JP5368530B2 - Injection-locked or MOPA laser device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置、或いは、ガスレーザ装置に関し、より詳細には、注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置において、オシレータと増幅器とを同期させるための技術に関する。 The present invention relates to an injection-locked or MOPA laser device or a gas laser device, and more particularly to a technique for synchronizing an oscillator and an amplifier in an injection-locked or MOPA laser device.
従来から、オシレータから発振したシードレーザ光を増幅器で増幅する注入同期式のレーザ装置において、シードレーザ光の発光と増幅器内部での出射レーザ光の発光とを同期させる技術が、例えば特開2000−156535号公報に開示されている。同公報によれば、チタンサファイアレーザ装置から出射したシードレーザ光を、増幅チャンバ内部で増幅放電によって増幅し、出射レーザ光として出射する。
前記同公報に開示された技術は、オシレータとして、狭帯域化されたチタンサファイアレーザ装置の高調波成分を用いている。しかしながら、チタンサファイアレーザ装置の高調波成分は非常に出力が低く、増幅器で増幅可能なだけの出力を有するシードレーザ光を得るためには、チタンサファイアレーザ装置が大型化し、高価なものになってしまう。
Conventionally, in an injection-locked laser device that amplifies seed laser light oscillated from an oscillator by an amplifier, a technique for synchronizing the light emission of the seed laser light and the light emission of the outgoing laser light inside the amplifier is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000- No. 156535 is disclosed. According to this publication, seed laser light emitted from a titanium sapphire laser device is amplified by amplification discharge inside the amplification chamber and emitted as emitted laser light.
The technique disclosed in the publication uses a harmonic component of a narrow band titanium sapphire laser device as an oscillator. However, the harmonic component of the titanium sapphire laser device has a very low output, and in order to obtain seed laser light having an output that can be amplified by an amplifier, the titanium sapphire laser device becomes large and expensive. End up.
又、エキシマレーザ装置をリソグラフィ用光源として用いる場合には、周囲の気圧などに応じて、出射レーザ光の中心波長を変えなければならない場合がある。これには、シードレーザ光の中心波長を変える必要があるが、オシレータがチタンサファイアレーザ装置である場合には、これが困難である。
さらには、フッ素分子レーザ装置を注入同期式で構成しようとする場合には、中心波長がArFエキシマレーザ装置よりもさらに短い(157nm)ため、オシレータとして適切なレーザ装置を見つけることが困難である。
そのため、リソグラフィ用の光源としては、増幅器と同じ放電励起式のエキシマレーザ装置又はフッ素分子レーザ装置をオシレータとした、注入同期式のレーザ装置が用いられている。
When an excimer laser device is used as a light source for lithography, the center wavelength of the emitted laser light may have to be changed according to the ambient atmospheric pressure or the like. For this, it is necessary to change the center wavelength of the seed laser beam, but this is difficult when the oscillator is a titanium sapphire laser device.
Furthermore, when an attempt is made to configure a fluorine molecular laser device in an injection-locked manner, it is difficult to find a suitable laser device as an oscillator because the center wavelength is even shorter (157 nm) than that of an ArF excimer laser device.
Therefore, as a light source for lithography, an injection-locked laser device using the same discharge excitation excimer laser device or fluorine molecular laser device as that of the amplifier as an oscillator is used.
図18に、従来技術に係る、放電励起式フッ素分子レーザ装置をオシレータとして用いた注入同期式フッ素分子レーザ装置の構成を示す。
図18において、オシレータ11Aは、フッ素及びネオン(Ne)を含むレーザガスを封入するオシレータチャンバ12Aを備えている。オシレータチャンバ12Aの所定位置には、一対のオシレータ電極14A,15Aが対向して配置されている。オシレータ11Aは、オシレータ電圧VAを出力するオシレータ充電器42Aを備えている。また、このオシレータ電圧VAをパルス圧縮してオシレータ電極14A,15A間に転送し、パルス放電を起こすオシレータ放電回路43Aを備えている。
また、増幅器11Bは、内部に一対の増幅電極14B,15Bを対向して配置し、レーザガスを封入した増幅チャンバ12Bを備えている。さらに、増幅電圧VBを出力する増幅充電器42Bと、この増幅電圧VBをパルス圧縮して増幅電極14B,15B間に転送し、パルス放電を起こす増幅放電回路43Bとを備えている。オシレータ電圧VA及び増幅電圧VBを総称して、充電電圧VA,VBと言う。
FIG. 18 shows a configuration of an injection-locked fluorine molecular laser device using a discharge excitation type fluorine molecular laser device as an oscillator according to the prior art.
In FIG. 18, the
In addition, the
ステッパ等の露光機25から、レーザコントローラにトリガ信号Gが出力されると、オシレータ電極14A,15A間に放電が起きてレーザガスが励起され、パルス状のシードレーザ光21Aが発生する。シードレーザ光21Aは、狭帯域化ユニット30により、波長を狭帯域化された状態で発振する。増幅器11Bは遅延回路44によってトリガ信号Gを所定遅延時間だけ遅延させてトリガ信号G3を出力し、増幅電極14B,15B間に増幅放電を起こす。これにより、シードレーザ光21Aは、不安定共振器36,37間を往復する間に、中心波長λc及びスペクトル幅Δλ(以下、これらを波長特性と呼ぶ)を保った状態で増幅され、出射レーザ光21Bとなって出射する。
When a trigger signal G is output from the
しかしながら、前記従来技術には、次に述べるような問題がある。
即ち、オシレータ放電回路43A及び増幅放電回路43Bは、パルス圧縮のためのLC共振回路を有しているが、このLC共振回路に含まれる磁気コアには、電圧・時間積が一定という特性がある。そのため、オシレータ11A、増幅器11Bのそれぞれにおいて、高電圧VA,VBの変動により、トリガ信号Gが入力されてから、電極14,15間で放電が起きるまでの時間がパルス発振ごとに変動する。このような、短期的な時間変動をジッタと言う。
However, the prior art has the following problems.
That is, the
即ち、トリガ信号Gからオシレータ11Aでシードレーザ光21Aが発光するまでの時間と、トリガ信号Gから増幅器11Bが増幅放電を起こすまでの時間とが、それぞれ独立に変動する。その結果、トリガ信号Gから出射レーザ光21Bが出射するまでの時間が短期的に変動し、加工に不具合が生じることがある。
また、シードレーザ光21Aが発光するタイミングと増幅放電のタイミングとが合わなくなって、シードレーザ光21Aが好適に増幅されず、出射レーザ光21Bの出力、中心波長λc、或いはスペクトル幅Δλ等が変動するという問題がある。
That is, the time from the trigger signal G until the
Further, the timing at which the
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、常に安定な出力及び波長を得ることが可能な、注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide an injection-locked or MOPA laser device that can always obtain a stable output and wavelength.
