極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体の制御方法
【課題】本発明のＥＵＶ光源装置は、高い熱負荷状態において、可飽和吸収体を安定して連続的に使用することができる。
【解決手段】可飽和吸収体（ＳＡ）装置３３は、自励発振光や寄生発振光あるいは戻り光のような微弱な光を吸収するために、レーザビームライン中に設けられる。ＳＡガスボンベ３３４（１）からのＳＡガスとバッファガスボンベ３３４（２）からのバッファガスとは混合されて、混合ガスとなる。混合ガスは、供給管路３３３（１）を介して、ＳＡガスセル３３０に供給され、レーザ光Ｌ１に含まれる微弱光を吸収する。混合ガスは、排出管路３３３（２）を介して排出され、熱交換器３３２に送られる。熱交換器３３２で冷却された混合ガスは、循環ポンプ３３１（１）により、再びＳＡガスセル３３０に送られる。
【解決手段】可飽和吸収体（ＳＡ）装置３３は、自励発振光や寄生発振光あるいは戻り光のような微弱な光を吸収するために、レーザビームライン中に設けられる。ＳＡガスボンベ３３４（１）からのＳＡガスとバッファガスボンベ３３４（２）からのバッファガスとは混合されて、混合ガスとなる。混合ガスは、供給管路３３３（１）を介して、ＳＡガスセル３３０に供給され、レーザ光Ｌ１に含まれる微弱光を吸収する。混合ガスは、排出管路３３３（２）を介して排出され、熱交換器３３２に送られる。熱交換器３３２で冷却された混合ガスは、循環ポンプ３３１（１）により、再びＳＡガスセル３３０に送られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置用レーザ光源装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レジストを塗布したウェハ上に、回路パターンの描かれたマスクを縮小投影し、エッチングや薄膜形成等の処理を繰り返すことにより、半導体チップが生成される。半導体プロセスの微細化に伴い、より短い波長の光が求められている。
【０００３】
そこで、１３．５ｎｍという極端に波長の短い光と縮小光学系とを使用する、半導体露光技術が研究されている。この技術は、ＥＵＶＬ（Extreme Ultra Violet Lithography：極端紫外線露光）と呼ばれる。以下、極端紫外光をＥＵＶ光と呼ぶ。
【０００４】
ＥＵＶ光源としては、ＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）式の光源と、ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の光源と、ＳＲ（Synchrotron Radiation）式の光源との三種類が知られている。
【０００５】
ＬＰＰ式光源とは、ターゲット物質にレーザ光（レーザビーム）を照射してプラズマを生成し、このプラズマから放射されるＥＵＶ光を利用する光源である。ＤＰＰ式光源とは、放電によって生成されるプラズマを利用する光源である。ＳＲ式光源とは、軌道放射光を使用する光源である。以上三種類の光源のうち、ＬＰＰ式光源は、他の方式に比べてプラズマ密度を高くすることができ、かつ、捕集立体角を大きくできるため、高出力のＥＵＶ光を得られる可能性が高い。
【０００６】
そこで、高出力のドライバレーザ光を高い繰り返し周波数で得るために、ＭＯＰＡ（master oscillator power amplifier）方式に従って構成されるレーザ光源装置が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
ＬＰＰ式光源では、チャンバ内のターゲット物質に反射されて光路を戻ってくるレーザ光（いわゆる戻り光）や、アンプにおける寄生発振光及び自励発振光を吸収させるべく、可飽和吸収体を使用することができる。
【０００８】
可飽和吸収体は、所定値以下の強度のレーザ光を吸収する性質を有する。可飽和吸収体を用いることにより、アンプやレーザ発振器の破損を防止でき、かつ、ペデスタルと呼ばれる小さなパルスを除去してレーザ光の品質を高めることができる。なお、極端紫外光源装置に関する従来技術ではないが、可飽和吸収体に関する技術は知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１２８１５７号公報
【特許文献２】米国特許第３６３８１３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
極端紫外光源装置では、炭酸ガスレーザ（以下、ＣＯ２レーザ）を、高出力（パルスエネルギ１００〜２００ｍＪ）、かつ、高い繰り返し周波数（１０〜２００ｋＨｚ）で使用する。極端紫外光源装置には、安定したパルスエネルギ及びパルス波形を有するレーザ光を長時間供給できる能力が求められる。
【００１１】
そのような高負荷状態（高い繰り返し周波数及び高いパルスエネルギが要求される状態）においてＣＯ２パルスレーザを安定して長時間使用するためには、寄生発振や自励発振、戻り光による発振を抑制する必要がある。そこで、可飽和吸収体をレーザ光の光路上に可飽和吸収体を配置することにより、寄生発振や自励発振等を防止して、パルスエネルギ及びパルス波形を安定化させる方法が考えられる。
【００１２】
しかし、従来技術（US3,638,137）には、そもそも、高出力のＣＯ２パルスレーザを長時間安定して使用するために可飽和吸収体を使用するという目的が存在しない。従って、その従来技術では、ＣＯ２レーザの共振器内にガスセルを設けて、そのガスセルにＳＦ６（六フッ化硫黄）のボンベとＣ２Ｆ３のボンベとを接続し、ＳＦ６とＣ２Ｆ３との混合ガス（可飽和吸収体ガス）をガスセルに供給する。ガスセルに流入する混合ガスは、所定値以下のレーザ光を吸収して発熱し、ガスセルから排出される。
【００１３】
従来技術では、各ボンベのガスが尽きるまでの間、ガスセルに混合ガスを供給して、寄生発振や自励発振、あるいは戻り光による発振を防止できる。しかし、ガスボンベに貯蔵可能なガスの量は有限であり、かつ、いったん使用された混合ガスは廃棄されるため、いずれは各ガスボンベ内のガスを使い切ってしまうことになる。各ガスボンベが空になり、ガスセルに混合ガスを供給できなくなると、ガスセルは期待されている機能を正常に果たすことができなくなる。
【００１４】
これに対し、ガスセルに混合ガスを封じ込めたり、ガスセルに供給する混合ガスの流量を少なくすることも考えられる。しかし、これらの場合は、レーザ光の通過によりガスセル内の混合ガスの温度が上昇して、混合ガスが分解してしまい、可飽和吸収体としての役割を果たすことができなくなる。このように従来技術では、可飽和吸収体ガスセルを長時間安定に作動させることができないという問題がある。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、可飽和吸収体セルを長時間安定に動作させることのできる極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体の制御方法を提供することにある。本発明の他の目的は、可飽和吸収体セルを長時間安定して使用することができ、さらに、可飽和吸収体セルを通過するレーザ光の波面を軸対称にして、レーザ光の方向と波面の形状とを所定の方向及び所定の波面の形状に補正することができる、極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体を制御または安定化させる装置及び方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の第１観点に係る極端紫外光源装置は、極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、増幅器により増幅されるレーザ光をチャンバ内の所定位置に集光させることにより、レーザ光をターゲット物質に照射させる集光光学系と、レーザ発振器と所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備える。可飽和吸収体装置は、レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、各ウインドウ間に形成され、可飽和吸収体の流通する流通空間と、流通空間に可飽和吸収体を流入させるための流入口と、流通空間から可飽和吸収体を流出させるための流出口とを、備える可飽和吸収体セルと、流入口と流出口とを接続するための管路と、管路の途中に設けられ、流出口から流出する可飽和吸収体を流入口から流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、管路の途中に設けられ、輸送部により輸送される可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、を備える。
【００１７】
第２観点では、第１観点において、可飽和吸収体セルは、レーザ発振器の出力レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、レーザ発振器の出力レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、各ウインドウ間に形成される流通空間と、流入口と、流出口とを、備えて構成される。
【００１８】
第３観点では、第１観点において、流通空間内の可飽和吸収体の流れが、流通空間を通過するレーザ光の光軸に対して略対称となるように、流入口及び流出口が配置されている。
【００１９】
第４観点では、第１観点において、流通空間内の可飽和吸収体の流れが、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に対して略対称となるように、流入口及び流出口が配置される。
【００２０】
第５観点では、第２観点において、各ウインドウの内面側を可飽和吸収体が流通し、かつ、ウインドウ間をレーザ光の光軸に沿って可飽和吸収体が移動するように、流入口または流出口が各ウインドウの近傍に設けられる。
【００２１】
第６観点では、第２観点において、流入口は入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、流出口は各ウインドウ間に設けられる。
【００２２】
第７観点では、第２観点において、流出口は入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、流入口は各ウインドウ間の略中央部に位置して設けられる。
【００２３】
第８観点では、第６観点において、流入口は、各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている。
【００２４】
第９観点では、第７観点において、流出口は、各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている。
【００２５】
第１０観点では、第２観点において、各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、流入口は、入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側のそれぞれの側において、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、入射ウインドウ側に設けられる各流入口は入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、出射ウインドウ側に設けられる各流入口は出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、流出口は、各ウインドウの間に位置して、レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられている。
【００２６】
第１１観点では、第２観点において、各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、流出口は、入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側のそれぞれの側において、各ウインドウ間を通過するレーザ光に対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、入射ウインドウ側に設けられる各流出口は入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、出射ウインドウ側に設けられる各流出口は出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、流入口は、各ウインドウの間に位置して、レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられている。
【００２７】
第１２観点では、第２観点において、各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、流出口は、入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側のそれぞれの側において、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、流入口は、各ウインドウの間に位置して、レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられており、各ウインドウの内面外周側と各流出口との間には、可飽和吸収体を流通させるための流通孔が複数形成されている流通制御部材が設けられている。
【００２８】
第１３観点では、第１２観点において、流通制御部材は、各ウインドウに同軸に配置される筒状部材であって、その一方の端部が各ウインドウの内面側に設けられ、各流通孔を有する筒状部材と、可飽和吸収体が各流通孔以外から各流出口に流れ込まないように、筒状部材の他方の端部と流通空間の内壁部との間を施蓋する環状の鍔部と、を備えて構成されている。
【００２９】
第１４観点では、第１観点において、可飽和吸収体セルは複数設けられており、一方の可飽和吸収体セル内の可飽和吸収体の流通方向と他方の可飽和吸収体セル内の可飽和吸収体の流通方向とは、逆向きになるように設定されている。
【００３０】
第１５観点では、第１観点において、入射ウインドウと出射ウインドウとは共通のウインドウにより構成されており、かつ、流通空間には、共通のウインドウから入射するレーザ発振器の出力レーザ光を反射させて、共通のウインドウから出射させるための反射光学系が設けられている。
【００３１】
第１６観点では、第１〜第１５観点のいずれかにおいて、可飽和吸収体装置を通過するレーザ光の波面を補正するための波面補正装置を備える。
【００３２】
第１７観点では、第１６観点において、波面補正装置は、レーザ光の方向及び波面の形状を直接的または間接的に計測するための波面計測部と、レーザ光の方向及び波面の形状を所定の方向及び所定の波面の形状に補正させるための波面補正部と、波面計測部からの計測結果に基づいて波面補正部を動作させるための波面制御部と、を備えて構成される。
【００３３】
第１８観点では、第１観点において、輸送部及び温度調節部を制御するための制御部を備える。
【００３４】
第１９観点では、第１観点において、前記温度調節部は前記可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置で構成されている。
第２０観点では、第１〜１６観点のいずれかにおいて、前記温度調節部は前記可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置と前記可飽和吸収帯の温度を制御するための制御装置で構成されている。
【００３５】
本発明の第２１観点に従う極端紫外光源装置は、極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、増幅器により増幅されて出力されるレーザ光をチャンバ内の所定位置に集光させることにより、増幅後のレーザ光をターゲット物質に照射させる集光光学系と、レーザ発振器と所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、可飽和吸収体装置は、可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、流通空間に可飽和吸収体を流入させるための流入口と、流通空間から可飽和吸収体を流出させるための流出口と、流通空間にレーザ発振器の出力レーザ光を通過させるための、ダイヤモンドから形成されるウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、を備える。
【００３６】
本発明に従うパルスレーザ装置は、パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、レーザ発振器と増幅器との間の光路中または各増幅器の間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、可飽和吸収体装置は、レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、各ウインドウ間に形成され、可飽和吸収体の流通する流通空間と、流通空間に可飽和吸収体を流入させるための流入口と、流通空間から可飽和吸収体を流出させるための流出口とを、備える可飽和吸収体セルと、流入口と流出口とを接続するための管路と、管路の途中に設けられ、流出口から流出する可飽和吸収体を流入口から流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、管路の途中に設けられ、輸送部により輸送される可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、を備える。上記入射ウインドウと出射ウインドウは１つのウインドウで兼用されていてもよい。
【００３７】
本発明に従う可飽和吸収体の制御方法は、極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体を制御するための方法であって、極端紫外光を発生させるためのレーザ光が透過する可飽和吸収体セルに、可飽和吸収体を循環させ、循環される可飽和吸収体の温度を所定温度に維持し、可飽和吸収体セルの有する各ウインドウの温度分布がレーザ光の光軸に対して略対称となるように、可飽和吸収体セルに可飽和吸収体を流通させる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、可飽和吸収体を循環させて再利用することができ、かつ、可飽和吸収体の温度を調節することができる。従って、熱による可飽和吸収体の分解を抑制することができ、可飽和吸収体セルを長時間安定して作動させることができる。
【００３９】
本発明によれば、流通空間内の可飽和吸収体の流れが、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に対して略対称となるように、流入口及び流出口を設ける。従って、可飽和吸収体セルの各ウインドウの温度分布を、レーザ光の光軸に対して軸対称にすることができる。これにより、可飽和吸収体セルを通過したレーザ光の波面の形状を軸対称にして、レーザ光の波面補正を容易に行うことができる。
【００４０】
本発明によれば、可飽和吸収セルのウインドウをダイヤモンドで構成することができる。ダイヤモンドウインドウの熱伝導は非常に高いため、ウインドウに生じる温度分布抑制することができる。従って、ダイヤモンドウインドウを透過するレーザ光の波面及び方向を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成図。
【図２】ＳＡ装置の構成図。
【図３】ＳＡガスセルの構成図。
【図４】可飽和吸収体を透過するレーザ光の波面や方向が変化する様子を示す説明図。
【図５】可飽和吸収体の温度変化を示すグラフ。
【図６】ＳＡ装置の全体動作を示すフローチャート。
【図７】ガス排気及びガス充填処理のフローチャート。
【図８】ＳＡガスセルの使用を準備する処理のフローチャート。
【図９】ガス循環及びガス温度を制御する処理のフローチャート。
【図１０】異常を検出する処理のフローチャート。
【図１１】波面補正器の構成図。
【図１２】センサの模式図。
【図１３】波面補正処理のフローチャート。
【図１４】レーザコントローラがＥＵＶ光源コントローラに調整完了を通知する処理のフローチャート。
【図１５】第２実施例に係るＳＡガスセルの構成図。
【図１６】第３実施例に係るＳＡガスセルの構成図。
【図１７】ポーラス円筒管の断面図。
【図１８】第４実施例に係るＳＡ装置の構成図。
【図１９】第５実施例に係り、波面補正器の配置方法を示す説明図。
【図２０】図１９に続く説明図。
【図２１】第６実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２２】第７実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２３】第８実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２４】第９実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２５】図２４に続く構成図。
【図２６】第１０実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２７】第１１実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２８】第１２実施例に係り、波面補正器の構成図。
【図２９】第１３実施例に係り、波面補正器の構成図。
【図３０】第１４実施例に係り、波面補正器の構成図。
【図３１】第１５実施例に係り、センサの構成図。
【図３２】第１６実施例に係り、センサの構成図。
【図３３】第１７実施例に係り、センサの構成図。
【図３４】第１８実施例に係り、センサの構成図。
【図３５】第１９実施例に係り、センサの構成図。
【図３６】第２０実施例に係り、センサの構成図。
【図３７】第２１実施例に係り、ＳＡ装置の構成図。
【図３８】第２２実施例に係り、ＳＡ装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、以下に述べるように、レーザ光の通過する光路上に、可飽和吸収体装置３３を設ける。可飽和吸収体装置３３は、可飽和吸収体ガスの温度を制御しながら、可飽和吸収体ガスを循環させて再使用するようになっている。以下の説明では、可飽和吸収体をＳＡ（Saturable Absorber）と略記する。従って、可飽和吸収体装置３３をＳＡ装置３３と、可飽和吸収体ガスをＳＡガスと、可飽和吸収体ガスセル３３０をＳＡガスセル３３０と、それぞれ呼ぶ。
【実施例１】
【００４３】
図１〜図１４に基づいて本発明の第１実施例を説明する。図１は、ＥＵＶ光源装置１の全体構成を示す説明図である。
【００４４】
ＥＵＶ光源装置１は、例えば、ＥＵＶ光を発生させるチャンバ１０と、チャンバ１０にレーザ光を供給するためのレーザ光源装置２と、ＥＵＶ光源コントローラ７０とを備える。レーザ光源装置２は、例えば、レーザパルスの時間波形や繰り返し周波数を決定するレーザ発振器（Master Oscillator）２０と、増幅システム３０と、集光システム４０と、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０と、レーザコントローラ６０とを含んで構成される。ＥＵＶ光源装置１は、ＥＵＶ露光装置５にＥＵＶ光を供給する。以下の説明及び図面では、波面補正コントローラをＷＦＣ−Ｃ（Wave Front Compensator controller）と表示する場合がある。
【００４５】
先にチャンバ１０の概要を説明する。チャンバ１０は、例えば、チャンバ本体１１と、接続部１２と、ウインドウ１３と、ＥＵＶ集光ミラー１４と、ターゲット物質供給部１５と、を備えている。
【００４６】
チャンバ本体１１は、図外の真空ポンプにより真空状態に保たれる。チャンバ本体１１には、例えば、デブリを回収するための機構等を設けることができる。
【００４７】
接続部１２は、チャンバ１０とＥＵＶ露光装置５との間を接続して設けられている。チャンバ本体１１内で生成されたＥＵＶ光は、接続部１２を介して、ＥＵＶ露光装置５に供給される。
【００４８】
ウインドウ１３は、チャンバ本体１１に設けられている。レーザ光源装置２からのドライバレーザ光は、ウインドウ１３を介して、チャンバ本体１１に入射する。
【００４９】
ＥＵＶ集光ミラー１４は、ＥＵＶ光を反射させて中間焦点（Intermediate Focus：IF）に集めるためのミラーである。中間焦点ＩＦは、接続部１２内に設定される。ＥＵＶ集光ミラー１４は、例えば、プラズマ発光点の像をＩＦに転写結像させるために、理想的に収差を発生させない回転楕円体のような凹面として構成される。ＥＵＶ集光ミラー１４の表面には、例えば、モリブデン膜とシリコン膜とから構成される多層膜が設けられており、これにより、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を反射するようになっている。
【００５０】
ターゲット物質供給部１５は、例えば、錫のようなターゲット物質を液体や固体あるいは気体として供給する。錫は、スタナン（SnH4）などの錫化合物として供給することも可能である。錫を液体として供給する場合は、純粋な錫を融点まで加熱して液化する方法の他に、錫を含む溶液または錫や錫化合物を含むコロイド溶液として供給する方法も可能である。本実施例では、ターゲット物質として、錫のドロップレットＤＰを例に挙げて説明するが、本発明は、錫ドロップレットに限定されない。例えば、リチウム（Ｌｉ）やキセノン（Ｘｅ）等の他の物質を用いてもよい。
【００５１】
チャンバ１０内の動きを先に簡単に説明する。ドライバレーザ光Ｌ１は、入射用のウインドウ１３を介して、チャンバ本体１１内の所定位置で焦点を結ぶようになっている。その所定位置に向けて、ターゲット物質供給部１５は、錫ドロップレットＤＰを投下する。ここで、所定位置とは、ＥＵＶ集光ミラー１４の第１の焦点上の位置である。その第１の焦点に向けて、錫ドロップレットが投下される。その第１の焦点とレーザの集光点とが一致するように光学系が配置されている。そして、錫ドロップレットＤＰが所定位置に到達する時期にタイミングを合わせて、レーザ光源装置２から、所定出力のドライバレーザ光Ｌ１が出力される。錫ドロップレットＤＰは、ドライバレーザ光Ｌ１によって集光照射されて、プラズマＰＬＺとなる。プラズマＰＬＺは、ＥＵＶ光Ｌ２を放射させる。ＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラー１４によって、接続部１２内の中間焦点ＩＦに集められ、ＥＵＶ露光装置５に供給される。
【００５２】
次に、レーザ光源装置２の構成を説明する。レーザ光源装置２は、炭酸ガスパルスレーザ光源装置として構成されており、例えば、波長１０．６μｍ、シングル横モード、繰り返し周波数１００ｋＨｚ、１００〜２００ｍＪ、１０ｋＷ〜２０ｋＷの、ドライバレーザ光Ｌ１をパルス出力する。
【００５３】
レーザ発振器２０から出力されるレーザ光は、増幅システム３０によって増幅された後、集光システム４０に送られる。集光システム４０は、ドライバレーザ光Ｌ１をチャンバ１０内に供給する。集光システム４０は、例えば、反射ミラー４１と、軸外放物凹面ミラー４２と、リレー光学系４３と、を備える。なお、以下の説明では、レーザ光の進行方向を基準として、発振器２０側を上流側と呼び、チャンバ１０側を下流側と呼ぶ。
【００５４】
増幅システム３０は、例えば、リレー光学系３１と、プリアンプ（前増幅器）３２と、ＳＡ装置３３と、波面補正器（ＷＦＣ）３４と、メインアンプ（主増幅器）３５と、センサ３６と、を備えて構成される。なお、以下の説明及び図面において、前増幅器をプリアンプ、主増幅器をメインアンプと記述する。さらに、波面補正器をＷＦＣ（Wave Front Compensator）と表示する場合がある。ＳＡ装置３３の詳細は、図２，図３で後述する。
【００５５】
リレー光学系３１は、レーザ発振器２０から出力されるレーザ光でプリアンプ３２内の増幅領域を効率よく満たすべく、レーザ発振器２０から出力されるレーザ光のビームの広がり角度とビームの大きさを調整するための光学系である。リレー光学系３１は、レーザ発振器２０から出力されるレーザ光のビーム径を拡大させて、所定のビーム光束に変換させる。
【００５６】
プリアンプ３２は、入射されたレーザ光を増幅して出射させる。プリアンプ３２で増幅されたレーザ光は、ＳＡ３３装置に入射する。ＳＡ装置３３は、所定の閾値以上の光強度有するレーザ光は通過させ、その所定の閾値未満のレーザ光は通過させないという機能を発揮する。
【００５７】
これにより、ＳＡ装置３３は、チャンバ１０から戻ってくるレーザ光（戻り光）やメインアンプからの寄生発振光や自励発振光を吸収して、プリアンプ３２やレーザ発振器２０の破損を防止する。さらに、ＳＡ装置３３は、ペデスタルを抑制し、レーザ光のパルス波形の品質を高める役割も果たす。なお、ペデスタルとは、メインパルスに時間的に近接して発生する、小さなパルスである。
【００５８】
図２は、ＳＡ装置３３の構成を示す説明図である。ＳＡ装置３３は、例えば、ＳＡガスセル３３０と、循環ポンプ３３１（１）と、排気ポンプ３３１（２）と、熱交換器３３２と、供給管路３３３（１）と、排出管路３３３（２）と、ＳＡガスボンベ３３４（１）と、バッファガスボンベ３３４（２）と、各バルブ３３５（１）〜３３５（４）と、圧力センサ３３６（１）と、温度センサ３３６（２）と、ＳＡガスセルコントローラ８０と、ガス温度コントローラ８２とを、備えて構成される。
【００５９】
なお、図２に示す構成は一つの例であり、本発明は図２に示す構成に限定されない。本発明は、例えば、レーザ光により発熱したＳＡガス（混合ガスを含む）を冷却する装置（たとえば熱交換器）を、ＳＡガスを循環させるための回路中に備えている構成であればよい。つまり、ＳＡガスを循環させながら、ＳＡガスの熱を廃熱できる構成を備えていればよい。このような構成とすれば、少なくとも通常運転時は、ＳＡガスの発熱によってＳＡガスが分解することなく、長時間運転が可能となる。
【００６０】
先に図３を参照して、ＳＡガスセル３３０を説明する。ＳＡガスセル３３０は、例えば、水冷ジャケット付きの筒状ホルダ３３００と、ホルダ３３００の両端に設けられるウインドウ３３３２（１），３３３２（２）と、各ウインドウ間に形成される流通空間３３３４と、流通空間３３３４に連通するようにしてホルダ３３００に設けられる流入口３３３６（１），３３３６（２）と、流通空間３３３４に連通するようにしてホルダ３３００に設けられる流出口３３３８（１），３３３８（２）とを備える。なお、ホルダ３３００は、「流通空間を有する本体部」の一例である。
【００６１】
各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）は、熱伝導性が高く、かつ、ＣＯ２レーザ光に対して透明な材料から円板状に形成される。そのような材料として、ダイヤモンドを挙げることができる。
【００６２】
ダイヤモンド製のウインドウは、熱伝導率が非常に高いため、ＳＡガスから伝わる熱によってダイヤモンドウインドウに生じる影響を小さくすることができる。従って、ＳＡガスを通過するレーザ光の波面に歪みが生じるのを抑制できる。即ち、ダイヤモンドウインドウを用いることにより、ＳＡガスを循環させるための循環システム、及び、ＳＡガスの温度を制御するための温度制御システムを設けなくても、波面の歪みを防止可能である。
【００６３】
レーザ光は、入射ウインドウ３３３２（１）から流通空間３３３４内に入射して、流通空間３３３４を通過し、出射ウインドウ３３３２（２）から出射する。各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）は、Ｏリング等のシール部材を介して、ホルダ３３００に気密に取り付けられている。
【００６４】
流通空間３３３４は、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）とホルダ３３００とにより画成される、円筒状の空間である。流通空間３３３４の軸心（図３中の左右方向に延びる中心線）とレーザ光Ｌ１の光軸とは、同軸になるように初期設定される。
