本公開涉及一種生成脈沖激光束的固體激光系統(tǒng)和曝光裝置用激光裝置。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體集成電路的微細(xì)化、高集成化，在半導(dǎo)體曝光裝置中，對(duì)分辨力提出了更高的要求(在下文中，將半導(dǎo)體曝光裝置僅稱為“曝光裝置”)。因此，正在推進(jìn)從曝光用光源輸出的光的短波長(zhǎng)化。在曝光用光源中，使用氣體激光裝置來代替以往的水銀燈?，F(xiàn)在，作為曝光用的氣體激光裝置，使用輸出波長(zhǎng)為248nm的紫外線的krf準(zhǔn)分子激光裝置、以及輸出波長(zhǎng)為193.4nm的紫外線的arf準(zhǔn)分子激光裝置。

作為現(xiàn)在的曝光技術(shù)，如下的液浸曝光已被投入實(shí)際使用：通過將曝光裝置側(cè)的投影透鏡與晶片之間的間隙用液體充滿，來改變?cè)撻g隙的折射率，從而使曝光用光源的外觀波長(zhǎng)短波長(zhǎng)化。在將arf準(zhǔn)分子激光裝置作為曝光用光源使用、且進(jìn)行液浸曝光的情況下，對(duì)晶片照射在水中的波長(zhǎng)為134nm的紫外光。該技術(shù)稱為arf液浸曝光。arf液浸曝光也被稱為arf液浸光刻。

因?yàn)閗rf、arf準(zhǔn)分子激光裝置的自然振蕩的光譜線寬度約為350～400pm、比較寬，所以由曝光裝置側(cè)的投影透鏡縮小投影在晶片上的激光束(紫外線光)產(chǎn)生色差，分辨力降低。為此，有必要使從氣體激光裝置輸出的激光束的光譜線寬度變窄直至色差可以忽略不計(jì)。光譜線寬度也被稱為頻譜寬度。因此，在氣體激光裝置的激光諧振器內(nèi)設(shè)置具有譜線窄化元件的譜線窄化模塊(linenarrowmodule)，并且通過該譜線窄化模塊實(shí)現(xiàn)頻譜寬度的譜線窄化。再有，譜線窄化元件也可以是標(biāo)準(zhǔn)具(etalon)、光柵等。像這樣頻譜寬度變窄的激光裝置稱為譜線窄化激光裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-298083號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2013/0170508號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)3：美國(guó)專利第7593440號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)4：美國(guó)專利第7999915號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)5：美國(guó)專利第7970024號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)6：美國(guó)專利第8416831號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)7：日本特開2013-222173號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)8：美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2013/0279526號(hào)說明書

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的固體激光系統(tǒng)可以具備：第一固體激光裝置，輸出基于第一種子光生成的第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束；第二固體激光裝置，輸出基于第二種子光生成的第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，供第一脈沖激光束和第二脈沖激光束射入，并且輸出由第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng)通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)的第三脈沖激光束；波長(zhǎng)檢測(cè)部，檢測(cè)第三波長(zhǎng)的值；以及波長(zhǎng)控制部，在目標(biāo)波長(zhǎng)的值與由波長(zhǎng)檢測(cè)部檢出的第三波長(zhǎng)的值之差的絕對(duì)值小于等于所定值的情況下，控制第一固體激光裝置來改變第一波長(zhǎng)；在絕對(duì)值大于所定值的情況下，控制第二固體激光裝置來改變第二波長(zhǎng)。

本公開的曝光裝置用激光裝置可以具備：第一固體激光裝置，輸出基于第一種子光生成的第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束；第二固體激光裝置，輸出基于第二種子光生成的第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，供第一脈沖激光束和第二脈沖激光束射入，并且輸出由第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng)通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)的第三脈沖激光束；波長(zhǎng)檢測(cè)部，檢測(cè)第三波長(zhǎng)的值；波長(zhǎng)控制部，在目標(biāo)波長(zhǎng)的值與由波長(zhǎng)檢測(cè)部檢出的第三波長(zhǎng)的值之差的絕對(duì)值小于等于所定值的情況下，控制第一固體激光裝置來改變第一波長(zhǎng)；在絕對(duì)值大于所定值的情況下，控制第二固體激光裝置來改變第二波長(zhǎng)；以及放大器，設(shè)置在第三脈沖激光束的光路上。

附圖說明

在下文中，參照附圖對(duì)僅作為例子的本公開的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。

[圖1]圖1概略地表示包含比較例的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖2]圖2概略地表示包含第一實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖3]圖3是表示由圖2所示的曝光裝置用激光裝置的波長(zhǎng)控制部進(jìn)行控制的流程的一個(gè)例子的主要流程圖。

[圖4]圖4是表示圖3所示的主要流程圖的步驟s102的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

[圖5]圖5是表示圖3所示的主要流程圖的步驟s107的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

[圖6]圖6是表示圖3所示的主要流程圖的步驟s108的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

[圖7]圖7是表示圖6所示的流程圖的步驟s145的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

[圖8]圖8概略地表示第一實(shí)施方式的第一變形例的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖9]圖9概略地表示第一實(shí)施方式的第二變形例的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖10]圖10概略地表示第二實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖11]圖11是表示，在圖10所示的曝光裝置用激光裝置中，檢測(cè)第三波長(zhǎng)的值的處理的流程圖。

[圖12]圖12概略地表示第三實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)例子。

[圖13]圖13是表示由圖12所示的曝光裝置用激光裝置的波長(zhǎng)控制部進(jìn)行控制的流程的一個(gè)例子的主要流程圖。

[圖14]圖14是表示圖13所示的主要流程圖的步驟s102a的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

[圖15]圖15是表示圖13所示的主要流程圖的步驟s107a的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

[圖16]圖16是將圖6所示的流程圖的步驟s145的處理適用于圖12所示的曝光裝置用激光裝置的情況的流程圖。

[圖17]圖17概略地表示外部諧振器型半導(dǎo)體激光器的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖18]圖18概略地表示分布反饋半導(dǎo)體激光器的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖19]圖19表示圖18所示的分布反饋半導(dǎo)體激光器的溫度與振蕩波長(zhǎng)的關(guān)系的一個(gè)例子。

[圖20]圖20概略地表示波長(zhǎng)監(jiān)視器(monitor)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

[圖21]圖21表示用圖20所示的波長(zhǎng)監(jiān)視器檢出的干涉條紋的位置與光強(qiáng)度的關(guān)系的一個(gè)例子。

[圖22]圖22表示控制部的硬件環(huán)境的一個(gè)例子。

具體實(shí)施方式

<內(nèi)容>

[1.概要]

[2.比較例](包含固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置)

2.1結(jié)構(gòu)(圖1)

2.2動(dòng)作

2.3課題

[3.第一實(shí)施方式](包含固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置)

3.1結(jié)構(gòu)(圖2)

3.2動(dòng)作(圖3～圖7)

3.3作用

3.4變形例

3.4.1第一變形例(圖8)

3.4.2第二變形例(圖9)

[4.第二實(shí)施方式](包含固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置)

4.1結(jié)構(gòu)(圖10)

4.2動(dòng)作(圖11)

4.3作用

[5.第三實(shí)施方式](包含固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置)

5.1結(jié)構(gòu)(圖12)

5.2動(dòng)作(圖13～圖16)

5.3作用

[6.波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器]

6.1精細(xì)(fine)波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器(圖17)

6.1.1結(jié)構(gòu)

6.1.2動(dòng)作

6.2粗(coarse)波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器(圖18、圖19)

6.2.1結(jié)構(gòu)

6.2.2動(dòng)作

[7.波長(zhǎng)監(jiān)視器](圖20、圖21)

7.1結(jié)構(gòu)

7.2動(dòng)作

[8.控制部的硬件環(huán)境](圖22)

[9.其他]

以下，對(duì)本公開的實(shí)施方式，一邊參照附圖一邊進(jìn)行詳細(xì)說明。以下所述的實(shí)施方式表示本公開的幾個(gè)例子，并不限定本公開的內(nèi)容。另外，在各個(gè)實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作并不是全部為本公開的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作所必須的。再有，對(duì)于同樣的構(gòu)成要素附加同樣的參考符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。

[1.概要]

本公開例如涉及生成脈沖激光束的固體激光系統(tǒng)和曝光裝置用激光裝置。

[2.比較例]

首先，對(duì)包含比較例的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置進(jìn)行說明，該比較例是相對(duì)本公開的實(shí)施方式來說的。

作為曝光裝置用激光裝置，可以是包含mo(主振蕩器)和po(功率振蕩器)的結(jié)構(gòu)。在這樣的曝光裝置用激光裝置中，對(duì)于mo和po，可以使用將準(zhǔn)分子激光氣體作為激光介質(zhì)的激光器。然而，從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行著將mo作為固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置的開發(fā)，該固體激光系統(tǒng)由非線性晶體與固體激光器組合而成并輸出紫外光的脈沖激光束。在下文中，對(duì)包含這樣的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行說明。

(2.1結(jié)構(gòu))

圖1概略地表示相對(duì)本公開的實(shí)施方式的比較例的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

曝光裝置用激光裝置可以具備：固體激光系統(tǒng)1，放大器2，激光控制部3，波長(zhǎng)控制部6，同步控制部7，波長(zhǎng)監(jiān)視器60，以及高反射鏡91、92。

固體激光系統(tǒng)1可以包含第一固體激光裝置11、第二固體激光裝置12、同步電路部13、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15、高反射鏡16和分色鏡(dichroicmirror)17。

第一固體激光裝置11可以構(gòu)成為：通過分色鏡17向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出基于第一種子光生成的第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束71a。第一波長(zhǎng)可以是約257.5nm。第一固體激光裝置11可以包含：第一半導(dǎo)體激光器200、光學(xué)快門23、光束分離器24、第一光纖放大器25、光束分離器26和固體放大器27。第一固體激光裝置11另外也可以包含：非線性晶體的lbo(lib3o5)晶體21和clbo(cslib6o10)晶體22、第一cw(連續(xù)波)激勵(lì)半導(dǎo)體激光器51和第二cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器52。光學(xué)快門23可以是例如eo(electrooptical)普克耳斯盒(pockelscell)與偏光鏡組合的結(jié)構(gòu)。

第一半導(dǎo)體激光器200可以是進(jìn)行cw振蕩、且輸出波長(zhǎng)約為1030nm的第一種子光的分布反饋半導(dǎo)體激光器。第一半導(dǎo)體激光器200也可以是單縱模且可以在波長(zhǎng)約1030nm附近改變振蕩波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器。在第一半導(dǎo)體激光器200上，也可以設(shè)置有接收來自波長(zhǎng)控制部6的設(shè)定波長(zhǎng)λ1的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。并且，也可以設(shè)置有從波長(zhǎng)控制部6向激光控制部3輸出各種數(shù)據(jù)、控制信號(hào)的信號(hào)線。