上記の目的を達成するために、本発明の1つの観点に係るレーザ装置は、オシレータ放電によってレーザガスを励起するオシレータ放電回路を有し、波長を狭帯域化したシードレーザ光を発振により生成するオシレータと、増幅放電によってシードレーザ光を増幅する増幅放電回路を有し、シードレーザ光を増幅して出射レーザ光を出射する増幅器と、第1のトリガ信号を出力するレーザコントローラと、第1のトリガ信号を受信し、オシレータ放電回路に印加される充電電圧に基づく第1の遅れ時間が第1のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す第2のトリガ信号を、オシレータ放電回路に出力する第1のジッタ補正回路と、第1のトリガ信号を受信し、増幅放電回路に印加される充電電圧に基づく第2の遅れ時間が第1のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す第3のトリガ信号を出力する第2のジッタ補正回路と、第3の遅れ時間を設定し、第3のトリガ信号を受信し、第3の遅れ時間が第3のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す第4のトリガ信号を、増幅放電回路に出力する遅延回路と、を具備する注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置である。かかる構成によれば、シードレーザ光に対して適切なタイミングで増幅放電が行われるように遅れ時間を補正することにより、出射レーザ光の波長及び出力が改善される。
In order to achieve the above object, a laser apparatus according to one aspect of the present invention includes an oscillator discharge circuit that excites a laser gas by oscillator discharge, and generates an oscillation of a seed laser beam with a narrowed wavelength by oscillation. An amplification discharge circuit that amplifies the seed laser light by amplification discharge, an amplifier that amplifies the seed laser light and emits an emitted laser light, a laser controller that outputs a first trigger signal, and a first trigger A second trigger signal is output to the oscillator discharge circuit, the second trigger signal indicating the timing at which the first delay time based on the charging voltage applied to the oscillator discharge circuit has elapsed since the reception of the first trigger signal. 1 jitter correction circuit and the first trigger signal are received, and the second delay time based on the charging voltage applied to the amplification discharge circuit is the first time. A second jitter correction circuit that outputs a third trigger signal indicating the timing that has elapsed since the reception of the signal, a third delay time is set, a third trigger signal is received, and a third delay time is set. Is an injection-locked or MOPA laser device including a delay circuit that outputs a fourth trigger signal indicating the timing that has elapsed since the reception of the third trigger signal to the amplification discharge circuit . According to this configuration, the wavelength and output of the emitted laser light are improved by correcting the delay time so that the amplified discharge is performed at an appropriate timing with respect to the seed laser light.
以下、図を参照しながら、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
まず、第1実施形態について、説明する。図1は、第1実施形態に係る注入同期式フッ素分子レーザ装置(以下、フッ素分子レーザ装置11と言う)の構成図を示している。図1において、フッ素分子レーザ装置11は、波長を狭帯域化されたシードレーザ光21Aを発振するオシレータ11Aと、シードレーザ光21Aを増幅して出射レーザ光21Bを出射する増幅器11Bとを備えている。フッ素分子レーザ装置11から出射した出射レーザ光21Bは、ステッパなどの露光機25に入射し、加工用光となる。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an injection-locked fluorine molecular laser device (hereinafter referred to as a fluorine molecular laser device 11) according to the first embodiment. In FIG. 1, a fluorine
フッ素分子レーザ装置11は、装置全体を制御するレーザコントローラ29を備えている。レーザコントローラ29は、露光機25と電気的に接続されて、相互に通信が可能である。レーザコントローラ29は、露光機25からレーザ発振の合図となるトリガ信号Gを受信し、これに伴ってオシレータ11A及び増幅器11Bにトリガ信号Gを出力する。このとき、トリガ信号Gは、後述する補正回路31によってタイミングを補正され、トリガ信号G1としてオシレータ11Aに出力される。またトリガ信号Gは、補正回路31及び遅延回路44によって、オシレータ11Aに対するよりも所定の時間だけ遅れて、トリガ信号G3として増幅器11Bに出力される。
The fluorine
オシレータ11Aは、例えばフッ素(F2)及びネオン(Ne)を含むレーザガスを封入するオシレータチャンバ12Aと、オシレータチャンバ12Aの両端部に設けられたウィンドウ17A,19Aとを備えている。尚、レーザガスとしては、フッ素、ネオン、及びヘリウム(He)でもよく、フッ素及びヘリウムでもよい。
オシレータチャンバ12A内部の所定位置には、図1中紙面と垂直方向に、一対のオシレータ電極14A,15Aが対向して配置されている。オシレータ放電回路43Aがトリガ信号G1を受信すると、オシレータ充電器42Aから印加されているオシレータ電圧VAがオシレータ放電回路43Aによってパルス圧縮され、オシレータ電極14A,15A間にパルス状に印加される。これにより、オシレータ電極14A,15A間にオシレータ放電が起きてレーザガスが励起され、パルス状のシードレーザ光21Aが発生する。
The
At a predetermined position inside the
発生したシードレーザ光21Aは、オシレータチャンバ12Aの後部(図1中、紙面左側)に配置された狭帯域化ユニット30に入射し、プリズム32,32によって拡大され、グレーティング33に入射する。グレーティング33では、回折によって所定の中心波長λc近傍の波長を有するシードレーザ光21Aのみが反射される。これを、狭帯域化と言う。
グレーティング33は、レーザコントローラ29に電気的に接続された図示しない駆動機構によって、シードレーザ光21Aに対する角度を可変となっている。レーザコントローラ29は、駆動機構に信号を出力し、上記角度を変えることにより、シードレーザ光21Aの中心波長λcを所望する波長に制御することが可能である。
The generated seed laser light 21 </ b> A is incident on the band-narrowing
The grating 33 has a variable angle with respect to the seed laser beam 21 </ b> A by a drive mechanism (not shown) electrically connected to the
狭帯域化ユニット30内で狭帯域化されたシードレーザ光21Aは、中心波長λcを有するシードレーザ光21Aとして、前方(図1中紙面の右方)へ出射する。シードレーザ光21Aの一部は、ビームスプリッタ22Aで取り出され、レーザモニタ34Aに入射する。レーザモニタ34Aは、シードレーザ光21Aの出力、中心波長λc、及びスペクトル幅Δλ(以下、これらをレーザパラメータと呼ぶ)をモニタリングして、レーザコントローラ29に出力している。
