ６４と、昇圧タンク６５と、レギュレータ６６とが、この順でガス排気部４３側から配置されている。
【００３６】
フィルタ６１は、ガス排気部４３から供給される排出ガスに含まれる粒子を捕捉するように構成されている。
回収タンク６３は、排出ガスを収容する容器である。回収タンク６３には、回収圧力センサＰ２が取り付けられている。
昇圧ポンプ６４は、排出ガスを昇圧して昇圧ガスを出力するように構成されている。昇圧ポンプ６４は、例えば、オイルの混入が少ないダイヤフラム型またはベーローズ型のポンプで構成される。
昇圧タンク６５は、昇圧ポンプ６４を通過した昇圧ガスを収容する容器である。昇圧タンク６５には、昇圧圧力センサＰ３が取り付けられている。
レギュレータ６６は、昇圧タンク６５から供給された昇圧ガスの圧力を所定値にしてガス再生部５２に供給するように構成されている。
【００３７】
１．１．２．２  ガス再生部
ガス再生部５２は、マスフローコントローラ７１と、酸素トラップ７２と、キセノントラップ７３と、ピュリファイヤ７４と、を含む。配管２４に、マスフローコントローラ７１と、酸素トラップ７２と、キセノントラップ７３と、ピュリファイヤ７４とが、この順でガス昇圧部５１側から配置されている。
ガス再生部５２は、キセノン添加装置７５をさらに含む。キセノン添加装置７５は、配管２４と配管２５との間に配置されている。
【００３８】
マスフローコントローラ７１は、ガス昇圧部５１から供給された昇圧ガスの流量を制御するように構成されている。
酸素トラップ７２は、昇圧ガスから酸素ガスを捕捉するように構成される。酸素ガスを捕捉する処理剤は、ニッケル（Ｎｉ）系触媒、銅（Ｃｕ）系触媒、及びそれらの複合物の少なくとも一つを含む。酸素トラップ７２は、図示しない加熱装置及び温度調節装置を含む。
【００３９】
キセノントラップ７３は、例えば、キセノンを選択的に吸着し得るＣａ−Ｘ型ゼオライト、Ｎａ−Ｙ型ゼオライト、又は活性炭を用いた装置である。キセノントラップ７３は、図示しない加熱装置及び温度調節装置を含む。
【００４０】
ピュリファイヤ７４は、例えば、メタルゲッターを含むメタルフィルタである。メタルゲッターは、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）系合金である。ピュリファイヤ７４は、レーザガスから不純物ガスをトラップするように構成されている。
【００４１】
キセノン添加装置７５は、キセノン含有ガスボンベ７６と、配管２０と、レギュレータ７７と、マスフローコントローラ７８と、混合器７９と、を含む。
キセノン含有ガスボンベ７６に、配管２０の一端が接続されている。レギュレータ７７及びマスフローコントローラ７８は、配管２０に配置されている。レギュレータ７７及びマスフローコントローラ７８は、この順でキセノン含有ガスボンベ７６側から配置されている。混合器７９は、配管２４と配管２０との合流位置に配置されている。混合器７９の出力は配管２５に接続されている。
【００４２】
キセノン含有ガスボンベ７６は、キセノン含有ガスを収容したガスボンベである。キセノン含有ガスは、アルゴンガスとネオンガスの他に、キセノンガスを混合したレーザガスである。キセノン含有ガスに含まれるキセノンガスの濃度は、ＡｒＦエキシマレーザ装置における最適なキセノンガス濃度より高い値に調節されている。
【００４３】
レギュレータ７７は、キセノン含有ガスボンベ７６から供給されたキセノン含有ガスの圧力を所定値にしてマスフローコントローラ７８に供給するように構成されている。マスフローコントローラ７８は、レギュレータ７７から供給されたキセノン含有ガスの流量を制御するように構成されている。
【００４４】
混合器７９は、配管２４から供給された再生ガスに、配管２０から供給されたキセノン含有ガスを均一に混合するように構成されている。
なお、レーザ装置３０１〜３０ｎがＫｒＦエキシマレーザ装置、あるいはＸｅＦエキシマレーザ装置である場合は、キセノントラップ７３及びキセノン添加装置７５は設けられなくてもよい。
【００４５】
１．１．２．３  ガス供給部
ガス供給部５３は、供給タンク８１と、フィルタ８３と、バルブＣ−Ｖ２と、レギュレータ８６と、バルブＢ−Ｖ２と、を含む。配管２５に、供給タンク８１と、フィルタ８３と、バルブＣ−Ｖ２とが、この順でガス再生部５２側から配置されている。配管２６に、レギュレータ８６と、バルブＢ−Ｖ２とが、この順でバッファガス供給源Ｂ側から配置されている。
【００４６】
供給タンク８１は、ガス再生部５２から供給される再生ガスを収容する容器である。供給タンク８１には、供給圧力センサＰ４が取り付けられている。
フィルタ８３は、ガス再生装置５０において生成された粒子を再生ガスから捕捉するように構成されている。
バルブＣ−Ｖ２は、ガス再生部５２から供給された再生ガスを配管２７に供給するか否かを切り替えるように構成されている。
レギュレータ８６は、バッファガス供給源Ｂから配管２７への新ガスの供給圧力を設定するように構成されている。レギュレータ８６は、例えば、５０００ｈＰａ以上、６０００ｈＰａ以下に新ガスの供給圧力を設定する。
バルブＢ−Ｖ２は、バッファガス供給源Ｂからから供給された新ガスを配管２７に供給するか否かを切り替えるように構成されている。
【００４７】
１．１．２．４  ガス再生制御部
再生制御部５４は、ガス再生装置５０を制御するためのコンピュータシステムである。再生制御部５４は、ガス昇圧制御部５４１と、ガス再生制御部５４２と、ガス供給制御部５４３と、を含む。ガス昇圧制御部５４１は、ガス昇圧部５１との間で信号を送受信するように構成されている。ガス再生制御部５４２は、ガス再生部５２との間で信号を送受信するように構成されている。ガス供給制御部５４３は、ガス供給部５３との間で信号を送受信するように構成されている。再生制御部５４は、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々に含まれるレーザ制御部３１との間で信号を送受信するように構成されている。
【００４８】
１．２  動作
１．２．１  レーザ装置の動作
１．２．１．１  レーザ発振システムの動作
レーザ装置３０ｋにおいて、レーザ制御部３１は、露光装置制御部１１０から受信した目標パルスエネルギーの設定信号に基づいて、充電器１２に充電電圧の設定信号を送信する。また、レーザ制御部３１は、露光装置制御部１１０から受信した発光トリガ信号に基づいて、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３に含まれるスイッチ１３ａに発光トリガを送信する。
【００４９】
パルスパワーモジュール１３のスイッチ１３ａは、レーザ制御部３１から発光トリガを受信するとオン状態となる。パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａがオン状態となると、充電器１２に充電された電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成する。パルスパワーモジュール１３は、この高電圧を一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間に印加する。
【００５０】
一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間に高電圧が印加されると、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、チャンバ１０内のレーザガスが励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザガスが、その後、低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。
【００５１】
チャンバ１０内で発生した光は、ウィンドウ１０ａ及び１０ｂを介してチャンバ１０の外部に出射する。チャンバ１０のウィンドウ１０ａから出射した光は、プリズム１４ａによってビーム幅を拡大させられて、グレーティング１４ｂに入射する。プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射した光は、グレーティング１４ｂの複数の溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられる。グレーティング１４ｂは、プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されている。これにより、所望波長付近の光がプリズム１４ａを介してチャンバ１０に戻される。
【００５２】
出力結合ミラー１５は、チャンバ１０のウィンドウ１０ｂから出射した光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてチャンバ１０に戻す。
【００５３】
このようにして、チャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復し、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電空間を通過する度に増幅され、レーザ発振する。この光は、狭帯域化モジュール１４で折り返される度に狭帯域化される。こうして増幅され、狭帯域化された光が、出力結合ミラー１５からレーザ光として出力される。
【００５４】
パワーモニタ１７は、出力結合ミラー１５から出力されたレーザ光のパルスエネルギーを検出する。パワーモニタ１７は、検出したパルスエネルギーのデータをレーザ制御部３１に送信する。
【００５５】
レーザ制御部３１は、パワーモニタ１７から受信したパルスエネルギーの測定データと、露光装置制御部１１０から受信した目標パルスエネルギーの設定信号とに基づいて、充電器１２に設定する充電電圧をフィードバック制御する。
【００５６】
１．２．１．２  レーザガス制御システムの動作
レーザ装置３０ｋにおいて、レーザガス制御システム４０は、ガス制御部４７による以下の制御により、部分ガス交換を行う。
【００５７】
ガス制御部４７は、ガス供給部４２を制御して、第１の所定量のバッファガスをチャンバ１０内に注入し、第２の所定量のフッ素含有ガスをチャンバ１０内に注入する。その後、ガス制御部４７は、ガス排気部４３を制御して、第１の所定量と第２の所定量の合計に相当する量のガスをチャンバ１０から排出する。
部分ガス交換は、例えば、チャンバの出力パルス数が一定値に達するごとに行われる。あるいは、部分ガス交換は、チャンバの運転時間が一定値に達するごとに行われる。
【００５８】
第１の所定量のバッファガスをチャンバ１０内に注入するために、ガス供給部４２は、バルブＢ−Ｖ１を開き、その後閉じる。バッファガスは、バッファガス供給源ＢからバルブＢ−Ｖ２を介して供給される新ガス、又は、ガス再生装置５０において不純物を低減されバルブＣ−Ｖ２を介して供給される再生ガスのいずれかである。
第２の所定量のフッ素含有ガスをチャンバ１０内に注入するために、ガス供給部４２は、バルブＦ２−Ｖ１を開き、その後閉じる。
【００５９】
ガス排気部４３は、チャンバ１０から排出される排出ガスを装置外部に排気させる場合、バルブＥＸ−Ｖ１及びバルブＥＸ−Ｖ２を開く。あるいは、ガス排気部４３は、チャンバ１０から排出される排出ガスをガス再生装置５０に供給する場合、バルブＥＸ−Ｖ１及びバルブＣ−Ｖ１を開く。
【００６０】
以上の部分ガス交換により、不純物の少ない所定量のガスをチャンバ１０に供給し、この供給したガスの量と同等の量だけチャンバ１０内のガスを排出する。これにより、チャンバ１０内におけるフッ化水素（ＨＦ）、四フッ化炭素（ＣＦ４）、四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）、三フッ化窒素（ＮＦ３）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ２Ｆ６）などの不純物を低減することができる。
【００６１】
１．２．２  ガス再生装置の動作
ガス再生装置５０は、以下のようにして、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々から排出された排出ガスから不純物を低減する。ガス再生装置５０は、不純物を低減された再生ガスをレーザ装置３０１〜３０ｎの各々に供給する。
【００６２】
ガス昇圧部５１において、フィルタ６１は、フッ素トラップ４５を通過した排出ガスから、チャンバ１０において放電によって生成された粒子を捕捉する。
回収タンク６３は、フィルタ６１を通過した排出ガスを収容する。回収圧力センサＰ２は、回収タンク６３の内部のガス圧を測定する。回収圧力センサＰ２は、測定されたガス圧のデータをガス昇圧制御部５４１に出力する。
【００６３】
昇圧ポンプ６４は、回収タンク６３に収容された排出ガスを昇圧して、昇圧ガスを昇圧タンク６５に出力する。ガス昇圧制御部５４１は、回収圧力センサＰ２から受信した回収タンク６３のガス圧が例えば大気圧以上である場合に昇圧ポンプ６４が動作するように、昇圧ポンプ６４を制御する。
【００６４】
昇圧タンク６５は、昇圧ポンプ６４を通過した昇圧ガスを収容する。昇圧圧力センサＰ３は、昇圧タンク６５の内部のガス圧を測定する。昇圧圧力センサＰ３は、測定されたガス圧のデータをガス昇圧制御部５４１に出力する。
【００６５】
ガス再生部５２において、酸素トラップ７２は、フッ素トラップ４５においてフッ素ガスと酸化カルシウムとの反応によって生成された酸素ガスを捕捉する。ガス再生制御部５４２は、酸素トラップ７２が酸素ガスを捕捉する最適温度となるように、酸素トラップ７２の図示しない加熱装置及び温度調節装置を制御する。
キセノントラップ７３は、酸素トラップ７２を通過した昇圧ガスからキセノンガスを除去する。これにより、昇圧ガスのキセノンガス濃度を低下させ、キセノンガスの濃度のばらつきを低減する。ガス再生制御部５４２は、キセノントラップ７３がキセノンガスを吸着する最適温度となるように、キセノントラップ７３の図示しない加熱装置及び温度調節装置を制御する。
ピュリファイヤ７４は、酸素トラップ７２を通過した排出ガスから、微量の水蒸気、酸素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不純物ガスをトラップする。
【００６６】
マスフローコントローラ７１の流量と、マスフローコントローラ７８の流量とは、ガス再生制御部５４２によって設定される。これらの流量は、混合器７９で混合されて出力される再生ガスのキセノンガス濃度が所望の値となるように制御される。混合器７９によって混合された再生ガスは、配管２５を介して供給タンク８１に供給される。
【００６７】
ガス供給部５３において、供給タンク８１は、キセノン添加装置７５から供給される再生ガスを収容する。供給圧力センサＰ４は、供給タンク８１の内部のガス圧を測定する。供給圧力センサＰ４は、測定されたガス圧のデータをガス供給制御部５４３に出力する。
フィルタ８３は、供給タンク８１から供給される再生ガスから、ガス再生装置５０において生成された粒子を捕捉する。
【００６８】
ガス再生装置５０から配管２７を介したガス供給部４２への再生ガスの供給は、バルブＣ−Ｖ２の開閉によって制御される。バルブＣ−Ｖ２の開閉は、ガス供給制御部５４３によって制御される。
【００６９】
バッファガス供給源Ｂから配管２７を介したガス供給部４２への新ガスの供給は、バルブＢ−Ｖ２の開閉によって制御される。バルブＢ−Ｖ２の開閉は、ガス供給制御部５４３によって制御される。
【００７０】
ガス供給制御部５４３は、バルブＣ−Ｖ２を閉じてバルブＢ−Ｖ２を開くか、バルブＢ−Ｖ２を閉じてバルブＣ−Ｖ２を開くか、を選択してこれらのバルブを制御する。
【００７１】
１．２．２．１  ガス昇圧制御部の動作