【００６５】
流通空間３３３４には、入射ウインドウ３３３２（１）側に複数の流入口３３３６（１），３３３６（２）が設けられており、出射ウインドウ３３３２（２）側に複数の流出口３３３８（１），３３３８（２）が設けられている。各流入口３３３６（１），３３３６（２）及び各流出口３３３８（１），３３３８（２）は、レーザ光の光軸に対して対称となるように、向かい合わせで設けられている。各流入口３３３６（１），３３３６（２）には、供給管路３３３（１）が接続されており、各流出口３３３８（１），３３３８（２）には、排出管路３３３（２）が接続されている。
【００６６】
ＳＡガスは、供給管路３３３（１）から各流入口３３３６（１），３３３６（２）を介して、流通空間３３３４内に流入する。ＳＡガスは、入射ウインドウ３３３２（１）の内面側近傍に沿って径方向に流れた後、レーザ光の光軸に沿って流通空間３３３４内を流出口側に移動する。そして、ＳＡガスは、出射ウインドウ３３３２（２）の内面側近傍を径方向に流れて、各流出口３３３８（１），３３３８（２）に流入する。ＳＡガスは、各流出口３３３８（１），３３３８（２）から排出管路３３３（２）を介して排出され、熱交換器３３２に送られる。内面とは、ウインドウの両面のうち、流通空間３３３４を向いている方の面である。
【００６７】
図２に戻る。循環ポンプ３３１（１）は、ＳＡ装置３３内でＳＡガスを循環させるためのポンプである。循環ポンプ３３１（１）の吐出口は、供給管路３３３（１）に接続されており、循環ポンプ３３１（１）の吸込み口は、熱交換器３３２を介して排出管路３３３（２）に接続されている。循環ポンプ３３１（１）は、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて作動し、熱交換器３３２により冷却されたＳＡガスを供給管路３３３（１）に送り込む。
【００６８】
排気ポンプ３３１（２）は、ＳＡ装置３３内からＳＡガスを除去するためのポンプである。排気ポンプ３３１（２）は、排気バルブ３３５（２）を介して、排出管路３３３（２）の途中に接続されている。排気バルブ３３５（２）は、例えば、常閉型の２ポート電磁弁として構成することができる。供給バルブ３３５（１）及び排気バルブ３３５（２）は、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて作動し、各管路３３３（１），３３３（２）やＳＡガスセル３３０や熱交換器３３２に滞留するＳＡガスを吸い出して排出する。
【００６９】
熱交換器３３２は、供給管路３３３（１）と排出管路３３３（２）とを接続するようにして、設けられている。熱交換器３３２は、ＳＡガスの温度を一定に保持するための装置である。熱交換器３３２は、ガス温度コントローラ８２からの指示に応じて作動し、ＳＡガスの温度を調整する。
【００７０】
上述の通り、供給管路３３３（１）は、ＳＡガスセル３３０にＳＡガスを供給するための管路であり、排出管路３３３（２）は、ＳＡガスセル３３０からＳＡガスを排出させるための管路である。供給管路３３３（１）と排出管路３３３（２）とは、熱交換器３３２及び循環ポンプ３３１（１）を介して接続されている。
【００７１】
ＳＡガスボンベ３３４（１）は、ＳＦ６（６フッ化イオウ）等のＳＡガスを貯蔵するための容器である。バッファガスボンベ３３４（２）は、例えば、Ｎ２（窒素）や希ガス（Ｈｅ、Ａｒ）等のバッファガスを貯蔵するための容器である。なお、ＳＡガス及びバッファガスの種類は、上記のものに限定されない。
【００７２】
炭酸ガスレーザの波長に応じて、好ましいＳＡガスを選択することができる。例えば、炭酸ガスレーザ光の波長が１０．６μｍの場合は、ＳＦ６を用いることができる。例えば、炭酸ガスレーザ光の波長が９．６μｍの場合は、CH3OH,CH3F、HCOOH,CD3OD,CD3F,DCOOD（D：重水素）を用いることができる。例えば、炭酸ガスレーザ光の波長が９．３μｍの場合は、C2F2Clを用いることができる。
【００７３】
ＳＡガスボンベ３３４（１）の吐出口は、ＳＡガスバルブ３３５（３）を介して、ガス供給バルブ３３５（１）の流入口に接続されている。同様に、バッファガスボンベ３３４（２）の吐出口は、バッファガスバルブ３３５（４）を介して、ガス供給バルブ３３５（１）の流入口に接続されている。そして、ガス供給バルブ３３５（１）の流出口は、供給管路３３３（１）の途中に接続されている。各バルブ３３５（１），３３５（３），３３５（４）は、例えば、常閉型の２ポート電磁弁として構成されており、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて、それぞれ開閉するようになっている。
【００７４】
なお、図２では、ＳＡガスとバッファガスとをそれぞれ別々のガスボンベ３３４（１），３３４（２）で用意し、ＳＡ装置３３内で混合ガスを生成する場合を示している。これに限らず、ＳＡガスとバッファガスとが所定割合で混合された混合ガスを貯蔵する混合ガスボンベを使用することもできる。その場合、混合ガスボンベの吐出口をガス供給バルブ３３５（１）の流入口に接続する構成となる。従って、図２に示すバルブ３３５（３），３３５（４）を省略することができ、ＳＡ装置３３の構成を簡素化できる。
【００７５】
圧力センサ３３６（１）は、ＳＡガスセル３３０内の圧力を検出して、ＳＡガスセルコントローラ８０に出力するセンサである。温度センサ３３６（２）は、ＳＡガスセル３３０の温度を検出して、ガス温度コントローラ８２に出力するセンサである。
【００７６】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡ装置３３の動作を制御する制御装置である。ＳＡガスセルコントローラ８０は、後述の処理を実行することにより、ＳＡ装置３３内にＳＡガスとバッファガスとの混合ガスを循環させ、かつ、その混合ガスの温度を制御させる。ＳＡガスセルコントローラ８０は、制御結果をレーザコントローラ６０に通知する。
【００７７】
ガス温度コントローラ８２は、混合ガスの温度が所定温度になるように熱交換器３３２を制御するための制御装置である。ガス温度コントローラ８２は、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて熱交換器３３２の動作を制御し、その結果をＳＡガスセルコントローラ８０に通知する。なお、ガス温度コントローラ８２とＳＡガスセルコントローラ８０とを区別せずに、ＳＡガスセルコントローラ８０が、混合ガスの温度を制御する構成としてもよい。
【００７８】
図４は、ＳＡガスセルを通過するレーザ光の方向や波面の形状が変化する様子を示す。説明の便宜上、ＳＡガスセルの構成を簡略化して示す。従って、図４では、ＳＡガスセルに符号３３０Ｐを与えて、図３に示すＳＡガスセル３３０と区別する。
【００７９】
図５は、ＳＡガスセル３３０に生じる温度分布を示すグラフである。混合ガスは、流入口３３３６から各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）間の流通空間３３３４に流入し、閾値以下のレーザ光を吸収して、流出口３３３８から流出する。これにより、ＳＡガスセル３３０には、混合ガスの流れ方向にシフトする温度分布が発生する。ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布が原因で、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の屈折率の分布が変化する。
【００８０】
その結果、ＳＡガスセル３３０を通過するレーザビームの端部Ｌ１（１）及びビームＬ１（２）は、図４中の破線Ｌ１ｅ（１）及びＬ１ｅ（２）に示すように、基準の光軸ＡＸ１からずれた方向ＡＸ１ｅにシフトする。ＳＡガスセル３３０を通過するレーザ光Ｌ１の波面（Wave Front）は、基準光軸ＡＸ１を保持したまま同心円状に変化するのではなく、軸ＡＸ１ｅに沿って曲がる。つまり、レーザ光Ｌ１は、ＳＡガスセル３３０を通過することにより、そのレーザビームの方向がずれてしまい、さらに波面の形状も変化する。
【００８１】
進行方向や波面の形状のずれたレーザビームＬ１ｅ（１）及びＬ１ｅ（２）を、そのままメインアンプ３５に入射させても、期待通りの増幅作用は得られない。メインアンプ３５の増幅領域を、レーザ光で効率よく満たすことができないためである。
【００８２】
その問題を解決するために、本実施例では、ＳＡガスセル３３０の各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布がレーザ光の光軸に対して軸対称となるように、図３に示すように各流入口３３３６（１），３３３６（２）及び各流出口３３３８（１），３３３８（２）を配置する。これにより、本実施例では、ＳＡガスセル３３０を通過するレーザ光の波面の形状を、レーザ光の光軸に対して軸対称にさせることができる。さらに、本実施例では、図１に示すようにＳＡガスセル３３０とメインアンプ３５との間に、波面補正器（ＷＦＣ）３４を設ける。波面補正器（ＷＦＣ）３４の一例については、後述する。さらに、センサ３６からの信号に応じて波面補正器（ＷＦＣ）３４を制御する方法についても、図を改めて説明する。
【００８３】
図６〜図１０に基づいて、ＳＡ装置３３の動作を説明する。図６は、全体動作を示すメイン処理のフローチャートであり、図７〜図１０はメイン処理で呼び出されるサブルーチンを示すフローチャートである。なお、以下に述べる各フローチャートは、各処理の概要を示しており、実際のコンピュータプログラムと相違する場合がある。いわゆる当業者であれば、図示されたステップの変更や削除、新たなステップの追加を行うことができるであろう。
【００８４】
図６のメイン処理では、ＳＡガスセルコントローラ８０は、まず最初に、ガス排気及びガス充填処理を実行する（Ｓ１０）。Ｓ１０の詳細は、図７で述べる。Ｓ１０では、ＳＡ装置３３内を真空状態にした後で、混合ガスを充填させる。
【００８５】
次に、ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡガスセルの使用準備を整えるための処理を実行する（Ｓ１１）。Ｓ１１の詳細は、図８で述べる。Ｓ１１では、ＳＡ装置３３内を循環する混合ガスの温度が所定温度となるように、熱交換器３３２を動作させる。
【００８６】
ＳＡ装置３３の準備が整うと、レーザコントローラ６０は、レーザ発振器２０からレーザ光を出力させる（Ｓ１２）。ＳＡガスセルコントローラ８０は、ガスの循環及びガス温度を制御する処理を実行する（Ｓ１３）。Ｓ１３の詳細は、図９で述べる。Ｓ１３では、ＳＡ装置３３内を所定温度の混合ガスが循環するように制御する。
【００８７】
続いて、ＳＡガスセルコントローラ８０は、異常検出処理を実行する（Ｓ１４）。Ｓ１４の詳細は、図１０で述べる。次に、ＳＡガスセルコントローラ８０は、異常検出処理（Ｓ１４）によって異常が検出されたか否かを判定する（Ｓ１５）。
【００８８】
異常が無い場合（S15:NO）、Ｓ１２〜Ｓ１５が繰り返される。異常が検出された場合（S15:YES）、ＳＡガスセルコントローラ８０は、レーザコントローラ６０に異常が発生した旨を通知する（Ｓ１６）。その通知を受けたレーザコントローラ６０は、レーザ発振器２０に信号を出力して、レーザ光の発振を停止させる（Ｓ１７）。異常が解消された後、ＳＡガスセルコントローラ８０は、Ｓ１０に戻って、ＳＡガスセル３３０に混合ガスを再充填させる。
【００８９】
図７は、ガス排気及びガス充填処理（図６のＳ１０）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、ガス供給バルブ３３５（１）及び排気バルブ３３５（２）を、それぞれ開弁させると共に、ＳＡガスバルブ３３５（３）及びバッファガスバルブ３３５（４）を、それぞれ閉弁させる（Ｓ２０）。なお、常閉型の電磁弁から構成されるバルブについては、閉弁させるための閉弁信号をＳＡガスセルコントローラ８０から出力させる必要はない。
【００９０】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、排気ポンプ３３１（２）を作動させ（Ｓ２１）、圧力センサ３３６（１）からの検出信号を読み込む（Ｓ２２）。ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡが、所定の圧力値ＰＴｈ１以下になったか否かを判定する（Ｓ２３）。所定の圧力値ＰＴｈ１は、ＳＡの性能に悪影響を及ぼさない圧力（略真空）状態の値に設定される。
【００９１】
圧力値ＰＳＡが所定の圧力値ＰＴｈ１まで低下した場合は（S23:YES）、ＳＡ装置３３内の古い混合ガスが外部に排出された場合である。そこで、ＳＡガスセルコントローラ８０は、排気バルブ３３５（２）に信号を出力して閉弁させると共に、排気ポンプ３３１（２）を停止させる（Ｓ２４）。
【００９２】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡガスバルブ３３５（３）に信号を出力して、開弁させる（Ｓ２５）。ＳＡガスボンベ３３４（１）に貯蔵されているＳＡガスは、ＳＡガスバルブ３３５（３）及びガス供給バルブ３３５（１）を介して、供給管路３３３（１）に流入し、さらにＳＡガスセル３３０を介して、排気通路３３３（２）や熱交換器３３２にも流入する。ＳＡ装置３３内にＳＡガスが満たされるに応じて、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡは大きくなる。ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力値ＰＳＡが所定のＳＡガス圧力値ＰＳＦ６に達するまで待機する（Ｓ２６）。
【００９３】
圧力値ＰＳＡが所定のＳＡガス圧力値ＰＳＦ６に達した場合（S26:YES）、所定量のＳＡガスがＳＡ装置３３に充填された場合なので、ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡガスバルブ３３５（３）を閉弁させる（Ｓ２７）。
【００９４】
続いて、ＳＡガスセルコントローラ８０は、バッファガスバルブ３３５（４）に信号を出力して開弁させる（Ｓ２８）。これにより、バッファガスボンベ３３４（２）に貯蔵されているバッファガスは、バッファガスバルブ３３５（４）及びガス供給バルブ３３５（１）を介して、供給管路３３３（１）に流入する。バッファガスは、ＳＡガスセル３３０や排出管路３３３（２）や熱交換器３３２にも流れ込み、先に充填されているＳＡガスと混合される。
【００９５】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡが所定の混合ガス圧ＰＭＧに達するまで待機する（Ｓ２９）。圧力値ＰＳＡが所定の混合ガス圧ＰＭＧに達した場合（S29:YES）、ＳＡ装置３３内が所定圧ＰＭＧの混合ガスで満たされた場合なので、ＳＡガスセルコントローラ８０は、バッファガスバルブ３３５（４）を閉弁させ（Ｓ３０）、ガス供給バルブ３３５（１）も閉弁させる（Ｓ３１）。
【００９６】
図８は、ＳＡガスセルの使用を準備するための処理（図６のＳ１１）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、循環ポンプ３３１（１）に信号を出力して作動させる（Ｓ４０）。そして、ＳＡガスセルコントローラ８０は、温度センサ３３６（２）により検出される温度ＴＳＡを読み込む（Ｓ４１）。ＳＡガスセルコントローラ８０は、検出された温度ＴＳＡと所定の基準温度Ｔｓｅｔとの偏差ΔＴを算出する（Ｓ４２）。
【００９７】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、算出された偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ４３）。偏差ΔＴが所定の閾値Ｔｔｈ以下の場合（S43:YES）、混合ガスの温度が一定に保たれてると判定され、ＳＡガスセルコントローラ８０は、レーザコントローラ６０に準備完了信号を出力する（Ｓ４４）。準備完了信号とは、ＳＡ装置３３の使用準備が完了したことを示す信号である。なお、電気信号に代えて、メッセージやデータ等の形態で、ＳＡガスセルコントローラ８０からレーザコントローラ６０に準備完了を通知してもよい。
【００９８】
これに対し、温度偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈを超えている場合（S43:NO）、ＳＡガスセルコントローラ８０は、ガス温度コントローラ８２から熱交換器３３２に制御信号を出力させ、偏差ΔＴが小さくなるように熱交換器３３２を動作させる（Ｓ４５）。つまり、混合ガスの温度が基準温度Ｔｓｅｔよりも高い場合、ＳＡガスセルコントローラ８０は、熱交換器３３２によって混合ガスの温度を低下させる。
【００９９】
そして、ＳＡガスセルコントローラ８０は、レーザコントローラ６０にＮＧ信号を出力し（Ｓ４６）、Ｓ４０に戻る。ＮＧ信号とは、ＳＡ装置３３の使用準備が完了していないことを示す信号である。
【０１００】
図９は、ガスの循環及びガス温度を制御するための処理（図６のＳ１３）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、循環ポンプ３３１（１）に作動開始信号を出力して、循環ポンプ３３１（１）を作動させる（Ｓ５０）。なお、既に循環ポンプ３３１（１）が作動している場合は、作動開始信号を出力する必要はない。
【０１０１】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、温度センサ３３６（２）によってＳＡガスセル３３０内の混合ガスの温度ＴＳＡを検出し（Ｓ５１）、その検出された温度ＴＳＡと基準温度Ｔｓｅｔとの偏差ΔＴを算出する（Ｓ５２）。
【０１０２】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ５３）。偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下の場合（S53:YES）、混合ガスの温度が基準温度Ｔｓｅｔに保たれてると判定され、図６に示すメインルーチンに戻る。
【０１０３】
これに対し、偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈを超えている場合（S53:NO）、混合ガスが基準温度Ｔｓｅｔに保たれていないと判定される。そこで、ＳＡガスセルコントローラ８０は、偏差ΔＴが小さくなるように、ガス温度コントローラ８２から熱交換器３３２に制御信号を出力させ（Ｓ５４）、メインルーチンに戻る。
【０１０４】
図１０は、異常検出処理（図６のＳ１４）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、温度センサ３３６（２）によりＳＡガスセル３３０内の混合ガスの温度ＴＳＡを検出する（Ｓ６０）。そして、圧力センサ３３６（１）によりＳＡガスセル３３０内の圧力ＰＳＡを検出する（Ｓ６１）。
【０１０５】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、検出された温度ＴＳＡと基準温度Ｔｓｅｔとの偏差ΔＴを算出し（Ｓ６２）、検出された圧力ＰＳＡと基準圧力Ｐsetとの偏差ΔＰを算出する（Ｓ６３）。その算出された偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６４）。
【０１０６】
次に、ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡと所定の混合ガス圧Ｐsetとの偏差ΔＰの絶対値が、所定の閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６５）。
【０１０７】
混合ガスの温度と圧力が共に正常な場合（S62:YES、かつ、S63:YES）、ＳＡ装置３３は正常に運転中であると判定されてメインルーチンに戻る（Ｓ６６）。これに対し、混合ガスの温度または圧力のいずれかに異常が発見された場合（S62:NO、または、S63:NO）、ＳＡ装置３３に異常が生じたものと判定されてメインルーチンに戻る（Ｓ６７）。
【０１０８】
なお、図１０では、混合ガスの温度及び圧力を監視する場合を述べたが、これに代えて、混合ガスの温度だけを監視する構成としてもよい。あるいは、混合ガスの温度に加えて、ＳＡ装置３３を循環する混合ガスの流量や流速を監視する構成としてもよい。また、後述するが、ウインド３３３２の温度や、温度分布を監視するようにしてもよい。
【０１０９】
図１１は、波面補正器３４の原理を模式的に示す説明図である。図１１の上側は、増幅システム３０（主にＳＡ装置３３）に加わる熱負荷が少ない場合を示す。図１１の下側は、増幅システム３０（主にＳＡ装置３３）に加わる熱負荷が多い場合を示す。
【０１１０】
波面補正器３４は、角度補正器１００と、波面曲率補正器２００とを備える。角度補正器１００は、レーザ光の角度（進行方向）を調節するための光学系である。波面曲率補正器２００は、レーザ光の波面の曲率（ビームの広がり等）を調節するための光学系である。具体的な構造例については、別の実施例として後述する。
【０１１１】
角度補正器１００は、例えば、平行に向かい合って配置される２枚の反射ミラー１０１，１０２を含んで構成される。各反射ミラー１０１，１０２は、図１１の下側に示すように、反射ミラーのＸ軸（図１１に垂直な軸）及びＹ軸（Ｘ軸と同一平面で直交する軸）をそれぞれ回動中心として、回動可能に設けられている。つまり、各反射ミラー１０１，１０２は、チルト及びローリングができるように取り付けられている。
【０１１２】
熱負荷の少ない場合、レーザ光Ｌ１は、基準光軸に合致して進むため、各反射ミラー１０１，１０２の姿勢を変化させる必要はない。熱負荷の多い場合、レーザ光Ｌ１ｅは、基準光軸から外れて入射する。そこで、各反射ミラー１０１，１０２の姿勢を適宜変化させて、レーザ光の出射方向を基準光軸に合致させる。
【０１１３】
波面曲率補正器２００は、例えば、凸レンズ２０１と、凹レンズ２０２とによって構成することができる。各レンズ２０１，２０２の相対的位置関係を調整することにより、凹面波や凸面波を平面波に補正することができる。
【０１１４】
「補正制御部」としての波面補正コントローラ５０は、センサ３６による計測結果に基づいて、目標値との偏差が解消するように、角度補正器１００及び波面曲率補正器２００を適宜駆動する。これにより、波面補正器３４は、入射するレーザ光の角度及び波面の曲率を所定の角度及び所定の曲率に補正して、出射させる。波面補正器３４は、メインアンプにより高効率で増幅するのに必要なビームの角度と波面の曲率となるようにレーザ光のビームを調節して出力し、所定のレーザビーム光束に変換させる。変換されたレーザ光は、メインアンプ３５によって増幅される。
【０１１５】
図１に示すように、「波面計測部」としてのセンサ３６は、メインアンプ３５の下流側に設けられており、メインアンプ３５から入射するレーザ光の角度や波面の曲率を検出する。センサ３６は、レーザ光の角度や波面の曲率を直接的または間接的に計測できる構成であればよい。
【０１１６】
センサ３６の一例を図１２に基づいて説明する。センサ３６は、例えば、レーザ光Ｌ１を反射する反射ミラー３００と、反射ミラー３００を僅かに透過するレーザ光Ｌ１Ｌを計測する光学的センサ部３６０とを含んで構成される。
【０１１７】
反射ミラー３００は、レーザ光Ｌ１を高い反射率で反射する膜でコーティングされたビームスプリッタ基板３００Ａと、ビームスプリッタ基板３００Ａを保持するための水冷ジャケット付きホルダ３００Ｂとを備える。
【０１１８】
ビームスプリッタ基板３００Ａは、例えば、シリコン（Ｓｉ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ダイヤモンドのような物質から形成される。レーザ光Ｌ１の殆どは、ビームスプリッタ基板３００Ａの高反射膜により反射されるが、ごく僅かにビームスプリッタ基板３００Ａを透過するレーザ光Ｌ１Ｌがある。
【０１１９】
ビームスプリッタ基板３００Ａを僅かに透過したレーザ光Ｌ１Ｌは、サンプル光として、光学的センサ部３６０に入射する。光学的センサ部３６０としては、例えば、レーザ光の強度分布を計測するためのビームプロファイラ、レーザデューティ及び光学素子の負荷を計測するためのパワーセンサ（カロリーメータやパイロセンサ等）、レーザ光の波面状態とビームの進行方向（角度）とを同時に計測できる波面センサ等を使用できる。
【０１２０】
さらに、後述するように、レーザ光の状態に関連するパラメータ（ＳＡガスセル３３０の温度等）と、シミュレーションや実験結果等から得られるデータベースとを用いて、レーザ光の波面状態及び角度（方向）を予測してもよい。
【０１２１】
図１３は、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０により実行される、波面補正処理を示すフローチャートである。本処理は、レーザ光源装置２が運転を開始する前の起動時に行われる。即ち、レーザ光源装置２の運転開始前の調整段階において、まず、ターゲットに照射する前に、例えば、図示しないシャッタ等を閉じて、ＥＵＶチャンバ１０にレーザ光が入射しない状態にしてから、レーザを調整発振させる。そして、レーザ発振器２０からシード光が出力されると、レーザ発振器２０から下流のレーザビームラインについて、メインアンプ３５の増幅効率が高く維持されるように波面や角度（方向）が調整される。
【０１２２】
波面補正コントローラ５０は、センサ３６から計測値を取得し（Ｓ１００）、目標値と計測値との差分である偏差ΔＤを算出する（Ｓ１０１）。波面補正コントローラ５０は、ΔＤの絶対値が所定の許容値ＤＴｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。許容値ＤＴｈは、例えば、レーザ光の増幅特性に影響を与えない程度の値として設定される。
【０１２３】
目標値と計測値との差ΔＤが許容値ＤＴｈ以下の場合（S102:YES）、波面補正コントローラ５０は、レーザコントローラ６０にＯＫ信号を出力する（Ｓ１０３）。ＯＫ信号とは、レーザ光の波面が所定の波面（曲率及び方向）に調整されたことを意味する、調整完了信号である。
【０１２４】
これに対し、ΔＤの絶対値が許容値ＤＴｈを超えている場合（S102:NO）、波面補正コントローラ５０は、レーザコントローラ６０にＮＧ信号を出力する（Ｓ１０４）。ＮＧ信号とは、レーザ光の波面が所定の波面に調整されていないことを意味する、調整未完了信号である。
【０１２５】
波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、波面補正器（ＷＦＣ）３４に駆動信号を出力し、波面補正器（ＷＦＣ）３４に補正動作を行わせる（Ｓ１０５）。波面補正器（ＷＦＣ）３４は、駆動信号に応じて、角度補正器１００及び波面曲率補正器２００を動作させる。補正動作を一回ないし複数回実行することにより、レーザ光の波面は所定の波面に一致する。
【０１２６】
図１４は、レーザコントローラ６０の動作及びＥＵＶ光源コントローラ７０の動作を示すフローチャートである。レーザコントローラ６０は、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０からＯＫ信号を受領すると（S110:YES）、ＥＵＶ光源コントローラ７０に、レーザ光源装置２の調整が完了した旨を通知する（Ｓ１１１）。
【０１２７】
ＥＵＶ光源コントローラ７０は、レーザコントローラから、ＯＫ信号が受信されているか判断する（Ｓ１１２）。レーザコントローラ６０からの調整完了通知またはＯＫ信号を受領すると、ターゲット物質供給部１５からチャンバ本体１１に、ドロップレットＤＰを供給させる（Ｓ１１３）。そして、ターゲットにレーザ光を照射する（Ｓ１１４）。そして、再びＯＫ信号を受信しているかどうか判断し、もし、ＯＫ信号が受信されていない場合は、ターゲット供給及びターゲットにレーザ光を照射するのを中止することになる。そして、再び、レーザコントローラからＯＫ信号が受信されれば、ターゲットを供給し（Ｓ１１３）、ターゲットにレーザ光を照射する（Ｓ１１４）
【０１２８】
レーザコントローラ６０は、ドロップレットＤＰの供給タイミングに合わせて、レーザ発振器２０からレーザ光Ｌ１を出力させる。レーザ光Ｌ１は、増幅システム３０によって増幅された後、集光システム４０を介してチャンバ１０に入射する。ドロップレットＤＰは、レーザ光Ｌ１に照射されることにより、プラズマＰＬＺとなる。プラズマＰＬＺから放出されるＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラー１４により中間焦点ＩＦに集められて、ＥＵＶ露光装置５に送られる。
【０１２９】
本実施例は上述の構成を備えるため、以下の効果を奏する。本実施例では、ＳＡ装置３３内でＳＡガスを含む混合ガスを循環して使用し、かつ、混合ガスの温度を一定値に保持するため、ＥＵＶ光源装置１が長時間連続運転される場合にも対応することができる。つまり、高負荷の状態が長時間継続される場合でも、ＳＡ装置３３を正常に動作させることができ、安定したパルスエネルギ及びパルス波形を有するレーザ光をＥＵＶ光源装置１に供給することができる。
【０１３０】
本実施例では、各流入口３３３６（１），３３３６（２）を入射ウインドウ３３３２（１）の内面側近傍に位置して、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように配置し、かつ、各流出口３３３８（１），３３３８（２）を出射ウインドウ３３３２（２）の内面側近傍に位置して、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように配置する。これにより、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内面側を流れる混合ガスにより、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布をレーザ光の光軸に対して軸対称にすることができる。従って、ＳＡガスセル３３０を透過したレーザ光の波面を軸対称の波面にすることができ、波面の変化を少なくできる。この結果、波面補正器３４による波面補正を容易に行うことができる。
【０１３１】
本実施例では、レーザ光の波面の曲率及び方向を調整するための波面補正器３４と、レーザ光の波面の曲率及び方向を検出するためのセンサ３６とを設ける。従って、本実施例では、波面補正器３４によって、レーザ光源装置２の運転開始前に、ＳＡガスセル３３０を透過するレーザ光の波面の曲率及び方向（角度）を調整することができる。これにより、熱的負荷が高い運転状態においても、レーザ光の出力特性を安定化させることができる。
【実施例２】
【０１３２】
図１５に基づいて第２実施例を説明する。以下の各実施例は、第１実施例の変形例である。従って、第１実施例との相違点を中心に説明する。本実施例では、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内側表面をＳＡガスが旋回して流れるようにして、合計４個の流入口３３３６（１），３３３６（２），３３３６（３），３３３６（４）を設ける。そして、本実施例では、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の間に、２個の流出口３３３８（１），３３３８（２）を設ける。
【０１３３】
図１５は、ＳＡガスセル３３０Ａを示す説明図である。図１５の左側は入射ウインドウ３３３２（１）から見た図を示し、図１５の中央はＳＡガスセル３３０Ａを横から見た図を示し、図１５の右側は出射ウインドウ３３３２（２）から見た図を示す。
【０１３４】
入射ウインドウ３３３２（１）側の各流入口３３３６（１），３３３６（２）は、入射ウインドウ３３３２（１）の内側表面をＳＡガスが旋回して流れるように角度θ１だけ傾斜しており、かつ、入射ウインドウ３３３２（１）の接線方向と平行に設けられている。さらに、各流入口３３３６（１），３３３６（２）は、レーザ光Ｌ１の光軸に対して軸対称となるように設けられている。各流入口３３３６（１），３３３６（２）から流入する混合ガスは、図１５の左側に示すように、所定方向に旋回しつつ入射ウインドウ３３３２（１）の中心に向かう。
【０１３５】