レーザコントローラ29は、モニタリングした中心波長λcに基づき、前記駆動機構に指令信号を出力してグレーティング33を回転させ、シードレーザ光21Aの中心波長λcを所望の目標波長λ0に制御している。これを、波長制御と言う。
また、レーザコントローラ29は、モニタリングしたパルス出力に基づき、オシレータ充電器42Aに指令信号を出力してオシレータ電圧VAを変化させ、シードレーザ光21Aのパルス出力が所望の出力となるように制御している。これを、エネルギー一定制御と言う。エネルギー一定制御は、増幅器に対しても同様に、出射レーザ光21Bのパルス出力が所望の出力となるように行なっている。
The
Based on the monitored center wavelength λc, the
Further, the
オシレータ11Aを出射したシードレーザ光21Aは、増幅器11Bに入射する。増幅器11Bは、前後部にフロントウィンドウ17B及びリアウィンドウ19Bをそれぞれ固定し、内部にフッ素及びネオンを封入した増幅チャンバ12Bを備えている。増幅チャンバ12Bの内部には、一対の増幅電極14B,15Bが、図1中紙面に垂直方向に対向して設置されている。リアウィンドウ19Bの後方には、注入孔45を有する有孔凹面鏡36が、フロントウィンドウ17Bの前方には、注入孔45に対向して凸面鏡37がそれぞれ設けられており、不安定共振器を構成している。
図1において、オシレータ11Aから発振したシードレーザ光21Aは、有孔凹面鏡36の注入孔45からリアウィンドウ19を透過し、増幅器11Bに入射する。
増幅充電器42Bは、増幅放電回路43Bに増幅電圧VBを印加する。増幅電圧VBは、補正回路31及び遅延回路44によって補正されたトリガ信号G3に基づき、増幅放電回路43Bでパルス圧縮されて、増幅電極14B,15B間にパルス状に印加される。これにより、シードレーザ光21Aと同期して増幅放電が起き、シードレーザ光21Aは、有孔凹面鏡36と凸面鏡37との間で反射される間に増幅される。
その結果、シードレーザ光21Aは、波長特性を保ったままパルス出力を増幅され、出射レーザ光21Bとして、凸面鏡37の周囲から出射する。
The
In FIG. 1, the
The
As a result, the
オシレータ11A及び増幅器11Bは、オシレータ放電及び増幅放電が行なわれたことを検出する、オシレータ放電検出器35A及び増幅放電検出器35Bを、それぞれ備えている。放電検出器35A,35Bは、例えば図2に示すように、コイル46と、その両極間を接続する発光ダイオード49とを備えている。放電が起きると、放電から発生する電磁波によってコイル46に電磁誘導が生じて電流が流れ、発光ダイオード49が発光する。この発光ダイオード49の発光47を光ファイバ48で光検出器50に導き、光検出器50から出力する電気信号によって放電を検出している。
このように、発光ダイオード49を用いているので、放電の電磁波が電気的に遮断され、放電検出器35が誤作動することが少なく、確実に放電を検出可能である。
The
Thus, since the
また、前述したように、フッ素分子レーザ装置11は、トリガ信号Gを基準として、オシレータ11Aから出射したシードレーザ光21Aと出射レーザ光21Bとを同期させるための、補正回路31を備えている。
補正回路31は、オシレータ電圧VAの変動によってトリガ信号Gから放電が起きるまでの所要時間が短期的に変動するのを抑制する、ジッタ補正回路39A,39Bを備えている。また、長期的な温度変化等によって放電回路43A,43Bの特性が変化するのに対し、ジッタ補正回路39A,39Bの補正係数をこの特性変化に合致させるドリフト補正回路40A,40Bを備えている。ジッタ補正回路39A,39Bは、オシレータ11A及び増幅器11Bにそれぞれ備えられ、ドリフト補正回路40A,40Bも同様である。
さらに、補正回路31は、シードレーザ光21Aの発光から出射レーザ光21Bの発光まで、或いはオシレータ放電の開始から増幅放電の開始までの遅れ時間ΔTを、所定の最適遅れ時間ΔT0に合わせる、遅延時間補正回路41を備えている。
Further, as described above, the fluorine
The
Further, the
図3に、オシレータ放電回路43Aの回路構成の一例をブロック図で示す。増幅放電回路43Bにおいても、回路構成はほぼ同様である。
図3において、オシレータ放電回路43Aは、充電コンデンサC0と、スイッチング素子SWと、アシストコイルL0と、第1の可飽和リアクトルL1と、第1のコンデンサC1と、第2の可飽和リアクトルL2と、第2のコンデンサC2とを備えている。第1の可飽和リアクトルL1及び第1のコンデンサC1は第1のLC共振回路51を、第2の可飽和リアクトルL2及び第2のコンデンサC2は第2のLC共振回路52を、それぞれ構成している。
アシストコイルL0、及び第1、第2の可飽和リアクトルL1,L2は、いずれもそれらの両端に加えられた電圧と電圧の印加時間との積(これを、電圧・時間積と言う)が、所定の値になると飽和して、急激に低インピーダンスとなる。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the
In FIG. 3, the
Each of the assist coil L0 and the first and second saturable reactors L1 and L2 has a product of a voltage applied to both ends thereof and a voltage application time (this is referred to as a voltage / time product). When it reaches a predetermined value, it becomes saturated and suddenly becomes low impedance.
オシレータ充電器42Aは、充電コンデンサC0の両極間に、レーザコントローラ29からの指令信号に基づいたオシレータ電圧VAを印加する。露光機25からレーザコントローラ29を介してスイッチング素子SWにトリガ信号Gが入力されると、スイッチング素子SWが短絡する。これに伴い、充電コンデンサC0から、スイッチング素子SWを保護するためのアシストコイルL0及び第1のLC共振回路51を通って、第2のLC共振回路52へと電流が流れる。このとき、第2のLC共振回路52のインダクタンスは、第1のLC共振回路51のインダクタンスよりも小さくなるように設定されており、電流パルスの圧縮が行なわれる。
そして、第2のコンデンサC2の両極間の電圧が所定の値に達すると、オシレータ電極14A,15A間にオシレータ放電が生じ、レーザ媒質が励起されてパルス状のシードレーザ光21Aが発振する。
The
When the voltage between both electrodes of the second capacitor C2 reaches a predetermined value, an oscillator discharge is generated between the
トリガ信号Gから放電開始までの総所要時間Ttは、スイッチング素子SWが短絡してから放電が起きるまでの放電回路所要時間Tdと、トリガ信号Gが各種の図示しないゲート回路を通過する間にかかるゲート所要時間Teとを含んでいる。
ゲート所要時間Teは、電子回路の特性から常に略一定である。これに対し、発明が解決しようとする課題の項において説明したように、放電回路43における放電回路所要時間Tdには、ジッタと呼ばれる変動が生じる。
ジッタは、前記アシストコイルL0及び第1、第2のLC共振回路51,52における各可飽和リアクトルL1,L2の電圧・時間積が、それぞれ一定であることから起きる。即ち、オシレータ電圧VAが変動することにより、アシストコイルL0と各可飽和リアクトルL1,L2とが低インピーダンスになるための時間(前記電圧の印加時間)が、変化するものである。
このとき、オシレータ放電回路43Aのジッタは、アシストコイルL0、第1の可飽和リアクトルL1、及び第2の可飽和リアクトルL2で、それぞれ生じるジッタの総和である。
The total required time Tt from the trigger signal G to the start of discharge is required for the discharge circuit required time Td from when the switching element SW is short-circuited to when the discharge occurs, and while the trigger signal G passes through various gate circuits (not shown). And a gate required time Te.
The gate required time Te is always substantially constant from the characteristics of the electronic circuit. On the other hand, as described in the section of the problem to be solved by the invention, the discharge circuit required time Td in the discharge circuit 43 has a variation called jitter.