図４は、図１に示されるガス再生装置５０におけるガス昇圧制御部５４１の処理を示すフローチャートである。ガス昇圧制御部５４１は、以下の処理により、チャンバ１０から排出されたガスの昇圧及び貯蔵を行う。なお、本開示において、ガス昇圧制御部５４１、ガス再生制御部５４２、及びガス供給制御部５４３のフローチャートについては、「Ｓ３」で始まる符号によりステップを特定する。以下に示される処理の前提として、ガス再生装置５０の配管が、大気圧以上のレーザガスで満たされていると仮定する。
【００７２】
まず、Ｓ３００において、ガス昇圧制御部５４１は、各レーザ装置のレーザ制御部３１に、排出ガスの受入れ開始を通知する信号を出力する。レーザ制御部３１は、ガス昇圧制御部５４１からの信号に基づき、ガス制御部４７を制御する。ガス制御部４７は、ガス排気部４３のバルブＥＸ−Ｖ２を閉じ、ガス排気部４３のバルブＣ−Ｖ１を開く。これにより、チャンバ１０からの排出ガスがガス再生装置５０に供給される。
【００７３】
あるいは、レーザ制御部３１は、ガス昇圧制御部５４１からの信号がなくても、チャンバ１０からの排出ガスがガス再生装置５０に供給されるようにガス制御部４７を制御してもよい。この場合、ガス昇圧制御部５４１はＳ３００の処理を行わなくてもよい。
【００７４】
次に、Ｓ３０１において、ガス昇圧制御部５４１は、ガス再生制御部５４２に、昇圧ガスをガス再生部５２に供給できないことを通知する信号を出力する。その後、ガス昇圧制御部５４１は、以下の処理により、昇圧ガスをガス再生部５２に供給できるように準備を行う。なお、昇圧ガスをガス再生部５２に供給できないことを通知する信号は、図５を参照しながら後述するＳ３２２において使用される。
【００７５】
次に、Ｓ３０２において、ガス昇圧制御部５４１は、回収タンク６３のガス圧Ｐ２と昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３とを計測する。回収タンク６３のガス圧Ｐ２は、回収圧力センサＰ２から出力される。昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３は、昇圧圧力センサＰ３から出力される。本明細書において、圧力センサと、当該圧力センサで計測されたガス圧と、を同じ符号で示すことがある。
【００７６】
次に、Ｓ３０３において、ガス昇圧制御部５４１は、回収タンク６３のガス圧Ｐ２が閾値Ｐ２ｍｉｎより大きく、且つ、昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘ２より小さいか否かを判定する。閾値Ｐ２ｍｉｎは、例えば、大気圧よりも若干低めの値に設定される。閾値Ｐ２ｍｉｎは、例えば、９００ｈＰａ以上、１０００ｈＰａ以下の値に設定される。閾値Ｐ３ｍａｘ２は、例えば、昇圧ポンプ６４又は昇圧タンク６５の設計上の上限圧力に設定される。
【００７７】
回収タンク６３のガス圧Ｐ２が閾値Ｐ２ｍｉｎより大きく、且つ、昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘ２より小さい場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、ガス昇圧制御部５４１は、処理をＳ３０４に進める。
回収タンク６３のガス圧Ｐ２が閾値Ｐ２ｍｉｎ以下である場合、又は、昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘ２以上である場合には（Ｓ３０３：ＮＯ）、ガス昇圧制御部５４１は、処理をＳ３０５に進める。
なお、本開示に含まれるフローチャートにおいて、「Ｙ」はＹＥＳの判定を示し、「Ｎ」はＮＯの判定を示す。
【００７８】
Ｓ３０４において、ガス昇圧制御部５４１は、昇圧ポンプ６４をＯＮにする。これにより、昇圧ガスが昇圧タンク６５に充填される。その後、ガス昇圧制御部５４１は、処理をＳ３０６に進める。
Ｓ３０５において、ガス昇圧制御部５４１は、昇圧ポンプ６４をＯＦＦにする。回収タンク６３のガス圧Ｐ２が閾値Ｐ２ｍｉｎ以下である場合には、レーザ装置３０１〜３０ｎからレーザガスの排出が行われていない可能性が高い。そこで、昇圧ポンプ６４を駆動しても効率的な昇圧ができないので、ガス昇圧制御部５４１は、昇圧ポンプ６４をＯＦＦにする。昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘ２以上である場合には、さらに昇圧ポンプ６４を駆動すると昇圧ポンプ６４又は昇圧タンク６５の設計上の使用範囲を超えてしまうので、ガス昇圧制御部５４１は、昇圧ポンプ６４をＯＦＦにする。その後、ガス昇圧制御部５４１は、処理をＳ３０６に進める。
【００７９】
Ｓ３０６において、ガス昇圧制御部５４１は、昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘより大きいか否かを判定する。閾値Ｐ３ｍａｘは、ガス再生部５２に昇圧ガスを供給可能となるように、チャンバ１０内のガス圧より高い値に設定される。閾値Ｐ３ｍａｘは、バッファガス供給源Ｂのレギュレータ８６の圧力と同等以上であってもよい。閾値Ｐ３ｍａｘは、例えば、７０００ｈＰａ以上、８０００ｈＰａ以下の値に設定される。
【００８０】
昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘより大きい場合（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、ガス昇圧制御部５４１は、処理をＳ３０７に進める。
昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘ以下である場合には（Ｓ３０６：ＮＯ）、ガス昇圧制御部５４１は、処理を上述のＳ３０１に戻す。ガス昇圧制御部５４１は、昇圧ガスをガス再生部５２に供給する準備ができるまで、Ｓ３０１からＳ３０６までの処理を繰り返す。
【００８１】
Ｓ３０７において、ガス昇圧制御部５４１は、ガス再生制御部５４２に、昇圧ガスをガス再生部５２に供給できることを通知する信号を出力する。昇圧ガスをガス再生部５２に供給できることを通知する信号は、図５を参照しながら後述するＳ３２２において使用される。
次に、Ｓ３０８において、ガス昇圧制御部５４１は、ガスの昇圧を停止するか否かを判定する。例えば、昇圧ポンプ６４に異常が発生した場合に、ガス昇圧制御部５４１は、ガスの昇圧を停止すると判定する。あるいは、ガス再生制御部５４２からガス再生を停止することを示す信号を受信した場合や、ガス供給制御部５４３から再生ガスの貯蔵を停止することを示す信号を受信した場合に、ガス昇圧制御部５４１は、ガスの昇圧を停止すると判定する。
【００８２】
ガスの昇圧を停止する場合（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、ガス昇圧制御部５４１は、処理をＳ３０９に進める。
ガスの昇圧を停止しない場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、ガス昇圧制御部５４１は、処理を上述のＳ３０２に戻す。ガス昇圧制御部５４１は、Ｓ３０６において昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３が閾値Ｐ３ｍａｘ以下になるまで、あるいは、Ｓ３０８においてガスの昇圧を停止すると判断するまで、Ｓ３０２からＳ３０８までの処理を繰り返す。
【００８３】
Ｓ３０９において、ガス昇圧制御部５４１は、ガス再生制御部５４２及びガス供給制御部５４３に、ガスの昇圧を停止することを通知する信号を出力する。
次に、Ｓ３１０において、ガス昇圧制御部５４１は、各レーザ装置のレーザ制御部３１に、排出ガスの受入れ停止を通知する信号を出力する。
その後、ガス再生制御部５４２は、本フローチャートの処理を終了する。
【００８４】
レーザ制御部３１は、ガス昇圧制御部５４１からの排出ガスの受入れ停止を通知する信号に基づき、ガス制御部４７を制御する。ガス制御部４７は、ガス排気部４３のバルブＣ−Ｖ１を閉じ、ガス排気部４３のバルブＥＸ−Ｖ２を開く。これにより、チャンバ１０からの排出ガスが外部に排気される。
【００８５】
あるいは、レーザ制御部３１は、ガス昇圧制御部５４１からの信号がなくても、チャンバ１０からの排出ガスが外部に排気されるようにガス制御部４７を制御してもよい。この場合、ガス昇圧制御部５４１はＳ３１０の処理を行わなくてもよい。
【００８６】
１．２．２．２  ガス再生制御部の動作
図５は、図１に示されるガス再生装置５０におけるガス再生制御部５４２の処理を示すフローチャートである。ガス再生制御部５４２は、以下の処理により、ガス昇圧部５１から供給されるガスの再生を行う。
【００８７】
まず、Ｓ３２０において、ガス再生制御部５４２は、酸素トラップ７２及びキセノントラップ７３の運転を開始する。例えば、酸素トラップ７２及びキセノントラップ７３における酸素及びキセノンの吸着を促進するために温度を上げる必要がある場合には、ガス再生制御部５４２は、酸素トラップ７２の図示しない加熱装置及び温度調節装置や、キセノントラップ７３の図示しない加熱装置及び温度調節装置に制御信号を送信する。その後、ガス再生制御部５４２は、酸素トラップ７２の温度及びキセノントラップ７３の温度がそれぞれ最適温度範囲になるまで待機する。なお、酸素トラップ７２及びキセノントラップ７３が加熱を必要としないものである場合には、Ｓ３２０の処理は行われなくてもよい。
【００８８】
次に、Ｓ３２１において、ガス再生制御部５４２は、マスフローコントローラ７１の流量ＭＦＣ３、及びマスフローコントローラ７８の流量ＭＦＣ２を、それぞれ０に設定する。あるいは、ガス再生制御部５４２は、マスフローコントローラ７１及びマスフローコントローラ７８の下流にそれぞれ配置された図示しないバルブを閉めてもよい。
【００８９】
次に、Ｓ３２２において、ガス再生制御部５４２は、昇圧ガス供給可能であり、且つ、再生ガス貯蔵可能であるか否かを判定する。
図４を参照しながら上述したＳ３０７においてガス昇圧制御部５４１から昇圧ガスをガス再生部５２に供給できることを通知する信号を受信した場合には、ガス再生制御部５４２は、昇圧ガス供給可能であると判定する。図４を参照しながら上述したＳ３０１においてガス昇圧制御部５４１から昇圧ガスをガス再生部５２に供給できないことを通知する信号を受信した場合には、ガス再生制御部５４２は、昇圧ガス供給可能ではないと判定する。
図６を参照しながら後述するＳ３３３においてガス供給制御部５４３から再生ガスを貯蔵できることを通知する信号を受信した場合には、ガス再生制御部５４２は、再生ガス貯蔵可能であると判定する。Ｓ３３３においてガス供給制御部５４３から再生ガスを貯蔵できないことを通知する信号を受信した場合には、ガス再生制御部５４２は、再生ガス貯蔵可能ではないと判定する。
【００９０】
昇圧ガス供給可能であり、且つ、再生ガス貯蔵可能である場合（Ｓ３２２：ＹＥＳ）、ガス再生制御部５４２は、処理をＳ３２３に進める。
昇圧ガス供給可能ではない場合、又は、再生ガス貯蔵可能ではない場合（Ｓ３２２：ＮＯ）、ガス再生制御部５４２は、処理を上述のＳ３２１に戻す。ガス再生制御部５４２は、昇圧ガス供給可能となり、且つ、再生ガス貯蔵可能となるまで、Ｓ３２１及びＳ３２２の処理を繰り返す。
【００９１】
Ｓ３２３において、ガス再生制御部５４２は、マスフローコントローラ７１の流量ＭＦＣ３を所定値ＳＣＣＭ３に設定し、マスフローコントローラ７８の流量ＭＦＣ２を所定値ＳＣＣＭ２に設定して、それぞれガスを流す。所定値ＳＣＣＭ３及び所定値ＳＣＣＭ２は、それぞれ、混合器７９で混合された再生ガスのキセノンガス濃度が所望の値となるように設定される。
【００９２】
次に、Ｓ３２４において、ガス再生制御部５４２は、ガスの再生を停止するか否かを判定する。例えば、酸素トラップ７２、キセノントラップ７３、及びピュリファイヤ７４のいずれかが寿命に達した場合に、ガス再生制御部５４２は、ガスの再生を停止すると判定する。あるいは、ガス昇圧制御部５４１からガスの昇圧を停止することを示す信号を受信した場合や、ガス供給制御部５４３から再生ガスの貯蔵を停止することを示す信号を受信した場合に、ガス再生制御部５４２は、ガスの再生を停止すると判定する。
【００９３】
ガスの再生を停止する場合（Ｓ３２４：ＹＥＳ）、ガス再生制御部５４２は、処理をＳ３２５に進める。
ガスの再生を停止しない場合（Ｓ３２４：ＮＯ）、ガス再生制御部５４２は、処理を上述のＳ３２２に戻す。ガス再生制御部５４２は、Ｓ３２２において昇圧ガス供給不可、又は再生ガス貯蔵不可になるまで、あるいは、Ｓ３２４においてガスの再生を停止すると判定するまで、Ｓ３２２からＳ３２４までの処理を繰り返す。
【００９４】
Ｓ３２５において、ガス再生制御部５４２は、ガス昇圧制御部５４１及びガス供給制御部５４３に、ガスの再生を停止することを通知する信号を出力する。
その後、ガス再生制御部５４２は、本フローチャートの処理を終了する。
【００９５】
１．２．２．３  ガス供給制御部の動作
図６は、図１に示されるガス再生装置５０におけるガス供給制御部５４３の処理を示すフローチャートである。ガス供給制御部５４３は、以下の処理により、ガス再生部５２で再生された再生ガスの貯蔵及びチャンバ１０への供給を行う。
【００９６】
まず、Ｓ３３０において、ガス供給制御部５４３は、各レーザ装置のレーザ制御部３１に、チャンバ１０への再生ガスの供給ができないことを通知する信号を出力する。
【００９７】
次に、Ｓ３３１において、ガス供給制御部５４３は、バルブＣ−Ｖ２を閉じ、バルブＢ−Ｖ２を開く。これにより、ガス供給部５３がチャンバ１０に再生ガスを供給できるようになるまで、ガス供給部５３はチャンバ１０に新ガスを供給する。
【００９８】
次に、Ｓ３３２おいて、ガス供給制御部５４３は、供給タンク８１のガス圧Ｐ４を計測する。供給タンク８１のガス圧Ｐ４は、供給圧力センサＰ４から出力される。
次に、Ｓ３３３おいて、ガス供給制御部５４３は、ガス昇圧制御部５４１及びガス再生制御部５４２に、再生ガスの貯蔵ができること、又は再生ガスの貯蔵ができないことを通知する。例えば、ガス供給制御部５４３は、供給タンク８１のガス圧Ｐ４が供給タンク８１の設計上の上限圧力未満である場合に、再生ガスの貯蔵ができることを各制御部に通知する。また、ガス供給制御部５４３は、供給タンク８１のガス圧Ｐ４が供給タンク８１の設計上の上限圧力以上である場合に、再生ガスの貯蔵ができないことを各制御部に通知する。なお、再生ガスの貯蔵ができること、又は再生ガスの貯蔵ができないことを通知する信号は、図５のＳ３２２において使用される。
【００９９】
次に、Ｓ３３４において、ガス供給制御部５４３は、供給タンク８１のガス圧Ｐ４が閾値Ｐ４ｍｉｎより大きいか否かを判定する。閾値Ｐ４ｍｉｎは、チャンバ１０に再生ガスを供給可能となるように、チャンバ１０内のガス圧より高い値に設定される。閾値Ｐ４ｍｉｎは、バッファガス供給源Ｂのレギュレータ８６の圧力と同等であってもよい。閾値Ｐ４ｍｉｎは、図５を参照しながら上述した昇圧タンク６５のガス圧Ｐ３の閾値Ｐ３ｍａｘより低い値であってもよい。閾値Ｐ４ｍｉｎは、例えば、７０００ｈＰａ以上、８０００ｈＰａ以下の値に設定される。
【０１００】
供給タンク８１のガス圧Ｐ４が閾値Ｐ４ｍｉｎより大きい場合（Ｓ３３４：ＹＥＳ）、ガス供給制御部５４３は、処理をＳ３３５に進める。
供給タンク８１のガス圧Ｐ４が閾値Ｐ４ｍｉｎ以下である場合には（Ｓ３３４：ＮＯ）、ガス供給制御部５４３は、処理を上述のＳ３３０に戻す。ガス供給制御部５４３は、再生ガスをチャンバ１０に供給する準備ができるまで、Ｓ３３０からＳ３３４までの処理を繰り返す。
【０１０１】
Ｓ３３５において、ガス供給制御部５４３は、バルブＢ−Ｖ２を閉じ、バルブＣ−Ｖ２を開く。これにより、チャンバ１０への新ガスの供給が止められて、再生ガスの供給が可能となる。