その後、混合ガスは、レーザ光の光軸に沿って流通空間３３３４内を、流通空間３３３４の中央付近まで移動する。流通空間３３３４の中央部に連通するようにして、２つの流出口３３３８（１），３３３８（２）が直径方向に沿って設けられている。各流出口３３３８（１），３３３８（２）は、レーザ光の光軸に対して軸対称になっている。
【０１３６】
混合ガスは、流通空間３３３４の中央付近まで移動しながら、レーザ光Ｌ１に含まれる所定値以下の微弱光を吸収し、その温度が上昇する。混合ガスは、各流出口３３３８（１），３３３８（２）から流出し、排出管路３３３（２）を介して熱交換器３３２に送られる。
【０１３７】
入射ウインドウ３３３２（１）側の各流入口３３３６（１），３３３６（２）について述べたと同様に、出射ウインドウ３３３２（２）側の各流入口３３３６（３），３３３６（４）は、出射ウインドウ３３３２（２）の内側表面をＳＡガスが旋回して流れるように角度θ１だけ傾斜しており、かつ、出射ウインドウ３３３２（２）の接線方向と平行に設けられている。さらに、各流入口３３３６（３），３３３６（４）は、レーザ光Ｌ１の光軸に対して軸対称となるように設けられている。各流入口３３３６（３），３３３６（４）から流入する混合ガスは、図１５の右側に示すように、所定方向に旋回しつつ出射ウインドウ３３３２（２）の中心に向かう。
【０１３８】
そして、出射ウインドウ３３３２（２）の内側表面を旋回した混合ガスは、流出口３３３８（１），３３３８（２）に向けて、流通空間３３３４内をレーザ光の光軸に沿って移動する。移動の最中に、混合ガスは、レーザ光に含まれる所定値以下の微弱な光を吸収する。
【０１３９】
なお、入射ウインドウ３３３２（１）側における混合ガスの旋回方向と、出射ウインドウ３３３２（２）側における混合ガスの旋回方向とは、同一方向である。
【０１４０】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、入射ウインドウ３３３２（１）及び出射ウインドウ３３３２（２）の両方に、各ウインドウの内側表面を混合ガスが旋回して流れるようにして、各ウインドウの接線方向と平行に複数の流入口をそれぞれ設ける構成とした。従って、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）を混合ガスが旋回しながらウインドウの内面を通過するので、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布をレーザ光の光軸に対して軸対称にすることができる。
【実施例３】
【０１４１】
図１６，図１７に基づいて第３実施例を説明する。本実施例では、流通空間３３３４内の混合ガスを均一に各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）に移動させるべく、「流通制御部材」としてのポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）を各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）側に設けている。図１６は、本実施例によるＳＡガスセル３３０Ｂの説明図である。図１７は、ポーラス円筒管３３４０を模式的に示す断面図である。
【０１４２】
図１６の左側に示すように、入射ウインドウ３３３２（１）の内面側には、レーザ光の光軸に対して軸対称になるように、２個の流出口３３３８（１），３３３８（２）が直径方向に設けられている。さらに、入射ウインドウ３３３２（１）の内面外周側と流出口３３３８（１）、３３３８（２）との間には、ポーラス円筒管３３４０（１）が設けられている。
【０１４３】
図１６の右側に示すように、出射ウインドウ３３３２（２）の内面側にも、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように、２個の流出口３３３８（３），３３３８（４）が直径方向に設けられている。出射ウインドウ３３３２（２）の内面外周側と流出口３３３８（３），３３３８（４）との間にも、ポーラス円筒管３３４０（２）が設けられている。
【０１４４】
各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の間には、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように、２個の流入口３３３６（１），３３３６（２）が直径方向に設けられている。混合ガスは、各流入口３３３６（１），３３３２（２）から流通空間３３３４の中央部に流入する。混合ガスは、レーザ光に含まれる微弱光を吸収しながら、左右の各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）に向けて、レーザ光の光軸に沿って移動する。混合ガスは、ポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）を介して各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）に流入し、各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）から排出管路３３３（２）に排出される。
【０１４５】
ここで、図１７の断面図を参照する。図１７は、一方のポーラス円筒管３３４０（１）の構成を示す断面図である。他方のポーラス円筒管３３４０（２）は、一方のポーラス円筒管３３４０（１）と同様に構成されているので、その説明を省略する。
【０１４６】
ポーラス円筒管３３４０（１）は、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）と同軸配置される。この結果、ポーラス円筒管３３４０（１）の中心は、レーザ光の光軸中心と略一致するようになっている。
【０１４７】
ポーラス円筒管３３４０（１）は、鍔部３３４１と、鍔部３３４１に一体的に形成された筒部３３４２とを備える。筒部３３４２には、混合ガスを流通させるための多数の小孔３３４３が形成されている。小孔３３４３は「流通孔」に該当する。筒部３３４２は、例えば、多孔質のアルミナセラミックスや、多孔質ステンレス鋼焼結体等から筒状に形成される。
【０１４８】
筒部３３４２の一端側（図１７中の左側）は、入射ウインドウ３３３２（１）の内面側に位置するホルダ３３００の内壁に、当接して設けられている。筒部３３４２の他端側（図１７中の右側）には、環状の鍔部３３４１が一体的に設けられている。
【０１４９】
鍔部３３４１の内周側は筒部３３４２の他端部に一体化されており、鍔部３３４１の外周側はホルダ３３００の内周に当接している。鍔部３３４１に小孔は設けられておらず、混合ガスは、鍔部３３４１を実質的に通過できないようになっている。但し、鍔部３３４１を多孔質材料から形成し、混合ガスが流通可能な構成としてもよい。
【０１５０】
本実施例では、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）側に各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）を設け、かつ、各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）を覆うようにして、多数の小孔３３４３を有するポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）を設ける。これにより、ポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）の筒部３３４２内に流入した混合ガスは、各小孔３３４３を介して、流出口側に流出する。図１６の左側及び右側に示すように、混合ガスは、ＳＡガスセル３３０Ｂの中心軸（この中心軸は、レーザ光の光軸と略一致する）から放射状に流出する。
【０１５１】
従って、本実施例では、混合ガスを、レーザ光の光軸を中心として、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内面側を放射状に均一に流すことができる。これにより、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内面側を流れる混合ガスの温度分布をレーザ光軸に対して軸対称にできる。従って、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布を、レーザ光の光軸を中心として軸対称にすることができる。
【０１５２】
このため、本実施例は、前記各実施例と同様に、ＳＡガスセル３３０Ｂを透過するレーザ光の波面の形状を軸対称の形状にすることができ、波面補正器３４による補正を容易に行うことができる。
【実施例４】
【０１５３】
図１８に基づいて第４実施例を説明する。本実施例では、複数のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）を連結し、隣り合うＳＡガスセルでの混合ガスの流通方向を逆向きに設定している。さらに、本実施例では、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）間のウインドウ３３３２（２）〜３３３２（４）を共用する。
【０１５４】
図１８の構成図では、説明の便宜上、ＳＡガスセルコントローラ８０，ガス温度コントローラ８２，レーザコントローラ６０，圧力センサ３３６（１），温度センサ３３６（２）を取り除いた状態で、ＳＡ装置３３Ｃを示す。
【０１５５】
合計４個のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）は、隣接して配置されており、供給管路３３３（１）及び排出管路３３３（２）に対して、並列に設けられている。隣り合う２個のＳＡガスセルはペアを形成する。第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）と第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）とは、第１のペアを形成する。第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）と第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）とは、第２のペアを形成する。そして、各ペアにおいて、隣接するＳＡガスセルにおける混合ガスの流通方向は、逆向きとなっている。
【０１５６】
図示の例では、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の混合ガスは、図中下から上に向けて流れ、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）に隣接する第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の混合ガスは、図中上から下に向けて流れる。第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）に隣接する第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）の混合ガスは、図中下から上に向けて流れ、第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）に隣接する第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の混合ガスは、上から下に流れる。
【０１５７】
本実施例では、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）を連結するため、ＳＡガスセル間のウインドウを共用できる。第１ウインドウ３３３２（１）は、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の入射ウインドウである。第２ウインドウ３３３２（２）は、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の出射ウインドウであり、かつ、第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の入射ウインドウでもある。第３ウインドウ３３３２（３）は、第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の出射ウインドウであり、かつ、第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の入射ウインドウでもある。第５ウインドウ３３３２（５）は、第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の出射ウインドウである。
【０１５８】
本実施例では、隣接するＳＡガスセルにおける混合ガスの流通方向が互いに逆向きとなるようにしている。レーザ光が、一方のＳＡガスセルを透過すると、ウインドウの温度分布に応じて、その波面が一方向に歪む。他方のＳＡガスセルでは、混合ガスの流通方向が一方のＳＡガスセルでの流通方向と逆向きになっているため、ウインドウの温度分布も一方のＳＡガスセルの温度分布と逆になる。従って、一方のＳＡガスセルを透過した混合ガスが、他方のＳＡガスセルを透過すると、その波面を逆方向に歪ませようとする作用が生じることと、中間部のウインド３３３２（２）、３３３２（３）及び３３３２（４）で温度分布の発生が抑制されることとにより、結果的に、そのレーザ光の波面の変化は抑制される。
【０１５９】
従って、本実施例も前記各実施例と同様の効果を奏する。なお、本実施例では、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）のガス配管を並列に設ける場合を述べたが、これに代えて、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）のガス配管を直列に配置してもよい。
【０１６０】
つまり、供給管路３３３（１）を第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の流入口にのみ接続し、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の流出口を第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の流入口に接続し、第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の流出口を第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）の流入口に接続させる。さらに、第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）の流出口を第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の流入口に接続し、第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の流出口に排出管路３３３（２）を接続させる、構成としてもよい。
【０１６１】
さらに、本実施例では、図１８中の上から下に、または、下から上に、混合ガスを流す場合を説明した。これに代えて、例えば、ウインドウを正面から見た場合における左右方向や斜め方向等のように、他の方向に混合ガスを流通させる構成としてもよい。隣接するＳＡガスセルにおける混合ガスの流通方向が互いに逆方向に設定されていればよい。
【０１６２】
さらに、本実施例では、４個のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）を連結させる場合を述べたが、これに代えて、２個または６以上の偶数個のＳＡガスセルを連結させる構成としてもよい。それにより、ウインドウを共有してＳＡ装置の製造コストを低減できる。
【０１６３】
さらに、本実施例では、複数のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０（４）をウインドウを共有するように連結させているが、これに限らず、複数のＳＡガスセルを、隣り合うＳＡガスセルでの混合ガスの流通方向が逆向きとなるように、各ＳＡガスセルをそれぞれ単独で配置させる構成でもよい。
【実施例５】
【０１６４】
図１９，図２０に基づいて第５実施例を説明する。本実施例では、波面補正器３４とセンサ３６とＳＡ装置３３の位置関係の変形例を説明する。レーザ光が透過するのはＳＡガスセル３３０であるが、この実施例では便宜上、レーザ光がＳＡ装置３３を透過する、と表現する。
【０１６５】
図１９（ａ）は、ＳＡ装置３３の下流側に、波面補正器３４及びセンサ３６を配置する構成を示す。レーザ光は、平面波でＳＡ装置３３を透過し、その波面が凸波面となる。さらに、ＳＡ装置３３を透過するレーザ光の波面の方向は、図中の下方向に傾斜する。ＳＡ装置３３を透過したレーザ光は、波面補正器３４により波面が補正されてセンサ３６に入力される。
【０１６６】
波面補正コントローラ（WFC-C）５０は、センサ３６により検出されたビーム特性に基づいて、所定のビーム特性となるように波面補正器３４を制御する。この実施例では、レーザ光が平面波として出力される。なお、所定のビーム特性とは、平面波であって、かつ、その進行方向（角度）がＳＡ装置３３に入射する前と同じ方向である、特性を意味する。
【０１６７】
図１９（ｂ）は、ＳＡ装置３３の上流に波面補正器３４を配置し、ＳＡ装置３３の下流にセンサ３６を配置した場合を示す。レーザ光は、波面補正器３４を通過することにより、その波面が補正される。そして、波面の補正されたレーザ光は、ＳＡ装置３３を透過した後、センサ３６に入射する。波面補正コントローラ５０は、センサ３６により検出されたビーム特性に基づいて、所定のビーム特性となるように、波面補正器３４を制御する。
【０１６８】
図１９（ｃ）は、ＳＡ装置３３の上流に、波面補正器３４とセンサ３６とを、この順番で配置する場合を示す。レーザ光は、波面補正器３４を透過して、センサ３６に到達する。波面補正コントローラ５０は、センサ３６により検出されたビーム特性に基づいて、所定のビーム特性となるように、波面補正器３４を制御する。レーザ光は、センサ３６を透過した後、ＳＡ装置３３に入射する。レーザ光は、ＳＡ装置３３を透過することにより平面波に変換され、出力される。この例では、ＳＡ装置３３における波面の歪みを予測しておいて、波面補正器３４とＳＡ装置３３とを透過したときに正常な波面に戻るように、波面補正器３４を制御する。
【０１６９】
図２０に示すように、複数のセンサ３６または複数の波面補正器３４を設ける構成としてもよい。図２０（ａ）は、ＳＡ装置３３の上流に、波面補正器３４とセンサ３６（１）とを、その順番で配置しており、さらに、ＳＡ装置３３の下流に、別のセンサ３６（２）を配置する。
【０１７０】
レーザ光は、波面補正器３４を透過して、第１のセンサ３６（１）に入力される。第１のセンサ３６（１）は、ＳＡ装置３３に入力されるレーザ光の特性を計測し、その計測結果を波面補正コントローラ５０に送る。
【０１７１】
レーザ光は、ＳＡ装置３３を透過した後、第２のセンサ３６（２）に入力される。第２のセンサ３６（２）は、レーザ光の特性を計測して波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に送信する。波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、第１のセンサ３６（１）及び第２のセンサ３６（２）により検出される、２つのビーム特性に基づいて、両センサの位置においてそれぞれ所定のビーム特性となるように、波面補正器（ＷＦＣ）３４を制御する。レーザ光は、第２のセンサ（２）を通過した後、平面波として出力される。
【０１７２】
図２０（ｂ）は、ＳＡ装置３３の上流側に、第１の波面補正器（ＷＦＣ）３４（１）及び第１のセンサ３６（１）を配置し、ＳＡ装置３３の下流側に、第２の波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）及び第２のセンサ３６（２）を配置した場合を示す。
【０１７３】
レーザ光は、波面補正器（ＷＦＣ）３４（１）を透過した後、センサ３６（１）に入力される。センサ３６（１）は、ＳＡ装置３３に入力されるレーザ光の特性を計測して、その計測結果を波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に出力する。センサ３６（１）を通過したレーザ光は、ＳＡ装置３３を透過した後、波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）に入力される。レーザ光は、波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）を透過した後、センサ３６（２）に入力される。センサ３６（２）は、レーザ光の特性を検出して波面補正コントローラ（ＷＦＣ−１）５０に出力する。波面補正コントローラ５０（ＷＦＣ−Ｃ）は、第１のセンサ３６（１）及び第２のセンサ３６（２）により検出される、２つのビーム特性に基づいて、両センサの位置においてそれぞれ所定のビーム特性となるように、第１の波面補正器（ＷＦＣ）３４（１）及び第２の波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）を制御する。
【実施例６】
【０１７４】
図２１に基づいて第６実施例を説明する。本実施例では、波面曲率補正器２００を透過光学系で構成する場合を説明する。図２１に示すように、凸レンズ２０１と、凹レンズ２０２とを用いて、波面曲率補正器２００を構成することができる。
【０１７５】
図２１（ａ）は、入力された平面波を平面波として出力する様子を示す。凸レンズ２０１の焦点位置と凹レンズ２０２の焦点位置とが共焦点ｃｆで一致するのであれば、レーザ光が、平面波の状態で凸レンズ２０１を透過すると、凹波面に変換される。その凹波面のレーザ光が凹レンズ２０２を透過すると、平面波に変換される。
【０１７６】
図２１（ｂ）は、凸面波を平面波に変換する様子を示す。凸レンズ２０１は、図２１（ａ）に示す位置よりも上流側（図２１中左側）に移動している。凸レンズ２０１の焦点位置Ｆ１と凹レンズの焦点位置Ｆ２とは、レーザ光の光軸上にそれぞれ位置し、凸レンズ２０１の焦点Ｆ１の方が上流側に位置する。
【０１７７】
ＳＡ装置３３における熱の影響によって、レーザ光が凸面波に変化した場合、そのレーザ光は、発散光の状態で凸レンズ２０１に入射し、凸レンズ２０１により凹面波に変化される。凹面波に変換されたレーザ光は、凹レンズ２０２を透過することにより、平面波に変換される。
【０１７８】
図２１（ｃ）は、凹面波を平面波に変換する様子を示す。凸レンズ２０１の焦点位置Ｆ１と凹レンズ２０２の焦点位置Ｆ２とは同一の光軸上にあり、焦点位置Ｆ２は焦点位置Ｆ１よりも上流側に配置される。凸面波のレーザ光が凸レンズ２０１に入射すると凹面波に変換される。その凹面波のレーザ光は、凹レンズ２０２を通過することにより、平面波に変換される。
【０１７９】
図２１（ｄ）は、２つの凸レンズ２０１，２０３を用いて波面曲率補正器２００を構成する例を示す。凸レンズ２０１は、１軸ステージ２０４によって、図２１中の左右方向（光軸方向）に移動可能となっている。
【０１８０】
平面波（平行光）で入力されるレーザ光を、平面波（平行光）で出力させる場合、凸レンズ２０１の焦点位置と凸レンズ２０３の焦点位置とが一致するように、凸レンズ２０１の位置が設定される。
【０１８１】
熱負荷により、レーザ光が収束光（凹波面）となった場合、１軸ステージ２０４によって、凸レンズ２０１を光軸上の下流側位置２０ＩＲに移動させる。逆に、レーザ光が発散光（凸波面）となった場合、１軸ステージ２０４によって、凸レンズ２０１を光軸上の上流側位置２０１Ｌに移動させる。
【実施例７】
【０１８２】
図２２に基づいて第７実施例を説明する。本実施例では、波面曲率補正器２００Ｂを反射型光学系として構成する場合の一例を説明する。波面曲率補正器２００Ｂは、２枚の反射ミラー２０５（１），２０５（２）と、２枚の軸外放物凹面ミラー２０６（１），２０６（２）とを備えている。図２２中の上側に位置する反射ミラー２０５（１）及び軸外放物凹面ミラー２０６（１）は、プレート２０７に取り付けられている。プレート２０７は、図２２中の上下方向に移動可能である。各ミラー２０５（１），２０６（１）は、プレート２０７と共に上下動する。
【０１８３】
図２２（ａ）は、平行光（平面波）として入力されたレーザ光を、平行光（平面波）のままで出力する場合の配置である。この場合、軸外放物面凹面ミラー２０６（１）の焦点位置と軸外放物面凹面ミラー２０６（２）の焦点位置とを一致させて、共焦点ｃｆの状態とする。
【０１８４】
レーザ光は、図２２中左側（上流側）から反射ミラー２０５（２）に入射して反射され、もう一つの反射ミラー２０５（１）に入射する。その反射ミラー２０５（１）により反射されたレーザ光は、軸外放物凹面ミラー２０６（１）に入射する。そのレーザ光は、軸外放物凹面ミラー２０６（１）によって４５度の反射角度で反射され、焦点位置ｃｆに集まる。レーザ光は、焦点位置ｃｆから広がって、軸外放物凹面ミラー２０６（２）に入射し、４５度の反射角度で反射される。
【０１８５】
図２２（ｂ）は、収束光（凹波面）として入力されるレーザ光を、平行光（平面波）に変換して出力する場合の配置である。この場合、プレート２０７を下側に移動させて、軸外放物面凹面ミラー２０６（１）の集光点位置ｆを光軸上の下流側に移動させる。これにより、軸外放物凹面ミラー２０６（１）の集光点位置と軸外放物面凹面ミラー２０６（２）の焦点位置とを光軸上で一致させる。
【０１８６】
なお、レーザ光が発散光（凸波面）として入力される場合は、プレート２０７を図２２中の上側に移動させる。
【０１８７】
このように構成される波面曲率補正器２００Ｂでは、プレート２０７に反射ミラー２０５（１）及び軸外放物凹面ミラー２０６（１）を固定して、両ミラー２０５（１），２０６（１）を光軸上に（図２２中の上下方向に）同時に移動させる。これにより、本実施例では、入力光の光軸と出力光の光軸とを一致させて、波面の曲率を補正できる。
【０１８８】
さらに、本実施例の波面曲率補正器２００Ｂは、反射型光学系として構成されるため、レーザ光が波面曲率補正器２００Ｂを通過した場合でも、波面曲率補正器自体の熱による波面変化を少なくすることができる。これにより、高出力のレーザ光が使用された場合でも、高精度に波面の曲率を補正することができる。
【実施例８】
【０１８９】
図２３に基づいて第８実施例を説明する。本実施例の波面曲率補正器２００Ｃは、軸外放物凹面ミラー２０６と、軸外放物凸面ミラー２０８と、２枚の反射ミラー２０５（１），２０５（２）とを含む反射光学系から構成される。
【０１９０】
軸外放物凹面ミラー２０６及び反射ミラー２０５（１）は、上下動可能なプレート２０７に取り付けられている。さらに、軸外放物凸面ミラー２０８の焦点位置と軸外放物凹面ミラー２０６の焦点位置は、ｃｆで一致するように配置されている。
【０１９１】
平行波面のレーザ光は、軸外放物凸面ミラー２０８により反射され、発散光として軸外放物凹面ミラー２０６に入射し、平面波に変換される。平面波のレーザ光は、各反射ミラー２０５（１），２０５（２）で反射されて出力される。第７実施例と同様に、プレート２０７を上下に移動させることにより、入力されたレーザ光の波面を平面波に補正して出力させることができる。
【０１９２】
このように構成される本実施例も第７実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、軸外放物面の凹面２０６と軸外放物面の凸面２０８とを組み合わせることにより、両軸外放物面ミラー間の距離を短くできる。従って、第７実施例に比べて、全体寸法を小型化できる。
【実施例９】
【０１９３】
図２４，図２５に基づいて第９実施例を説明する。本実施例では、波面曲率補正器２００Ｄ，２００Ｅを、一つの凸面ミラー２０９と一つの凹面ミラー２１０とをＺ型に配置することにより構成する。
【０１９４】
図２４は、上流側の球面凸面ミラー２０９と下流側の球面凹面ミラー２１０とをＺ型に配置して構成される波面曲率補正器２００Ｄを示す。例えば、発散光（凸波面）のレーザ光が凸面ミラー２０９に入射すると、凸面ミラー２０９は、３度以下程度の小さな入射角度αでレーザ光を反射する。反射されたレーザ光は、凹面ミラー２１０に入射角度αで入射し、平行光（平面波）に変換されて出力される。
【０１９５】
例えば、図２４中に矢印で示すように、凹面ミラー２１０の位置を、凸面ミラー２０９の反射光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の波面を平面波に変換することができる。
【０１９６】
図２５は、上流側の凹面ミラー２１０と下流側の凸面ミラー２０９とをＺ型に配置して構成される波面曲率補正器２００Ｅを示す。例えば、発散光（凸波面）のレーザ光が凹面ミラー２１０に入射すると、凹面ミラー２１０は、小さな入射角度α（例えば３度以下）でレーザ光を反射する。反射されたレーザ光は、凸面ミラー２０９に入射角度αで入射し、平行光（平面波）に変換される。例えば、凸面ミラー２０９の位置を、凹面ミラー２１０の反射光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の波面の曲率を平面波に変換することができる。
【０１９７】
このように本実施例では、凸面ミラー２０９と凹面ミラー２１０とから波面曲率補正器を構成できるため、製造コストを低減できる。また、反射光学系のため、レーザ光が波面曲率補正器を通過する際に生じる波面変化を少なくできる。
【０１９８】
本実施例では、出力されるレーザ光の光軸が、入力されるレーザ光の光軸から平行に移動する。従って、本実施例に、出力光の光軸を入力光の光軸に一致させるための光学系を追加してもよい。
【実施例１０】
【０１９９】
図２６に基づいて第１０実施例を説明する。本実施例では、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０からの制御信号によって、その反射面の曲率を可変に制御できる、可変ミラーを用いる。そのような可変ミラーを、本実施例では、ＶＲＷＭ（Variable Radius Wave front Mirror）と呼ぶ。
【０２００】
本実施例の波面曲率補正器２００Ｈは、４５度入射のＶＲＷＭから構成される。図２６（ａ）は、平面波（平行光）として入射するレーザ光を、平面波（平行光）として出射させる場合を示している。平面波を平面波に変換する場合、ＶＲＷＭの表面はフラットになるように制御される。
【０２０１】
図２６（ｂ）は、凸面（発散光）のレーザ光を、平面波（平行光）のレーザ光に変換する場合を示す。この場合、ＶＲＷＭがトロイダル形状の凹面となるように、その形状を制御する。
【０２０２】
図２６（ｃ）は、凹面（収束光）のレーザ光を、平面波（平行光）のレーザ光に変換する場合を示す。この場合、ＶＲＷＭがトロイダル形状の凸面となるように、その形状を制御する。
【０２０３】
このように構成される本実施例では、ＶＲＷＭだけで波面曲率補正器２００Ｈを構成できるため、部品点数を少なくしてコンパクトに形成することができ、かつ、一回の反射で補正できるため効率も高い。さらに、本実施例の波面曲率補正器２００Ｈは、入射するレーザ光の光軸を４５度に変化させて出射させることができる。従って、レーザ光の光路を４５度変化させるための反射ミラーに代えて、本実施例の波面曲率補正器２００Ｈを使用することができる。４５度入射のＶＲＭはミラー面がトロイダル形状に変化して、平面波を４５度入射で反射させて、所望の曲率半径の球面の波面に変換することができる光学素子である。
【実施例１１】
【０２０４】
図２７に基づいて第１１実施例を説明する。本実施例では、ミラーの表面を球面形状に所望の曲率半径で可変できるＶＲＷＭ２１３と反射ミラー２１４とをＺ型に配置することにより、波面曲率補正器２００Ｊを構成する。
【０２０５】
図２７（ａ）に示すように、平面波としてＶＲＷＭに入射するレーザ光を平面波として出射させる場合、ＶＲＷＭ２１３がフラットな形状になるように制御する。図２７（ｂ）に示すように、凸面波として入射するレーザ光を平面波に変換する場合は、ＶＲＷＭ２１３の形状を凹面の球面形状に設定する。図２７（ｃ）に示すように、凹面波として入射するレーザ光を平面波に変換する場合、ＶＲＷＭの形状を凸面の球面形状に設定する。
【０２０６】
