激光装置、具备该激光装置的曝光装置以及检查装置 |
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| 申请号 | CN201380050529.8 | 申请日 | 2013-07-31 | 公开(公告)号 | CN104685414B | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 株式会社尼康; | 发明人 | 徳久章; | ||||
| 摘要 | 激光装置具备：激光发生部(1)，具有产生第1 波长 的激光的第1 光源 和产生第2波长的激光的第2光源；放大部，对第1波长以及第2波长的激光分别进行放大而输出第1放大光和第2放大光；波长变换部，将第1放大光进行波长变换为第1变换光，从第1变换光和第2放大光通过波长变换来产生输出光，或者，将第1放大光和第2放大光分别进行波长变换为第1变换光和第2变换光，从第1变换光和第2变换光通过波长变换来产生输出光；以及控制部，控制激光发生部的动作，控制部构成为通过控制来自第1光源的激光的输出和来自第2光源的激光的输出的相对定时，在波长变换部中的输出光的产生 位置 ，调节第1变换光和第2放大光的时间上的重叠、或者第1变换光和第2变换光的时间上的重叠，控制输出光的输出状态。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种激光装置，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 激光装置、具备该激光装置的曝光装置以及检查装置技术领域背景技术[0002] 上述那样的激光装置被用作例如显微镜、形状测定装置、曝光装置、检查装置等激光系统的光源。激光装置的输出波长根据嵌入的系统的用途以及功能来设定，例如，已知输出波长193nm的深紫外光的激光装置、输出波长355nm的紫外光的激光装置等。根据激光系统的用途、功能等，设定在激光发生部中产生的激光的波长、在放大部中设置的放大器的列数以及级数、在波长变换部中设置的波长变换光学元件的类别以及组合(专利文献1)。 [0003] 在这样的激光装置中，为了对输出光高速地进行接通/关断，提出了几个方法。例如，在第1技术中，由多个并联光路(例如第1序列以及第2序列)、以及从这些并联光路射出了的光重叠地入射的串联光路构成波长变换光学系统，与各并联光路对应地设置光源以及放大器。向第1序列以及第2序列入射从各光源射出并通过各个放大器放大了的脉冲光，调整各光源的发光定时。即，控制串联路径的最终级的波长变换光学元件中的通过了第1序列的脉冲光和通过了第2序列的脉冲光的时间上的重叠，由此对输出光进行接通/关断控制(专利文献2)。 [0004] 另外，在第2技术中，将波长变换光学系统设为由多个波长变换光学元件构成的单一的串联光路，由一组光源以及放大器构成。然后，将从光源射出的种光切换为峰值功率高的状态和低的状态，由此使波长变换效率变化而对输出光进行接通/关断控制。 [0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献1：日本特开2004-86193号公報 [0007] 专利文献2：国际公开2007/055110号手册 发明内容[0008] 在第1技术中，由于达到向构成激光装置的各光源、各放大器、以及大部分的波长变换光学元件始终入射光的状态，所以是热稳定的，能够高速并且稳定地对输出光进行接通/关断控制。但是，在通过单一光源的三次谐波产生而产生波长355nm的输出光那样的简单的结构中，无法应用第1技术。为了应用，根据形成波长变换光学系统的并联电路的数量，需要多个光源以及放大器，存在激光装置的结构复杂化这样的课题。 [0009] 在第2技术中，虽然能够将激光装置的结构变得简单，但伴随着输出光的接通/关断而向波长变换光学元件入射的激光的功率增减，所以波长变换光学元件的热状态大幅变化。因此，存在难以高速并且稳定地对输出光进行接通/关断控制这样的课题。 [0010] 本发明是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于，提供一种结构简单而且能够高速并且稳定地控制输出光的激光装置。另外，其目的在于提供系统整体的结构简单的曝光装置、检查装置等。 [0011] 根据本发明的第1方案，提供一种激光装置，具备：激光发生部，具有产生脉冲状的第1波长的激光的第1光源和输出脉冲状的第2波长的激光的第2光源；放大部，具备对包含第1波长和第2波长的波段的光具有增益的放大器，对第1波长的激光和第2波长的激光进行放大，输出对第1波长的激光进行放大而得到的第1放大光和对第2波长的激光进行放大而得到的第2放大光；波长变换部，具有波长变换光学元件，该波长变换光学元件将第1放大光进行波长变换为第1变换光，从第1变换光和第2放大光通过波长变换来产生输出光，或者，将第1放大光和第2放大光分别进行波长变换为第1变换光和第2变换光，从第1变换光和第2变换光通过波长变换产生输出光；以及控制部，控制激光发生部的动作，控制部构成为通过控制来自第1光源的第1波长的激光的输出和来自第2光源的第2波长的激光的输出的相对定时，在波长变换部中的输出光的产生位置，调节第1变换光和第2放大光的时间上的重叠、或者、第1变换光和第2变换光的时间上的重叠，控制输出光的输出状态。 [0012] 根据本发明的第2方案，在第1方案的激光装置中，构成为：波长变换部具有：第1波长变换光学元件，将第1放大光进行波长变换为第1变换光，并且，使第2放大光透过；以及第2波长变换光学元件，从透过了第1波长变换光学元件的第2放大光和第1变换光，通过波长变换来产生第2变换光，控制部通过控制来自第1光源的第1波长的激光的输出、和来自第2光源的第2波长的激光的输出的相对定时，调节第2波长变换光学元件中的第1变换光和第2放大光的时间上的重叠，控制第2变换光的输出状态。 [0013] 根据本发明的第3方案，在第2方案的激光装置中，第1波长和第2波长分别设定为在第2波长变换光学元件中，满足通过第1变换光与第2放大光进行和频率产生的相位匹配条件，并且，不满足通过第1变换光与第1放大光进行和频率产生的相位匹配条件那样的波长。 [0014] 根据本发明的第4方案，在第2以及第3中的任意一个方案的激光装置中，第1波长和第2波长分别设定为在第1波长变换光学元件中，满足产生第1放大光的高次谐波的相位匹配条件，并且，不满足产生第2放大光的高次谐波的相位匹配条件那样的波长。 [0015] 根据本发明的第5方案，在第2～5中的任意一个方案的激光装置中，控制部在第2波长变换光学元件中，切换为第1变换光和第2放大光在时间上重复的状态和不重复的状态，从而控制作为输出光的第2变换光的接通/关断。 [0016] 根据本发明的第6方案，在第2～4中的任意一个方案的激光装置中，控制部在第2波长变换光学元件中，使第1变换光和第2放大光的时间上的重复率变化，从而控制作为输出光的第2变换光的功率。 [0017] 根据本发明的第7方案，在第1方案的激光装置中，波长变换部具有：第1波长变换光学元件，将第1放大光进行波长变换为第1变换光，并且，使第2放大光透过；第2波长变换光学元件，将透过了第1波长变换光学元件的第2放大光进行波长变换为第2变换光，并且，使第1变换光透过；以及第3波长变换光学元件，从第1变换光和第2变换光通过波长变换来产生第3变换光，控制部通过控制来自第1光源的第1波长的激光的输出和来自第2光源的第2波长的激光的输出的相对定时，调节第3波长变换光学元件中的第1变换光和第2变换光的时间上的重叠，控制第3变换光的输出状态。 [0018] 根据本发明的第8方案，在第7方案的激光装置中，第1波长和第2波长设定为在第3波长变换光学元件中，满足产生基于第1变换光与第2变换光的和频率的相位匹配条件，产生和频率以外的和频率以及二次谐波的相位匹配条件都不满足那样的波长。 [0019] 根据本发明的第9方案，在第7以及第3中的任意一个方案的激光装置中，第1波长以及第2波长分别设定为这样的波长，即：在第1波长变换光学元件中，满足产生第1放大光的高次谐波的相位匹配条件，并且，不满足产生第2放大光的高次谐波的相位匹配条件，在第2波长变换光学元件中，满足产生第2放大光的高次谐波的相位匹配条件，并且，不满足产生第1放大光的高次谐波的相位匹配条件。 [0020] 根据本发明的第10方案，在第7～9中的任意一个方案的激光装置中，控制部通过在第3波长变换光学元件中，切换为第1变换光和第2变换光在时间上重复的状态和不重复的状态，控制作为输出光的第3变换光的接通/关断。 [0021] 根据本发明的第11方案，在第7～10中的任意一个方案的激光装置中，控制部在第3波长变换光学元件中，使第1变换光和第2变换光的时间上的重复率变化，从而控制作为输出光的第3变换光的功率。 [0022] 根据本发明的第12方案，提供一种曝光装置，具备：方案1～11中的任意一个方案的激光装置；掩模支撑部，保持形成了规定的曝光图案的光掩模；曝光对象物支撑部，保持曝光对象物；照明光学系统，将从激光装置输出了的激光照射到在掩模支撑部上保持了的光掩模；以及投影光学系统，将透过了光掩模的光投影到由曝光对象物支撑部保持了的曝光对象物。 [0023] 根据本发明的第13方案，提供一种检查装置，具备：方案1～11中的任意一个方案的激光装置；被检物支撑部，保持被检物；照明光学系统，将从激光装置输出了的激光照射到由被检物支撑部保持了的被检物；以及投影光学系统，将来自被检物的光投影到检测器。 [0024] 本发明的激光装置在放大部中具有对包括第1波长和第2波长的波段的光具有增益的放大器，从激光发生部输出了的第1波长的激光和第2波长的激光被同一放大器放大。另外，控制部通过相对地控制第1波长的激光的输出和第2波长的激光的输出的定时，调节波长变换部中的第1变换光和第2放大光的时间上的重叠，由此控制输出光的输出状态。本发明的激光装置由将放大器以及波长变换光学系统串联连接了的单一光路构成，第1光源、第2光源、放大器、以及波长变换光学元件是热稳定的，所以能够通过利用控制部的第1以及第2光源的动作定时调节，高速并且稳定地对输出光进行接通/关断控制。即，能够提供结构简单且能够高速并且稳定地对输出光进行接通/关断控制的激光装置。 [0025] 本发明的曝光装置具备第1方案的激光装置。因此，能够提供系统整体的结构简单的曝光装置。 [0027] 图1是作为本发明的应用例示出的第1实施方式的激光装置的概要结构图。 [0028] 图2是示出在第1实施方式的激光装置中，输出光成为接通时的波长变换部中的脉冲的状态的说明图。 [0029] 图3是示出在第1实施方式的激光装置中，输出光成为接通时的第2波长变换光学元件中的第1变换光和第2放大光的脉冲的状态的说明图。 [0030] 图4是示出在第1实施方式的激光装置中，输出光成为关断时的波长变换部中的脉冲的状态的说明图。 [0031] 图5是示出在第1实施方式的激光装置中，输出光成为关断时的第2波长变换光学元件中的第1变换光和第2放大光的脉冲的状态的说明图。 [0032] 图6是示出在第1实施方式的激光装置中，使第2波长变换光学元件中的第1变换光的脉冲列和第2放大光的脉冲列的重复率变化了的情形的说明图。 [0033] 图7是作为本发明的应用例示出的第2实施方式的激光装置的概要结构图。 [0034] 图8是示出在第2实施方式的激光装置中，输出光成为接通时的波长变换部中的脉冲的状态的说明图。 [0035] 图9是示出在第2实施方式的激光装置中，输出光成为接通时的第2波长变换光学元件中的第1变换光和第2变换光的脉冲的状态的说明图。 [0036] 图10是示出在第2实施方式的激光装置中，输出光成为关断时的波长变换部中的脉冲的状态的说明图。 [0037] 图11是示出在第2实施方式的激光装置中，输出光成为关断时的第3波长变换光学元件中的第1变换光和第2变换光的脉冲的状态的说明图。 [0038] 图12是示出在第2实施方式的激光装置中，使第3波长变换光学元件中的第1变换光的脉冲列和第2变换光的脉冲列的重复率变化了的情形的说明图。 [0039] 图13是作为具备本发明的激光装置的系统的第1应用例示出的曝光装置的概要结构图。 [0040] 图14是作为具备本发明的激光装置的系统的第2应用例示出的检查装置的概要结构图。 [0041] (符号说明) [0042] LS：激光装置；1、101：激光发生部；2、102：放大部；3、103：波长变换部；8、108：控制部；11、111：第1光源；12、112：第2光源；21、121：光纤放大器(放大器)；30、130：波长变换光学系统；31、131：第1波长变换光学元件；32、132：第2波长变换光学元件；500：曝光装置；502：照明光学系统；503：掩模支撑台；504：投影光学系统；505：曝光对象物支撑工作台； 513：光掩模；515：曝光对象物；600：检查装置；602：照明光学系统；603：被检物支撑台；604： 投影光学系统；613：被检物；615：TDI传感器。 具体实施方式[0043] 以下，参照附图，说明具体实施方式。图1示出作为本发明的第1实施方式例示的激光装置LS1的概要结构图。激光装置LS1构成为具备：激光发生部1，产生脉冲状的激光(种光)；放大部2，对由激光发生部1产生了的种光进行放大；波长变换部3，对从放大部2输出了的放大光进行波长变换；以及控制部8，控制这些各部的动作。 [0044] 激光发生部1、放大部2、波长变换部3的具体结构有多个结构方式。在第1实施方式中，以将在激光发生部1中产生的种光的波长设为1.06μm前后的红外光、将从波长变换部3输出的输出光的波长设为355nm的紫外光的情况为例子进行说明。 [0045] 激光发生部1构成为具有振荡波长稍微不同的二个光源。即，在激光发生部1中，设置产生第1波长λ1的种光的第1光源11、和产生第2波长λ2的种光的第2光源12。将第1波长λ1与第2波长λ2的波长差Δλ设为10nm，并设成第1波长λ1＝1068nm、第2波长λ2＝1058nm。 [0046] 第1光源11以及第2光源12都使用DFB(Distributed Feedback，分布反馈)半导体激光器。DFB半导体激光器通过利用温度调整器控制动作温度，能够在规定的范围内任意地设定振荡波长。DFB半导体激光器能够通过对驱动电流进行波形控制而进行CW振荡以及脉冲振荡。在第1实施方式的激光装置LS1中，使第1光源11以及第2光源12以从1～10MHz左右的频率范围选择了的规定频率来反复进行脉冲振荡。通过控制部8控制第1光源11以及第2光源12的动作。针对从激光发生部1输出了的脉冲状的第1波长λ1的种光Ls1以及第2波长λ2的种光Ls2，通过耦合器16合波而入射到放大部2。 [0047] 放大部2构成为具备对从激光发生部1输出了的种光进行放大的光纤放大器21。