次に、Ｓ３３６において、ガス供給制御部５４３は、各レーザ装置のレーザ制御部３１に、チャンバ１０への再生ガスの供給ができることを通知する信号を出力する。
【０１０２】
次に、Ｓ３３７において、ガス供給制御部５４３は、ガスの貯蔵を停止するか否かを判定する。例えば、ガス昇圧制御部５４１から排出ガスの昇圧を停止することを示す信号を受信した場合や、ガス再生制御部５４２からガス再生を停止することを示す信号を受信した場合に、ガス供給制御部５４３は、ガスの貯蔵を停止すると判定する。
【０１０３】
ガスの貯蔵を停止する場合（Ｓ３３７：ＹＥＳ）、ガス供給制御部５４３は、処理をＳ３３８に進める。
ガスの貯蔵を停止しない場合（Ｓ３３７：ＮＯ）、ガス供給制御部５４３は、処理を上述のＳ３３２に戻す。ガス供給制御部５４３は、Ｓ３３４において供給タンク８１のガス圧Ｐ４が閾値Ｐ４ｍｉｎ以下になるまで、あるいは、Ｓ３３７においてガスの貯蔵を停止すると判断するまで、Ｓ３３２からＳ３３７までの処理を繰り返す。
【０１０４】
Ｓ３３８において、ガス供給制御部５４３は、ガス昇圧制御部５４１及びガス再生制御部５４２に、再生ガスの貯蔵を停止することを通知する信号を出力する。
その後、ガス供給制御部５４３は、本フローチャートの処理を終了する。
なお、この実施形態では、ＡｒＦエキシマレーザ装置、ＫｒＦエキシマレーザ装置あるいはＸｅＦエキシマレーザ装置に適用されたレーザガス管理システムの場合の例を示したが、この例に限定されることなくたとえば、ＸｅＣｌエキシマレーザ装置に適用してもよい。
ＸｅＣｌエキシマレーザ装置に適用した場合は、バッファガスは、たとえば、キセノンガスとネオンガスを含むレーザガスであり、フッ素含有ガスは、塩素を含むレーザガスに変更して、塩化水素ガスとキセノンガスとネオンガスを含むレーザガスである。フッ素含有ガス供給源Ｆ２の代わりに、塩化水素を含むガス供給源を接続してもよい。
ＸｅＣｌエキシマレーザ装置の場合は、キセノントラップ７３及びキセノン添加装置７５は設けられなくてもよい。
フッ素トラップ４５は、図示しない塩化水素トラップに変更してもよい。たとえば、塩化水素トラップはゼオライトと水酸化カルシウムの組合せを含む。水酸化カルシウムと塩化水素を反応させて、塩化カルシウムと水を生成させて、塩化水素をトラップしてもよい。塩化水素トラップで生成した水は、酸素トラップ７２の代わりに配置された図示しない水トラップでトラップしてもよい。水トラップの材料の例としてはゼオライト等を含んでもよい。
【０１０５】
１．３  課題
ガス再生装置５０は、例えば、上述の各種トラップの寿命到来により、不純物を低減する能力が低下することがある。そのような異常がガス再生装置５０に発生した状態でガス再生装置５０の運転を続けると、ガス再生装置５０に接続されている複数のレーザ装置３０１〜３０ｎの性能が悪化する可能性がある。その結果、ガス再生装置５０に接続されている複数のレーザ装置３０１〜３０ｎが一度に停止してしまうことがあり得る。
【０１０６】
ガス再生装置５０に異常が発生したか否かを監視する方法として、ガス再生装置５０に成分分析装置を取り付けて、再生ガスの不純物濃度を検出することが考えられる。しかし、成分分析装置は高価であり、しかも大きな設置スペースが必要となる。
【０１０７】
本開示の実施形態に係るレーザガス管理システムは、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々の少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたか否かを判定する。そして、少なくとも１つのパラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上である場合に、ガス再生装置５０が異常であると判定する。
【０１０８】
２．ガス再生装置の異常を判定するレーザガス管理システム
２．１  構成
図７は、本開示の第１の実施形態に係るレーザガス管理システム及びこれに接続されたレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。第１の実施形態において、レーザガス管理システムは、上述のガス再生装置５０の他に、レーザ管理制御部５５を含む。レーザガス管理システムは、さらに、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々に含まれるレーザ制御部３１及びガス制御部４７を含む。
【０１０９】
レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０に含まれる再生制御部５４と、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々に含まれるレーザ制御部３１と、にそれぞれ信号線で接続されている。レーザ管理制御部５５は、さらに、表示装置５８や工場管理システム５９などの外部装置に信号線で接続されている。なお、ここではレーザ管理制御部５５がガス再生装置５０とは別に設けられる場合について説明するが、本開示はこれに限定されない。レーザ管理制御部５５がガス再生装置５０に設けられてもよい。レーザ管理制御部５５が再生制御部５４に含まれてもよい。
【０１１０】
表示装置５８は、例えば、画像を表示する装置でもよいし、警報ランプであってもよい。工場管理システム５９は、例えば、レーザ装置３０１〜３０ｎ及び露光装置１００を含む半導体工場の全体を管理するコンピュータシステムである。
【０１１１】
２．２  動作
レーザ管理制御部５５は、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々に含まれるレーザ制御部３１から、レーザ性能パラメータの異常判定結果を受信する。レーザ管理制御部５５は、レーザ装置３０１〜３０ｎから受信したレーザ性能パラメータの異常判定結果に基づいて、ガス再生装置５０の異常を判定する。
【０１１２】
レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０が異常であると判定した場合に、ガス再生装置５０の異常を、再生制御部５４と、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々に含まれるレーザ制御部３１と、に通知する。レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０が異常であると判定した場合に、ガス再生装置５０の異常を、表示装置５８や工場管理システム５９などの外部装置にも通知する。
【０１１３】
２．２．１  ガス再生装置の異常判定の処理
図８は、第１の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定のフローチャートである。レーザ管理制御部５５は、以下の処理により、ガス再生装置５０の異常を判定する。なお、本開示において、主にレーザ管理制御部５５が行う処理のフローチャートについては、「Ｓ１」で始まる符号によりステップを特定する。
【０１１４】
まず、Ｓ１０において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする。Ｓ１０の処理の詳細は、図９を参照しながら後述する。レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数は、各レーザ装置のレーザ制御部３１から受信する異常フラグに基づいてカウントされる。レーザ制御部３１が行う異常フラグの設定については、図１４及び図１５を参照しながら後述する。
【０１１５】
次に、Ｓ１３において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が２台以上であるか否かを判定する。レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が２台以上である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０が異常であると判定し、処理をＳ１４に進める。レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が２台以上ではない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、処理を上述のＳ１０に戻す。レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が２台以上であると判定するまで、Ｓ１０及びＳ１３の処理を繰り返す。
【０１１６】
Ｓ１４において、レーザ管理制御部５５は、再生制御部５４に、ガス再生装置５０の異常を通知する。再生制御部５４は、レーザ管理制御部５５からガス再生装置５０の異常を通知する信号を受信すると、Ｓ１５の処理を行う。Ｓ１５において、再生制御部５４は、ガス昇圧部５１及びガス再生部５２の動作を停止させることにより、ガスの再生を停止する。再生制御部５４は、さらに、バルブＣ−Ｖ２を閉じ、バルブＢ−Ｖ２を開くことにより、各レーザ装置への再生ガスの供給を停止する。各レーザ装置にはバッファガス供給源Ｂの新ガスが供給可能となる。なお、バルブＣ−Ｖ２は本開示における第２のバルブに相当し、バルブＢ−Ｖ２は本開示における第４のバルブに相当する。
【０１１７】
次に、Ｓ１６において、レーザ管理制御部５５は、各レーザ装置のレーザ制御部３１に、ガス再生装置５０の異常を通知する。各レーザ装置のレーザ制御部３１は、レーザ管理制御部５５からガス再生装置５０の異常を通知する信号を受信すると、Ｓ１７の処理を行う。Ｓ１７において、レーザ制御部３１は、バルブＣ−Ｖ１を閉じ、バルブＥＸ−Ｖ２を開くことにより、ガス再生装置５０への排出ガスの供給を停止する。バルブＣ−Ｖ１は本開示における第５のバルブに相当し、バルブＥＸ−Ｖ２は本開示における第６のバルブに相当する。
【０１１８】
次に、Ｓ１８において、レーザ管理制御部５５は、外部装置に、ガス再生装置５０の異常を通知する。外部装置が表示装置５８である場合に、表示装置５８は、ガス再生装置５０の異常を示す表示を行う。外部装置が工場管理システム５９である場合に、工場管理システム５９は、ガス再生装置５０の異常履歴を記録したり、オペレータへの通知を行ったりする。
その後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１１９】
２．２．１．１  異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理
図９は、図８に示されるレーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理の詳細を示すフローチャートである。図９に示される処理は、図８に示されるＳ１０のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０１２０】
まず、Ｓ１００において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数Ｆを初期値０に設定する。
次に、Ｓ１０１において、レーザ管理制御部５５は、レーザ装置の番号ｋを初期値０に設定する。
次に、Ｓ１０２において、レーザ管理制御部５５は、レーザ装置の番号ｋの値に１を加算して、ｋの値を更新する。
【０１２１】
次に、Ｓ１０３において、レーザ管理制御部５５は、番号ｋのレーザ装置３０ｋのレーザ制御部３１から、レーザ性能パラメータの異常が検出されたか否かを示す異常フラグＦｋを受信する。異常フラグＦｋは、例えば、０又は１の値を取り得る。レーザ性能パラメータの異常が検出されなかった場合には、異常フラグＦｋの値は０となる。レーザ性能パラメータの異常が検出された場合には、異常フラグＦｋの値は１となる。レーザ制御部３１が異常フラグを生成する処理については、図１４及び図１５を参照しながら後述する。
【０１２２】
次に、Ｓ１０５において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数Ｆの値に、異常フラグＦｋの値を加算して、台数Ｆの値を更新する。異常フラグＦｋの値が０であった場合は台数Ｆの値は変更されず、異常フラグＦｋの値が１であった場合は現在の台数Ｆの値に１が加算される。
【０１２３】
次に、Ｓ１０６において、レーザ管理制御部５５は、レーザ装置の番号ｋの値が、ガス再生装置５０に接続されたレーザ装置の台数ｎの値以上であるか否かを判定する。番号ｋの値が台数ｎの値以上である場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図８に示される処理に戻る。
【０１２４】
番号ｋの値が台数ｎの値以上ではない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、処理を上述のＳ１０２に戻す。レーザ管理制御部５５は、番号ｋの値が台数ｎの値以上となるまで、Ｓ１０２〜Ｓ１０６の処理を繰り返す。Ｓ１０２〜Ｓ１０６の処理を繰り返すことにより、番号１のレーザ装置から番号ｎのレーザ装置までの各々から、異常フラグＦｋを受信して、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントすることができる。
【０１２５】
２．２．２  レーザ制御部の処理
次に、上述の異常判定のために使用される異常フラグＦｋについて説明する。この異常フラグＦｋは、図１４及び図１５を参照しながら後述する処理によって、各レーザ装置のレーザ制御部３１が設定する。異常フラグＦｋの設定処理は、各レーザ装置の制御に伴って刻々と変化するガス制御関連データに基づいて行われる。そこで、異常フラグＦｋの設定処理を説明する前に、図１０〜図１３を参照し、ガス制御関連データが生成されるレーザ制御部３１の処理について説明する。
【０１２６】
２．２．２．１  エネルギー制御
図１０は、第１の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うエネルギー制御のフローチャートである。レーザ制御部３１は、以下の処理により、レーザ装置３０ｋが生成するパルスレーザ光のパルスエネルギーを制御する。なお、本開示において、レーザ制御部３１のフローチャートについては、「Ｓ２」で始まる符号によりステップを特定する。
【０１２７】
まず、Ｓ２１０において、レーザ制御部３１は、充電器１２の充電電圧Ｖｋを初期値Ｖ０に設定する。また、レーザ制御部３１は、パルスエネルギー係数Ｖαを、図示しない記憶装置から読み込む。パルスエネルギー係数Ｖαは、パルスエネルギーを所定量増減するのに必要な充電電圧Ｖｋの増減量を計算するための係数である。パルスエネルギー係数Ｖαの値は、正の値である。パルスエネルギー係数Ｖαは、後述のＳ２２１において使用される。
【０１２８】
次に、Ｓ２１１において、レーザ制御部３１は、目標パルスエネルギーＥｔｋを図示しない記憶装置から読み込む。目標パルスエネルギーＥｔｋは、露光装置制御部１１０から受信したものでもよい。
次に、Ｓ２１２において、レーザ制御部３１は、レーザ装置３０ｋがレーザ発振したか否かを判定する。レーザ装置３０ｋがレーザ発振したか否かは、例えば、パワーモニタ１７から測定データを受信したか否かによって判定される。
レーザ装置３０ｋがレーザ発振した場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、レーザ制御部３１は、Ｓ２１４に処理を進める。レーザ装置３０ｋがレーザ発振していない場合（Ｓ２１２：ＮＯ）、レーザ制御部３１は、レーザ装置３０ｋがレーザ発振するまで待機する。
【０１２９】
