JP2011210704A - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＵＶ光出力を安定化する。
【解決手段】ドライバレーザから出力されたレーザ光をもとに極端紫外光をバースト出力する極端紫外光生成装置であって、過去にバースト出力された極端紫外光のパラメータログをもとに、バースト出力される極端紫外光の少なくとも１パルス目を含む１パルス以上の先頭側パルスエネルギーのエネルギー制御を行うエネルギー制御部を備えてもよい。
【選択図】図１

Description

本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するための装置に関する。

近年、半導体プロセスの微細化に伴って光リソグラフィにおける微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、たとえば、３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。

ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲットにレーザビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：レーザ励起プラズマ）方式装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）方式装置との３種類がある。

米国特許出願公開第２００８／０１４９８６２号明細書 特許第３７７５８４０号明細書

概要

本開示の一態様による極端紫外光生成装置は、ドライバレーザからバースト発振して出力したレーザ光をもとに極端紫外光をバースト出力する極端紫外光生成装置であって、先にバースト出力された極端紫外光の直前のパラメータログをもとに、次にバースト出力される極端紫外光の少なくとも１番目を含む１以上の先頭側パルスエネルギーのエネルギー制御を行うエネルギー制御部を備えてもよい。

本開示の別の態様による極端紫外光生成装置は、トリガ信号によって発振するドライバレーザから出力されたレーザ光をもとに極端紫外光をバースト出力する極端紫外光生成装置であって、過去にバースト出力された極端紫外光のパラメータログを記憶する第１の記憶装置と、バースト出力時のトリガ信号の時間間隔を計時するタイマと、前記タイマの前記計時した時間間隔と前記記憶装置の前記パラメータログをもとにＥＵＶパルスエネルギー制御量を演算する演算装置と、前記ＥＵＶパルスエネルギー制御量にもとづいてドライバレーザのレーザエネルギーを制御するエネルギー制御装置と、を備えてもよい。

図１は、この開示の実施の形態１による極端紫外光生成装置の構成を示す模式図である。 図２は、連続バースト発光時の理想的なＥＵＶパルスエネルギーの時間変化を示す図である。 図３は、バースト発光時にフィードバック制御を行わない場合におけるＥＵＶパルスエネルギーの時間変化を示す図である。 図４は、ＥＵＶ光源コントローラによるエネルギー制御処理を含む全体フローチャートである。 図５は、図４に示したエネルギー制御処理手順を示すフローチャートである。 図６は、図５に示したバースト先頭制御処理手順を示すフローチャートである。 図７は、図５に示したフィードバック制御処理手順を示すフローチャートである。 図８は、連続バースト発光時における信号変化を示すタイムチャートである。 図９は、図８に示した２つのバースト発光間における信号変化を時間的に拡大したタイムチャートである。 図１０は、この開示の実施の形態１による制御量読出処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、この開示の実施の形態１による制御量更新処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、この開示の実施の形態２による関係テーブルの一例を示す表である。 図１３は、この開示の実施の形態３による制御量読出処理手順を示すフローチャートである。 図１４は、この開示の実施の形態３による制御量更新処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、この開示の実施の形態４による制御量読出処理手順を示すフローチャートである。 図１６は、この開示の実施の形態４による制御量更新処理手順を示すフローチャートである。 図１７は、この開示の実施の形態５による制御量読出処理手順を示すフローチャートである。 図１８は、この開示の実施の形態５による制御量更新処理手順を示すフローチャートである。 図１９は、この開示の実施の形態６による制御量読出処理手順を示すフローチャートである。 図２０は、この開示の実施の形態６による制御量更新処理手順を示すフローチャートである。 図２１は、この開示の実施の形態７による制御量読出処理手順を示すフローチャートである。 図２２は、この開示の実施の形態７による制御量更新処理手順を示すフローチャートである。 図２３は、トリガ信号がバースト発光期間を示す信号である場合における、連続バースト発光時における信号変化を示すタイムチャートである。 図２４は、図２３に示した２つのバースト発光間における信号変化を時間的に拡大したタイムチャートである。 図２５は、この開示の実施の形態１の変形例１による極端紫外光生成装置の構成を示す模式図である。 図２６は、図２５に示した発振装置の一例を示す模式図である。 図２７は、図２５に示した発振装置の他の例を示す模式図である。 図２８は、図２５に示した発振装置を半導体レーザによって構成した場合の一例を示す模式図である。 図２９は、図２５に示したマスタオシレータの外部に高速シャッタを設けた一例を示す模式図である。 図３０は、図２５に示したマスタオシレータの外部に高速シャッタを設けた他の例を示す模式図である。 図３１は、この開示の実施の形態１の変形例２による極端紫外光生成装置であって発振装置とプリアンプとの間に設けた再生増幅器の構成を示す模式図である。 図３２は、図３１に示した再生増幅器の動作を示すタイミングチャートである。 図３３は、この開示の実施の形態１の変形例３による極端紫外光生成装置の構成を示す模式図である。 図３４は、この開示の実施の形態１に示した極端紫外光生成装置の構成にプリパルスレーザを設けた構成を示す模式図である。

実施の形態

以下、本開示の実施の形態について、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。

（実施の形態１）
まず、この開示の実施の形態１による極端紫外（ＥＵＶ）光生成装置について説明する。図１は、この開示の実施の形態１によるＥＵＶ光生成装置の構成を示す模式図である。このＥＵＶ光生成装置は、大きくはドライバレーザ１と、このドライバレーザ１からのＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１をもとにＥＵＶ光Ｌ２を生成するＥＵＶ光生成装置２と、ドライバレーザ１およびＥＵＶ光生成装置２を制御するＥＵＶ光源コントローラＣとを備える。

ドライバレーザ１は、ＥＵＶ光源コントローラＣの制御のもと、ＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１を出力する。出力されたＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１は、ＨＲ（高反射）ミラーＭ１および軸外放物面ミラーＭ２によって反射され、ＥＵＶ光生成装置２のウィンド１５を介して、ＥＵＶ光生成装置２のＥＵＶチャンバ１０内に入射する。

ＥＵＶ光生成装置２は、ターゲット生成器１２からＳｎドロップレットであるターゲット１３をＥＵＶチャンバ１０内のプラズマ生成サイトＰＬを経由するように出力する。ターゲット生成器１２によるターゲット１３の生成タイミングは、ＥＵＶ光源コントローラＣからのドロップレット制御信号Ｓ４によって制御される。ドロップレットコントローラ１１は、このドロップレット制御信号Ｓ４を受けてターゲット１３の生成を制御する。この出力されたターゲット１３のうち、ＥＵＶ光の生成に寄与しない残りターゲットは、ターゲット生成器１２に対向配置されたターゲット回収筒１４に回収される。また、ＥＵＶ光生成装置２は、ＥＵＶ光検出器１６を備える。このＥＵＶ光検出器１６は、プラズマ生成サイトＰＬで発光したＥＵＶ光のエネルギーを検出し、ＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２をＥＵＶ光源コントローラＣに出力する。

一方、ドライバレーザ１からＥＵＶチャンバ１０内に入力されたＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１は、ＥＵＶ集光ミラーＭ３の中央部に設けられた貫通孔を介してプラズマ生成サイトＰＬに集光される。このプラズマ生成サイトＰＬにおいて、ターゲット１３にＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１が照射されるとプラズマが発生する。このプラズマからは、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光Ｌ２が高い効率で発生する。この発生したＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラーＭ３で集光され、中間集光点ＩＦに集光される。さらに、ＥＵＶ光Ｌ２は、中間集光点ＩＦから広がりながら、露光装置１００に入射する。

ＥＵＶ光源コントローラＣは、露光装置１００側からのトリガ信号Ｓ１をもとに、少なくともターゲット１３の生成タイミングとドライバレーザ１からのＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１の生成タイミングとを同期制御してプラズマ生成サイトＰＬにおけるＥＵＶ光Ｌ２の発生を制御する。