Jitter occurs because the voltage and time products of the saturable reactors L1 and L2 in the assist coil L0 and the first and second
At this time, the jitter of the
そのため、ジッタを抑えて、トリガ信号Gから放電開始までの総所要時間Ttを一定にするためには、オシレータ電圧VAの変動を打ち消すように、放電回路所要時間Tdにジッタ補正時間Tcを加えてやればよい。
尚、オシレータ電圧VAの変化は、次の2つの原因によって生じる。それは、(1)前記エネルギー一定制御により、レーザ光21Aのパルス出力を一定にするために、オシレータ電圧VAを変化させる必要がある。(2)充電器42の特性により、指令信号通りのオシレータ電圧VAを発生させることが難しい。というものである。
Therefore, in order to suppress the jitter and make the total required time Tt from the trigger signal G to the discharge start constant, the jitter correction time Tc is added to the discharge circuit required time Td so as to cancel the fluctuation of the oscillator voltage VA. Do it.
The change in the oscillator voltage VA is caused by the following two causes. (1) It is necessary to change the oscillator voltage VA in order to make the pulse output of the
以下に、ジッタ補正回路39A,39Bの詳細について説明する。尚、説明はオシレータ11A側のジッタ補正回路39Aについて行なうが、増幅器11B側のジッタ補正回路39Bに関してもほぼ同様である。
図4に、横軸に放電回路所要時間Td、縦軸にオシレータ電圧VAの逆数1/VAをとり、両者の関係をグラフで示す。電圧・時間積が一定であるから、放電回路所要時間Tdは、直線Aに示すように、オシレータ電圧VAの逆数1/VAに比例する。従って、総所要時間Ttを一定にするためには、放電回路所要時間Tdに、逆数1/VAに反比例するジッタ補正時間Tcを加えればよい。
即ち図4に示すように、逆数1/VAと放電回路所要時間Tdとの関係を示す直線Aに対し、直線Bで示す逆勾配の補正特性を求める。このとき、直線Bにおいて、オシレータ電圧VA=VA1に当たる時間Tc1が、ジッタ補正時間Tcとなる。このジッタ補正時間Tcを放電回路所要時間Tdに加えることにより、総所要時間Ttは常に一定となる。
Details of the
In FIG. 4, the horizontal axis represents the required discharge circuit time Td, and the vertical axis represents the reciprocal 1 / VA of the oscillator voltage VA. Since the voltage-time product is constant, the discharge circuit required time Td is proportional to the reciprocal 1 / VA of the oscillator voltage VA as shown by the straight line A. Therefore, in order to make the total required time Tt constant, the jitter correction time Tc inversely proportional to the reciprocal 1 / VA may be added to the required discharge circuit time Td.
That is, as shown in FIG. 4, the reverse slope correction characteristic indicated by the straight line B is obtained with respect to the straight line A indicating the relationship between the reciprocal 1 / VA and the discharge circuit required time Td. At this time, on the straight line B, the time Tc1 corresponding to the oscillator voltage VA = VA1 becomes the jitter correction time Tc. By adding the jitter correction time Tc to the discharge circuit required time Td, the total required time Tt is always constant.
図5に、ジッタ補正回路39Aの回路構成の一例をブロック図で示す。図5において、ジッタ補正回路39Aは、割算器53と、積分器54(ランプ波ジェネレータ)と、加減算器62と、コンパレータ55とを備えている。
図6に、図5に示したジッタ補正回路39Aにおけるタイミングチャートを示す。図6に示された信号は、トリガ信号G、オシレータ電圧VA、トリガ信号Gに合わせて所定の電圧を積分器54で積分して得られる補正信号S1、補正信号S1をオフセット1/Voから減算することによって求められる補正信号S1の逆勾配を示す補正信号S2、補正されたトリガ信号G1、及びオシレータ放電検出器35Aで検出されたオシレータ放電の放電検出信号Z1である。補正信号S1は、図4における直線Aの特性を、補正信号S2は、図4における直線Bの特性を、それぞれ示している。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the
FIG. 6 shows a timing chart in the
図6において、時刻t0から、充電コンデンサC0の両極間に印加されたオシレータ電圧VAが、常に割算器53に入力されており、割算器53の出力として逆数1/VAが求められる。時刻t1にトリガ信号Gが積分器54に入力されると、積分器54から補正信号S1が出力され、これを加減算器62でオフセット1/Voから減算した補正信号S2が、コンパレータ55に入力される。
In FIG. 6, the oscillator voltage VA applied between both electrodes of the charging capacitor C0 is always input to the
コンパレータ55は、補正信号S2と1/VAとを比較し、時刻t2に両者が一致したところで、補正トリガ信号G1を出力する。この、時刻t1からt2までの時間が、逆数1/VAに反比例する補正時間Tcとなる。時刻t2から、略一定のゲート所要時間Teが経過した時刻t3に、スイッチング素子SWに補正トリガ信号G1が入力し、スイッチング素子SWが短絡する。これにより、オシレータ電圧VAが0となる。そして、時刻t3から放電回路所要時間Td後に放電が起き、レーザ発振が起こる。
即ち、時刻t1においてトリガ信号Gが入力されてより後のオシレータ電圧VAを測定し、その逆数1/VAに反比例する補正時間Tcを求め、これを放電回路所要時間Tdに加えている。これにより、オシレータ電圧VAの逆数1/VAに正比例するジッタがキャンセルされ、トリガ信号Gが出力されてからオシレータ放電が起きるまでの総所要時間Tt(=補正時間Tc+放電回路所要時間Td+ゲート所要時間Te)が、パルス発振ごとに略一定となる。
The comparator 55 compares the correction signal S2 with 1 / VA, and outputs a correction trigger signal G1 when they match at time t2. The time from time t1 to t2 is a correction time Tc that is inversely proportional to the
That is, the oscillator voltage VA after the trigger signal G is input at the time t1 is measured, a correction time Tc that is inversely proportional to the reciprocal 1 / VA is obtained, and this is added to the discharge circuit required time Td. As a result, jitter that is directly proportional to the
次に、ドリフト補正回路40A,40Bについて説明する。
ここで言うドリフト補正とは、ジッタのドリフト補正である。LC共振回路に用いられている磁気コアの電圧・時間積は、雰囲気温度が所定の範囲内では一定とみなすことができるが、温度が所定の範囲外となった場合には、変動することが知られている。この変動により、ジッタ補正回路39Aの積分器54の勾配が変化(ドリフト)する。この変化により、上述したジッタの補正がうまくゆかなくなるため、補正する必要がある。
尚、説明はオシレータ11A側のドリフト補正回路40Aについて行なうが、増幅器11B側のドリフト補正回路40Bに関してもほぼ同様である。
Next, the
The drift correction mentioned here is jitter drift correction. The voltage and time product of the magnetic core used in the LC resonance circuit can be regarded as constant when the ambient temperature is within a predetermined range, but may fluctuate when the temperature is out of the predetermined range. Are known. Due to this variation, the gradient of the
The description will be given with respect to the
図7に、横軸に放電回路所要時間Td、縦軸にオシレータ電圧VAの逆数1/VAをとり、両者の関係をグラフで示す。図7に"■"印でプロットされたデータに示すように、逆数1/VAは常に変動している。
図7に示すように、オシレータ電圧VAは、常にわずかに変動している。従って、実測した放電回路所要時間Td2のみから直線A2を求めるドリフト補正では、放電回路所要時間Tdのドリフトに対応しきれず、補正がうまくゆかずに誤差が生じる場合がある。
In FIG. 7, the horizontal axis represents the required discharge circuit time Td, and the vertical axis represents the
As shown in FIG. 7, the oscillator voltage VA always varies slightly. Therefore, the drift correction for obtaining the straight line A2 only from the actually measured discharge circuit required time Td2 cannot cope with the drift of the discharge circuit required time Td, and the correction may not be successful and an error may occur.