Ｓ２１４において、レーザ制御部３１は、少なくとも１つのパルスカウンタをカウントアップする。少なくとも１つのパルスカウンタは、どの時点を起点としてカウントされたパルスレーザ光の出力パルス数を示すかによって、複数種類のパルスカウンタを含むことができる。少なくとも１つのパルスカウンタは、部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋを含む。レーザ制御部３１は、部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋに１を加算することにより、部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋをカウントアップする。
【０１３０】
次に、Ｓ２１６において、レーザ制御部３１は、パルスエネルギーＥｋを計測する。パルスエネルギーＥｋは、パワーモニタ１７から受信した測定データに基づいて計算される。
次に、Ｓ２２０において、レーザ制御部３１は、パルスエネルギーＥｋと目標パルスエネルギーＥｔｋとの差ΔＥを、以下の式によって計算する。
ΔＥ＝Ｅｋ−Ｅｔｋ
【０１３１】
次に、Ｓ２２１において、レーザ制御部３１は、パルスエネルギーＥｋと目標パルスエネルギーＥｔｋとの差ΔＥに基づいて、充電電圧Ｖｋの値を以下の式によって更新する。
Ｖｋ＝Ｖｋ−Ｖα・ΔＥ
例えば、パルスエネルギーＥｋが目標パルスエネルギーＥｔｋより高い場合には、差ΔＥの値が正の値になる。そこで、充電電圧Ｖｋの現在の値から、Ｖα・ΔＥで示される正の値を減算することにより、充電電圧Ｖｋを低下させる。これにより、パルスエネルギーＥｋが目標パルスエネルギーＥｔｋに近づくようにパルスエネルギーＥｋを制御することができる。
【０１３２】
次に、Ｓ２２２において、レーザ制御部３１は、目標パルスエネルギーＥｔｋが変更されたか否かを判定する。目標パルスエネルギーＥｔｋが変更されたか否かは、露光装置制御部１１０から新たな目標パルスエネルギーＥｔｋを受信したか否かによって判定される。
目標パルスエネルギーＥｔｋが変更されていない場合（Ｓ２２２：ＮＯ）、レーザ制御部３１は、処理を上述のＳ２１２に戻す。Ｓ２１２〜Ｓ２２２の処理を繰り返すことにより、レーザ制御部３１は、パルスエネルギーＥｋが目標パルスエネルギーＥｔｋに近づくように充電電圧Ｖｋを変化させる。
目標パルスエネルギーＥｔｋが変更された場合（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、レーザ制御部３１は、処理を上述のＳ２１１に戻す。Ｓ２１１において新たな目標パルスエネルギーＥｔｋを読み込むことにより、レーザ制御部３１は、新たな目標パルスエネルギーＥｔｋに基づいてパルスエネルギーＥｋを制御する。
【０１３３】
２．２．２．２  ガス制御
図１１は、第１の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うガス制御のフローチャートである。レーザ制御部３１は、全ガス交換や部分ガス交換を行うことにより、チャンバ１０内で不純物が蓄積されたレーザガスを、不純物の少ないレーザガスに交換する。あるいは、レーザ制御部３１は、ガス圧制御を行うことにより、パルスエネルギーＥｋを目標パルスエネルギーＥｔｋに近づけるために必要な充電電圧Ｖｋが所定の範囲に収まるようにする。
【０１３４】
まず、Ｓ２３０において、レーザ制御部３１は、注入ガス積算量Ｑｋを初期値０に設定する。
次に、Ｓ２３１において、レーザ制御部３１は、チャンバ１０の全ガス交換を行う。全ガス交換は、レーザ装置３０ｋによるパルスレーザ光の出力を停止させた状態で、チャンバ１０の内部のレーザガスのほとんどを排出し、不純物の少ないレーザガスを再充填する処理である。
【０１３５】
次に、Ｓ２３２において、レーザ制御部３１は、注入ガス積算量Ｑｋを以下の式によって更新する。
Ｑｋ＝Ｑｋ＋ΔＰｔｇ
ここで、ΔＰｔｇは、１回の全ガス交換によるレーザガスの注入量である。
【０１３６】
次に、Ｓ２３３において、レーザ制御部３１は、部分ガス交換間隔を計測するタイマーＴ１をリセット及びスタートする。
次に、Ｓ２３４において、レーザ制御部３１は、チャンバ１０のガス圧制御を行う。例えば、チャンバ１０にレーザガスを注入してチャンバガス圧を高くすることにより、パルスエネルギーＥｋを目標パルスエネルギーＥｔｋに近い値とするために必要な充電電圧Ｖｋを下げることができる。ガス圧制御の詳細については図１２を参照しながら後述する。ガス圧制御においてチャンバ１０にレーザガスを注入した場合には、後述するように注入ガス積算量Ｑｋを更新する。
【０１３７】
次に、Ｓ２３５において、レーザ制御部３１は、充電電圧Ｖｋが最大電圧Ｖｍａｘ２未満であるか否かを判定する。チャンバ１０内に不純物が蓄積すると、レーザ装置３０ｋの性能が低下し、パルスエネルギーＥｋを目標パルスエネルギーＥｔｋに近い値とするために必要な充電電圧Ｖｋが上昇する。充電電圧Ｖｋが、Ｓ２３４のガス圧制御によって調節可能な範囲を超えて、最大電圧Ｖｍａｘ２以上となった場合には（Ｓ２３５：ＮＯ）、レーザ制御部３１は、処理を上述のＳ２３１に戻して全ガス交換を行う。充電電圧Ｖｋが最大電圧Ｖｍａｘ２未満である場合には、レーザ制御部３１は、処理をＳ２３６に進める。
【０１３８】
Ｓ２３６において、レーザ制御部３１は、タイマーＴ１の値と、部分ガス交換周期Ｔｐｇとを比較する。タイマーＴ１の値が、部分ガス交換周期Ｔｐｇ以上である場合には（Ｓ２３６：ＹＥＳ）、レーザ制御部３１は、処理をＳ２３７に進める。タイマーＴ１の値が、部分ガス交換周期Ｔｐｇ未満である場合には（Ｓ２３６：ＮＯ）、レーザ制御部３１は、処理を上述のＳ２３４に戻す。レーザ制御部３１は、充電電圧Ｖｋが最大電圧Ｖｍａｘ２以上となるか、タイマーＴ１の値が部分ガス交換周期Ｔｐｇ以上となるまで、Ｓ２３４〜Ｓ２３６の処理を繰り返す。
【０１３９】
Ｓ２３７において、レーザ制御部３１は、チャンバ１０の部分ガス交換を行う。部分ガス交換は、レーザ装置３０ｋによるパルスレーザ光の出力が可能な状態で、チャンバ１０の内部のレーザガスの一部のみを排出し、不純物の少ないレーザガスを、排出したレーザガスと同量だけ補充する処理である。部分ガス交換の詳細については図１３を参照しながら後述する。
【０１４０】
次に、Ｓ２３８において、レーザ制御部３１は、注入ガス積算量Ｑｋを以下の式によって更新する。
Ｑｋ＝Ｑｋ＋ΔＰｐｇ
ここで、ΔＰｐｇは、後述する部分ガス交換量である。部分ガス交換量ΔＰｐｇは、１回の部分ガス交換によるガスの注入量に相当する。
【０１４１】
Ｓ２３８の後、レーザ制御部３１は、処理を上述のＳ２３３に戻して、部分ガス交換間隔を計測するタイマーＴ１をリセット及びスタートする。レーザ制御部３１は、充電電圧Ｖｋが最大電圧Ｖｍａｘ２以上となるまで、Ｓ２３３〜Ｓ２３８の処理を繰り返す。
【０１４２】
図１２は、図１１に示されるガス圧制御の詳細を示すフローチャートである。図１２に示される処理は、図１１に示されるＳ２３４のサブルーチンとして、レーザ制御部３１によって行われる。
【０１４３】
まず、Ｓ２３４０において、レーザ制御部３１は、充電電圧の第１の閾値Ｖｍｉｎ及び第２の閾値Ｖｍａｘと、チャンバガス圧の増減幅ΔＰと、を図示しない記憶装置から読み込む。第１の閾値Ｖｍｉｎは、第２の閾値Ｖｍａｘよりも小さい値である。第２の閾値Ｖｍａｘは、図１１を参照しながら説明した最大電圧Ｖｍａｘ２よりも小さい値である。
【０１４４】
次に、Ｓ２３４１において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋを計測する。チャンバガス圧ＰＬｋは、チャンバ圧力センサＰ１から受信した測定データに基づいて計算される。
【０１４５】
次に、Ｓ２３４２において、レーザ制御部３１は、充電電圧Ｖｋを読み込む。充電電圧Ｖｋは、レーザ制御部３１から充電器１２に対して送信された設定信号に含まれる充電電圧である。
【０１４６】
次に、Ｓ２３４３において、レーザ制御部３１は、充電電圧Ｖｋを２つの閾値Ｖｍｉｎ及びＶｍａｘと比較する。比較結果として、以下の３通りがあり得る。
（１）充電電圧Ｖｋが第２の閾値Ｖｍａｘより大きい（Ｖｋ＞Ｖｍａｘ）。
（２）充電電圧Ｖｋが第１の閾値Ｖｍｉｎ以上、第２の閾値Ｖｍａｘ以下（Ｖｍａｘ≧Ｖｋ≧Ｖｍｉｎ）。
（３）充電電圧Ｖｋが第１の閾値Ｖｍｉｎより小さい（Ｖｍｉｎ＞Ｖｋ）。
【０１４７】
（１）充電電圧Ｖｋが第２の閾値Ｖｍａｘより大きい場合（Ｖｋ＞Ｖｍａｘ）、レーザ制御部３１は、処理をＳ２３４４に進める。
Ｓ２３４４において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋがΔＰ増加するように、チャンバ１０内にバッファガスを注入する。バッファガスの注入は、バルブＢ−Ｖ１を開閉することを要求する信号をガス制御部４７に送信することによって行われる。チャンバ１０内にバッファガスを注入してチャンバガス圧ＰＬｋを高くすることにより、パルスエネルギーＥｋを目標パルスエネルギーＥｔｋに近い値とするために必要な充電電圧Ｖｋを下げることができる。
次に、Ｓ２３４５において、レーザ制御部３１は、注入ガス積算量Ｑｋを以下の式によって更新する。
Ｑｋ＝Ｑｋ＋ΔＰ
Ｓ２３４５の後、レーザ制御部３１は、本フローチャートの処理を終了し、図１１の処理に戻る。
【０１４８】
（２）充電電圧Ｖｋが第１の閾値Ｖｍｉｎ以上、第２の閾値Ｖｍａｘ以下である場合（Ｖｍａｘ≧Ｖｋ≧Ｖｍｉｎ）、レーザ制御部３１は、本フローチャートの処理を終了し、図１１の処理に戻る。
【０１４９】
（３）充電電圧Ｖｋが第１の閾値Ｖｍｉｎより小さい場合（Ｖｍｉｎ＞Ｖｋ）、レーザ制御部３１は、処理をＳ２３４６に進める。
Ｓ２３４６において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋがΔＰ減少するように、チャンバ１０内のレーザガスを排出する。レーザガスの排出は、バルブＥＸ−Ｖ１を開閉することを要求する信号をガス制御部４７に送信することによって行われる。チャンバ１０内のレーザガスを排出してチャンバガス圧ＰＬｋを低くすることにより、パルスエネルギーＥｋを目標パルスエネルギーＥｔｋに近い値とするために必要な充電電圧Ｖｋを上げることができる。
Ｓ２３４６の後、レーザ制御部３１は、本フローチャートの処理を終了し、図１１の処理に戻る。
【０１５０】
図１３は、図１１に示される部分ガス交換の詳細を示すフローチャートである。図１３に示される処理は、図１１に示されるＳ２３７のサブルーチンとして、レーザ制御部３１によって行われる。
【０１５１】
まず、Ｓ２３７０において、レーザ制御部３１は、部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋを読み込む。部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋは、図１０のＳ２１４においてカウントされているものでもよい。
【０１５２】
次に、Ｓ２３７１において、レーザ制御部３１は、バッファガス注入量ΔＰｂｇを以下の式により計算する。
ΔＰｂｇ＝Ｋｂｇ・Ｎｐｇｋ
ここで、Ｋｂｇは、部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋに応じてバッファガス注入量ΔＰｂｇを計算するための係数である。
【０１５３】
次に、Ｓ２３７２において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋがΔＰｂｇ増加するように、バッファガスをチャンバ１０内に注入する。
【０１５４】
次に、Ｓ２３７３において、レーザ制御部３１は、フッ素含有ガス注入量ΔＰｈｇを以下の式により計算する。
ΔＰｈｇ＝Ｋｈｇ・Ｎｐｇｋ
ここで、Ｋｈｇは、部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋに応じてフッ素含有ガス注入量ΔＰｈｇを計算するための係数である。
【０１５５】
次に、Ｓ２３７４において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋがΔＰｈｇ増加するように、フッ素含有ガスをチャンバ１０内に注入する。
【０１５６】
次に、Ｓ２３７５において、レーザ制御部３１は、部分ガス交換量ΔＰｐｇを以下の式により計算する。
ΔＰｐｇ＝ΔＰｂｇ＋ΔＰｈｇ
部分ガス交換量ΔＰｐｇは、バッファガス注入量ΔＰｂｇとフッ素含有ガス注入量ΔＰｈｇとの合計となる。この部分ガス交換量ΔＰｐｇのデータは、図１１のＳ２３８において注入ガス積算量Ｑｋを更新するために使用される。
【０１５７】
次に、Ｓ２３７６において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋがΔＰｐｇ減少するように、チャンバ１０内のレーザガスを排出する。
Ｓ２３７６の後、レーザ制御部３１は、本フローチャートの処理を終了し、図１１の処理に戻る。
【０１５８】
以上説明した図１０〜図１３の処理により、異常フラグＦｋを設定するための以下のガス制御関連データが生成される。
（１）図１０のＳ２２１で設定される充電電圧Ｖｋ
（２）図１２のＳ２３４１で計測されるチャンバガス圧ＰＬｋ
（３）図１１のＳ２３２、Ｓ２３８、及び図１２のＳ２３４５で計算される注入ガス積算量Ｑｋ
（４）図１０のＳ２１６で計測されるパルスエネルギーＥｋ
【０１５９】
２．２．３  異常フラグＦｋの設定処理
図１４は、第１の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。レーザ制御部３１は、以下の処理により、異常フラグＦｋを設定する。
【０１６０】
まず、Ｓ２０４０において、レーザ制御部３１は、ガス制御関連データに基づいて、各種レーザ性能パラメータの計測及び計算を行う。Ｓ２０４０の詳細については図１５を参照しながら後述する。Ｓ２０４０において計算されるレーザ性能パラメータは、以下を含む。
（１）充電電圧変化量ΔＶｋ
（２）チャンバガス圧変化量ΔＰＬｋ
（３）ガス消費量ΔＱｋ
（４）パルスエネルギー安定性Ｅσｋ
レーザガスに含まれる不純物の量が増加した場合、これらのレーザ性能パラメータの値が上昇する可能性がある。これらのレーザ性能パラメータの値が複数のレーザ装置において上昇した場合、再生ガスを供給するガス再生装置５０に異常がある可能性がある。
【０１６１】
次に、Ｓ２０４２において、レーザ制御部３１は、レーザ性能パラメータのいずれかが予め決められた範囲を超えたか否かを判定する。例えば、レーザ制御部３１は、レーザ性能パラメータのいずれかが異常判定の閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、以下のいずれかの条件が成立するか否かを判定する。
（１）ΔＶｋ≧ΔＶｍａｘ
（２）ΔＰＬｋ≧ΔＰＬｍａｘ
（３）ΔＱｋ≧ΔＱｍａｘ
（４）Ｅσｋ≧Ｅσｍａｘ
ここで、ΔＶｍａｘ、ΔＰＬｍａｘ、ΔＱｍａｘ、Ｅσｍａｘは、それぞれレーザ性能パラメータの異常判定の閾値である。
【０１６２】
レーザ性能パラメータがいずれも異常判定の閾値以上ではない場合（Ｓ２０４２：ＮＯ）、レーザ制御部３１は、Ｓ２０４６に処理を進める。
Ｓ２０４６において、レーザ制御部３１は、異常フラグＦｋを、異常なしを示す値に設定する。異常なしを示す値は、例えば０である。
Ｓ２０４６の後、レーザ制御部３１は、Ｓ２０４９に処理を進める。
【０１６３】
レーザ性能パラメータのいずれかが異常判定の閾値以上である場合（Ｓ２０４２：ＹＥＳ）、レーザ制御部３１は、Ｓ２０４７に処理を進める。
Ｓ２０４７において、レーザ制御部３１は、異常フラグＦｋを、異常ありを示す値に設定する。異常ありを示す値は、例えば１である。
Ｓ２０４７の後、レーザ制御部３１は、Ｓ２０４９に処理を進める。
【０１６４】
