(57)【要約】狭帯域化レーザ装置は、第１のバースト発振と、第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行ってパルスレーザ光を出力する狭帯域化レーザ装置であって、レーザ共振器と、レーザ共振器の間に配置されたチャンバと、チャンバに配置された一対の電極と、一対の電極にパルス電圧を印加する電源と、レーザ共振器に配置された波長選択素子と、レーザ共振器に配置されたスペクトル幅可変部と、波長選択素子の選択波長を変更する波長可変部と、第１のバースト発振が終了した時から第２のバースト発振が開始される時までの間のスペクトル幅可変部の制御量に基づいて、波長可変部を制御する制御部と、を備えてもよい。
2017134745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のバースト発振と、前記第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行ってパルスレーザ光を出力する狭帯域化レーザ装置であって、
レーザ共振器と、
前記レーザ共振器の間に配置されたチャンバと、
前記チャンバに配置された一対の電極と、
前記一対の電極にパルス電圧を印加する電源と、
前記レーザ共振器に配置された波長選択素子と、
前記レーザ共振器に配置されたスペクトル幅可変部と、
前記波長選択素子の選択波長を変更する波長可変部と、
前記第１のバースト発振が終了した時から前記第２のバースト発振が開始される時までの間の前記スペクトル幅可変部の制御量に基づいて、前記波長可変部を制御する制御部と、
を備える狭帯域化レーザ装置。
【請求項２】
前記波長選択素子は、少なくとも１つのプリズムを含み、
前記波長可変部は、前記少なくとも１つのプリズムの姿勢を変更することにより選択波長を変更する、請求項１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項３】
前記レーザ共振器から出力されたパルスレーザ光の光路に配置された波長検出器をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１のバースト発振が終了した時から前記第２のバースト発振が開始される時までの間の前記スペクトル幅可変部の制御量に基づいて、前記第１のバースト発振が終了した後、前記第２のバースト発振が開始される前に、前記波長可変部を制御し、
前記波長検出器の出力に基づいて、前記第２のバースト発振が開始された後に、前記波長可変部を制御する、
請求項１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記スペクトル幅可変部の制御量と前記レーザ共振器における発振波長の変化量との関係を示すデータを記憶した媒体にアクセス可能に構成され、前記媒体に記憶されたデータに基づいて、前記波長可変部を制御する、請求項１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項５】
前記媒体は、前記スペクトル幅可変部の制御量と、前記発振波長の変化量とを対応付けて記憶している、請求項４記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項６】
前記媒体は、前記スペクトル幅可変部の制御量に対する前記発振波長の変化量の勾配を記憶している、請求項４記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項７】
前記レーザ共振器から出力されたパルスレーザ光の光路に配置された波長検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記波長検出器の出力に基づいて、前記スペクトル幅可変部の制御量と、前記発振波長の変化量との関係を計測し、前記媒体に記憶させる、請求項４記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記スペクトル幅可変部の制御量と、前記発振波長の変化量との関係を計測する前に、パルスレーザ光が外部装置に出力されることを抑制するシャッタを閉める、
請求項７記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記スペクトル幅可変部の制御量と、前記発振波長の変化量との関係を計測するために、所定の低デューティーでレーザ発振を行う、
請求項７記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第１のバースト発振におけるデューティーと、前記第１のバースト発振が終了した時から前記第２のバースト発振が開始される時までの休止時間と、を計測し、
前記スペクトル幅可変部の制御量と、前記デューティー及び前記休止時間と、に基づいて、前記波長可変部を制御する、
請求項１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１１】
前記スペクトル幅可変部は、前記波長選択素子の分散方向に対して波面を調節する波面可変部である請求項１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１２】
前記波面可変部は、シリンドリカル凹レンズとシリンドリカル凸レンズとを含む請求項１１記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１３】
前記波面可変部は、前記シリンドリカル凹レンズと前記シリンドリカル凸レンズ間の距離を可変するアクチュエータをさらに含む請求項１２記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離と、前記レーザ共振器における発振波長の変化量と、の関係を示すデータを記憶した媒体にアクセス可能に構成され、前記媒体に記憶されたデータに基づいて、前記波長可変部を制御する、請求項１３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１５】
前記媒体は、前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離と、前記発振波長の変化量と、を対応付けて記憶している、請求項１４記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１６】
前記媒体は、前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離に対する前記発振波長の変化量の勾配を記憶している、請求項１４記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１７】
前記レーザ共振器から出力されたパルスレーザ光の光路に配置された波長検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記波長検出器の出力に基づいて、前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離と、前記発振波長の変化量との関係を計測し、前記媒体に記憶させる、請求項１４記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１８】
前記制御部は、
前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離と、前記発振波長の変化量との関係を計測する前に、パルスレーザ光が外部装置に出力されることを抑制するシャッタを閉める、
請求項１７記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１９】
前記制御部は、
前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離の変化量と、前記発振波長の変化量との関係を計測するために、所定の低デューティーでレーザ発振を行う、
請求項１７記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項２０】
前記制御部は、
前記第１のバースト発振におけるデューティーと、前記第１のバースト発振が終了した時から前記第２のバースト発振が開始される時までの休止時間と、を計測し、
前記アクチュエータによる前記シリンドリカル凹レンズ及び前記シリンドリカル凸レンズの間の距離と、前記デューティー及び前記休止時間と、に基づいて、前記波長可変部を制御する、
請求項１３記載の狭帯域化レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、狭帯域化レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置ならびに、波長１９３ｎｍの紫外線を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。【０００３】