光纤放大器21是对包含第1波长λ1和第2波长λ2的波长区域的光具有增益的光纤放大器。作为这样的光纤放大器，能够优选使用掺镱光纤放大器(YDFA)。 [0048] 掺镱光纤放大器(YDFA)21以在芯中掺杂了镱(Yb)的放大用光纤21a和对放大用光纤供给激励光的激励光源21b为主体而构成。光纤放大器21的增益通过调节对放大用光纤21a进行激励的激励光的功率、具体而言利用控制部8调节激励光源21b的驱动电力来控制。 [0049] YDFA21对波长是1000～1100nm的波段具有增益，所以对第1波长λ1＝1068nm的种光Ls1和第2波长λ2＝1058nm的种光Ls2都进行放大。关于通过耦合器16被合波并入射到光纤放大器21的第1波长λ1的种光Ls1和第2波长λ2的种光Ls2，由于波长差Δλ是10nm左右，所以分别独立地放大，从光纤放大器21(放大部2)输出对第1波长的种光Ls1进行放大而得到的第1放大光La1和对第2波长的种光Ls2进行放大而得到的第2放大光La2。从放大部2输出了的第1放大光La1和第2放大光La2被入射到波长变换部3。 [0050] 在上述说明中，为了简化，将光纤放大器21设为单级而示出，但例如还能够将单包层的光纤放大器串联地连接多个、或者、将单包层的光纤放大器和双包层的光纤放大器串联地连接等，将多个光纤放大器串联地连接而构成放大部2。 [0051] 在波长变换部3中，设置了传播从放大部2输出了的第1放大光La1以及第2放大光La2的波长变换光学系统30。波长变换光学系统30以第1波长变换光学元件31和第2波长变换光学元件32为主体，构成为具有省略图示的透镜、波片等。入射到波长变换部3的第1放大光La1以及第2放大光La2经由透镜向第1波长变换光学元件31聚光入射。 [0052] 第1波长变换光学元件31由非线性光学晶体构成，通过二次谐波产生(SHG：Second Harmonic Generation)，产生具有第1放大光La1的波长λ1的1/2的波长的二次谐波(第1变换光Lv1)。另一方面，波长λ2的第2放大光La2不进行波长变换地透过。即，在第1实施方式的激光装置中，由于第1放大光La1与第2放大光La2的波长差Δλ，在第1波长变换光学元件31中，仅第1放大光La1满足产生二次谐波的相位匹配条件，关于第2放大光La2，不满足相位匹配条件。 [0053] 作为使第1放大光La1的二次谐波产生的第1波长变换光学元件31，在非临界相位匹配(NCPM：Non Critical Phase Matching)的状态下，使用LBO(LiB3O5)晶体。在相位匹配状态是非临界相位匹配的情况下，在作为第1放大光La1的二次谐波而产生的波长534nm的第1变换光Lv1中不产生离散。因此，能够在第1波长变换光学元件31中确保充分的相互作用长来高效地进行波长变换。另外，输出的第1变换光的波束剖面未被椭圆化，所以无需在第1波长变换光学元件31与第2波长变换光学元件32之间设置柱面透镜等整形光学元件，无向第2波长变换光学元件32入射的光量的损失。 [0054] 具体说明作为第1波长变换光学元件31使用LBO晶体的情况。例如，在使用光轴方向的长度是20mm左右的LBO晶体的情况下，在规定温度下对于第1波长λ1左右的波长的光而满足高次谐波产生的相位匹配条件的波长的容许宽度是几nm左右。因此，如果以关于波长是1068nm的第1放大光La1而满足相位匹配条件的方式设定第1波长变换光学元件31的晶体温度，则仅关于第1放大光La1，满足二次谐波产生的相位匹配条件，关于波长与第1放大光La1相差10nm的第2放大光La2，不满足相位匹配条件。因此，在第1波长变换光学元件31中，仅第1放大光La1被波长变换而产生作为二次谐波的第1变换光Lv1，第2放大光La2不被波长变换而原样地透过第1波长变换光学元件31。 [0055] 以上，说明了作为第1波长变换光学元件31在非临界相位匹配(NCPM)中使用了LBO晶体的结构例，但关于在临界相位匹配(CPM：Critical Phase Matching)中使用LBO晶体、BBO(β-BaB2O4)晶体等非线性光学晶体的结构，也能够通过波长差Δλ产生同样的作用。即，通过以针对第1放大光La1满足二次谐波产生的相位匹配条件的方式设定第1波长变换光学元件31的角度位置，能够仅对第1放大光La1进行波长变换而产生第1变换光Lv1，使第2放大光La2不被波长变换地透过。关于使用PPLN(Periodically Poled LiNbO3)晶体、PPLT(Periodically Poled LiTaO3)晶体等准相位匹配(QPM：Quasi Phase Matching)晶体的结构也是同样的。 [0056] 关于入射到第1波长变换光学元件31的第1放大光La1和第2放大光La2，仅波长1068nm的第1放大光La1被波长变换而产生波长534nm的第1变换光Lv1，波长1058nm的第2放大光La2不被波长变换而原样地透过。关于在第1波长变换光学元件31中作为第1放大光La1的二次谐波而产生了的波长534nm的第1变换光Lv1和透过了第1波长变换光学元件31的波长1058nm的第2放大光La2，通过二波长波片，使某一个(例如第2放大光)的偏振面旋转90度，向第2波长变换光学元件32聚光入射(此处假设为在从光纤放大器21射出时第1放大光La1和第2放大光La2的偏振方向相同而进行说明)。 [0057] 第2波长变换光学元件32由非线性光学晶体构成，通过和频率产生(SFG：Sum Frequency Generation)，产生第1变换光Lv1与第2放大光La2的和频率。在入射到第2波长变换光学元件32的光中，还包含未通过第1波长变换光学元件31波长变换而透过了的第1放大光La1的分量。但是，第2波长变换光学元件32虽然满足用于在波长534nm的第1变换光Lv1与波长1058nm的第2放大光La2中产生和频率的相位匹配条件，但不满足用于波长比第2放大光La2长10nm的第1放大光La1与波长534nm的第1变换光Lv1产生和频率的相位匹配条件。因此，不产生第1放大光La1与波长534nm的第1变换光Lv1的和频率。 [0058] 例示作为使第1变换光Lv1与第2放大光La2的和频率产生的第2波长变换光学元件32，在类型I的临界相位匹配(CPM)的状态下使用LBO晶体的结构。关于第2波长变换光学元件32，以达到通过波长534nm的第1变换光Lv1与波长1058nm的第2放大光La2的和频率产生而使波长355nm的第2变换光Lv2产生的相位匹配条件的方式，切出晶体。具体而言，作为第2波长变换光学元件32，使用光轴方向的长度是20mm左右的LBO晶体，调整入射光相对晶体的角度位置来切出。由此，第1变换光Lv1与第2放大光La2满足和频率产生的相位匹配条件而产生波长355nm的第2变换光Lv2，但第1变换光Lv1与第1放大光La1不满足和频率产生的相位匹配条件，所以不产生和频率。 [0059] 另外，作为第2变换光产生用的第2波长变换光学元件32，也可以使用BBO(β-BaB2O4)晶体、CLBO(CsLiB6O10)晶体。关于在第2波长变换光学元件32中产生了的波长355nm的第2变换光Lv2，从波长变换部3射出，从激光装置LS1输出。 [0060] 在激光装置LS1中，通过控制部8控制激光发生部1的动作，能够高速并且稳定地控制作为输出光的第2变换光Lv2。