Ｓ２０４９において、レーザ制御部３１は、レーザ管理制御部５５に、異常フラグＦｋの値を送信する。この異常フラグＦｋは、図８及び図９を参照しながら説明したガス再生装置５０の異常判定のために使用される。
【０１６５】
２．２．３．１  レーザ性能パラメータの計測と計算
図１５は、図１４に示されるレーザ性能パラメータの計測と計算の詳細を示すフローチャートである。図１５に示される処理は、図１４に示されるＳ２０４０のサブルーチンとして、レーザ制御部３１によって行われる。
【０１６６】
まず、Ｓ２０４０ａにおいて、レーザ制御部３１は、パルスカウンタＮｅｓを初期値０に設定する。このパルスカウンタＮｅｓは、レーザ性能パラメータの計算間隔を計測するカウンタである。以下の処理により、パルスカウンタＮｅｓの値がＮｅｓｍａｘに達するごとに、レーザ性能パラメータが計算される。
【０１６７】
次に、Ｓ２０４０ｂにおいて、レーザ制御部３１は、レーザ装置３０ｋがレーザ発振したか否かを判定する。レーザ装置３０ｋがレーザ発振したか否かは、例えば、パワーモニタ１７から測定データを受信したか否かによって判定される。
レーザ装置３０ｋがレーザ発振した場合（Ｓ２０４０ｂ：ＹＥＳ）、レーザ制御部３１は、Ｓ２０４０ｃに処理を進める。レーザ装置３０ｋがレーザ発振していない場合（Ｓ２０４０ｂ：ＮＯ）、レーザ制御部３１は、レーザ装置３０ｋがレーザ発振するまで待機する。
【０１６８】
Ｓ２０４０ｃにおいて、レーザ制御部３１は、現在のパルスカウンタＮｅｓの値に１を加算することにより、パルスカウンタＮｅｓをカウントアップする。
【０１６９】
次に、Ｓ２０４０ｄにおいて、レーザ制御部３１は、図１０のＳ２１６で計測されたパルスエネルギーＥｋを読み込む。レーザ制御部３１は、読み込んだパルスエネルギーＥｋの値を、現在のパルスカウンタＮｅｓの値と対応付けて、パルスエネルギーＥｎｅｓとして図示しない記憶装置に記憶させる。
【０１７０】
次に、Ｓ２０４０ｅにおいて、レーザ制御部３１は、パルスカウンタＮｅｓの値を判定する。パルスカウンタＮｅｓの値の判定結果は、次の３通りである。
（１）Ｎｅｓ＝１
（２）１＜Ｎｅｓ＜Ｎｅｓｍａｘ
（３）Ｎｅｓ≧Ｎｅｓｍａｘ
【０１７１】
（１）Ｎｅｓ＝１
パルスカウンタＮｅｓの値が１である場合、レーザ制御部３１は、処理をＳ２０４０ｆに進める。Ｓ２０４０ｆにおいて、レーザ制御部３１は、現在の充電電圧Ｖｋ、チャンバガス圧ＰＬｋ、注入ガス積算量Ｑｋを読み込んで、それぞれ以下のように初期値Ｖ０、ＰＬ０、Ｑ０として図示しない記憶装置に記憶させる。
Ｖ０＝Ｖｋ
ＰＬ０＝ＰＬｋ
Ｑ０＝Ｑｋ
【０１７２】
（２）１＜Ｎｅｓ＜Ｎｅｓｍａｘ
パルスカウンタＮｅｓの値が１より大きく、Ｎｅｓｍａｘより小さい場合、レーザ制御部３１は、上述のＳ２０４０ｂに処理を戻す。パルスカウンタＮｅｓの値がＮｅｓｍａｘ以上となるまでＳ２０４０ｂ〜Ｓ２０４０ｅの処理を繰り返すことにより、パルスエネルギーＥｎｅｓの時系列データが蓄積される。
【０１７３】
（３）Ｎｅｓ≧Ｎｅｓｍａｘ
パルスカウンタＮｅｓの値がＮｅｓｍａｘ以上となった場合、レーザ制御部３１は、Ｓ２０４０ｇに処理を進める。Ｓ２０４０ｇにおいて、レーザ制御部３１は、現在の充電電圧Ｖｋ、チャンバガス圧ＰＬｋ、注入ガス積算量Ｑｋを読み込んで、それぞれ以下のように最終値Ｖｅｓｍａｘ、ＰＬｅｓｍａｘ、Ｑｅｓｍａｘとして図示しない記憶装置に記憶させる。
Ｖｅｓｍａｘ＝Ｖｋ
ＰＬｅｓｍａｘ＝ＰＬｋ
Ｑｅｓｍａｘ＝Ｑｋ
【０１７４】
次に、Ｓ２０４０ｈにおいて、レーザ制御部３１は、パルスカウンタＮｅｓが１からＮｅｓｍａｘとなるまでのパルスエネルギーＥｎｅｓの時系列データに基づいて、パルスエネルギーＥｎｅｓの標準偏差σと平均値Ｅａｖを計算する。レーザ制御部３１は、パルスエネルギーＥｎｅｓの標準偏差σと平均値Ｅａｖに基づいて、以下の式により、パルスエネルギー安定性Ｅσｋを計算する。
Ｅσｋ＝σ／Ｅａｖ
ここで、上記式の分母は平均値Ｅａｖとしたが、Ｅａｖの代わりに、目標パルスエネルギーＥｔｋとして計算してもよい。
【０１７５】
次に、Ｓ２０４０ｉにおいて、レーザ制御部３１は、以下の式により、充電電圧変化量ΔＶｋ、チャンバガス圧変化量ΔＰＬｋ、及びガス消費量ΔＱｋを計算する。
ΔＶｋ＝Ｖｅｓｍａｘ−Ｖ０
ΔＰＬｋ＝ＰＬｅｓｍａｘ−ＰＬ０
ΔＱｋ＝Ｑｅｓｍａｘ−Ｑ０
【０１７６】
Ｓ２０４０ｉの後、レーザ制御部は、本フローチャートの処理を終了し、図１４の処理に戻る。
このようにして計算されたレーザ性能パラメータに基づいて、ガス再生装置５０の異常が判定される。
【０１７７】
２．３  作用
第１の実施形態においては、レーザ装置３０１〜３０ｎの各々について、少なくとも１つのレーザ性能パラメータが予め決められた範囲を超えたか否かが判定される。そして、少なくとも１つのレーザ性能パラメータが予め決められた範囲を超えたエキシマレーザ装置の台数が２以上である場合に、ガス再生装置５０が異常であると判定される。これにより、ガス再生装置５０の異常を判定することができる。
【０１７８】
ガス再生装置５０が異常であると判定された場合には、再生ガスを各レーザ装置に供給する処理を中止し、新ガスを各レーザ装置に供給可能とする。これにより、ガス再生装置５０に不具合が発生したとしても、複数のレーザ装置が一度に停止してしまうことを抑制し得る。
【０１７９】
また、第１の実施形態によれば、再生ガスの不純物濃度を検出する成分分析装置を用いなくても、ガス再生装置５０の異常を検出することができる。従って、成分分析装置を用いた場合に比べて、ガス再生装置５０のコストが低く、設置スペースが低減される。
【０１８０】
３．レーザ管理制御部が異常フラグを設定する例
３．１  構成
図１６は、本開示の第２の実施形態に係るレーザガス管理システム及びこれに接続されたレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。第２の実施形態において、レーザ管理制御部５５は、解析部５６と記憶部５７とを含む。記憶部５７は、複数のレーザ装置３０１〜３０ｎから受信したガス制御関連データを記憶する。解析部５６は、ガス制御関連データに基づいて、各レーザ装置のレーザ性能パラメータを計算し、各レーザ装置の異常フラグを設定する。
他の点については、第１の実施形態と同様である。
【０１８１】
３．２  動作
第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定の処理は、図８を参照しながら説明した第１の実施形態と同様である。
３．２．１  異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理
図１７は、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理の詳細を示すフローチャートである。図１７に示される処理は、図８に示されるＳ１０のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５の解析部５６によって行われる。本開示においては、説明を簡略化するため、レーザ管理制御部５５の解析部５６が行う処理については、レーザ管理制御部５５が行うものとして説明する。
【０１８２】
図１７に示される処理において、Ｓ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０５、及びＳ１０６の処理は、図９を参照しながら説明した第１の実施形態と同様である。図９のＳ１０３の処理の代わりに、図１７においてはＳ１０４の処理が行われる点で、第１の実施形態と第２の実施形態とは異なっている。図９のＳ１０３においては、レーザ管理制御部５５が、番号ｋのレーザ装置３０ｋから異常フラグＦｋを受信するのに対し、図１７のＳ１０４においては、レーザ管理制御部５５が、番号ｋのレーザ装置３０ｋの異常フラグＦｋを設定する。Ｓ１０４の処理の詳細については、図１８を参照しながら後述する。
【０１８３】
３．２．２  異常フラグＦｋの設定処理
図１８は、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。図１８に示される処理は、図１７に示されるＳ１０４のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０１８４】
図１８に示される処理の前提として、レーザ管理制御部５５は、各種レーザ性能パラメータの計算を行う。レーザ性能パラメータの計算については図２１〜図２５を参照しながら後述する。レーザ管理制御部５５が計算するレーザ性能パラメータは、以下を含む。
（１）所定パルス数ΔＮあたりの充電電圧変化量ΔＶｓｋ
（２）所定パルス数ΔＮあたりのチャンバガス圧変化量ΔＰＬｓｋ
（３）所定パルス数ΔＮあたりのガス消費量ΔＱｓｋ
（４）パルスエネルギー安定性Ｅσｋ
【０１８５】
図１８のＳ１０４３において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータのいずれかが予め決められた範囲を超えたか否かを判定する。例えば、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータのいずれかが異常判定の閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、以下のいずれかの条件が成立するか否かを判定する。
（１）ΔＶｓｋ≧ΔＶｓｍａｘ
（２）ΔＰＬｓｋ≧ΔＰＬｓｍａｘ
（３）ΔＱｓｋ≧ΔＱｓｍａｘ
（４）Ｅσｋ≧Ｅσｍａｘ
ここで、ΔＶｓｍａｘ、ΔＰＬｓｍａｘ、ΔＱｓｍａｘ、Ｅσｍａｘは、それぞれレーザ性能パラメータの異常判定の閾値である。
【０１８６】
レーザ性能パラメータがいずれも異常判定の閾値以上ではない場合（Ｓ１０４３：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、Ｓ１０４６に処理を進める。
Ｓ１０４６において、レーザ管理制御部５５は、番号ｋのレーザ装置３０ｋの異常フラグＦｋを、異常なしを示す値に設定する。異常なしを示す値は、例えば０である。
Ｓ１０４６の後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図１７に示される処理に戻る。
【０１８７】
レーザ性能パラメータのいずれかが異常判定の閾値以上である場合（Ｓ１０４３：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、Ｓ１０４７に処理を進める。
Ｓ１０４７において、レーザ管理制御部５５は、番号ｋのレーザ装置３０ｋの異常フラグＦｋを、異常ありを示す値に設定する。異常ありを示す値は、例えば１である。
次に、Ｓ１０４８において、レーザ管理制御部５５は、異常判定の閾値以上となったレーザ性能パラメータを、記憶部５７に記憶させる。
Ｓ１０４８の後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図１７に示される処理に戻る。
【０１８８】
３．２．３  レーザ制御部の処理
次に、上述の異常フラグを設定するために使用されるレーザ性能パラメータについて説明する。このレーザ性能パラメータは、図２１〜図２５を参照しながら後述する処理によって、レーザ管理制御部５５が計算する。レーザ性能パラメータの計算は、各レーザ装置の制御に伴って刻々と変化するガス制御関連データに基づいて行われる。そこで、レーザ性能パラメータの計算を説明する前に、図１９、図２０Ａ及び図２０Ｂを参照し、ガス制御関連データが生成されるレーザ制御部３１の処理について説明する。
【０１８９】
図１９は、第２の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うエネルギー制御のフローチャートである。図１９に示される処理において、Ｓ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１６、Ｓ２２０、Ｓ２２１、及びＳ２２２の処理は、図１０を参照しながら説明した第１の実施形態と同様である。図１０のＳ２１４の処理の代わりに図１９においてはＳ２１５の処理が行われる点と、Ｓ２１６とＳ２２０との間にＳ２１７及びＳ２１８の処理が行われる点で、第１の実施形態と第２の実施形態とは異なっている。
【０１９０】
Ｓ２１５において、レーザ制御部３１は、少なくとも１つのパルスカウンタをカウントアップする。少なくとも１つのパルスカウンタは、どの時点を起点としてカウントされたパルスレーザ光の出力パルス数を示すかによって、複数種類のパルスカウンタを含むことができる。少なくとも１つのパルスカウンタは、以下のパルスカウンタを含むことができる。
レーザ装置の全パルス数Ｎｌａｋ
チャンバのパルス数Ｎｃｈｋ
全ガス交換後のパルス数Ｎｔｇｋ
部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋ
【０１９１】
Ｓ２１７において、レーザ制御部３１は、チャンバガス圧ＰＬｋを計測する。チャンバガス圧ＰＬｋは、チャンバ圧力センサＰ１から受信した測定データに基づいて計算される。あるいは、レーザ制御部３１は、図１２を参照しながら説明したガス圧制御においてチャンバガス圧ＰＬｋを計測してもよい。
【０１９２】
Ｓ２１８において、レーザ制御部３１は、以下のガス制御関連データを、レーザ管理制御部５５に送信する。
レーザ装置の全パルス数Ｎｌａｋ
チャンバのパルス数Ｎｃｈｋ
全ガス交換後のパルス数Ｎｔｇｋ
部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋ
目標パルスエネルギーＥｔｋ
パルスエネルギーＥｋ
充電電圧Ｖｋ
チャンバガス圧ＰＬｋ
時刻Ｔｉｍｅ
注入ガス積算量Ｑｋ
【０１９３】
上記のガス制御関連データのうち、時刻Ｔｉｍｅは、レーザ制御部３１が計測した現在の時刻である。注入ガス積算量Ｑｋは、図１１及び図１２を参照しながら説明したガス圧制御において計算される。
レーザ管理制御部５５に送信されたガス制御関連データは、レーザ管理制御部５５の記憶部５７に記憶される。
【０１９４】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５の記憶部５７に記憶されるガス制御関連データの例を示す。ガス制御関連データは、例えば、図２０Ａ及び図２０Ｂに示されるようなテーブル形式で記憶される。図２０Ａ及び図２０Ｂは、紙面の都合で２枚の図に別れているが、１つのデータテーブルを示している。ガス制御関連データは、複数のレコードを含む。複数のレコードは、番号１〜番号Ｎ＋１のレコードを含む。
【０１９５】
複数のレコードの各々は、以下のガス制御関連データを含む。
レーザ装置の全パルス数Ｎｌａｋ
チャンバのパルス数Ｎｃｈｋ
全ガス交換後のパルス数Ｎｔｇｋ
部分ガス交換後のパルス数Ｎｐｇｋ
目標パルスエネルギーＥｔｋ
パルスエネルギーＥｋ
充電電圧Ｖｋ
チャンバガス圧ＰＬｋ
時刻Ｔｉｍｅ
注入ガス積算量Ｑｋ
【０１９６】
ガス制御関連データは、所定パルス数ΔＮごとに測定される。所定パルス数ΔＮごとに、１つの新しいレコードがガス制御関連データに追加される。図１９の処理に従う場合、所定パルス数ΔＮは、１である。
【０１９７】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、番号ｋのレーザ装置のガス制御関連データを示している。記憶部５７は、複数のレーザ装置３０１〜３０ｎのガス制御関連データとして、ｎセットのガス制御関連データを記憶する。
【０１９８】
３．２．４  レーザ性能パラメータの計算
図２１は、第２の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うレーザ性能パラメータの計算のフローチャートである。レーザ管理制御部５５は、図２０Ａ及び図２０Ｂに示されるガス制御関連データに基づいて、以下の処理により、レーザ性能パラメータを計算する。