図8に、厳密にドリフト補正を行なう場合の、ドリフト補正回路40の回路構成の一例を、ブロック図で示す。図8において、ドリフト補正回路40は、AD変換器65と、勾配演算器66と、平均値演算器67と、DA変換器68とを備えている。
AD変換器65は、パルス発振が行なわれるごとに、逆数1/VAと放電回路所要時間Tdとを読み込み、これをAD変換する。勾配演算器66は、取り込んだ逆数1/VAb及び放電回路所要時間Tdbと、これより1パルス前に取り込んだ逆数1/VAa及び放電回路所要時間Tdaとから、次の数式1に基づいた演算を行ない、Td−1/VAグラフの勾配mを求める。
m=(1/VAb−1/VAa)/(Tdb−Tda)…………(1)
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the drift correction circuit 40 when strict drift correction is performed. In FIG. 8, the drift correction circuit 40 includes an
Each time the pulse oscillation is performed, the
m = (1 / VAb-1 / VAa) / (Tdb-Tda) (1)
そして、平均値演算器67は、各パルスごとの勾配mに基づき、所定数のパルスにおける平均勾配m3を算出する。これにより、直線A2よりも正確に逆数1/VAと放電回路所要時間Tdとの関係を示す、直線A3が導かれる。
この直線A3に基づき、ドリフト補正回路40Aは、ジッタ補正回路39Aの補正特性を、直線B1から直線B3に補正することにより、ジッタ補正時間Tcが、Tc0からTc3となる。これを放電回路所要時間Tdに加えることにより、長期的なドリフトを防止する。
即ち、平均値演算器67で求めた平均勾配m3を、直線A1の勾配m1で割った(m3/m1)をDA変換器68でDA変換し、これを積分器54のゲインに乗じてゲインを補正する。これにより、ドリフトをより正確に補正することが可能となっている。
Then, the
Based on the straight line A3, the
That is, (m3 / m1) obtained by dividing the average gradient m3 obtained by the
このように、実際に測定したオシレータ電圧VA、及び放電回路所要時間Tdに基づいて、ドリフトの補正を行なっている。従って、例えば温度変化等によって放電回路の特性が変化しても、ジッタをより正確に補正することが可能である。即ち、総所要時間の短期的な変動が小さいので、シードレーザ光21Aの発光と出射レーザ光21Bの発光と、或いは、オシレータ放電の開始と増幅放電の開始とを同期させるのが容易となる。
尚、以上の、ジッタ補正回路39A及びドリフト補正回路40Aに関する説明は、オシレータ11Aばかりでなく、増幅器11Bに設けられたジッタ補正回路39B及びドリフト補正回路40Bについても同様である。
As described above, the drift is corrected based on the actually measured oscillator voltage VA and the discharge circuit required time Td. Therefore, even if the characteristics of the discharge circuit change due to, for example, a temperature change, the jitter can be corrected more accurately. That is, since the short-term fluctuation of the total required time is small, it is easy to synchronize the emission of the
The above description regarding the
次に、オシレータ11Aの発光と増幅器11Bの発光とのタイミングを合わせ、両者を同期させるために、遅延回路44を補正する遅延時間補正回路41について説明する。
図9に、遅延時間補正回路41の構成例をブロック図で示す。図9において、遅延時間補正回路41は、時間差測定器59と、平均値演算器60と、加減算器61とを備えている。
オシレータ放電検出器35A及び増幅放電検出器35Bからの、放電検出信号Z1,Z2に基づき、時間差測定器59は、オシレータ放電によってシードレーザ光21Aが発光してから、増幅放電が行なわれるまでの遅れ時間ΔTを測定する。そして、この遅れ時間ΔTを平均値演算器60によって平均化し、平均遅れ時間ΔTNを求める。加減算器61は、平均遅れ時間ΔTNと、目標とする最適遅れ時間ΔT0とのずれ量ΔTzを算出し、このずれ量ΔTzを遅延回路44に出力する。
Next, the delay
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the delay
Based on the discharge detection signals Z1 and Z2 from the
遅延回路44は、ずれ量ΔTzに基づき、トリガ信号Gから最適なタイミングで増幅放電が行なわれるように、ジッタ補正回路39Bによって補正された補正トリガ信号G2をさらに遅らせて、補正トリガ信号G3を出力する。
The
図10に、遅延回路44の構成例をブロック図で示す。図10において、遅延回路44は、積分器74と、加減算器75と、コンパレータ76とを備えている。この遅延回路44は、ジッタ補正回路39Aと同様の機能を有しており、オシレータ電圧の逆数1/VAに相当するところが、ずれ量ΔTzとなっている。
図11に、図10に示した遅延回路44におけるタイミングチャートを示す。図11に示された信号は、補正トリガ信号G2、補正トリガ信号G2の開始に伴い、積分器74で電圧を積分して得られる補正信号S11、補正信号S11の逆勾配を示す補正信号S12、及び補正トリガ信号G3である。
図11において、時刻t11にトリガ信号G2が積分器74に入力されると、積分器74が積分を開始し、補正信号S11が出力される。加減算器75は、補正信号S11を所定のオフセットVOFFから減算し、補正信号S12を出力する。コンパレータ76は、補正信号S12とずれ量ΔTzとを比較し、時刻t12に両者が一致したところで、補正トリガ信号G3を出力する。
これにより、ずれ量ΔTzの大きさに基づいて、補正トリガ信号G3を遅らせるので、シードレーザ光21Aの発光から出射レーザ光21Bの発光まで、或いはオシレータ放電の開始から増幅放電の開始までの遅れ時間ΔTが、最適遅れ時間ΔT0に一致し、好適に増幅が行なわれる。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the
FIG. 11 shows a timing chart in the
In FIG. 11, when the trigger signal G2 is input to the
Accordingly, since the correction trigger signal G3 is delayed based on the magnitude of the shift amount ΔTz, the delay time from the emission of the
図12に、遅延回路44の構成の他の例をブロック図で示す。図12において、遅延回路44は、プリセット回路63と、プリセットカウンタ64とを備えている。プリセット回路63は、増幅放電の放電検出信号Z2が所定回数入力されるたびに、ずれ量ΔTzに比例するプリセット値が入力される。プリセットカウンタ64は、補正トリガ信号G2が入力されてから、クロックパルスCkの数をカウント開始し、これがプリセット値に一致すると、補正トリガ信号G3を出力する。