このように構成される本実施例も第１０実施例と同様の効果を奏する。但し、本実施例では、レーザ光の入射光軸と出射光軸とが平行にずれており、一致しない。従って、光軸を元に戻すための、光学系を本実施例に追加してもよい。
【実施例１２】
【０２０７】
図２８に基づいて第１２実施例を説明する。本実施例では、角度補正器と波面曲率補正器とを兼用できるようにした波面補正器３４Ａを説明する。この波面補正器３４Ａは、ＶＲＷＭ１１０と反射ミラー１１１とから構成される。
【０２０８】
図２８（ａ）は、熱負荷の少ない場合を示す。平面波のレーザ光は、反射ミラー１１１に４５度で入射して反射され、４５度の入射角度でＶＲＷＭ１１０に入射する。ＶＲＷＭ１１０は、フラットな形状となるように制御されている。レーザ光は、ＶＲＷＭ１１０のフラットなミラー面で反射して、平面波の状態で出力される。
【０２０９】
なお、平面波の入射光を平面波の出射光に変換する場合に限らない。発散光（凸波面）として入力されるレーザ光が、所望曲率の波面を有するレーザ光として出力されるように、ＶＲＷＭの焦点距離を一定値に制御することもできる。
【０２１０】
図２８（ｂ）は、レーザ光の角度（方向）及び波面の曲率が変化した場合を示す。熱負荷の影響によって、入射するレーザ光の方向が図２８中の下側に傾き、その波面が発散光（凸波面）に変化したとする。その場合、反射ミラー１１１で反射されるレーザ光の光軸が基準光軸と一致するように、反射ミラー１１１の角度を制御する。
【０２１１】
反射ミラー１１１で反射されたレーザ光は、４５度の入射角度でＶＲＷＭ１１０に入射する。ＶＲＷＭ１１０で反射されるレーザ光が平面波となるように、ＶＲＷＭ１１０の形状はトロイダル形状の凹面状に設定される。
【０２１２】
なお、凸面波のレーザ光を平面波に変換する場合を述べたが、これに限らない。凹面波のレーザ光を平面波に変換することもできるし、あるいは、凸波面や凹面波の入射光を、所望の曲率の波面を有する出射光に変換することもできる。
【０２１３】
また、許容収差以内の入射角度の場合、例えば、ＶＲＷＭ１１０の水平方向と垂直方向の２軸の角度を制御することにより（チルトとロールを制御することにより）、出射光の光軸を基準光軸に一致させてもよい。
【実施例１３】
【０２１４】
図２９に基づいて第１３実施例を説明する。本実施例では、反射ミラー１１３とＶＲＷＭ１１２とをＺ型に配置することにより、角度補正器と波面曲率補正器を兼用する波面補正器３４Ｂを構成する。入射角度は、２．５度である。
【０２１５】
図２９（ａ）は、熱負荷の低い場合を示す。平面波のレーザ光は、反射ミラー１１３に入射角度２．５度で入射して反射される。反射されたレーザ光は、２．５度の角度でＶＲＷＭ１１２に入射する。ＶＲＷＭ１１２の形状はフラットに制御されており、レーザ光を平面波の状態で反射する。なお、平面波の場合を述べたがこれに限らず、例えば、凸面波や凹面波が入力された場合でも、ＶＲＷＭ１１２の形状を変化させることにより、所定曲率の波面を有するレーザ光として出力させることもできる。
【０２１６】
図２９（ｂ）は、熱負荷の高い場合を示す。入射するレーザ光の角度が図２９中の下側に傾き、かつ、そのレーザ光の波面が凸面波になった場合を述べる。この場合、反射ミラー１１３の角度を変化させて、反射ミラー１１３で反射されるレーザ光の光軸を、基準光軸（図２９（ａ）に示す光軸）に一致させる。
【０２１７】
反射ミラー１１３により反射された光は、２．５度の入射角度でＶＲＷＭ１１２に入射する。ＶＲＷＭ１１２は、ＶＲＷＭ１１２で反射されたレーザ光が平面波となるように、その形状が球面の凸面状に変化され、かつ、その角度が調整される。なお、平面波に変換する場合に限らず、凹面波や凸面波を所望曲率の波面に変換して出力させることもできる。このとこは、以下の各実施例でも同様である。
【実施例１４】
【０２１８】
図３０に基づいて第１４実施例を説明する。本実施例では、２枚の凸レンズ１１４，１１５を用いることにより、角度補正器と波面曲率補正器とを兼用する波面補正器３４Ｃを構成する。凸レンズ１１５は、光軸に直交する方向（図３０の上下方向）に位置を調整するための移動ステージ１１７上に設けられている。さらに、その移動ステージ１１７は、光軸方向に位置を調整するための別の移動ステージ１１８上に設けられている。従って、凸レンズ１１５は、光軸方向及び光軸に直交する方向のいずれにも移動させることができる。符号１１９は、凸レンズ１１４を通過した光が集まる点（集光点）である。
【０２１９】
図３０（ａ）は、熱負荷の小さい場合を示す。平面波のレーザ光は、凸レンズ１１４を透過して、凸レンズ１１４の焦点位置に集まる。凸レンズ１１５は、凸レンズ１１５の焦点位置が凸レンズ１１４の焦点位置と同一光軸上で一致するように、配置される。その位置に集光した光は、発散光となって凸レンズ１１５に入射し、凸レンズ１１５により平面波に変換されて、出力される。
【０２２０】
図３０（ｂ）は、熱負荷の大きい場合を示す。熱負荷の影響により、レーザ光は、その入射方向が斜め上側に傾き、かつ、発散光（凸波面）となっている。そこで、発散光は凸レンズ１１４の焦点の位置よりも遠くに集光する。そして、この集光点１１９と凸レンズ１１５の前側焦点とが一致するように、凸レンズ１１４の位置を光軸方向（図３０の左右方向）で移動させる。さらに、凸レンズ１１５は、光軸に対して直交する方向（図３０の上下方向）で移動させる。これにより、レーザ光の出射方向を基準光軸方向に一致させる。凸レンズ１１４を通過したレーザ光は、凸レンズ１１５に入射して平面波に変換され、基準光軸に沿って出力される。
【０２２１】
なお、凸レンズ１１４と凸レンズ１１５の結合に限定されず、１枚の凸レンズと１枚の凹レンズとの結合によって、角度補正及び波面の曲率補正を行う波面補正器３４を構成してもよい。
【実施例１５】
【０２２２】
図３１に基づいて第１５実施例を説明する。本実施例では、ディフォーマブルミラー１２０と反射ミラー１２１とを用いて、角度補正器と波面曲率補正器とを兼用する波面補正器３４Ｄを構成する。
【０２２３】
図３１に示すように、ディフォーマブルミラー１２０と反射ミラー１２１とは、Ｚ型に配置される。ディフォーマブルミラー１２０の反射面の形状は、波面補正コントローラ５０から入力される制御信号に応じて、可変に制御される。
【０２２４】
歪んだ波面のレーザ光がディフォーマブルミラー１２０に入射する場合、その入射する波面に合わせて、ディフォーマブルミラー１２０の反射面形状を調節する。ディフォーマブルミラー１２０は、入射するレーザ光の波面を平面波に補正して反射させる。平面波に補正されたレーザ光は、反射ミラー１２１により反射されて出力される。
【０２２５】
ディフォーマブルミラー１２０を用いることにより、球面波ではない波面、例えばＳ字のような波面でも、平面波や所望の球面波に変換することができる。また、小さな角度であれば、レーザ光の方向も補正可能である。なお、反射ミラー１２１及びディフォーマブルミラー１２０のそれぞれについて、チルト及びロールを制御することにより、レーザ光の方向を調整することもできる。実施例１６でも同様である。
【実施例１６】
【０２２６】
図３２に基づいて第１６実施例を説明する。本実施例ではディフォーマブルミラー１２０と偏光制御とを結合させることで、波面補正器３４Ｅを構成する。波面補正器３４Ｅは、ディフォーマブルミラー１２０と、ビームスプリッタ１２２と、λ／４板１２３とを備える。ビームスプリッタ１２２とλ／４板１２３との間に、ＳＡ装置３３を配置させることができる。
【０２２７】
例えば、Ｐ偏光とＳ偏光とを分離させるための膜が設けられた、ビームスプリッタ１２２に、Ｐ偏光（紙面を含む偏波面）のレーザ光が入射する。そのレーザ光の波面は、平面波の状態でビームスプリッタ１２２に入力されるものとする。しかし、そのレーザ光は、ビームスプリッタ１２２からＳＡ装置３３を通過することにより、その波面がＳ字状に歪んだとする。
【０２２８】
ＳＡ装置３３を通過したレーザ光は、λ／４板１２３を透過することにより、円偏光となる。Ｓ字状に歪んだ波面は、適切な形状に調節されたディフォーマブルミラー１２０により、所定の波面に補正される。
【０２２９】
波面の補正されたレーザ光は、再びλ／４板１２３を透過し、Ｓ偏光に変換される。Ｓ偏光のレーザ光は、ＳＡ装置３３を透過することにより、所定の波面から平面波に変換される。平面波に変換されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２２に入射する。Ｓ偏光のレーザ光は、ビームスプリッタ１２２で反射され、平面波として出力される。ディフォーマブルミラー１２２の表面形状を調節することにより、平面波以外の所望の波面形状で出力させることもできる。
【実施例１７】
【０２３０】
図３３に基づいて第１７実施例を説明する。本実施例では、ウインドウ３００Ｗを用いてセンサ３６Ｂを構成する。ウインドウ３００Ｗは、ウインドウ基板３００ＡＷと、ウインドウ基板３００ＡＷを保持するためのホルダ３００ＢＷとを備える。ホルダ３００ＢＷは、図示しない水冷ジャケットを備えている。
【０２３１】
ウインドウ３００Ｗは、ドライバレーザ光の光軸中に、傾いた状態で配置される。ウインドウ３００Ｗの表面で反射された僅かなレーザ光は、サンプル光として光学的センサ部３６０に入射する。
【０２３２】
ウインド３００Ｗとしては、例えば、アンプ３２，３５のウインドウや、ＥＵＶチャンバ１０のウインドウ１３を利用することもできる。この場合、計測用のサンプル光を得るだけのためにウインドウを設ける必要がなく、製造コストを低減できる。ウインドウ基板３００Ａは、例えば、ダイヤモンドのようなＣＯ２レーザ光を透過し、熱伝導性の高い材質から構成される。
【０２３３】
平行平面ウインドウ３００Ｗでは、表面と裏面の両方でレーザ光がそれぞれ僅かに反射されて、サンプル光として光学的センサ部３６０に入射する。従って、ビームプロファイルの計測には適さない。しかし、サンプル光を集光レンズで焦点の位置に集光して、焦点像の位置を計測し、レーザ光の角度（方向）とビームの広がり角を計測することはできる。また、レーザのビームラインのデューティ及びパワーも、不都合なく計測できる。
【実施例１８】
【０２３４】
図３４に基づいて第１８実施例を説明する。本実施例では、ＳＡガスセル３３０の入射ウインドウ３３３２（１）によって反射される光を、光学的センサ部３６０によって計測する。反射光を計測するために、ウインドウ３３３２（１）を鉛直方向から角度θ２だけ傾ける。
【０２３５】
本実施例では、レーザ光をサンプリングするための専用の光学素子を必要とせず、ウインドウ３３３２（１）を利用するため、レーザ光の損失を少なくでき、かつ、コストを低減することができる。
【実施例１９】
【０２３６】
図３５に基づいて第 実施例を説明する。本実施例では、ビームプロファイラ３０４Ａ，３０４Ｂを用いて、センサ３６Ｃを構成する。本実施例では、反射ミラー３０２Ａの透過光ビームプロファイラ３０４Ａで検出し、反射ミラー３０２Ｂの透過光をビームプロファイラ３０４Ａで検出する。ビームプロファイラの計測結果に応じて、波面補正器（ＷＦＣ）３４が調整される。
【０２３７】
反射ミラー３０２Ａの裏面側とビームプロファイラ３０４Ａとの間には、レンズ３０３Ａが設けられている。同様に、反射ミラー３０２Ｂの裏面側とビームプロファイラ３０４Ｂとの間には、レンズ３０３Ｂが設けられている。
【０２３８】
平面波のレーザ光は、リレー光学系３１を透過して、ＳＡ装置３３を透過することにより、レーザ光の方向と波面の曲率が変化する。その方向及び波面の曲率の変化したレーザ光は、波面補正器（ＷＦＣ）３４に入射する。波面補正器（ＷＦＣ）３４は、波面の曲率とレーザ光の角度（方向）とを補正して、レーザ光を出力する。
【０２３９】
波面補正器（ＷＦＣ）３４で補正されたレーザ光は、反射ミラー３０２Ａにより反射されて、反射ミラー３０２Ｂに入射する。一方、反射ミラー３０２Ａを僅かに透過するサンプル光は、転写レンズ３０３Ａにより、ビームプロファイラ３０４Ａの有する２次元センサ上に転写される。その２次元センサにより、レーザ光のビーム形状と位置とが計測される。
【０２４０】
ビームプロファイラ３０４Ａからの計測データは、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に入力される。波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、波面補正器（ＷＦＣ）３４に、レーザ光の位置が基準位置となるように、制御信号を送信して制御する。
【０２４１】
一方、反射ミラー３０２Ｂを僅かに透過した光は、転写レンズ３０３Ｂにより、ビームプロファイラ３０４Ｂの備える２次元センサ上に転写される。２次元センサは、レーザ光のビーム形状と位置とを計測する。
【０２４２】
ビームプロファイラ３０４Ｂで計測されたデータは、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に入力される。波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、反射ミラー３０２Ａの角度を調整するためのアクチュエータ３０５に制御信号を出力し、ビームプロファイラ３０４Ｂで計測されるレーザ光の位置が基準位置となるように反射ミラー３０２Ａの角度を制御する。さらに、レーザ光の波面の曲率を制御するために、レーザのビーム形状が所定の値となるようにＷＦＣに制御信号を送る。
【０２４３】
このように構成される本実施例では、反射ミラー３０２Ａ，３０２Ｂをレーザ光が透過する側（反射ミラーの裏側）にビームプロファイラ３０４Ａ，３０４Ｂを配置するため、コンパクトにセンサ３６Ｃを構成することができる。さらに、図３７に示す計測用光学系によって、ドライバレーザ光の波面が影響されるのを少なくすることができる。
【実施例２０】
【０２４４】
図３６に基づいて第２０実施例を説明する。本実施例では、ＳＡガスセル３３０に温度センサ３１２（１）〜３１２（４）をいずれか１つまたは複数設け、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布を直接的にまたは間接的に計測する。
【０２４５】
第１の温度センサ３１２（１）は、ＳＡガスセル３３０内の流通空間３３３４に流入する混合ガスの温度を計測する。第１の温度センサ３１２（１）は、例えば、供給管路３３３（１）の途中や、供給管路３３３（１）に接続される流入口等に設けることができる。第２の温度センサ３１２（２）は、流通空間３３３４から排出される混合ガスの温度を計測する。第２の温度センサ３１２（２）は、例えば、排出管路３３３（２）の途中や、排出管路３３３（２）に接続される流出口等に設けることができる。
【０２４６】
熱負荷判定部３１４は、流入側の温度Ｔinと流出側の温度Ｔoutとの差から、熱量Ｑを算出できる（Ｑ＝ｋ（Ｔout−Ｔin）：ｋは比例定数）。熱量Ｑは、混合ガスに吸収された光量に対応する。この熱量Ｑに基づいて、ＳＡガスセル３３０の熱負荷の状態を算出できる。熱負荷判定部３１４は、その算出結果を波面補正コントローラ５０に出力する。
【０２４７】
第３の温度センサ３１２（３）は、出射ウインドウ３３３２（１）の端部付近の温度を検出して、熱負荷判定部３１４に出力する。第３の温度センサ３１２（３）は、例えば、半導体式温度センサや熱電対等のような接触型の温度センサとして構成される。熱負荷判定部３１４は、その温度に基づいて、ＳＡガスセル３３０の熱負荷の状態を計測できる。
【０２４８】
第４の温度センサ３１２（４）は、非接触式の温度センサであり、入射ウインドウ３３３２（１）の表面温度を離れた場所で計測する。第４の温度センサ３１２（４）は、例えば、放射温度計として構成される。熱負荷判定部３１４は、第４の温度センサ３１２（４）で検出された温度や温度分布に基づいて、ＳＡガスセル３３０の熱負荷の状態を計測する。
【実施例２１】
【０２４９】
図３７を参照して第２１実施例を説明する。本実施例では、入射ウインドウと出射ウインドウとを共通のウインドウとして構成し、流通空間３３３４内に、入射レーザ光を反射させるための反射光学系３３３５を設ける。
【０２５０】
ＳＡ装置３３ＡのＳＡガスセル３３０Ｄは、一方の側に単一のウインドウ３３３２を備える。その単一ウインドウ３３３２は、例えば、ダイヤモンドウインドウとして構成され、入射ウインドウと反射ウインドウの両方の機能を兼ね備える。ＳＡガスセル３３０Ｄの内部には、ウインドウ３３３２に対面するようにして、高反射ミラー３３３５が設けられる。高反射ミラー３３３５は、レーザ光が小さな入射角度で入射するようにして設置される。高反射ミラー３３３５の設置角度は、レーザの入射ビームとレーザの反射ビームとが可飽和吸収セルの外で分離するような値に設定される。高反射ミラー３３３５は、レーザ光を高い反射率で反射するミラーである。高反射ミラー３３３５には、冷却水等を用いた冷却機構（不図示）が設けられており、レーザ光の熱により歪まないようになっている。
【０２５１】
レーザ光は、ウインドウ３３３２を介して流通空間３３３４内に入射し、高反射ミラー３３３５により反射される。反射されたレーザ光は、入射時に通過したウインドウ３３３２を再び通過して、ＳＡガスセル３３０Ｄの外部に出射する。
【０２５２】
本実施例では、上述のように、ＳＡガスセル３３０Ｄ内でレーザ光を折り返すため、一つのウインドウ３３３２を入射ウインドウおよび出射ウインドウとして使用できる。従って、高価なダイヤモンドウインドウを１枚だけ用いるだけで、ＳＡガスセル３３０Ｄを製造することができ、製造コストを低減できる。
【実施例２２】
【０２５３】
図３８を参照して第２２実施例を説明する。本実施例のＳＡ装置３３Ｂでは、ＳＡガスセル３３０Ｅ内に、２枚の４５度入射の高反射ミラー３３３５（１），３３３５（２）を用いる。各高反射ミラー３３３５（１），３３３５（２）にも、冷却機構（不図示）が設けられる。
【０２５４】
各高反射ミラー３３３５（１），３３３５（２）は、レーザ光の光軸に対して４５度ずつ傾いて配置されており、ウインドウ３３３２から入射するレーザ光をウインドウ３３３２に向けて反射させる。このように構成される本実施例でも第２１実施例と同様の効果を奏する。
【０２５５】
なお、本発明は上述した各実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。また、上述の各実施例を適宜組み合わせた構成も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２５６】
１：ＥＵＶ光源装置、２：レーザ光源装置、５：ＥＵＶ露光装置、１０：チャンバ、１１：チャンバ本体、１２：接続部、１３：ウインドウ、１４：ＥＵＶ集光ミラー、１５：ターゲット物質供給部、２０：レーザ発振器、３０：増幅システム、３１：リレー光学系、３２：プリアンプ、３３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ：可飽和吸収体装置、３４，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ：波面補正器、３５：メインアンプ、３６，３６Ｂ，３６Ｃ：センサ、４０：集光システム、４１：反射ミラー、４２：軸外放物凹面ミラー、４３：リレー光学系、５０：波面補正コントローラ、６０：レーザコントローラ、７０：ＥＵＶ光源コントローラ、８０：可飽和吸収体ガスセルコントローラ、８２：ガス温度コントローラ、１００：角度補正器、２００，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｈ，２００Ｊ：波面曲率補正器、３１４：熱負荷判定部、３３０，３３０Ａ，３３０Ｂ，３３０Ｃ，３３０Ｄ，３３０Ｅ，３３０Ｐ：可飽和吸収体ガスセル、３３１（１）：循環ポンプ、３３１（２）排気ポンプ、３３２：熱交換器、３３３（１）：供給管路、３３３（２）：排出管路、３３４（１）：可飽和吸収体ガスボンベ、３３４（２）：バッファガスボンベ、３３５（１）：ガス供給バルブ、３３５（２）：バッファガスバルブ、３３５（３）：可飽和吸収体ガスバルブ、３３５（４）：バッファガスバルブ、３３６（１）：圧力センサ、３３６（２）：温度センサ、３６０：光学的センサ部、３３００：ホルダ、３３３２（１）：入射ウインドウ、３３３２（２）：出射ウインドウ、３３３４：流通空間、３３３５，３３３５（１），３３３５（２）：反射ミラー、３３３６：流入口、３３３８：流出口、３３４０：ポーラス円筒管、３３４１：鍔部、３３４２：筒部、３３４３：小孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置用レーザ光源装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レジストを塗布したウェハ上に、回路パターンの描かれたマスクを縮小投影し、エッチングや薄膜形成等の処理を繰り返すことにより、半導体チップが生成される。半導体プロセスの微細化に伴い、より短い波長の光が求められている。
【０００３】
そこで、１３．５ｎｍという極端に波長の短い光と縮小光学系とを使用する、半導体露光技術が研究されている。この技術は、ＥＵＶＬ（Extreme Ultra Violet Lithography：極端紫外線露光）と呼ばれる。以下、極端紫外光をＥＵＶ光と呼ぶ。
【０００４】
ＥＵＶ光源としては、ＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）式の光源と、ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の光源と、ＳＲ（Synchrotron Radiation）式の光源との三種類が知られている。
【０００５】
ＬＰＰ式光源とは、ターゲット物質にレーザ光（レーザビーム）を照射してプラズマを生成し、このプラズマから放射されるＥＵＶ光を利用する光源である。ＤＰＰ式光源とは、放電によって生成されるプラズマを利用する光源である。ＳＲ式光源とは、軌道放射光を使用する光源である。以上三種類の光源のうち、ＬＰＰ式光源は、他の方式に比べてプラズマ密度を高くすることができ、かつ、捕集立体角を大きくできるため、高出力のＥＵＶ光を得られる可能性が高い。
【０００６】
そこで、高出力のドライバレーザ光を高い繰り返し周波数で得るために、ＭＯＰＡ（master oscillator power amplifier）方式に従って構成されるレーザ光源装置が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
ＬＰＰ式光源では、チャンバ内のターゲット物質に反射されて光路を戻ってくるレーザ光（いわゆる戻り光）や、アンプにおける寄生発振光及び自励発振光を吸収させるべく、可飽和吸収体を使用することができる。
【０００８】
可飽和吸収体は、所定値以下の強度のレーザ光を吸収する性質を有する。可飽和吸収体を用いることにより、アンプやレーザ発振器の破損を防止でき、かつ、ペデスタルと呼ばれる小さなパルスを除去してレーザ光の品質を高めることができる。なお、極端紫外光源装置に関する従来技術ではないが、可飽和吸収体に関する技術は知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１２８１５７号公報
【特許文献２】米国特許第３６３８１３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
極端紫外光源装置では、炭酸ガスレーザ（以下、ＣＯ２レーザ）を、高出力（パルスエネルギ１００〜２００ｍＪ）、かつ、高い繰り返し周波数（１０〜２００ｋＨｚ）で使用する。極端紫外光源装置には、安定したパルスエネルギ及びパルス波形を有するレーザ光を長時間供給できる能力が求められる。
【００１１】
そのような高負荷状態（高い繰り返し周波数及び高いパルスエネルギが要求される状態）においてＣＯ２パルスレーザを安定して長時間使用するためには、寄生発振や自励発振、戻り光による発振を抑制する必要がある。そこで、可飽和吸収体をレーザ光の光路上に可飽和吸収体を配置することにより、寄生発振や自励発振等を防止して、パルスエネルギ及びパルス波形を安定化させる方法が考えられる。
【００１２】
しかし、従来技術（US3,638,137）には、そもそも、高出力のＣＯ２パルスレーザを長時間安定して使用するために可飽和吸収体を使用するという目的が存在しない。従って、その従来技術では、ＣＯ２レーザの共振器内にガスセルを設けて、そのガスセルにＳＦ６（六フッ化硫黄）のボンベとＣ２Ｆ３のボンベとを接続し、ＳＦ６とＣ２Ｆ３との混合ガス（可飽和吸収体ガス）をガスセルに供給する。ガスセルに流入する混合ガスは、所定値以下のレーザ光を吸収して発熱し、ガスセルから排出される。
【００１３】
従来技術では、各ボンベのガスが尽きるまでの間、ガスセルに混合ガスを供給して、寄生発振や自励発振、あるいは戻り光による発振を防止できる。しかし、ガスボンベに貯蔵可能なガスの量は有限であり、かつ、いったん使用された混合ガスは廃棄されるため、いずれは各ガスボンベ内のガスを使い切ってしまうことになる。各ガスボンベが空になり、ガスセルに混合ガスを供給できなくなると、ガスセルは期待されている機能を正常に果たすことができなくなる。
【００１４】
これに対し、ガスセルに混合ガスを封じ込めたり、ガスセルに供給する混合ガスの流量を少なくすることも考えられる。しかし、これらの場合は、レーザ光の通過によりガスセル内の混合ガスの温度が上昇して、混合ガスが分解してしまい、可飽和吸収体としての役割を果たすことができなくなる。このように従来技術では、可飽和吸収体ガスセルを長時間安定に作動させることができないという問題がある。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、可飽和吸収体セルを長時間安定に動作させることのできる極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体の制御方法を提供することにある。本発明の他の目的は、可飽和吸収体セルを長時間安定して使用することができ、さらに、可飽和吸収体セルを通過するレーザ光の波面を軸対称にして、レーザ光の方向と波面の形状とを所定の方向及び所定の波面の形状に補正することができる、極端紫外光源装置、極端紫外光源装置用レーザ光源装置及び極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体を制御または安定化させる装置及び方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の第１観点に係る極端紫外光源装置は、極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、増幅器により増幅されるレーザ光をチャンバ内の所定位置に集光させることにより、レーザ光をターゲット物質に照射させる集光光学系と、レーザ発振器と所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備える。可飽和吸収体装置は、レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、各ウインドウ間に形成され、可飽和吸収体の流通する流通空間と、流通空間に可飽和吸収体を流入させるための流入口と、流通空間から可飽和吸収体を流出させるための流出口とを、備える可飽和吸収体セルと、流入口と流出口とを接続するための管路と、管路の途中に設けられ、流出口から流出する可飽和吸収体を流入口から流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、管路の途中に設けられ、輸送部により輸送される可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、を備える。
【００１７】
第２観点では、第１観点において、可飽和吸収体セルは、レーザ発振器の出力レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、レーザ発振器の出力レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、各ウインドウ間に形成される流通空間と、流入口と、流出口とを、備えて構成される。
【００１８】
第３観点では、第１観点において、流通空間内の可飽和吸収体の流れが、流通空間を通過するレーザ光の光軸に対して略対称となるように、流入口及び流出口が配置されている。
【００１９】
第４観点では、第１観点において、流通空間内の可飽和吸収体の流れが、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に対して略対称となるように、流入口及び流出口が配置される。
【００２０】
第５観点では、第２観点において、各ウインドウの内面側を可飽和吸収体が流通し、かつ、ウインドウ間をレーザ光の光軸に沿って可飽和吸収体が移動するように、流入口または流出口が各ウインドウの近傍に設けられる。
【００２１】
第６観点では、第２観点において、流入口は入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、流出口は各ウインドウ間に設けられる。
【００２２】
第７観点では、第２観点において、流出口は入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、流入口は各ウインドウ間の略中央部に位置して設けられる。
【００２３】
第８観点では、第６観点において、流入口は、各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている。
【００２４】
第９観点では、第７観点において、流出口は、各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている。
【００２５】
第１０観点では、第２観点において、各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、流入口は、入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側のそれぞれの側において、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、入射ウインドウ側に設けられる各流入口は入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、出射ウインドウ側に設けられる各流入口は出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、流出口は、各ウインドウの間に位置して、レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられている。
【００２６】
第１１観点では、第２観点において、各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、流出口は、入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側のそれぞれの側において、各ウインドウ間を通過するレーザ光に対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、入射ウインドウ側に設けられる各流出口は入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、出射ウインドウ側に設けられる各流出口は出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、流入口は、各ウインドウの間に位置して、レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられている。
【００２７】
第１２観点では、第２観点において、各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、流出口は、入射ウインドウの側及び出射ウインドウの側のそれぞれの側において、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、流入口は、各ウインドウの間に位置して、レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられており、各ウインドウの内面外周側と各流出口との間には、可飽和吸収体を流通させるための流通孔が複数形成されている流通制御部材が設けられている。
【００２８】