【０１９９】
まず、Ｓ１９００において、レーザ管理制御部５５は、レーザ装置の番号ｋを初期値０に設定する。
次に、Ｓ１９０１において、レーザ管理制御部５５は、レーザ装置の番号ｋの値に１を加算して、ｋの値を更新する。
【０２００】
次に、Ｓ１９０２において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋのガス制御関連データを、記憶部５７から読み込む。具体的には、図２０Ａ及び図２０Ｂに示されるテーブルから、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）に対応するレコードを特定し、特定されたレコードからガス制御関連データを読み込む。
Ｓ１９０２の処理の詳細については、図２２を参照しながら後述する。
【０２０１】
次に、Ｓ１９０３において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）から所定時間Δｔが経過した時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）を、以下の式によって計算する。
Ｔｉｍｅ（ｂ）＝Ｔｉｍｅ（ａ）＋Δｔ
【０２０２】
次に、Ｓ１９０４において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋのガス制御関連データを、記憶部５７から読み込む。具体的には、図２０Ａ及び図２０Ｂに示されるテーブルから、時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）に対応するレコードを特定し、特定されたレコードからガス制御関連データを読み込む。
Ｓ１９０４の処理の詳細については、図２３を参照しながら後述する。
【０２０３】
次に、Ｓ１９０５において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）におけるガス制御関連データ、及び時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）におけるガス制御関連データに基づいて、番号ｋのレーザ装置３０ｋの所定パルス数ΔＮあたりのレーザ性能パラメータを計算する。所定パルス数ΔＮあたりのレーザ性能パラメータは、以下のレーザ性能パラメータを含む。
（１）所定パルス数ΔＮあたりの充電電圧変化量ΔＶｓｋ
（２）所定パルス数ΔＮあたりのチャンバガス圧変化量ΔＰＬｓｋ
（３）所定パルス数ΔＮあたりのガス消費量ΔＱｓｋ
Ｓ１９０５の処理の詳細については、図２４を参照しながら後述する。
【０２０４】
次に、Ｓ１９０６において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）の間のガス制御関連データに基づいて、番号ｋのレーザ装置３０ｋの以下のレーザ性能パラメータを計算する。
（４）パルスエネルギー安定性Ｅσｋ
Ｓ１９０６の処理の詳細については、図２５を参照しながら後述する。
【０２０５】
次に、Ｓ１９０８において、レーザ管理制御部５５は、レーザ装置の番号ｋの値が、ガス再生装置５０に接続されたレーザ装置の台数ｎの値以上であるか否かを判定する。番号ｋの値が台数ｎの値以上である場合（Ｓ１９０８：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、Ｓ１９０９に処理を進める。
【０２０６】
番号ｋの値が台数ｎの値以上ではない場合（Ｓ１９０８：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、処理を上述のＳ１９０１に戻す。レーザ管理制御部５５は、番号ｋの値が台数ｎの値以上となるまで、Ｓ１９０１〜Ｓ１９０８の処理を繰り返す。Ｓ１９０１〜Ｓ１９０８の処理を繰り返すことにより、番号１のレーザ装置から番号ｎのレーザ装置までの各々について、レーザ性能パラメータを計算することができる。
【０２０７】
Ｓ１９０９において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）の値を以下の式により更新する。
Ｔｉｍｅ（ａ）＝Ｔｉｍｅ（ｂ）
これにより、もとの時刻Ｔｉｍｅ（ａ）の値に所定時間Δｔを加算した時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）の値が、新たな時刻Ｔｉｍｅ（ａ）となる。
【０２０８】
次に、Ｓ１９１０において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの計算を中止するか否かを判定する。レーザ性能パラメータの計算を中止する場合（Ｓ１９１０：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了する。レーザ性能パラメータの計算を中止しない場合（Ｓ１９１０：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、処理を上述のＳ１９００に戻し、Ｓ１９０９で新たに設定された時刻Ｔｉｍｅ（ａ）を用いて、レーザ性能パラメータを計算する。
【０２０９】
図２２は、図２１に示される時刻Ｔｉｍｅ（ａ）におけるガス制御関連データを読み込む処理の詳細を示すフローチャートである。図２２に示される処理は、図２１に示されるＳ１９０２のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２１０】
Ｓ１９０２ａにおいて、レーザ管理制御部５５は、以下のガス制御関連データを記憶部５７から読み込む。
時刻Ｔｉｍｅ（ａ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋの全パルス数Ｎｌａｋ（ａ）
時刻Ｔｉｍｅ（ａ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋの充電電圧Ｖｋ（ａ）
時刻Ｔｉｍｅ（ａ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋのチャンバガス圧ＰＬｋ（ａ）
時刻Ｔｉｍｅ（ａ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋの注入ガス積算量Ｑｋ（ａ）
【０２１１】
Ｓ１９０２ａの後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図２１に示される処理に戻る。
【０２１２】
図２３は、図２１に示される時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）におけるガス制御関連データを読み込む処理の詳細を示すフローチャートである。図２３に示される処理は、図２１に示されるＳ１９０４のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２１３】
Ｓ１９０４ａにおいて、レーザ管理制御部５５は、以下のガス制御関連データを記憶部５７から読み込む。
時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋの全パルス数Ｎｌａｋ（ｂ）
時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋの充電電圧Ｖｋ（ｂ）
時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋのチャンバガス圧ＰＬｋ（ｂ）
時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）における番号ｋのレーザ装置３０ｋの注入ガス積算量Ｑｋ（ｂ）
【０２１４】
Ｓ１９０４ａの後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図２１に示される処理に戻る。
【０２１５】
図２４は、図２１に示される所定パルス数ΔＮあたりのレーザ性能パラメータを計算する処理の詳細を示すフローチャートである。図２４に示される処理は、図２１に示されるＳ１９０５のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２１６】
まず、Ｓ１９０５ａにおいて、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）の間のパルス数Ｓを、以下の式により計算する。
Ｓ＝Ｎｌａｋ（ｂ）−Ｎｌａｋ（ａ）
【０２１７】
次に、Ｓ１９０５ｂにおいて、レーザ管理制御部５５は、所定パルス数ΔＮあたりの充電電圧変化量ΔＶｓｋ、所定パルス数ΔＮあたりのチャンバガス圧変化量ΔＰＬｓｋ、及び所定パルス数ΔＮあたりのガス消費量ΔＱｓｋを、それぞれ以下の式により計算する。
ΔＶｓｋ＝（Ｖｋ（ｂ）−Ｖｋ（ａ））／Ｓ
ΔＰＬｓｋ＝（ＰＬｋ（ｂ）−ＰＬｋ（ａ））／Ｓ
ΔＱｓｋ＝（Ｑｋ（ｂ）−Ｑｋ（ａ））／Ｓ
【０２１８】
Ｓ１９０５ｂの後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図２１に示される処理に戻る。
【０２１９】
図２５は、図２１に示されるパルスエネルギー安定性を計算する処理の詳細を示すフローチャートである。図２５に示される処理は、図２１に示されるＳ１９０６のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２２０】
まず、Ｓ１９０６ａにおいて、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）との間のパルスエネルギーＥｋの時系列データを読み込む。例えば、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）をＴｉｍｅ（１）とし、時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）をＴｉｍｅ（４）とした場合に、パルスエネルギーＥｋの時系列データは、Ｅｋ（１）、Ｅｋ（２）、及びＥｋ（３）を含む。
【０２２１】
次に、Ｓ１９０６ｂにおいて、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）の間のパルスエネルギーＥｋの時系列データに基づいて、パルスエネルギーＥｋの標準偏差σと平均値Ｅａｖを計算する。レーザ制御部３１は、パルスエネルギーＥｋの標準偏差σと平均値Ｅａｖに基づいて、以下の式により、パルスエネルギー安定性Ｅσｋを計算する。
Ｅσｋ＝σ／Ｅａｖ
ここで、上記式の分母は平均値Ｅａｖとしたが、Ｅａｖの代わりに、目標パルスエネルギーＥｔｋとして計算してもよい。
【０２２２】
Ｓ１９０６ｂの後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図２１に示される処理に戻る。
【０２２３】
図２１〜図２５の処理によって計算されたレーザ性能パラメータが、図１７及び図１８における異常フラグＦｋの設定のために使用される。
【０２２４】
３．２．５  レーザ性能パラメータに基づくガス再生装置の異常判定
図２６は、第２の実施形態においてレーザ性能パラメータに基づいてガス再生装置５０の異常を判定する例を示す表である。レーザ性能パラメータは、番号１のレーザ装置３０１から番号ｎのレーザ装置３０ｎまでの各々について計算される。また、図２１を参照しながら説明した所定時間Δｔごとに、１セットのレーザ性能パラメータが計算される。
図１８のＳ１０４３において、各レーザ性能パラメータが異常判定の閾値以上であるか否かが判定される。異常判定の閾値以上であると判定されたレーザ性能パラメータを、図２６において網掛けで示す。
【０２２５】
例えば、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋Δｔにおいて、番号１のレーザ装置３０１の所定パルス数ΔＮあたりの充電電圧変化量ΔＶｓ１［１］が、異常判定の閾値以上であると判定されている。この時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋Δｔにおける番号１のレーザ装置３０１の異常フラグＦｋは、図１８に示される処理により、１となる。異常フラグＦｋが１となったレーザ装置の台数が１台である場合、図１７に示される処理により、Ｆ＝１となる。すなわち、図８に示される処理により、ガス再生装置５０に異常はないと判定される。この判定は、図２６に示されるように、所定時間Δｔごとに行われる。図２６の判定欄に示される「ＯＫ」は、ガス再生装置５０に異常はないと判定されたことを示す。
【０２２６】
また、例えば、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋４Δｔにおいて、番号１のレーザ装置３０１の所定パルス数ΔＮあたりの充電電圧変化量ΔＶｓ１［４］と、番号２のレーザ装置３０２の所定パルス数ΔＮあたりのチャンバガス圧変化量ΔＰＬｓ２［４］が、異常判定の閾値以上であると判定されている。この時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋４Δｔにおける番号１のレーザ装置３０１及び番号２のレーザ装置３０２の異常フラグＦｋは、図１８に示される処理により、それぞれ１となる。異常フラグＦｋが１となったレーザ装置の台数が２台である場合、図１７に示される処理により、Ｆ＝２となる。すなわち、図８に示される処理により、ガス再生装置５０に異常があると判定される。図２６の判定欄に示される「ＮＧ」は、ガス再生装置５０に異常があると判定されたことを示す。
【０２２７】
レーザ管理制御部５５は、図２６に示されるようなレーザ性能パラメータの推移を、記憶部５７に記憶させてもよい。レーザ管理制御部５５は、図２６に示されるようなレーザ性能パラメータの推移を、工場管理システム５９に送信してもよい。レーザ管理制御部５５は、図２６に示されるようなレーザ性能パラメータの推移を、表示装置５８に表示させてもよい。あるいは、図１８を参照しながら説明したように、異常判定の閾値以上となったレーザ性能パラメータだけを、記憶部５７に記憶させてもよい。
【０２２８】
４．チャンバのパルス数に応じて異常判定の閾値を計算する例
４．１  概要
図２７は、本開示の第３の実施形態においてレーザ性能パラメータの異常判定の閾値を計算するために考慮されるレーザ性能パラメータの変化を示すグラフである。図２７の横軸はチャンバのパルス数Ｎｃｈｋを示し、縦軸は任意のレーザ性能パラメータを示す。レーザ性能パラメータは、ガス再生装置５０の異常によって変化するだけでなく、チャンバ１０の状態によっても変化する。
【０２２９】
図２７に示されるように、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋが小さい場合に、レーザ性能パラメータは高い数値から始まり、次第に低い数値に落ち着く場合がある。これは、チャンバ１０が新品である場合に、「パシベーション」と呼ばれる工程が行われるためである。チャンバ１０が新品である場合には、チャンバ１０の内部の部品の表面部分と、レーザガスに含まれるハロゲンガスとが反応して、通常より多く不純物が発生する。チャンバ１０の内部の部品の表面部分がハロゲンガスと反応し、皮膜が形成されれば、化学的に平衡な状態となり、不動態化する。これにより、不純物の発生が抑制され、レーザ性能パラメータは低い数値に落ち着く。この工程を「パシベーション」という。
【０２３０】
