JP4095095B2 - エキシマレーザ装置のガス補給方法 - Google Patents

Description

この発明は、縮小投影露光用光源、材料の微細加工、材料の表面改質等に用いられるエキシマレーザ装置に関し、特に長期にわたってレーザを安定に発振させるための改良に関する。

従来、ハロゲンガスを用いてエキシマレーザ装置を運転する場合、運転にしたがって電極材料の蒸発、レーザチャンバ構成材料との化学反応によりハロゲンガスが消費される。したがって、従来はハロゲンガスの消耗によるレーザ出力の低下を補うために次のような制御を行うようにしていた。

すなわち、レーザの出力はレーザを励起するためにコンデンサに蓄積しておいた電気エネルギーを放電空間に投入してレーザ媒質ガス中で放電することにより得るが、このコンデンサの充電電圧を大きくするとレーザ出力は増加する。従って、従来においてはレーザ出力を検出し、この検出にしたがって充電電圧値を制御することでレーザ出力を安定化するようにしている。この制御をパワーロック制御といい、この充電電圧を以下パワーロック電圧と呼ぶ。

しかしながら、この制御によっても長時間の運転を続けているとハロゲンガスの消耗によって発振効率が低下し、次第に充電電圧（パワーロック電圧）を高くしていかないと所定の出力を維持できなくなる。

そこで、従来は、或る所定の電圧以上に充電電圧が上昇したときに一定量のハロゲンガスを補給するようにして上記ハロゲンガスの消耗に対処するようにしている。

この従来技術におけるハロゲンガスの補強方法について、図２９〜図３１にしたがって説明する。

すなわち、図２９は一般的なフッ素系エキシマレーザ装置のガス補給にかかる構成部分を示すもので、この場合ガス注入用のボンベとして、バッファガス（Ｎｅ，Ｈｅ等）で希釈されたハロゲンガス（Ｆ2、Ｈｃｌなど）が充填されたボンベ４１、Ｋｒなどの希ガスが充填されたボンベ４２、Ｎｅ又はＨｅなどのバッファガスが充填されたボンベ４３を備えており、起動前のガス注入の際は開閉弁４４、４５、４６を開閉制御してレーザチャンバ４７に対するガス供給を行い、運転後のハロゲンガス補給の際は開閉弁４８、４９およびサブタンク５０を介してガス供給を行う。

すなわち、起動前のレーザチャンバ４７への新たなガス注入の際は、まず開閉弁５１、真空ポンプ５２によってレーザチャンバ４７内の旧ガスを排出する。次に開閉弁４５を介してボンベ４２からＫｒガスを４０torrレーザチャンバ４７に導入し、次に開閉弁４４を介してボンベ４１からＮｅガスで希釈されているＦ2ガスを８０torr導入し、最後に開閉弁４６を介してレーザチャンバ４７内の全圧が２５００torrになるように、ボンベ４３からＮｅガスを導入する。

かかるガス注入制御によって、この装置におけるレーザチャンバ４７内のガス組成は、Ｆ2：Ｋｒ：Ｎｅ＝4：40：2456(torr)、即ちＦ2：Ｋｒ：Ｎｅ＝0.16：1.60：98.24(%)の濃度割合となる。

このようにして、レーザチャンバ４７内に新ガスが充填されると、その後のレーザ運転時は図３０のフローチャートに示した手順にしたがってガス補給制御が行われる。

まず、エキシマレーザ装置が運転に先だって、目標レーザ出力Ｅc、最適制御充電電圧範囲Ｖm（Ｖmin〜Ｖmax）、１回分の制御における増減充電電圧ΔＶ、１回分の補給ガス量ΔＧとが予め設定される（ステップ５００）。

その後運転が開始されると、レーザ出力モニタ５３によって検出されたレーザ出力Ｅおよび充電電圧検出器５４によって検出された充電電圧Ｖが制御器５５に取り込まれる（ステップ５１０）。制御器５５は検出レーザ出力Ｅを目標レーザ出力Ｅcと比較し（ステップ５２０）、Ｅ＜Ｅcであれば、検出充電電圧Ｖを上記微小電圧ΔＶだけ上げて指令充電電圧Ｖaとし（ステップ５３０）、Ｅ＝Ｅcであれば、検出充電電圧Ｖをそのまま指令充電電圧Ｖaとし（ステップ５４０）、Ｅ＞Ｅcであれば、検出充電電圧Ｖを上記微小電圧ΔＶだけ下げて指令充電電圧Ｖaとする（ステップ５５０）。

さらに、制御器５５は前記指令充電電圧Ｖaを最適制御充電電圧範囲Ｖmの最大値Ｖmaxと比較し（ステップ５６０）、Ｖa≦Ｖmaxであれば再度上記ステップ５１０に戻って指令電圧Ｖaの制御を行う。しかし、Ｖa＞Ｖmaxのときはボンベ４１からＮｅガスを含むＦ2ガスを所定量ΔＧだけレーザチャンバ４７に補給するとともに（ステップ５７０）、レーザチャンバ４７内の全圧が所定の圧力を維持するように、ガスを一部排気するようにする（ステップ５８０）。

図３１（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、上記制御による、レーザ出力Ｅ、指令充電電圧Ｖa、ハロゲンガス（Ｆ2）濃度、希ガス（Ｋｒ）濃度についてのタイムチャートを示すもので、時間軸にはレーザのショット数をとっている。同図（ｂ）において、コンデンサへの充電電圧指令Ｖaが急に降下する各時点ｔ1〜ｔ6がハロゲンガスの補給時期に対応する。

ところが、上記従来手法によれば、ハロゲンガス補給用のガスボンベ４１には希ガス成分が含まれてはいない。しかも、この従来手法によれば、ガス補給の都度、レーザチャンバ４７内のガスの一部を排気して全圧を一定にするような制御（図３０R>０のステップ５８０）を行っているので、ガス補給が何度も行われるに伴い、図３１（ｄ）に示すように希ガス（Ｋｒ）が徐々に減少し、単純計算によっても１０回のガス補給で２０％のＫｒガスがなくなる。別言すれば、図３１（ｃ）に示すように、ハロゲンガス（Ｆ2）がガス補給に伴って徐々に過補給となることを意味する。また、過補給しないように１回の補給量ΔＧを小さく設定しても同図（ｃ）に示すように次第に補給間隔が詰まってくるために最終的にはガスのバランスが崩れてしまう。すなわち、上記従来手法によれば、ハロゲンガスを補給する毎に、レーザチャンバ４７内の混合ガスの最適組成バランスが崩れてゆき、コンデンサへの充電電圧をいくら制御してもレーザ出力を一定に維持する事ができなくなる。