ＥＵＶ光源コントローラＣは、少なくとも、バースト発光時における先頭側パルスエネルギーが安定して所望値となるようにバースト先頭制御処理を行う。ＥＵＶ光源コントローラＣは、エネルギー制御処理部２０、パルス履歴部２１、タイマ２２、および制御量記憶部２３を備える。パルス履歴部２１は、現在までの所定時間Ｔｗ内のＥＵＶパルスエネルギー値をパルス発生時刻とともに保存する。このＥＵＶパルスエネルギーの履歴処理は、露光装置１００からのトリガ信号Ｓ１によってＥＵＶパルス発生の時刻を特定するとともに、ＥＵＶ光検出器１６からのＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２によってＥＵＶパルスエネルギー値を特定する。なお、ＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２は、ＥＵＶ光検出器１６からの検出信号ではなく、露光装置１００側における図示しないＥＵＶ光検出器からのＥＵＶパルスエネルギー検出信号でもよい。あるいは、ＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２として、露光装置１００側およびＥＵＶ光検出器１６の双方のＥＵＶパルスエネルギー検出信号を用いるようにしてもよい。タイマ２２は、所定の時間、たとえば後述するトリガ待ち時間Ｔを計時する。制御量記憶部２３は、現在までの所定時間Ｔｗ内で発生したパラメータログとして、現在までの所定時間Ｔｗ内で発生したパルスエネルギーの平均値に対応した先頭側パルスエネルギーの制御量を更新可能に記憶する。エネルギー制御処理部２０は、フィードバック制御を行うが、特にパルス履歴部２１が保存するパラメータログをもとに先頭側パルスエネルギーの制御量を学習して更新する。エネルギー制御処理部２０は、この更新された先頭側パルスエネルギーの制御量を用いて先頭側パルスエネルギーの出力を安定化するバースト先頭制御処理を行う。

ここで、理想的なバースト発光パターンについて説明する。図２は、バースト発光Ｂ１１→Ｂ１２→Ｂ１３→Ｂ１４→Ｂ１５が生じ、現時点から制御対象となる対象バースト発光Ｂを行うタイムチャートを示している。この場合、バースト発光Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１５は、上述した現在までの所定時間Ｔｗ内に発生している。また、バースト長時間ＴＢは、対象バースト発光Ｂの直前のバースト発光Ｂ１５の期間である。また、バースト休止時間Ｔｒは、対象バースト発光Ｂの直前の発光休止時間である。図２は、ＥＵＶパルスエネルギーＥｐが各バースト発光毎に均一である、理想的なバースト発光を示している。

図３は、バースト発光に対してフィードバック制御を行わないときのＥＵＶパルスエネルギーの変化を示している。このバースト発光では、便宜上、３１個の連続のＥＵＶパルスＰ１〜Ｐ３１が発生している。ここで、エネルギー制御処理部２０によるバースト先頭制御処理の対象となるＥＵＶパルスは、学習制御領域Ｅ１内のＥＵＶパルスである。具体的に、バースト先頭制御処理の対象となるＥＵＶパルスは、先頭からｍ個までのＥＵＶパルス、すなわちＥＵＶパルスＰ１〜Ｐ７までの７個のＥＵＶパルスである。また、フィードバック領域Ｅ２内のＥＵＶパルスは、（ｍ＋１）個から最後の（ｍ＋ｋ）個までのｋ個のＥＵＶパルス、具体的にＥＵＶパルスＰ８〜Ｐ３１までの２４個のＥＵＶパルスである。このフィードバック制御は、バースト発光中の直前のＥＵＶパルスのＥＵＶパルスエネルギーをもとに、次に連続するＥＵＶパルスのＥＵＶパルスエネルギーを制御するものである。

ところで、ＥＵＶ光生成装置は、半導体ウェハなどの被照射物に対して露光を行う露光装置の光源として用いられ、ステップ・アンド・スキャン方式で発光動作を繰り返す。すなわち、ＥＵＶ光生成装置は、スキャン露光時には所定の運転周波数で連続パルス発光、すなわち、バースト発光し、ステップ移動時にはパルス発光を停止する、という運転パターンを繰り返す。この運転パターンを繰り返すため、ＥＵＶ光生成装置のドライバレーザ１は、バースト発光を行うための一定時間の連続パルス発振とパルス発振停止とを繰り返すバースト発振動作を行う。

ここで、バースト発光時に各ＥＵＶパルスエネルギーをフィードバック制御しない場合、図３に示すように各ＥＵＶパルスエネルギーの値が一定ではないバースト発光パターンとなる。すなわち、従来のＥＵＶ光生成装置では、バースト発光時に各ＥＵＶパルスエネルギーを検出し、あるいは所定期間内の平均ＥＵＶパルスエネルギーを検出し、発光すべき各ＥＵＶパルスエネルギーをフィードバック制御していた。

しかしながら、図３に示すように、バースト発光の先頭側パルスエネルギー、特に先頭パルスエネルギーは大きな値となり、フィードバック制御では制御しきれない範囲となる場合が多い。つまり、図２に示すような、バースト発光期間における各ＥＵＶパルスエネルギーの値が均一となる理想的なバースト発光を行うことが困難であった。この原因は、バースト発光間にバースト休止期間が設けられ、バースト発光期間とバースト休止期間との間で、ＥＵＶ光生成装置の熱的な条件が変化するためである。このため、たとえフィードバック制御を行っても、先頭側パルスエネルギーを設定されたパルスエネルギー値に安定制御することが困難であった。さらに、バースト発光期間やバースト休止期間が変化し、さらには各バースト発光期間で各ＥＵＶパルスエネルギーの所望値が変化する場合には、一層、先頭側パルスエネルギーの安定制御が困難であった。

なお、先頭側パルスエネルギーの安定化制御に関しては、ＥＵＶ光生成装置の内うちのドライバレーザによるバースト発振を安定化させたとしても、ＥＵＶパルスエネルギーを安定制御することはできない。つまり、ＥＵＶ光生成装置の熱的な条件変化は、たとえばミラーなどの光学素子の熱的な変化であり、この光学素子は、ＥＵＶ光の出力に対しても用いられているからである。

この実施の形態では、バースト発光時の先頭側パルスエネルギーを所望値に安定制御するために、エネルギー制御処理部２０がバースト先頭制御処理を行うように構成されている。なお、本明細書においては、ＥＵＶ光が一定時間の連続パルス出力とパルス出力停止とを繰り返すことをバースト出力と定義する。

つぎに、エネルギー制御処理部２０によるバースト先頭制御処理を含むエネルギー制御処理について説明する。図４は、ＥＵＶ光源コントローラＣによるエネルギー制御処理を含む全体フローチャートである。図５は、図４に示したエネルギー制御処理手順を示すフローチャートである。図６は、図５に示したバースト先頭制御処理手順を示すフローチャートである。図７は、図５に示したフィードバック制御処理手順を示すフローチャートである。図８は、連続したバースト発光時における信号変化を示すタイムチャートである。図９は、図８に示した２つのバースト発光間における信号変化を時間的に拡大したタイムチャートである。

まず、ＥＵＶ光源コントローラＣは、図４に示すように、初期設定を行う（ステップＳ１０１）。この初期設定には、トリガ待ち時間Ｔの初期値をバースト開始閾値Ｔｔｈよりも大きくしておく設定と、バースト先頭制御処理で用いる制御量の初期値の設定とを含む。その後、エネルギー制御処理部２０は、バースト発光時の各パルスエネルギーを所望値に安定させるエネルギー制御処理を行う（ステップＳ１０２）。その後、ＥＵＶ光源コントローラＣは、レーザ発振を停止する処理を行うか否かを判断する（ステップＳ１０３）。レーザ発振を停止する場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）には、本処理を終了し、レーザ発振を停止しない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）には、ステップＳ１０２に移行し、エネルギー制御処理を続行する。

ステップＳ１０２によるエネルギー制御処理は、図５に示すように、まず、エネルギー制御処理部２０が、露光装置１００からのトリガ信号Ｓ１を検出したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。エネルギー制御処理部２０は、トリガ信号Ｓ１を検出すると（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、トリガ待ち時間Ｔがバースト開始閾値Ｔｔｈ以上か否かを判断する（ステップＳ１１２）。このトリガ待ち時間Ｔは、図９に示すように、トリガ信号Ｓ１間の時間であり、初期設定で設定された値またはタイマ２２が計時する時間である。バースト開始閾値Ｔｔｈは、予め設定される値であり、たとえば２０ｍｓである。このバースト開始閾値Ｔｔｈは、図９に示すように、バースト発光期間におけるＥＵＶパルス間隔Ｔｐよりも大きい時間である。