第二固體激光裝置12可以構(gòu)成為：通過高反射鏡16和分色鏡17向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出基于第二種子光生成的第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束71b。第二波長(zhǎng)可以是約1554nm。第二固體激光裝置12可以包含：第二半導(dǎo)體激光器400、半導(dǎo)體光放大器(soa：semiconductoropticalamplifier)41、第二光纖放大器42、光束分離器43和第三cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器53。

第二半導(dǎo)體激光器400也可以是以單縱模進(jìn)行cw振蕩、且輸出波長(zhǎng)約為1554nm的第二種子光的分布反饋半導(dǎo)體激光器。

高反射鏡16可以配置為：使從第二固體激光裝置12輸出的第二脈沖激光束71b高反射，并且射入分色鏡17。分色鏡17可以涂覆有使第一脈沖激光束71a高透射、且使第二脈沖激光束71b高反射的膜。分色鏡17可以配置為：使第一脈沖激光束71a和第二脈沖激光束71b以彼此的光路軸大體上一致的狀態(tài)射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15。

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以構(gòu)成為：使第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束71a和第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束71b大致同時(shí)射入。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15也可以構(gòu)成為：輸出由第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng)通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)λ3的第三脈沖激光束71c。第三波長(zhǎng)λ3可以是約193.4nm。

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以包含為非線性晶體的2個(gè)clbo晶體18、19。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15另外也可以包含分色鏡81、分色鏡82和高反射鏡83。在脈沖激光束的光路上，可以從上游向下游側(cè)依次配置有：clbo晶體18、分色鏡81和clbo晶體19。

對(duì)clbo晶體18，可以射入作為第一和第二入射光的波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a和波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b。clbo晶體18可以取波長(zhǎng)約257.5nm與波長(zhǎng)約1554nm的和頻，并且輸出作為所定波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光的波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束。clbo晶體18另外也可以輸出波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a和波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b。

對(duì)clbo晶體19，可以射入作為第一和第二入射光的波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b和波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束。clbo晶體19可以取波長(zhǎng)約1554nm與波長(zhǎng)約220.9nm的和頻，并且輸出作為所定波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光的第三波長(zhǎng)λ3即波長(zhǎng)約193.4nm的第三脈沖激光束71c。

分色鏡81可以涂覆有使波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a高反射、且使波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b和波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束高透射的膜。

分色鏡82可以配置為：使從clbo晶體19輸出的3個(gè)脈沖激光束中的波長(zhǎng)約為1554nm和波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束高透射，波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c高反射。

高反射鏡83可以配置為：波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出。

激光控制部3可以用未圖示的信號(hào)線與第一半導(dǎo)體激光器200和第二半導(dǎo)體激光器400以及第一cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器51、第二cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器52和第三cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器53連接。

高反射鏡91可以配置為：波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c通過波長(zhǎng)監(jiān)視器60射入高反射鏡92。

波長(zhǎng)監(jiān)視器60可以包含分光器61和光束分離器62。光束分離器62可以配置為：使波長(zhǎng)約為193.4nm的第三波長(zhǎng)λ3的第三脈沖激光束71c的一部分反射，并且該反射光射入分光器61。分光器61可以是測(cè)量第三波長(zhǎng)λ3的標(biāo)準(zhǔn)具(etalon)型分光器。

放大器2可以包含：放大器控制部30、充電器31、觸發(fā)補(bǔ)正器32、包括開關(guān)33的脈沖電源模塊(ppm)34、腔室35、部分反射鏡36和輸出耦合鏡37。

腔室35可以設(shè)置有窗口39a、39b。在腔室35中，可以有包含例如ar氣、f2氣和ne氣的激光氣體。在腔室35中，也可以配置1對(duì)放電電極38。1對(duì)放電電極38可以連接于ppm34的輸出端子。

在放大器2中，也可以構(gòu)成有包含部分反射鏡36與輸出耦合鏡37的光諧振器。在部分反射鏡36的、例如由透射波長(zhǎng)約為193.4nm的光的caf2晶體構(gòu)成的基板上，可以涂覆有反射率為70～90％的部分反射膜。在輸出耦合鏡37的、例如由透射波長(zhǎng)約為193.4nm的光的caf2晶體構(gòu)成的基板上，可以涂覆有反射率為10～20％的部分反射膜。

再有，在圖1中，雖然表示了配置有作為放大器2的法布里-珀羅諧振器(fabry-perotresonator)的例子；但是并不限定于這個(gè)例子，例如，也可以配置環(huán)形諧振器，也可以配置用于構(gòu)成多程放大的鏡子。

對(duì)同步控制部7，可以通過激光控制部3從作為外部裝置的曝光裝置4供給振蕩觸發(fā)信號(hào)tr0，該振蕩觸發(fā)信號(hào)tr0指示固體激光系統(tǒng)1的脈沖激光束的生成定時(shí)。另外，對(duì)波長(zhǎng)控制部6，可以通過激光控制部3從曝光裝置4供給信號(hào)，該信號(hào)表示固體激光系統(tǒng)1的脈沖激光束的目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值。曝光裝置4也可以包含曝光裝置控制部5。表示目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值的信號(hào)和振蕩觸發(fā)信號(hào)tr0也可以從曝光裝置4的曝光裝置控制部5提供。并且，在曝光裝置控制部5與激光控制部3之間，也可以有收發(fā)各種數(shù)據(jù)、信號(hào)的信號(hào)線。

同步控制部7可以構(gòu)成為：根據(jù)振蕩觸發(fā)信號(hào)tr0生成第一觸發(fā)信號(hào)tr1，并且向同步電路部13輸出第一觸發(fā)信號(hào)tr1。另外，同步控制部7也可以構(gòu)成為：根據(jù)振蕩觸發(fā)信號(hào)tr0生成第二觸發(fā)信號(hào)tr2，并且通過放大器控制部30向觸發(fā)補(bǔ)正器32輸出第二觸發(fā)信號(hào)tr2。

同步電路部13可以構(gòu)成為：根據(jù)來自同步控制部7的第一觸發(fā)信號(hào)tr1，向第一固體激光裝置11的光學(xué)快門23和第二固體激光裝置12的半導(dǎo)體光放大器41輸出所定的觸發(fā)信號(hào)。

(2.2動(dòng)作)

波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3從曝光裝置控制部5接收表示目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值的信號(hào)。波長(zhǎng)控制部6可以向第一半導(dǎo)體激光器200發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ1的數(shù)據(jù)，并且使第一半導(dǎo)體激光器200發(fā)生cw振蕩；以使第三脈沖激光束71c以目標(biāo)波長(zhǎng)λt從固體激光系統(tǒng)1輸出。

激光控制部3可以根據(jù)來自曝光裝置控制部5的振蕩準(zhǔn)備信號(hào)，使輸出第一和第二cw激發(fā)光的第一和第二cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器51、52，第二半導(dǎo)體激光器400，以及輸出第三cw激發(fā)光的第三cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器53發(fā)生cw振蕩。

同步控制部7如果通過激光控制部3從曝光裝置控制部5接收振蕩觸發(fā)信號(hào)tr0，那么可以控制第一觸發(fā)信號(hào)tr1和第二觸發(fā)信號(hào)tr2的延遲時(shí)間。該延遲時(shí)間可以控制為：1對(duì)放電電極38與從固體激光系統(tǒng)1輸出的第三脈沖激光束71c注入放大器2的光諧振器同步、進(jìn)行放電。

在第一固體激光裝置11中，可以從第一半導(dǎo)體激光器200輸出波長(zhǎng)約為1030nm的cw振蕩光作為第一種子光。波長(zhǎng)約為1030nm的cw振蕩的第一種子光可以根據(jù)來自同步電路部13的所定的觸發(fā)信號(hào)，由光學(xué)快門23修整成脈沖狀。其次，從光學(xué)快門23輸出的脈沖狀的第一種子光和來自第一cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器51的第一cw激發(fā)光，可以通過光束分離器24射入第一光纖放大器25。因此，第一種子光可以在第一光纖放大器25中被放大。其次，由第一光纖放大器25放大的第一種子光和來自第二cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器52的第二cw激發(fā)光，通過光束分離器26射入固體放大器27，由此第一種子光可以在固體放大器27中被放大。其次，通過lbo晶體21和clbo晶體22，可以從由固體放大器27放大的第一種子光生成波長(zhǎng)約為257.5nm的四次諧波光。因此，可以從第一固體激光裝置11輸出波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a。

另一方面，在第二固體激光裝置12中，可以從第二半導(dǎo)體激光器400輸出波長(zhǎng)約為1554nm的cw振蕩光作為第二種子光。第二種子光可以根據(jù)來自同步電路部13的所定的觸發(fā)信號(hào)，由半導(dǎo)體光放大器41放大成脈沖狀。其次，從半導(dǎo)體光放大器41輸出的脈沖狀的第二種子光和來自第三cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器53的第三cw激發(fā)光，可以通過光束分離器43射入第二光纖放大器42。因此，第二種子光可以在第二光纖放大器42中被放大。因此，可以從第二固體激光裝置12輸出波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b。

在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15中，第一和第二脈沖激光束71a、71b可以通過分色鏡17大致同時(shí)射入clbo晶體18，并且第一和第二脈沖激光束71a、71b可以在clbo晶體18上重疊。在clbo晶體18中，可以取波長(zhǎng)約257.5nm與波長(zhǎng)約1554nm的和頻，生成波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束。

在分色鏡81中，可以使波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a高反射。另外，在分色鏡81中，可以使波長(zhǎng)約為1554nm和波長(zhǎng)約為220.9nm的2個(gè)脈沖激光束高透射，并且使這2個(gè)脈沖激光束射入clbo晶體19。

在clbo晶體19中，可以取波長(zhǎng)約220.9nm與波長(zhǎng)約1554nm的和頻，生成波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c。從clbo晶體19可以輸出波長(zhǎng)約為220.9nm、波長(zhǎng)約為1554nm和波長(zhǎng)約為193.4nm的3個(gè)脈沖激光束。

在分色鏡82中，可以使從clbo晶體19輸出的3個(gè)脈沖激光束中的波長(zhǎng)約為1554nm和波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束高透射。另外，在分色鏡82中，可以使波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c高反射。波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c可以通過高反射鏡83從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出。

從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c，可以通過高反射鏡91射入波長(zhǎng)監(jiān)視器60。在波長(zhǎng)監(jiān)視器60中，可以通過光束分離器62，使第三脈沖激光束71c的一部分向分光器61反射，并且使第三脈沖激光束71c的其他光透射、并向高反射鏡92輸出。由高反射鏡92反射的第三脈沖激光束71c可以射入放大器2的部分反射鏡36。