また、従来技術によれば、ハロゲンガスはガスの最適組成バランスとは無関係な充電電圧比較に基づいて一定量ずつ補給するようにしているので、最適組成バランスを維持しづらく、外乱によってガスバランスを崩し易いという問題があった。

また、従来技術によれば、希ガスの注入制御を行っているものもあるが、間欠的に一定量の希ガスを注入する程度の制御しか行っていなかったので、レーザ出力の安定性に欠けるという問題があった。

また、従来技術によれば、ガス交換時期やメンテナンス時期が自動的に報知されるようにはしていなかったので、これをウィンドウの汚れやガスの劣化具合、レーザチャンバの寿命等からオペレータが判断しなくてはならず、経験の浅いオペレータには無理であった。

ところで、レーザ発振が停止している場合、レーザチャンバ内のガスはその経過時間にともなって自然劣化していく。しかし、従来技術においては、レーザ停止に対する対策がなされていなかったので、レーザ発振を開始する際、レーザ出力が安定しないという問題があった。これは、長時間のレーザ停止の場合に特に顕著に現れる。

この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、ガス補給を多く重ねていってもガスの最適組成バランスが崩れにくく、またガス補給時点やガス補給量を的確に決定し得るとともに、レーザを長期間停止させた場合も安定なレーザ出力を得ることができ、さらにガス交換時期やメンテナンス時期を自動的にかつ適格にオペレータに報知し得るエキシマレーザ装置のガス補給方法を提供することを目的とする。

第１発明では、レーザチャンバ内にハロゲンガス、希ガス、バッファガスを注入してレーザ発振を行うエキシマレーザ装置において、レーザ発振前、発振停止時間を算出し、該算出した発振停止時間が所定時間を超えていると、該算出した発振停止時間に基づいて希ガス及びバッファガスの混合ガスの注入量を算出し、該算出した注入量だけ前記混合ガスをレーザ発振前に注入するようにしたことを特徴とする（パワー補正サブルーチン１）。

かかる発明によれば、レーザ発振前、発振停止時間に応じた量だけ希ガス及びバッファガスを補給するようにしているので、レーザ停止中に自然劣化し低下する出力を元の適正な状態に戻してからレーザ発振を行うようにしている。

第２発明では、レーザ発振前は希ガス及びバッファガスの混合ガスの注入を行わず、レーザ発振直後、該レーザ発振中のレーザ出力が定格レーザ出力を超えている場合、充電電圧を検出し、該検出した充電電圧に応じて算出した量だけ希ガス及びバッファガスの混合ガスを注入するようにしている（パワー補正サブルーチン３）。

かかる第２発明によれば、レーザ発振前は希ガス及びバッファガスの注入は行わない。そして、レーザ発振直後、レーザ発振中のレーザ出力が定格レーザ出力を超えていると、検出した充電電圧に応じて算出した量だけ希ガス及びバッファガスを注入する。すなわち、レーザ出力が定格レーザ出力を超えているような場合は、通常充電電圧はかなり大きめの値となっており、このような場合に、該大きな充電電圧値に応じた多量の希ガス及びバッファガスを一気に注入することで、充電電圧値を一気に下げるようにしている。

第３発明では、レーザ発振前にガス交換要求信号が出力されている場合、現在の充填ガスにおける最初のパワーロック電圧を検出し、該検出値を所定の閾値と比較し、検出値が閾値より小さい場合は前回と同じガス組成でガス交換を行い、検出値が前記閾値より大きい場合は前記検出値と閾値との偏差に応じて希ガスおよびバッファガスの混合ガスの注入量を変更し、該変更した注入量によるガス組成をもってガス交換を行うようにしている（パワー補正サブルーチン１，パワー補正サブルーチン２）。

係る発明によれば、ガス交換の際、パワーロック電圧に応じてガス組成の変更を行うか否かを決定すると共に、ガス組成の変更を行う場合はパワーロック電圧に応じて希ガス及びバッファガスの注入量を決定するようにしている。

以下この発明を添付図面に示す実施例に従って詳細に説明する。

エキシマレーザ装置の運転を継続していくと、運転の経過にともなって、ハロゲンガスの消費、不純物の生成を原因としてレーザ出力が低下する。レーザ出力は、レーザガスを励起するためにコンデンサに充電した電気エネルギーを放電空間に投入してレーザ媒質ガスの中で放電させることにより得られる。

ここで、レーザ出力の低下を補う一般的な手段として、次のような３つの手法がある。 (1)コンデンサへの充電電圧Ｖを上げる。
(2)Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを注入して全圧を上げる。
(3)Ｆ2・Ｎｅ混合ガスを注入することによってＦ2ガスの減少分を補償する。

・第１の実施例
図１〜図７に従ってこの発明の第１の実施例について説明する。

図１はＫｒＦエキシマレーザのガス注入系の構成を示すもので、レーザチャンバ１に対するガスの注入は、バッファガスとしてのＮｅで希釈されたハロゲンガス（この場合はフッ素）Ｆ2が充填されたボンベ２と、バッファガスＮｅと希ガス（この場合はクリプトン）Ｋｒとが任意の混合比で充填されたボンベ３と、各ボンベからレーザチャンバ１までの各ガスの供給路上に配設されたガス注入開閉弁４、５から成る構成によって行われる。

また、レーザチャンバ１からのガスの排気は、ガス排気開閉弁６、および真空ポンプ７から成る構成によって行われる。

ボンベ２には、Ｆ2とＮｅとがＦ2：Ｎｅ＝5：95（%）の濃度割合で充填されており、またボンベ３にはＫｒとＮｅとがＫｒ：Ｎｅ＝1.5：98.5（%）の濃度割合で充填されているものとする。

発振機８は、パルス発振を行うための内部トリガ用の発振機であり、この発振機８からパルス信号としての発振指示信号が放電電源９に出力されると共に、この発振指示パルス信号に同期した信号Ｓが制御器１０に出力される。

放電電源９は、発振機８から入力される発振指示パルス信号に対応する周期でレーザチャンバ１内の２つの電極間で放電を行わせるものであり、制御器１０から入力される指令充電電圧Ｖに応じた電圧で充電回路において一旦充電をし、サイラトロン等のスイッチ素子の動作によって放電を行う。レーザチャンバ１内で放電が行われ、レーザガスが励起されると、図示しない光共振器によってレーザ発振が行われ、レーザ光が出力される。なお、放電はパルス発振として実行される。