トリガ待ち時間Ｔがバースト開始閾値Ｔｔｈ以上の場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）には、エネルギー制御処理部２０は、変数である、バースト先頭からのバーストパルス数Ｐｂを、Ｐｂ＝１に設定する（ステップＳ１１３）。その後、ステップＳ１１６でのバースト先頭制御処理に移行する。一方、トリガ待ち時間Ｔがバースト開始閾値Ｔｔｈより大きくない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）には、バーストパルス数ＰｂをＰｂ＋１にインクリメントする（ステップＳ１１４）。さらに、バーストパルス数Ｐｂが、予め設定されたバースト先頭制御パルス数ｍ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。このバースト先頭制御パルス数ｍは、バースト先頭制御処理対象のパルス数である。バーストパルス数Ｐｂが、バースト先頭制御パルス数ｍ以下である場合（ステップＳ１１５，Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１６に移行してバースト先頭制御処理を行う。一方、バーストパルス数Ｐｂが、バースト先頭制御パルス数ｍ以下ではない場合（ステップＳ１１５，Ｎｏ）には、ステップＳ１１７に移行してフィードバック制御処理を行う。そして、ステップＳ１１６でのバースト先頭制御処理またはステップＳ１１７でのフィードバック制御処理を行った後、ステップＳ１０２にリターンする。

ステップＳ１１６によるバースト先頭制御処理は、まず、図６に示すように、制御量読出処理を行う（ステップＳ２０１）。この制御量は、学習制御領域Ｅ１内におけるゲートパルス数Ｐｂに対応する順番のＥＵＶパルスエネルギー制御量であり、エネルギー制御処理部２０によって、制御量記憶部２３に更新可能に設定されている。本実施の形態では、この制御量は直前の所定期間Ｔｗ内のＥＵＶパルスエネルギーの平均出力と、バーストパルス数Ｐｂの値とによって決定される関係テーブルとして保持されている。そして、ステップＳ２０１では、この関係テーブルを参照し、現時点ｔｍ０における平均出力に対応するＥＵＶパルスエネルギーの制御量を読み出す制御量読出処理を行う。

この制御量読出処理は、図１０に示すように、パルス履歴部２１の履歴内容をもとに求められた、直前の所定時間Ｔｗ内のパルス数カウント値分（ＥＵＶパルス数分）のＥＵＶパルスエネルギーＥを加算し、所定時間Ｔｗで除算した平均出力Ｗを算出する（ステップＳ３０１）。この平均出力Ｗは、パラメータログであり、次式（１）によって、算出される。
Ｗ＝（ΣＥ）／Ｔｗ …（１）

なお、現時点ｔｍ０までに所定時間Ｔｗとならない場合、現時点ｔｍ０までのパルス数カウント値分のＥＵＶパルスエネルギーを加算し、現時点ｔｍ０までの時間で除算した平均出力を平均出力Ｗとして算出することが好ましい。しかし、式（１）に従ってそのまま平均出力Ｗを算出してもよい。

その後、算出された平均出力Ｗとバーストパルス数Ｐｂの値とをもとに、制御量記憶部２３から対応する制御量を読み出し（ステップＳ３０２）、ステップＳ２０１にリターンする。

たとえば、制御量記憶部２３に記憶されている関係テーブルには、初期状態では、図１０内の関係テーブルＴａに示すように、バースト発光の先頭からｍ番目までの各ＥＵＶパルス毎に、ｎ段階に分割された平均出力Ｗの範囲に対して、予め設定された制御量がそれぞれマトリックス状に記憶されている。たとえば、先頭のＥＵＶパルス（バーストパルス数Ｐｂ＝１）に対して、平均出力Ｗの値が「Ｗ₁〜Ｗ₂」の範囲内である場合、制御量Ｃ_(2,1)が読み出される。

図６に戻って、エネルギー制御処理部２０は、読み出した制御量を指示するＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３をドライバレーザ１に出力し、ＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１を発振させてＥＵＶパルス光を発光させる（ステップＳ２０２）。

その後、エネルギー制御処理部２０は、ＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２をもとに、発光したＥＵＶパルスエネルギーを検出し（ステップＳ２０３）、この検出したＥＵＶパルスエネルギーをもとに、パルス履歴部２１の履歴を更新する（ステップＳ２０４）。そして、このパルス履歴部２１の更新履歴をもとに、制御量記憶部２３内の関係テーブルＴａを更新する制御量更新処理を行う（ステップＳ２０５）。

この制御量更新処理は、図１１に示すように、まず、エネルギー制御処理部２０は、ステップＳ２０３で検出したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥを算出する（ステップＳ３１１）。

その後、この差ΔＥの誤差をなくすために、次式（２）に示すように最適な制御量Ｃｎｅｗを算出する（ステップＳ３１２）。Ｃｎｅｗの算出は式（２）に拠ってもよい。
Ｃｎｅｗ＝Ｃ＋ΔＥ＊ｄＣ／ｄＥ＊Ｇａｉｎ …（２）

そして、エネルギー制御処理部２０は、この算出した制御量Ｃｎｅｗを、制御量記憶部２３内の対応する制御量Ｃとして更新し（ステップＳ３１３）、ステップＳ２０５にリターンする。たとえば、パラメータログとしての平均出力Ｗの値が「Ｗ₁〜Ｗ₂」で、先頭のＥＵＶパルスである場合（バーストパルス数Ｐｂ＝１）、関係テーブルＴａ内の制御量Ｃ_(2,1)は、制御量Ｃｎｅｗに更新される。

図６に戻って、エネルギー制御処理部２０は、タイマ２２が計時するトリガ待ち時間ＴをＴ＝０にリセットし（ステップＳ２０６）、ステップＳ１１６にリターンする。

このバースト先頭制御処理では、図８に示すように、学習制御領域Ｅ１内の各ＥＵＶパルスに対して、直前の所定時間Ｔｗ内におけるＥＵＶパルスエネルギーのパラメータログである平均出力Ｗをもとに、この平均出力Ｗに対応する最適なＥＵＶパルスエネルギーの制御量を選択してＥＵＶパルスを発光させる。さらに、バースト先頭制御処理では、エネルギー制御処理部２０が、今回発光したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥをなくすような最適制御量を算出して更新し、同じ範囲の平均出力Ｗのときに発光すべきＥＵＶパルスが所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとなるように学習している。

つぎに、ステップＳ１１７におけるフィードバック制御処理について説明する。図７に示すように、エネルギー制御処理部２０は、まず、直前のＥＵＶパルスエネルギーで算出した制御量を制御量記憶部２３内から読み出す（ステップＳ２１１）。その後、エネルギー制御処理部２０は、読み出した制御量を指示するＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３をドライバレーザ１に出力し、ＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１を発振させてＥＵＶパルス光を発光させる（ステップＳ２１２）。

その後、エネルギー制御処理部２０は、ＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２をもとに、発光したＥＵＶパルスエネルギーを検出し（ステップＳ２１３）、この検出したＥＵＶパルスエネルギーをもとに、制御量を計算し（ステップＳ２１４）、制御量記憶部２３内に保存する。

その後、エネルギー制御処理部２０は、タイマ２２が計時するトリガ待ち時間ＴをＴ＝０にリセットし（ステップＳ２１５）、ステップＳ１１７にリターンする。

このフィードバック制御処理は、上述したように、直前のＥＵＶパルスエネルギーと予め設定されたＥＵＶパルスエネルギーとの差がなくなるように、次のＥＵＶパルスエネルギーの出力を制御するものである。具体的には、図８に示すように、フィードバック制御領域Ｅ２内のＥＵＶパルスに対する処理である。