在波長(zhǎng)監(jiān)視器60中，可以檢測(cè)射入分光器61的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的值。波長(zhǎng)監(jiān)視器60可以將在分光器61中檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值的數(shù)據(jù)向波長(zhǎng)控制部6輸出。波長(zhǎng)控制部6可以控制第一半導(dǎo)體激光器200的設(shè)定波長(zhǎng)λ1，從而控制第一半導(dǎo)體激光器200的振蕩波長(zhǎng)；以使在波長(zhǎng)監(jiān)視器60中檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值與目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值之差δλ的絕對(duì)值接近于0。因此，第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以接近由曝光裝置4指示的目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

來自同步控制部7的第二觸發(fā)信號(hào)tr2可以輸入放大器控制部30。另外，第二觸發(fā)信號(hào)tr2也可以通過放大器控制部30和觸發(fā)補(bǔ)正器32輸入ppm34的開關(guān)33。

第三脈沖激光束71c可以作為種子光，注入包含輸出耦合鏡37和部分反射鏡36的放大器2的光諧振器中。與該注入同步，在放大器2的腔室35內(nèi)，可以使用1對(duì)放電電極38的放電形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。在這里，觸發(fā)補(bǔ)正器32也可以調(diào)整ppm34的開關(guān)33的切換定時(shí)，以使來自固體激光系統(tǒng)1的波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c在放大器2中有效地放大。其結(jié)果是：可以通過放大器2的光諧振器放大振蕩，從輸出耦合鏡37輸出放大的脈沖激光束。

如上所述，可以將從固體激光系統(tǒng)1輸出的波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c在放大器2中進(jìn)一步放大，并且向曝光裝置4輸出。

(2.3課題)

在曝光裝置用激光裝置中，可能需要改變脈沖激光束的波長(zhǎng)，以便能夠用脈沖激光束的波長(zhǎng)補(bǔ)正起因于晶片的起伏的焦點(diǎn)位置的變化和氣壓的變化。在這種情況下，可能需要快速改變窄波長(zhǎng)范圍的功能，和以大氣壓變化的速度改變寬波長(zhǎng)范圍的功能。在快速改變窄波長(zhǎng)范圍的情況下，例如可能要求以未滿100ms的時(shí)間改變0.4pm左右的波長(zhǎng)范圍的性能。在以大氣壓變化的速度改變寬波長(zhǎng)范圍的情況下，例如可能要求以大氣壓變化的速度改變193.3nm～193.45nm左右的波長(zhǎng)范圍的性能。

然而，在將mo作為由非線性晶體與固體激光器組合而成并輸出紫外光的脈沖激光束的固體激光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，搭載上述功能可能有困難。具體地說，在分布反饋半導(dǎo)體激光器中，因?yàn)橛冒雽?dǎo)體的溫度控制振蕩波長(zhǎng)，所以在窄波長(zhǎng)范圍，快速高精度地控制振蕩波長(zhǎng)有困難。并且，在寬波長(zhǎng)范圍，如果改變波長(zhǎng)，那么非線性晶體中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率有可能下降。

[3.第一實(shí)施方式]

其次，對(duì)包含本公開的第一實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置進(jìn)行說明。再有，在下文中，對(duì)與包含上述圖1所示的比較例的固體激光系統(tǒng)1的曝光裝置用激光裝置的構(gòu)成要素大致相同的部分，附加同一符號(hào)，并適當(dāng)省略其說明。

(3.1結(jié)構(gòu))

圖2概略地表示包含本公開的第一實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)1a的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

在本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置中，可以具備固體激光系統(tǒng)1a，來代替圖1所示的比較例的結(jié)構(gòu)的固體激光系統(tǒng)1。另外，本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置可以具備：配置在放大器2與曝光裝置4之間的光路上的射出口擋板8。

在固體激光系統(tǒng)1a中，第一固體激光裝置11可以包含第一半導(dǎo)體激光器20，來代替第一半導(dǎo)體激光器200。第一半導(dǎo)體激光器20可以是，能夠改變精細(xì)波長(zhǎng)、例如能夠快速改變0.4pm左右的窄波長(zhǎng)范圍的外部諧振器型半導(dǎo)體激光器。

在固體激光系統(tǒng)1a中，第二固體激光裝置12可以包含第二半導(dǎo)體激光器40，來代替第二半導(dǎo)體激光器400。第二半導(dǎo)體激光器40可以是，能夠改變粗波長(zhǎng)、例如能夠以大氣壓變化的速度改變193.3nm～193.45nm左右的寬波長(zhǎng)范圍的分布反饋半導(dǎo)體激光器。

因此，在固體激光系統(tǒng)1a中，從第一固體激光裝置11輸出的第一脈沖激光束71a的波長(zhǎng)可變范圍可以比從第二固體激光裝置12輸出的第二脈沖激光束71b的波長(zhǎng)可變范圍小。另外，從第一固體激光裝置11輸出的第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變速度可以比從第二固體激光裝置12輸出的第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變速度快。

在固體激光系統(tǒng)1a中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以進(jìn)一步包含：分色鏡84，第一光傳感器93，第二光傳感器94，以及第一和第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191、192。

第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191可以是使射入clbo晶體18的入射光的入射角度θ1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192可以是使射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。第一和第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191、192的旋轉(zhuǎn)角度可以由波長(zhǎng)控制部6控制。

第一光傳感器93可以配置在具有與波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束不同的波長(zhǎng)的脈沖激光束的光路上，該波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束是通過clbo晶體18產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光。第一光傳感器93例如可以配置在由分色鏡81反射的波長(zhǎng)約為257.5nm的脈沖激光束的光路上，檢測(cè)波長(zhǎng)約為257.5nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度。用于表示由第一光傳感器93檢測(cè)出的檢出值的信號(hào)，可以向波長(zhǎng)控制部6輸出。第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191的旋轉(zhuǎn)角度可以由波長(zhǎng)控制部6控制，以使由第一光傳感器93檢測(cè)出的檢出值變得更小。

分色鏡84可以配置在透過分色鏡82的波長(zhǎng)約為1554nm和波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束的光路上。分色鏡84也可以配置為：使波長(zhǎng)約為1554nm的波長(zhǎng)約為220.9nm高透射，并且使波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束高反射。

第二光傳感器94可以配置在具有與波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c不同的波長(zhǎng)的脈沖激光束的光路上，該波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c是通過clbo晶體19產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光。第二光傳感器94例如可以配置在透過分色鏡82、84的波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束的光路上，檢測(cè)波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度。用于表示由第二光傳感器94檢測(cè)出的檢出值的信號(hào)，可以向波長(zhǎng)控制部6輸出。第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192的旋轉(zhuǎn)角度可以由波長(zhǎng)控制部6控制，以使由第二光傳感器94檢測(cè)出的檢出值變得更小。

其他結(jié)構(gòu)可以與圖1所示的曝光裝置用激光裝置大致相同。

(3.2動(dòng)作)

波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3從曝光裝置控制部5接收表示目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值的信號(hào)。波長(zhǎng)控制部6也可以向第一半導(dǎo)體激光器20發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ1的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。另外，波長(zhǎng)控制部6也可以向第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ2的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ20的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。于是，波長(zhǎng)控制部6可以使第一半導(dǎo)體激光器20和第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)生cw振蕩。

其結(jié)果是：可以從第一固體激光裝置11輸出波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a；另外，也可以從第二固體激光裝置12輸出波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b。

第一脈沖激光束71a和第二脈沖激光束71b可以射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以輸出由波長(zhǎng)約257.5nm和波長(zhǎng)約1554nm通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)λ3即波長(zhǎng)約193.4nm的第三脈沖激光束71c。從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的值可以由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢測(cè)。

在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ(＝λ3-λt)的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下，波長(zhǎng)控制部6可以控制第一固體激光裝置11來改變第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)。更具體地說，可以通過控制第一固體激光裝置11的第一半導(dǎo)體激光器20的設(shè)定波長(zhǎng)λ1，來控制第一半導(dǎo)體激光器20的振蕩波長(zhǎng)，從而改變第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)。另外，所定值δλ1例如可以是約0.4pm。其結(jié)果是：從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以快速接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

另一方面，在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ的絕對(duì)值大于所定值δλ1的情況下，波長(zhǎng)控制部6可以控制第二固體激光裝置12來改變第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)。更具體地說，可以通過控制第二固體激光裝置12的第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2，來控制第二半導(dǎo)體激光器40的振蕩波長(zhǎng)，從而改變第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)。

進(jìn)一步說，波長(zhǎng)控制部6也可以通過以使第一光傳感器93的檢出值變得更小、接近極小的方式，控制第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制射入clbo晶體18的入射光的入射角度θ1。其結(jié)果是：clbo晶體18中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率可以變得最大。

其次，波長(zhǎng)控制部6也可以通過以使第二光傳感器94的檢出值變得更小、接近極小的方式，控制第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2。其結(jié)果是：clbo晶體19中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率可以變得最大。

其結(jié)果是：從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt，并且可以抑制非線性晶體的clbo晶體18、19中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的下降。

另外，可以分別多次反復(fù)進(jìn)行下列處理：根據(jù)由上述波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢測(cè)出的第三波長(zhǎng)λ3的檢出結(jié)果的波長(zhǎng)優(yōu)化處理，以及根據(jù)第一和第二光傳感器93、94的檢出結(jié)果的射入非線性晶體的入射光的入射角度的優(yōu)化處理。

其次，參照?qǐng)D3至圖7，說明由波長(zhǎng)控制部6進(jìn)行的控制動(dòng)作的更加具體的例子。

圖3是表示由本實(shí)施方式的波長(zhǎng)控制部6進(jìn)行控制的流程的一個(gè)例子的主要流程圖。

首先，波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3向曝光裝置控制部5輸出波長(zhǎng)ng信號(hào)(步驟s101)，使射出口擋板8關(guān)閉。其次，波長(zhǎng)控制部6可以使用于進(jìn)行固體激光系統(tǒng)1a的初始設(shè)定的起始調(diào)整振蕩發(fā)生(步驟s102)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過波長(zhǎng)監(jiān)視器60進(jìn)行固體激光系統(tǒng)1a的振蕩波長(zhǎng)即從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的檢測(cè)(步驟s103)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3從曝光裝置控制部5接收表示目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值的信號(hào)(步驟s104)。其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，計(jì)算目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ(步驟s105)。

δλ＝λ3-λt

其次，波長(zhǎng)控制部6可以判斷是否滿足|δλ|≤δλ1的條件即δλ的絕對(duì)值是否小于等于所定值δλ1(步驟s106)。

在判斷為滿足|δλ|≤δλ1的條件即δλ的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下(步驟s106：y)，其次，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行控制第一固體激光裝置11的波長(zhǎng)的處理(步驟s107)。