出力モニタ１１は、出力されたレーザ光のエネルギーＥ（以下レーザ出力という）を検出すると共に、レーザ光が出力されたことも検出するもので、検出値Ｅは制御器１０に入力される。

フッ素濃度モニタ１２は、レーザチャンバ１内のフッ素濃度Ｆを検出するものであり、検出値Ｆは制御器１０に入力される。

圧力モニタ１３は、レーザチャンバ１内のガスの全圧Ｐを検出するものであり、検出値Ｐは制御器１０に入力される。

制御器１０は、出力モニタ１１の出力Ｅに基づいて後述するように指令充電電圧Ｖを演算し、これを放電電源９に出力し、放電電圧を制御する。また、制御器１０はレーザ運転前や運転中におけるガス交換やガス注入の際に、弁４乃至６の開閉を制御してレーザチャンバ１内のガス注入量が所定量になるように制御する。また、制御器１０は、フッ素濃度Ｆとガス全圧Ｐからフッ素分圧Ｆpを演算する。また、制御器１０は、パワーロック充電電圧（レーザ出力Ｅが規定値に達した時の充電電圧）Ｖpなどをモニタしており、これらのモニタ値を記憶する記憶テーブルを有している。

以下、図２〜図７のフローチャートに従って主に制御器１０が行なう第１の実施例の作用について説明する。

まず、以下に列記する各種パラメータ値を各所定の値に設定する（ステップ１００ａ）。

・Ｔt：出力補正下限時間…発振を停止して出力補正できる下限時間
発振停止時間が長いとレーザ出力が低下してくるので、発振停止時間がＴt時間を超えると、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを注入してレーザ出力の低下を補う
・Ｐa：注入終了全圧…ガス注入時の上限全圧
全圧がＰaを超えると、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスの注入を停止する
・Ｖc：Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入充電電圧…Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを注入すべき充電電圧の閾値
Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを前回注入後、充電電圧がＶc以上になった時からレーザ発振した時間がＴgを超えると、所定量のＫｒ・Ｎｅ混合ガスを注入する
・Ｔg：Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入間隔時間
Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを前回注入後、充電電圧がＶc以上になった時からレーザ発振した時間がＴgを超えると、所定量のＫｒ・Ｎｅ混合ガスを注入する
・Ｆc：目標フッ素分圧
・ΔＦc：目標フッ素分圧の許容幅（±ΔＦc）
・Ｅc：定格レーザ出力
・ΔＶc：充電電圧最小増減量
・Ｖa：充電電圧上限値
・Ｓc：１充填ガスの目標発振ショット数
・Ｄc：１充填ガスの目標充填時間
・Ｇn：Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入量

また、下記に列記する各変数は、上記ステップ１００ａで初期設定されるものではなく後述の処理で用いられるものであるが、各変数の定義をここで示しておく。

・ΔＶm：充電電圧の許容幅（±ΔＶm）
・Ｓt：Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスの注入間隔ショット数
・Ｓn：Ｆ2注入間隔ショット数
・λc：目標スペクトル線幅
・Δλc：目標スペクトル線幅の許容幅（±Δλc）
・Ｄt：前回の全ガス交換をしてからの経過時間
・Ｓt：現充填ガスの発振ショット数
・Ｖp：パワーロック充電電圧
・Ｓn：前回のＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入後からのショット数
・Ｆp：Ｆ2分圧
・ΔＦp：Ｆp−Ｆc
・Ｐb：メンテナンス要求のためのガス全圧に対する閾値
上記各種パラメータ値の設定が終了すると、手順は図３に示すパワー補正サブルーチン１に移行される（ステップ１０１ａ）。

このパワー補正サブルーチン１は、ガス交換および長時間停止によるレーザ出力の低下を補うためのルーチンである。

制御器１０は、まずガス交換要求信号の有無を調べ（ステップ１２０）、交換要求がある場合は、現在の充填ガスの最初のパワーロック電圧Ｖpを記憶テーブルから読み出し（ステップ１２９）、このパワーロック充電電圧ＶpをＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入充電電圧Ｖcと比較する（ステップ１３０）。この比較の結果、Ｖp≦Ｖcであれば、前回のガス交換時と同じガス組成でガス交換を行う（ステップ１３３）。しかし、Ｖp＞Ｖcの場合は、ΔＶ（＝Ｖp−Ｖc）に応じてＫｒ・Ｎｅ混合ガスの充填圧を変更したガス組成をもってガス交換を行う（ステップ１３２、１３３）。すなわちΔＶの値が大きくなればなるほどＫｒ・Ｎｅ混合ガスの充填圧を大きくしてガス交換を行う。

すなわち上記制御によれば、前回のレーザ発振時のＶpがＶcより高いとき、ΔＶに応じた量だけＫｒ・Ｎｅ混合ガスを追加してガス交換を行うようにしたので、ガス交換後のレーザ発振においては低いパワーロック充電電圧により所定のレーザ出力を得ることができる。

また、制御器１０は、ステップ１２０の判断でガス交換の要求がない場合は、まず発振停止時間Ｔを算出する。そして、この発振停止時間Ｔを出力補正下限時間Ｔtと比較し（ステップ１２３）、Ｔ≦Ｔtであれば元のメインルーチンに戻り、Ｔ＞Ｔtであれば発振停止時間Ｔに応じてＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入量Ｇnを算出する（ステップ１２４）。

次に、制御器１０は発振停止前の全圧Ｐpを記憶テーブルから読み出し（ステップ１２５）、前記算出したＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入量Ｇnと発振停止前の全圧Ｐpより注入後の全圧Ｐtを計算し（ステップ１２６）、該計算値Ｐtを注入終了全圧Ｐaと比較する。そして、計算値Ｐtが注入終了全圧Ｐaを超えている場合は、何もしないでメインルーチンに戻り、計算値Ｐtが注入終了全圧Ｐaを超えていなければ、ＫｒＮｅ混合ガスをＧnだけ注入する（ステップ１２７、１２８）。

すなわち上記制御によれば、発振停止時間Ｔに応じた量のＫｒ・Ｎｅ混合ガスをレーザ発振前に注入するようにしているので、発振停止中のガスの自然劣化によるレーザ出力の低下を未然に防ぐことができる。