これにより、ずれ量ΔTzがなくなるまで補正トリガ信号G3を遅らせるので、シードレーザ光21Aの発光から出射レーザ光21Bの発光まで、或いはオシレータ放電の開始から増幅放電の開始までの遅れ時間ΔTが、最適遅れ時間ΔT0に一致し、好適に増幅が行なわれる。
FIG. 12 is a block diagram showing another example of the configuration of the
As a result, the correction trigger signal G3 is delayed until the shift amount ΔTz disappears, so that the delay time ΔT from the emission of the
次に、シードレーザ光21Aの発光と出射レーザ光21Bの発光と、或いは、オシレータ放電の開始と増幅放電の開始との同期が、好適に行なわれているか否かを確認する技術について説明する。
前述したように、レーザコントローラ29は、レーザモニタ34Bの出力信号に基づき、出射レーザ光21Bの出力、中心波長λc、及びスペクトル幅Δλの少なくともいずれか一つを検出している。このとき、シードレーザ光21Aの発光と出射レーザ光21Bの発光と、或いは、オシレータ放電の開始と増幅放電の開始との同期が不適切な場合には、出射レーザ光21Bの出力又は波長パラメータが、所定の値から外れることが知られている。
従って、これらのレーザパラメータ(出力、中心波長λc、及びスペクトル幅Δλ)の少なくともいずれか一つの検出値が、予め定められた許容範囲からずれた場合には、レーザコントローラ29は同期していないと判断し、露光機25に同期していないことを知らせる異常信号を出力する。これにより、不適切な波長又は出力の出射レーザ光21Bによって加工が行なわれることが防止される。
また、レーザコントローラ29は、シードレーザ光21Aに対しても、レーザパラメータの少なくともいずれか一つを検出している。そして、これらのレーザパラメータの少なくともいずれか一つが所定の許容範囲外となった場合にも、レーザコントローラ29は同期していないと判断し、露光機25に同期していないことを知らせる異常信号を出力する。
Next, a technique for confirming whether or not the emission of the
As described above, the
Therefore, if at least one of the detected values of these laser parameters (output, center wavelength λc, and spectral width Δλ) deviates from a predetermined allowable range, the
Further, the
そして、レーザコントローラ29は、予め定められたオシレータ電圧VA及びパルス周波数で、オシレータ11Aをレーザ発振させる。そして、波長制御及びエネルギー一定制御を行ない、オシレータ11Aから出射したシードレーザ光21Aのレーザパラメータを、許容範囲内に戻す。
次にレーザコントローラ29は、増幅器11Bに増幅放電を行なわせ、出射レーザ光21を出射させて、そのレーザパラメータをモニタリングする。そして、これらがすべて許容範囲にあるように、遅延回路44に指令を出力して強制的に遅延時間を変え、補正トリガ信号G3の出力タイミングを制御する。これにより、同期させる。
尚、同期のずれが起きると、スペクトル幅Δλが最も大きく影響を受けるので、レーザコントローラ29は、少なくともスペクトル幅Δλに基づいて、同期しているか否かを判定するのがよい。
Then, the
Next, the
Note that when a synchronization shift occurs, the spectrum width Δλ is most greatly affected. Therefore, it is preferable that the
また、露光機25からの指令に基づいて、フッ素分子レーザ装置11が所定時間にわたり、レーザ発振を停止しなければならないような場合がある。このような場合には、停止中に温度変化等によってオシレータ11Aの中心波長がずれたり、同期しなかったりする
これを防ぐためにフッ素分子レーザ装置11は、所定時間以上停止する場合には、図示しないシャッタを閉じて出射レーザ光21Bを露光機25に出射しないようにして、連続的に発振を行なう。これを調整発振と呼ぶが、この調整発振の間、レーザコントローラ29は、オシレータ11A及び増幅器11Bのレーザパラメータをそれぞれモニタリングし、これが許容範囲内にあるようにエネルギー一定制御及び波長制御を継続する。また、調整発振中にも、ジッタ及びドリフトの補正を行なうようにする。これにより、フッ素分子レーザ装置11の運転を再開する場合に、レーザパラメータが許容範囲内にある出射レーザ光21Bが得られ、迅速に加工の再開が可能である。
In some cases, the fluorine
以上説明したように、第1実施形態によれば、注入同期式のフッ素分子レーザ装置11において、オシレータ11A及び増幅器11Bのそれぞれに、ジッタを補正するためのジッタ補正回路39A,39Bを備えている。これにより、オシレータ11A及び増幅器11Bが、それぞれトリガ信号Gに対して一定のタイミングで放電を行なうようになり、出射レーザ光21Bが出射するタイミングが一定になる。従って出射レーザ光21Bが、露光機25に常に一定のタイミングで入射するので、加工が好適に行なわれる。また、シードレーザ光21Aの発光と出射レーザ光21Bの発光と、或いは、オシレータ放電の開始と増幅放電の開始とが常に同期するので、所望するレーザパラメータの出射レーザ光21Bを得ることができ、加工が好適に行なわれる。
また、このようなジッタ補正を、トリガ信号G後のオシレータ電圧VAに基づいて行なっている。これにより、最新のオシレータ電圧VAに基づいて、正確な補正が行なえる。
As described above, according to the first embodiment, in the injection-locked fluorine
Further, such jitter correction is performed based on the oscillator voltage VA after the trigger signal G. Thus, accurate correction can be performed based on the latest oscillator voltage VA.
次に、第2実施形態を説明する。第2実施形態では、トリガ信号Gから出射レーザ光21の出射までに要する時間を、一定にする技術について説明する。
上に述べたドリフト補正によれば、図7に示すように、放電回路所要時間Tdが、Td0からTd3となり、ジッタ補正時間TcがTc0からTc3となって、どちらも短くなっている。従って、このままでは、これらの和にゲート所要時間Teを加えた総所要時間Tt、即ち、トリガ信号Gが入力されてから、出射レーザ光21Bが出射するまでの時間が、短くなってしまう。尚、放電回路43A,43Bの特性により、放電回路所要時間Tdが長くなる場合には、ジッタ補正時間Tcも長くなり、トリガ信号Gが入力されてから、出射レーザ光21Bが出射するまでの時間が長くなる。
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, a technique for making the time required from the trigger signal G to the emission of the emitted laser light 21 constant will be described.