另一方面，在判斷為沒有滿足|δλ|≤δλ1的條件即δλ的絕對(duì)值大于所定值δλ1的情況下(步驟s106：n)，其次，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行控制第二固體激光裝置12的波長(zhǎng)的處理(步驟s108)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過波長(zhǎng)監(jiān)視器60進(jìn)行固體激光系統(tǒng)1a的振蕩波長(zhǎng)即從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的檢測(cè)(步驟s109)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以判斷是否滿足|δλ|≤δλr的條件即δλ的絕對(duì)值是否小于等于所定允許值δλr(步驟s110)。在判斷為沒有滿足|δλ|≤δλr的條件的情況下(步驟s110：n)，其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3向曝光裝置控制部5輸出波長(zhǎng)ng信號(hào)(步驟s111)，仍然關(guān)閉射出口擋板8。之后，波長(zhǎng)控制部6可以返回至步驟s106的處理。

另一方面，在判斷為滿足|δλ|≤δλr的條件的情況下(步驟s110：y)，其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3向曝光裝置控制部5輸出波長(zhǎng)ok信號(hào)(步驟s112)，打開射出口擋板8。其次，波長(zhǎng)控制部6可以判斷是否變更了目標(biāo)波長(zhǎng)λt(步驟s113)。在判斷為變更了目標(biāo)波長(zhǎng)λt的情況下(步驟s113：y)，其次，波長(zhǎng)控制部6可以輸出波長(zhǎng)ng信號(hào)(步驟s114)，關(guān)閉射出口擋板8。之后，可以返回至步驟s104的處理。

在判斷為沒有變更目標(biāo)波長(zhǎng)λt的情況下(步驟s113：n)，其次，波長(zhǎng)控制部6可以判斷是否中止波長(zhǎng)控制(步驟s115)。在不中止波長(zhǎng)控制的情況下(步驟s115：n)，波長(zhǎng)控制部6可以返回至步驟s107的處理。在中止波長(zhǎng)控制的情況下(步驟s115：y)，波長(zhǎng)控制部6可以結(jié)束主要的處理。

圖4是表示圖3所示的主要流程圖的步驟s102的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行作為固體激光系統(tǒng)1a的起始調(diào)整振蕩的圖4所示的處理。

首先，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行初始參數(shù)的設(shè)定(步驟s121)。初始參數(shù)的設(shè)定可以如下列式所示，包含設(shè)定波長(zhǎng)λ1、λ2和入射角度θ1、θ2的設(shè)定。

λ1＝λ10，λ2＝λ20

θ1＝θ10，θ2＝θ20

也就是說，波長(zhǎng)控制部6可以將第一半導(dǎo)體激光器20的設(shè)定波長(zhǎng)λ1設(shè)定為初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10，并且將第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2設(shè)定為初始設(shè)定波長(zhǎng)λ20。另外，可以將射入clbo晶體18的入射光的入射角度θ1設(shè)定為θ10，并且將射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2設(shè)定為θ20。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以向第一半導(dǎo)體激光器20發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ1的數(shù)據(jù)(步驟s122)。其次，波長(zhǎng)控制部6也可以向第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ2的數(shù)據(jù)(步驟s123)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行控制，以便通過控制第一和第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191、192的旋轉(zhuǎn)角度，使分別射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15的2個(gè)clbo晶體18、19的入射光的入射角度為θ1、θ2(步驟s124)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3使第一和第二半導(dǎo)體激光器20、40發(fā)生cw振蕩(步驟s125)。因此，可以從第一半導(dǎo)體激光器20輸出作為第一種子光的設(shè)定波長(zhǎng)λ1的cw激光束。另外，也可以從第二半導(dǎo)體激光器40輸出作為第二種子光的設(shè)定波長(zhǎng)λ2的cw激光束。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過使第一和第二觸發(fā)信號(hào)tr1、tr2以所定的重復(fù)頻率從同步控制部7輸出，來進(jìn)行初始的調(diào)整脈沖振蕩(步驟s126)。之后，可以返回至圖3的主要流程。

圖5是表示圖3所示的主要流程圖的步驟s107的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行作為控制第一固體激光裝置11的波長(zhǎng)的處理的圖5所示的處理。

波長(zhǎng)控制部6可以從目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ，按照下列式，計(jì)算與目標(biāo)頻率f之差δf(步驟s131)。

δf＝(c/λ3²)·δλ

在這里，c可以是光速。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以由與目標(biāo)頻率f之差δf，按照下列式，計(jì)算設(shè)定波長(zhǎng)λ1與第一半導(dǎo)體激光器20的目標(biāo)波長(zhǎng)之差δλ1(步驟s132)。

δλ1＝(λ1²/c)·δf

其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，計(jì)算第一半導(dǎo)體激光器20的設(shè)定波長(zhǎng)λ1(步驟s133)。

λ1＝λ1+δλ1

其次，波長(zhǎng)控制部6可以向第一半導(dǎo)體激光器20發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ1的數(shù)據(jù)(步驟s134)，并且返回至圖3的主要流程。

圖6是表示圖3所示的主要流程圖的步驟s108的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行作為控制第二固體激光裝置12的波長(zhǎng)的處理的圖6所示的處理。

波長(zhǎng)控制部6可以從目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ，按照下列式，計(jì)算與目標(biāo)頻率f之差δf(步驟s141)。

δf＝(c/λ3²)·δλ

在這里，c可以是光速。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以由與目標(biāo)頻率f之差δf，按照下列式，計(jì)算設(shè)定波長(zhǎng)λ2與第二半導(dǎo)體激光器40的目標(biāo)波長(zhǎng)之差δλ2(步驟s142)。

δλ2＝(λ2²/c)·δf

其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，計(jì)算第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2(步驟s143)。

λ2＝λ2+δλ2

其次，波長(zhǎng)控制部6可以向第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ2的數(shù)據(jù)(步驟s144)。其次，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行，為了抑制波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的下降，而變更分別射入非線性晶體的2個(gè)clbo晶體18、19的入射光的入射角度θ1、θ2的處理(步驟s145)。之后，可以返回至圖3的主要流程。

圖7是表示圖6所示的流程圖的步驟s145的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。

波長(zhǎng)控制部6可以根據(jù)列表數(shù)據(jù)由目標(biāo)波長(zhǎng)λt計(jì)算分別射入2個(gè)clbo晶體18、19的入射光的入射角度θ1、θ2(步驟s151)。波長(zhǎng)控制部6也可以將目標(biāo)波長(zhǎng)λt與分別射入2個(gè)clbo晶體18、19的入射光的入射角度θ1、θ2的關(guān)系作為列表數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)部。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以控制第一和第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191、192，以使入射角度分別為θ1、θ2(步驟s152)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以一邊使第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191在入射角度θ1附近變化，一邊取得多個(gè)第一光傳感器93的檢出值(步驟s153)。其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，求得第一光傳感器93的檢出值為極小時(shí)的入射角度θ1min(步驟s154)。

θ1＝θ1min

其次，波長(zhǎng)控制部6可以控制第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191，以使入射角度為θ1(步驟s155)。

波長(zhǎng)控制部6可以通過以上的步驟s153～s155的處理，進(jìn)行射入clbo晶體18的入射光的入射角度θ1的優(yōu)化。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以一邊使第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192在入射角度θ2附近變化，一邊取得多個(gè)第二光傳感器94的檢出值(步驟s156)。其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，求得第二光傳感器94的檢出值為極小時(shí)的入射角度θ2min(步驟s157)。

θ2＝θ2min

其次，波長(zhǎng)控制部6可以控制第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192，以使入射角度為θ2(步驟s158)，并且返回至圖3的主要流程。

波長(zhǎng)控制部6可以通過以上的步驟s156～s158的處理，進(jìn)行射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2的優(yōu)化。

(3.3作用)

根據(jù)本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置，在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下，可以控制第一半導(dǎo)體激光器20的設(shè)定波長(zhǎng)λ1；在該絕對(duì)值大于所定值δλ1的情況下，可以控制第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2。因此，第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

進(jìn)一步說，在小于等于所定值δλ1的情況下，第三波長(zhǎng)λ3可以快速接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt；在大于所定值δλ1的情況下，也可以以高的轉(zhuǎn)換效率輸出第三脈沖激光束71c。

(3.4變形例)

(3.4.1第一變形例)

在圖2的結(jié)構(gòu)例子中，雖然使用第一光傳感器93檢出波長(zhǎng)約為257.5nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度，并且控制第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191使該光強(qiáng)度變小；但是并不限定于這個(gè)實(shí)施方式。例如，可以使用第一光傳感器93檢出波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度，并且控制第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191使該光強(qiáng)度變小。另外，也可以使用第一光傳感器93檢出通過clbo晶體18產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光即波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度，并且控制第一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)191使該光強(qiáng)度變得更大、極大。

同樣，在圖2的結(jié)構(gòu)例子中，雖然使用第二光傳感器94檢出波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度，并且控制第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192使該光強(qiáng)度變小；但是并不限定于這個(gè)實(shí)施方式。例如，可以使用第二光傳感器94檢出波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度，并且控制第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192使該光強(qiáng)度變小。

另外，如圖8的第一變形例所示，也可以使用第二光傳感器94檢出通過clbo晶體19產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光即波長(zhǎng)約為193.4nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度，并且控制第二旋轉(zhuǎn)平臺(tái)192使該光強(qiáng)度變得更大、極大。如圖8的固體激光系統(tǒng)1b所示，相對(duì)于圖2的結(jié)構(gòu)例子，可以具備透射波長(zhǎng)約為193.4nm的脈沖激光束的一部分光的光束分離器85，來代替波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15內(nèi)的高反射鏡83。并且，可以在透過光束分離器85的波長(zhǎng)約為193.4nm的脈沖激光束的光路上，配置第二光傳感器94，并檢測(cè)該光強(qiáng)度。

(3.4.2第二變形例)

在圖2的結(jié)構(gòu)例子中，雖然在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15與放大器2之間的光路上配置了波長(zhǎng)監(jiān)視器60，但是并不限定于這個(gè)實(shí)施方式。如圖9的第二變形例所示，也可以在由放大器2放大的第三脈沖激光束71c的光路上配置波長(zhǎng)監(jiān)視器60。例如，可以在放大器2與射出口擋板8之間的光路上配置波長(zhǎng)監(jiān)視器60。

[4.第二實(shí)施方式]

其次，對(duì)包含本公開的第二實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置進(jìn)行說明。再有，在下文中，對(duì)與上述比較例或上述第一實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置的構(gòu)成要素大致相同的部分，附加同一符號(hào)，并適當(dāng)省略其說明。

(4.1結(jié)構(gòu))

圖10概略地表示包含本公開的第二實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)1c的曝光裝置用激光裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。

在本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置中，可以具備固體激光系統(tǒng)1c，來代替圖2所示的第一實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)1a。本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置也可以在固體激光系統(tǒng)1c內(nèi)，包含第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b，來代替波長(zhǎng)監(jiān)視器60。