なお、ステップ１３３で行なうガス交換、およびステップ１２８で行うＫｒ・Ｎｅ混合ガスの注入は、弁４または５を開く時間を制御することにより所望量のガス注入が行われるようになっている。このガス注入の際には、レーザチャンバ１内の全圧Ｐは圧力モニタ１３でモニタされ、この検出値Ｐに基づきレーザチャンバ１内の圧力が所定値になるよう弁４または５の開閉が制御される。また、ガス交換時のガス排気は、真空ポンプ７を起動し、弁６を開くことにより実行される。

以上のようにしてパワー補正サブルーチン１が終了すると、メインルーチンにおいて、レーザ発振を開始する（図２ステップ１０２）。このレーザ発振中、出力モニタ１１、放電電源９、圧力モニタ１３、フッ素濃度モニタ１２によってそれぞれ検出されたレーザ出力Ｅ、充電電圧Ｖ、全圧Ｐ、フッ素濃度Ｆが制御器１０に入力される（ステップ１０３）。

次に手順は図４に示すＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１に移行される（ステップ１０４ａ）。このＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１は、レーザ発振時間の経過に伴い低下する出力を補うためのルーチンである。

まず、充電電圧ＶがＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入充電電圧Ｖcと比較され（ステップ１４０）、Ｖ＞Ｖcであれば、前回のＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入後から充電電圧がＶc以上でレーザ発振した時間Ｔvを算出する（ステップ１４１）。そしてこの時間ＴvをＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入間隔時間Ｔgと比較し（ステップ１４２）、Ｔv＞Ｔgであれば、次に全圧Ｐと注入終了全圧Ｐaとを比較する（ステップ１４３）。そしてこの比較の結果、Ｐ＜ＰaであればＫｒ・Ｎｅ混合ガスを一定量注入した後（ステップ１４４）、メインルーチンに戻る。なお、ステップ１４０の比較でＶ≦Ｖcであるか、ステップ１４２の比較でＴv≦Ｔgであるか、ステップ１４３の比較でＰ≧Ｐaである場合は、何もしないでメインルーチンに戻る。

なお、上記ステップ１４４においては、弁５を一定時間開くことにより一定量のＫｒ・Ｎｅ混合ガスを注入するようにしている。

このように上記Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチンにおいては、充電電圧Ｖが所定の閾値Ｖcを超えた場合に、充電電圧が所定の時間間隔（Ｔg）の間前記閾値以上となっている状態に対応する所定量だけＫｒ・Ｎｅ混合ガスを注入するようにしているので、一定量のガス供給制御においても希ガス、バッファガス注入による正確且つ高精度のレーザ出力一定制御をなし得る。

以上のようにしてＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１の処理が終了すると、次にＦ2濃度Ｆと全圧Ｐからフッ素分圧Ｆpを算出し（図１ステップ１０５）、このＦ2分圧Ｆpと目標Ｆ2分圧Ｆcとの差ΔＦpを算出し（ステップ１０６）、この差ΔＦpを目標Ｆ2分圧の許容幅ΔＦcと比較し（ステップ１０７）、｜ΔＦp｜≧ΔＦcであれば図５に示すＦ2注入サブルーチン１に進み（ステップ１０８ａ）、｜ΔＦp｜＜ΔＦcであれば図６R>６に示す充電電圧指令サブルーチンに進む（ステップ１０９）。

図５のＦ2注入サブルーチン１では、全圧Ｐと注入終了全圧Ｐaとを比較し（ステップ１５０）、Ｐ≧Ｐaであればメインルーチンに戻り、Ｐ＜Ｐaであれば先に計算したΔＦpに応じて注入量Ｇtを算出し（ステップ１５１）、該計算した注入量ＧtだけＦ2ガスを注入してメインルーチンに戻る（ステップ１５２）。

このように、Ｆ2ガス注入サブルーチン１においては、Ｆ2ガス分圧Ｆpを検出し、該検出した分圧値Ｆpに応じてハロゲンガスの補給量を決定するようにしているので、実際のハロゲンガスの減少分だけ正確にハロゲンガスを供給することができる。

なお、この場合はΔＦpに応じた量だけＦ2ガスを注入するようにしたが、ΔＦpにかかわらず、常に所定量のＦ2ガスを注入してもよい。また、この実施例ではＦ2分圧を定値制御するようにしているが、Ｆ2濃度を定値制御するようにしても良い。

以上のようにして、Ｆ2注入サブルーチン１が終了すると、手順は充電電圧指令サブルーチンに移行される。

図６に示す充電電圧指令サブルーチンは、レーザ出力Ｅに応じた充電電圧Ｖを設定するためのルーチンである。この充電電圧指令サブルーチンにおいては、検出されたレーザ出力Ｅを定格レーザ出力Ｅcと比較し（ステップ１６０）、Ｅ＜Ｅcであればレーザ出力を定格出力まで上昇させるべく充電電圧Ｖに増減量ΔＶcを加え（ステップ１６１）、該加算結果（Ｖ＋ΔＶc）を指令充電電圧Ｖとして放電電源３に出力する（ステップ１６３）。また、前記ステップ１６０の比較結果がＥ＝Ｅcであれば、検出された充電電圧Ｖが指令充電電圧として放電電源３に出力される（ステップ１６３）。さらに、前記ステップ１６０の比較結果がＥ＞Ｅcであれば、レーザ出力を定格出力まで下降させるべく充電電圧Ｖから増減量ΔＶcが減算され（ステップ１６１）、該減算結果（Ｖ−ΔＶc）が指令充電電圧Ｖとして放電電源３に出力される（ステップ１６３）。

以上のようにして充電電圧指令サブルーチンが終了すると、充電電圧Ｖが充電電圧上限値Ｖaと比較され（ステップ１１０）、この結果Ｖ≦Ｖaであれば手順は再びステップ１０３に移行されて前記と同様な処理が行われるが、前記比較結果がＶ＞Ｖaであればレーザ発振を停止して図７に示すガス交換要求信号出力サブルーチンに進む。

このガス交換要求信号出力サブルーチンは、ガス交換要求信号、レーザチャンバ１のウィンドウ交換要求信号、メンテナンス要求信号を出力するためのサブルーチンである。

図７に示すガス交換要求信号出力サブルーチンにおいては、まず制御器１０からガス交換要求信号が出力され（ステップ１７０）、これにより指令充電電圧Ｖが許容範囲外となったことがオペレータに警告されるとともに、ガス交換を促す表示や警告音が発せられる。