なお、このパルス履歴部２１に保持される履歴内容は、図８（ｅ）に示すように、各ＥＵＶパルスエネルギー検出信号Ｓ２の時間履歴となる。なお、パルス履歴部２１に保持される履歴内容は、現在の時点ｔｍ０から所定時間Ｔｗ前までの時間履歴であればよく、それ以前の履歴内容は逐次削除するようにしてもよい。

また、ステップＳ３０１で算出した平均出力Ｗは、時間平均であったが、所定時間Ｔｗは予め決まっているため、所定時間Ｔｗで除算せずに、この所定時間Ｔｗ内の各ＥＵＶパルスエネルギーの積算値でもよい。また、各ＥＵＶパルスエネルギーの平均値であってもよい。さらに、ＥＵＶパルスの数をパラメータログとしてもよい。

この実施の形態１では、エネルギー制御処理部が、先にバースト発光したＥＵＶ光の直前のバースト発光のパラメータログをもとに、次にバースト発光するＥＵＶ光の少なくとも１番目を含む１以上の先頭側パルスエネルギーのエネルギー制御を行うようにしているので、バースト発光時の先頭側パルスエネルギーを所望値に安定制御することができる。

（実施の形態２）
また、バースト先頭制御パルス数ｍを１としてもよい。これは、バースト先頭のＥＵＶパルスは、パラメータログによって所望のＥＵＶパルスエネルギーの値よりも大きく変動するからである。図１２は、この場合における制御量記憶部２３内に記憶される関係テーブルＴｂの内容を示している。この関係テーブルＴｂは、バースト先頭のＥＵＶパルスに対してのみ、平均出力Ｗの範囲に対応した制御量が記憶され、更新される。したがって、バースト先頭から２番目以降のＥＵＶパルスに対しては、すべてステップＳ１１７のフィードバック制御処理がなされる。

（実施の形態３）
上述した実施の形態１では、制御量記憶部２３に記憶されている関係テーブルを用いて制御量を読み出し、更新するようにしていたが、この実施の形態３では、平均出力Ｗに対応する制御量を示す関係式を用いて、制御量を読み出し、制御量を更新することによってバースト先頭制御処理を行うよう構成されている。

図１３は、実施の形態３によるバースト先頭制御処理における制御量読出処理手順を示すフローチャートである。また、図１４は、実施の形態３によるバースト先頭制御処理における制御量更新処理手順を示すフローチャートである。

図１３に示した制御量読出処理では、ステップＳ３０１と同様にパラメータログとして平均出力Ｗを算出する（ステップＳ４０１）。その後、得られた平均出力Ｗを、次式（３）に示す平均出力Ｗを変数とする制御量Ｃの関係式に当てはめて制御量Ｃを算出して（ステップＳ４０２）、ステップＳ２０１にリターンする。
Ｃ＝（ｄＣ／ｄＷ）＊（Ａ／ｅｘｐ（Ｂ×Ｗ）＋Ｄ） …（３）

なお、Ａ，Ｂは定数であり、Ｄは、オフセット量である。なお、この制御量Ｃの関係式は、学習制御領域Ｅ１内の先頭からのＥＵＶパルス毎に設定される。すなわち、バースト先頭制御パルス数ｍに対応する分、設定される。

また、図１４に示した制御量更新処理では、ステップＳ３１１と同様に、検出したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥを算出する（ステップＳ４１１）。その後、この差ΔＥをなくすための最適オフセット量Ｄｎｅｗを次式（４）によって算出する（ステップＳ４１２）。
Ｄｎｅｗ＝Ｄ＋ΔＥ＊ｄＣ／ｄＥ＊Ｇａｉｎ …（４）

その後、現在の関係式のオフセット量Ｄを、算出した最適オフセット量Ｄｎｅｗに更新し（ステップＳ４１３）、ステップＳ２０５にリターンする。

（実施の形態４）
また、上述した実施の形態１では、所定時間Ｔｗ内の平均出力Ｗをパラメータログとして制御量を読み出し、制御量を更新することによってバースト先頭制御処理を行うようにしているが、この実施の形態４では、図８に示した直前のバースト長時間ＴＢをパラメータログとして制御量を読み出し、制御量を更新するようにしている。すなわち、この実施の形態４では、次の対象バースト発光を行う際、対象バースト発光に影響を及ぼす直前のバースト発光に対するバースト長時間ＴＢをパラメータログとしている。

図１５は、実施の形態４によるバースト先頭制御処理における制御量読出処理手順を示すフローチャートである。図１６は、実施の形態４によるバースト先頭制御処理における制御量更新処理手順を示すフローチャートである。

図１５に示した制御量読出処理では、まず、パルス履歴部２１内の履歴内容から、直前のバースト長時間ＴＢを取得する（ステップＳ５０１）。その後、この得られたバースト長時間ＴＢの値をもとに、制御量記憶部２３に記憶されている関係テーブルＴｃから、対応する制御量を読み出して（ステップＳ５０２）、ステップＳ２０１にリターンする。

ここで、関係テーブルＴｃでは、たとえばバースト先頭パルスに対し、バースト長時間ＴＢの複数のｎ個の範囲（０〜Ｔ₁，Ｔ₁〜Ｔ₂，…，Ｔ_n-1〜Ｔ_n）毎に、制御量Ｃ₁，Ｃ₂，…，Ｃ_n-1，Ｃ_nが設定されている。そして、たとえば、得られたバースト長時間ＴＢがＴ₁〜Ｔ₂内である場合、制御量Ｃ₂が読み出される。

また、図１６に示した制御量更新処理では、ステップＳ３１１と同様に、検出したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥを算出する（ステップＳ５１１）。その後、この差ΔＥをなくすために、この差ΔＥを用いて最適制御量Ｃを式（２）によって算出する（ステップＳ５１２）。

その後、対応する制御量Ｃを、算出した最適制御量Ｃｎｅｗに更新し（ステップＳ５１３）、ステップＳ２０５にリターンする。たとえば、制御量Ｃ₂に対応する最適制御量Ｃｎｅｗが算出された場合、この制御量Ｃ₂を最適制御量Ｃｎｅｗに更新するための上書き処理を行う。

（実施の形態５）
また、上述した実施の形態１では、所定時間Ｔｗ内の平均出力Ｗをパラメータログとして制御量を読み出し、制御量を更新することによってバースト先頭制御処理を行うようにしていた。この実施の形態５では、図８に示した直前のバースト休止時間Ｔｒをパラメータログとして制御量を読み出し、制御量を更新するようにしている。すなわち、この実施の形態５では、次の対象バースト発光を行う際、対象バースト発光に影響を及ぼす直前のバースト発光終了からの発光休止時間であるバースト休止時間Ｔｒをパラメータログとしている。

図１７は、実施の形態５によるバースト先頭制御処理における制御量読出処理手順を示すフローチャートである。また、図１８は、実施の形態５によるバースト先頭制御処理における制御量更新処理手順を示すフローチャートである。

図１７に示した制御量読出処理では、まず、パルス履歴部２１内の履歴内容から、直前のバースト休止時間Ｔｒを取得する（ステップＳ６０１）。その後、この得られたバースト休止時間Ｔｒの値をもとに、制御量記憶部２３に記憶されている関係テーブルＴｄから、対応する制御量を読み出して（ステップＳ６０２）、ステップＳ２０１にリターンする。

ここで、関係テーブルＴｄでは、たとえばバースト先頭パルスに対し、バースト休止時間Ｔｒの複数のｎ個の範囲（０〜Ｔｒ₁，Ｔｒ₁〜Ｔｒ₂，…，Ｔｒ_n-1〜Ｔｒ_n）毎に、制御量Ｃ₁，Ｃ₂，…，Ｃ_n-1，Ｃ_nが設定されている。そして、たとえば、得られたバースト休止時間ＴｒがＴｒ₁〜Ｔｒ₂内である場合、制御量Ｃ₂が読み出される。

また、図１８に示した制御量更新処理では、ステップＳ３１１と同様に、検出したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥを算出する（ステップＳ６１１）。その後、この差ΔＥをなくすために、この差ΔＥを用いて最適制御量Ｃｎｅｗを式（２）によって算出する（ステップＳ６１２）。