第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a可以設(shè)置在第一固體激光裝置11內(nèi)的第一半導(dǎo)體激光器20輸出的第一種子光的光路上。第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a可以包含第一分光器61a和光束分離器62a。光束分離器62a可以配置為：第一種子光的一部分反射，并且該反射光射入第一分光器61a。第一分光器61a可以是測(cè)量第一種子光的波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)具型分光器。第一分光器61a可以將由第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a測(cè)出的測(cè)量值即測(cè)量波長(zhǎng)λ1m的數(shù)據(jù)向波長(zhǎng)控制部6輸出。

第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b可以設(shè)置在第二固體激光裝置12內(nèi)的第二半導(dǎo)體激光器40輸出的第二種子光的光路上。第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b可以包含第二分光器61b和光束分離器62b。光束分離器62b可以配置為：第二種子光的一部分反射，并且該反射光射入第二分光器61b。第二分光器61b可以是測(cè)量第二種子光的波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)具型分光器。第二分光器61b可以將由第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b測(cè)出的測(cè)量值即測(cè)量波長(zhǎng)λ2m的數(shù)據(jù)向波長(zhǎng)控制部6輸出。

波長(zhǎng)控制部6可以包含作為由第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a的測(cè)量波長(zhǎng)λ1m的數(shù)據(jù)和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b的測(cè)量波長(zhǎng)λ2m的數(shù)據(jù)計(jì)算第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的值的運(yùn)算部的功能。也就是說，在本實(shí)施方式中，可以構(gòu)成有由第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a、第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b和波長(zhǎng)控制部6檢測(cè)第三波長(zhǎng)λ3的波長(zhǎng)檢測(cè)部。

其他結(jié)構(gòu)可以與圖2所示的曝光裝置用激光裝置大致相同。

(4.2動(dòng)作)

波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3從曝光裝置控制部5接收表示目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值的信號(hào)。波長(zhǎng)控制部6也可以向第一半導(dǎo)體激光器20發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ1的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。另外，波長(zhǎng)控制部6也可以向第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ2的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ20的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。于是，波長(zhǎng)控制部6可以使第一半導(dǎo)體激光器20和第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)生cw振蕩。

其結(jié)果是：可以從第一固體激光裝置11輸出波長(zhǎng)約為257.5nm的第一脈沖激光束71a；另外，也可以從第二固體激光裝置12輸出波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b。

第一脈沖激光束71a和第二脈沖激光束71b可以射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以輸出由波長(zhǎng)約257.5nm和波長(zhǎng)約1554nm通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)λ3即波長(zhǎng)約193.4nm的第三脈沖激光束71c。

由第一半導(dǎo)體激光器20輸出的第一種子光的振蕩波長(zhǎng)，可以由第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a測(cè)量。波長(zhǎng)控制部6可以接收由第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a測(cè)出的測(cè)量波長(zhǎng)λ1m的數(shù)據(jù)。

由第二半導(dǎo)體激光器40輸出的第二種子光的振蕩波長(zhǎng)，可以由第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b測(cè)量。波長(zhǎng)控制部6可以接收由第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b測(cè)出的測(cè)量波長(zhǎng)λ2m的數(shù)據(jù)。

波長(zhǎng)控制部6可以由第一波長(zhǎng)監(jiān)視器60a的測(cè)量波長(zhǎng)λ1m的數(shù)據(jù)和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60b的測(cè)量波長(zhǎng)λ2m的數(shù)據(jù)計(jì)算、檢出第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的值。

在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與通過計(jì)算檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ(＝λ3-λt)的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下，波長(zhǎng)控制部6可以控制第一固體激光裝置11來改變第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)。更具體地說，可以通過控制第一固體激光裝置11的第一半導(dǎo)體激光器20的設(shè)定波長(zhǎng)λ1，來控制第一半導(dǎo)體激光器20的振蕩波長(zhǎng)，從而改變第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)。另外，所定值δλ1例如可以是約0.4pm。其結(jié)果是：從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以快速接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

另一方面，在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與通過計(jì)算檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ的絕對(duì)值大于所定值δλ1的情況下，波長(zhǎng)控制部6可以控制第二固體激光裝置12來改變第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)。更具體地說，可以通過控制第二固體激光裝置12的第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2，來控制第二半導(dǎo)體激光器40的振蕩波長(zhǎng)，從而改變第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)。

另外，根據(jù)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15的第一和第二光傳感器93、94的檢出結(jié)果的射入非線性晶體的入射光的入射角度的優(yōu)化處理，可以與圖2所示的曝光裝置用激光裝置大致相同。

也可以分別多次反復(fù)進(jìn)行下列處理：根據(jù)使用上述第一和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60a、60b檢出的第三波長(zhǎng)λ3的檢出結(jié)果的波長(zhǎng)優(yōu)化處理，以及根據(jù)第一和第二光傳感器93、94的檢出結(jié)果的射入非線性晶體的入射光的入射角度的優(yōu)化處理。

圖11是表示，在圖10所示的曝光裝置用激光裝置中，使用第一和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60a、60b檢測(cè)第三波長(zhǎng)λ3的值的處理的流程圖。

在本實(shí)施方式中，由波長(zhǎng)控制部6進(jìn)行的控制動(dòng)作中的檢測(cè)第三波長(zhǎng)λ3的值的處理以外的動(dòng)作，可以與上述第一實(shí)施方式大致相同。在本實(shí)施方式中，作為由波長(zhǎng)控制部6進(jìn)行的控制動(dòng)作，也可以進(jìn)行與圖3至圖7的流程圖所示的處理大致相同的處理。

但是，波長(zhǎng)控制部6也可以進(jìn)行，作為圖3的流程圖的步驟s103、s109的處理的圖11所示的處理。

波長(zhǎng)控制部6可以從第一和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60a、60b取得各自的測(cè)量波長(zhǎng)λ1m、λ2m的數(shù)據(jù)(步驟s161)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，將各自的測(cè)量波長(zhǎng)λ1m、λ2m轉(zhuǎn)換成頻率(步驟s162)。

f1＝c/λ1m

f2＝c/λ2m

在這里，c可以是光速。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，由頻率f1、f2的數(shù)據(jù)，計(jì)算向第三波長(zhǎng)λ3波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后的頻率f(步驟s163)。

f＝(4f1+f2)+f2

在這里，從第一半導(dǎo)體激光器20輸出的第一種子光通過lbo晶體21和clbo晶體22，其頻率可以成為4f1。另外，在clbo晶體18中，頻率為4f1和頻率為f2的入射光通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成頻率為4f1+f2，在clbo晶體19中，頻率為(4f1+f2)和頻率為f2的入射光通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成頻率為(4f1+f2)+f2。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，將頻率f轉(zhuǎn)換成第三波長(zhǎng)λ3(步驟s164)。

λ3＝c/f

(4.3作用)

根據(jù)本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置，可以從由第一和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60a、60b測(cè)出的各自的測(cè)量波長(zhǎng)λ1m、λ2m，通過計(jì)算檢出第三波長(zhǎng)λ3。并且，在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與通過計(jì)算檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下，可以控制第一半導(dǎo)體激光器20的設(shè)定波長(zhǎng)λ1；在該絕對(duì)值大于所定值的情況下，可以控制第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2。因此，第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

其他作用可以與圖2所示的曝光裝置用激光裝置大致相同。

[5.第三實(shí)施方式]

其次，對(duì)包含本公開的第三實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)的曝光裝置用激光裝置進(jìn)行說明。再有，在下文中，對(duì)與上述比較例、上述第一實(shí)施方式或上述第二實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置的構(gòu)成要素大致相同的部分，附加同一符號(hào)，并適當(dāng)省略其說明。

(5.1結(jié)構(gòu))

圖12概略地表示包含本公開的第三實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)1d的曝光裝置用激光裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)例子。

在本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置中，可以具備固體激光系統(tǒng)1d，來代替圖2所示的第一實(shí)施方式的固體激光系統(tǒng)1a。固體激光系統(tǒng)1d可以包含第一固體激光裝置11、第二固體激光裝置12、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15、高反射鏡87和分色鏡88。

第一固體激光裝置11可以包含第1-1固體激光裝置11a和第1-2固體激光裝置11b。第一固體激光裝置11另外也可以包含分色鏡17、clbo晶體18和高反射鏡86。

第一固體激光裝置11可以構(gòu)成為：通過分色鏡17向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出由第1-1和第1-2種子光生成的第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束71a。第一波長(zhǎng)可以是約220.9nm。

高反射鏡86可以配置為：使從第1-2固體激光裝置11b輸出的脈沖激光束高反射，并且射入分色鏡17。分色鏡17可以涂覆有使從第1-1固體激光裝置11a輸出的脈沖激光束高透射，且使從第1-2固體激光裝置11b輸出的脈沖激光束高反射的膜。分色鏡17可以配置為：使從第1-1固體激光裝置11a輸出的脈沖激光束和從第1-2固體激光裝置11b輸出的脈沖激光束，以彼此的光路軸大體上一致的狀態(tài)射入clbo晶體18。

對(duì)clbo晶體18，可以射入來自第1-1固體激光裝置11a的波長(zhǎng)約為257.5nm的脈沖激光束，并且射入來自第1-2固體激光裝置11b的波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束。clbo晶體18可以取波長(zhǎng)約257.5nm與波長(zhǎng)約1554nm的和頻，并且輸出作為第一脈沖激光束71a的波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束。clbo晶體18另外也可以輸出波長(zhǎng)約為257.5nm的脈沖激光束和波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束。

第1-1固體激光裝置11a可以包含第1-1半導(dǎo)體激光器20a。第1-1半導(dǎo)體激光器20a可以是以單縱模進(jìn)行cw振蕩、且輸出波長(zhǎng)約為1030nm的第1-1種子光的分布反饋半導(dǎo)體激光器。在第1-1半導(dǎo)體激光器20a上，也可以設(shè)置有接收來自波長(zhǎng)控制部6的設(shè)定波長(zhǎng)λ1a的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。

第1-1固體激光裝置11a的其他結(jié)構(gòu)可以與圖2的第一固體激光裝置11的結(jié)構(gòu)大致相同。

第1-2固體激光裝置11b可以包含第1-2半導(dǎo)體激光器20b、半導(dǎo)體光放大器44、第三光纖放大器45、光束分離器46和第四cw激勵(lì)半導(dǎo)體激光器54。

第1-2半導(dǎo)體激光器20b可以是以單縱模進(jìn)行cw振蕩、且輸出波長(zhǎng)約為1554nm的第1-2種子光的外部諧振器型半導(dǎo)體激光器。第1-2半導(dǎo)體激光器20b可以是，能夠改變精細(xì)波長(zhǎng)、例如能夠快速改變0.4pm左右的窄波長(zhǎng)范圍的外部諧振器型半導(dǎo)體激光器。在第1-2半導(dǎo)體激光器20b上，也可以設(shè)置有接收來自波長(zhǎng)控制部6的設(shè)定波長(zhǎng)λ1b的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。