つぎに、制御器１０は、現充填ガスの発振ショット数Ｓt、ガス充填時間（日数）Ｄtを算出する（ステップ１７１）。そして、これら発振ショット数Ｓtをー充填ガスの発振ショット数の下限値Ｓcと比較し（ステップ１７２）、Ｓt≧Ｓcであればメインルーチンに戻り、Ｓt＜Ｓcであれば先に求めたガス充填時間Ｄtをー充填ガスの充填時間の下限値と比較する（ステップ１７３）。この比較の結果、Ｄt≧Ｄcであればメインルーチンに戻り、Ｄt＜Ｄcであれば次に、ガス全圧Ｐを閾値Ｐbと比較する（ステップ１７４）。そして、Ｐ＜Ｐbである場合はメインルーチンに戻り、Ｐ≧Ｐbであれば今回のガス交換がウィンドウ交換後の最初のガス交換であるか否か（別言すれば現在のガスがウィンドウ交換後に最初に充填したガスであるか否か）を確認する（ステップ１７５）。そして、最初のガス交換でない場合は、ウィンドウ交換要求信号を出力してその旨の報知動作を行うことによって、ウィンドウ交換を行わせてメインルーチンに戻る（ステップ１７７）。また、最初のガス交換である場合は、メンテナンス要求信号を出力してその旨をオペレータに報知して保守点検を行わせてからメインルーチンに戻る（ステップ１７６）。

このようにこの第１の実施例においては、レーザ発振前は、発振停止時間Ｔに応じてＫｒ・Ｎｅ混合ガスを注入することにより長時間停止によるレーザ出力低下を補う。また、レーザ発振後は、充電電圧に基づいてＫｒ・Ｎｅ混合ガスの注入を行うと共にＦ2ガスの分圧値に基づきＦ2ガスを補償し、さらに充電電圧が所定の上限値まで上昇するまではレーザ出力と定格レーザ出力の比較に応じて充電電圧を増減させるというレーザ出力補償制御を行っている。

・第２の実施例
つぎに、第１の実施例の変形である第２の実施例について図８〜図１０のフローチャートを参照して説明する。

この第２の実施例は、先の第１の実施例の図２のメインルーチンのパワー補正サブルーチン１をパワー補正サブルーチン２（図８ステップ１０１ｂ）に変更すると共に、レーザ発振後のパワー補正としてパワー補正サブルーチン３（ステップ１０１ｃ）を追加したものでありその他は第１の実施例と同様である。重複する説明は省略する。

図９に示すパワー補正サブルーチン２は、先の第１の実施例のパワー補正サブルーチン１のステップ１２１〜ステップ１２８を省略したものである。

すなわち、制御器１０は、まずガス交換要求信号の有無を調べ（図９ステップ１２０）、交換要求がある場合は、現在の充填ガスの最初のパワーロック電圧Ｖpを記憶テーブルから読み出し（ステップ１２９）、このパワーロック充電電圧ＶpをＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入充電電圧Ｖcと比較する（ステップ１３０）。この比較の結果、Ｖp≦Ｖcであれば、前回のガス交換時と同じガス組成でガス交換を行う（ステップ１３３）。しかし、Ｖp＞Ｖcの場合は、ΔＶ（＝Ｖp−Ｖc）に応じてＫｒ・Ｎｅ混合ガスの充填圧を変更してガス交換を行う（ステップ１３２、１３３）。

また、制御器１０は、ステップ１２０でガス交換の要求がない場合は、メインルーチンに復帰する。

図１０に示すパワー補正サブルーチン３はレーザ発振後に行われる手順であり、レーザの長時間停止によるレーザ出力の低下を補うためのものであり、先のパワー補正サブルーチン２で省略した前記第１の実施例のパワー補正サブルーチン１のステップ１２１〜ステップ１２８の代用手順である。

このパワー補正サブルーチン３においては、レーザ出力Ｅが定格レーザ出力Ｅcに達したときの充電電圧Ｖを検出し（ステップ１８０〜１８２）、Ｖ＞Ｖcの場合にこの充電電圧に応じてＫｒ・Ｎｅ混合ガスの注入量Ｇnを算出し（ステップ１８３）、該算出した量ＧnだけＫｒ・Ｎｅ混合ガスを注入し、その後メインルーチンに復帰する。

すなわち、この第２の実施例においては、レーザが長時間停止した場合においても、Ｋｒ・Ｎｅを注入せずにレーザ発振を開始し、その後のレーザ発振後充電電圧値に応じた量だけＫｒ・Ｎｅ混合ガスを一気に注入するようにしている。したがって、レーザの長時間停止によって充電電圧Ｖが最初から高いような状態にあったとしても、該大きな充電電圧値に応じた多量の希ガス及びバッファガスを一気に注入することができ、一定量ガス注入する従来方式に比べ充電電圧値を一気に下げることができる。

なお、この第２の実施例において、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入量Ｇnを先の第１の実施例同様、発振停止時間Ｔから算出するようにしてもよい。また、レーザ発振中に数TorrのＫｒ・Ｎｅ混合ガスを１回で注入すると、レーザ出力の変動が大きくなるため、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入量Ｇnが３Torr以上の場合は数回に分けて注入するようにしたほうがよい。

・第３の実施例
この発明の第３の実施例を図１１〜図１２に従って説明する。

この第３の実施例においては、先の第１の実施例のＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１（図２ステップ１０４ａ）を図１２に示すＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン２（図１１ステップ１０４ｂ）に入れ替えるようにしている。また、ステップ１００ｂで初期設定するパラメータにＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入量Ｇnを追加するようにしている。その他は、先の第１の実施例と全く同じである。

すなわち、図１２のＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン２においては、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入後からのレーザショット数Ｓnを算出し（ステップ１９０）、このショット数ＳnとＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入間隔ショット数Ｓt（固定値）とを比較し（ステップ１９１）、Ｓn≦Ｓtであればメインルーチンに戻り、Ｓn＞Ｓtであれば、Ｋｒ・Ｎｅ混合を先に初期設定した一定量Ｇnだけ注入してメインルーチンに戻る（ステップ１９２）。

すなわち、このＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン２においては、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを前回注入してからのレーザショット数を演算し、該ショット数が所定の閾値を超えると前記混合ガスを注入するようにしているので、レーザ発振速度に直接関係のあるレーザショット数に基づき希ガスの注入が行われ、正確且つ高精度のレーザ出力一定制御をなし得る。