現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光という。ＡｒＦ液浸露光はＡｒＦ液浸リソグラフィーとも呼ばれる。【０００４】
ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約３５０〜４００ｐｍと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光（紫外線光）の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化モジュール（Line Narrowing Module）が設けられ、この狭帯域化モジュールによりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７６４３５２２号明細書
【特許文献２】特開２００８−０９８２８２号公報
【特許文献３】米国特許第６８７０８６５号明細書
【特許文献４】特開２００３−０５１６３３号公報
【概要】
【０００６】
本開示の１つの観点に係る狭帯域化レーザ装置は、第１のバースト発振と、第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行ってパルスレーザ光を出力する狭帯域化レーザ装置であって、レーザ共振器と、レーザ共振器の間に配置されたチャンバと、チャンバに配置された一対の電極と、一対の電極にパルス電圧を印加する電源と、レーザ共振器に配置された波長選択素子と、レーザ共振器に配置されたスペクトル幅可変部と、波長選択素子の選択波長を変更する波長可変部と、第１のバースト発振が終了した時から第２のバースト発振が開始される時までの間のスペクトル幅可変部の制御量に基づいて、波長可変部を制御する制御部と、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、比較例に係る狭帯域化レーザ装置の構成を模式的に示す。
【図２】図２は、図１に示されるスペクトル幅検出器１６ｅ及び波長検出器１６ｆの各々に含まれるエタロン分光器の具体的構成の例を示す。
【図３】図３は、スペクトル幅の定義の例を説明する図である。
【図４】図４は、図１に示されるスペクトル幅制御部３０ａによるスペクトル幅の制御の例を説明する図である。
【図５】図５は、休止時間Ｔｒの長さと、スペクトル幅変化ΔＥ９５との関係の例を示すグラフである。
【図６】図６は、図１に示されるスペクトル幅制御部３０ａによるスペクトル幅制御の処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６に示されるＳ２０の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図８は、図６に示されるＳ８０の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図９は、図６に示されるＳ６０の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、休止時間Ｔｒに対するスペクトル幅変化ΔＥ９５の関係を示すデータテーブルの構造を示す。
【図１１】図１１は、図１に示されるレーザ制御部３０による波長の制御の例を説明する図である。
【図１２】図１２は、図１に示されるレーザ制御部３０による波長制御の処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１２に示されるＳ６００の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本開示の第１の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置の構成を概略的に示す。
【図１５】図１５は、図１４に示されるスペクトル幅制御部３０ａによるスペクトル幅制御の処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１４に示されるレーザ制御部３０による波長制御の処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、図１６に示されるＳ３００の処理について、そのサブルーチンの第１の例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、図１６に示されるＳ９００の処理について、そのサブルーチンの第１の例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を示すデータテーブルの構造を示す。
【図２０】図２０は、図１６に示されるＳ３００の処理について、そのサブルーチンの第２の例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、図１６に示されるＳ９００の処理について、そのサブルーチンの第２の例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係の例を示すグラフである。
【図２３】図２３は、本開示の第２の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置の構成を概略的に示す。
【図２４】図２４は、図２３に示されるレーザ制御部３０の処理を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、図２４に示される調整発振の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、図２５に示される調整発振の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、本開示の第３の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置の構成を概略的に示す。
【図２８】図２８は、前回のバースト発振時のデューティーＤの値ごとに、休止時間Ｔｒの長さと、バースト発振を休止する期間における熱負荷の変化に起因する波長シフト量Δλｓとの関係を示す。
【図２９】図２９は、前回のバースト発振中のデューティーＤと、休止時間Ｔｒと、の組合せに対する第２の波長シフト量Δλｓの関係を示すデータテーブルの構造を示す。
【図３０】図３０は、図２７に示されるレーザ制御部３０による波長制御の処理を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、図３０に示されるＳ２００の処理について、そのサブルーチンを示す。
【図３２】図３２は、図３０に示されるＳ９００ａの処理について、そのサブルーチンを示す。
【図３３】図３３は、図２７に示されるデューティー計測部３０ｃによるデューティー計測の処理を示すフローチャートである。
【図３４Ａ】図３４Ａは、図１４、図２３及び図２７に示されるスペクトル幅可変部１５の構成を模式的に示す。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、図１４、図２３及び図２７に示されるスペクトル幅可変部１５の構成を模式的に示す。
【図３５】図３５は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
【実施形態】
【０００８】
＜内容＞
１．比較例に係る狭帯域化レーザ装置
１．１  レーザチャンバ
１．２  狭帯域化モジュール
１．３  スペクトル幅可変部
１．４  エネルギーセンサ
１．５  エタロン分光器
１．６  制御部
１．７  スペクトル幅の制御
１．８  波長の制御
１．９  課題
２．スペクトル幅フィードフォワード制御量に基づいて波長を制御する狭帯域化レーザ装置（第１の実施形態）
２．１  構成
２．２  動作
２．２．１  第１の例
２．２．２  第２の例
２．３  スペクトル幅可変部の詳細
３．調整発振によるデータ更新を行う狭帯域化レーザ装置（第２の実施形態）
３．１  構成
３．２  動作
３．２．１  メインフロー
３．２．２  調整発振の詳細
４．熱負荷に応じた波長フィードフォワード制御を併せて実施する狭帯域化レーザ装置（第３の実施形態）
４．１  構成
４．２  動作
５．スペクトル幅可変部の詳細
６．制御部の構成
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
１．比較例に係る狭帯域化レーザ装置
図１は、比較例に係る狭帯域化レーザ装置の構成を模式的に示す。図１に示される狭帯域化レーザ装置は、レーザチャンバ１０と、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂと、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、狭帯域化モジュール１４と、スペクトル幅可変部１５と、を含んでもよい。狭帯域化レーザ装置は、さらに、センサユニット１６と、レーザ制御部３０と、を含んでもよい。狭帯域化レーザ装置は、露光装置４等の外部装置に入射させるためのパルスレーザ光を出力するエキシマレーザ装置であってもよい。