第二固體激光裝置12可以是與圖2的第二固體激光裝置12大致相同的結(jié)構(gòu)。第二固體激光裝置12可以構(gòu)成為：通過高反射鏡87和分色鏡88向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出基于第二種子光生成的第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束71b。

同步電路部13可以構(gòu)成為：根據(jù)來自同步控制部7的第一觸發(fā)信號(hào)tr1，向光學(xué)快門23、半導(dǎo)體光放大器41和半導(dǎo)體光放大器44輸出所定的觸發(fā)信號(hào)。

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以包含：clbo晶體19，分色鏡82、84，高反射鏡83，光傳感器96，以及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195。

旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195可以是使射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195的旋轉(zhuǎn)角度可以由波長(zhǎng)控制部6控制。

光傳感器96可以配置在具有與波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c不同的波長(zhǎng)的脈沖激光束的光路上，該波長(zhǎng)約為193.4nm的第三脈沖激光束71c是通過clbo晶體19產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光。光傳感器96例如可以配置在透過分色鏡82、84的波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束的光路上，檢測(cè)波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束的光強(qiáng)度。用于表示由光傳感器96檢測(cè)出的檢出值的信號(hào)，可以向波長(zhǎng)控制部6輸出。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195的旋轉(zhuǎn)角度可以由波長(zhǎng)控制部6控制，以使由光傳感器96檢測(cè)出的檢出值變得更小。

高反射鏡87可以配置為：從第二固體激光裝置12輸出的第二脈沖激光束71b射入分色鏡88。分色鏡88可以涂覆有使波長(zhǎng)約為1554nm和波長(zhǎng)約為257.5nm的光高反射，且使第一脈沖激光束71a即波長(zhǎng)約為220.9nm的光高透射的膜。分色鏡88可以配置為：使波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b和波長(zhǎng)約為220.9nm的第一脈沖激光束71a，以光路軸大體上一致的狀態(tài)射入clbo晶體19。

其他結(jié)構(gòu)可以與圖2所示的曝光裝置用激光裝置大致相同。

(5.2動(dòng)作)

波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3從曝光裝置控制部5接收表示目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值的信號(hào)。波長(zhǎng)控制部6也可以向第1-1半導(dǎo)體激光器20a發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ1a的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10a的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。另外，波長(zhǎng)控制部6也可以向第1-2半導(dǎo)體激光器20b發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ1b的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10b的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。另外，波長(zhǎng)控制部6也可以向第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)送作為設(shè)定波長(zhǎng)λ2的初始設(shè)定波長(zhǎng)λ20的數(shù)據(jù)，以使從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3為波長(zhǎng)約193.4nm的初始波長(zhǎng)。于是，波長(zhǎng)控制部6可以使第1-1半導(dǎo)體激光器20a、第1-2半導(dǎo)體激光器20b和第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)生cw振蕩。

其結(jié)果是：可以從第1-1固體激光裝置11a輸出波長(zhǎng)約為257.5nm的脈沖激光束；另外，也可以從第1-2固體激光裝置11b輸出波長(zhǎng)約為1554nm的脈沖激光束。

在clbo晶體18中，可以取波長(zhǎng)約257.5nm與波長(zhǎng)約1554nm的和頻，并且生成波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束。從第一固體激光裝置11可以輸出作為第一脈沖激光束71a的波長(zhǎng)約為220.9nm的脈沖激光束。

另一方面，可以從第二固體激光裝置12輸出波長(zhǎng)約為1554nm的第二脈沖激光束71b。

第一脈沖激光束71a和第二脈沖激光束71b可以射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15可以輸出由波長(zhǎng)約220.9nm和波長(zhǎng)約1554nm通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)λ3即波長(zhǎng)約193.4nm的第三脈沖激光束71c。從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3的值可以由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢測(cè)。

在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ(＝λ3-λt)的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下，波長(zhǎng)控制部6可以控制第一固體激光裝置11來改變第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)。更具體地說，可以通過控制第一固體激光裝置11的第1-2半導(dǎo)體激光器20b的設(shè)定波長(zhǎng)λ1b，來控制第1-2半導(dǎo)體激光器20b的振蕩波長(zhǎng)，從而改變第一脈沖激光束71a的第一波長(zhǎng)。另外，所定值δλ1例如可以是約0.4pm。其結(jié)果是：從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以快速接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

另一方面，在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ的絕對(duì)值大于所定值δλ1的情況下，波長(zhǎng)控制部6可以控制第二固體激光裝置12來改變第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)。更具體地說，可以通過控制第二固體激光裝置12的第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2，來控制第二半導(dǎo)體激光器40的振蕩波長(zhǎng)，從而改變第二脈沖激光束71b的第二波長(zhǎng)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過以使光傳感器96的檢出值變得更小、接近極小的方式，控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2。其結(jié)果是：clbo晶體19中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率可以變得最大。

其結(jié)果是：從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15輸出的第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt，并且可以抑制非線性晶體的clbo晶體19中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率的下降。

另外，可以分別多次反復(fù)進(jìn)行下列處理：根據(jù)由上述波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的檢出結(jié)果的波長(zhǎng)優(yōu)化處理，以及根據(jù)光傳感器96的檢出結(jié)果的射入非線性晶體的入射光的入射角度的優(yōu)化處理。

其次，參照?qǐng)D13至圖16，說明由本實(shí)施方式的波長(zhǎng)控制部6進(jìn)行的控制動(dòng)作的更加具體的例子。

圖13是表示由本實(shí)施方式的波長(zhǎng)控制部6進(jìn)行控制的流程的一個(gè)例子的主要流程圖。

波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行步驟s102a的處理，來代替上述圖3的流程圖的步驟s102。另外，波長(zhǎng)控制部6也可以進(jìn)行步驟s107a的處理，來代替圖3的流程圖的步驟s107。圖13的主要流程圖的其他處理可以與上述圖3的流程圖大致相同。

在步驟s102a中，波長(zhǎng)控制部6可以使用于進(jìn)行固體激光系統(tǒng)1d的初始設(shè)定的起始調(diào)整振蕩發(fā)生。

在步驟s107a中，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行控制第1-2固體激光裝置11b的波長(zhǎng)的處理。

圖14是表示圖13所示的主要流程圖的步驟s102a的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行作為固體激光系統(tǒng)1d的起始調(diào)整振蕩的圖14所示的處理。

首先，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行初始參數(shù)的設(shè)定(步驟s171)。初始參數(shù)的設(shè)定可以如下列式所示，包含設(shè)定波長(zhǎng)λ1a、λ1b、λ2和入射角度θ2的設(shè)定。

λ1a＝λ10a，λ1b＝λ10b，λ2＝λ20

θ2＝θ20

也就是說，波長(zhǎng)控制部6可以將第1-1半導(dǎo)體激光器20a的設(shè)定波長(zhǎng)λ1a設(shè)定為初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10a，并且將第1-2半導(dǎo)體激光器20b的設(shè)定波長(zhǎng)λ1b設(shè)定為初始設(shè)定波長(zhǎng)λ10b。另外，可以將第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2設(shè)定為初始設(shè)定波長(zhǎng)λ20。另外，可以將射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2設(shè)定為θ20。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以向第1-1半導(dǎo)體激光器20a發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ1a的數(shù)據(jù)(步驟s172)。其次，波長(zhǎng)控制部6也可以向第1-2半導(dǎo)體激光器20b發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ1b的數(shù)據(jù)(步驟s173)。其次，波長(zhǎng)控制部6也可以向第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ2的數(shù)據(jù)(步驟s174)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行控制，以便通過控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195的旋轉(zhuǎn)角度，使射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)15的clbo晶體19的入射光的入射角度為θ2(步驟s175)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以使第1-1半導(dǎo)體激光器20a、第1-2半導(dǎo)體激光器20b和第二半導(dǎo)體激光器40發(fā)生cw振蕩(步驟s176)。因此，可以從第1-1和第1-2半導(dǎo)體激光器20a、20b輸出作為第1-1和第1-2種子光的設(shè)定波長(zhǎng)λ1a、λ1b的cw激光束。另外，也可以從第二半導(dǎo)體激光器40輸出作為第二種子光的設(shè)定波長(zhǎng)λ2的cw激光束。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以通過激光控制部3，使第一和第二觸發(fā)信號(hào)tr1、tr2以所定的重復(fù)頻率從同步控制部7輸出，由此進(jìn)行初始的調(diào)整脈沖振蕩(步驟s177)。之后，可以返回至圖13的主要流程。

圖15是表示圖13所示的主要流程圖的步驟s107a的處理的詳細(xì)內(nèi)容的輔助流程圖。波長(zhǎng)控制部6可以進(jìn)行作為控制第1-2固體激光裝置11b的波長(zhǎng)的處理的圖15所示的處理。

波長(zhǎng)控制部6可以從目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ，按照下列式，計(jì)算與目標(biāo)頻率f之差δf(步驟s181)。

δf＝(c/λ3²)·δλ

在這里，c可以是光速。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以由與目標(biāo)頻率f之差δf，按照下列式，計(jì)算設(shè)定波長(zhǎng)λ1b與第1-2半導(dǎo)體激光器20b的目標(biāo)波長(zhǎng)之差δλ1b(步驟s182)。

δλ1b＝(λ1b²/c)·δf

其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，計(jì)算第1-2半導(dǎo)體激光器20b的設(shè)定波長(zhǎng)λ1b(步驟s183)。

λ1b＝λ1b+δλ1b

其次，波長(zhǎng)控制部6可以向第1-2半導(dǎo)體激光器20b發(fā)送設(shè)定波長(zhǎng)λ1b的數(shù)據(jù)(步驟s184)，并且返回至圖13的主要流程。

圖16是將圖6所示的流程圖的步驟s145的處理適用于圖12所示的曝光裝置用激光裝置的情況的流程圖。

在本實(shí)施方式中，圖13所示的主要流程圖的步驟s108的處理的詳細(xì)內(nèi)容與圖6所示的輔助流程圖的處理內(nèi)容大致相同。但是，作為步驟s145的處理，可以進(jìn)行圖16所示的輔助流程圖的處理。

波長(zhǎng)控制部6可以根據(jù)列表數(shù)據(jù)由目標(biāo)波長(zhǎng)λt計(jì)算射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2(步驟s191)。波長(zhǎng)控制部6也可以將目標(biāo)波長(zhǎng)λt與射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2的關(guān)系作為列表數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)部。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195，以使入射角度為θ2(步驟s192)。