その後、対応する制御量Ｃを、算出した最適制御量Ｃｎｅｗに更新し（ステップＳ６１３）、ステップＳ２０５にリターンする。たとえば、制御量Ｃ₂に対応する最適制御量Ｃｎｅｗが算出された場合、この制御量Ｃ₂を最適制御量Ｃｎｅｗに更新するための上書き処理を行う。

（実施の形態６）
また、上述した実施の形態４では、直前のバースト長時間ＴＢをパラメータログとして関係テーブルＴｃから制御量を読み出し、制御量を更新するようにしていた。この実施の形態６では、この関係テーブルＴｃに替えて、実施の形態３と同様に、直前のバースト長時間ＴＢに対応する制御量を示す関係式を用いて、制御量を読み出し、制御量を更新するようにしている。

図１９は、実施の形態６によるバースト先頭制御処理における制御量読出処理手順を示すフローチャートである。図２０は、実施の形態６によるバースト先頭制御処理における制御量更新処理手順を示すフローチャートである。

図１９に示した制御量読出処理では、まず、パルス履歴部２１内の履歴内容から、直前のバースト長時間ＴＢを取得する（ステップＳ７０１）。その後、制御量記憶部２３に記憶されている次式（５）に示すバースト長時間ＴＢに対する制御量の関係を示す関係式に、得られたバースト長時間ＴＢを入力して、対応する制御量を算出し（ステップＳ７０２）、ステップＳ２０１にリターンする。
Ｃ＝（ｄＣ／ｄＴ）＊（Ａ／ｅｘｐ（Ｂ×ＴＢ）＋Ｄ） …（５）

なお、Ａ、Ｂは定数であり、Ｄは、オフセット量である。この制御量Ｃの関係式は、学習制御領域Ｅ１内の先頭からのＥＵＶパルス毎に設定される。すなわち、バースト先頭制御パルス数ｍに対応する分、設定される。

また、図２０に示した制御量更新処理では、ステップＳ３１１と同様に、検出したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥを算出する（ステップＳ７１１）。その後、この差ΔＥをなくすための最適オフセット量Ｄｎｅｗを式（４）によって算出する（ステップＳ７１２）。その後、現在の関係式のオフセット量Ｄを、算出した最適オフセット量Ｄｎｅｗに更新し（ステップＳ７１３）、ステップＳ２０５にリターンする。

なお、この実施の形態６では、バースト長時間ＴＢをパラメータログとして関係式をもとに制御量を求めるようにしていたが、バースト長時間ＴＢに替えてバースト休止時間Ｔｒをパラメータログとする関係式をもとに制御量を求めるようにしてもよい。

（実施の形態７）
この実施の形態７では、所定時間Ｔｗ内の平均出力Ｗおよびバースト長時間ＴＢをパラメータログとし、この平均出力Ｗとバースト長時間ＴＢとのマトリックスによって設定される制御量の関係テーブルＴｅから制御量を読み出し、制御量を更新することによってバースト先頭制御処理を行うようにしている。なお、バースト先頭制御パルス数ｍが複数の場合、複数の関係テーブルを用いることになる。

図２１は、実施の形態７によるバースト先頭制御処理における制御量読出処理手順を示すフローチャートである。図２２は、実施の形態７によるバースト先頭制御処理における制御量更新処理手順を示すフローチャートである。

図２１に示した制御量読出処理では、まず、パルス履歴部２１内の履歴内容から、平均出力Ｗおよび直前のバースト長時間ＴＢを取得する（ステップＳ８０１）。その後、この得られた平均出力Ｗおよびバースト長時間ＴＢの値をもとに、制御量記憶部２３に記憶されている関係テーブルＴｅから、対応する制御量を読み出して（ステップＳ８０２）、ステップＳ２０１にリターンする。

また、図２２に示した制御量更新処理では、検出したＥＵＶパルスエネルギーＥｓと所望のＥＵＶパルスエネルギーＥｔとの差ΔＥを算出する（ステップＳ８１１）。その後、この差ΔＥをなくすために、この差ΔＥを用いて最適制御量Ｃｎｅｗを式（２）によって算出する（ステップＳ８１２）。

その後、対応する制御量Ｃを、算出した最適制御量Ｃｎｅｗに更新し（ステップＳ８１３）、ステップＳ２０５にリターンする。たとえば、平均出力Ｗの値がＷ₁〜Ｗ₂の範囲内であってバースト長時間ＴＢの値がＴ₁〜Ｔ₂の範囲内であるときに設定されている制御量Ｃの値がＣ_(2,2)である場合に、この制御量Ｃ_(2,2)に対応する最適制御量Ｃｎｅｗが算出された場合、この制御量Ｃ_(2,2)を最適制御量Ｃｎｅｗに更新するための上書き処理を行う。

なお、関係テーブルに替えて関係式を用いて制御量を演算する場合、この関係式は、平均出力Ｗとバースト長時間ＴＢとを変数として制御量Ｃが決定される関数となる。また、バースト先頭制御パルス数ｍが複数の場合、複数の関係式を用いる。また、バースト長時間ＴＢに替えてバースト休止時間Ｔｒを用いてもよいし、バースト休止時間Ｔｒをさらに加えた３次元マトリックスの関係テーブル、または平均出力Ｗ、バースト長時間ＴＢ、およびバースト休止時間Ｔｒの３つの変数によって決定される関係式によって制御量Ｃを決定する関数を用いてもよい。

これらの実施の形態１〜７では、直前の所定時間Ｔｗ内のＥＵＶパルスエネルギーの平均出力Ｗ、直前のバースト長時間ＴＢ、および直前のバースト休止時間Ｔｒのうちの１つまたはそれらの２以上の組合せによって決定される１以上の先頭側ＥＵＶパルスの制御量Ｃを読み出し、さらには更新して、次に発光する１以上の先頭側ＥＵＶパルスエネルギーを学習制御するバースト先頭制御処理を行うようにしている。このため、先頭側ＥＵＶパルスエネルギーが所望のＥＵＶパルスエネルギーから乖離した値とならず、安定したバースト発光を行うことができる。

なお、上述した実施の形態１〜７では、トリガ信号Ｓ１がバースト発光内の各パルス単位毎に指示されるものであった。これに対して、図２３および図２４に示すように、露光装置１００側からのトリガ信号Ｓ１に替えて、各バースト単位毎に指示するトリガ信号Ｓ１‘を用いてもよい。この場合、エネルギー制御処理部２０は、トリガ信号Ｓ１’の立ち上がりタイミングをもとに、ＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３を生成するように構成される。ＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３のバースト内の繰返し周波数は、予めＥＵＶ光源コントローラＣに保持されていてもよいし、露光装置１００によって指定されてもよい。生成されたＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３はドライバレーザ１に入力されるとともに、パルス履歴部２１およびタイマ２２に入力される。パルス履歴部２１は、このＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３をトリガ信号Ｓ１と同様に扱うことによってＥＵＶパルスエネルギーの履歴を保存する。また、タイマ２２は、このＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３をトリガ信号Ｓ１と同様に扱うことによって計時処理を行う。すなわち、各バースト発光期間を示すトリガ信号Ｓ１‘であっても、エネルギー制御処理部２０が２発目以降のトリガ信号Ｓ１（または１発目以降のトリガ信号Ｓ１）に対応するＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３を生成することによって、上述した実施の形態１〜７と同様な処理を行うことができる。

（変形例１）
この変形例１では、上述した実施の形態１〜７のＥＵＶ光源コントローラＣによって制御されるドライバレーザ１の詳細な制御構成について説明する。図２５に示すように、このドライバレーザ１は、プリアンプＰＡおよびメインアンプＭＡの増幅波長領域の縦モードパルスレーザ光を発振する半導体レーザなどのマスタオシレータＭＯを備える発振装置２５、発振装置２５から出力されたパルスレーザ光を順次増幅するプリアンプＰＡ、およびメインアンプＭＡを備える。また、ドライバレーザ１は、ドライバレーザコントローラＣ１を備える。ドライバレーザコントローラＣ１は、ＥＵＶ光源コントローラＣから出力されたトリガ信号Ｓ１およびＥＵＶパルスエネルギー制御信号Ｓ３をもとに、発振装置２５によるＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１の発振を制御するトリガ信号Ｓ１１およびレーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１３を発振装置２５に出力する。