【００１１】
図１においては、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電方向に略平行な方向からみた狭帯域化レーザ装置が示されている。放電電極１１ｂは、放電電極１１ａよりも紙面の奥行側に位置してもよい。狭帯域化レーザ装置から出力されるパルスレーザ光の進行方向は、Ｚ方向であってよい。一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電方向は、Ｖ方向又は−Ｖ方向であってよい。これらの両方に垂直な方向は、Ｈ方向であってよい。
【００１２】
１．１  レーザチャンバ
レーザチャンバ１０は、例えば、レアガスとしてアルゴンガスやクリプトンガス、ハロゲンガスとしてフッ素ガスや塩素ガス、バッファガスとしてネオンガスやヘリュームガスを含むレーザガスが封入されるチャンバでもよい。レーザチャンバ１０の両端にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられてもよい。
【００１３】
一対の放電電極１１ａ及び１１ｂは、レーザ媒質を放電により励起するための電極として、レーザチャンバ１０内に配置されてもよい。パルスパワーモジュール１３には、充電器１２が接続されてもよい。パルスパワーモジュール１３は、図示しない充電コンデンサと、スイッチ１３ａと、を含んでいてもよい。充電器１２の出力は、充電コンデンサに接続され、この充電コンデンサは、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に高電圧を印加するための電気エネルギーを保持し得る。レーザ制御部３０からスイッチ１３ａにトリガ信号が入力されて、スイッチ１３ａがＯＦＦからＯＮになると、パルスパワーモジュール１３は、充電器１２に保持されていた電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し得る。このパルス状の高電圧が、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に印加されてもよい。
【００１４】
一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に高電圧が印加されると、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に放電が起こり得る。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行し得る。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた光を放出し得る。
【００１５】
図１に示されるように、ウインドウ１０ａ及び１０ｂは、これらのウインドウに対する光の入射面とＨＺ平面とが略一致し、かつ、この光の入射角度が略ブリュースター角となるように配置されてもよい。レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射してもよい。
【００１６】
１．２  狭帯域化モジュール
狭帯域化モジュール１４は、２つのプリズム１４ａ及び１４ｂと、グレーティング１４ｃと、を含んでもよい。プリズム１４ａ、プリズム１４ｂ、及びグレーティング１４ｃは、それぞれ図示しないホルダに支持されてもよい。狭帯域化モジュール１４は、本開示の波長選択素子を構成し得る。
【００１７】
プリズム１４ａ及び１４ｂは、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ａから出射された光のＨ方向のビーム幅を拡大させて、その光をグレーティング１４ｃに入射させてもよい。また、プリズム１４ａ及び１４ｂは、グレーティング１４ｃからの反射光のＨ方向のビーム幅を縮小させるとともに、その光を、ウインドウ１０ａを介して、レーザチャンバ１０内の放電空間に戻してもよい。
【００１８】
グレーティング１４ｃは、表面の物質が高反射率の材料によって構成され、表面に多数の溝が所定間隔で形成されていてもよい。各溝は例えば直角三角形の溝であってもよい。プリズム１４ａ及び１４ｂからグレーティング１４ｃに入射した光は、これらの溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられてもよい。グレーティング１４ｃは、プリズム１４ａ及び１４ｂからグレーティング１４ｃに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されてもよい。これにより、所望波長付近の光がプリズム１４ａ及び１４ｂを介してレーザチャンバ１０に戻されてもよい。プリズム１４ｂは、Ｖ方向に平行な回転軸を有する回転ステージ１４ｄによって、姿勢を調節されてもよい。回転ステージ１４ｄは、ドライバ１４ｅによって駆動されてもよい。プリズム１４ｂの姿勢が調節されることにより、プリズム１４ｂからグレーティング１４ｃに入射する光の入射角が変更されてもよい。これにより、狭帯域化モジュール１４によって選択される光の波長が変更されてもよい。回転ステージ１４ｄは、本開示の波長可変部を構成し得る。
【００１９】
１．３  スペクトル幅可変部
スペクトル幅可変部１５は、レーザ共振器内のレーザ光の波面を可変する波面可変部であって、平凹シリンドリカルレンズ１５ａと、平凸シリンドリカルレンズ１５ｂとを含んでもよい。平凹シリンドリカルレンズ１５ａは、平凸シリンドリカルレンズ１５ｂよりもレーザチャンバ１０に近い位置に配置されてもよい。平凹シリンドリカルレンズ１５ａの凹面と、平凸シリンドリカルレンズ１５ｂの凸面とが向き合うように、これらのレンズが配置されてもよい。平凹シリンドリカルレンズ１５ａは、リニアステージ１５ｃによって、Ｚ方向又は−Ｚ方向に移動可能とされていてもよい。リニアステージ１５ｃは、ドライバ１５ｄによって駆動されてもよい。リニアステージ１５ｃは、本開示の移動機構を構成し得る。平凸シリンドリカルレンズ１５ｂの平面には、部分反射膜がコーティングされていてもよい。従って、平凸シリンドリカルレンズ１５ｂを含むスペクトル幅可変部１５は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂから出力される光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてレーザチャンバ１０内に戻してもよい。
【００２０】
平凹シリンドリカルレンズ１５ａをＺ方向又は−Ｚ方向に移動させることにより、レーザチャンバ１０からスペクトル幅可変部１５に入射してレーザチャンバ１０に戻される光のグレーティング１４ｃの分散方向の波面が調節され得る。波面が調節されることにより、グレーティング１４ｃに入射するレーザ光の波面が変化し得る。その結果、狭帯域化モジュール１４によって選択される光のスペクトル幅が変更され得る。
【００２１】
レーザチャンバ１０と狭帯域化モジュール１４との間に、ビーム幅を制限するスリット１０ｃが配置されてもよい。レーザチャンバ１０とスペクトル幅可変部１５との間に、ビーム幅を制限するスリット１０ｄが配置されてもよい。
【００２２】
狭帯域化モジュール１４とスペクトル幅可変部１５とが、レーザ共振器を構成してもよい。レーザチャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４とスペクトル幅可変部１５との間で往復し、放電電極１１ａ及び１１ｂの間の放電空間を通過する度に増幅されレーザ発振し得る。レーザ光は、狭帯域化モジュール１４で折り返される度にスペクトル幅が狭帯域化され得る。さらに、上述したウインドウ１０ａ及び１０ｂの配置によって、Ｈ方向の偏光成分が選択され得る。こうして増幅されたレーザ光が、スペクトル幅可変部１５から露光装置４に向けて出力され得る。
【００２３】
１．４  エネルギーセンサ
スペクトル幅可変部１５と露光装置４との間のパルスレーザ光の光路には、センサユニット１６が配置されてもよい。センサユニット１６は、ビームスプリッタ１６ａ、１６ｂ及び１６ｃと、パルスエネルギー検出器１６ｄと、スペクトル幅検出器１６ｅと、波長検出器１６ｆと、を含んでもよい。ビームスプリッタ１６ａは、スペクトル幅可変部１５から出力されたパルスレーザ光を高い透過率で透過させ、スペクトル幅可変部１５から出力されたパルスレーザ光の一部を反射してもよい。ビームスプリッタ１６ｂは、ビームスプリッタ１６ａによって反射されたパルスレーザ光の光路に配置されていてもよい。ビームスプリッタ１６ｂは、ビームスプリッタ１６ａによって反射されたパルスレーザ光の一部を透過させ、ビームスプリッタ１６ａによって反射されたパルスレーザ光の他の一部を反射してもよい。ビームスプリッタ１６ｃは、ビームスプリッタ１６ｂを透過したパルスレーザ光の光路に配置されていてもよい。ビームスプリッタ１６ｃは、ビームスプリッタ１６ｂを透過したパルスレーザ光の一部を透過させ、ビームスプリッタ１６ｂを透過したパルスレーザ光の他の一部を反射してもよい。