其次，波長(zhǎng)控制部6可以一邊使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195在入射角度θ2附近變化，一邊取得多個(gè)光傳感器96的檢出值(步驟s193)。其次，波長(zhǎng)控制部6可以按照下列式，求得光傳感器96的檢出值為極小時(shí)的入射角度θ2min(步驟s194)。

θ2＝θ2min

其次，波長(zhǎng)控制部6可以控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)195，以使入射角度為θ2(步驟s195)，并且返回至圖13的主要流程。波長(zhǎng)控制部6可以通過以上的步驟s193～s195的處理，進(jìn)行射入clbo晶體19的入射光的入射角度θ2的優(yōu)化。

(5.3作用)

根據(jù)本實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置，在目標(biāo)波長(zhǎng)λt的值與由波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的第三波長(zhǎng)λ3的值之差δλ的絕對(duì)值小于等于所定值δλ1的情況下，可以控制第1-2半導(dǎo)體激光器20b的設(shè)定波長(zhǎng)λ1b；在該絕對(duì)值大于所定值的情況下，可以控制第二半導(dǎo)體激光器40的設(shè)定波長(zhǎng)λ2。因此，第三脈沖激光束71c的第三波長(zhǎng)λ3可以接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt。

進(jìn)一步說，在小于等于所定值δλ1的情況下，第三波長(zhǎng)λ3可以快速接近目標(biāo)波長(zhǎng)λt，并且在大于所定值δλ1的情況下，也可以以高的轉(zhuǎn)換效率輸出第三脈沖激光束71c。根據(jù)本實(shí)施方式，與圖2的實(shí)施方式相比，即使不進(jìn)行射入clbo晶體18的入射光的入射角度θ1的優(yōu)化，也可以維持高的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。

[6.波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器]

其次，對(duì)可以作為上述第一半導(dǎo)體激光器20、第1-2半導(dǎo)體激光器20b和第二半導(dǎo)體激光器40適用的波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器的具體的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行說明。再有，在下文中，對(duì)與上述比較例或上述第一至第三實(shí)施方式的曝光裝置用激光裝置的構(gòu)成要素大致相同的部分，附加同一符號(hào)，并適當(dāng)省略其說明。

(6.1精細(xì)波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器)

(6.1.1結(jié)構(gòu))

首先，參照?qǐng)D17，對(duì)可以作為上述第一半導(dǎo)體激光器20和第1-2半導(dǎo)體激光器20b適用的精細(xì)波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器的具體的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行說明。

外部諧振器型半導(dǎo)體激光器如果頻率變化在20ghz以內(nèi)，那么即使沒有跳模(modehop)，也可以控制振蕩波長(zhǎng)。再有，關(guān)于外部諧振器型半導(dǎo)體激光器，例如可以適用美國(guó)專利第7970024號(hào)說明書和美國(guó)專利第8416831號(hào)說明書所記載的技術(shù)。

精細(xì)波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器可以是外部諧振器型半導(dǎo)體激光器。

外部諧振器型半導(dǎo)體激光器可以包含半導(dǎo)體激光控制部110、半導(dǎo)體元件111、溫度傳感器112、珀耳帖元件113、電流控制部114、溫度控制部115、壓電元件116和付有壓電元件的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)117。外部諧振器型半導(dǎo)體激光器也可以進(jìn)一步包含壓電電源118、準(zhǔn)直透鏡119、光柵120、光柵固定器121、轉(zhuǎn)向鏡(steeringmirror)122、千分尺123、銷124和反力彈簧125。

在半導(dǎo)體激光控制部110上，可以設(shè)置有從波長(zhǎng)控制部6接收設(shè)定波長(zhǎng)λn的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。在壓電電源118上，可以設(shè)置有從半導(dǎo)體激光控制部110接收電壓值vn的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。在電流控制部114上，可以設(shè)置有從半導(dǎo)體激光控制部110接收電流值in的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。在溫度控制部115上，可以設(shè)置有從半導(dǎo)體激光控制部110接收設(shè)定溫度tn的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。

光柵120可以在半導(dǎo)體元件111的輸出側(cè)，以一次衍射光的衍射角與入射角度一致的利特羅(littrow)結(jié)構(gòu)隔著準(zhǔn)直透鏡119配置。光柵120也可以通過光柵固定器121固定在付有壓電元件的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)117上，以使射入光柵120的入射光的入射角度發(fā)生變化。

轉(zhuǎn)向鏡122可以通過未圖示的固定器，以使鏡面與光柵120的衍射面大致平行的方式配置。

在半導(dǎo)體元件111上，可以固定有溫度傳感器112和珀耳帖元件113。

(6.1.2動(dòng)作)

半導(dǎo)體激光控制部110可以預(yù)先控制付有壓電元件的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)117的旋轉(zhuǎn)角度和半導(dǎo)體元件111的溫度，以便在精細(xì)波長(zhǎng)區(qū)域激光振蕩。

半導(dǎo)體激光控制部110也可以將不發(fā)生跳模的設(shè)定波長(zhǎng)λ、流過半導(dǎo)體元件111的電流的電流值i與施加在壓電元件116上的電壓的電壓值v的關(guān)系，作為列表數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)。

半導(dǎo)體激光控制部110如果從波長(zhǎng)控制部6接收設(shè)定波長(zhǎng)λn的數(shù)據(jù)，那么可以根據(jù)上述列表數(shù)據(jù)，計(jì)算流過半導(dǎo)體元件111的電流的電流值in和施加在壓電元件116上的電壓的電壓值vn。

半導(dǎo)體激光控制部110可以將流過半導(dǎo)體元件111的電流的電流值in的數(shù)據(jù)向電流控制部114發(fā)送。另外，半導(dǎo)體激光控制部110也可以將控制光柵120的旋轉(zhuǎn)角度的壓電元件116的電壓值vn的數(shù)據(jù)，向壓電電源118發(fā)送。

可以由壓電元件116改變射入光柵120的入射光的入射角度，并且，可以由流過半導(dǎo)體元件111的電流改變半導(dǎo)體的活性層中的折射率。其結(jié)果是：可以抑制跳模的發(fā)生，同時(shí)半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)可以快速接近設(shè)定波長(zhǎng)λn。于是，可以輸出光柵120的零級(jí)光，并且可以通過轉(zhuǎn)向鏡122向外部輸出cw的激光束。

(6.2粗波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器)

(6.2.1結(jié)構(gòu))

其次，參照?qǐng)D18，對(duì)可以作為第二半導(dǎo)體激光器40適用的粗波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器的具體的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行說明。

分布反饋半導(dǎo)體激光器可以通過控制半導(dǎo)體元件的溫度，以不發(fā)生跳模的方式控制約1.2thz的頻率范圍的頻率。

粗波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器可以是分布反饋半導(dǎo)體激光器。分布反饋半導(dǎo)體激光器可以包含半導(dǎo)體激光控制部130、半導(dǎo)體元件131、溫度傳感器132、珀耳帖元件133、溫度控制部134和電流控制部135。

在半導(dǎo)體激光控制部130上，可以設(shè)置有從波長(zhǎng)控制部6接收設(shè)定波長(zhǎng)λn的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。在電流控制部135上，可以設(shè)置有從半導(dǎo)體激光控制部130接收電流值in的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。在溫度控制部134上，可以設(shè)置有從半導(dǎo)體激光控制部130接收設(shè)定溫度tn的數(shù)據(jù)的信號(hào)線。

(6.2.2動(dòng)作)

圖19表示圖18所示的粗波長(zhǎng)可調(diào)半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體元件131的溫度與振蕩波長(zhǎng)的關(guān)系的一個(gè)例子。在圖19中，橫軸可以是振蕩波長(zhǎng)，縱軸可以是溫度。

半導(dǎo)體激光控制部130可以預(yù)先存儲(chǔ)圖19所示的設(shè)定溫度tn與設(shè)定波長(zhǎng)λn的關(guān)系式，例如tn＝a·λn+b。a、b可以是由半導(dǎo)體元件131決定的定數(shù)。半導(dǎo)體激光控制部130如果從波長(zhǎng)控制部6接收設(shè)定波長(zhǎng)λn的數(shù)據(jù)，那么可以根據(jù)上述關(guān)系式，求得半導(dǎo)體元件131的設(shè)定溫度tn，并且向溫度控制部134發(fā)送設(shè)定溫度tn的數(shù)據(jù)。

溫度控制部134可以根據(jù)溫度傳感器132的檢出值控制流過珀耳帖元件133的電流，以使半導(dǎo)體元件131的溫度接近設(shè)定溫度tn。

另外，半導(dǎo)體激光控制部130也可以向電流控制部135發(fā)送電流值in的數(shù)據(jù)，以使流過半導(dǎo)體元件131的電流的電流值in為所定的電流值，例如為根據(jù)圖19的關(guān)系式算出的電流值。其結(jié)果是：可以從半導(dǎo)體元件131輸出設(shè)定波長(zhǎng)tn的cw的激光束。

[7.波長(zhǎng)監(jiān)視器]

其次，對(duì)上述波長(zhǎng)監(jiān)視器60的具體的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行說明。再有，圖10的第一和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60a、60b也可以是大致相同的結(jié)構(gòu)。

(7.1結(jié)構(gòu))

圖20表示波長(zhǎng)監(jiān)視器60的具體的結(jié)構(gòu)例子。在圖20中，示意性地表示將波長(zhǎng)監(jiān)視器60的分光器61作為監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)具(monitoretalon)型分光器的情況的結(jié)構(gòu)例子。

分光器61可以具備擴(kuò)散元件63、監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)具64、聚光透鏡65和圖像傳感器66。圖像傳感器66可以是光電二極管陣列。

(7.2動(dòng)作)

由光束分離器62反射的激光束，首先可以射入擴(kuò)散元件63。擴(kuò)散元件63可以使射入的激光束散射。該散射光可以射入監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)具64。透過監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)具64的激光束可以射入聚光透鏡65。激光束可以透過聚光透鏡65，并且在其焦面上生成干涉條紋。

圖像傳感器66也可以配置在聚光透鏡65的焦面上。由聚光透鏡65會(huì)聚的透射光可以在圖像傳感器66上生成干涉條紋。圖像傳感器66也可以檢測(cè)發(fā)生的干涉條紋。該干涉條紋的半徑的平方可以與激光束的波長(zhǎng)成比例。為此，從檢出的干涉條紋可以檢測(cè)出作為激光束整體的光譜輪廓的光譜線寬度和中心波長(zhǎng)。光譜線寬度和中心波長(zhǎng)也可以從檢出的干涉條紋通過未圖示的信息處理裝置求得，也可以在波長(zhǎng)控制部6算出。