・第４の実施例
この発明の第４の実施例を図１３〜図１５に従って説明する。

図１３に示す第４の実施例では、先の図１の構成にＫｒ・Ｎｅ混合ガス供給用のマスフローコントローラ（質量流量制御装置）１４および開閉弁１５を追加するようにしている。

すなわち、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガスを１回に数Torr注入すると、レーザ出力が変動する。この変動は１回の注入量が少ないほど少なくなる。開閉弁４による注入では、１Torr程度の注入が最小であるが、マスフローコントローラ１４を用いるようにすれば、より微量の注入が可能になりレーザ出力の変動を抑えることができる。これがマスフローコントローラ１４を用いる理由である。

図１４にこの第４の実施例のメインルーチンを示す。この第４の実施例においては、第１の実施例のＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１を図１５に示すＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン３（図１４ステップ１０４ｃ）に入れ替えている。また、ステップ１００ｃで初期設定するパラメータに充電電圧の許容幅ΔＶmを追加するようにしている。その他は、先の第１の実施例と同じである。

図１５のＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン３においては、充電電圧ＶとＫｒ・Ｎｅ混合ガス注入充電電圧Ｖcとの差ΔＶ（＝Ｖ−Ｖc）を求め（ステップ２００）、該差ΔＶを充電電圧の許容幅ΔＶmと比較する（ステップ２０１）。この比較の結果、｜ΔＶ｜＞ΔＶmであれば、ΔＶに応じてＫｒ・Ｎｅ混合ガスのマスフローコントローラ流量を変更した後（ステップ２０２）メインルーチンに戻り、｜ΔＶ｜≦ΔＶmである場合はなにもしないでメインルーチンに戻る。

・第５の実施例
この発明の第５の実施例を図１６〜図１８に従って説明する。

図１６に示す第５の実施例では、先の図１の構成にＦ2ガス供給用のマスフローコントローラ１６および開閉弁１７を追加するようにして、フッ素ガス注入によるレーザ出力の変動を防止するようにしている。

すなわち、この第５の実施例では、マスフローコントローラ１６によって供給するハロゲンガスの質量流量が所望の一定値になるようにガス補給路を通過するガス量を制御するようにしている。

図１７はこの第５の実施例によるメインルーチンを示すものであり、先の第１の実施例のＦ2ガス注入サブルーチン１を図１８に示すＦ2ガス注入サブルーチン２（図１７ステップ１０８ｂ）に入れ替えるようにしている。その他は先の第１の実施例と全く同じである。

図１８に示すＦ2ガス注入サブルーチン２においては、ΔＦp（＝Ｆp−Ｆc）に応じて供給するフッ素ガスのマスフローコントローラ１６での流量を変更するようにしている。

・第６の実施例
この第６の実施例においては、図１におけるフッ素濃度モニタ１２も後の実施例で採用されるスペクトル幅モニタ２０も設けてはいない。すなわち、この第６実施例においては、Ｆ2の不足をフッ素ガスを注入してからのレーザショット数によって推定し、Ｆ2の不足と判定した場合は予め設定した一定量だけフッ素を供給するようにしている。

図２０は、この第６の実施例におけるメインルーチンを示すもので、この実施例では第１の実施例のフッ素注入処理手順（ステップ１０５〜ステップ１０８ａ）をステップ２２０〜ステップ２２２の処理に置き換えるようにしている。また、ステップ１００ｄのパラメータの初期設定において、Ｆ2ガスの注入量Ｇtを設定するようにしている。その他は第１の実施例と全く同じである。

すなわち、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１が終了すると（ステップ１０４ａ）、前回フッ素ガスを注入してからのショット数Ｓtを算出し（ステップ２２０）、この算出値ＳtとＦ2注入間隔ショット数Ｓhと比較する（ステップ２２１）。そして、Ｓt≧ＳhであればＦ2ガスを先に設定した一定量Ｇtだけ注入し（ステップ２２２）、Ｓt＜Ｓhであれば次のステップを実行する。

・第７の実施例
第７の実施例を図２１〜図２５に従って説明する。

この第７の実施例においては、フッ素濃度モニタの代わりにスペクトル線幅モニタ２０を設置するようにしており、このような実施例は狭帯域化されたレーザに適用される。

すなわち、狭帯域レーザにおいては、スペクトル線幅を所定の値以下にする必要があるが、スペクトル線幅を狭くしていくとレーザ発振効率が低下してくる。このため、スペクトル線幅は前記所定の値付近になるように制御してレーザ発振すると有効である。

ここで、本発明者等はスペクトル線幅λはフッ素分圧Ｆpと相関が大きいことに着目し、ハロゲンガスの分子数と比例関係にあるスペクトル線幅λに応じてハロゲンガス注入量を決定するようにしている。すなわち、スペクトル線幅を所定の目標値になるように制御する場合、ハロゲンガスが消費されるに伴ってスペクトル線幅は狭くなるので、この場合スペクトル線幅が太くなるようハロゲンガス供給量を増加させる。また、スペクトル線幅が太くなった場合は、スペクトル線幅を細くするようハロゲンガス供給量を減少させる。

図２２はＦ2濃度とスペクトル線幅との関係を表す実験結果を示し、図２３はＦ2分圧とスペクトル線幅との関係を表す実験結果を示している。これらのグラフを見ると、図２２に示すＦ2濃度とスペクトル線幅との間には相関は現れてはいないが、図２３に示すＦ2分圧とスペクトル線幅との間には明らかに比例関係が現れている。

そこで本発明者等は、これらの実験結果から「線幅はＦ2分子数（Ｆ2分圧に比例）に比例する。しかし、混合気体中での％濃度は他の気体の増減によっても変化するため分子すなわちスペクトル線幅を正確には反映しない」と結論した。

このことは気体の状態方程式からも証明できる。

今、混合気体中の各気体の分圧をＰi（i=〜n）、混合気体中の各気体の分子数をＮi（i=〜n）、レーザチャンバ内体積をｖ、気体定数をＲ、気体温度をｔとすれば、下式が成立する。

ΣＰi・ｖ＝ΣＮi・Ｒ・ｔ …(1)
ここで、ある気体を追加して分子数をＮj＋δＮに増加したことを想定すると、上記(1)式より下記(2)式を得ることができる。

（Ｐ1＋Ｐ2＋…＋Ｐj…＋Ｐi＋δＰ）×ｖ
＝（Ｎ1＋Ｎ2＋…＋Ｎj…＋Ｎi＋δＮ）×Ｒ×ｔ …(2)
(2)式から(1)式を引けば下記(3)式を得ることができる。