【００２４】
パルスエネルギー検出器１６ｄは、ビームスプリッタ１６ｂによって反射されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。パルスエネルギー検出器１６ｄは、ビームスプリッタ１６ｂによって反射されたパルスレーザ光のパルスエネルギーを検出してもよい。パルスエネルギー検出器１６ｄは、検出されたパルスエネルギーのデータを、レーザ制御部３０に出力してもよい。パルスエネルギー検出器１６ｄは、フォトダイオード、光電管、あるいは焦電素子であってもよい。
【００２５】
スペクトル幅検出器１６ｅは、ビームスプリッタ１６ｃによって反射されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。スペクトル幅検出器１６ｅは、ビームスプリッタ１６ｃによって反射されたパルスレーザ光のスペクトル幅を検出してもよい。スペクトル幅検出器１６ｅは、検出されたスペクトル幅のデータを、レーザ制御部３０に出力してもよい。スペクトル幅検出器１６ｅは、エタロン分光器を含んでもよい。エタロン分光器の具体的構成については、図２を参照しながら後述する。
【００２６】
波長検出器１６ｆは、ビームスプリッタ１６ｃを透過したパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。波長検出器１６ｆは、ビームスプリッタ１６ｃを透過したパルスレーザ光の波長を検出してもよい。波長検出器１６ｆが検出する波長は、ピーク波長または重心波長であってもよいし、ピークの半値の波長の平均値であってもよい。波長検出器１６ｆは、検出された波長のデータを、レーザ制御部３０に出力してもよい。波長検出器１６ｆは、エタロン分光器を含んでもよい。
【００２７】
１．５  エタロン分光器
図２は、図１に示されるスペクトル幅検出器１６ｅ及び波長検出器１６ｆの各々に含まれるエタロン分光器の具体的構成の例を示す。エタロン分光器は、拡散プレート１６ｉと、エタロン１６ｊと、集光レンズ１６ｇと、ラインセンサ１６ｈと、を含んでもよい。
【００２８】
拡散プレート１６ｉは、表面に多数の凹凸を有する透過型の光学素子であってもよい。拡散プレート１６ｉは、拡散プレート１６ｉに入射したパルスレーザ光を散乱光として透過させてもよい。拡散プレート１６ｉを透過した散乱光は、エタロン１６ｊに入射してもよい。
【００２９】
エタロン１６ｊは、２枚の所定の反射率Ｒの部分反射ミラーを含むエアギャップエタロンであってもよい。このエアギャップエタロンにおいては、２枚の部分反射ミラーが、所定距離のエアギャップｄを有して対向し、スペーサを介して貼りあわせられていてもよい。
エタロン１６ｊに入射した光の入射角θに応じて、２枚の部分反射ミラーの間で往復せずにエタロン１６ｊを透過する光と、２枚の部分反射ミラーの間で１回往復した後でエタロン１６ｊを透過する光と、の光路差は異なり得る。この光路差が波長λの整数ｍ倍の時に、エタロン１６ｊに入射した光は、２枚の部分反射ミラーの間で往復せずにエタロン１６ｊを透過する光と、２枚の部分反射ミラーの間で１回、２回、・・・、ｋ回往復した後でエタロン１６ｊをそれぞれ透過する複数の光と、が干渉し、高い透過率でエタロン１６ｊを透過し得る。
【００３０】
エタロンの基本式を以下に示す。
ｍλ＝２ｎｄｃｏｓθ    （１）
ここで、ｎはエアギャップ間での屈折率であってもよい。
エタロン１６ｊに入射した波長λの光は、（１）式を満たす入射角θになった時に、高い透過率でエタロンを通過し得る。
従って、エタロン１６ｊに入射する光の波長に応じて、エタロン１６ｊを高い透過率で透過する光の入射角θが異なり得る。エタロン１６ｊを透過した光は、集光レンズ１６ｇに入射してもよい。
【００３１】
集光レンズ１６ｇは、集光性能を有する光学素子であってもよい。集光レンズ１６ｇを透過した光は、集光レンズ１６ｇから集光レンズ１６ｇの焦点距離ｆに相当する位置に配置されたラインセンサ１６ｈに入射してもよい。集光レンズ１６ｇを透過した光は、ラインセンサ１６ｈにおいて干渉縞を形成し得る。
上述の（１）式と、半角公式とを用い、さらにsinθ≒θと近似することで、この干渉縞の半径の２乗は、パルスレーザ光の波長λと比例関係となることが導かれる。
【００３２】
ラインセンサ１６ｈは、集光レンズ１６ｇを透過した光を受光し、干渉縞を検出してもよい。この干渉縞に基づいて、スペクトル幅検出器１６ｅ及び波長検出器１６ｆの各々に含まれている図示しない演算回路が、パルスレーザ光に含まれる波長成分を検出し、スペクトル幅又は中心波長を算出してもよい。スペクトル幅又は中心波長のデータが、レーザ制御部３０に出力されてもよい。あるいは、上述の演算回路の機能の全部又は一部がレーザ制御部３０に備えられていてもよい。また、ラインセンサ１６ｈの代わりに、図示しない１次元または２次元のイメージセンサが用いられてもよい。
【００３３】
図３は、スペクトル幅の定義の例を説明する図である。図３には、パルスレーザ光のスペクトル波形が示されている。図３に示されるように、パルスレーザ光の全エネルギーのうち、ピーク波長λｐを中心として９５％を占める部分の全幅を、本明細書においてはスペクトル幅Ｅ９５と称する。スペクトル幅Ｅ９５は、スペクトル純度とも言われる。スペクトル幅Ｅ９５は、以下の式におけるΔλに相当する。なお、ｇ（λ＋λｐ）は、スペクトル波形のうちの波長（λ＋λｐ）におけるエネルギーである。
【数１】
2017134745.tif 000003
【００３４】
１．６  制御部
図１を再び参照し、露光装置４は、露光装置制御部４０を含んでいてもよい。露光装置制御部４０は、図示しないウエハステージの移動などの制御を行ってもよい。露光装置制御部４０は、レーザ制御部３０に対し、目標パルスエネルギーのデータと、目標スペクトル幅のデータと、目標波長のデータと、トリガ信号とを出力してもよい。
【００３５】
レーザ制御部３０は、パルスエネルギー検出器１６ｄから受信したパルスエネルギーのデータと、露光装置制御部４０から受信した目標パルスエネルギーのデータとに基づいて、充電器１２の充電電圧を設定してもよい。これにより、狭帯域化レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギーが目標パルスエネルギーに近づけられてもよい。
【００３６】
レーザ制御部３０は、スペクトル幅制御部３０ａを含んでいてもよい。スペクトル幅制御部３０ａは、レーザ制御部３０に含まれる後述のメモリ１００２にロードされたプログラムモジュールとして構成されていてもよい。
スペクトル幅制御部３０ａは、スペクトル幅検出器１６ｅから受信したスペクトル幅のデータと、露光装置制御部４０から受信した目標スペクトル幅のデータとに基づいて、ドライバ１５ｄを介してスペクトル幅可変部１５を制御してもよい。これにより、狭帯域化レーザ装置から出力されるパルスレーザ光のスペクトル幅が目標スペクトル幅に近づけられてもよい。
【００３７】
レーザ制御部３０は、波長制御部３０ｄを含んでいてもよい。波長制御部３０ｄは、レーザ制御部３０に含まれる後述のメモリ１００２にロードされたプログラムモジュールとして構成されていてもよい。
波長制御部３０ｄは、波長検出器１６ｆから受信した波長のデータと、露光装置制御部４０から受信した目標波長のデータとに基づいて、ドライバ１４ｅを介して回転ステージ１４ｄを制御してもよい。これにより、狭帯域化レーザ装置から出力されるパルスレーザ光の波長が目標波長に近づけられてもよい。
【００３８】
レーザ制御部３０は、休止時間計測部３０ｂを含んでいてもよい。休止時間計測部３０ｂは、レーザ制御部３０に含まれる後述のメモリ１００２にロードされたプログラムモジュールとして構成されていてもよい。
【００３９】
レーザ制御部３０は、露光装置制御部４０から受信したトリガ信号を、パルスパワーモジュール１３のスイッチ１３ａに出力してもよい。トリガ信号は、さらに、休止時間計測部３０ｂに入力されてもよい。休止時間計測部３０ｂは、トリガ信号に基づいて、狭帯域化レーザ装置の休止時間を計測してもよい。休止時間は、１つのトリガ信号を受信してから次のトリガ信号を受信するまでの期間であってもよい。
【００４０】
１．７  スペクトル幅の制御
図４は、図１に示されるスペクトル幅制御部３０ａによるスペクトル幅の制御の例を説明する図である。図４における個々の小円は、トリガ信号に基づいて生成されたパルスレーザ光の個々のパルスに対応する。狭帯域化レーザ装置は、繰り返し周波数が所定の閾値以上で行われるバースト発振と、バースト発振の休止とを交互に繰り返してもよい。バースト発振の期間は、例えば、露光装置４において、半導体ウエハの個々のチップ領域の露光が行われる期間であってもよい。バースト発振を休止する期間は、例えば、第１のチップ領域の露光が終了した後、第２のチップ領域の露光が開始されるまでの、図示しないウエハステージの移動を行うための期間であったり、ウエハステージに搭載された半導体ウエハを交換するための期間であったりしてもよい。
【００４１】