プリアンプＰＡは、スラブレーザ増幅器でもよい。発振装置２５から出力されたレーザ光は、プリアンプＰＡの入力ウィンドに入射する。プリアンプＰＡは、入射したレーザ光を、増幅領域でミラーＭ３１、Ｍ３２を介してマルチパス増幅し、増幅されたレーザ光を出力ウィンドからＨＲ（高反射）ミラーＭ１１に向けて出力する。このように、シングル縦モードパルスレーザ光は、プリアンプＰＡの増幅媒体の増幅領域空間内を通過して、効率よく増幅出力される。

プリアンプＰＡから出力された増幅パルスレーザ光は、ＨＲ（高反射）ミラーＭ１１、Ｍ１２で反射されてリレー光学系Ｒ２に入射する。リレー光学系Ｒ２は、ＣＯ₂レーザ光の増幅媒体である混合ガスが充填されたメインアンプＭＡの増幅領域空間を増幅パルスレーザ光が満たして入射できるように、増幅パルスレーザ光のビーム幅または径を広げる。これによって、増幅パルスレーザ光は、メインアンプＭＡの増幅媒体の増幅領域空間内を通過して、効率よくさらに増幅出力される。

その後、メインアンプＭＡから出力された増幅パルスレーザ光は、リレー光学系Ｒ３によってコリメート化される。コリメート化されたレーザ光は、ＨＲミラーＭ１および軸外放物面ミラーＭ２によって高反射され、ＥＵＶ光生成装置２のＥＵＶチャンバ１０内にウィンド１５を介して入射する。

ここで、ＨＲミラーＭ１と軸外放物面ミラーＭ２との間には、ＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１の出力を検出するための部分反射ミラーまたはビームスプリッタによって構成される光学素子Ｍ２１が設けられる。光学素子Ｍ２１によって反射されたレーザ光は、集光レンズＲ２１によって集光されたのち、レーザ光検出器２４によってＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１の出力が検出される。このレーザ光検出器２４によって検出されたＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１のパルスエネルギーは、ＥＵＶ光源コントローラＣおよびドライバレーザ１に対してレーザパルスエネルギー検出信号Ｓ５として入力される。

そして、ドライバレーザコントローラＣ１は、トリガ信号Ｓ１１およびレーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１３を発振装置２５に出力して、プリアンプＰＡに入力されるパルスレーザ光のエネルギー制御を行う。この際、ドライバレーザコントローラＣ１は、入力されるレーザパルスエネルギー検出信号Ｓ５を用いて制御する。なお、最終的にＥＵＶ光生成装置２から出力されるＥＵＶパルスエネルギーの制御は、上位のＥＵＶ光源コントローラＣによって行われる。

すなわち、この変形例１では、プリアンプＰＡに入力されるパルスレーザ光の発振タイミング、発振波長、発振波形を制御するようにしている。

マスタオシレータＭＯは、たとえば、図２６に示すように、一対の共振器ミラー３１、３２間に、共振器ミラー３１側から順次、ポッケルスセル３４、ポーラライザ３５、ＣＯ₂増幅媒体３３が配置される。なお、ＣＯ₂増幅媒体３３は、レーザ電源３７からの一定周波数の電圧印加によって一定の励起状態にされる。電圧が印加されない状態のポッケルスセル３４およびポーラライザ３５はたとえばこれら光学素子に対するＰ偏光を仮定した場合、Ｐ偏光の光を透過させる。このため、マスタオシレータＭＯは、共振器ミラー３１、３２とＣＯ₂増幅媒体３３によってＰ偏光のＣＯ₂レーザ光を発振する。ポッケルスセル制御電源３６は、トリガ信号Ｓ１１およびレーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１３をもとに、所定のタイミングで所定の波形を形成するための発振制御信号Ｓ３０をポッケルスセルに出力する。電圧が印加されたポッケルスセル３４は一定以上の電圧が印加されている時間だけ入射するレーザ光の偏光を回転させる。まず、発振制御信号Ｓ３０によってポッケルスセル３４は電圧が印加されない状態にある。この状態では、Ｐ偏光のＣＯ₂レーザ光はポッケルスセル３４を、偏光を回転されること無く透過するため、ＣＯ₂レーザ光はプリアンプＰＡ側へ出力されない。ここで、発振制御信号Ｓ３０によって所定期間、ポッケルスセル３４に電圧が印加されると、増幅されたＣＯ₂レーザ光は、ポッケルスセル３４によってＳ偏光となり、このＳ偏光のＣＯ₂レーザ光は、ポーラライザ３５によって反射されプリアンプＰＡ側に出力される。このポッケルスセル制御電源３６による所定期間の長さを調整することによってポーラライザ３５からプリアンプＰＡ側に出力されるレーザパルスエネルギーが制御されることになる。

図２６では、ポッケルスセル制御電源３６からポッケルスセル３４への電圧印加の所定期間を制御することによってレーザパルスエネルギーを制御するようにしていた。これに対して、図２７に示すように、ポッケルスセル制御電源３６がトリガ信号Ｓ１１のみに対応して、一定期間、電圧印加する制御信号Ｓ３１をポッケルスセル３４に印加する一方、レーザ電源３７が、レーザ電源３７に入力されるパルスエネルギー制御信号Ｓ１３に対応してＣＯ₂増幅媒体３３による増幅状態を制御する電圧制御信号Ｓ３２を出力するようにしてもよい。この結果、ポーラライザ３５からプリアンプＰＡ側に出力されるレーザパルスエネルギーを制御することが可能となる。

また、図２８に示すように、マスタオシレータＭＯとして半導体レーザを用いてもよい。この半導体レーザは、好ましくは量子カスケードレーザである。マスタオシレータＭＯのフロント側に、出力結合ミラー４２が設けられ、リア側には、リア光学モジュール４３が設けられる。出力結合ミラー４２とリア光学モジュール４３とは、光増幅領域をもつ半導体デバイス４１を挟んで光共振器を形成している。この光共振器は、半導体レーザコントローラＣ２によって制御される。半導体レーザコントローラＣ２は、発振波長信号Ｓ４１を、縦モードコントローラ４４を介して縦モード制御アクチュエータ４５に出力する。この縦モード制御アクチュエータ４５は、光共振器から出力される光の波長制御を行う。また、半導体レーザコントローラＣ２は、トリガ信号Ｓ１１およびレーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１３をもとに、発振パルス波形信号Ｓ４２を電流制御アクチュエータ４６に出力する。この電流制御アクチュエータ４６は、半導体デバイス４１に印加する電流波形を制御し、光共振器から出力されるパルスレーザ光のパルス波形および出力タイミングを制御する。この制御されたパルスレーザ光はプリアンプＰＡに出力される。パルス波形には、パルス幅、パルスピーク値が含まれ、パルス波形を制御することによって、パルスエネルギーを制御することができる。

なお、出力結合ミラー４２は、部分反射ミラーコートが施されたミラーである。出力結合ミラー４２は、レーザ光を出力するとともに、一部のレーザ光を光共振器内に戻して共振増幅させている。リア光学モジュール４３は、コリメートレンズと、光の波長を選択するリトロー配置されたグレーティングとを備える。半導体デバイス４１のリア側から出力されたレーザ光は、コリメートレンズによってビーム拡大後、コリメート光としてグレーティング側に出力され、グレーティングによって波長選択されたレーザ光がコリメートレンズを介して半導体デバイス４１側に戻される。これによって、所望のシングル縦モードのレーザ光を出力結合ミラー４２からプリアンプＰＡ側に出力することができる。

さらに、上述した変形例１では、マスタオシレータＭＯを制御してレーザパルスエネルギーを制御していたが、発振装置２５内であってマスタオシレータＭＯ外で、プリアンプＰＡに入力されるレーザパルスエネルギーを制御するようにしてもよい。この場合、マスタオシレータＭＯからは一定のレーザパルスエネルギーのレーザ光が出力されることになる。