如上所述，在激光发生部1中，设置了产生第1波长λ1的种光Ls1的第1光源11、和产生第2波长λ2的种光Ls2的第2光源12。在第1实施方式中，通过控制部8控制第1光源、以及第2光源的动作，高速并且稳定地控制输出光。 [0061] 控制部8构成为具备产生在控制各部的动作时成为基准的频率100MHz左右的时钟信号的时钟产生器80、光源驱动器81、以及光源控制器83等。光源驱动器81以由时钟产生器80产生了的时钟信号为基准，生成驱动第1光源11的第1驱动信号和驱动第2光源12的第2驱动信号。光源控制器83根据搭载了激光装置LS1的系统的加工程序、从操作盘输入的输出指令，向光源驱动器81输出指令信号。 [0062] 在第1实施方式的激光装置LS1中，关于驱动第1光源11的第1驱动信号、以及驱动第2光源12的第2驱动信号，接通时间为1～几nsec的脉冲都是重复频率1～10MHz左右的脉冲列。此处，将第1驱动信号以及第2驱动信号都设为接通时间是1nsec、重复频率是1MHz的脉冲列。 [0063] 在从操作盘等向控制部8输入的输出指令是输出波长355nm的第2变换光(以下称为“输出光”)Lv2的接通指令的情况下，光源控制器83将输出接通指令信号输出到光源驱动器81。此时，光源驱动器81如图2以及图3所示，控制从第1光源11射出的第1波长的种光Ls1和从第2光源12射出的第2波长的种光Ls2的相对输出定时，以使得在第2波长变换光学元件32中使第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在时间上重叠。 [0064] 具体而言，光源驱动器81在第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在第2波长变换光学元件32中在时间上重叠那样的定时(在两者的光路长相同的情况下为同一定时)，生成第1驱动信号和第2驱动信号，驱动第1光源11和第2光源12。 [0065] 从第1光源11射出了的第1波长的种光Ls1、以及从第2光源12射出了的第2波长的种光Ls2分别通过光纤放大器21被放大而成为第1放大光La1以及第2放大光La2，向第1波长变换光学元件31聚光入射。在第1波长变换光学元件31中，仅第1放大光La1被波长变换而产生第1变换光Lv1，相对第1波长λ1具有波长差Δλ的第2放大光La2不被波长变换而原样地透过。在第1波长变换光学元件31中产生了的第1变换光Lv1、原样地透过了第1波长变换光学元件31的第2放大光La2、以及在第1波长变换光学元件31中不被波长变换而透过了的第1放大光La1的分量都向第2波长变换光学元件32聚光入射。 [0066] 在第2波长变换光学元件32中，入射了的第1变换光Lv1和第2放大光La2被设定为两者的脉冲列在时间上重叠。另外，第2波长变换光学元件32被设定为仅满足产生第1变换光Lv1与第2放大光La2的和频率的相位匹配条件，而不满足产生第1变换光Lv1与第1放大光La1的和频率的相位匹配条件。因此，在第2波长变换光学元件32中通过第1变换光Lv1与第2放大光La2的和频率产生而产生波长355nm的输出光(第2变换光)Lv2，从激光装置LS1输出。 [0067] 另一方面，在从操作盘等向控制部8输入的输出指令是停止输出光Lv2的关断指令的情况下，光源控制器83将输出关断指令信号输出到光源驱动器81。此时，光源驱动器81如图4以及图5所示，控制从第1光源11射出的第1波长的种光Ls1和从第2光源12射出的第2波长的种光Ls2的相对输出定时，以使得在第2波长变换光学元件32中使第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在时间上不重叠。 [0068] 具体而言，光源驱动器81在第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在第2波长变换光学元件32中在时间上不重叠那样的定时(在某一个是接通状态时另一个成为关断状态的定时)，生成第1驱动信号和第2驱动信号，驱动第1光源11和第2光源12。 [0069] 从第1光源11射出了的第1波长的种光Ls1、以及从第2光源12射出了的第2波长的种光Ls2分别通过光纤放大器21被放大而成为第1放大光La1以及第2放大光La2，向第1波长变换光学元件31聚光入射。在第1波长变换光学元件31中，仅第1放大光La1被波长变换而产生第1变换光Lv1，相对第1波长λ1具有波长差Δλ的第2放大光La2不被波长变换而原样地透过。在第1波长变换光学元件31中产生了的第1变换光Lv1、原样地透过了第1波长变换光学元件31的第2放大光La2、以及在第1波长变换光学元件31中未被波长变换而透过了的第1放大光La1的分量都向第2波长变换光学元件32聚光入射。 [0070] 在第2波长变换光学元件32中，入射了的第1变换光Lv1和第2放大光La2被设定为两者的脉冲列在时间上不重叠。第2波长变换光学元件32被设定为仅满足产生第1变换光Lv1与第2放大光La2的和频率的相位匹配条件，不满足产生第1变换光Lv1与第1放大光La1的和频率的相位匹配条件。但是，如上所述，在第2波长变换光学元件32中，入射了的第1变换光Lv1和第2放大光La2这两者的脉冲列在时间上不重叠，所以在第2波长变换光学元件32中不产生和频率，因此，不产生波长355nm的输出光(第2变换光)Lv2。其结果，从激光装置LS1不输出波长355nm的输出光。 [0071] 这样，通过使驱动第1光源11的第1驱动信号的脉冲列、和驱动第2光源12的第2驱动信号的脉冲列的相对定时变化，能够进行波长355nm的输出光Lv2的接通/关断控制。 [0072] 能够在波长变换部3的输出端部，设置使例如波长比400nm左右短的光反射，使比400nm左右长的波长的光透过的分色镜等，从透过了第2波长变换光学元件32的第1放大光、第2放大光、以及第1变换光等中分离输出光Lv2。其结果，能够防止从激光装置LS1输出输出光以外的波长的光。 [0073] 以上，说明了对从激光装置LS1输出的输出光Lv2进行接通/关断控制的方式。即，输出光Lv2的接通/关断控制是通过切换为第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在第2波长变换光学元件32中在时间上重叠的状态、以及在时间上不重叠的状态而实现的(参照图2～图5)。第1实施方式的激光装置LS1还能够控制输出光Lv2的功率。为此的控制是通过控制第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在第2波长变换光学元件32中在时间上重叠的重复率而实现的。输出光的功率控制也是通过以下方式来进行的，即，在调节第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列在第2波长变换光学元件32中在时间上重叠的程度那样的相对定时，生成驱动第1光源11的第1驱动信号、和驱动第2光源12的第2驱动信号，驱动第1光源11和第2光源12。 [0074] 图6(a)～(c)是示出通过使生成第1驱动信号和第2驱动信号的相对定时变化，使第2波长变换光学元件32中的第1变换光Lv1的脉冲列与第2放大光La2的脉冲列的重复率变化的情形的说明图。