バースト発振の期間においては、上述のスペクトル幅検出器１６ｅによって計測されたスペクトル幅のデータと、露光装置制御部４０から受信した目標スペクトル幅のデータと、に基づくスペクトル幅可変部１５のフィードバック制御が行われてもよい。
【００４２】
バースト発振を休止する期間においては、スペクトル幅検出器１６ｅからスペクトル幅のデータを受信できないことがあり得る。前回のバースト発振の終了時におけるスペクトル幅可変部１５の設定値を維持したままにしておくと、次のバースト発振を開始するときに、スペクトル幅が狭くなることがあり得る。バースト発振を休止する期間においてスペクトル幅可変部１５の設定値を維持した場合にスペクトル幅が狭くなった様子が、図４に破線の小円で示されている。スペクトル幅がシフトすると、露光装置４における集光性能が変化し、露光品質に悪影響が出るおそれがあり得る。
【００４３】
バースト発振を休止する期間中にスペクトル幅が狭くなる原因の１つは、バースト発振を休止している間に光学素子の温度が変化することにより、光学素子の特性が変化することであると推測される。スペクトル幅の狭くなる量を示すスペクトル幅変化ΔＥ９５は、バースト発振を休止する休止時間Ｔｒの長さによって変化し得る。
【００４４】
図５は、休止時間Ｔｒの長さと、スペクトル幅変化ΔＥ９５との関係の例を示すグラフである。休止時間Ｔｒの長さに対して、スペクトル幅変化ΔＥ９５は、一次遅れの減衰関数に近似した関係を有し得る。
そこで、スペクトル幅制御部３０ａは、前回のバースト発振が終了した後、次回のバースト発振が開始されるまでに、予めスペクトル幅可変部１５を制御しておいてもよい。この制御は、バースト発振を休止する期間の長さに応じて、スペクトル幅が狭くなる量を補償するように行われてもよい。これにより、図４に実線の小円で示されるように、次回のバースト発振の先頭から、目標のスペクトル幅Ｅ９５ｔに近いスペクトル幅のパルスレーザ光が出力され得る。バースト発振を休止する期間におけるスペクトル幅可変部１５の制御のことを、以下の説明ではスペクトル幅フィードフォワード制御と呼ぶことがある。
【００４５】
図６は、図１に示されるスペクトル幅制御部３０ａによるスペクトル幅制御の処理を示すフローチャートである。図７〜図９は、図６に示されるフローチャートの一部の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。スペクトル幅制御部３０ａは、以下の処理により、バースト発振を休止する期間における制御（Ｓ８０）と、バースト発振期間における制御（Ｓ６０）と、を行ってもよい。
【００４６】
まず、図６のＳ２０において、スペクトル幅制御部３０ａは、休止時間Ｔｒに対するスペクトル幅変化ΔＥ９５の関係を示すデータを、図示しない記憶装置から読込んでもよい。休止時間Ｔｒに対するスペクトル幅変化ΔＥ９５の関係は、図５を参照しながら説明した一次遅れの減衰関数に近似した関係であってもよい。
図７に示されるＳ２０のサブルーチンを参照し、スペクトル幅制御部３０ａは、Ｓ２１において、休止時間Ｔｒに対するスペクトル幅変化ΔＥ９５の関係を示すデータテーブルを読込んでもよい。
図１０に、休止時間Ｔｒに対するスペクトル幅変化ΔＥ９５の関係を示すデータテーブルの構造が示されている。図１０に示されるデータテーブルにおいては、休止時間Ｔｒとスペクトル幅変化ΔＥ９５とは１対１に対応していてもよい。
【００４７】
図６を再び参照し、Ｓ２０の次のＳ４０において、スペクトル幅制御部３０ａは、休止時間計測部３０ｂにおいて計測された休止時間Ｔｒを読込んでもよい。上述のように、休止時間Ｔｒは、１つのトリガ信号を受信してから次のトリガ信号を受信するまでの期間であってもよい。
【００４８】
次に、Ｓ５０において、スペクトル幅制御部３０ａは、計測された休止時間Ｔｒに基づいて、バースト発振中か否かを判定してもよい。例えば、休止時間Ｔｒが、所定の閾値Ｔｂ以下である場合に、スペクトル幅制御部３０ａは、バースト発振中であると判定し（Ｓ５０；ＹＥＳ）、処理をＳ６０に進めてもよい。所定の閾値Ｔｂは、０．０１秒以上、０．０５秒以下であってもよい。所定の閾値Ｔｂは、例えば、０．０２秒程度であってもよい。すなわち、５０Ｈｚ以上の繰り返し周波数でトリガ信号が入力されている場合に、スペクトル幅制御部３０ａは、バースト発振中であると判定してもよい。
休止時間Ｔｒが、所定の閾値Ｔｂを超えている場合に、スペクトル幅制御部３０ａは、バースト発振中ではなく、バースト発振を休止している期間であると判定し（Ｓ５０；ＮＯ）、処理をＳ８０に進めてもよい。
【００４９】
Ｓ８０において、スペクトル幅制御部３０ａは、計測された休止時間Ｔｒに基づいて、スペクトル幅可変部１５を制御してもよい。すなわち、スペクトル幅制御部３０ａは、スペクトル幅のフィードフォワード制御を行ってもよい。
Ｓ８０の後、スペクトル幅制御部３０ａは、処理を上述のＳ４０に戻してその後の処理を繰り返してもよい。もし、休止時間Ｔｒがさらに長引いた場合は、新たに休止時間Ｔｒが計測される度に、Ｓ８０においてスペクトル幅可変部１５を制御してもよい。
【００５０】
図８に示されるＳ８０のサブルーチンを参照し、まず、スペクトル幅制御部３０ａは、Ｓ８１において、計測された休止時間Ｔｒに基づいて、データテーブルからスペクトル幅変化ΔＥ９５を読み出してもよい。次に、スペクトル幅制御部３０ａは、Ｓ８３において、スペクトル幅変化ΔＥ９５が補償されるように、スペクトル幅可変部１５を制御してもよい。休止時間Ｔｒに対するスペクトル幅変化ΔＥ９５の関係が、図５を参照しながら説明した一次遅れの減衰関数に近似した関係である場合、スペクトル幅変化ΔＥ９５を補償する制御とは、スペクトル幅を広くする制御であってもよい。すなわち、前回のバースト発振終了後にまったくスペクトル幅可変部１５を制御しないと仮定した場合のスペクトル幅に対して、ΔＥ９５の絶対値である｜ΔＥ９５｜だけスペクトル幅が広くなるように、スペクトル幅可変部１５が制御されてもよい。このようなスペクトル幅フィードフォワード制御におけるスペクトル幅可変部１５の制御量のことを、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓと定義する。
【００５１】
図６を再び参照し、Ｓ６０において、スペクトル幅制御部３０ａは、計測されたスペクトル幅に基づいて、スペクトル幅可変部１５を制御してもよい。すなわち、スペクトル幅制御部３０ａは、スペクトル幅のフィードバック制御を行ってもよい。
Ｓ６０の後、スペクトル幅制御部３０ａは、処理を上述のＳ４０に戻してその後の処理を繰り返してもよい。もし、バースト発振が続いた場合には、新たにスペクトル幅が計測される度に、Ｓ６０においてスペクトル幅可変部１５が制御されてもよい。
【００５２】
図９に示されるＳ６０のサブルーチンを参照し、まず、スペクトル幅制御部３０ａは、Ｓ６１において、計測されたスペクトル幅Ｅ９５を読み出してもよい。次に、スペクトル幅制御部３０ａは、Ｓ６２において、計測されたスペクトル幅Ｅ９５と目標のスペクトル幅Ｅ９５ｔとの差が０に近づくように、スペクトル幅可変部１５を制御してもよい。
【００５３】
１．８  波長の制御
図１１は、図１に示されるレーザ制御部３０による波長の制御の例を説明する図である。図１１における個々の小円は、トリガ信号に基づいて生成されたパルスレーザ光の個々のパルスに対応する。
バースト発振の期間においては、上述の波長検出器１６ｆによって計測された波長のデータと、露光装置制御部４０から受信した目標波長のデータと、に基づく回転ステージ１４ｄのフィードバック制御が行われてもよい。
【００５４】
バースト発振を休止する期間においては、波長検出器１６ｆから波長のデータを受信できないことがあり得る。しかしながら、バースト発振を休止する期間における狭帯域化モジュール１４の光学素子の特性変化は、スペクトル幅可変部１５の光学素子の特性変化よりも小さい場合が、あり得る。この場合のバースト発振を休止する期間における狭帯域化モジュール１４の光学素子の特性変化のみを考慮した場合の波長の変化の様子が、図１１に破線の小円で示されている。
【００５５】
図１２は、図１に示されるレーザ制御部３０による波長制御の処理を示すフローチャートである。図１３は、図１２に示されるＳ６００の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。図１２及び図１３に示される波長制御の処理は、レーザ制御部３０の中の波長制御部３０ｄによって主になされてもよい。レーザ制御部３０は、以下の処理により、波長のフィードバック制御（Ｓ６００）を行ってもよい。
【００５６】
まず、図１２のＳ４００において、レーザ制御部３０は、休止時間計測部３０ｂにおいて計測された休止時間Ｔｒを読込んでもよい。上述のように、休止時間Ｔｒは、１つのトリガ信号を受信してから次のトリガ信号を受信するまでの期間であってもよい。
【００５７】