チャンバのパルス数Ｎｃｈｋが大きくなるにしたがって、チャンバ１０の内部の部品は劣化する。従って、パシベーションが完了した後、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋが大きくなるにしたがって、レーザ性能パラメータが高くなっていく。具体的には、レーザチャンバ内の不純物に関係なく、放電電極１１ａと１１ｂが放電によって消耗することによって、同じ投入エネルギーを入力しても、出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギーがチャンバのパルス数によって低下する。その結果、レーザ性能パラメータが高くなっていく。最後にはチャンバ１０の寿命が到来する。
【０２３１】
このように、レーザ性能パラメータは、チャンバ１０の状態によって変化する。従って、レーザ性能パラメータが変化したとしても、ガス再生装置５０の異常に起因しているとは限らず、チャンバ１０の状態の変化に起因している可能性もある。図２７に示されるように、チャンバ１０の状態は、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋとともに変化する傾向がある。そこで、第３の実施形態においては、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋに応じて、レーザ性能パラメータの異常判定の閾値を計算する。これにより、チャンバ１０の状態の変化がガス再生装置５０の異常判定に与える影響を軽減する。
レーザ性能パラメータの異常判定の閾値は、例えば、以下のようにして計算される。多数のレーザ装置に関して、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋごとにレーザ性能パラメータを測定する。チャンバのパルス数Ｎｃｈｋごとに、レーザ性能パラメータの測定値の平均値に標準偏差を加算することにより、レーザ性能パラメータの異常判定の閾値が計算される。
【０２３２】
第３の実施形態におけるレーザガス管理システム及びレーザ装置の構成は、図１６を参照しながら説明した第２の実施形態における構成と同様である。
【０２３３】
４．２  動作
第３の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定の処理は、図８を参照しながら説明した第１の実施形態と同様である。
第３の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理は、図１７を参照しながら説明した第２の実施形態と同様である。
【０２３４】
４．２．１  異常フラグＦｋの設定処理
図２８は、第３の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。図２８に示される処理は、図１７に示されるＳ１０４のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２３５】
図２８に示される処理において、Ｓ１０４６、Ｓ１０４７、及びＳ１０４８の処理は、図１８を参照しながら説明した第２の実施形態と同様である。図１８のＳ１０４３の処理の代わりに、図２８においてはＳ１０４１及びＳ１０４４の処理が行われる点で、第２の実施形態と第３の実施形態とは異なっている。
【０２３６】
Ｓ１０４１において、レーザ管理制御部５５は、番号ｋのレーザ装置３０ｋのチャンバのパルス数Ｎｃｈｋに基づいて、レーザ性能パラメータの異常判定の閾値を計算する。レーザ性能パラメータの異常判定の閾値として、以下の値が計算される。
（１）ΔＶｓｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
（２）ΔＰＬｓｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
（３）ΔＱｓｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
（４）Ｅσｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
Ｓ１０４１の処理の詳細については、図２９を参照しながら後述する。
【０２３７】
次に、Ｓ１０４４において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータのいずれかが予め決められた範囲を超えたか否かを判定する。例えば、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータのいずれかが異常判定の閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、以下のいずれかの条件が成立するか否かを判定する。
（１）ΔＶｓｋ≧ΔＶｓｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
（２）ΔＰＬｓｋ≧ΔＰＬｓｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
（３）ΔＱｓｋ≧ΔＱｓｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
（４）Ｅσｋ≧Ｅσｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
図１８を参照しながら説明したＳ１０４３においては、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋに依存せず一定の閾値が用いられていたのに対し、Ｓ１０４４の処理においては、チャンバのパルス数Ｎｃｈｋに応じた閾値が用いられる。異常判定の閾値以外の点については、Ｓ１０４４の処理は、Ｓ１０４３の処理と同様である。
【０２３８】
４．２．１．１  レーザ性能パラメータの異常判定の閾値の計算
図２９は、第３の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常判定の閾値の計算のフローチャートである。図２９に示される処理は、図２８に示されるＳ１０４１のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２３９】
まず、Ｓ１０４１ａにおいて、レーザ管理制御部５５は、番号ｋのレーザ装置３０ｋのチャンバのパルス数Ｎｃｈｋを記憶部５７から読み込む。チャンバのパルス数Ｎｃｈｋは、図１９のＳ２１５によってカウントされたチャンバのパルス数Ｎｃｈｋ、あるいは、図２０Ａに示されるテーブルデータとして記憶されたチャンバのパルス数Ｎｃｈｋである。
【０２４０】
次に、Ｓ１０４１ｂにおいて、レーザ管理制御部５５は、チャンバのパルス数と、レーザ性能パラメータの異常判定の閾値との関数を、記憶部５７から読み込む。この関数は、レーザ性能パラメータごとに、予め記憶部５７に記憶したものである。
【０２４１】
次に、Ｓ１０４１ｃにおいて、レーザ管理制御部５５は、Ｓ１０４１ａで読み込まれたチャンバのパルス数Ｎｃｈｋと、Ｓ１０４１ｂで読み込まれた関数とを用いて、レーザ性能パラメータの異常判定の閾値を計算する。
Ｓ１０４１ｃの後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図２８に示される処理に戻る。Ｓ１０４１ｃで計算された異常判定の閾値が、図２８のＳ１０４４において使用される。
他の点については、第２の実施形態と同様である。
【０２４２】
５．バースト特性値に基づいてキセノン濃度異常を判定する例
５．１  概要
図３０は、本開示の第４の実施形態において各レーザ装置が行うバースト運転の概念を説明する図である。図３０の横軸は時間を示し、縦軸はパルスレーザ光のパルスエネルギーＥｋを示す。レーザ装置は、所定の繰返し周波数でパルスレーザ光を出力する「バースト期間」と、所定の繰返し周波数でのパルスレーザ光の出力を休止する「休止期間」と、を繰り返しながら運転する。このような運転をバースト運転という。バースト期間は、半導体ウエハの露光を行うための期間に相当する。休止期間は、露光装置１００において半導体ウエハを交換するための期間や、１つの半導体ウエハの中で、１つのチップ領域から他のチップ領域にパルスレーザ光の照射位置を移動するための期間に相当する。１つのバースト期間においてパルスエネルギーＥｋがほぼ一定に保たれるように、図１９に示される処理によって充電電圧Ｖｋが制御される。
【０２４３】
図３１は、本開示の第４の実施形態において解析されるバースト特性値を説明する図である。図３１の横軸は時間を示し、縦軸は充電電圧Ｖｋを示す。図３１の横軸は、図３０の横軸よりも引き伸ばして示されているので、図３１においては１つのバースト期間が大きく図示されている。パルスエネルギーＥｋがほぼ一定に保たれるように、充電電圧Ｖｋは、１つのバースト期間内で変動することがある。ＡｒＦエキシマレーザ装置においては、１つのバースト期間内での充電電圧Ｖｋの変動を抑制するために、少量のキセノンガスを含むレーザガスが使用される。例えば、レーザガスに含まれるキセノンガスの濃度を１０ｐｐｍとすることにより、１つのバースト期間内でパルスエネルギーＥｋをほぼ一定に保つための充電電圧Ｖｋを安定化させることができる。
【０２４４】
しかしながら、例えば、ガス再生装置５０の異常によって、キセノンガスの濃度が低下すると、１つのバースト期間内でパルスエネルギーＥｋをほぼ一定に保つための充電電圧Ｖｋの変動が大きくなることがある。キセノンガスの濃度を１０ｐｐｍとした場合よりも、キセノンガスの濃度を５ｐｐｍとした場合の方が充電電圧Ｖｋの変動が大きくなる。キセノンガスの濃度を５ｐｐｍとした場合よりも、キセノンガスの濃度を０ｐｐｍとした場合の方が充電電圧Ｖｋの変動がさらに大きくなる。そこで、以下の式で計算されるバースト特性値ΔＶＢｋを用いて、キセノンガスの濃度の異常を検出することができる。
ΔＶＢｋ＝ＶＢｅｎ−ＶＢｓｔ
ここで、ＶＢｓｔはバースト期間の開始時の充電電圧であり、ＶＢｅｎはバースト期間の終了時の充電電圧である。
【０２４５】
第４の実施形態におけるレーザガス管理システム及びレーザ装置の構成は、図１６を参照しながら説明した第２の実施形態における構成と同様である。
【０２４６】
５．２  動作
第４の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定の処理は、図８を参照しながら説明した第１の実施形態と同様である。
第４の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数をカウントする処理は、図１７を参照しながら説明した第２の実施形態と同様である。
【０２４７】
５．２．１  異常フラグＦｋの設定処理
図３２は、第４の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行う異常フラグＦｋの設定のフローチャートである。図３２に示される処理は、図１７に示されるＳ１０４のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２４８】
図３２に示される処理において、Ｓ１０４６、Ｓ１０４７、及びＳ１０４８の処理は、図２８を参照しながら説明した第３の実施形態と同様である。図２８のＳ１０４１及びＳ１０４４の処理の代わりに、図３２においてはそれぞれＳ１０４２及びＳ１０４５の処理が行われる点で、第３の実施形態と第４の実施形態とは異なっている。
【０２４９】
Ｓ１０４２において、レーザ管理制御部５５は、番号ｋのレーザ装置３０ｋのチャンバのパルス数Ｎｃｈｋに基づいて、レーザ性能パラメータの異常判定の閾値を計算する。Ｓ１０４２の処理は、算出されるレーザ性能パラメータの異常判定の閾値として、バースト特性値ΔＶＢｋの閾値ΔＶＢｍａｘ（Ｎｃｈｋ）が追加される点のほかは、図２８及び図２９のＳ１０４１の処理と同様である。
【０２５０】
次に、Ｓ１０４５において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータのいずれかが予め決められた範囲を超えたか否かを判定する。例えば、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータのいずれかが異常判定の閾値以上であるか否かを判定する。Ｓ１０４５の処理は、以下の条件が追加される点のほかは、図２８のＳ１０４４の処理と同様である。
（５）ΔＶＢｋ≧ΔＶＢｍａｘ（Ｎｃｈｋ）
【０２５１】
５．２．２  レーザ制御部の処理
次に、上述の異常フラグを設定するために使用されるバースト特性値ΔＶＢｋについて説明する。バースト特性値ΔＶＢｋは、図３４及び図３５を参照しながら後述する処理によって、レーザ管理制御部５５が計算する。バースト特性値ΔＶＢｋの計算は、各レーザ装置の制御に伴って刻々と変化するガス制御関連データに基づいて行われる。そこで、バースト特性値ΔＶＢｋの計算を説明する前に、図３３を参照し、ガス制御関連データが生成されるレーザ制御部３１の処理について説明する。
【０２５２】
図３３は、第４の実施形態において各レーザ装置のレーザ制御部３１が行うエネルギー制御のフローチャートである。図３３に示される処理において、Ｓ２１０〜Ｓ２１２、Ｓ２１５〜Ｓ２１７、Ｓ２２０〜Ｓ２２２の処理は、図１９を参照しながら説明した第２の実施形態と同様である。図３３においてはＳ２１２とＳ２１５との間にＳ２１３の処理が行われる点と、図１９のＳ２１８の処理の代わりに図３３においてはＳ２１９の処理が行われる点で、第２の実施形態と第４の実施形態とは異なっている。
【０２５３】
Ｓ２１３において、レーザ制御部３１は、トリガ間隔Ｔｓを計測する。トリガ間隔Ｔｓは、露光装置制御部１１０からレーザ制御部３１が受信した発光トリガ信号の間隔、又はレーザ制御部３１がスイッチ１３ａに送信した発光トリガの間隔でもよい。あるいは、トリガ間隔Ｔｓの代わりに、パワーモニタ１７からレーザ制御部３１が受信した測定データに基づいてパルス間隔が計測されてもよい。トリガ間隔Ｔｓ又はパルス間隔は、レーザ制御部３１に含まれる図示しない計時装置によって計測される。
【０２５４】
Ｓ２１９において、レーザ制御部３１は、ガス制御関連データを、レーザ管理制御部５５に送信する。Ｓ２１９の処理は、レーザ管理制御部５５に送信されるガス制御関連データとして、トリガ間隔Ｔｓが追加される点のほかは、図１９のＳ２１８の処理と同様である。
【０２５５】
５．２．３  レーザ性能パラメータの計算
図３４は、第４の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うレーザ性能パラメータの計算のフローチャートである。図３４に示される処理において、Ｓ１９００〜Ｓ１９０６、Ｓ１９０８〜Ｓ１９１０の処理は、図２１を参照しながら説明した第２の実施形態と同様である。図３４においてはＳ１９０６とＳ１９０８との間にＳ１９０７の処理が行われる点で、第２の実施形態と第４の実施形態とは異なっている。
【０２５６】
Ｓ１９０７において、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）との間のガス制御関連データに基づいて、番号ｋのレーザ装置３０ｋの以下のレーザ性能パラメータを計算する。
（５）バースト特性値ΔＶＢｋ
Ｓ１９０７の処理の詳細については、図３５を参照しながら後述する。
【０２５７】
図３５は、図３４に示されるバースト特性値を計算する処理の詳細を示すフローチャートである。図３５に示される処理は、図３４に示されるＳ１９０７のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。
【０２５８】
まず、Ｓ１９０７ａにおいて、レーザ管理制御部５５は、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）との間の、充電電圧Ｖｋ及びトリガ間隔Ｔｓの時系列データを読み込む。
【０２５９】