δＰ×ｖ＝δＮ×Ｒ×ｔ
ここで、ｖ，Ｒ，ｔは全て定数であるから混合気体中での各気体に注目したとき、その気体の分子数の増分と分圧の増分が比例することが判り、気体の供給による発振線幅の増加量を定量的に予測可能となる。

図２４は、この第７の実施例におけるメインルーチンを示すもので、この実施例では第１の実施例のフッ素注入処理手順（ステップ１０５〜ステップ１０８ａ）をステップ２３０、ステップ２３１、ステップ１０８ｃの処理に置き換えている。また、ステップ１００ｅのパラメータの初期設定において、目標スペクトル線幅λcおよびスペクトル線幅の許容幅Δλcを設定するようにしている。その他は全く同じである。

すなわち、レーザ発振が開始されると（ステップ１０２）、このレーザ発振中、出力モニタ１１、放電電源９、圧力モニタ１３、スペクトル線幅モニタ２０によってそれぞれ検出されたレーザ出力Ｅ、充電電圧Ｖ、全圧Ｐ、スペクトル線幅λが制御器１０に入力される（ステップ１０３´）。

その後、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１が終了すると（ステップ１０４）、検出されたスペクトル線幅λと目標スペクトル線幅λcとの差Δλが算出され（ステップ２３０）、この差Δλが線幅の許容幅Δλcと比較される（ステップ２３１）。そして、この比較において、｜Δλ｜≧Δλcであれば図２５に示すＦ2注入サブルーチン３に進み（ステップ１０８ｃ）、｜Δλ｜＜Δλcであれば次のステップに進んで充電電圧指令サブルーチンを実行する。

図２５のＦ2注入サブルーチン３においては、全圧Ｐを注入終了全圧Ｐaと比較し（ステップ２４０）、Ｐ＜Ｐaであれば先に計算したΔλに基づきＦ2ガス注入量を算出し（ステップ２４１）、該算出した量だけＦ2ガスを注入する（ステップ２４２）。すなわち、Δλと注入量Ｇtは略反比例関係にあり、線幅λが目標値より小さい場合はスペクトル線幅が太くなるようハロゲンガス供給量を増加させ、、スペクトル線幅が目標値より太くなった場合は、スペクトル線幅を細くするようハロゲンガス供給量を減少させる。

なお、先のステップ２４０の比較で、Ｐ≧Ｐaである場合はメインルーチンに戻る。

以下の処理は先の第１の実施例と同様である。

・第８の実施例
第８の実施例を図２６〜図２８に従って説明する。

この第８の実施例においては、図２６に示すように、先の第７の実施例同様、スペクトル線幅モニタ２０を設置するとともに、Ｆ2ガスの供給用にマスフローコントローラ１６を用いるようにしている。

図２７はこの第８の実施例におけるメインルーチンを示すもので、この第８の実施例ではレーザ発振開始後（ステップ１０２）、線幅比較によるＦ2ガスの注入制御を行うと共に（ステップ２２９〜２３１、１０８ｃ）、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１の後に（ステップ１０４ａ）、再度線幅比較によるＦ2ガスの注入制御を行うようにしている。その他は第７の実施例と同様である。

すなわち、レーザ発振が開始される（ステップ１０２）、スペクトル線幅λが検出され（ステップ２２９）、該検出されたスペクトル線幅λと目標スペクトル線幅λcとの差Δλが算出され（ステップ２３０）、この差Δλが線幅の許容幅Δλcと比較される（ステップ２３１）。そして、この比較において、｜Δλ｜≧Δλcであれば先の図２５に示したＦ2注入サブルーチン３に進み（ステップ１０８ｃ）、｜Δλ｜＜Δλcであれば次のステップ１０３´に進む。

図２５のＦ2注入サブルーチン３においては、全圧Ｐを注入終了全圧Ｐaと比較し（ステップ２４０）、Ｐ＜Ｐaであれば先に計算したΔλに基づきＦ2ガス注入量を算出し（ステップ２４１）、該算出した量だけＦ2ガスを注入する（ステップ２４２）。

また、Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１が終了すると（ステップ１０４ａ）、再度、検出されたスペクトル線幅λと目標スペクトル線幅λcとの差Δλが算出され（ステップ２５０）、この差Δλが線幅の許容幅Δλcと比較される（ステップ２５１）。そして、この比較において、｜Δλ｜≧Δλcであれば図２８R>８に示すＦ2注入サブルーチン４に進み（ステップ１０８ｄ）、｜Δλ｜＜Δλcであれば次のステップに進んで充電電圧指令サブルーチンを実行する（ステップ１０９）。

図２８のＦ2注入サブルーチン４においては、Δλに応じてマスフローコントローラ１６を通過するＦ2ガス流量を変更する（ステップ２６０）。

なお、本発明においては、バッファガスとしてＨｅあるいはＮｅとＨｅの混合ガス、またハロゲンガスとしてＨＣｌ、また希ガスとしてＸｅ、Ａｒを用いるようにしてもよい。

また、実施例ではＫｒ・Ｎｅの混合ガスを１つのボンベに充填するようにしたが、これらをそれぞれ別のボンベに充填し、レーザチャンバ内部において所定の混合比となるように制御するようにしてもよい。

以上説明したようにこの発明によれば、レーザ発振前、発振停止時間に応じた量だけ希ガス及びバッファガスを補給するようにしているので、レーザ停止中に自然劣化するレーザの出力低下を元の適正な状態に戻してからレーザ発振を行うことができ、これによりレーザ発振初期から安定なレーザ出力を得ることができる。

またこの発明によれば、レーザ発振直後に所望のレーザ出力となるよう充電電圧を制御し、所望のレーザ出力となった時の充電電圧を検出し、検出した充電電圧に応じて算出した量だけ希ガスまたはバッファガスを注入するようにしているので、充電電圧が最初から高いような状態においても該大きな充電電圧値に応じた多量の希ガスまたはバッファガスを一気に注入することができ、一定量ガス注入する従来方式に比べ充電電圧値を一気に下げることができる。

またこの発明によれば、レーザチャンバ内のハロゲンガス分圧を検出し、該検出した分圧値に応じてハロゲンガスの補給量を決定するようにしているので、ハロゲンガスの減少分だけ正確にハロゲンガスを供給することができる。

またこの発明によれば、前記ハロゲンガス分圧と比例関係にある発振スペクトル線幅を検出し、該検出した線幅値と目標スペクトル線幅の差に応じてハロゲンガスの注入量を決定するようにしたので、目標スペクトル線幅を維持しつつ正確な量のハロゲンガスを供給することができる。