次に、Ｓ５００において、レーザ制御部３０は、計測された休止時間Ｔｒに基づいて、バースト発振中か否かを判定してもよい。例えば、休止時間Ｔｒが、所定の閾値Ｔｂ以下である場合に、レーザ制御部３０は、バースト発振中であると判定し（Ｓ５００；ＹＥＳ）、処理をＳ６００に進めてもよい。所定の閾値Ｔｂは、０．０１秒以上、０．０５秒以下であってもよい。所定の閾値Ｔｂは、例えば、０．０２秒程度であってもよい。すなわち、５０Ｈｚ以上の繰り返し周波数でトリガ信号が入力されている場合に、レーザ制御部３０は、バースト発振中であると判定してもよい。
休止時間Ｔｒが、所定の閾値Ｔｂを超えている場合に、レーザ制御部３０は、バースト発振中ではなく、バースト発振を休止している期間であると判定してもよい（Ｓ５００；ＮＯ）。バースト発振を休止している期間であれば、波長検出器１６ｆから波長のデータを受信できないので、レーザ制御部３０は、波長制御をせずに、処理を上述のＳ４００に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
【００５８】
Ｓ６００において、レーザ制御部３０は、計測された波長に基づいて、回転ステージ１４ｄを制御してもよい。すなわち、レーザ制御部３０は、波長のフィードバック制御を行ってもよい。
Ｓ６００の後、レーザ制御部３０は、処理を上述のＳ４００に戻してその後の処理を繰り返してもよい。もし、バースト発振が続いた場合には、新たに波長が計測される度に、Ｓ６００において回転ステージ１４ｄが制御されてもよい。
【００５９】
図１３に示されるＳ６００のサブルーチンを参照する。レーザ制御部３０は、Ｓ６１０において、計測された波長λを読み出してもよい。次に、レーザ制御部３０は、Ｓ６２０において、計測された波長λと目標波長λｔとの差が０に近づくように、回転ステージ１４ｄを制御してもよい。
【００６０】
１．９  課題
上述のように、バースト発振を休止する期間における狭帯域化モジュール１４の光学素子の特性変化が、あまり大きくない場合があり得る。しかしながら、この場合であっても、図４〜図１０を参照しながら上述したスペクトル幅フィードフォワード制御が行われると、パルスレーザ光の波長がシフトすることがあり得る。スペクトル幅フィードフォワード制御が行われた場合に、バースト発振を休止する期間においてパルスレーザ光の波長がシフトした様子が、図１１に実線の小円で示されている。
【００６１】
スペクトル幅フィードフォワード制御が行われた場合に波長がシフトする原因の１つは、平凹シリンドリカルレンズ１５ａと平凸シリンドリカルレンズ１５ｂのレーザ共振器に対するアライメントがずれていることであると推測される。アライメントがずれていると、平凹シリンドリカルレンズ１５ａがＺ方向及び−Ｚ方向に移動するのに伴って、平凹シリンドリカルレンズ１５ａがＺ方向及び−Ｚ方向以外の方向にずれることがある。平凹シリンドリカルレンズ１５ａがＺ方向及び−Ｚ方向以外の方向にずれることにより、レーザ共振器内で往復する光の光軸がシフトし得る。これにより、グレーティング１４ｃに入射する光の入射角が変更され、狭帯域化モジュール１４によって選択される光の波長がシフトし得る。バースト発振を休止する期間においては、波長検出器１６ｆから波長のデータを受信できないので、バースト発振を休止する期間後のバースト開始当初において、所望の波長と異なる波長の光が出力されてしまうことがあり得る。
【００６２】
以下に説明される実施形態においては、この課題を解決するために、バースト発振を休止する期間において、回転ステージ１４ｄを制御してもよい。バースト発振を休止する期間における回転ステージ１４ｄの制御のことを、以下の説明では波長フィードフォワード制御と呼ぶことがある。
【００６３】
波長フィードフォワード制御は、上述のスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに応じて行われてもよい。
【００６４】
２．スペクトル幅フィードフォワード制御量に基づいて波長を制御する狭帯域化レーザ装置（第１の実施形態）
２．１  構成
図１４は、本開示の第１の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置の構成を概略的に示す。第１の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置のレーザ制御部３０において、スペクトル幅制御部３０ａは、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓのデータを、波長制御部３０ｄに送信するように構成されてもよい。スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓは、図４を参照しながら説明したように、バースト発振を休止する期間の長さに応じて決められたものでもよい。他の点については、図１を参照しながら説明した比較例の構成と同様でよい。
【００６５】
２．２  動作
図１５は、図１４に示されるスペクトル幅制御部３０ａによるスペクトル幅制御の処理を示すフローチャートである。図１５においては、図６におけるＳ８０の後に、スペクトル幅制御部３０ａがスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓを波長制御部３０ｄに送信する処理（Ｓ８５）が加えられていてもよい。Ｓ８５の後、スペクトル幅制御部３０ａは処理をＳ４０に戻してもよい。その他の点については、図６と同様でよい。
【００６６】
図１６は、図１４に示されるレーザ制御部３０による波長制御の処理を示すフローチャートである。レーザ制御部３０は、以下の処理により、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに基づいて、波長フィードフォワード制御（Ｓ９００）を行ってもよい。図１６に示される波長制御の処理は、レーザ制御部３０の中の波長制御部３０ｄによって主になされてもよい。
【００６７】
まず、図１６のＳ３００において、レーザ制御部３０は、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を示すデータを、図示しない記憶装置から読込んでもよい。Ｓ３００の処理の詳細については、図１７を参照しながら後述する。
【００６８】
Ｓ３００の次のＳ４００及びＳ５００の処理は、図１２を参照しながら説明した比較例と同様でよい。
レーザ制御部３０は、Ｓ５００においてバースト発振中であると判定した場合に（Ｓ５００；ＹＥＳ）、処理をＳ６００に進めてもよい。Ｓ６００の処理は、図１３を参照しながら説明した比較例と同様でよい。
レーザ制御部３０は、Ｓ５００においてバースト発振中ではないと判定した場合に（Ｓ５００；ＮＯ）、処理をＳ７００に進めてもよい。
【００６９】
Ｓ７００において、レーザ制御部３０は、スペクトル幅制御部３０ａによって設定されたスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓを読込んでもよい。
次に、Ｓ９００において、レーザ制御部３０は、読み込まれたスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに基づいて、回転ステージ１４ｄを制御してもよい。すなわち、レーザ制御部３０は、波長フィードフォワード制御を行ってもよい。
Ｓ９００の後、レーザ制御部３０は、処理を上述のＳ４００に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
【００７０】
２．２．１  第１の例
図１７及び図１８は、図１６に示されるフローチャートの一部の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。図１７及び図１８は、図１６に示される処理の第１の例を示す。
【００７１】
図１７に示されるＳ３００のサブルーチンを参照する。レーザ制御部３０は、Ｓ３１０において、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を、データテーブルの形式で読込んでもよい。
図１９に、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を示すデータテーブルの構造が示されている。図１９に示されるデータテーブルにおいては、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓと、波長シフト量Δλとは１対１に対応していてもよい。
図１８に示されるＳ９００のサブルーチンを参照する。レーザ制御部３０は、Ｓ９１０において、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに基づいて、上記のデータテーブルから、スペクトル幅フィードフォワード制御に起因する波長シフト量Δλを読み出してもよい。
次に、レーザ制御部３０は、Ｓ９３０において、休止直前の波長λに対する波長シフト量Δλが補償されるように、波長フィードフォワード制御を行ってもよい。
【００７２】
２．２．２  第２の例