たとえば、図２９に示すように、図２６に示したポッケルスセル３４とポーラライザ３５をマスタオシレータＭＯの外部に設ける。すなわち、フロント側の共振器ミラー３１の外部でプリアンプＰＡ側に順次、ポッケルスセル３４とポーラライザ３５とを設ける。ポッケルスセル制御電源３６は、ポッケルスセル３４に印加される電圧を制御することによって、ポッケルスセル３４をシャッタとして機能させ、シャッタで開となる期間または開度を制御することによって、マスタオシレータＭＯから出力されるレーザパルスエネルギーを制御するようにする。

また、図３０に示すように、ポッケルスセル制御電源３６がポッケルスセル３４に一定期間、開にする電圧を印加するとともに、レーザ電源３７からＣＯ₂増幅媒体３３に印加される電圧を制御してマスタオシレータＭＯから出力されるレーザ強度を制御するようにしてもよい。

（変形例２）
上述した変形例１では、発振装置２５を制御してプリアンプＰＡに入力されるレーザパルスエネルギーを制御するようにしていた。これに対し、この変形例２では、発振装置２５とプリアンプＰＡとの間に再生増幅器５０を設ける。ドライバレーザコントローラＣ１が再生増幅器５０を制御することによって、プリアンプＰＡへのレーザパルスエネルギーを制御するようにしている。なお、再生増幅器５０を用いると、半導体レーザなどから出力されるレーザ光のような光出力が小さいパルスレーザ光を、パルス波形が維持された状態で、効率よく再生増幅してプリアンプＰＡ側に出力することができる。この再生増幅器５０から出力されたパルスレーザ光を、プリアンプＰＡおよびメインアンプＭＡによって効率良くパルス増幅することができる。

再生増幅器５０は、発振装置２５から出力されたレーザ光であるシードパルス光ＳＡを再生増幅してプリアンプＰＡ側に出力する。再生増幅器５０は、図３１に示すように、一対の共振器ミラー５１、５２間に、共振器ミラー５１側から順次、ポッケルスセル５３、ポーラライザ５８、ＣＯ₂レーザ増幅部ＥＡ、ポッケルスセル５４、λ／４板５７が配置される。そして、ポーラライザ５８を介して、発振装置２５から出力されるレーザ光を、シードパルス光ＳＡとして入射させ、共振器ミラー５１、５２間で該シードパルス光ＳＡを往復させて増幅し、ポーラライザ５８を介して、プリアンプＰＡ側に、増幅パルスレーザ光ＳＢとして出力する。

ここで、図３２に示すタイミングチャートを参照して、再生増幅器５０の動作について説明する。まず、発振装置２５からのパルス光が、タイミングｔ０で、シードパルス光ＳＡとしてポーラライザ５８に対してたとえばＳ偏光で入射する。この入射光は、ポーラライザ５８で反射されて再生増幅器５０の共振器内に導入される。導入されたレーザ光は、ＣＯ₂レーザ増幅部ＥＡの増幅領域を通過して増幅され、電圧が印加されていない状態のポッケルスセル５４を、位相変化なく透過し、λ／４板５７を透過して円偏光となり、共振器ミラー５２で高反射されて再びλ／４板５７を透過してＰ偏光に変換される。さらに、このＰ偏光のレーザ光は、ＣＯ₂レーザ増幅部ＥＡの増幅領域を通過して増幅される。さらに、増幅されたＰ偏光のレーザ光は、ポーラライザ５８を透過し、電圧を印加していない状態のポッケルスセル５３を、位相変化なく透過し、共振器ミラー５１で高反射される。そして、高反射されたレーザ光は、再びポッケルスセル５３を、位相変化なくＰ偏光の状態で透過し、ポーラライザ５８を透過し、再び、ＣＯ₂レーザ増幅部ＥＡの増幅領域を通過することによって増幅される。

その後、タイミングｔ１でポッケルスセル５４に電圧が印加され、レーザ光は、ポッケルスセル５４を通過することによってλ／４位相変化し、円偏光となる。この円偏光のレーザ光は、λ／４板５７を透過することによってＳ偏光に変換される。そして、共振器ミラー５２によって反射されたＳ偏光のレーザ光は、再びλ／４板５７を透過することによって円偏光に変換される。さらに、電圧が印加された状態のポッケルスセル５４を透過することによってＰ偏光に変換される。その後、Ｐ偏光のレーザ光は、ＣＯ₂レーザ増幅部ＥＡの増幅領域を通過することによって増幅され、ポーラライザ５８を透過して、電圧を印加していないポッケルスセル５３をそのまま透過し、Ｐ偏光の状態で共振器ミラー５１で反射され、再び、電圧が印加されていない状態のポッケルスセル５３を透過し、Ｐ偏光の状態で、ポーラライザ５８をそのまま透過する。このポッケルスセル５４に電圧が印加された状態で、レーザ光は、共振器ミラー５１、５２間を往復し、増幅される。

その後、この増幅された増幅パルス光ＳＢを外部出力するタイミングｔ２で、ポッケルスセル５３に電圧が印加され、Ｐ偏光のレーザ光は、電圧が印加されたポッケルスセル５３を透過することによって、λ／４位相がずれて円偏光に変換される。さらにこの円偏光のレーザ光は、共振器ミラー５１で反射され、再び電圧が印加された状態のポッケルスセル５３を透過することによってＳ偏光に変換される。このＳ偏光のレーザ光は、ポーラライザ５８で高反射され、外部のプリアンプＰＡ側に増幅パルス光ＳＢとして出力される。

ここで、再生増幅器５０のポッケルスセル５３、５４は、それぞれポッケルスセル制御電源５５、５６によって電圧印加のオンオフが行われる。再生増幅器コントローラＣ３は、レーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１３をもとに、各ポッケルスセル制御電源５５、５６を上述したように制御する。すなわち、ポッケルスセル５４に電圧を印加している期間の増減によって、増幅パルス光ＳＢのレーザパルスエネルギーを制御することができる。なお、トリガ信号Ｓ１１は、半導体レーザコントローラＣ２に入力され、シードパルス光ＳＡの発振タイミングの制御がなされる。

（変形例３）
上述した変形例１では、発振装置２５を制御していた。また変形例２では、再生増幅器５０を制御して、レーザパルスエネルギー制御を行っていた。これに対し、この変形例３では、プリアンプＰＡおよびメインアンプＭＡの少なくともいすれか一方を制御してレーザパルスエネルギー制御を行うようにしている。

すなわち、図３３に示すように、ドライバレーザコントローラＣ１は、プリアンプＰＡのレーザ電源であるプリアンプ電源６１およびメインアンプＭＡのレーザ電源であるメインアンプ電源６２を制御するアンプ電源コントローラ６０に対してレーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１４を出力する。アンプ電源コントローラ６０は、レーザパルスエネルギー制御信号Ｓ１４をもとに、プリアンプＰＡおよびメインアンプＭＡの励起強度を制御してレーザパルスエネルギー制御を行うようにしている。

なお、変形例１、２は、変形例３に比して、ドライバレーザ１に対するレーザパルスエネルギー制御のダイナミックレンジが広くなり、バースト運転時に、ドライバレーザ１のレーザパルスエネルギー値を大きく変化させることができるので、好ましい。また、変形例１、２は、ドライバレーザ１の繰返し周波数が約５０〜１００ｋＨｚ以上であっても、高速なエネルギー制御が可能となり、安定してＥＵＶ光を発生させることができるので好ましい。

また、図３４に示すように、メインのＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１をターゲット１３に照射する前に、プリパルスレーザ光をターゲット１３に照射するためのプリパルスレーザ１０１を用いる場合、このプリパルスレーザ１０１に対するレーザパルスエネルギー制御を行ってＥＵＶパルスエネルギー制御を行ってもよい。このプリパルスレーザ光を用いると、メインのＣＯ₂パルスレーザ光Ｌ１のターゲット１３への照射時におけるプラズマ化がより効率的に行われ、ＥＵＶパルス光を効率よく発光させることができる。