第１３観点では、第１２観点において、流通制御部材は、各ウインドウに同軸に配置される筒状部材であって、その一方の端部が各ウインドウの内面側に設けられ、各流通孔を有する筒状部材と、可飽和吸収体が各流通孔以外から各流出口に流れ込まないように、筒状部材の他方の端部と流通空間の内壁部との間を施蓋する環状の鍔部と、を備えて構成されている。
【００２９】
第１４観点では、第１観点において、可飽和吸収体セルは複数設けられており、一方の可飽和吸収体セル内の可飽和吸収体の流通方向と他方の可飽和吸収体セル内の可飽和吸収体の流通方向とは、逆向きになるように設定されている。
【００３０】
第１５観点では、第１観点において、入射ウインドウと出射ウインドウとは共通のウインドウにより構成されており、かつ、流通空間には、共通のウインドウから入射するレーザ発振器の出力レーザ光を反射させて、共通のウインドウから出射させるための反射光学系が設けられている。
【００３１】
第１６観点では、第１〜第１５観点のいずれかにおいて、可飽和吸収体装置を通過するレーザ光の波面を補正するための波面補正装置を備える。
【００３２】
第１７観点では、第１６観点において、波面補正装置は、レーザ光の方向及び波面の形状を直接的または間接的に計測するための波面計測部と、レーザ光の方向及び波面の形状を所定の方向及び所定の波面の形状に補正させるための波面補正部と、波面計測部からの計測結果に基づいて波面補正部を動作させるための波面制御部と、を備えて構成される。
【００３３】
第１８観点では、第１観点において、輸送部及び温度調節部を制御するための制御部を備える。
【００３４】
第１９観点では、第１観点において、前記温度調節部は前記可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置で構成されている。
第２０観点では、第１〜１６観点のいずれかにおいて、前記温度調節部は前記可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置と前記可飽和吸収帯の温度を制御するための制御装置で構成されている。
【００３５】
本発明の第２１観点に従う極端紫外光源装置は、極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、増幅器により増幅されて出力されるレーザ光をチャンバ内の所定位置に集光させることにより、増幅後のレーザ光をターゲット物質に照射させる集光光学系と、レーザ発振器と所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、可飽和吸収体装置は、可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、流通空間に可飽和吸収体を流入させるための流入口と、流通空間から可飽和吸収体を流出させるための流出口と、流通空間にレーザ発振器の出力レーザ光を通過させるための、ダイヤモンドから形成されるウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、を備える。
【００３６】
本発明に従うパルスレーザ装置は、パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されるレーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、レーザ発振器と増幅器との間の光路中または各増幅器の間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、可飽和吸収体装置は、レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、各ウインドウ間に形成され、可飽和吸収体の流通する流通空間と、流通空間に可飽和吸収体を流入させるための流入口と、流通空間から可飽和吸収体を流出させるための流出口とを、備える可飽和吸収体セルと、流入口と流出口とを接続するための管路と、管路の途中に設けられ、流出口から流出する可飽和吸収体を流入口から流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、管路の途中に設けられ、輸送部により輸送される可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、を備える。上記入射ウインドウと出射ウインドウは１つのウインドウで兼用されていてもよい。
【００３７】
本発明に従う可飽和吸収体の制御方法は、極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体を制御するための方法であって、極端紫外光を発生させるためのレーザ光が透過する可飽和吸収体セルに、可飽和吸収体を循環させ、循環される可飽和吸収体の温度を所定温度に維持し、可飽和吸収体セルの有する各ウインドウの温度分布がレーザ光の光軸に対して略対称となるように、可飽和吸収体セルに可飽和吸収体を流通させる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、可飽和吸収体を循環させて再利用することができ、かつ、可飽和吸収体の温度を調節することができる。従って、熱による可飽和吸収体の分解を抑制することができ、可飽和吸収体セルを長時間安定して作動させることができる。
【００３９】
本発明によれば、流通空間内の可飽和吸収体の流れが、各ウインドウ間を通過するレーザ光の光軸に対して略対称となるように、流入口及び流出口を設ける。従って、可飽和吸収体セルの各ウインドウの温度分布を、レーザ光の光軸に対して軸対称にすることができる。これにより、可飽和吸収体セルを通過したレーザ光の波面の形状を軸対称にして、レーザ光の波面補正を容易に行うことができる。
【００４０】
本発明によれば、可飽和吸収セルのウインドウをダイヤモンドで構成することができる。ダイヤモンドウインドウの熱伝導は非常に高いため、ウインドウに生じる温度分布抑制することができる。従って、ダイヤモンドウインドウを透過するレーザ光の波面及び方向を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成図。
【図２】ＳＡ装置の構成図。
【図３】ＳＡガスセルの構成図。
【図４】可飽和吸収体を透過するレーザ光の波面や方向が変化する様子を示す説明図。
【図５】可飽和吸収体の温度変化を示すグラフ。
【図６】ＳＡ装置の全体動作を示すフローチャート。
【図７】ガス排気及びガス充填処理のフローチャート。
【図８】ＳＡガスセルの使用を準備する処理のフローチャート。
【図９】ガス循環及びガス温度を制御する処理のフローチャート。
【図１０】異常を検出する処理のフローチャート。
【図１１】波面補正器の構成図。
【図１２】センサの模式図。
【図１３】波面補正処理のフローチャート。
【図１４】レーザコントローラがＥＵＶ光源コントローラに調整完了を通知する処理のフローチャート。
【図１５】第２実施例に係るＳＡガスセルの構成図。
【図１６】第３実施例に係るＳＡガスセルの構成図。
【図１７】ポーラス円筒管の断面図。
【図１８】第４実施例に係るＳＡ装置の構成図。
【図１９】第５実施例に係り、波面補正器の配置方法を示す説明図。
【図２０】図１９に続く説明図。
【図２１】第６実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２２】第７実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２３】第８実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２４】第９実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２５】図２４に続く構成図。
【図２６】第１０実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２７】第１１実施例に係り、波面曲率補正器の構成図。
【図２８】第１２実施例に係り、波面補正器の構成図。
【図２９】第１３実施例に係り、波面補正器の構成図。
【図３０】第１４実施例に係り、波面補正器の構成図。
【図３１】第１５実施例に係り、センサの構成図。
【図３２】第１６実施例に係り、センサの構成図。
【図３３】第１７実施例に係り、センサの構成図。
【図３４】第１８実施例に係り、センサの構成図。
【図３５】第１９実施例に係り、センサの構成図。
【図３６】第２０実施例に係り、センサの構成図。
【図３７】第２１実施例に係り、ＳＡ装置の構成図。
【図３８】第２２実施例に係り、ＳＡ装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、以下に述べるように、レーザ光の通過する光路上に、可飽和吸収体装置３３を設ける。可飽和吸収体装置３３は、可飽和吸収体ガスの温度を制御しながら、可飽和吸収体ガスを循環させて再使用するようになっている。以下の説明では、可飽和吸収体をＳＡ（Saturable Absorber）と略記する。従って、可飽和吸収体装置３３をＳＡ装置３３と、可飽和吸収体ガスをＳＡガスと、可飽和吸収体ガスセル３３０をＳＡガスセル３３０と、それぞれ呼ぶ。
【実施例１】
【００４３】
図１〜図１４に基づいて本発明の第１実施例を説明する。図１は、ＥＵＶ光源装置１の全体構成を示す説明図である。
【００４４】
ＥＵＶ光源装置１は、例えば、ＥＵＶ光を発生させるチャンバ１０と、チャンバ１０にレーザ光を供給するためのレーザ光源装置２と、ＥＵＶ光源コントローラ７０とを備える。レーザ光源装置２は、例えば、レーザパルスの時間波形や繰り返し周波数を決定するレーザ発振器（Master Oscillator）２０と、増幅システム３０と、集光システム４０と、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０と、レーザコントローラ６０とを含んで構成される。ＥＵＶ光源装置１は、ＥＵＶ露光装置５にＥＵＶ光を供給する。以下の説明及び図面では、波面補正コントローラをＷＦＣ−Ｃ（Wave Front Compensator controller）と表示する場合がある。
【００４５】
先にチャンバ１０の概要を説明する。チャンバ１０は、例えば、チャンバ本体１１と、接続部１２と、ウインドウ１３と、ＥＵＶ集光ミラー１４と、ターゲット物質供給部１５と、を備えている。
【００４６】
チャンバ本体１１は、図外の真空ポンプにより真空状態に保たれる。チャンバ本体１１には、例えば、デブリを回収するための機構等を設けることができる。
【００４７】
接続部１２は、チャンバ１０とＥＵＶ露光装置５との間を接続して設けられている。チャンバ本体１１内で生成されたＥＵＶ光は、接続部１２を介して、ＥＵＶ露光装置５に供給される。
【００４８】
ウインドウ１３は、チャンバ本体１１に設けられている。レーザ光源装置２からのドライバレーザ光は、ウインドウ１３を介して、チャンバ本体１１に入射する。
【００４９】
ＥＵＶ集光ミラー１４は、ＥＵＶ光を反射させて中間焦点（Intermediate Focus：IF）に集めるためのミラーである。中間焦点ＩＦは、接続部１２内に設定される。ＥＵＶ集光ミラー１４は、例えば、プラズマ発光点の像をＩＦに転写結像させるために、理想的に収差を発生させない回転楕円体のような凹面として構成される。ＥＵＶ集光ミラー１４の表面には、例えば、モリブデン膜とシリコン膜とから構成される多層膜が設けられており、これにより、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を反射するようになっている。
【００５０】
ターゲット物質供給部１５は、例えば、錫のようなターゲット物質を液体や固体あるいは気体として供給する。錫は、スタナン（SnH4）などの錫化合物として供給することも可能である。錫を液体として供給する場合は、純粋な錫を融点まで加熱して液化する方法の他に、錫を含む溶液または錫や錫化合物を含むコロイド溶液として供給する方法も可能である。本実施例では、ターゲット物質として、錫のドロップレットＤＰを例に挙げて説明するが、本発明は、錫ドロップレットに限定されない。例えば、リチウム（Ｌｉ）やキセノン（Ｘｅ）等の他の物質を用いてもよい。
【００５１】
チャンバ１０内の動きを先に簡単に説明する。ドライバレーザ光Ｌ１は、入射用のウインドウ１３を介して、チャンバ本体１１内の所定位置で焦点を結ぶようになっている。その所定位置に向けて、ターゲット物質供給部１５は、錫ドロップレットＤＰを投下する。ここで、所定位置とは、ＥＵＶ集光ミラー１４の第１の焦点上の位置である。その第１の焦点に向けて、錫ドロップレットが投下される。その第１の焦点とレーザの集光点とが一致するように光学系が配置されている。そして、錫ドロップレットＤＰが所定位置に到達する時期にタイミングを合わせて、レーザ光源装置２から、所定出力のドライバレーザ光Ｌ１が出力される。錫ドロップレットＤＰは、ドライバレーザ光Ｌ１によって集光照射されて、プラズマＰＬＺとなる。プラズマＰＬＺは、ＥＵＶ光Ｌ２を放射させる。ＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラー１４によって、接続部１２内の中間焦点ＩＦに集められ、ＥＵＶ露光装置５に供給される。
【００５２】
次に、レーザ光源装置２の構成を説明する。レーザ光源装置２は、炭酸ガスパルスレーザ光源装置として構成されており、例えば、波長１０．６μｍ、シングル横モード、繰り返し周波数１００ｋＨｚ、１００〜２００ｍＪ、１０ｋＷ〜２０ｋＷの、ドライバレーザ光Ｌ１をパルス出力する。
【００５３】
レーザ発振器２０から出力されるレーザ光は、増幅システム３０によって増幅された後、集光システム４０に送られる。集光システム４０は、ドライバレーザ光Ｌ１をチャンバ１０内に供給する。集光システム４０は、例えば、反射ミラー４１と、軸外放物凹面ミラー４２と、リレー光学系４３と、を備える。なお、以下の説明では、レーザ光の進行方向を基準として、発振器２０側を上流側と呼び、チャンバ１０側を下流側と呼ぶ。
【００５４】
増幅システム３０は、例えば、リレー光学系３１と、プリアンプ（前増幅器）３２と、ＳＡ装置３３と、波面補正器（ＷＦＣ）３４と、メインアンプ（主増幅器）３５と、センサ３６と、を備えて構成される。なお、以下の説明及び図面において、前増幅器をプリアンプ、主増幅器をメインアンプと記述する。さらに、波面補正器をＷＦＣ（Wave Front Compensator）と表示する場合がある。ＳＡ装置３３の詳細は、図２，図３で後述する。
【００５５】
リレー光学系３１は、レーザ発振器２０から出力されるレーザ光でプリアンプ３２内の増幅領域を効率よく満たすべく、レーザ発振器２０から出力されるレーザ光のビームの広がり角度とビームの大きさを調整するための光学系である。リレー光学系３１は、レーザ発振器２０から出力されるレーザ光のビーム径を拡大させて、所定のビーム光束に変換させる。
【００５６】
プリアンプ３２は、入射されたレーザ光を増幅して出射させる。プリアンプ３２で増幅されたレーザ光は、ＳＡ３３装置に入射する。ＳＡ装置３３は、所定の閾値以上の光強度有するレーザ光は通過させ、その所定の閾値未満のレーザ光は通過させないという機能を発揮する。
【００５７】
これにより、ＳＡ装置３３は、チャンバ１０から戻ってくるレーザ光（戻り光）やメインアンプからの寄生発振光や自励発振光を吸収して、プリアンプ３２やレーザ発振器２０の破損を防止する。さらに、ＳＡ装置３３は、ペデスタルを抑制し、レーザ光のパルス波形の品質を高める役割も果たす。なお、ペデスタルとは、メインパルスに時間的に近接して発生する、小さなパルスである。
【００５８】
図２は、ＳＡ装置３３の構成を示す説明図である。ＳＡ装置３３は、例えば、ＳＡガスセル３３０と、循環ポンプ３３１（１）と、排気ポンプ３３１（２）と、熱交換器３３２と、供給管路３３３（１）と、排出管路３３３（２）と、ＳＡガスボンベ３３４（１）と、バッファガスボンベ３３４（２）と、各バルブ３３５（１）〜３３５（４）と、圧力センサ３３６（１）と、温度センサ３３６（２）と、ＳＡガスセルコントローラ８０と、ガス温度コントローラ８２とを、備えて構成される。
【００５９】
なお、図２に示す構成は一つの例であり、本発明は図２に示す構成に限定されない。本発明は、例えば、レーザ光により発熱したＳＡガス（混合ガスを含む）を冷却する装置（たとえば熱交換器）を、ＳＡガスを循環させるための回路中に備えている構成であればよい。つまり、ＳＡガスを循環させながら、ＳＡガスの熱を廃熱できる構成を備えていればよい。このような構成とすれば、少なくとも通常運転時は、ＳＡガスの発熱によってＳＡガスが分解することなく、長時間運転が可能となる。
【００６０】
先に図３を参照して、ＳＡガスセル３３０を説明する。ＳＡガスセル３３０は、例えば、水冷ジャケット付きの筒状ホルダ３３００と、ホルダ３３００の両端に設けられるウインドウ３３３２（１），３３３２（２）と、各ウインドウ間に形成される流通空間３３３４と、流通空間３３３４に連通するようにしてホルダ３３００に設けられる流入口３３３６（１），３３３６（２）と、流通空間３３３４に連通するようにしてホルダ３３００に設けられる流出口３３３８（１），３３３８（２）とを備える。なお、ホルダ３３００は、「流通空間を有する本体部」の一例である。
【００６１】
各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）は、熱伝導性が高く、かつ、ＣＯ２レーザ光に対して透明な材料から円板状に形成される。そのような材料として、ダイヤモンドを挙げることができる。
【００６２】
ダイヤモンド製のウインドウは、熱伝導率が非常に高いため、ＳＡガスから伝わる熱によってダイヤモンドウインドウに生じる影響を小さくすることができる。従って、ＳＡガスを通過するレーザ光の波面に歪みが生じるのを抑制できる。即ち、ダイヤモンドウインドウを用いることにより、ＳＡガスを循環させるための循環システム、及び、ＳＡガスの温度を制御するための温度制御システムを設けなくても、波面の歪みを防止可能である。
【００６３】
レーザ光は、入射ウインドウ３３３２（１）から流通空間３３３４内に入射して、流通空間３３３４を通過し、出射ウインドウ３３３２（２）から出射する。各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）は、Ｏリング等のシール部材を介して、ホルダ３３００に気密に取り付けられている。
【００６４】
流通空間３３３４は、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）とホルダ３３００とにより画成される、円筒状の空間である。流通空間３３３４の軸心（図３中の左右方向に延びる中心線）とレーザ光Ｌ１の光軸とは、同軸になるように初期設定される。
【００６５】
流通空間３３３４には、入射ウインドウ３３３２（１）側に複数の流入口３３３６（１），３３３６（２）が設けられており、出射ウインドウ３３３２（２）側に複数の流出口３３３８（１），３３３８（２）が設けられている。各流入口３３３６（１），３３３６（２）及び各流出口３３３８（１），３３３８（２）は、レーザ光の光軸に対して対称となるように、向かい合わせで設けられている。各流入口３３３６（１），３３３６（２）には、供給管路３３３（１）が接続されており、各流出口３３３８（１），３３３８（２）には、排出管路３３３（２）が接続されている。
【００６６】
ＳＡガスは、供給管路３３３（１）から各流入口３３３６（１），３３３６（２）を介して、流通空間３３３４内に流入する。ＳＡガスは、入射ウインドウ３３３２（１）の内面側近傍に沿って径方向に流れた後、レーザ光の光軸に沿って流通空間３３３４内を流出口側に移動する。そして、ＳＡガスは、出射ウインドウ３３３２（２）の内面側近傍を径方向に流れて、各流出口３３３８（１），３３３８（２）に流入する。ＳＡガスは、各流出口３３３８（１），３３３８（２）から排出管路３３３（２）を介して排出され、熱交換器３３２に送られる。内面とは、ウインドウの両面のうち、流通空間３３３４を向いている方の面である。
【００６７】
図２に戻る。循環ポンプ３３１（１）は、ＳＡ装置３３内でＳＡガスを循環させるためのポンプである。循環ポンプ３３１（１）の吐出口は、供給管路３３３（１）に接続されており、循環ポンプ３３１（１）の吸込み口は、熱交換器３３２を介して排出管路３３３（２）に接続されている。循環ポンプ３３１（１）は、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて作動し、熱交換器３３２により冷却されたＳＡガスを供給管路３３３（１）に送り込む。
【００６８】
排気ポンプ３３１（２）は、ＳＡ装置３３内からＳＡガスを除去するためのポンプである。排気ポンプ３３１（２）は、排気バルブ３３５（２）を介して、排出管路３３３（２）の途中に接続されている。排気バルブ３３５（２）は、例えば、常閉型の２ポート電磁弁として構成することができる。供給バルブ３３５（１）及び排気バルブ３３５（２）は、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて作動し、各管路３３３（１），３３３（２）やＳＡガスセル３３０や熱交換器３３２に滞留するＳＡガスを吸い出して排出する。
【００６９】
熱交換器３３２は、供給管路３３３（１）と排出管路３３３（２）とを接続するようにして、設けられている。熱交換器３３２は、ＳＡガスの温度を一定に保持するための装置である。熱交換器３３２は、ガス温度コントローラ８２からの指示に応じて作動し、ＳＡガスの温度を調整する。
【００７０】
上述の通り、供給管路３３３（１）は、ＳＡガスセル３３０にＳＡガスを供給するための管路であり、排出管路３３３（２）は、ＳＡガスセル３３０からＳＡガスを排出させるための管路である。供給管路３３３（１）と排出管路３３３（２）とは、熱交換器３３２及び循環ポンプ３３１（１）を介して接続されている。
【００７１】
ＳＡガスボンベ３３４（１）は、ＳＦ６（６フッ化イオウ）等のＳＡガスを貯蔵するための容器である。バッファガスボンベ３３４（２）は、例えば、Ｎ２（窒素）や希ガス（Ｈｅ、Ａｒ）等のバッファガスを貯蔵するための容器である。なお、ＳＡガス及びバッファガスの種類は、上記のものに限定されない。
【００７２】
炭酸ガスレーザの波長に応じて、好ましいＳＡガスを選択することができる。例えば、炭酸ガスレーザ光の波長が１０．６μｍの場合は、ＳＦ６を用いることができる。例えば、炭酸ガスレーザ光の波長が９．６μｍの場合は、CH3OH,CH3F、HCOOH,CD3OD,CD3F,DCOOD（D：重水素）を用いることができる。例えば、炭酸ガスレーザ光の波長が９．３μｍの場合は、C2F2Clを用いることができる。
【００７３】
ＳＡガスボンベ３３４（１）の吐出口は、ＳＡガスバルブ３３５（３）を介して、ガス供給バルブ３３５（１）の流入口に接続されている。同様に、バッファガスボンベ３３４（２）の吐出口は、バッファガスバルブ３３５（４）を介して、ガス供給バルブ３３５（１）の流入口に接続されている。そして、ガス供給バルブ３３５（１）の流出口は、供給管路３３３（１）の途中に接続されている。各バルブ３３５（１），３３５（３），３３５（４）は、例えば、常閉型の２ポート電磁弁として構成されており、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて、それぞれ開閉するようになっている。
【００７４】
なお、図２では、ＳＡガスとバッファガスとをそれぞれ別々のガスボンベ３３４（１），３３４（２）で用意し、ＳＡ装置３３内で混合ガスを生成する場合を示している。これに限らず、ＳＡガスとバッファガスとが所定割合で混合された混合ガスを貯蔵する混合ガスボンベを使用することもできる。その場合、混合ガスボンベの吐出口をガス供給バルブ３３５（１）の流入口に接続する構成となる。従って、図２に示すバルブ３３５（３），３３５（４）を省略することができ、ＳＡ装置３３の構成を簡素化できる。
【００７５】
圧力センサ３３６（１）は、ＳＡガスセル３３０内の圧力を検出して、ＳＡガスセルコントローラ８０に出力するセンサである。温度センサ３３６（２）は、ＳＡガスセル３３０の温度を検出して、ガス温度コントローラ８２に出力するセンサである。
【００７６】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡ装置３３の動作を制御する制御装置である。ＳＡガスセルコントローラ８０は、後述の処理を実行することにより、ＳＡ装置３３内にＳＡガスとバッファガスとの混合ガスを循環させ、かつ、その混合ガスの温度を制御させる。ＳＡガスセルコントローラ８０は、制御結果をレーザコントローラ６０に通知する。
【００７７】
ガス温度コントローラ８２は、混合ガスの温度が所定温度になるように熱交換器３３２を制御するための制御装置である。ガス温度コントローラ８２は、ＳＡガスセルコントローラ８０からの指示に応じて熱交換器３３２の動作を制御し、その結果をＳＡガスセルコントローラ８０に通知する。なお、ガス温度コントローラ８２とＳＡガスセルコントローラ８０とを区別せずに、ＳＡガスセルコントローラ８０が、混合ガスの温度を制御する構成としてもよい。
【００７８】
図４は、ＳＡガスセルを通過するレーザ光の方向や波面の形状が変化する様子を示す。説明の便宜上、ＳＡガスセルの構成を簡略化して示す。従って、図４では、ＳＡガスセルに符号３３０Ｐを与えて、図３に示すＳＡガスセル３３０と区別する。
【００７９】
図５は、ＳＡガスセル３３０に生じる温度分布を示すグラフである。混合ガスは、流入口３３３６から各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）間の流通空間３３３４に流入し、閾値以下のレーザ光を吸収して、流出口３３３８から流出する。これにより、ＳＡガスセル３３０には、混合ガスの流れ方向にシフトする温度分布が発生する。ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布が原因で、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の屈折率の分布が変化する。
【００８０】
その結果、ＳＡガスセル３３０を通過するレーザビームの端部Ｌ１（１）及びビームＬ１（２）は、図４中の破線Ｌ１ｅ（１）及びＬ１ｅ（２）に示すように、基準の光軸ＡＸ１からずれた方向ＡＸ１ｅにシフトする。ＳＡガスセル３３０を通過するレーザ光Ｌ１の波面（Wave Front）は、基準光軸ＡＸ１を保持したまま同心円状に変化するのではなく、軸ＡＸ１ｅに沿って曲がる。つまり、レーザ光Ｌ１は、ＳＡガスセル３３０を通過することにより、そのレーザビームの方向がずれてしまい、さらに波面の形状も変化する。
【００８１】
進行方向や波面の形状のずれたレーザビームＬ１ｅ（１）及びＬ１ｅ（２）を、そのままメインアンプ３５に入射させても、期待通りの増幅作用は得られない。メインアンプ３５の増幅領域を、レーザ光で効率よく満たすことができないためである。
【００８２】
その問題を解決するために、本実施例では、ＳＡガスセル３３０の各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布がレーザ光の光軸に対して軸対称となるように、図３に示すように各流入口３３３６（１），３３３６（２）及び各流出口３３３８（１），３３３８（２）を配置する。これにより、本実施例では、ＳＡガスセル３３０を通過するレーザ光の波面の形状を、レーザ光の光軸に対して軸対称にさせることができる。さらに、本実施例では、図１に示すようにＳＡガスセル３３０とメインアンプ３５との間に、波面補正器（ＷＦＣ）３４を設ける。波面補正器（ＷＦＣ）３４の一例については、後述する。さらに、センサ３６からの信号に応じて波面補正器（ＷＦＣ）３４を制御する方法についても、図を改めて説明する。
【００８３】
図６〜図１０に基づいて、ＳＡ装置３３の動作を説明する。図６は、全体動作を示すメイン処理のフローチャートであり、図７〜図１０はメイン処理で呼び出されるサブルーチンを示すフローチャートである。なお、以下に述べる各フローチャートは、各処理の概要を示しており、実際のコンピュータプログラムと相違する場合がある。いわゆる当業者であれば、図示されたステップの変更や削除、新たなステップの追加を行うことができるであろう。
【００８４】
図６のメイン処理では、ＳＡガスセルコントローラ８０は、まず最初に、ガス排気及びガス充填処理を実行する（Ｓ１０）。Ｓ１０の詳細は、図７で述べる。Ｓ１０では、ＳＡ装置３３内を真空状態にした後で、混合ガスを充填させる。
【００８５】
次に、ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡガスセルの使用準備を整えるための処理を実行する（Ｓ１１）。Ｓ１１の詳細は、図８で述べる。Ｓ１１では、ＳＡ装置３３内を循環する混合ガスの温度が所定温度となるように、熱交換器３３２を動作させる。
【００８６】
ＳＡ装置３３の準備が整うと、レーザコントローラ６０は、レーザ発振器２０からレーザ光を出力させる（Ｓ１２）。ＳＡガスセルコントローラ８０は、ガスの循環及びガス温度を制御する処理を実行する（Ｓ１３）。Ｓ１３の詳細は、図９で述べる。Ｓ１３では、ＳＡ装置３３内を所定温度の混合ガスが循環するように制御する。
【００８７】
続いて、ＳＡガスセルコントローラ８０は、異常検出処理を実行する（Ｓ１４）。Ｓ１４の詳細は、図１０で述べる。次に、ＳＡガスセルコントローラ８０は、異常検出処理（Ｓ１４）によって異常が検出されたか否かを判定する（Ｓ１５）。
【００８８】
異常が無い場合（S15:NO）、Ｓ１２〜Ｓ１５が繰り返される。異常が検出された場合（S15:YES）、ＳＡガスセルコントローラ８０は、レーザコントローラ６０に異常が発生した旨を通知する（Ｓ１６）。その通知を受けたレーザコントローラ６０は、レーザ発振器２０に信号を出力して、レーザ光の発振を停止させる（Ｓ１７）。異常が解消された後、ＳＡガスセルコントローラ８０は、Ｓ１０に戻って、ＳＡガスセル３３０に混合ガスを再充填させる。
【００８９】
図７は、ガス排気及びガス充填処理（図６のＳ１０）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、ガス供給バルブ３３５（１）及び排気バルブ３３５（２）を、それぞれ開弁させると共に、ＳＡガスバルブ３３５（３）及びバッファガスバルブ３３５（４）を、それぞれ閉弁させる（Ｓ２０）。なお、常閉型の電磁弁から構成されるバルブについては、閉弁させるための閉弁信号をＳＡガスセルコントローラ８０から出力させる必要はない。
【００９０】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、排気ポンプ３３１（２）を作動させ（Ｓ２１）、圧力センサ３３６（１）からの検出信号を読み込む（Ｓ２２）。ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡが、所定の圧力値ＰＴｈ１以下になったか否かを判定する（Ｓ２３）。所定の圧力値ＰＴｈ１は、ＳＡの性能に悪影響を及ぼさない圧力（略真空）状態の値に設定される。
【００９１】
圧力値ＰＳＡが所定の圧力値ＰＴｈ１まで低下した場合は（S23:YES）、ＳＡ装置３３内の古い混合ガスが外部に排出された場合である。そこで、ＳＡガスセルコントローラ８０は、排気バルブ３３５（２）に信号を出力して閉弁させると共に、排気ポンプ３３１（２）を停止させる（Ｓ２４）。
【００９２】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡガスバルブ３３５（３）に信号を出力して、開弁させる（Ｓ２５）。ＳＡガスボンベ３３４（１）に貯蔵されているＳＡガスは、ＳＡガスバルブ３３５（３）及びガス供給バルブ３３５（１）を介して、供給管路３３３（１）に流入し、さらにＳＡガスセル３３０を介して、排気通路３３３（２）や熱交換器３３２にも流入する。ＳＡ装置３３内にＳＡガスが満たされるに応じて、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡは大きくなる。ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力値ＰＳＡが所定のＳＡガス圧力値ＰＳＦ６に達するまで待機する（Ｓ２６）。
【００９３】