またこの発明によれば、レーザ発振前にガス交換要求信号が出力されている場合、現在の充填ガスにおける最初のパワーロック電圧に応じて希ガス、バッファガスに関するガス組成を変更するようにしているので、たとえば最初のパワーロック電圧が高いとき、前回のガス組成に対し希ガス、バッファガスが追加されたガス組成によるガス交換が行われるので、レーザ発振開始時、比較的低い充電電圧から所定のレーザ出力を得ることができる。

またこの発明によれば、レーザ発振後、充電電圧が所定の閾値を超えた場合に、前回の希ガス及びバッファガスの混合ガスを注入した後に充電電圧が前記閾値以上で発振した時間が所定の時間間隔を超えた時点で前記混合ガスを所定量注入するようにしているので、一定量のガス供給制御においても希ガス、バッファガス注入による正確且つ高精度のレーザ出力一定制御をなし得る。

またこの発明によれば、希ガス及びバッファガスの混合ガスの注入を質量流量制御器によって行うとともに、レーザ発振後パワーロックするための充電電圧を検出し、該検出した充電電圧と充電電圧の閾値の差に応じて前記混合ガスの注入流量を変更するようにしているので、希ガス、バッファガス注入による正確且つ高精度のレーザ出力一定制御をなし得る。

またこの発明によれば、希ガス及びバッファガスの混合ガスを前回注入してからのレーザショット数を演算し、該ショット数が所定の閾値を超えると前記混合ガスを注入するようにしているので、レーザ発振速度に直接関係のあるレーザショット数に基づき希ガスの注入が行われ、正確且つ高精度のレーザ出力一定制御をなし得る。

またこの発明によれば、現充填ガスの発振ショット数または現充填ガスの充填時間またはレーザチャンバ内ガス圧またはレーザチャンバのウィンドウ交換後のガス充填回数に応じてウィンドウ交換信号又はメンテナンス要求信号が自動的に出力されるようにしているので、メンテナンスやウィンドウ交換の適正な時期をオペレータが認知することができる。

この発明の第１、第２及び第３実施例に用いられるブロック図。 第１実施例の全体的動作を示すメインルーチンフローチャート。 パワー補正サブルーチン１を示すフローチャート。 Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン１を示すフローチャート。 Ｆ2注入サブルーチン１を示すフローチャート。 充電電圧指令サブルーチンを示すフローチャート。 ガス交換要求信号出力サブルーチンを示すフローチャート。 この発明の第２実施例を示すメインルーチンフローチャート。 パワー補正サブルーチン２を示すフローチャート。 パワー補正サブルーチン３を示すフローチャート。 この発明の第３実施例を示すメインルーチンフローチャート。 Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン２を示すフローチャート。 この発明の第４実施例を示すブロック図。 この発明の第４実施例を示すメインルーチンフローチャート。 Ｋｒ・Ｎｅ混合ガス注入サブルーチン３を示すフローチャート。 この発明の第５実施例を示すブロック図。 この発明の第５実施例を示すメインルーチンフローチャート。 Ｆ2注入サブルーチン２を示すフローチャート。 この発明の第６実施例を示すブロック図。 この発明の第６実施例を示すメインルーチンフローチャート。 この発明の第７実施例を示すブロック図。 Ｆ2濃度とスペクトル線幅の関係の実験結果を示すグラフ。 Ｆ2分圧とスペクトル線幅の関係の実験結果を示すグラフ。 この発明の第７実施例を示すメインルーチンフローチャート。 Ｆ2注入サブルーチン３を示すフローチャート。 この発明の第８実施例を示すブロック図。 この発明の第８実施例を示すメインルーチンフローチャート。 Ｆ2注入サブルーチン４を示すフローチャート。 従来のガス補給の制御構成を示す図。 従来のガス補給制御を示すフローチャート。 従来のガス補給制御による各種状態量を示すグラフ。

符号の説明

１…レーザチャンバ
２…Ｆ2ボンベ
３…Ｋｒ・Ｎｅボンベ
４…開閉弁
５…開閉弁
６…開閉弁
７…真空ポンプ
８…発振機
９…放電電源
１０…制御器
１１…出力モニタ
１２…フッ素濃度モニタ
１３…圧力モニタ
１４…マスフローコントローラ
１６…マスフローコントローラ
２０…スペクトル線幅モニタ

Claims (5)

1. レーザチャンバ内にハロゲンガス、希ガス、バッファガスを注入してレーザ発振を行うエキシマレーザ装置において、
   レーザ発振前、発振停止時間を算出し、該算出した発振停止時間が所定時間を超えていると、該算出した発振停止時間に基づいて希ガス及びバッファガスの混合ガスの注入量を算出し、該算出した注入量だけ前記混合ガスをレーザ発振前に注入するようにしたことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス補給方法。
2. 前記混合ガス注入後の全圧を予測計算し、該計算した全圧が所定値に満たないときにのみ前記算出した注入量だけ前記混合ガスを注入する請求項１記載のエキシマレーザ装置のガス補給方法。
3. レーザチャンバ内にハロゲンガス、希ガス、バッファガスを注入してレーザ発振を行うエキシマレーザ装置において、
   レーザ発振前は希ガス及びバッファガスの混合ガスの注入を行わず、レーザ発振後、該レーザ発振中のレーザ出力が定格レーザ出力を超えた時、充電電圧を検出し、該検出した充電電圧に応じて算出した量だけ希ガス及びバッファガスの混合ガスを注入するようにしたことを特徴とするエキシマレーザ装置のガス補給方法。
4. レーザチャンバ内にハロゲンガス、希ガス、バッファガスを注入してレーザ発振を行うエキシマレーザ装置において、
   レーザ発振前にガス交換要求信号が出力されている場合、現在の充填ガスにおける最初のパワーロック電圧を検出し、該検出値を所定の閾値と比較し、検出値が閾値より小さい場合は前回と同じガス組成でガス交換を行い、検出値が前記閾値より大きい場合は前記検出値と閾値との偏差に応じて希ガスおよびバッファガスの混合ガスの注入量を変更し、該変更した注入量によるガス組成をもってガス交換を行うようにしたエキシマレーザ装置のガス補給方法。
5. 前記ガス交換要求信号は、充電電圧が充電電圧の上限値を超えたときに出力される請求項４記載のエキシマレーザ装置のガス補給方法。

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