According to the drift correction described above, as shown in FIG. 7, the discharge circuit required time Td is changed from Td0 to Td3, and the jitter correction time Tc is changed from Tc0 to Tc3, both of which are shortened. Accordingly, the total required time Tt obtained by adding the gate required time Te to these sums, that is, the time from when the trigger signal G is input to when the emitted
ところが、トリガ信号Gを出力してから、出射レーザ光21Bが露光機25に入射してくるまでの出射レーザ光所要時間が略一定でないと、出射レーザ光21Bがいつ入射してくるか不明となり、加工が良好に行なわれない。そのため本実施形態では、トリガ信号Gが出力されてからシードレーザ光21Aの発光までに要する、シードレーザ光所要時間が一定となるように補正を行なっている。
上述したように、遅延回路44は、シードレーザ光21Aの発光から出射レーザ光21Bの発光まで、或いはオシレータ放電の開始から増幅放電の開始までの遅れ時間ΔTが、最適遅れ時間ΔT0となるように制御を行なっている。従って、トリガ信号Gからシードレーザ光21Aの発光までのシードレーザ光所要時間を一定にすることにより、トリガ信号Gから出射レーザ光21の出射までの出射レーザ光所要時間を一定とすることが可能である。
However, if the time required for the emitted laser light from when the trigger signal G is output until the emitted
As described above, the
図13に、トリガ信号Gから、シードレーザ光21Aの発光までのシードレーザ光所要時間を求めるための、シードレーザ光所要時間検出回路の構成の一例をブロック図で示す。図13において、シードレーザ光所要時間検出回路は、フリップフロップ70と、積分器71と、ホールド演算器72と、平均値演算器73とを備えている。
また、図14に、図13に示したシードレーザ光所要時間検出回路のタイミングチャートを示す。図14に示された信号は、トリガ信号G、フリップフロップ70の出力信号F、積分器71の出力信号D、及びオシレータ放電検出器35Aで検出されたオシレータ放電の放電検出信号Z1である。
FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of a required seed laser light time detection circuit for obtaining the required time of the seed laser light from the trigger signal G to the emission of the
FIG. 14 is a timing chart of the seed laser beam required time detection circuit shown in FIG. The signals shown in FIG. 14 are the trigger signal G, the output signal F of the flip-
図14に示すように、トリガ信号Gがフリップフロップ70に入力すると、フリップフロップ70は、積分器71の動作信号をONにする。これにより、積分器71が作動を開始し、一定の電圧を積分し続ける。そして、放電検出信号Z1によってフリップフロップ70が積分器71の動作信号をOFFにすると、積分が停止する。ホールド演算器72は、この積分器71の出力信号Dをホールドし、平均値演算器73がこれを平均化する。
積分器71の出力信号Dは、トリガ信号Gから放電検出信号Z1までの時間、即ちシードレーザ光所要時間に比例している。従って、平均値演算器73の出力と目標値との差Eは、これまでに発振したシードレーザ光所要時間の平均値を示している。
As shown in FIG. 14, when the trigger signal G is input to the flip-
The output signal D of the
次に、こうして求めたシードレーザ光所要時間を、一定となるように補正するための、ジッタ補正回路39Aについて説明する。図15に、第2実施形態に係るジッタ補正回路39Aの回路構成の一例をブロック図で示す。図15に示すように、ジッタ補正回路39Aは、割算器53と、積分器54と、加減算器62と、コンパレータ55とを備えており、その構成は図5に示したものと同様である。
第2実施形態によれば、このとき加減算器62は、オフセット1/Voから補正信号S2を減算するのに加え、図13に示した平均値演算器73の出力と目標値との差Eをも減算している。
Next, a description will be given of the
According to the second embodiment, at this time, the adder /
図16に、図15に示したジッタ補正回路39Aにおけるタイミングチャートを示す。信号の説明は図6と同様である。上述したように補正信号S2は、平均値演算器73の出力と目標値との差E及び補正信号S1をオフセット1/Voから減算されている。その結果、図16に示すように、補正信号S2は、シードレーザ光所要時間に比例した分だけ、上方にオフセットする。従って、補正トリガ信号G1の開始が、時刻t2から時刻t21に変化する。
時刻t21から、略一定のゲート所要時間Teが経過した時刻t31に、スイッチング素子SWに補正トリガ信号G1が入力し、スイッチング素子SWが導通する。これにより、オシレータ電圧VAが0となる。そして、時刻t31から放電回路所要時間Td後に放電が起き、レーザ発振が起こる。
即ち、放電回路所要時間Tdが短くなっていくに従って、ジッタ補正時間Tcを長くし、総所要時間Ttを一定にしている。
FIG. 16 shows a timing chart in the
The correction trigger signal G1 is input to the switching element SW at time t31 when a substantially constant gate required time Te has elapsed from time t21, and the switching element SW becomes conductive. As a result, the oscillator voltage VA becomes zero. Then, discharge occurs after time td required for the discharge circuit from time t31, and laser oscillation occurs.
That is, as the discharge circuit required time Td becomes shorter, the jitter correction time Tc is lengthened and the total required time Tt is made constant.
また、第2実施形態では、注入同期式フッ素分子レーザ装置について説明を行なったが、これに限られるものではない。即ち、本実施形態はオシレータ11A単体に関して、トリガ信号の入力からレーザ光の出射までに要する時間を一定にする技術である。従って、オシレータと増幅器とを有する注入同期式ではなく、レーザチャンバを1台しか持たないような単体のレーザ装置に対しても、応用が可能である。
このような単体のレーザ装置としては、KrFエキシマレーザ装置、ArFエキシマレーザ装置、或いはF2分子レーザ装置等のガスレーザ装置が考えられる。
即ち、ガスレーザ装置から、露光機25のような加工装置にレーザ光を供給する場合、レーザ光の供給のタイミングがずれることにより、加工精度の低下を招くことがある。これに対し、本実施形態によれば、トリガ信号の入力からレーザ光の出射までに要する時間を一定にすることにより、加工装置に常に同じタイミングでレーザ光を供給することができ、加工精度の低下が起こらない。
In the second embodiment, the injection-locked fluorine molecular laser device has been described. However, the present invention is not limited to this. That is, this embodiment is a technique for making the time required from the input of the trigger signal to the emission of the laser light constant for the
As such a single laser device, a gas laser device such as a KrF excimer laser device, an ArF excimer laser device, or an F2 molecular laser device can be considered.
That is, when the laser beam is supplied from the gas laser device to the processing apparatus such as the
尚、以上の各実施例では、ジッタ補正回路39及びドリフト補正回路40をハードウェアで構成するように説明したが、これに限られるものではなく、CPUを用いてソフトウェアで補正することも可能である。但し、説明のようにハードウェアで回路を構成することにより、迅速に補正を行なうことが可能となり、例えばパルス発振ごとにジッタの補正を行なうことも可能となっている。
In each of the above embodiments, the
尚、本発明の説明として、増幅チャンバ12Bの前後に有孔凹面鏡36及び凸面鏡37を配置した増幅器11Bについて説明したが、これに限られるものではない。例えば図17に示すように、増幅チャンバ12Bの前後に共振器のない、MOPA(Main Oscillator Power Amplifier)方式の増幅器11Bについても有効である。
また、トリガ信号Gが、露光機25から送られるように説明したが、これに限られるものではない。例えば、レーザコントローラ29から出力されるものでもよく、他の機器から出力されるものでもよい。
さらに、本発明はフッ素分子レーザ装置に限られるものではなく、エキシマレーザ装置等、注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置全般に対して、応用可能である。
As an explanation of the present invention, the
In addition, the trigger signal G has been described as being sent from the
Furthermore, the present invention is not limited to a fluorine molecular laser device, but can be applied to all injection-locked or MOPA laser devices such as excimer laser devices.