圧力値ＰＳＡが所定のＳＡガス圧力値ＰＳＦ６に達した場合（S26:YES）、所定量のＳＡガスがＳＡ装置３３に充填された場合なので、ＳＡガスセルコントローラ８０は、ＳＡガスバルブ３３５（３）を閉弁させる（Ｓ２７）。
【００９４】
続いて、ＳＡガスセルコントローラ８０は、バッファガスバルブ３３５（４）に信号を出力して開弁させる（Ｓ２８）。これにより、バッファガスボンベ３３４（２）に貯蔵されているバッファガスは、バッファガスバルブ３３５（４）及びガス供給バルブ３３５（１）を介して、供給管路３３３（１）に流入する。バッファガスは、ＳＡガスセル３３０や排出管路３３３（２）や熱交換器３３２にも流れ込み、先に充填されているＳＡガスと混合される。
【００９５】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡが所定の混合ガス圧ＰＭＧに達するまで待機する（Ｓ２９）。圧力値ＰＳＡが所定の混合ガス圧ＰＭＧに達した場合（S29:YES）、ＳＡ装置３３内が所定圧ＰＭＧの混合ガスで満たされた場合なので、ＳＡガスセルコントローラ８０は、バッファガスバルブ３３５（４）を閉弁させ（Ｓ３０）、ガス供給バルブ３３５（１）も閉弁させる（Ｓ３１）。
【００９６】
図８は、ＳＡガスセルの使用を準備するための処理（図６のＳ１１）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、循環ポンプ３３１（１）に信号を出力して作動させる（Ｓ４０）。そして、ＳＡガスセルコントローラ８０は、温度センサ３３６（２）により検出される温度ＴＳＡを読み込む（Ｓ４１）。ＳＡガスセルコントローラ８０は、検出された温度ＴＳＡと所定の基準温度Ｔｓｅｔとの偏差ΔＴを算出する（Ｓ４２）。
【００９７】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、算出された偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ４３）。偏差ΔＴが所定の閾値Ｔｔｈ以下の場合（S43:YES）、混合ガスの温度が一定に保たれてると判定され、ＳＡガスセルコントローラ８０は、レーザコントローラ６０に準備完了信号を出力する（Ｓ４４）。準備完了信号とは、ＳＡ装置３３の使用準備が完了したことを示す信号である。なお、電気信号に代えて、メッセージやデータ等の形態で、ＳＡガスセルコントローラ８０からレーザコントローラ６０に準備完了を通知してもよい。
【００９８】
これに対し、温度偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈを超えている場合（S43:NO）、ＳＡガスセルコントローラ８０は、ガス温度コントローラ８２から熱交換器３３２に制御信号を出力させ、偏差ΔＴが小さくなるように熱交換器３３２を動作させる（Ｓ４５）。つまり、混合ガスの温度が基準温度Ｔｓｅｔよりも高い場合、ＳＡガスセルコントローラ８０は、熱交換器３３２によって混合ガスの温度を低下させる。
【００９９】
そして、ＳＡガスセルコントローラ８０は、レーザコントローラ６０にＮＧ信号を出力し（Ｓ４６）、Ｓ４０に戻る。ＮＧ信号とは、ＳＡ装置３３の使用準備が完了していないことを示す信号である。
【０１００】
図９は、ガスの循環及びガス温度を制御するための処理（図６のＳ１３）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、循環ポンプ３３１（１）に作動開始信号を出力して、循環ポンプ３３１（１）を作動させる（Ｓ５０）。なお、既に循環ポンプ３３１（１）が作動している場合は、作動開始信号を出力する必要はない。
【０１０１】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、温度センサ３３６（２）によってＳＡガスセル３３０内の混合ガスの温度ＴＳＡを検出し（Ｓ５１）、その検出された温度ＴＳＡと基準温度Ｔｓｅｔとの偏差ΔＴを算出する（Ｓ５２）。
【０１０２】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ５３）。偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下の場合（S53:YES）、混合ガスの温度が基準温度Ｔｓｅｔに保たれてると判定され、図６に示すメインルーチンに戻る。
【０１０３】
これに対し、偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈを超えている場合（S53:NO）、混合ガスが基準温度Ｔｓｅｔに保たれていないと判定される。そこで、ＳＡガスセルコントローラ８０は、偏差ΔＴが小さくなるように、ガス温度コントローラ８２から熱交換器３３２に制御信号を出力させ（Ｓ５４）、メインルーチンに戻る。
【０１０４】
図１０は、異常検出処理（図６のＳ１４）を示すフローチャートである。ＳＡガスセルコントローラ８０は、温度センサ３３６（２）によりＳＡガスセル３３０内の混合ガスの温度ＴＳＡを検出する（Ｓ６０）。そして、圧力センサ３３６（１）によりＳＡガスセル３３０内の圧力ＰＳＡを検出する（Ｓ６１）。
【０１０５】
ＳＡガスセルコントローラ８０は、検出された温度ＴＳＡと基準温度Ｔｓｅｔとの偏差ΔＴを算出し（Ｓ６２）、検出された圧力ＰＳＡと基準圧力Ｐsetとの偏差ΔＰを算出する（Ｓ６３）。その算出された偏差ΔＴの絶対値が所定の閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６４）。
【０１０６】
次に、ＳＡガスセルコントローラ８０は、圧力センサ３３６（１）により検出される圧力値ＰＳＡと所定の混合ガス圧Ｐsetとの偏差ΔＰの絶対値が、所定の閾値Ｐｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６５）。
【０１０７】
混合ガスの温度と圧力が共に正常な場合（S62:YES、かつ、S63:YES）、ＳＡ装置３３は正常に運転中であると判定されてメインルーチンに戻る（Ｓ６６）。これに対し、混合ガスの温度または圧力のいずれかに異常が発見された場合（S62:NO、または、S63:NO）、ＳＡ装置３３に異常が生じたものと判定されてメインルーチンに戻る（Ｓ６７）。
【０１０８】
なお、図１０では、混合ガスの温度及び圧力を監視する場合を述べたが、これに代えて、混合ガスの温度だけを監視する構成としてもよい。あるいは、混合ガスの温度に加えて、ＳＡ装置３３を循環する混合ガスの流量や流速を監視する構成としてもよい。また、後述するが、ウインド３３３２の温度や、温度分布を監視するようにしてもよい。
【０１０９】
図１１は、波面補正器３４の原理を模式的に示す説明図である。図１１の上側は、増幅システム３０（主にＳＡ装置３３）に加わる熱負荷が少ない場合を示す。図１１の下側は、増幅システム３０（主にＳＡ装置３３）に加わる熱負荷が多い場合を示す。
【０１１０】
波面補正器３４は、角度補正器１００と、波面曲率補正器２００とを備える。角度補正器１００は、レーザ光の角度（進行方向）を調節するための光学系である。波面曲率補正器２００は、レーザ光の波面の曲率（ビームの広がり等）を調節するための光学系である。具体的な構造例については、別の実施例として後述する。
【０１１１】
角度補正器１００は、例えば、平行に向かい合って配置される２枚の反射ミラー１０１，１０２を含んで構成される。各反射ミラー１０１，１０２は、図１１の下側に示すように、反射ミラーのＸ軸（図１１に垂直な軸）及びＹ軸（Ｘ軸と同一平面で直交する軸）をそれぞれ回動中心として、回動可能に設けられている。つまり、各反射ミラー１０１，１０２は、チルト及びローリングができるように取り付けられている。
【０１１２】
熱負荷の少ない場合、レーザ光Ｌ１は、基準光軸に合致して進むため、各反射ミラー１０１，１０２の姿勢を変化させる必要はない。熱負荷の多い場合、レーザ光Ｌ１ｅは、基準光軸から外れて入射する。そこで、各反射ミラー１０１，１０２の姿勢を適宜変化させて、レーザ光の出射方向を基準光軸に合致させる。
【０１１３】
波面曲率補正器２００は、例えば、凸レンズ２０１と、凹レンズ２０２とによって構成することができる。各レンズ２０１，２０２の相対的位置関係を調整することにより、凹面波や凸面波を平面波に補正することができる。
【０１１４】
「補正制御部」としての波面補正コントローラ５０は、センサ３６による計測結果に基づいて、目標値との偏差が解消するように、角度補正器１００及び波面曲率補正器２００を適宜駆動する。これにより、波面補正器３４は、入射するレーザ光の角度及び波面の曲率を所定の角度及び所定の曲率に補正して、出射させる。波面補正器３４は、メインアンプにより高効率で増幅するのに必要なビームの角度と波面の曲率となるようにレーザ光のビームを調節して出力し、所定のレーザビーム光束に変換させる。変換されたレーザ光は、メインアンプ３５によって増幅される。
【０１１５】
図１に示すように、「波面計測部」としてのセンサ３６は、メインアンプ３５の下流側に設けられており、メインアンプ３５から入射するレーザ光の角度や波面の曲率を検出する。センサ３６は、レーザ光の角度や波面の曲率を直接的または間接的に計測できる構成であればよい。
【０１１６】
センサ３６の一例を図１２に基づいて説明する。センサ３６は、例えば、レーザ光Ｌ１を反射する反射ミラー３００と、反射ミラー３００を僅かに透過するレーザ光Ｌ１Ｌを計測する光学的センサ部３６０とを含んで構成される。
【０１１７】
反射ミラー３００は、レーザ光Ｌ１を高い反射率で反射する膜でコーティングされたビームスプリッタ基板３００Ａと、ビームスプリッタ基板３００Ａを保持するための水冷ジャケット付きホルダ３００Ｂとを備える。
【０１１８】
ビームスプリッタ基板３００Ａは、例えば、シリコン（Ｓｉ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ダイヤモンドのような物質から形成される。レーザ光Ｌ１の殆どは、ビームスプリッタ基板３００Ａの高反射膜により反射されるが、ごく僅かにビームスプリッタ基板３００Ａを透過するレーザ光Ｌ１Ｌがある。
【０１１９】
ビームスプリッタ基板３００Ａを僅かに透過したレーザ光Ｌ１Ｌは、サンプル光として、光学的センサ部３６０に入射する。光学的センサ部３６０としては、例えば、レーザ光の強度分布を計測するためのビームプロファイラ、レーザデューティ及び光学素子の負荷を計測するためのパワーセンサ（カロリーメータやパイロセンサ等）、レーザ光の波面状態とビームの進行方向（角度）とを同時に計測できる波面センサ等を使用できる。
【０１２０】
さらに、後述するように、レーザ光の状態に関連するパラメータ（ＳＡガスセル３３０の温度等）と、シミュレーションや実験結果等から得られるデータベースとを用いて、レーザ光の波面状態及び角度（方向）を予測してもよい。
【０１２１】
図１３は、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０により実行される、波面補正処理を示すフローチャートである。本処理は、レーザ光源装置２が運転を開始する前の起動時に行われる。即ち、レーザ光源装置２の運転開始前の調整段階において、まず、ターゲットに照射する前に、例えば、図示しないシャッタ等を閉じて、ＥＵＶチャンバ１０にレーザ光が入射しない状態にしてから、レーザを調整発振させる。そして、レーザ発振器２０からシード光が出力されると、レーザ発振器２０から下流のレーザビームラインについて、メインアンプ３５の増幅効率が高く維持されるように波面や角度（方向）が調整される。
【０１２２】
波面補正コントローラ５０は、センサ３６から計測値を取得し（Ｓ１００）、目標値と計測値との差分である偏差ΔＤを算出する（Ｓ１０１）。波面補正コントローラ５０は、ΔＤの絶対値が所定の許容値ＤＴｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。許容値ＤＴｈは、例えば、レーザ光の増幅特性に影響を与えない程度の値として設定される。
【０１２３】
目標値と計測値との差ΔＤが許容値ＤＴｈ以下の場合（S102:YES）、波面補正コントローラ５０は、レーザコントローラ６０にＯＫ信号を出力する（Ｓ１０３）。ＯＫ信号とは、レーザ光の波面が所定の波面（曲率及び方向）に調整されたことを意味する、調整完了信号である。
【０１２４】
これに対し、ΔＤの絶対値が許容値ＤＴｈを超えている場合（S102:NO）、波面補正コントローラ５０は、レーザコントローラ６０にＮＧ信号を出力する（Ｓ１０４）。ＮＧ信号とは、レーザ光の波面が所定の波面に調整されていないことを意味する、調整未完了信号である。
【０１２５】
波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、波面補正器（ＷＦＣ）３４に駆動信号を出力し、波面補正器（ＷＦＣ）３４に補正動作を行わせる（Ｓ１０５）。波面補正器（ＷＦＣ）３４は、駆動信号に応じて、角度補正器１００及び波面曲率補正器２００を動作させる。補正動作を一回ないし複数回実行することにより、レーザ光の波面は所定の波面に一致する。
【０１２６】
図１４は、レーザコントローラ６０の動作及びＥＵＶ光源コントローラ７０の動作を示すフローチャートである。レーザコントローラ６０は、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０からＯＫ信号を受領すると（S110:YES）、ＥＵＶ光源コントローラ７０に、レーザ光源装置２の調整が完了した旨を通知する（Ｓ１１１）。
【０１２７】
ＥＵＶ光源コントローラ７０は、レーザコントローラから、ＯＫ信号が受信されているか判断する（Ｓ１１２）。レーザコントローラ６０からの調整完了通知またはＯＫ信号を受領すると、ターゲット物質供給部１５からチャンバ本体１１に、ドロップレットＤＰを供給させる（Ｓ１１３）。そして、ターゲットにレーザ光を照射する（Ｓ１１４）。そして、再びＯＫ信号を受信しているかどうか判断し、もし、ＯＫ信号が受信されていない場合は、ターゲット供給及びターゲットにレーザ光を照射するのを中止することになる。そして、再び、レーザコントローラからＯＫ信号が受信されれば、ターゲットを供給し（Ｓ１１３）、ターゲットにレーザ光を照射する（Ｓ１１４）
【０１２８】
レーザコントローラ６０は、ドロップレットＤＰの供給タイミングに合わせて、レーザ発振器２０からレーザ光Ｌ１を出力させる。レーザ光Ｌ１は、増幅システム３０によって増幅された後、集光システム４０を介してチャンバ１０に入射する。ドロップレットＤＰは、レーザ光Ｌ１に照射されることにより、プラズマＰＬＺとなる。プラズマＰＬＺから放出されるＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラー１４により中間焦点ＩＦに集められて、ＥＵＶ露光装置５に送られる。
【０１２９】
本実施例は上述の構成を備えるため、以下の効果を奏する。本実施例では、ＳＡ装置３３内でＳＡガスを含む混合ガスを循環して使用し、かつ、混合ガスの温度を一定値に保持するため、ＥＵＶ光源装置１が長時間連続運転される場合にも対応することができる。つまり、高負荷の状態が長時間継続される場合でも、ＳＡ装置３３を正常に動作させることができ、安定したパルスエネルギ及びパルス波形を有するレーザ光をＥＵＶ光源装置１に供給することができる。
【０１３０】
本実施例では、各流入口３３３６（１），３３３６（２）を入射ウインドウ３３３２（１）の内面側近傍に位置して、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように配置し、かつ、各流出口３３３８（１），３３３８（２）を出射ウインドウ３３３２（２）の内面側近傍に位置して、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように配置する。これにより、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内面側を流れる混合ガスにより、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布をレーザ光の光軸に対して軸対称にすることができる。従って、ＳＡガスセル３３０を透過したレーザ光の波面を軸対称の波面にすることができ、波面の変化を少なくできる。この結果、波面補正器３４による波面補正を容易に行うことができる。
【０１３１】
本実施例では、レーザ光の波面の曲率及び方向を調整するための波面補正器３４と、レーザ光の波面の曲率及び方向を検出するためのセンサ３６とを設ける。従って、本実施例では、波面補正器３４によって、レーザ光源装置２の運転開始前に、ＳＡガスセル３３０を透過するレーザ光の波面の曲率及び方向（角度）を調整することができる。これにより、熱的負荷が高い運転状態においても、レーザ光の出力特性を安定化させることができる。
【実施例２】
【０１３２】
図１５に基づいて第２実施例を説明する。以下の各実施例は、第１実施例の変形例である。従って、第１実施例との相違点を中心に説明する。本実施例では、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内側表面をＳＡガスが旋回して流れるようにして、合計４個の流入口３３３６（１），３３３６（２），３３３６（３），３３３６（４）を設ける。そして、本実施例では、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の間に、２個の流出口３３３８（１），３３３８（２）を設ける。
【０１３３】
図１５は、ＳＡガスセル３３０Ａを示す説明図である。図１５の左側は入射ウインドウ３３３２（１）から見た図を示し、図１５の中央はＳＡガスセル３３０Ａを横から見た図を示し、図１５の右側は出射ウインドウ３３３２（２）から見た図を示す。
【０１３４】
入射ウインドウ３３３２（１）側の各流入口３３３６（１），３３３６（２）は、入射ウインドウ３３３２（１）の内側表面をＳＡガスが旋回して流れるように角度θ１だけ傾斜しており、かつ、入射ウインドウ３３３２（１）の接線方向と平行に設けられている。さらに、各流入口３３３６（１），３３３６（２）は、レーザ光Ｌ１の光軸に対して軸対称となるように設けられている。各流入口３３３６（１），３３３６（２）から流入する混合ガスは、図１５の左側に示すように、所定方向に旋回しつつ入射ウインドウ３３３２（１）の中心に向かう。
【０１３５】
その後、混合ガスは、レーザ光の光軸に沿って流通空間３３３４内を、流通空間３３３４の中央付近まで移動する。流通空間３３３４の中央部に連通するようにして、２つの流出口３３３８（１），３３３８（２）が直径方向に沿って設けられている。各流出口３３３８（１），３３３８（２）は、レーザ光の光軸に対して軸対称になっている。
【０１３６】
混合ガスは、流通空間３３３４の中央付近まで移動しながら、レーザ光Ｌ１に含まれる所定値以下の微弱光を吸収し、その温度が上昇する。混合ガスは、各流出口３３３８（１），３３３８（２）から流出し、排出管路３３３（２）を介して熱交換器３３２に送られる。
【０１３７】
入射ウインドウ３３３２（１）側の各流入口３３３６（１），３３３６（２）について述べたと同様に、出射ウインドウ３３３２（２）側の各流入口３３３６（３），３３３６（４）は、出射ウインドウ３３３２（２）の内側表面をＳＡガスが旋回して流れるように角度θ１だけ傾斜しており、かつ、出射ウインドウ３３３２（２）の接線方向と平行に設けられている。さらに、各流入口３３３６（３），３３３６（４）は、レーザ光Ｌ１の光軸に対して軸対称となるように設けられている。各流入口３３３６（３），３３３６（４）から流入する混合ガスは、図１５の右側に示すように、所定方向に旋回しつつ出射ウインドウ３３３２（２）の中心に向かう。
【０１３８】
そして、出射ウインドウ３３３２（２）の内側表面を旋回した混合ガスは、流出口３３３８（１），３３３８（２）に向けて、流通空間３３３４内をレーザ光の光軸に沿って移動する。移動の最中に、混合ガスは、レーザ光に含まれる所定値以下の微弱な光を吸収する。
【０１３９】
なお、入射ウインドウ３３３２（１）側における混合ガスの旋回方向と、出射ウインドウ３３３２（２）側における混合ガスの旋回方向とは、同一方向である。
【０１４０】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、入射ウインドウ３３３２（１）及び出射ウインドウ３３３２（２）の両方に、各ウインドウの内側表面を混合ガスが旋回して流れるようにして、各ウインドウの接線方向と平行に複数の流入口をそれぞれ設ける構成とした。従って、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）を混合ガスが旋回しながらウインドウの内面を通過するので、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布をレーザ光の光軸に対して軸対称にすることができる。
【実施例３】
【０１４１】
図１６，図１７に基づいて第３実施例を説明する。本実施例では、流通空間３３３４内の混合ガスを均一に各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）に移動させるべく、「流通制御部材」としてのポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）を各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）側に設けている。図１６は、本実施例によるＳＡガスセル３３０Ｂの説明図である。図１７は、ポーラス円筒管３３４０を模式的に示す断面図である。
【０１４２】
図１６の左側に示すように、入射ウインドウ３３３２（１）の内面側には、レーザ光の光軸に対して軸対称になるように、２個の流出口３３３８（１），３３３８（２）が直径方向に設けられている。さらに、入射ウインドウ３３３２（１）の内面外周側と流出口３３３８（１）、３３３８（２）との間には、ポーラス円筒管３３４０（１）が設けられている。
【０１４３】
図１６の右側に示すように、出射ウインドウ３３３２（２）の内面側にも、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように、２個の流出口３３３８（３），３３３８（４）が直径方向に設けられている。出射ウインドウ３３３２（２）の内面外周側と流出口３３３８（３），３３３８（４）との間にも、ポーラス円筒管３３４０（２）が設けられている。
【０１４４】
各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の間には、レーザ光の光軸に対して軸対称となるように、２個の流入口３３３６（１），３３３６（２）が直径方向に設けられている。混合ガスは、各流入口３３３６（１），３３３２（２）から流通空間３３３４の中央部に流入する。混合ガスは、レーザ光に含まれる微弱光を吸収しながら、左右の各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）に向けて、レーザ光の光軸に沿って移動する。混合ガスは、ポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）を介して各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）に流入し、各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）から排出管路３３３（２）に排出される。
【０１４５】
ここで、図１７の断面図を参照する。図１７は、一方のポーラス円筒管３３４０（１）の構成を示す断面図である。他方のポーラス円筒管３３４０（２）は、一方のポーラス円筒管３３４０（１）と同様に構成されているので、その説明を省略する。
【０１４６】
ポーラス円筒管３３４０（１）は、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）と同軸配置される。この結果、ポーラス円筒管３３４０（１）の中心は、レーザ光の光軸中心と略一致するようになっている。
【０１４７】
ポーラス円筒管３３４０（１）は、鍔部３３４１と、鍔部３３４１に一体的に形成された筒部３３４２とを備える。筒部３３４２には、混合ガスを流通させるための多数の小孔３３４３が形成されている。小孔３３４３は「流通孔」に該当する。筒部３３４２は、例えば、多孔質のアルミナセラミックスや、多孔質ステンレス鋼焼結体等から筒状に形成される。
【０１４８】
筒部３３４２の一端側（図１７中の左側）は、入射ウインドウ３３３２（１）の内面側に位置するホルダ３３００の内壁に、当接して設けられている。筒部３３４２の他端側（図１７中の右側）には、環状の鍔部３３４１が一体的に設けられている。
【０１４９】
鍔部３３４１の内周側は筒部３３４２の他端部に一体化されており、鍔部３３４１の外周側はホルダ３３００の内周に当接している。鍔部３３４１に小孔は設けられておらず、混合ガスは、鍔部３３４１を実質的に通過できないようになっている。但し、鍔部３３４１を多孔質材料から形成し、混合ガスが流通可能な構成としてもよい。
【０１５０】
本実施例では、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）側に各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）を設け、かつ、各流出口３３３８（１）〜３３３８（４）を覆うようにして、多数の小孔３３４３を有するポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）を設ける。これにより、ポーラス円筒管３３４０（１），３３４０（２）の筒部３３４２内に流入した混合ガスは、各小孔３３４３を介して、流出口側に流出する。図１６の左側及び右側に示すように、混合ガスは、ＳＡガスセル３３０Ｂの中心軸（この中心軸は、レーザ光の光軸と略一致する）から放射状に流出する。
【０１５１】
従って、本実施例では、混合ガスを、レーザ光の光軸を中心として、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内面側を放射状に均一に流すことができる。これにより、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の内面側を流れる混合ガスの温度分布をレーザ光軸に対して軸対称にできる。従って、各ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布を、レーザ光の光軸を中心として軸対称にすることができる。
【０１５２】
このため、本実施例は、前記各実施例と同様に、ＳＡガスセル３３０Ｂを透過するレーザ光の波面の形状を軸対称の形状にすることができ、波面補正器３４による補正を容易に行うことができる。
【実施例４】
【０１５３】
図１８に基づいて第４実施例を説明する。本実施例では、複数のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）を連結し、隣り合うＳＡガスセルでの混合ガスの流通方向を逆向きに設定している。さらに、本実施例では、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）間のウインドウ３３３２（２）〜３３３２（４）を共用する。
【０１５４】
図１８の構成図では、説明の便宜上、ＳＡガスセルコントローラ８０，ガス温度コントローラ８２，レーザコントローラ６０，圧力センサ３３６（１），温度センサ３３６（２）を取り除いた状態で、ＳＡ装置３３Ｃを示す。
【０１５５】
合計４個のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）は、隣接して配置されており、供給管路３３３（１）及び排出管路３３３（２）に対して、並列に設けられている。隣り合う２個のＳＡガスセルはペアを形成する。第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）と第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）とは、第１のペアを形成する。第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）と第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）とは、第２のペアを形成する。そして、各ペアにおいて、隣接するＳＡガスセルにおける混合ガスの流通方向は、逆向きとなっている。
【０１５６】
図示の例では、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の混合ガスは、図中下から上に向けて流れ、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）に隣接する第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の混合ガスは、図中上から下に向けて流れる。第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）に隣接する第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）の混合ガスは、図中下から上に向けて流れ、第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）に隣接する第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の混合ガスは、上から下に流れる。
【０１５７】
本実施例では、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）を連結するため、ＳＡガスセル間のウインドウを共用できる。第１ウインドウ３３３２（１）は、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の入射ウインドウである。第２ウインドウ３３３２（２）は、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の出射ウインドウであり、かつ、第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の入射ウインドウでもある。第３ウインドウ３３３２（３）は、第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の出射ウインドウであり、かつ、第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の入射ウインドウでもある。第５ウインドウ３３３２（５）は、第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の出射ウインドウである。
【０１５８】
本実施例では、隣接するＳＡガスセルにおける混合ガスの流通方向が互いに逆向きとなるようにしている。レーザ光が、一方のＳＡガスセルを透過すると、ウインドウの温度分布に応じて、その波面が一方向に歪む。他方のＳＡガスセルでは、混合ガスの流通方向が一方のＳＡガスセルでの流通方向と逆向きになっているため、ウインドウの温度分布も一方のＳＡガスセルの温度分布と逆になる。従って、一方のＳＡガスセルを透過した混合ガスが、他方のＳＡガスセルを透過すると、その波面を逆方向に歪ませようとする作用が生じることと、中間部のウインド３３３２（２）、３３３２（３）及び３３３２（４）で温度分布の発生が抑制されることとにより、結果的に、そのレーザ光の波面の変化は抑制される。
【０１５９】
従って、本実施例も前記各実施例と同様の効果を奏する。なお、本実施例では、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）のガス配管を並列に設ける場合を述べたが、これに代えて、各ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）のガス配管を直列に配置してもよい。
【０１６０】