図２０及び図２１は、図１６に示されるフローチャートの一部の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。図２０及び図２１は、図１６に示される処理の第２の例を示す。
【００７３】
図２０に示されるＳ３００のサブルーチンを参照する。レーザ制御部３０は、Ｓ３２０において、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を示すパラメータαを読込んでもよい。
図２２に、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係の例が一次関数のグラフとして示されている。スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係が、このような一次関数である場合、パラメータαは、一次関数の勾配であってもよい。パラメータαは、１つに限らず、複数であってもよい。
【００７４】
図２１に示されるＳ９００のサブルーチンを参照する。レーザ制御部３０は、Ｓ９２０において、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに基づいて、スペクトル幅フィードフォワード制御に起因する波長シフト量Δλを計算してもよい。例えば、波長シフト量Δλは、以下の式により算出されてもよい。
Δλ＝α・ΔＥ９５ｓ
次に、レーザ制御部３０は、Ｓ９３０において、休止直前の波長λに対する波長シフト量Δλが補償されるように、波長フィードフォワード制御を行ってもよい。この処理は、図１８を参照しながら説明したものと同様でよい。
【００７５】
３．調整発振によるデータ更新を行う狭帯域化レーザ装置（第２の実施形態）
３．１  構成
図２３は、本開示の第２の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置の構成を概略的に示す。第１の実施形態において説明したスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係は、平凹シリンドリカルレンズ１５ａや平凸シリンドリカルレンズ１５ｂのアライメントずれ量の変化などによって変化し得る。そこで、第２の実施形態においては、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係に関するデータを改めて取得して更新するための調整発振を可能としてもよい。
【００７６】
第２の実施形態における狭帯域化レーザ装置は、図１４を参照しながら説明した第１の実施形態の構成に加えて、開閉可能なシャッタ１７を備えていてもよい。シャッタ１７は、調整発振の際に、閉状態とすることにより、パルスレーザ光が露光装置４に入力されるのを抑制し得る。
また、第２の実施形態において、レーザ制御部３０と露光装置制御部４０との間に、調整発振の制御信号を送受信するための信号線が接続されていてもよい。
【００７７】
３．２  動作
３．２．１  メインフロー
図２４は、図２３に示されるレーザ制御部３０の処理を示すフローチャートである。以下に説明されるように、レーザ制御部３０は、波長を制御する他に、調整発振によるデータの更新を行ってもよい。
【００７８】
まず、Ｓ１００において、レーザ制御部３０は、調整発振を行い、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係に関するデータを更新してもよい。
Ｓ１００の処理の詳細については、図２５を参照しながら後述する。
Ｓ１００の後のＳ３００からＳ９００までの処理は、図１６を参照しながら説明した第１の実施形態の処理と同様でよい。
【００７９】
Ｓ９００の後、Ｓ１０００において、レーザ制御部３０は、調整発振を行ってデータを更新するか否かを判定してもよい。例えば、前回のデータ更新から所定時間経過した場合に、データを更新することとしてもよい。また、目標波長とバースト発振開始時の波長との差の絶対値が所定値を超えた場合に、データを更新することとしてもよい。
【００８０】
データを更新する場合（Ｓ１０００；ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、処理を上述のＳ１００に戻して、調整発振を行ってもよい。データを更新しない場合（Ｓ１０００；ＮＯ）、レーザ制御部３０は、処理を上述のＳ４００に戻して、計測済みのデータに基づいて波長の制御を続けてもよい。
【００８１】
３．２．２  調整発振の詳細
図２５は、図２４に示される調整発振の処理の詳細を示すフローチャートである。図２５に示される処理は、図２４に示されるＳ１００のサブルーチンとして、レーザ制御部３０によって行われてもよい。
【００８２】
まず、Ｓ１１０において、レーザ制御部３０は、調整発振要求信号を露光装置制御部４０に出力してもよい。
【００８３】
次に、Ｓ１２０において、レーザ制御部３０は、露光装置制御部４０から調整発振ＯＫ信号を受信したか否かを判定してもよい。調整発振ＯＫ信号を受信していない場合（Ｓ１２０；ＮＯ）、レーザ制御部３０は、調整発振ＯＫ信号を受信するまで待機してもよい。調整発振ＯＫ信号を受信した場合（Ｓ１２０；ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、処理をＳ１３０に進めてもよい。露光装置制御部４０は、調整発振が行われている間、ウエハステージの制御等を中止してもよい。
Ｓ１３０において、レーザ制御部３０は、シャッタ１７を閉めてもよい。
【００８４】
次に、Ｓ１４０において、レーザ制御部３０は、波長及びスペクトル幅のフィードバック制御機能をＯＦＦにしてもよい。すなわち、調整発振においては、スペクトル幅のフィードバック制御や、上述のＳ６００のような波長のフィードバック制御を行わないようにしてもよい。
次に、Ｓ１５０において、レーザ制御部３０は、調整発振を行って、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を計測してもよい。
Ｓ１５０の処理の詳細については、図２６を参照しながら後述する。
【００８５】
調整発振が終了したら、Ｓ１６０において、レーザ制御部３０は、波長及びスペクトル幅のフィードバック制御機能をＯＮにしてもよい。
次に、Ｓ１７０において、レーザ制御部３０は、シャッタ１７を開いてもよい。
次に、Ｓ１８０において、レーザ制御部３０は、調整発振完了信号を露光装置制御部４０に出力してもよい。
Ｓ１８０の後、レーザ制御部３０は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【００８６】
図２６は、図２５に示される調整発振の処理の詳細を示すフローチャートである。図２６に示される処理は、図２５に示されるＳ１５０のサブルーチンとして、レーザ制御部３０によって行われてもよい。以下に説明するように、レーザ制御部３０は、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓを変えながら波長シフト量Δλを計測して、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに対する波長シフト量Δλの関係を計測してもよい。
【００８７】
まず、Ｓ１５１において、レーザ制御部３０は、所定の低デューティーでトリガ信号を出力することにより、低い繰り返し周波数によるレーザ発振を開始してもよい。ここで、所定の低デューティーは、光学素子に対する熱負荷の影響を実質的に無視できる程度の低いデューティーでもよい。例えば、レーザ装置の最大繰り返し周波数が６０００Ｈｚである場合に、所定の低デューティーは、繰り返し周波数が１００Ｈｚであってもよい。
【００８８】
次に、Ｓ１５２において、レーザ制御部３０は、現在の波長λを計測し、計測された波長λを、初期値λ０として、図示しない記憶装置に記憶させてもよい。
【００８９】
次に、Ｓ１５３において、レーザ制御部３０は、スペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓに関するパラメータを、図示しない記憶装置から読み込んでもよい。スペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓに関するパラメータは、以下の値を含んでもよい。
スペクトル幅初期値  Ｅ９５ｂ
スペクトル幅変化量  Ｅ９５ｄ
スペクトル幅調整終了値  Ｅ９５ｅ
ここで、スペクトル幅初期値Ｅ９５ｂは、スペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓがとり得る最小値でもよい。スペクトル幅調整終了値Ｅ９５ｅは、スペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓがとり得る最大値でもよい。
【００９０】
次に、Ｓ１５４において、レーザ制御部３０は、以下のように、スペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓをスペクトル幅初期値Ｅ９５ｂにセットしてもよい。
Ｅ９５ｓ＝Ｅ９５ｂ