次に、Ｓ１９０７ｂにおいて、レーザ管理制御部５５は、トリガ間隔Ｔｓの時系列データに基づいて、バースト期間の開始時のパルスと終了時のパルスとを特定する。例えば、所定値より長いトリガ間隔Ｔｓが休止期間に相当するものとすれば、第１の休止期間の直後のパルスがバースト期間の開始時のパルスであり、第１の休止期間の後に最初に現れる第２の休止期間の直前のパルスがバースト期間の終了時のパルスである。所定値は、例えば０．２秒とする。
バースト期間の開始時のパルスと終了時のパルスを特定した後、レーザ管理制御部５５は、充電電圧Ｖｋの時系列データに基づいて、バースト期間の開始時の充電電圧ＶＢｓｔと終了時の充電電圧ＶＢｅｎを特定する。バースト期間の開始時の１パルスの充電電圧Ｖｋを充電電圧ＶＢｓｔとし、バースト期間の終了時の１パルスの充電電圧Ｖｋを充電電圧ＶＢｅｎとしてもよい。あるいは、バースト期間の開始時の複数のパルスの充電電圧Ｖｋの平均値を充電電圧ＶＢｓｔとし、バースト期間の終了時の複数のパルスの充電電圧Ｖｋの平均値を充電電圧ＶＢｅｎとしてもよい。
【０２６０】
次に、Ｓ１９０７ｃにおいて、レーザ管理制御部５５は、以下の式により、番号ｋのレーザ装置３０ｋのバースト特性値ΔＶＢｋを計算する。
ΔＶＢｋ＝ＶＢｅｎ−ＶＢｓｔ
あるいは、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）と時刻Ｔｉｍｅ（ｂ）との間に複数のバースト期間が含まれる場合に、複数のバースト期間のそれぞれについて計算されるバースト特性値を平均してもよい。
【０２６１】
Ｓ１９０７ｃの後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図３４に示される処理に戻る。
図３４及び図３５の処理によって計算されたバースト特性値ΔＶＢｋが、図３２における異常フラグＦｋの設定のために使用される。
【０２６２】
５．２．４  レーザ性能パラメータに基づくガス再生装置の異常判定
図３６は、第４の実施形態においてレーザ性能パラメータに基づいてガス再生装置５０の異常を判定する例を示す表である。図３６は、レーザ性能パラメータとしてバースト特性値ΔＶＢｋが追加されている点で、図２６に示される例と異なる。
図３２のＳ１０４５において、各レーザ性能パラメータが異常判定の閾値以上であるか否かが判定される。異常判定の閾値以上であると判定されたレーザ性能パラメータを、図３６において網掛けで示す。
【０２６３】
例えば、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋２Δｔにおいて、番号２のレーザ装置３０２のバースト特性値ΔＶＢ２［２］と、番号ｎのレーザ装置３０ｎのバースト特性値ΔＶＢｎ［２］が、異常判定の閾値以上であると判定されている。この時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋２Δｔにおける番号２のレーザ装置３０２及び番号ｎのレーザ装置３０ｎの異常フラグＦｋは、図３２に示される処理により、それぞれ１となる。異常フラグＦｋが１となったレーザ装置の台数が２台である場合、図１７に示される処理により、Ｆ＝２となる。すなわち、図８に示される処理により、ガス再生装置５０に異常があると判定される。図３６の判定欄に示される「ＯＫ」は、ガス再生装置５０に異常はないと判定されたことを示す。図３６の判定欄に示される「ＮＧ」は、ガス再生装置５０に異常があると判定されたことを示す。
【０２６４】
さらに、第４の実施形態において、２台以上のレーザ装置でバースト特性値ΔＶＢｋが異常判定の閾値以上であると判定された場合には、レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０におけるキセノンガスの処理に異常があることを判定する。レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０におけるキセノンガスの処理に異常があることを外部装置に出力する。
【０２６５】
一方、時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋５Δｔにおいては、番号２のレーザ装置３０２の所定パルス数ΔＮあたりの充電電圧変化量ΔＶｓ２［５］と、番号ｎのレーザ装置３０ｎのバースト特性値ΔＶＢｎ［５］が、異常判定の閾値以上であると判定されている。この時刻Ｔｉｍｅ（ａ）＋５Δｔにおける番号２のレーザ装置３０２及び番号ｎのレーザ装置３０ｎの異常フラグＦｋは、図３２に示される処理により、それぞれ１となる。異常フラグＦｋが１となったレーザ装置の台数が２台である場合、図１７に示される処理により、Ｆ＝２となる。すなわち、図８に示される処理により、ガス再生装置５０に異常があると判定される。
【０２６６】
但し、Ｆ＝２であっても、バースト特性値ΔＶＢｋが異常判定の閾値以上であると判定されたレーザ装置が１台だけである場合には、レーザ管理制御部５５は、ガス再生装置５０におけるキセノンガスの処理に異常があるとは判定しなくてもよい。
他の点については、第２の実施形態又は第３の実施形態と同様でよい。
【０２６７】
６．再生ガスと新ガスをレーザ毎に切り替え可能にした例
６．１  構成
図３７は、本開示の第５の実施形態に係るレーザガス管理システム及びこれに接続されたレーザ装置３０１〜３０ｎの構成を概略的に示す。第５の実施形態においては、配管２５と配管２６との両方に接続された配管２７の他に、配管２６に接続された新ガス専用配管３８が設けられている。新ガス専用配管３８は、レギュレータ８６と、バルブＢ−Ｖ２との間の配管２６に接続されている。
【０２６８】
新ガス専用配管３８は、複数のレーザ装置３０１〜３０ｎに対応する複数の配管３８１〜３８ｎに分岐している。配管３８１〜３８ｎの各々には、バルブＢ−Ｖ３が配置されている。配管３８１〜３８ｎは、それぞれ、配管２７１〜２７ｎに接続されている。配管２７１〜２７ｎに対する配管３８１〜３８ｎの接続位置よりも上流側の配管２７１〜２７ｎに、バルブＣ−Ｖ５が配置されている。配管２７１〜２７ｎに対する配管３８１〜３８ｎの接続位置よりも下流側の配管２７１〜２７ｎに、バルブＢ−Ｖ１が配置されている。
他の点については、図１６を参照しながら説明した第２の実施形態における構成と同様である。
【０２６９】
６．２  動作
配管２７は、ガス再生装置５０によるバルブＢ−Ｖ２及びバルブＣ−Ｖ２の制御に従い、レーザ装置３０１〜３０ｎに、新ガス又は再生ガスを選択的に供給する。これに対し、新ガス専用配管３８は、ガス再生装置５０による制御に関わらず、レーザ装置３０１〜３０ｎに新ガスを供給できるようになっている。
【０２７０】
各レーザ装置のバルブＢ−Ｖ３及びバルブＣ−Ｖ５は、レーザ管理制御部５５によって制御される。あるいは、バルブＢ−Ｖ３及びバルブＣ−Ｖ５は、各レーザ装置のガス制御部４７によって制御されてもよい。１つのレーザ装置において、バルブＢ−Ｖ３が閉じられ、バルブＣ−Ｖ５が開かれているときは、当該レーザ装置には、ガス再生装置５０によって選択された再生ガス又は新ガスが、配管２７から供給される。別の１つのレーザ装置において、バルブＢ−Ｖ３が開かれ、バルブＣ−Ｖ５が閉じられているときは、当該レーザ装置には、ガス再生装置５０による制御に関わらず、新ガス専用配管３８から新ガスが供給可能となる。
【０２７１】
例えば、複数のレーザ装置３０１〜３０ｎのレーザ性能パラメータを判定した結果、異常が検出されたレーザ装置が１台だけであった場合、ガス再生装置５０に問題があるのではなく、異常が検出された当該レーザ装置に問題があると考えられる。しかし、異常が検出された当該レーザ装置に問題があるとしても、定期メンテナンス日までは使用を続けたい場合があり得る。そのような場合、異常が検出された当該レーザ装置についてバルブＢ−Ｖ３を開き、バルブＣ−Ｖ５を閉じてもよい。これにより、異常が検出された当該レーザ装置には、ガス再生装置５０による制御に関わらず新ガスを供給可能とし、レーザ性能の低下を抑制し得る。
【０２７２】
６．２．１  ガス再生装置の異常判定の処理
図３８は、第５の実施形態においてレーザ管理制御部５５が行うガス再生装置５０の異常判定のフローチャートである。レーザ管理制御部５５は、以下の処理により、ガス再生装置５０の異常を判定する。
図３８に示される処理において、Ｓ１０及びＳ１３〜Ｓ１８の処理は、図８を参照しながら説明した第１の実施形態の処理と同様である。Ｓ１０とＳ１３との間に、図３８においてはＳ１１及びＳ１２の処理が行われる点で、第１の実施形態と第５の実施形態とは異なっている。
【０２７３】
Ｓ１１において、レーザ管理制御部５５は、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が１台であるか否かを判定する。レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が１台である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、当該１台のレーザ装置が異常であると判定し、処理をＳ１２に進める。レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が１台ではない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、処理をＳ１３に進める。
Ｓ１２において、レーザ管理制御部５５は、異常が検出されたレーザ装置の停止処理を行う。Ｓ１２の処理の詳細については、図３９を参照しながら後述する。
Ｓ１２の後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了する。
【０２７４】
６．２．１．１  異常が検出されたレーザ装置の停止処理
図３９は、図３８に示されるレーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の停止処理の詳細を示すフローチャートである。図３９に示される処理は、図３８に示されるＳ１２のサブルーチンとして、レーザ管理制御部５５によって行われる。以下の説明において、異常が検出された１台のレーザ装置の番号をｍとする。
【０２７５】
まず、Ｓ１２０において、レーザ管理制御部５５は、異常が検出された番号ｍのレーザ装置３０ｍのレーザ制御部３１に、レーザ性能の異常を通知する。
次に、Ｓ１２１において、レーザ管理制御部５５は、番号ｍのレーザ装置３０ｍについて、バルブＣ−Ｖ５を閉じ、バルブＢ−Ｖ３を開く。これにより、番号ｍのレーザ装置３０ｍにガス再生装置５０からバッファガスが供給されるときは、再生ガスではなく新ガスが供給されるようになる。なお、バルブＣ−Ｖ５は本開示における第１のバルブに相当し、バルブＢ−Ｖ３は本開示における第３のバルブに相当する。
【０２７６】
Ｓ１２０においてレーザ性能の異常を通知された番号ｍのレーザ装置３０ｍのレーザ制御部３１は、Ｓ１２２において、バルブＣ−Ｖ１を閉じ、バルブＥＸ−Ｖ２を開く。これにより、番号ｍのレーザ装置３０ｍから排出される排出ガスは、ガス再生装置５０には供給されず、装置外部に排気される。なお、異常が検出されたレーザ装置３０ｍから排出される排出ガスの再生を許容する場合には、Ｓ１２２の処理は行わなくてもよい。
【０２７７】
次に、Ｓ１２３において、レーザ管理制御部５５は、番号ｍのレーザ装置３０ｍのレーザ性能の異常を外部装置に通知する。外部装置は、例えば、表示装置５８を含む。表示装置５８は、番号ｍのレーザ装置３０ｍの異常を示す表示を行う。また、外部装置は、例えば、工場管理システム５９を含む。
【０２７８】
次に、Ｓ１２４において、レーザ管理制御部５５は、外部装置から番号ｍのレーザ装置３０ｍの停止ＯＫを示す信号を受信したか否かを判定する。番号ｍのレーザ装置３０ｍの停止ＯＫを示す信号を受信していない場合（Ｓ１２４：ＮＯ）、レーザ管理制御部５５は、番号ｍのレーザ装置３０ｍの停止ＯＫを示す信号を受信するまで待機する。この場合、番号ｍのレーザ装置３０ｍは、ガス再生装置５０から再生ガスを受入れることなく、またガス再生装置５０に排出ガスを供給することなく、レーザ発振を行う。番号ｍのレーザ装置３０ｍの停止ＯＫを示す信号を受信した場合（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、レーザ管理制御部５５は、処理をＳ１２５に進める。
【０２７９】
次に、Ｓ１２５において、レーザ管理制御部５５は、番号ｍのレーザ装置３０ｍについて、レーザ発振を停止させる。
Ｓ１２５の後、レーザ管理制御部５５は、本フローチャートの処理を終了し、図３８に示される処理に戻る。
【０２８０】
７．その他
図４０は、レーザ装置３０ｋに接続された露光装置１００の構成を概略的に示す。上述のように、レーザ装置３０ｋはレーザ光を生成して露光装置１００に出力する。
図４０において、露光装置１００は、照明光学系１４１と投影光学系１４２とを含む。照明光学系１４１は、レーザ装置３０ｋから入射したレーザ光によって、レチクルステージＲＴのレチクルパターンを照明する。投影光学系１４２は、レチクルを透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピースに結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置１００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスを製造することができる。
【０２８１】
上述の実施形態において、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が２台以上である場合にガス再生装置５０に異常があると判定しているが、本開示はこれに限定されない。Ｘを２以上の整数とし、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数がＸ台以上である場合にガス再生装置５０に異常があると判定してもよい。レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数がＸ台未満である場合にはガス再生装置５０に異常がないと判定してもよい。
【０２８２】
第５の実施形態において、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数が１台である場合に当該レーザ装置に異常があると判定しているが、本開示はこれに限定されない。Ｘを２以上の整数とし、レーザ性能パラメータの異常が検出されたレーザ装置の台数がＸ台未満である場合に、それらのレーザ装置に異常があると判定してもよい。
【０２８３】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０２８４】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【図１】
2019186651.tif 000003
【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２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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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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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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