该图6(a)示出将第2波长变换光学元件32中的第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列的重复率设定为20％的情况，图6(b)示出将两者的重复率设定为约50％的情况，图6(c)示出将两者的重复率设定为80％的情况。 [0075] 在图6(a)所示的重复率20％的情况下，在第2波长变换光学元件32中产生的输出光Lv2的功率为重复率是100％时的功率的20％。同样地，在图6(b)所示的重复率50％的情况下，输出光Lv2的功率为重复率100％时的功率的50％，在图6(c)所示的重复率80％的情况下，输出光Lv2的功率为重复率100％时的功率的80％。 [0076] 即，通过使驱动第1光源11的第1驱动信号的生成和驱动第2光源12的第2驱动信号的生成的相对定时变化，使第2波长变换光学元件32中的第1变换光Lv1的脉冲列和第2放大光La2的脉冲列的重复率变化，能够在0～100％的范围内，任意并且高速地控制输出光Lv2的功率。 [0077] 在第1实施方式的激光装置LS1中，在激光发生部1中，无需为了对输出光Lv2进行接通/关断而将第1光源11以及第2光源12的至少某一个切换为动作状态和非动作状态。另外，也无需为了控制输出光Lv2的功率而使驱动第1光源11的第1驱动信号以及驱动第2光源12的第2驱动信号中的至少某一个的信号波形变化。因此，能够使第1光源11以及第2光源12这两者都以平稳状态动作，所以能够使第1光源11以及第2光源12稳定地动作，产生振荡波长以及脉冲波形稳定的第1波长的种光Ls1以及第2波长的种光Ls2。 [0078] 另外，在放大部2中，第1波长的种光Ls1和第2波长的种光Ls2常时入射到光纤放大器21，在光纤放大器21中分别被放大而平稳地输出第1放大光La1以及第2放大光La2。因此，无需为了输出光Lv2的接通/关断、输出光Lv2的功率控制而使光纤放大器21的增益变化，能够使光纤放大器21在平稳状态下稳定地动作而稳定地输出第1放大光La1以及第2放大光La2。 [0079] 进而，在波长变换部3中，向第1波长变换光学元件31常时入射第1放大光La1和第2放大光La2而平稳地产生第1变换光Lv1，向第2波长变换光学元件32常时入射在第1波长变换光学元件31中产生了的第1变换光Lv1和透过了第1波长变换光学元件31的第2放大光La2。因此，除了第2波长变换光学元件32中的与输出光的功率对应的发热量的变化量以外，第1波长变换光学元件31以及第2波长变换光学元件32是热稳定的，特别是，从第1光源以及第2光源至第1波长变换光学元件31的光路中的热状态极其稳定。 [0080] 因此，根据激光装置LS1，能够通过将放大部2的光纤放大器21、波长变换部3的第1波长变换光学元件31、以及第2波长变换光学元件32串联地连接并使驱动激光发生部1的第1光源11的第1驱动信号的生成和驱动第2光源12的第2驱动信号的生成的相对定时变化的简单的结构，高速并且稳定地控制输出光Lv2。 [0081] 接下来，参照图7，说明本发明的第2实施方式的激光装置。图7示出作为本发明的第2实施方式例示的激光装置LS2的概要结构图。激光装置LS2与第1实施方式的激光装置LS1同样地，构成为具备：激光发生部101，产生脉冲状的激光(种光)；放大部102，对由激光发生部101产生了的种光进行放大；波长变换部103，对从放大部102输出了的放大光进行波长变换；以及控制部108，控制这些各部的动作。 [0082] 在第2实施方式的激光装置LS2中，将在激光发生部101中产生的种光的波长设为1.06μm前后的红外光，将从波长变换部103输出的输出光的波长设为266nm的紫外光。 [0083] 激光发生部101构成为具有振荡波长稍微不同的二个光源。即，在激光发生部101中，设置产生第1波长λ1的种光的第1光源111、和产生第2波长λ2的种光的第2光源112。将第1波长λ1与第2波长λ2的波长差Δλ设为8nm，设为第1波长λ1＝1060nm、第2波长λ2＝1068nm。 [0084] 第1光源111以及第2光源112都使用DFB(Distributed Feedback)半导体激光器。在第2实施方式的激光装置LS2中，使第1光源111以及第2光源112以从1～10MHz左右的频率范围中选择了的规定频率来反复进行脉冲振荡。通过控制部108，控制第1光源111以及第2光源112的动作。从激光发生部1输出了的脉冲状的第1波长λ1的种光Ls1以及第2波长λ2的种光Ls2通过耦合器116进行合波而入射到放大部102。 [0085] 放大部102构成为具备对从激光发生部101输出了的种光进行放大的光纤放大器121。光纤放大器121是对包含第1波长λ1和第2波长λ2的波长区域的光具有增益的光纤放大器。作为这样的光纤放大器，能够优选使用掺镱光纤放大器(YDFA)。 [0086] 掺镱光纤放大器(YDFA)121以在芯中掺杂了镱(Yb)的放大用光纤121a、和对放大用光纤供给激励光的激励光源121b为主体而构成。通过调节对放大用光纤121a进行激励的激励光的功率、具体而言通过控制部108调节激励光源121b的驱动电力，来控制光纤放大器121的增益。 [0087] YDFA121对第1波长λ1＝1060nm的种光Ls1和第2波长λ2＝1068nm的种光Ls2都进行放大。关于通过耦合器116进行合波而入射到光纤放大器121的第1波长λ1的种光Ls1和第2波长λ2的种光Ls2，由于波长差Δλ是8nm左右，所以被分别独立地放大，从光纤放大器121(放大部2)输出对第1波长的种光Ls1进行放大而得到的第1放大光La1和对第2波长的种光Ls2进行放大而得到的第2放大光La2。从放大部102输出了的第1放大光La1以及第2放大光La2入射到波长变换部103。另外，关于还能够将多个放大器串联地连接而构成的情形，与关于第1实施方式的说明相同。 [0088] 在波长变换部103中，设置了传播从放大部102输出了的第1放大光La1以及第2放大光La2的波长变换光学系统130。波长变换光学系统130构成为以第1波长变换光学元件131、第2波长变换元件132、第3波长变换光学元件133这3个波长变换光学元件为主体，并具有省略图示的透镜、波片等。入射到波长变换部103的第1放大光La1以及第2放大光La2经由透镜向第1波长变换光学元件131聚光入射。 [0089] 第1波长变换光学元件131由非线性光学晶体构成，通过二次谐波产生，产生具有第1放大光La1的波长λ1的1/2的波长的二次谐波(第1变换光Lv1)。另一方面，关于波长λ2的第2放大光La2，不进行波长变换而透过。作为第1波长变换光学元件131，将LBO(LiB3O5)晶体调节为满足产生第1放大光La1的二次谐波的相位匹配条件的规定温度(称为第1相位匹配温度)，在非临界相位匹配(NCPM：Non Critical Phase Matching)的状态下使用。 [0090] 作为第1放大光La1的二次谐波在第1波长变换光学元件131中产生了的波长530nm的第1变换光Lv1、透过了第1波长变换光学元件131的波长1068nm的第2放大光La2、以及不进行波长变换而透过了第1波长变换光学元件131的第1放大光La1的分量都入射到第2波长变换光学元件132。 [0091] 第2波长变换光学元件132由非线性光学晶体构成，通过二次谐波产生，产生具有第2放大光La2的波长λ2的1/2的波长的二次谐波(第2变换光Lv2)。另一方面，关于波长λ1的第1放大光La1和波长λ1/2的第1变换光Lv1，不进行波长变换而透过。