圖像傳感器66中的檢出波長(zhǎng)λ可以由下列式求得。

λ＝λc+αrm²

其中，

α：比例常數(shù)，

rm：干涉條紋的半徑，

λc：干涉條紋的中央的光強(qiáng)度為最大時(shí)的波長(zhǎng)。

在這里，在用圖像傳感器66檢出的干涉條紋上有可能產(chǎn)生斑點(diǎn)，而不能高精度地測(cè)量干涉條紋。在這樣的情況下，可以通過一邊使擴(kuò)散元件63旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)，一邊用圖像傳感器66測(cè)量由多個(gè)脈沖累計(jì)的干涉條紋；來測(cè)量斑點(diǎn)減少后的干涉條紋。

圖21表示用圖20所示的波長(zhǎng)監(jiān)視器60檢出的干涉條紋的位置與光強(qiáng)度的關(guān)系的一個(gè)例子。橫軸可以是干涉條紋的位置，縱軸可以是光強(qiáng)度。

如圖21和下列式所示，干涉條紋的半徑rm的平方可以由干涉條紋的光強(qiáng)度的中值imax/2的位置的內(nèi)側(cè)的半徑r1的平方與外側(cè)的半徑r2的平方之平均值算出。

rm²＝(r1²+r2²)/2

[8.控制部的硬件環(huán)境]

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以將程序模塊或軟件應(yīng)用程序組合在通用計(jì)算機(jī)或可編程控制器中，執(zhí)行在這里敘述的主題。一般來說，程序模塊包含能夠執(zhí)行本公開所記載的流程的例程、程序、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

圖22是表示可以執(zhí)行公開的主題的各個(gè)方面的示例性的硬件環(huán)境的方框圖。雖然圖22的例示的硬件環(huán)境100可以包含：處理單元1000，存儲(chǔ)單元1005，用戶界面1010，并行i/o控制器1020，串行i/o控制器1030，以及a/d、d/a轉(zhuǎn)換器1040；但是硬件環(huán)境100的結(jié)構(gòu)不限定于此。

處理單元1000可以包含中央處理單元(cpu)1001、存儲(chǔ)器1002、計(jì)時(shí)器1003和圖像處理單元(gpu)1004。存儲(chǔ)器1002可以包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)和只讀存儲(chǔ)器(rom)。cpu1001可以是市售的處理器的任何一個(gè)。雙微處理器、其他多處理器架構(gòu)也可以作為cpu1001使用。

為了執(zhí)行本公開所記載的流程，圖22中的這些構(gòu)成物也可以互相連接。

在動(dòng)作中，處理單元1000可以讀取保存在存儲(chǔ)單元1005中的程序，加以執(zhí)行。另外，處理單元1000也可以從存儲(chǔ)單元1005一起讀取程序、數(shù)據(jù)。另外，處理單元1000也可以將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)單元1005。cpu1001可以執(zhí)行從存儲(chǔ)單元1005讀取的程序。存儲(chǔ)器1002可以是將由cpu1001執(zhí)行的程序和用于cpu1001的動(dòng)作的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)的工作區(qū)域。計(jì)時(shí)器1003可以測(cè)量時(shí)間間隔，并且按照程序的執(zhí)行向cpu1001輸出測(cè)量結(jié)果。gpu1004可以按照從存儲(chǔ)單元1005讀取的程序，處理圖像數(shù)據(jù)，并且將處理結(jié)果向cpu1001輸出。

并行i/o控制器1020可以連接于激光控制部3、波長(zhǎng)控制部6、放大器控制部30、充電器31、波長(zhǎng)監(jiān)視器60以及第一和第二波長(zhǎng)監(jiān)視器60a和60b等可以與處理單元1000通信的并行i/o器件，也可以控制處理單元1000與這些并行i/o器件之間的通信。串行i/o控制器1030可以連接于激光控制部3、曝光裝置控制部5、波長(zhǎng)控制部6和同步電路部13等可以與處理單元1000通信的多個(gè)串行i/o器件，也可以控制處理單元1000與這些多個(gè)串行i/o器件之間的通信。a/d、d/a轉(zhuǎn)換器1040可以通過模擬端口，連接于各種傳感器、光學(xué)快門23、半導(dǎo)體光放大器41和半導(dǎo)體光放大器44等模擬器件，也可以控制處理單元1000與這些模擬器件之間的通信和/或進(jìn)行通信內(nèi)容的a/d、d/a變換。

用戶界面1010也可以向操作者表示由處理單元1000執(zhí)行的程序的進(jìn)展，以使操作者能夠?qū)μ幚韱卧?000指示程序的停止、中斷例程的執(zhí)行。

示例性的硬件環(huán)境100也可以適用于本公開的激光控制部3和波長(zhǎng)控制部6等的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，它們的控制器也可以在分布式計(jì)算環(huán)境、即由通過通信網(wǎng)連接的處理單元執(zhí)行作業(yè)的環(huán)境下被具體化。在本公開中，總體控制激光控制部3和波長(zhǎng)控制部6等的未圖示的曝光裝置激光用控制部等也可以通過被稱為以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))、因特網(wǎng)的通信網(wǎng)互相連接。在分布式計(jì)算環(huán)境下，程序模塊也可以保存在本地和遠(yuǎn)程雙方的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備中。

[9.其他]

上述說明不是限制，而僅僅意味著示例。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，能夠?qū)Ρ竟_的實(shí)施方式進(jìn)行變更。

在整個(gè)本說明書和附加的權(quán)利要求書中使用的術(shù)語應(yīng)該理解為“非限定性”術(shù)語。例如被稱為“包含”或“被包含”的術(shù)語應(yīng)該理解為“不限定于作為包含物所記載的內(nèi)容”。被稱為“具有”的術(shù)語應(yīng)該理解為“不限定于作為具有物所記載的內(nèi)容”。另外，本說明書和附加的權(quán)利要求書所記載的不定冠詞“1個(gè)”應(yīng)該理解為意味著“至少1個(gè)”或者“1個(gè)或1個(gè)以上”。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種固體激光系統(tǒng)，具備：

第一固體激光裝置，輸出基于第一種子光生成的第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束；

第二固體激光裝置，輸出基于第二種子光生成的第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束；

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，供所述第一脈沖激光束和所述第二脈沖激光束射入，并且輸出由所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)的第三脈沖激光束；

波長(zhǎng)檢測(cè)部，檢測(cè)所述第三波長(zhǎng)的值；以及

波長(zhǎng)控制部，在目標(biāo)波長(zhǎng)的值與由所述波長(zhǎng)檢測(cè)部檢出的所述第三波長(zhǎng)的值之差的絕對(duì)值小于等于所定值的情況下，控制所述第一固體激光裝置來改變所述第一波長(zhǎng)；在所述絕對(duì)值大于所述所定值的情況下，控制所述第二固體激光裝置來改變所述第二波長(zhǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述波長(zhǎng)檢測(cè)部包含設(shè)置在所述第三脈沖激光束的光路上的波長(zhǎng)監(jiān)視器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，

所述波長(zhǎng)檢測(cè)部包含：

第一波長(zhǎng)監(jiān)視器，設(shè)置在所述第一種子光的光路上；

第二波長(zhǎng)監(jiān)視器，設(shè)置在所述第二種子光的光路上；以及

運(yùn)算部，由所述第一波長(zhǎng)監(jiān)視器的測(cè)量值和所述第二波長(zhǎng)監(jiān)視器的測(cè)量值計(jì)算所述第三波長(zhǎng)的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述第一固體激光裝置的所述第一波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變范圍比所述第二固體激光裝置的所述第二波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變范圍小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述第一波長(zhǎng)比所述第二波長(zhǎng)短。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述第一固體激光裝置的波長(zhǎng)可變速度比所述第二固體激光裝置的波長(zhǎng)可變速度快。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述第一固體激光裝置包含設(shè)置在所述第一種子光的光路上的非線性晶體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述第一固體激光裝置包含輸出第一種子光的外部諧振器型半導(dǎo)體激光器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述第二固體激光裝置包含輸出第二種子光的分布反饋半導(dǎo)體激光器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，

所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含：

非線性晶體，輸出基于第一和第二入射光通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的所定波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光；以及

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，改變射入所述非線性晶體的所述第一和第二入射光的入射角度。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固體激光系統(tǒng)，其中，

所述非線性晶體也輸出波長(zhǎng)不同于所述所定波長(zhǎng)的光，

并且進(jìn)一步具備：

光檢測(cè)器，設(shè)置在波長(zhǎng)不同于所述所定波長(zhǎng)的所述光的光路上；以及

旋轉(zhuǎn)控制部，控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以使由所述光檢測(cè)器檢出的、波長(zhǎng)不同于所述所定波長(zhǎng)的所述光的檢出值變得更小。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固體激光系統(tǒng)，其中，進(jìn)一步具備：

光檢測(cè)器，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)換光的光路上；以及

旋轉(zhuǎn)控制部，控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以使所述光檢測(cè)器的檢出值變得更大。

13.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，

所述第一固體激光裝置的所述第一波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變范圍包含波長(zhǎng)257.5nm，

所述第二固體激光裝置的所述第二波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變范圍包含波長(zhǎng)1554nm。

14.(補(bǔ)正后)根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體激光系統(tǒng)，其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含clbo晶體。

15.(追加)一種曝光裝置用激光裝置，具備：

第一固體激光裝置，輸出基于第一種子光生成的第一波長(zhǎng)的第一脈沖激光束；

第二固體激光裝置，輸出基于第二種子光生成的第二波長(zhǎng)的第二脈沖激光束；

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，供所述第一脈沖激光束和所述第二脈沖激光束射入，并且輸出由所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成的第三波長(zhǎng)的第三脈沖激光束；

波長(zhǎng)檢測(cè)部，檢測(cè)所述第三波長(zhǎng)的值；

波長(zhǎng)控制部，在目標(biāo)波長(zhǎng)的值與由所述波長(zhǎng)檢測(cè)部檢出的所述第三波長(zhǎng)的值之差的絕對(duì)值小于等于所定值的情況下，控制所述第一固體激光裝置來改變所述第一波長(zhǎng)；在所述絕對(duì)值大于所述所定值的情況下，控制所述第二固體激光裝置來改變所述第二波長(zhǎng)；以及

放大器，設(shè)置在所述第三脈沖激光束的光路上。

16.(追加)根據(jù)權(quán)利要求15所述的曝光裝置用激光裝置，其中，所述波長(zhǎng)檢測(cè)部包含設(shè)置在由所述放大器放大的所述第三脈沖激光束的光路上的波長(zhǎng)監(jiān)視器。

17.(追加)根據(jù)權(quán)利要求15所述的曝光裝置用激光裝置，其中，

所述第一固體激光裝置的所述第一波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變范圍包含波長(zhǎng)257.5nm，

所述第二固體激光裝置的所述第二波長(zhǎng)的波長(zhǎng)可變范圍包含波長(zhǎng)1554nm。

18.(追加)根據(jù)權(quán)利要求15所述的曝光裝置用激光裝置，其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含clbo晶體。