つまり、供給管路３３３（１）を第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の流入口にのみ接続し、第１ＳＡガスセル３３０Ｃ（１）の流出口を第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の流入口に接続し、第２ＳＡガスセル３３０Ｃ（２）の流出口を第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）の流入口に接続させる。さらに、第３ＳＡガスセル３３０Ｃ（３）の流出口を第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の流入口に接続し、第４ＳＡガスセル３３０Ｃ（４）の流出口に排出管路３３３（２）を接続させる、構成としてもよい。
【０１６１】
さらに、本実施例では、図１８中の上から下に、または、下から上に、混合ガスを流す場合を説明した。これに代えて、例えば、ウインドウを正面から見た場合における左右方向や斜め方向等のように、他の方向に混合ガスを流通させる構成としてもよい。隣接するＳＡガスセルにおける混合ガスの流通方向が互いに逆方向に設定されていればよい。
【０１６２】
さらに、本実施例では、４個のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０Ｃ（４）を連結させる場合を述べたが、これに代えて、２個または６以上の偶数個のＳＡガスセルを連結させる構成としてもよい。それにより、ウインドウを共有してＳＡ装置の製造コストを低減できる。
【０１６３】
さらに、本実施例では、複数のＳＡガスセル３３０Ｃ（１）〜３３０（４）をウインドウを共有するように連結させているが、これに限らず、複数のＳＡガスセルを、隣り合うＳＡガスセルでの混合ガスの流通方向が逆向きとなるように、各ＳＡガスセルをそれぞれ単独で配置させる構成でもよい。
【実施例５】
【０１６４】
図１９，図２０に基づいて第５実施例を説明する。本実施例では、波面補正器３４とセンサ３６とＳＡ装置３３の位置関係の変形例を説明する。レーザ光が透過するのはＳＡガスセル３３０であるが、この実施例では便宜上、レーザ光がＳＡ装置３３を透過する、と表現する。
【０１６５】
図１９（ａ）は、ＳＡ装置３３の下流側に、波面補正器３４及びセンサ３６を配置する構成を示す。レーザ光は、平面波でＳＡ装置３３を透過し、その波面が凸波面となる。さらに、ＳＡ装置３３を透過するレーザ光の波面の方向は、図中の下方向に傾斜する。ＳＡ装置３３を透過したレーザ光は、波面補正器３４により波面が補正されてセンサ３６に入力される。
【０１６６】
波面補正コントローラ（WFC-C）５０は、センサ３６により検出されたビーム特性に基づいて、所定のビーム特性となるように波面補正器３４を制御する。この実施例では、レーザ光が平面波として出力される。なお、所定のビーム特性とは、平面波であって、かつ、その進行方向（角度）がＳＡ装置３３に入射する前と同じ方向である、特性を意味する。
【０１６７】
図１９（ｂ）は、ＳＡ装置３３の上流に波面補正器３４を配置し、ＳＡ装置３３の下流にセンサ３６を配置した場合を示す。レーザ光は、波面補正器３４を通過することにより、その波面が補正される。そして、波面の補正されたレーザ光は、ＳＡ装置３３を透過した後、センサ３６に入射する。波面補正コントローラ５０は、センサ３６により検出されたビーム特性に基づいて、所定のビーム特性となるように、波面補正器３４を制御する。
【０１６８】
図１９（ｃ）は、ＳＡ装置３３の上流に、波面補正器３４とセンサ３６とを、この順番で配置する場合を示す。レーザ光は、波面補正器３４を透過して、センサ３６に到達する。波面補正コントローラ５０は、センサ３６により検出されたビーム特性に基づいて、所定のビーム特性となるように、波面補正器３４を制御する。レーザ光は、センサ３６を透過した後、ＳＡ装置３３に入射する。レーザ光は、ＳＡ装置３３を透過することにより平面波に変換され、出力される。この例では、ＳＡ装置３３における波面の歪みを予測しておいて、波面補正器３４とＳＡ装置３３とを透過したときに正常な波面に戻るように、波面補正器３４を制御する。
【０１６９】
図２０に示すように、複数のセンサ３６または複数の波面補正器３４を設ける構成としてもよい。図２０（ａ）は、ＳＡ装置３３の上流に、波面補正器３４とセンサ３６（１）とを、その順番で配置しており、さらに、ＳＡ装置３３の下流に、別のセンサ３６（２）を配置する。
【０１７０】
レーザ光は、波面補正器３４を透過して、第１のセンサ３６（１）に入力される。第１のセンサ３６（１）は、ＳＡ装置３３に入力されるレーザ光の特性を計測し、その計測結果を波面補正コントローラ５０に送る。
【０１７１】
レーザ光は、ＳＡ装置３３を透過した後、第２のセンサ３６（２）に入力される。第２のセンサ３６（２）は、レーザ光の特性を計測して波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に送信する。波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、第１のセンサ３６（１）及び第２のセンサ３６（２）により検出される、２つのビーム特性に基づいて、両センサの位置においてそれぞれ所定のビーム特性となるように、波面補正器（ＷＦＣ）３４を制御する。レーザ光は、第２のセンサ（２）を通過した後、平面波として出力される。
【０１７２】
図２０（ｂ）は、ＳＡ装置３３の上流側に、第１の波面補正器（ＷＦＣ）３４（１）及び第１のセンサ３６（１）を配置し、ＳＡ装置３３の下流側に、第２の波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）及び第２のセンサ３６（２）を配置した場合を示す。
【０１７３】
レーザ光は、波面補正器（ＷＦＣ）３４（１）を透過した後、センサ３６（１）に入力される。センサ３６（１）は、ＳＡ装置３３に入力されるレーザ光の特性を計測して、その計測結果を波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に出力する。センサ３６（１）を通過したレーザ光は、ＳＡ装置３３を透過した後、波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）に入力される。レーザ光は、波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）を透過した後、センサ３６（２）に入力される。センサ３６（２）は、レーザ光の特性を検出して波面補正コントローラ（ＷＦＣ−１）５０に出力する。波面補正コントローラ５０（ＷＦＣ−Ｃ）は、第１のセンサ３６（１）及び第２のセンサ３６（２）により検出される、２つのビーム特性に基づいて、両センサの位置においてそれぞれ所定のビーム特性となるように、第１の波面補正器（ＷＦＣ）３４（１）及び第２の波面補正器（ＷＦＣ）３４（２）を制御する。
【実施例６】
【０１７４】
図２１に基づいて第６実施例を説明する。本実施例では、波面曲率補正器２００を透過光学系で構成する場合を説明する。図２１に示すように、凸レンズ２０１と、凹レンズ２０２とを用いて、波面曲率補正器２００を構成することができる。
【０１７５】
図２１（ａ）は、入力された平面波を平面波として出力する様子を示す。凸レンズ２０１の焦点位置と凹レンズ２０２の焦点位置とが共焦点ｃｆで一致するのであれば、レーザ光が、平面波の状態で凸レンズ２０１を透過すると、凹波面に変換される。その凹波面のレーザ光が凹レンズ２０２を透過すると、平面波に変換される。
【０１７６】
図２１（ｂ）は、凸面波を平面波に変換する様子を示す。凸レンズ２０１は、図２１（ａ）に示す位置よりも上流側（図２１中左側）に移動している。凸レンズ２０１の焦点位置Ｆ１と凹レンズの焦点位置Ｆ２とは、レーザ光の光軸上にそれぞれ位置し、凸レンズ２０１の焦点Ｆ１の方が上流側に位置する。
【０１７７】
ＳＡ装置３３における熱の影響によって、レーザ光が凸面波に変化した場合、そのレーザ光は、発散光の状態で凸レンズ２０１に入射し、凸レンズ２０１により凹面波に変化される。凹面波に変換されたレーザ光は、凹レンズ２０２を透過することにより、平面波に変換される。
【０１７８】
図２１（ｃ）は、凹面波を平面波に変換する様子を示す。凸レンズ２０１の焦点位置Ｆ１と凹レンズ２０２の焦点位置Ｆ２とは同一の光軸上にあり、焦点位置Ｆ２は焦点位置Ｆ１よりも上流側に配置される。凸面波のレーザ光が凸レンズ２０１に入射すると凹面波に変換される。その凹面波のレーザ光は、凹レンズ２０２を通過することにより、平面波に変換される。
【０１７９】
図２１（ｄ）は、２つの凸レンズ２０１，２０３を用いて波面曲率補正器２００を構成する例を示す。凸レンズ２０１は、１軸ステージ２０４によって、図２１中の左右方向（光軸方向）に移動可能となっている。
【０１８０】
平面波（平行光）で入力されるレーザ光を、平面波（平行光）で出力させる場合、凸レンズ２０１の焦点位置と凸レンズ２０３の焦点位置とが一致するように、凸レンズ２０１の位置が設定される。
【０１８１】
熱負荷により、レーザ光が収束光（凹波面）となった場合、１軸ステージ２０４によって、凸レンズ２０１を光軸上の下流側位置２０ＩＲに移動させる。逆に、レーザ光が発散光（凸波面）となった場合、１軸ステージ２０４によって、凸レンズ２０１を光軸上の上流側位置２０１Ｌに移動させる。
【実施例７】
【０１８２】
図２２に基づいて第７実施例を説明する。本実施例では、波面曲率補正器２００Ｂを反射型光学系として構成する場合の一例を説明する。波面曲率補正器２００Ｂは、２枚の反射ミラー２０５（１），２０５（２）と、２枚の軸外放物凹面ミラー２０６（１），２０６（２）とを備えている。図２２中の上側に位置する反射ミラー２０５（１）及び軸外放物凹面ミラー２０６（１）は、プレート２０７に取り付けられている。プレート２０７は、図２２中の上下方向に移動可能である。各ミラー２０５（１），２０６（１）は、プレート２０７と共に上下動する。
【０１８３】
図２２（ａ）は、平行光（平面波）として入力されたレーザ光を、平行光（平面波）のままで出力する場合の配置である。この場合、軸外放物面凹面ミラー２０６（１）の焦点位置と軸外放物面凹面ミラー２０６（２）の焦点位置とを一致させて、共焦点ｃｆの状態とする。
【０１８４】
レーザ光は、図２２中左側（上流側）から反射ミラー２０５（２）に入射して反射され、もう一つの反射ミラー２０５（１）に入射する。その反射ミラー２０５（１）により反射されたレーザ光は、軸外放物凹面ミラー２０６（１）に入射する。そのレーザ光は、軸外放物凹面ミラー２０６（１）によって４５度の反射角度で反射され、焦点位置ｃｆに集まる。レーザ光は、焦点位置ｃｆから広がって、軸外放物凹面ミラー２０６（２）に入射し、４５度の反射角度で反射される。
【０１８５】
図２２（ｂ）は、収束光（凹波面）として入力されるレーザ光を、平行光（平面波）に変換して出力する場合の配置である。この場合、プレート２０７を下側に移動させて、軸外放物面凹面ミラー２０６（１）の集光点位置ｆを光軸上の下流側に移動させる。これにより、軸外放物凹面ミラー２０６（１）の集光点位置と軸外放物面凹面ミラー２０６（２）の焦点位置とを光軸上で一致させる。
【０１８６】
なお、レーザ光が発散光（凸波面）として入力される場合は、プレート２０７を図２２中の上側に移動させる。
【０１８７】
このように構成される波面曲率補正器２００Ｂでは、プレート２０７に反射ミラー２０５（１）及び軸外放物凹面ミラー２０６（１）を固定して、両ミラー２０５（１），２０６（１）を光軸上に（図２２中の上下方向に）同時に移動させる。これにより、本実施例では、入力光の光軸と出力光の光軸とを一致させて、波面の曲率を補正できる。
【０１８８】
さらに、本実施例の波面曲率補正器２００Ｂは、反射型光学系として構成されるため、レーザ光が波面曲率補正器２００Ｂを通過した場合でも、波面曲率補正器自体の熱による波面変化を少なくすることができる。これにより、高出力のレーザ光が使用された場合でも、高精度に波面の曲率を補正することができる。
【実施例８】
【０１８９】
図２３に基づいて第８実施例を説明する。本実施例の波面曲率補正器２００Ｃは、軸外放物凹面ミラー２０６と、軸外放物凸面ミラー２０８と、２枚の反射ミラー２０５（１），２０５（２）とを含む反射光学系から構成される。
【０１９０】
軸外放物凹面ミラー２０６及び反射ミラー２０５（１）は、上下動可能なプレート２０７に取り付けられている。さらに、軸外放物凸面ミラー２０８の焦点位置と軸外放物凹面ミラー２０６の焦点位置は、ｃｆで一致するように配置されている。
【０１９１】
平行波面のレーザ光は、軸外放物凸面ミラー２０８により反射され、発散光として軸外放物凹面ミラー２０６に入射し、平面波に変換される。平面波のレーザ光は、各反射ミラー２０５（１），２０５（２）で反射されて出力される。第７実施例と同様に、プレート２０７を上下に移動させることにより、入力されたレーザ光の波面を平面波に補正して出力させることができる。
【０１９２】
このように構成される本実施例も第７実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、軸外放物面の凹面２０６と軸外放物面の凸面２０８とを組み合わせることにより、両軸外放物面ミラー間の距離を短くできる。従って、第７実施例に比べて、全体寸法を小型化できる。
【実施例９】
【０１９３】
図２４，図２５に基づいて第９実施例を説明する。本実施例では、波面曲率補正器２００Ｄ，２００Ｅを、一つの凸面ミラー２０９と一つの凹面ミラー２１０とをＺ型に配置することにより構成する。
【０１９４】
図２４は、上流側の球面凸面ミラー２０９と下流側の球面凹面ミラー２１０とをＺ型に配置して構成される波面曲率補正器２００Ｄを示す。例えば、発散光（凸波面）のレーザ光が凸面ミラー２０９に入射すると、凸面ミラー２０９は、３度以下程度の小さな入射角度αでレーザ光を反射する。反射されたレーザ光は、凹面ミラー２１０に入射角度αで入射し、平行光（平面波）に変換されて出力される。
【０１９５】
例えば、図２４中に矢印で示すように、凹面ミラー２１０の位置を、凸面ミラー２０９の反射光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の波面を平面波に変換することができる。
【０１９６】
図２５は、上流側の凹面ミラー２１０と下流側の凸面ミラー２０９とをＺ型に配置して構成される波面曲率補正器２００Ｅを示す。例えば、発散光（凸波面）のレーザ光が凹面ミラー２１０に入射すると、凹面ミラー２１０は、小さな入射角度α（例えば３度以下）でレーザ光を反射する。反射されたレーザ光は、凸面ミラー２０９に入射角度αで入射し、平行光（平面波）に変換される。例えば、凸面ミラー２０９の位置を、凹面ミラー２１０の反射光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の波面の曲率を平面波に変換することができる。
【０１９７】
このように本実施例では、凸面ミラー２０９と凹面ミラー２１０とから波面曲率補正器を構成できるため、製造コストを低減できる。また、反射光学系のため、レーザ光が波面曲率補正器を通過する際に生じる波面変化を少なくできる。
【０１９８】
本実施例では、出力されるレーザ光の光軸が、入力されるレーザ光の光軸から平行に移動する。従って、本実施例に、出力光の光軸を入力光の光軸に一致させるための光学系を追加してもよい。
【実施例１０】
【０１９９】
図２６に基づいて第１０実施例を説明する。本実施例では、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０からの制御信号によって、その反射面の曲率を可変に制御できる、可変ミラーを用いる。そのような可変ミラーを、本実施例では、ＶＲＷＭ（Variable Radius Wave front Mirror）と呼ぶ。
【０２００】
本実施例の波面曲率補正器２００Ｈは、４５度入射のＶＲＷＭから構成される。図２６（ａ）は、平面波（平行光）として入射するレーザ光を、平面波（平行光）として出射させる場合を示している。平面波を平面波に変換する場合、ＶＲＷＭの表面はフラットになるように制御される。
【０２０１】
図２６（ｂ）は、凸面（発散光）のレーザ光を、平面波（平行光）のレーザ光に変換する場合を示す。この場合、ＶＲＷＭがトロイダル形状の凹面となるように、その形状を制御する。
【０２０２】
図２６（ｃ）は、凹面（収束光）のレーザ光を、平面波（平行光）のレーザ光に変換する場合を示す。この場合、ＶＲＷＭがトロイダル形状の凸面となるように、その形状を制御する。
【０２０３】
このように構成される本実施例では、ＶＲＷＭだけで波面曲率補正器２００Ｈを構成できるため、部品点数を少なくしてコンパクトに形成することができ、かつ、一回の反射で補正できるため効率も高い。さらに、本実施例の波面曲率補正器２００Ｈは、入射するレーザ光の光軸を４５度に変化させて出射させることができる。従って、レーザ光の光路を４５度変化させるための反射ミラーに代えて、本実施例の波面曲率補正器２００Ｈを使用することができる。４５度入射のＶＲＭはミラー面がトロイダル形状に変化して、平面波を４５度入射で反射させて、所望の曲率半径の球面の波面に変換することができる光学素子である。
【実施例１１】
【０２０４】
図２７に基づいて第１１実施例を説明する。本実施例では、ミラーの表面を球面形状に所望の曲率半径で可変できるＶＲＷＭ２１３と反射ミラー２１４とをＺ型に配置することにより、波面曲率補正器２００Ｊを構成する。
【０２０５】
図２７（ａ）に示すように、平面波としてＶＲＷＭに入射するレーザ光を平面波として出射させる場合、ＶＲＷＭ２１３がフラットな形状になるように制御する。図２７（ｂ）に示すように、凸面波として入射するレーザ光を平面波に変換する場合は、ＶＲＷＭ２１３の形状を凹面の球面形状に設定する。図２７（ｃ）に示すように、凹面波として入射するレーザ光を平面波に変換する場合、ＶＲＷＭの形状を凸面の球面形状に設定する。
【０２０６】
このように構成される本実施例も第１０実施例と同様の効果を奏する。但し、本実施例では、レーザ光の入射光軸と出射光軸とが平行にずれており、一致しない。従って、光軸を元に戻すための、光学系を本実施例に追加してもよい。
【実施例１２】
【０２０７】
図２８に基づいて第１２実施例を説明する。本実施例では、角度補正器と波面曲率補正器とを兼用できるようにした波面補正器３４Ａを説明する。この波面補正器３４Ａは、ＶＲＷＭ１１０と反射ミラー１１１とから構成される。
【０２０８】
図２８（ａ）は、熱負荷の少ない場合を示す。平面波のレーザ光は、反射ミラー１１１に４５度で入射して反射され、４５度の入射角度でＶＲＷＭ１１０に入射する。ＶＲＷＭ１１０は、フラットな形状となるように制御されている。レーザ光は、ＶＲＷＭ１１０のフラットなミラー面で反射して、平面波の状態で出力される。
【０２０９】
なお、平面波の入射光を平面波の出射光に変換する場合に限らない。発散光（凸波面）として入力されるレーザ光が、所望曲率の波面を有するレーザ光として出力されるように、ＶＲＷＭの焦点距離を一定値に制御することもできる。
【０２１０】
図２８（ｂ）は、レーザ光の角度（方向）及び波面の曲率が変化した場合を示す。熱負荷の影響によって、入射するレーザ光の方向が図２８中の下側に傾き、その波面が発散光（凸波面）に変化したとする。その場合、反射ミラー１１１で反射されるレーザ光の光軸が基準光軸と一致するように、反射ミラー１１１の角度を制御する。
【０２１１】
反射ミラー１１１で反射されたレーザ光は、４５度の入射角度でＶＲＷＭ１１０に入射する。ＶＲＷＭ１１０で反射されるレーザ光が平面波となるように、ＶＲＷＭ１１０の形状はトロイダル形状の凹面状に設定される。
【０２１２】
なお、凸面波のレーザ光を平面波に変換する場合を述べたが、これに限らない。凹面波のレーザ光を平面波に変換することもできるし、あるいは、凸波面や凹面波の入射光を、所望の曲率の波面を有する出射光に変換することもできる。
【０２１３】
また、許容収差以内の入射角度の場合、例えば、ＶＲＷＭ１１０の水平方向と垂直方向の２軸の角度を制御することにより（チルトとロールを制御することにより）、出射光の光軸を基準光軸に一致させてもよい。
【実施例１３】
【０２１４】
図２９に基づいて第１３実施例を説明する。本実施例では、反射ミラー１１３とＶＲＷＭ１１２とをＺ型に配置することにより、角度補正器と波面曲率補正器を兼用する波面補正器３４Ｂを構成する。入射角度は、２．５度である。
【０２１５】
図２９（ａ）は、熱負荷の低い場合を示す。平面波のレーザ光は、反射ミラー１１３に入射角度２．５度で入射して反射される。反射されたレーザ光は、２．５度の角度でＶＲＷＭ１１２に入射する。ＶＲＷＭ１１２の形状はフラットに制御されており、レーザ光を平面波の状態で反射する。なお、平面波の場合を述べたがこれに限らず、例えば、凸面波や凹面波が入力された場合でも、ＶＲＷＭ１１２の形状を変化させることにより、所定曲率の波面を有するレーザ光として出力させることもできる。
【０２１６】
図２９（ｂ）は、熱負荷の高い場合を示す。入射するレーザ光の角度が図２９中の下側に傾き、かつ、そのレーザ光の波面が凸面波になった場合を述べる。この場合、反射ミラー１１３の角度を変化させて、反射ミラー１１３で反射されるレーザ光の光軸を、基準光軸（図２９（ａ）に示す光軸）に一致させる。
【０２１７】
反射ミラー１１３により反射された光は、２．５度の入射角度でＶＲＷＭ１１２に入射する。ＶＲＷＭ１１２は、ＶＲＷＭ１１２で反射されたレーザ光が平面波となるように、その形状が球面の凸面状に変化され、かつ、その角度が調整される。なお、平面波に変換する場合に限らず、凹面波や凸面波を所望曲率の波面に変換して出力させることもできる。このとこは、以下の各実施例でも同様である。
【実施例１４】
【０２１８】
図３０に基づいて第１４実施例を説明する。本実施例では、２枚の凸レンズ１１４，１１５を用いることにより、角度補正器と波面曲率補正器とを兼用する波面補正器３４Ｃを構成する。凸レンズ１１５は、光軸に直交する方向（図３０の上下方向）に位置を調整するための移動ステージ１１７上に設けられている。さらに、その移動ステージ１１７は、光軸方向に位置を調整するための別の移動ステージ１１８上に設けられている。従って、凸レンズ１１５は、光軸方向及び光軸に直交する方向のいずれにも移動させることができる。符号１１９は、凸レンズ１１４を通過した光が集まる点（集光点）である。
【０２１９】
図３０（ａ）は、熱負荷の小さい場合を示す。平面波のレーザ光は、凸レンズ１１４を透過して、凸レンズ１１４の焦点位置に集まる。凸レンズ１１５は、凸レンズ１１５の焦点位置が凸レンズ１１４の焦点位置と同一光軸上で一致するように、配置される。その位置に集光した光は、発散光となって凸レンズ１１５に入射し、凸レンズ１１５により平面波に変換されて、出力される。
【０２２０】
図３０（ｂ）は、熱負荷の大きい場合を示す。熱負荷の影響により、レーザ光は、その入射方向が斜め上側に傾き、かつ、発散光（凸波面）となっている。そこで、発散光は凸レンズ１１４の焦点の位置よりも遠くに集光する。そして、この集光点１１９と凸レンズ１１５の前側焦点とが一致するように、凸レンズ１１４の位置を光軸方向（図３０の左右方向）で移動させる。さらに、凸レンズ１１５は、光軸に対して直交する方向（図３０の上下方向）で移動させる。これにより、レーザ光の出射方向を基準光軸方向に一致させる。凸レンズ１１４を通過したレーザ光は、凸レンズ１１５に入射して平面波に変換され、基準光軸に沿って出力される。
【０２２１】
なお、凸レンズ１１４と凸レンズ１１５の結合に限定されず、１枚の凸レンズと１枚の凹レンズとの結合によって、角度補正及び波面の曲率補正を行う波面補正器３４を構成してもよい。
【実施例１５】
【０２２２】
図３１に基づいて第１５実施例を説明する。本実施例では、ディフォーマブルミラー１２０と反射ミラー１２１とを用いて、角度補正器と波面曲率補正器とを兼用する波面補正器３４Ｄを構成する。
【０２２３】
図３１に示すように、ディフォーマブルミラー１２０と反射ミラー１２１とは、Ｚ型に配置される。ディフォーマブルミラー１２０の反射面の形状は、波面補正コントローラ５０から入力される制御信号に応じて、可変に制御される。
【０２２４】
歪んだ波面のレーザ光がディフォーマブルミラー１２０に入射する場合、その入射する波面に合わせて、ディフォーマブルミラー１２０の反射面形状を調節する。ディフォーマブルミラー１２０は、入射するレーザ光の波面を平面波に補正して反射させる。平面波に補正されたレーザ光は、反射ミラー１２１により反射されて出力される。
【０２２５】
ディフォーマブルミラー１２０を用いることにより、球面波ではない波面、例えばＳ字のような波面でも、平面波や所望の球面波に変換することができる。また、小さな角度であれば、レーザ光の方向も補正可能である。なお、反射ミラー１２１及びディフォーマブルミラー１２０のそれぞれについて、チルト及びロールを制御することにより、レーザ光の方向を調整することもできる。実施例１６でも同様である。
【実施例１６】
【０２２６】
図３２に基づいて第１６実施例を説明する。本実施例ではディフォーマブルミラー１２０と偏光制御とを結合させることで、波面補正器３４Ｅを構成する。波面補正器３４Ｅは、ディフォーマブルミラー１２０と、ビームスプリッタ１２２と、λ／４板１２３とを備える。ビームスプリッタ１２２とλ／４板１２３との間に、ＳＡ装置３３を配置させることができる。
【０２２７】
例えば、Ｐ偏光とＳ偏光とを分離させるための膜が設けられた、ビームスプリッタ１２２に、Ｐ偏光（紙面を含む偏波面）のレーザ光が入射する。そのレーザ光の波面は、平面波の状態でビームスプリッタ１２２に入力されるものとする。しかし、そのレーザ光は、ビームスプリッタ１２２からＳＡ装置３３を通過することにより、その波面がＳ字状に歪んだとする。
【０２２８】
ＳＡ装置３３を通過したレーザ光は、λ／４板１２３を透過することにより、円偏光となる。Ｓ字状に歪んだ波面は、適切な形状に調節されたディフォーマブルミラー１２０により、所定の波面に補正される。
【０２２９】
波面の補正されたレーザ光は、再びλ／４板１２３を透過し、Ｓ偏光に変換される。Ｓ偏光のレーザ光は、ＳＡ装置３３を透過することにより、所定の波面から平面波に変換される。平面波に変換されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２２に入射する。Ｓ偏光のレーザ光は、ビームスプリッタ１２２で反射され、平面波として出力される。ディフォーマブルミラー１２２の表面形状を調節することにより、平面波以外の所望の波面形状で出力させることもできる。
【実施例１７】
【０２３０】
図３３に基づいて第１７実施例を説明する。本実施例では、ウインドウ３００Ｗを用いてセンサ３６Ｂを構成する。ウインドウ３００Ｗは、ウインドウ基板３００ＡＷと、ウインドウ基板３００ＡＷを保持するためのホルダ３００ＢＷとを備える。ホルダ３００ＢＷは、図示しない水冷ジャケットを備えている。
【０２３１】
ウインドウ３００Ｗは、ドライバレーザ光の光軸中に、傾いた状態で配置される。ウインドウ３００Ｗの表面で反射された僅かなレーザ光は、サンプル光として光学的センサ部３６０に入射する。
【０２３２】
ウインド３００Ｗとしては、例えば、アンプ３２，３５のウインドウや、ＥＵＶチャンバ１０のウインドウ１３を利用することもできる。この場合、計測用のサンプル光を得るだけのためにウインドウを設ける必要がなく、製造コストを低減できる。ウインドウ基板３００Ａは、例えば、ダイヤモンドのようなＣＯ２レーザ光を透過し、熱伝導性の高い材質から構成される。
【０２３３】
平行平面ウインドウ３００Ｗでは、表面と裏面の両方でレーザ光がそれぞれ僅かに反射されて、サンプル光として光学的センサ部３６０に入射する。従って、ビームプロファイルの計測には適さない。しかし、サンプル光を集光レンズで焦点の位置に集光して、焦点像の位置を計測し、レーザ光の角度（方向）とビームの広がり角を計測することはできる。また、レーザのビームラインのデューティ及びパワーも、不都合なく計測できる。
【実施例１８】
【０２３４】
図３４に基づいて第１８実施例を説明する。本実施例では、ＳＡガスセル３３０の入射ウインドウ３３３２（１）によって反射される光を、光学的センサ部３６０によって計測する。反射光を計測するために、ウインドウ３３３２（１）を鉛直方向から角度θ２だけ傾ける。
【０２３５】
本実施例では、レーザ光をサンプリングするための専用の光学素子を必要とせず、ウインドウ３３３２（１）を利用するため、レーザ光の損失を少なくでき、かつ、コストを低減することができる。
【実施例１９】
【０２３６】
図３５に基づいて第 実施例を説明する。本実施例では、ビームプロファイラ３０４Ａ，３０４Ｂを用いて、センサ３６Ｃを構成する。本実施例では、反射ミラー３０２Ａの透過光ビームプロファイラ３０４Ａで検出し、反射ミラー３０２Ｂの透過光をビームプロファイラ３０４Ａで検出する。ビームプロファイラの計測結果に応じて、波面補正器（ＷＦＣ）３４が調整される。
【０２３７】
反射ミラー３０２Ａの裏面側とビームプロファイラ３０４Ａとの間には、レンズ３０３Ａが設けられている。同様に、反射ミラー３０２Ｂの裏面側とビームプロファイラ３０４Ｂとの間には、レンズ３０３Ｂが設けられている。
【０２３８】
平面波のレーザ光は、リレー光学系３１を透過して、ＳＡ装置３３を透過することにより、レーザ光の方向と波面の曲率が変化する。その方向及び波面の曲率の変化したレーザ光は、波面補正器（ＷＦＣ）３４に入射する。波面補正器（ＷＦＣ）３４は、波面の曲率とレーザ光の角度（方向）とを補正して、レーザ光を出力する。
【０２３９】
波面補正器（ＷＦＣ）３４で補正されたレーザ光は、反射ミラー３０２Ａにより反射されて、反射ミラー３０２Ｂに入射する。一方、反射ミラー３０２Ａを僅かに透過するサンプル光は、転写レンズ３０３Ａにより、ビームプロファイラ３０４Ａの有する２次元センサ上に転写される。その２次元センサにより、レーザ光のビーム形状と位置とが計測される。
【０２４０】
ビームプロファイラ３０４Ａからの計測データは、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に入力される。波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、波面補正器（ＷＦＣ）３４に、レーザ光の位置が基準位置となるように、制御信号を送信して制御する。
【０２４１】
一方、反射ミラー３０２Ｂを僅かに透過した光は、転写レンズ３０３Ｂにより、ビームプロファイラ３０４Ｂの備える２次元センサ上に転写される。２次元センサは、レーザ光のビーム形状と位置とを計測する。
【０２４２】
ビームプロファイラ３０４Ｂで計測されたデータは、波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０に入力される。波面補正コントローラ（ＷＦＣ−Ｃ）５０は、反射ミラー３０２Ａの角度を調整するためのアクチュエータ３０５に制御信号を出力し、ビームプロファイラ３０４Ｂで計測されるレーザ光の位置が基準位置となるように反射ミラー３０２Ａの角度を制御する。さらに、レーザ光の波面の曲率を制御するために、レーザのビーム形状が所定の値となるようにＷＦＣに制御信号を送る。
【０２４３】
このように構成される本実施例では、反射ミラー３０２Ａ，３０２Ｂをレーザ光が透過する側（反射ミラーの裏側）にビームプロファイラ３０４Ａ，３０４Ｂを配置するため、コンパクトにセンサ３６Ｃを構成することができる。さらに、図３７に示す計測用光学系によって、ドライバレーザ光の波面が影響されるのを少なくすることができる。
【実施例２０】
【０２４４】
図３６に基づいて第２０実施例を説明する。本実施例では、ＳＡガスセル３３０に温度センサ３１２（１）〜３１２（４）をいずれか１つまたは複数設け、ウインドウ３３３２（１），３３３２（２）の温度分布を直接的にまたは間接的に計測する。
【０２４５】
第１の温度センサ３１２（１）は、ＳＡガスセル３３０内の流通空間３３３４に流入する混合ガスの温度を計測する。第１の温度センサ３１２（１）は、例えば、供給管路３３３（１）の途中や、供給管路３３３（１）に接続される流入口等に設けることができる。第２の温度センサ３１２（２）は、流通空間３３３４から排出される混合ガスの温度を計測する。第２の温度センサ３１２（２）は、例えば、排出管路３３３（２）の途中や、排出管路３３３（２）に接続される流出口等に設けることができる。
【０２４６】
熱負荷判定部３１４は、流入側の温度Ｔinと流出側の温度Ｔoutとの差から、熱量Ｑを算出できる（Ｑ＝ｋ（Ｔout−Ｔin）：ｋは比例定数）。熱量Ｑは、混合ガスに吸収された光量に対応する。この熱量Ｑに基づいて、ＳＡガスセル３３０の熱負荷の状態を算出できる。熱負荷判定部３１４は、その算出結果を波面補正コントローラ５０に出力する。