即，在本发明的激光装置中，通过第1放大光La1与第2放大光La2的波长差Δλ，在第1波长变换光学元件131以及第2波长变换元件132中，仅某一个放大光满足产生二次谐波的相位匹配条件，另一个放大光不满足产生二次谐波的相位匹配条件。作为第2波长变换光学元件132，将LBO晶体调节为满足产生第2放大光La2的二次谐波的相位匹配条件的第2相位匹配温度，在非临界相位匹配(NCPM)的状态下使用。 [0092] 在相位匹配是非临界相位匹配的情况下，在产生的变换光(第1变换光Lv1以及第2变换光Lv2)中不产生离散。因此，在第1波长变换光学元件131以及第2波长变换元件132中，能够分别确保充分的相互作用长而高效地进行波长变换。另外，所输出的第1变换光Lv1以及第2变换光Lv2的波束剖面未被椭圆化，所以无需设置将波束剖面整形为圆形的柱面透镜等整形光学元件，无向第3波长变换光学元件133入射的光量的损失。 [0093] 第1波长变换光学元件131对第1放大光La1进行波长变换而产生二次谐波(第1变换光Lv1)，但不对第2放大光La2进行波长变换而使其透过。第2波长变换光学元件132对第2放大光La2进行波长变换而产生二次谐波(第2变换光Lv2)，但不对第1放大光La1进行波长变换而使其透过。即，通过第1放大光La1与第2放大光La2的波长差Δλ，在第1波长变换光学元件131以及第2波长变换元件132中，仅关于某一个放大光而满足二次谐波产生的相位匹配条件，另一个放大光不满足二次谐波产生的相位匹配条件。 [0094] 在具体说明作为第1波长变换光学元件131以及第2波长变换光学元件132使用了LBO晶体的情况时，例如，在使用光轴方向的长度是20mm左右的LBO晶体的情况下，在规定温度下针对第1波长λ1左右的波长的光满足高次谐波产生的相位匹配条件的波长的容许宽度是几nm左右。因此，在第1波长变换光学元件131中，如果以满足产生第1放大光La1的二次谐波的相位匹配条件的方式设定晶体温度，则关于波长相差8nm的第2放大光La2，不满足产生二次谐波的相位匹配条件。关于第2波长变换光学元件132，同样的说明也成立。 [0095] 其结果，在第1波长变换光学元件131中，产生作为第1放大光La1的二次谐波的波长530nm的第1变换光Lv1，但不产生第2放大光La2的二次谐波而透过第1波长变换光学元件131。另外，在第2波长变换光学元件132中，产生作为第2放大光La2的二次谐波的波长534nm的第2变换光Lv2，但不产生第1放大光La1以及第1变换光Lv1的二次谐波而透过第2波长变换光学元件132。 [0096] 以上，说明了作为第1波长变换光学元件131以及第2波长变换元件132在非临界相位匹配中使用了LBO晶体的结构例，但关于在临界相位匹配(CPM：Critical Phase Matching)中使用LBO晶体、BBO(β-BaB2O4)晶体等非线性光学晶体的结构，也能够利用波长差Δλ来产生同样的作用。例如，通过关于第1放大光La1以满足二次谐波产生的相位匹配条件的方式设定第1波长变换光学元件131的角度位置，能够仅对第1放大光La1进行波长变换而产生第1变换光Lv1，第2放大光La2不进行波长变换而透过。关于使用PPLN(Periodically Poled LiNbO3)晶体、PPLT(Periodically Poled LiTaO3)晶体等准相位匹配(QPM：Quasi Phase Matching)晶体的结构，也能够利用波长差Δλ而同样地应用。 [0097] 在第1波长变换光学元件31中产生并透过了第2波长变换光学元件132的波长530nm的第1变换光Lv1、和在第2波长变换光学元件132中产生了的波长534nm的第2变换光Lv2向第3波长变换光学元件133聚光入射。 [0098] 第3波长变换光学元件133由非线性光学晶体构成，通过和频率产生而产生第1变换光Lv1与第2变换光Lv2的和频率。关于入射到第3波长变换光学元件133的光，有第1变换光Lv1和第2变换光Lv2在时间上重复的情况、以及第1变换光Lv1和第2变换光Lv2不重复的情况。不论在哪一个的情况下，在第3波长变换光学元件133中，第1变换光Lv1与第2变换光Lv2满足和频率产生的相位匹配条件，但不满足产生基于第1变换光Lv1与第1放大光La1、第1变换光Lv1与第2放大光La2、第2变换光Lv2与第1放大光La1、第2变换光Lv2与第2放大光La2、以及、第1放大光La1与第2放大光La2的和频率的相位匹配条件。同时，被设定为产生基于这些各个光的二次谐波的相位匹配条件也不满足。 [0099] 能够采用如下结构，即，作为第3波长变换光学元件133，使用CLBO(CsLiB6O10)晶体，调节为满足产生第1变换光Lv1与第2变换光Lv2的和频率的相位匹配条件的规定的角度位置(相位匹配角)，在类型I的临界相位匹配(CPM)的状态下进行动作。加工CLBO晶体，而在第3波长变换光学元件133中，达到通过波长530nm的第1变换光Lv1与波长534nm的第2变换光Lv2的和频率产生而产生波长266nm的第3变换光Lv3的相位匹配条件。 [0100] 在作为第3波长变换光学元件133，使用了光轴方向的长度是10mm左右的CLBO晶体的情况下，满足和频率产生的相位匹配条件的波长的容许宽度是0.2nm左右。因此，第1变换光Lv1与第2变换光Lv2满足和频率产生的相位匹配条件而产生作为波长266nm的和频率的第3变换光Lv3，但不满足产生在这之外的和频率那样的相位匹配条件。在第3波长变换光学元件133中产生了的波长266nm的第3变换光Lv3从波长变换部3射出，作为输出光从激光装置LS输出。 [0101] 在激光装置LS2中，通过控制部108控制激光发生部101的动作，能够高速并且稳定地控制作为输出光的第3变换光Lv3。如上所述，在激光发生部101中，设置了产生第1波长λ1的种光Ls1的第1光源111、和产生第2波长λ2的种光Ls2的第2光源112。在第2实施方式中，通过控制部108控制第1光源、以及第2光源的动作，高速并且稳定地控制输出光。 [0102] 控制部108具有与第1实施方式中的控制部8基本上相同的功能。即，构成为具备产生在控制各部的动作时成为基准的频率100MHz左右的时钟信号的时钟产生器180、光源驱动器181、以及光源控制器183等。光源驱动器181以由时钟产生器180产生了的时钟信号为基准，生成驱动第1光源111的第1驱动信号和驱动第2光源112的第2驱动信号。光源控制器183根据搭载了激光装置LS2的系统的加工程序、从操作盘输入的输出指令，向光源驱动器 181输出指令信号。 [0103] 在第2方案的激光装置LS2中，关于驱动第1光源111的第1驱动信号、以及驱动第2光源112的第2驱动信号，接通时间为1～几nsec的脉冲都是重复频率1～10MHz左右的脉冲列。此处，将第1驱动信号以及第2驱动信号都设为接通时间是1nsec、重复频率是1MHz的脉冲列。 [0104] 在从操作盘等向控制部108输入的输出指令是输出波长266nm的第3变换光(以下称为“输出光”)Lv3的接通指令的情况下，光源控制器183将输出接通指令信号输出到光源驱动器181。此时，光源驱动器181如图8以及图9所示，以在第3波长变换光学元件133中使第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在时间上重叠的方式，控制从第1光源111射出的第1波长的种光Ls1和从第2光源112射出的第2波长的种光Ls2的相对输出定时。 [0105] 具体而言，光源驱动器181在第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在第3波长变换光学元件133中在时间上重叠那样的定时(在两者的光路长相同的情况下为同一定时)，生成第1驱动信号和第2驱动信号，驱动第1光源111和第2光源112。 [0106] 从第1光源111射出了的第1波长的种光Ls1、以及从第2光源112射出了的第2波长的种光Ls2分别通过光纤放大器121被放大而成为第1放大光La1以及第2放大光La2，向第1波长变换光学元件131聚光入射。在第1波长变换光学元件131中，仅第1放大光La1被波长变换而产生第1变换光Lv1，相对第1波长λ1具有波长差Δλ的第2放大光La2不被波长变换而原样地透过。在第1波长变换光学元件131中产生了的第1变换光Lv1、以及原样地透过了第1波长变换光学元件131的第2放大光La2的分量都入射到第2波长变换元件132。 [0107] 在第2波长变换光学元件132中，仅第2放大光La2被波长变换而产生第2变换光Lv2。在第2波长变换光学元件132中产生了的第2变换光Lv2、和透过了波长变换光学元件32的第 1变换光Lv1向第3波长变换光学元件133聚光入射。 [0108] 在第3波长变换光学元件133中，入射了的第1变换光Lv1和第2变换光Lv2被设定为两者的脉冲列在时间上重叠。另外，第3波长变换光学元件133被设定为仅满足产生第1变换光Lv1与第2变换光Lv2的和频率的相位匹配条件，但不满足产生这之外的和频率、二次谐波的相位匹配条件。因此，在第3波长变换光学元件133中通过第1变换光Lv1与第2变换光Lv2的和频率产生而产生波长266nm的输出光(第3变换光)Lv3，作为输出光而从激光装置LS2输出。 [0109] 另一方面，在从操作盘等向控制部108输入的输出指令是停止输出光Lv3的关断指令的情况下，光源控制器183将输出关断指令信号输出到光源驱动器181。此时，光源驱动器181如图10以及图11所示，以在第3波长变换光学元件133中使第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在时间上不重叠的方式，控制从第1光源111射出的第1波长的种光Ls1和从第2光源112射出的第2波长的种光Ls2的相对输出定时。 [0110] 具体而言，光源驱动器181在第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在第3波长变换光学元件133中在时间上不重叠的定时(在某一个是接通状态时另一个成为关断状态的定时)，生成第1驱动信号和第2驱动信号，驱动第1光源111和第2光源112。 [0111] 从第1光源111射出了的第1波长的种光Ls1、以及从第2光源112射出了的第2波长的种光Ls2分别通过光纤放大器121被放大而成为第1放大光La1以及第2放大光La2，向第1波长变换光学元件131聚光入射。在第1波长变换光学元件131中，仅第1放大光La1被波长变换而产生第1变换光Lv1，相对第1波长λ1具有波长差Δλ的第2放大光La2不被波长变换而原样地透过。在第1波长变换光学元件131中产生了的第1变换光Lv1、以及原样地透过了第1波长变换光学元件131的第2放大光La2的分量都入射到第2波长变换元件132。 [0112] 在第2波长变换光学元件132中，仅第2放大光La2被波长变换而产生第2变换光Lv2。在第2波长变换光学元件32中产生了的第2变换光Lv2和透过了波长变换光学元件132的第1变换光Lv1向第3波长变换光学元件133聚光入射。 [0113] 在第3波长变换光学元件133中，入射了的第1变换光Lv1和第2变换光Lv2被设定为两者的脉冲列在时间上不重叠。在第3波长变换光学元件133中，第1变换光Lv1与第2变换光Lv2满足和频率产生的相位匹配条件，但不满足产生这之外的和频率以及二次谐波的相位匹配条件。因此，在第3波长变换光学元件133中不产生波长266nm的输出光Lv3，不从激光装置LS2输出。 [0114] 如以上说明，通过使驱动第1光源111的第1驱动信号的脉冲列、和驱动第2光源112的第2驱动信号的脉冲列的相对定时变化，能够进行波长266nm的输出光Lv3的接通/关断控制。 [0115] 能够在波长变换部103的输出端部，设置使例如波长比300nm左右短的光反射，使比它长的波长的光透过的分色镜等，从透过了第3波长变换光学元件133的第1放大光、第2放大光、第1变换光、以及第2变换光等中，分离输出光Lv3。其结果，能够防止从激光装置LS2输出输出光以外的波长的光。 [0116] 以上，说明了对从激光装置LS2输出的输出光Lv3进行接通/关断控制的方式。即，输出光Lv3的接通/关断控制是通过切换为第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在第3波长变换光学元件133中在时间上重叠的状态、和在时间上不重叠的状态而实现的(参照图8～图11)。第2实施方式的激光装置LS2还能够控制输出光Lv3的功率。为此的控制是通过控制第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在第3波长变换光学元件133中在时间上重叠的重复率来实现的。输出光的功率控制也是通过以下方式来进行的，即，在调节第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列在第3波长变换光学元件133中在时间上重叠的程度那样的相对定时，生成驱动第1光源111的第1驱动信号、和驱动第2光源112的第2驱动信号，驱动第1光源111和第2光源112。 [0117] 图12(a)～(c)是示出通过使生成第1驱动信号和第2驱动信号的相对定时变化，使第3波长变换光学元件133中的第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列的重复率变化的情形的说明图。该图12(a)示出将第3波长变换光学元件133中的第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列的重复率设定为20％的情况，图12(b)示出将两者的重复率设定为约50％的情况，图12(c)示出将两者的重复率设定为80％的情况。 [0118] 在图12(a)所示的重复率20％的情况下，在第3波长变换光学元件133中产生的输出光Lv3的功率成为重复率是100％时的功率的20％。同样地，在图12(b)所示的重复率50％的情况下，输出光Lv3的功率为重复率100％时的功率的50％，在图12(c)所示的重复率80％的情况下，输出光Lv3的功率为重复率100％时的功率的80％。 [0119] 即，通过使驱动第1光源111的第1驱动信号的生成和驱动第2光源112的第2驱动信号的生成的相对定时变化，使第3波长变换光学元件133中的第1变换光Lv1的脉冲列和第2变换光Lv2的脉冲列的重复率变化，能够在0～100％的范围内任意并且高速地控制输出光Lv2的功率。 [0120] 在第2实施方式的激光装置LS2中，在激光发生部101中，无需为了对输出光Lv3进行接通/关断而将第1光源111以及第2光源112中的至少某一个切换为动作状态和非动作状态。