11:フッ素分子レーザ装置、12:レーザチャンバ、14:電極、15:電極、17:フロントウィンドウ、19:リアウィンドウ、21:レーザ光、22:ビームスプリッタ、25:露光機、29:レーザコントローラ、30:狭帯域化ユニット、31:補正回路、32:プリズム、33:グレーティング、34:レーザモニタ、35:放電検出器、36:有孔凹面鏡、37:凸面鏡、39:ジッタ補正回路、40:ドリフト補正回路、41:遅延時間補正回路、42:充電器、43:放電回路、44:遅延回路、45:注入孔、46:コイル、47:発光、48:光ファイバ、49:発光ダイオード、50:光検出器、51:第1LC共振回路、52:第2LC共振回路、53:割算器、54:積分器、55:コンパレータ、56:時間差測定器、57:平均値演算器、58:割算器、59:時間差測定器、60:平均値演算器、61:加減算器、62:加減算器、63:プリセット回路、64:プリセットカウンタ、65:AD変換器、66:勾配演算器、67:平均値演算器、68:DA変換器、70:フリップフロップ、71:積分器:、72:ホールド演算器、73:平均値演算器、74:積分器、75:加減算器、76:コンパレータ 11: Fluorine molecular laser device, 12: Laser chamber, 14: Electrode, 15: Electrode, 17: Front window, 19: Rear window, 21: Laser light, 22: Beam splitter, 25: Exposure machine, 29: Laser controller, 30: Narrow band unit, 31: Correction circuit, 32: Prism, 33: Grating, 34: Laser monitor, 35: Discharge detector, 36: Perforated concave mirror, 37: Convex mirror, 39: Jitter correction circuit, 40: Drift Correction circuit, 41: Delay time correction circuit, 42: Charger, 43: Discharge circuit, 44: Delay circuit, 45: Injection hole, 46: Coil, 47: Light emission, 48: Optical fiber, 49: Light emitting diode, 50: Photodetector, 51: first LC resonance circuit, 52: second LC resonance circuit, 53: divider, 54: integrator, 55: comparator, 56: hour Difference measuring device, 57: Average value calculator, 58: Divider, 59: Time difference measuring device, 60: Average value calculator, 61: Adder / subtractor, 62: Adder / subtractor, 63: Preset circuit, 64: Preset counter, 65: AD converter, 66: Gradient calculator, 67: Average value calculator, 68: DA converter, 70: Flip-flop, 71: Integrator :, 72: Hold calculator, 73: Average value calculator, 74 : Integrator, 75: adder / subtractor, 76: comparator
Claims (4)
増幅放電によってシードレーザ光を増幅する増幅放電回路を有し、シードレーザ光を増幅して出射レーザ光を出射する増幅器と、
第1のトリガ信号を出力するレーザコントローラと、
前記第1のトリガ信号を受信し、前記オシレータ放電回路に印加される充電電圧に基づく第1の遅れ時間が前記第1のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す第2のトリガ信号を、前記オシレータ放電回路に出力する第1のジッタ補正回路と、
前記第1のトリガ信号を受信し、前記増幅放電回路に印加される充電電圧に基づく第2の遅れ時間が前記第1のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す第3のトリガ信号を出力する第2のジッタ補正回路と、
第3の遅れ時間を設定し、前記第3のトリガ信号を受信し、前記第3の遅れ時間が前記第3のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す第4のトリガ信号を、前記増幅放電回路に出力する遅延回路と、
を具備する注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置。 An oscillator that has an oscillator discharge circuit that excites laser gas by an oscillator discharge, and generates a seed laser beam with a narrowed wavelength by oscillation;
An amplifier having an amplification discharge circuit for amplifying the seed laser light by amplified discharge, amplifying the seed laser light and emitting an emitted laser light;
A laser controller that outputs a first trigger signal;
Receiving the first trigger signal, a second trigger signal indicating a timing at which a first delay time based on a charging voltage applied to the oscillator discharge circuit has elapsed since the reception of the first trigger signal; A first jitter correction circuit for outputting to the oscillator discharge circuit;
Receiving the first trigger signal, and outputting a third trigger signal indicating a timing at which a second delay time based on a charging voltage applied to the amplification / discharge circuit has elapsed since the reception of the first trigger signal; A second jitter correction circuit,
A third delay time is set, the third trigger signal is received, and a fourth trigger signal indicating the timing at which the third delay time has elapsed since the reception of the third trigger signal is amplified. A delay circuit that outputs to the discharge circuit;
An injection-locked or MOPA laser device.
増幅放電を検出し、増幅放電検出信号を出力する増幅放電検出器と、
前記オシレータ放電検出信号と前記増幅放電検出信号とを受信して、前記オシレータ放電検出信号と前記増幅放電検出信号との時間差を測定し、シードレーザ光の発光から出射レーザ光の発光まで、或いは、オシレータ放電の開始から増幅放電の開始までの最適遅れ時間と、前記時間差とのずれ量を算出し、前記ずれ量を前記遅延回路に出力する遅延時間補正回路と、
をさらに具備し、
前記遅延回路は、前記ずれ量に基づいて前記第3の遅れ時間を設定する、
請求項1記載の注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置。 An oscillator discharge detector that detects an oscillator discharge and outputs an oscillator discharge detection signal;
An amplified discharge detector that detects the amplified discharge and outputs an amplified discharge detection signal;
Receiving the oscillator discharge detection signal and the amplified discharge detection signal, measuring the time difference between the oscillator discharge detection signal and the amplified discharge detection signal, from the emission of the seed laser light to the emission of the emitted laser light, or A delay time correction circuit that calculates an amount of deviation between the optimum delay time from the start of oscillator discharge to the start of amplified discharge and the time difference, and outputs the amount of deviation to the delay circuit;
Further comprising
The delay circuit sets the third delay time based on the shift amount;
The injection-locked or MOPA laser device according to claim 1 .
前記増幅放電回路の特性の変化に基づいて、前記第2のジッタ補正回路を補正する第2のドリフト補正回路と、
をさらに具備する請求項1又は請求項2記載の注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置。 A first drift correction circuit that corrects the first jitter correction circuit based on a change in characteristics of the oscillator discharge circuit;
A second drift correction circuit for correcting the second jitter correction circuit based on a change in characteristics of the amplified discharge circuit;
The injection-locked or MOPA laser device according to claim 1 or 2, further comprising:
前記第2のジッタ補正回路は、前記増幅放電回路に印加される充電電圧の逆数に基づく前記第2の遅れ時間が前記第1のトリガ信号の受信時から経過したタイミングを示す前記第3のトリガ信号を出力する、
請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の注入同期式又はMOPA方式のレーザ装置。 The first jitter correction circuit includes the second trigger indicating a timing at which the first delay time based on the reciprocal of the charging voltage applied to the oscillator discharge circuit has elapsed since the reception of the first trigger signal. Output signal,
The second jitter correction circuit includes the third trigger indicating a timing at which the second delay time based on the reciprocal of the charging voltage applied to the amplification / discharge circuit has elapsed since the reception of the first trigger signal. Output signal,
The injection-locked or MOPA laser device according to any one of claims 1 to 3 .
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