【０２４７】
第３の温度センサ３１２（３）は、出射ウインドウ３３３２（１）の端部付近の温度を検出して、熱負荷判定部３１４に出力する。第３の温度センサ３１２（３）は、例えば、半導体式温度センサや熱電対等のような接触型の温度センサとして構成される。熱負荷判定部３１４は、その温度に基づいて、ＳＡガスセル３３０の熱負荷の状態を計測できる。
【０２４８】
第４の温度センサ３１２（４）は、非接触式の温度センサであり、入射ウインドウ３３３２（１）の表面温度を離れた場所で計測する。第４の温度センサ３１２（４）は、例えば、放射温度計として構成される。熱負荷判定部３１４は、第４の温度センサ３１２（４）で検出された温度や温度分布に基づいて、ＳＡガスセル３３０の熱負荷の状態を計測する。
【実施例２１】
【０２４９】
図３７を参照して第２１実施例を説明する。本実施例では、入射ウインドウと出射ウインドウとを共通のウインドウとして構成し、流通空間３３３４内に、入射レーザ光を反射させるための反射光学系３３３５を設ける。
【０２５０】
ＳＡ装置３３ＡのＳＡガスセル３３０Ｄは、一方の側に単一のウインドウ３３３２を備える。その単一ウインドウ３３３２は、例えば、ダイヤモンドウインドウとして構成され、入射ウインドウと反射ウインドウの両方の機能を兼ね備える。ＳＡガスセル３３０Ｄの内部には、ウインドウ３３３２に対面するようにして、高反射ミラー３３３５が設けられる。高反射ミラー３３３５は、レーザ光が小さな入射角度で入射するようにして設置される。高反射ミラー３３３５の設置角度は、レーザの入射ビームとレーザの反射ビームとが可飽和吸収セルの外で分離するような値に設定される。高反射ミラー３３３５は、レーザ光を高い反射率で反射するミラーである。高反射ミラー３３３５には、冷却水等を用いた冷却機構（不図示）が設けられており、レーザ光の熱により歪まないようになっている。
【０２５１】
レーザ光は、ウインドウ３３３２を介して流通空間３３３４内に入射し、高反射ミラー３３３５により反射される。反射されたレーザ光は、入射時に通過したウインドウ３３３２を再び通過して、ＳＡガスセル３３０Ｄの外部に出射する。
【０２５２】
本実施例では、上述のように、ＳＡガスセル３３０Ｄ内でレーザ光を折り返すため、一つのウインドウ３３３２を入射ウインドウおよび出射ウインドウとして使用できる。従って、高価なダイヤモンドウインドウを１枚だけ用いるだけで、ＳＡガスセル３３０Ｄを製造することができ、製造コストを低減できる。
【実施例２２】
【０２５３】
図３８を参照して第２２実施例を説明する。本実施例のＳＡ装置３３Ｂでは、ＳＡガスセル３３０Ｅ内に、２枚の４５度入射の高反射ミラー３３３５（１），３３３５（２）を用いる。各高反射ミラー３３３５（１），３３３５（２）にも、冷却機構（不図示）が設けられる。
【０２５４】
各高反射ミラー３３３５（１），３３３５（２）は、レーザ光の光軸に対して４５度ずつ傾いて配置されており、ウインドウ３３３２から入射するレーザ光をウインドウ３３３２に向けて反射させる。このように構成される本実施例でも第２１実施例と同様の効果を奏する。
【０２５５】
なお、本発明は上述した各実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。また、上述の各実施例を適宜組み合わせた構成も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２５６】
１：ＥＵＶ光源装置、２：レーザ光源装置、５：ＥＵＶ露光装置、１０：チャンバ、１１：チャンバ本体、１２：接続部、１３：ウインドウ、１４：ＥＵＶ集光ミラー、１５：ターゲット物質供給部、２０：レーザ発振器、３０：増幅システム、３１：リレー光学系、３２：プリアンプ、３３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ：可飽和吸収体装置、３４，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ：波面補正器、３５：メインアンプ、３６，３６Ｂ，３６Ｃ：センサ、４０：集光システム、４１：反射ミラー、４２：軸外放物凹面ミラー、４３：リレー光学系、５０：波面補正コントローラ、６０：レーザコントローラ、７０：ＥＵＶ光源コントローラ、８０：可飽和吸収体ガスセルコントローラ、８２：ガス温度コントローラ、１００：角度補正器、２００，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｈ，２００Ｊ：波面曲率補正器、３１４：熱負荷判定部、３３０，３３０Ａ，３３０Ｂ，３３０Ｃ，３３０Ｄ，３３０Ｅ，３３０Ｐ：可飽和吸収体ガスセル、３３１（１）：循環ポンプ、３３１（２）排気ポンプ、３３２：熱交換器、３３３（１）：供給管路、３３３（２）：排出管路、３３４（１）：可飽和吸収体ガスボンベ、３３４（２）：バッファガスボンベ、３３５（１）：ガス供給バルブ、３３５（２）：バッファガスバルブ、３３５（３）：可飽和吸収体ガスバルブ、３３５（４）：バッファガスバルブ、３３６（１）：圧力センサ、３３６（２）：温度センサ、３６０：光学的センサ部、３３００：ホルダ、３３３２（１）：入射ウインドウ、３３３２（２）：出射ウインドウ、３３３４：流通空間、３３３５，３３３５（１），３３３５（２）：反射ミラー、３３３６：流入口、３３３８：流出口、３３４０：ポーラス円筒管、３３４１：鍔部、３３４２：筒部、３３４３：小孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、
チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記増幅器により増幅されて出力されるレーザ光を前記チャンバ内の所定位置に集光させることにより、前記増幅後のレーザ光を前記ターゲット物質に照射させる集光光学系と、
前記レーザ発振器と前記所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるためのウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
前記流入口と前記流出口とを接続するための管路と、
前記管路の途中に設けられ、前記流出口から流出する前記可飽和吸収体を前記流入口から前記流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、
前記管路の途中に設けられ、前記輸送部により輸送される前記可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、
を備える極端紫外光源装置。
【請求項２】
前記可飽和吸収体セルは、
前記レーザ発振器の出力レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、
前記レーザ発振器の出力レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、
前記各ウインドウ間に形成される前記流通空間と、
前記流入口と、
前記流出口とを、備えて構成される請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項３】
前記流通空間内の前記可飽和吸収体の流れが、前記流通空間を通過する前記レーザ光の光軸に対して略対称となるように、前記流入口及び前記流出口が配置されている、請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項４】
前記流通空間内の前記可飽和吸収体の流れが、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光の光軸に対して略対称となるように、前記流入口及び前記流出口が配置されている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項５】
前記各ウインドウの内面側を前記可飽和吸収体が流通し、かつ、前記ウインドウ間を前記レーザ光の光軸に沿って前記可飽和吸収体が移動するように、前記流入口または前記流出口が前記各ウインドウの近傍に設けられる、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項６】
前記流入口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、
前記流出口は、前記各ウインドウ間に設けられる、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項７】
前記流出口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、
前記流入口は、前記各ウインドウ間の略中央部に位置して設けられる、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項８】
前記流入口は、前記各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている、請求項６に記載の極端紫外光源装置。
【請求項９】
前記流出口は、前記各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている、請求項７に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１０】
前記各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、
前記流入口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側のそれぞれの側において、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光の光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、前記入射ウインドウ側に設けられる前記各流入口は前記入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、前記出射ウインドウ側に設けられる前記各流入口は前記出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、
前記流出口は、前記各ウインドウの間に位置して、前記レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１１】
前記各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、
前記流出口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側のそれぞれの側において、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光に対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、前記入射ウインドウ側に設けられる前記各流出口は前記入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、前記出射ウインドウ側に設けられる前記各流出口は前記出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、
前記流入口は、前記各ウインドウの間に位置して、前記レーザ光に対称となるように複数設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１２】
前記各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、
前記流出口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側のそれぞれの側において、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、
前記流入口は、前記各ウインドウの間に位置して、前記レーザ光軸に軸対称となるように複数設けられており、
前記各ウインドウの内面外周側と前記各流出口との間には、前記可飽和吸収体を流通させるための流通孔が複数形成されている流通制御部材が設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１３】
前記流通制御部材は、
前記各ウインドウに同軸に配置される筒状部材であって、その一方の端部が前記各ウインドウの内面側に設けられ、前記各流通孔を有する筒状部材と、
前記可飽和吸収体が前記各流通孔以外から前記各流出口に流れ込まないように、前記筒状部材の他方の端部と前記流通空間の内壁部との間を施蓋する環状の鍔部と、
を備えて構成されている、請求項１２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１４】
前記可飽和吸収体セルは複数設けられており、一方の可飽和吸収体セル内の前記可飽和吸収体の流通方向と他方の可飽和吸収体セル内の前記可飽和吸収体の流通方向とは、逆向きになるように設定されている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１５】
前記入射ウインドウと前記出射ウインドウとは共通のウインドウにより構成されており、かつ、前記流通空間には、前記共通のウインドウから入射する前記レーザ発振器の出力レーザ光を反射させて、前記共通のウインドウから出射させるための反射光学系が設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１６】
前記可飽和吸収体装置を通過する前記レーザ光の波面を補正するための波面補正装置を備える、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の極端紫外光源装置。
【請求項１７】
前記波面補正装置は、
前記レーザ光の方向及び波面の形状を直接的または間接的に計測するための波面計測部と、
前記レーザ光の前記方向及び前記波面の形状を所定の方向及び所定の波面の形状に補正させるための波面補正部と、
前記波面計測部からの計測結果に基づいて前記波面補正部を動作させるための波面制御部と、を備えて構成される、請求項１６に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１８】
前記輸送部及び前記温度調節部を制御するための制御部を備える、請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１９】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項２０】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置と前記可飽和吸収体の温度を制御するための制御装置で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項２１】
極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、
チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記増幅器により増幅されて出力されるレーザ光を前記チャンバ内の所定位置に集光させることにより、前記増幅後のレーザ光を前記ターゲット物質に照射させる集光光学系と、
前記レーザ発振器と前記所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるための、ダイヤモンドから形成されるウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
を備える極端紫外光源装置。
【請求項２２】
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記レーザ発振器と前記増幅器との間の光路中または前記各増幅器の間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるためのウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
前記流入口と前記流出口とを接続するための管路と、
前記管路の途中に設けられ、前記流出口から流出する前記可飽和吸収体を前記流入口から前記流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、
前記管路の途中に設けられ、前記輸送部により輸送される前記可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、
を備えるパルスレーザ装置。
【請求項２３】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置で構成されていることを特徴とする請求項２２に記載のパルスレーザ装置。
【請求項２４】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置と前記可飽和吸収体の温度を制御するための制御装置で構成されていることを特徴とする請求項２２に記載のパルスレーザ装置。
【請求項２５】
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記レーザ発振器と前記増幅器との間の光路中または前記各増幅器の間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるための、ダイヤモンドから形成されるウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
を備えるレーザ装置。
【請求項２６】
極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体を制御するための方法であって、
前記極端紫外光を発生させるためのレーザ光が透過する可飽和吸収体セルに、前記可飽和吸収体を循環させ、
循環される前記可飽和吸収体の温度を所定温度に維持し、
前記可飽和吸収体セルの有する一つまたは複数のウインドウの温度分布が前記レーザ光の光軸に対して略対称となるように、前記可飽和吸収体セルに前記可飽和吸収体を流通させる、
極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体の制御方法。
【請求項１】
極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、
チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記増幅器により増幅されて出力されるレーザ光を前記チャンバ内の所定位置に集光させることにより、前記増幅後のレーザ光を前記ターゲット物質に照射させる集光光学系と、
前記レーザ発振器と前記所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるためのウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
前記流入口と前記流出口とを接続するための管路と、
前記管路の途中に設けられ、前記流出口から流出する前記可飽和吸収体を前記流入口から前記流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、
前記管路の途中に設けられ、前記輸送部により輸送される前記可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、
を備える極端紫外光源装置。
【請求項２】
前記可飽和吸収体セルは、
前記レーザ発振器の出力レーザ光の入射する入射側に配置される入射ウインドウと、
前記レーザ発振器の出力レーザ光の出射する出射側に配置される出射ウインドウと、
前記各ウインドウ間に形成される前記流通空間と、
前記流入口と、
前記流出口とを、備えて構成される請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項３】
前記流通空間内の前記可飽和吸収体の流れが、前記流通空間を通過する前記レーザ光の光軸に対して略対称となるように、前記流入口及び前記流出口が配置されている、請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項４】
前記流通空間内の前記可飽和吸収体の流れが、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光の光軸に対して略対称となるように、前記流入口及び前記流出口が配置されている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項５】
前記各ウインドウの内面側を前記可飽和吸収体が流通し、かつ、前記ウインドウ間を前記レーザ光の光軸に沿って前記可飽和吸収体が移動するように、前記流入口または前記流出口が前記各ウインドウの近傍に設けられる、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項６】
前記流入口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、
前記流出口は、前記各ウインドウ間に設けられる、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項７】
前記流出口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側の両方にそれぞれ設けられており、
前記流入口は、前記各ウインドウ間の略中央部に位置して設けられる、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項８】
前記流入口は、前記各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている、請求項６に記載の極端紫外光源装置。
【請求項９】
前記流出口は、前記各ウインドウの内面中心に向けて傾斜して設けられている、請求項７に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１０】
前記各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、
前記流入口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側のそれぞれの側において、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光の光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、前記入射ウインドウ側に設けられる前記各流入口は前記入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、前記出射ウインドウ側に設けられる前記各流入口は前記出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、
前記流出口は、前記各ウインドウの間に位置して、前記レーザ光の光軸に軸対称となるように複数設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１１】
前記各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、
前記流出口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側のそれぞれの側において、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光に対称となるように複数ずつ設けられており、かつ、前記入射ウインドウ側に設けられる前記各流出口は前記入射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、前記出射ウインドウ側に設けられる前記各流出口は前記出射ウインドウの接線方向と平行に設けられており、
前記流入口は、前記各ウインドウの間に位置して、前記レーザ光に対称となるように複数設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１２】
前記各ウインドウはそれぞれ円形状に形成されており、
前記流出口は、前記入射ウインドウの側及び前記出射ウインドウの側のそれぞれの側において、前記各ウインドウ間を通過する前記レーザ光軸に軸対称となるように複数ずつ設けられており、
前記流入口は、前記各ウインドウの間に位置して、前記レーザ光軸に軸対称となるように複数設けられており、
前記各ウインドウの内面外周側と前記各流出口との間には、前記可飽和吸収体を流通させるための流通孔が複数形成されている流通制御部材が設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１３】
前記流通制御部材は、
前記各ウインドウに同軸に配置される筒状部材であって、その一方の端部が前記各ウインドウの内面側に設けられ、前記各流通孔を有する筒状部材と、
前記可飽和吸収体が前記各流通孔以外から前記各流出口に流れ込まないように、前記筒状部材の他方の端部と前記流通空間の内壁部との間を施蓋する環状の鍔部と、
を備えて構成されている、請求項１２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１４】
前記可飽和吸収体セルは複数設けられており、一方の可飽和吸収体セル内の前記可飽和吸収体の流通方向と他方の可飽和吸収体セル内の前記可飽和吸収体の流通方向とは、逆向きになるように設定されている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１５】
前記入射ウインドウと前記出射ウインドウとは共通のウインドウにより構成されており、かつ、前記流通空間には、前記共通のウインドウから入射する前記レーザ発振器の出力レーザ光を反射させて、前記共通のウインドウから出射させるための反射光学系が設けられている、請求項２に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１６】
前記可飽和吸収体装置を通過する前記レーザ光の波面を補正するための波面補正装置を備える、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の極端紫外光源装置。
【請求項１７】
前記波面補正装置は、
前記レーザ光の方向及び波面の形状を直接的または間接的に計測するための波面計測部と、
前記レーザ光の前記方向及び前記波面の形状を所定の方向及び所定の波面の形状に補正させるための波面補正部と、
前記波面計測部からの計測結果に基づいて前記波面補正部を動作させるための波面制御部と、を備えて構成される、請求項１６に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１８】
前記輸送部及び前記温度調節部を制御するための制御部を備える、請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項１９】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項２０】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置と前記可飽和吸収体の温度を制御するための制御装置で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光源装置。
【請求項２１】
極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置であって、
チャンバ内にターゲット物質を供給するターゲット物質供給部と、
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記増幅器により増幅されて出力されるレーザ光を前記チャンバ内の所定位置に集光させることにより、前記増幅後のレーザ光を前記ターゲット物質に照射させる集光光学系と、
前記レーザ発振器と前記所定位置との間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるための、ダイヤモンドから形成されるウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
を備える極端紫外光源装置。
【請求項２２】
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記レーザ発振器と前記増幅器との間の光路中または前記各増幅器の間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるためのウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
前記流入口と前記流出口とを接続するための管路と、
前記管路の途中に設けられ、前記流出口から流出する前記可飽和吸収体を前記流入口から前記流通空間に流入させるように輸送する輸送部と、
前記管路の途中に設けられ、前記輸送部により輸送される前記可飽和吸収体の温度を調節するための温度調節部と、
を備えるパルスレーザ装置。
【請求項２３】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置で構成されていることを特徴とする請求項２２に記載のパルスレーザ装置。
【請求項２４】
前記温度調節部は、可飽和吸収体が吸収した熱を廃熱するための廃熱装置と前記可飽和吸収体の温度を制御するための制御装置で構成されていることを特徴とする請求項２２に記載のパルスレーザ装置。
【請求項２５】
パルスレーザ光を出力するためのレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出力される前記レーザ光を増幅させる少なくとも２つ以上の増幅器と、
前記レーザ発振器と前記増幅器との間の光路中または前記各増幅器の間の光路中に設けられ、少なくとも所定値以下の光強度のレーザ光を吸収し、透過するのを抑制するための可飽和吸収体装置とを備え、
前記可飽和吸収体装置は、
可飽和吸収体の流通する流通空間を有する本体部と、前記流通空間に前記可飽和吸収体を流入させるための流入口と、前記流通空間から前記可飽和吸収体を流出させるための流出口と、前記流通空間に前記レーザ発振器の出力レーザ光を通過させるための、ダイヤモンドから形成されるウインドウとを備える可飽和吸収体セルと、
を備えるレーザ装置。
【請求項２６】
極端紫外光を発生させる極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体を制御するための方法であって、
前記極端紫外光を発生させるためのレーザ光が透過する可飽和吸収体セルに、前記可飽和吸収体を循環させ、
循環される前記可飽和吸収体の温度を所定温度に維持し、
前記可飽和吸収体セルの有する一つまたは複数のウインドウの温度分布が前記レーザ光の光軸に対して略対称となるように、前記可飽和吸収体セルに前記可飽和吸収体を流通させる、
極端紫外光源装置で使用される可飽和吸収体の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公開番号】特開２０１０−１０３１０４（Ｐ２０１０−１０３１０４Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１６２０３（Ｐ２００９−２１６２０３）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【出願人】（３０００７３９１９）ギガフォトン株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【出願人】（３０００７３９１９）ギガフォトン株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
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