プリパルスレーザ光は、軸外放物面ミラーＭ１０２を介してターゲット１３に集光照射される。軸外放物面ミラーＭ１０２の上流側には、部分反射ミラーまたはビームスプリッタによって構成される光学素子Ｍ１２１が設けられる。この光学素子Ｍ１２１および集光レンズＲ１２１を介して、プリパルスレーザ光はプリパルスレーザ光検出器１２１に入射し、プリパルスレーザ光検出器１２１は、プリパルスレーザ光のパルスエネルギーを検出し、プリパルスレーザパルスエネルギー検出信号Ｓ６をプリパルスレーザ１０１およびＥＵＶ光源コントローラＣに出力する。ＥＵＶ光源コントローラＣは、制御信号Ｓ６０をプリパルスレーザ１０１に出力してレーザパルスエネルギーを制御する。

なお、プリパルスレーザ１０１のみのレーザパルスエネルギー制御を行ってもよい。あるいは、プリパルスレーザ１０１およびドライバレーザ１の双方のレーザパルスエネルギー制御を行ってもよい。

なお、上述した各実施の形態および変形例は、適宜組合せが可能である。

１ ドライバレーザ
２ ＥＵＶ光生成装置
１０ ＥＵＶチャンバ
１１ ドロップレットコントローラ
１２ ターゲット生成器
１３ ターゲット
１４ ターゲット回収筒
１５ ウィンド
１６ ＥＵＶ光検出器
２０ エネルギー制御処理部
２１ パルス履歴部
２２ タイマ
２３ 制御量記憶部
２４ レーザ光検出器
２５ 発振装置
３１，３２，５１，５２ 共振器ミラー
３３ ＣＯ₂増幅媒体
３４，５３，５４ ポッケルスセル
３５，５８ ポーラライザ
３６，５５，５６ ポッケルスセル制御電源
３７ レーザ電源
４１ 半導体デバイス
４２ 出力結合ミラー
４３ リア光学モジュール
４４ 縦モードコントローラ
４５ 縦モード制御アクチュエータ
４６ 電流制御アクチュエータ
５０ 再生増幅器
５７ λ／４板
６０ アンプ電源コントローラ
６１ プリアンプ電源
６２ メインアンプ電源
１００ 露光装置
Ｃ ＥＵＶ光源コントローラ
Ｃ１ ドライバレーザコントローラ
Ｃ２ 半導体レーザコントローラ
Ｃ３ 再生増幅器コントローラ
ＰＡ プリアンプ
ＭＡ メインアンプ
ＭＯ マスタオシレータ
ＥＡ ＣＯ₂レーザ増幅部
Ｓ１，Ｓ１１ トリガ信号
Ｓ２ ＥＵＶパルスエネルギー検出信号
Ｓ３ ＥＵＶパルスエネルギー制御信号
Ｓ４ ドロップレット制御信号
Ｓ５ レーザパルスエネルギー検出信号
Ｓ１３，Ｓ１４ レーザパルスエネルギー制御信号
Ｓ３０，Ｓ３０，Ｓ３１ 発振制御信号
Ｓ３１ 制御信号
Ｓ４２ 発振パルス波形信号
Ｍ１，Ｍ１１，Ｍ１２ ＨＲミラー
Ｍ２ 軸外放物面ミラー
Ｍ３ ＥＵＶ集光ミラー
Ｍ２１，Ｍ１２１ 光学素子
Ｍ３１，Ｍ３２ ミラー
Ｒ２，Ｒ３ リレー光学系
ＰＬ プラズマ生成サイト
ＩＦ 中間集光点
Ｌ１ ＣＯ₂パルスレーザ光
Ｌ２ ＥＵＶ光
Ｔ バースト長時間
Ｔｒ バースト休止時間
Ｔｗ 所定時間
Ｂ 対象バースト発光
Ｂ１１〜Ｂ１５ バースト発光
ＳＡ シードパルス光
ＳＢ 増幅パルス光

Claims (16)

1. ドライバレーザから出力されたレーザ光をもとに極端紫外光をバースト出力する極端紫外光生成装置であって、
   過去にバースト出力された極端紫外光のパラメータログをもとに、バースト出力される極端紫外光の少なくとも１パルス目を含む１パルス以上の先頭側パルスエネルギーのエネルギー制御を行うエネルギー制御部を備える極端紫外光生成装置。
2. 前記過去のパラメータログは、次にバースト出力されるまでの所定時間内における極端紫外光の平均出力である請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
3. 前記過去のパラメータログは、直前にバースト出力されたバースト長時間および直前のバースト出力の直前のバースト休止時間の少なくとも１つである請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
4. 前記過去のパラメータログは、次にバースト出力するまでの所定時間内における極端紫外光の平均出力と、直前にバースト出力されたバースト長時間および直前のバースト出力の直前のバースト休止時間の少なくとも１つとの組合せである請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
5. 前記過去のパラメータログと前記１パルス以上の先頭側パルスエネルギーの制御値との関係を記憶する記憶部を備え、
   前記エネルギー制御部は、前記記憶部から前記過去のパラメータログに対応する前記１パルス以上の先頭側パルスエネルギーの制御値を取得してエネルギー制御を行うとともに、該エネルギー制御によって出力されたパルスエネルギーをもとに前記記憶部に記憶されている前記過去のパラメータログと前記１パルス以上の先頭側パルスエネルギーの制御値との関係を更新する学習処理を行う請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
6. 前記記憶部は、前記過去のパラメータログと前記１パルス以上の先頭側パルスエネルギーの制御値との関係を記憶するテーブルである請求項５に記載の極端紫外光生成装置。
7. 前記記憶部は、前記過去のパラメータログと前記１パルス以上の先頭側パルスエネルギーの制御値との関係を示す関係式を記憶し、
   前記エネルギー制御部は、前記関係式内のパラメータを更新する学習処理を行う請求項５に記載の極端紫外光生成装置。
8. 前記エネルギー制御部は、前記ドライバレーザのレーザパルスエネルギーを制御することによって前記１パルス以上の先頭側パルスエネルギーを制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
9. 前記ドライバレーザは、マスタオシレータ、プリアンプ、およびメインアンプを備え、
   前記エネルギー制御部は、前記プリアンプに入力されるレーザパルスエネルギーを制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
10. 前記ドライバレーザは、マスタオシレータ、プリアンプ、およびメインアンプを備え、
    前記エネルギー制御部は、前記マスタオシレータにおいて発生するレーザパルスエネルギーを制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
11. 前記ドライバレーザは、マスタオシレータ、プリアンプ、およびメインアンプを備えるとともに、前記マスタオシレータとプリアンプとの間に、再生増幅器を備え、
    前記エネルギー制御部は、前記再生増幅器のレーザパルスエネルギーを制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
12. 前記ドライバレーザは、マスタオシレータ、プリアンプ、およびメインアンプを備え、
    前記エネルギー制御部は、前記プリアンプおよび／またはメインアンプによってレーザパルスエネルギーを制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
13. 前記エネルギー制御部は、前記ドライバレーザの励起タイミングを制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
14. 前記エネルギー制御部は、前記ドライバレーザの発振パルス波形を制御する請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
15. トリガ信号によって発振するドライバレーザから出力されたレーザ光をもとに極端紫外光をバースト出力する極端紫外光生成装置であって、
    過去にバースト出力された極端紫外光のパラメータログを記憶する第１の記憶装置と、
    バースト出力時のトリガ信号の時間間隔を計時するタイマと、
    前記タイマの前記計時した時間間隔と前記記憶装置の前記パラメータログをもとにＥＵＶパルスエネルギー制御量を演算する演算装置と、
    前記ＥＵＶパルスエネルギー制御量にもとづいてドライバレーザのレーザエネルギーを制御するエネルギー制御装置と、
    を備える極端紫外光生成装置。
16. 出力されたＥＵＶパルスエネルギー値を計測するエネルギー計測装置と、
    前記演算装置による演算結果を更新可能に記憶する第２の記憶装置とを備え、
    前記演算装置は、所望のＥＵＶエネルギー値と、直前に計測した前記ＥＵＶエネルギー値との差に基づいて、次にバースト出力される前記ＥＵＶパルスエネルギー制御量をさらに演算する、
    請求項１５に記載の極端紫外光生成装置。

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