另外，也无需为了控制输出光Lv2的功率而使驱动第1光源111的第1驱动信号以及驱动第2光源112的第2驱动信号中的至少某一个的信号波形变化。因此，能够使第1光源111以及第2光源112这两者都在平稳状态下动作，所以能够使第1光源111以及第2光源112稳定地动作，产生振荡波长以及脉冲波形稳定的第1波长的种光Ls1以及第2波长的种光Ls2。 [0121] 另外，在放大部102中，第1波长的种光Ls1和第2波长的种光Ls2常时入射到光纤放大器121，在光纤放大器121中分别被放大而平稳地输出第1放大光La1以及第2放大光La2。因此，无需为了输出光Lv3的接通/关断、输出光Lv3的功率控制，使光纤放大器121的增益变化，能够使光纤放大器121在平稳状态下稳定地动作而稳定地输出第1放大光La1以及第2放大光La2。 [0122] 进而，在波长变换部103中，向第1波长变换光学元件131常时入射第1放大光La1和第2放大光La2而平稳地产生第1变换光Lv1，向第2波长变换光学元件132常时入射第1变换光Lv1和第2放大光La2而平稳地产生第2变换光Lv2。另外，向第3波长变换元件常时入射第1变换光Lv1和第2变换光Lv2。第1～第3波长变换元件131～133是热稳定的，特别是直至第2波长变换元件的光路的热状态极其稳定。 [0123] 因此，根据激光装置LS2，能够通过将放大部102的光纤放大器121、波长变换部103的第1～第3波长变换光学元件131～133串联地连接，使驱动激光发生部101的第1光源111的第1驱动信号的生成和驱动第2光源112的第2驱动信号的生成的相对定时变化的简单结构，来高速并且稳定地控制输出光Lv3。 [0124] 以上，例示了通过使第1光源和第2光源进行脉冲振荡，使生成其驱动信号的相对定时变化来控制输出光(在LS1中为第2变换光、在LS2中为第3变换光)的输出状态的结构。但是，本发明不限于上述构成方式，只要是能够高速地控制从激光发生部输出的第1波长的种光Ls1和第2波长的种光Ls2的输出定时的结构即可。 [0125] 例如，也可以构成为在第1光源以及第2光源中的至少某一个的射出端部设置电光调制器(EOM)等外部调制器，通过该外部调制器，在规定的定时，切出进行了CW振荡或者脉冲振荡的激光的一部分，从激光发生部输出第1波长的种光Ls1和/或第2波长的种光Ls2。在这样的方式的激光装置中，能够输出脉冲波形的上升沿以及下降沿更加陡峭的输出光。 [0126] 另外，在第1以及第2实施方式中，例示了将第1波长λ1与第2波长λ2的波长差Δλ分别设为10nm以及8nm的结构，但波长差Δλ能够根据放大部2、波长变换部的结构，设定为适合的值。另外，与上述实施方式的结构独立地，例如，作为在第1波长变换光学元件中仅第1放大光La1满足产生二次谐波那样的相位匹配条件的结构，能够采用在使第1放大光La1和第2放大光La2的偏振面的角度正交了的状态下入射到第1波长变换光学元件的配置。在该配置中，在类型I的相位匹配条件下使用第2波长变换光学元件的情况下，无需在第1波长变换光学元件与第2波长变换光学元件之间设置二波长波片。 [0127] 另外，在上述第1以及第2实施方式中，例示了从激光发生部1输出波长1.06μm前后的二波长的种光，在波长变换部的多个波长变换光学元件中传播，从而进行波长变换到波长355nm或者波长266nm的输出光而输出的结构。但是，适宜设定种光的波段、波长变换光学元件的个数以及配置、输出光的波长等即可。 [0128] 以上说明那样的本发明的激光装置是小型轻质的并且容易操纵，能够适合地应用于曝光装置、光造形装置等光加工装置、光掩模、晶片等检查装置、显微镜、望远镜等观察装置、测长器、形状测定器等测定装置、光治疗装置等系统。 [0129] 作为具备本发明的激光装置的系统的第1应用例，参照图13所示的概要结构，说明在半导体制造、液晶面板制造的光刻工序中使用的曝光装置。曝光装置500将在石英玻璃制的光掩模513中精密地描绘了的器件图案在涂覆了光致抗蚀剂的半导体晶片、玻璃基板等曝光对象物515上光学地投影而转印。 [0130] 曝光装置500构成为具备上述本发明的激光装置LS、照明光学系统502、保持光掩模513的掩模支撑台503、投影光学系统504、保持曝光对象物515的曝光对象物支撑工作台505、以及使曝光对象物支撑工作台505在水平面内移动的驱动机构506。照明光学系统502由多个透镜群构成，将从激光装置LS输出了的激光照射到由掩模支撑台503保持了的光掩模513。投影光学系统504也由多个透镜群构成，将透过了光掩模513的光投影到曝光对象物支撑工作台上的曝光对象物515。 [0131] 在这样的结构的曝光装置500中，从激光装置LS输出了的激光被入射到照明光学系统502，调整为规定光束的激光被照射到由掩模支撑台503保持了的光掩模513。将器件图案形成于光掩模513，通过了光掩模513的光经由投影光学系统504被照射到由曝光对象物支撑工作台505保持了的曝光对象物515的规定位置。由此，光掩模513的器件图案的图像在半导体晶片、液晶面板等曝光对象物515上以规定倍率成像，根据器件图案的图像，对曝光对象物515进行曝光。 [0132] 接下来，作为具备本发明的激光装置的系统的第2应用例，参照图14所示的概要结构，说明在光掩模、液晶面板、晶片等(被检物)的检查工序中使用的检查装置。图8例示的检查装置600适用于在光掩模等具有光透过性的被检物613上描绘了的微细的器件图案的检查。 [0133] 检查装置600构成为具备激光装置LS、照明光学系统602、保持被检物613的被检物支撑台603、投影光学系统604、检测来自被检物613的光的TDI(Time Delay Integration)传感器615、以及使被检物支撑台603在水平面内移动的驱动机构606。照明光学系统602由多个透镜群构成，将从激光装置LS输出了的激光调整为规定光束，照射到由被检物支撑台603保持了的被检物613。投影光学系统604也由多个透镜群构成，将透过了被检物613的光投影到TDI传感器615。 [0134] 在这样的结构的检查装置600中，从激光装置LS输出了的激光被入射到照明光学系统602，调整为规定光束的激光被照射到由被检物支撑台603保持了的光掩模等被检物613。在光掩模等被检物613中形成了器件图案等的像，来自被检物613的光(在本结构例中为透射光)经由投影光学系统604被投影到TDI传感器615而成像。此时，同步地控制利用驱动机构606的被检物支撑台603的水平移动、和来自TDI传感器615的输出信号的传送时钟。 [0135] 通过这样的结构，通过TDI传感器615检测被检物613的器件图案的图像，比较所检测到的被检物613的器件图案和参照画像，提取在被检物中形成了的器件图案的缺陷。另外，在被检物613如晶片等那样不具有光透过性的情况下，通过采用将来自被检物的反射光入射到投影光学系统604而导入到TDI传感器615的结构，能够具有同样的功能。 [0136] 以上的说明仅为一个例子，不限于上述实施方式的结构。 [0138] 日本专利申请2012年第169643号(2012年7月31日申请) [0139] 日本专利申请2012年第169644号(2012年7月31日申请) |
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