【００９１】
次に、Ｓ１５５において、レーザ制御部３０は、現在の波長λを計測し、現在の波長λと、上述の初期値λ０とに基づいて、波長シフト量Δλを以下のように計算してもよい。
Δλ＝λ０−λ
【００９２】
次に、Ｓ１５６において、レーザ制御部３０は、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓを以下のように計算してもよい。
ΔＥ９５ｓ＝Ｅ９５ｓ−Ｅ９５ｂ
さらに、レーザ制御部３０は、計算されたスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓと、波長シフト量Δλとの組み合わせをデータテーブルに記憶させてもよい。このデータテーブルは、図１９を参照しながら説明したものでもよい。
【００９３】
次に、Ｓ１５７において、レーザ制御部３０は、以下のように、現在のスペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓにスペクトル幅変化量Ｅ９５ｄを加えることによりスペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓの値を変更してセットしてもよい。
Ｅ９５ｓ＝Ｅ９５ｓ＋Ｅ９５ｄ
【００９４】
次に、Ｓ１５８において、レーザ制御部３０は、調整発振の終了条件を判定してもよい。調整発振の終了条件は、以下のように、現在のスペクトル幅の設定値Ｅ９５ｓがスペクトル幅調整終了値Ｅ９５ｅに達したことを示す条件であってもよい。
Ｅ９５ｓ≧Ｅ９５ｅ
【００９５】
調整発振の終了条件が満たされていない場合（Ｓ１５８；ＮＯ）、レーザ制御部３０は、処理を上述のＳ１５５に戻して、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓと波長シフト量Δλとの関係の計測を繰り返してもよい。
調整発振の終了条件が満たされた場合（Ｓ１５８；ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、処理をＳ１５９に進めてもよい。
【００９６】
Ｓ１５９において、レーザ制御部３０は、調整発振を停止し、その後、本フローチャートの処理を終了してもよい。
【００９７】
４．熱負荷に応じた波長フィードフォワード制御を併せて実施する狭帯域化レーザ装置（第３の実施形態）
４．１  構成
図２７は、本開示の第３の実施形態に係る狭帯域化レーザ装置の構成を概略的に示す。バースト発振を休止する期間においては、スペクトル幅可変部１５の光学素子の特性だけではなく、狭帯域化モジュール１４の光学素子の特性も変化し得る。前回のバースト発振における熱負荷が大きかった場合には、バースト発振を休止する期間における特性変化が大きくなり得る。バースト発振を休止する期間が長い場合にも、特性変化が大きくなり得る。そこで、第３の実施形態においては、前回のバースト発振におけるデューティーと、バースト発振を休止する期間の長さとの両方に基づいて、波長フィードフォワード制御が行われてもよい。
【００９８】
第３の実施形態において、狭帯域化レーザ装置のレーザ制御部３０は、図１４を参照しながら説明した第１の実施形態の構成に加えて、デューティー計測部３０ｃを備えていてもよい。デューティー計測部３０ｃは、レーザ制御部３０に含まれる後述のメモリ１００２にロードされたプログラムモジュールとして構成されていてもよい。
デューティー計測部３０ｃは、露光装置制御部４０から出力されたトリガ信号に基づいて、バースト発振におけるパルスレーザ光のデューティーを計測してもよい。パルスレーザ光のデューティーは、例えば、一定時間にわたって最大繰り返し周波数でレーザ発振した場合のパルス数に対する、当該一定時間の実際のパルス数の比率であってもよい。デューティーＤは、以下の式で定義される。
Ｄ＝Ｎ／（ｆｍａｘ・ＴＫ）
ここで、ｆｍａｘは、レーザ装置の最大繰り返し周波数である。ＴＫはサンプル時間で、Ｎは、サンプル時間ＴＫにおけるパルス数である。
デューティーの値は、デューティー計測部３０ｃから波長制御部３０ｄに出力されてもよい。
【００９９】
図２８は、前回のバースト発振時のデューティーＤの値ごとに、休止時間Ｔｒの長さと、熱負荷の変化に起因する波長シフト量Δλｓとの関係を示す。以下の説明において、スペクトル幅フィードフォワード制御に起因する波長シフト量Δλと区別するために、熱負荷の変化に起因する波長シフト量Δλｓを、第２の波長シフト量Δλｓと称することにする。バースト発振を休止する期間における波長シフト量は、スペクトル幅フィードフォワード制御に起因する波長シフト量Δλと、熱負荷の変化に起因する第２の波長シフト量Δλｓとの合計に相当し得る。
図２８に示されるように、第２の波長シフト量Δλｓは、前回のバースト期間におけるデューティーＤの値ごとに、休止時間Ｔｒの長さに対して一次遅れの減衰関数に近似した関係を有し得る。デューティーＤが小さい場合には、第２の波長シフト量Δλｓの絶対値は小さく、デューティーＤが大きい場合には、第２の波長シフト量Δλｓの絶対値は大きくなり得る。そこで、デューティーＤと休止時間Ｔｒとの組合せに応じて回転ステージ１４ｄを制御することにより、次回のバースト発振の開始時における波長を精度よく調整することができる。
【０１００】
図２９に、前回のバースト発振中のデューティーＤと、休止時間Ｔｒと、の組合せに対する第２の波長シフト量Δλｓの関係を示すデータテーブルの構造が示されている。図２９に示されるデータテーブルにおいては、デューティーＤと休止時間Ｔｒとの組合せは、第２の波長シフト量Δλｓと１対１に対応していてもよい。
【０１０１】
４．２  動作
図３０は、図２７に示されるレーザ制御部３０による波長制御の処理を示すフローチャートである。図３１及び図３２は、図３０に示されるフローチャートの一部の処理について、そのサブルーチンを示すフローチャートである。レーザ制御部３０は、スペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓに基づくだけでなく、デューティーＤ及び休止時間Ｔｒにも基づいて、波長フィードフォワード制御（Ｓ９００ａ）を行ってもよい。図３０〜図３２に示される波長制御の処理は、レーザ制御部３０の中の波長制御部３０ｄによって主になされてもよい。
【０１０２】
まず、図３０のＳ２００において、レーザ制御部３０は、各デューティーＤについて、休止時間Ｔｒに対する第２の波長シフト量Δλｓの関係を示すデータを、図示しない記憶装置から読込んでもよい。
図３１に示されるＳ２００のサブルーチンを参照する。レーザ制御部３０は、Ｓ２１０において、各デューティーＤについて、休止時間Ｔｒに対する第２の波長シフト量Δλｓの関係を、データテーブルの形式で読込んでもよい。
【０１０３】
図３０を再び参照する。Ｓ３００〜Ｓ５００の処理は、図１６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
Ｓ５００において、レーザ制御部３０は、バースト発振中であると判定した場合に（Ｓ５００；ＹＥＳ）、処理をＳ６００に進めてもよい。Ｓ６００の処理は、図１６を参照しながら説明した第１の実施形態と同様でよい。
レーザ制御部３０は、バースト発振中ではないと判定した場合に（Ｓ５００；ＮＯ）、処理をＳ７００ａに進めてもよい。
【０１０４】
Ｓ７００ａにおいて、レーザ制御部３０は、スペクトル幅制御部３０ａによって設定されたスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓを読込んでもよい。レーザ制御部３０は、さらに、デューティー計測部３０ｃによって計測された前回のバースト発振におけるデューティーＤを読み込んでもよい。
次に、Ｓ９００ａにおいて、レーザ制御部３０は、読み込まれたスペクトル幅フィードフォワード制御量ΔＥ９５ｓと、前回のバースト発振におけるデューティーＤと、Ｓ４００において読み込まれた休止時間Ｔｒと、に基づいて、回転ステージ１４ｄを制御してもよい。すなわち、レーザ制御部３０は、波長フィードフォワード制御を行ってもよい。
Ｓ９００ａの後、レーザ制御部３０は、処理を上述のＳ４００に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
【０１０５】
図３２に示されるＳ９００ａのサブルーチンにおいて、Ｓ９１０の処理は、図１８を参照しながら説明した第１の実施形態の第１の例と同様でよい。
図３２に示されるように、Ｓ９１０の次に、Ｓ９１５において、レーザ制御部３０は、前回のバースト発振におけるデューティーＤと、Ｓ４００において読み込まれた休止時間Ｔｒと、に基づいて、データテーブルから第２の波長シフト量Δλｓを読出してもよい。
次に、レーザ制御部３０は、Ｓ９３５において、前回のバースト発振の終了直前の波長λに対する波長シフト量Δλ及び第２の波長シフト量Δλｓの合計量が補償されるように、波長フィードフォワード制御を行ってもよい。
【０１０６】
なお、図３１においてデータテーブルを読み込む代わりに、デューティーＤの値ごとに、休止時間Ｔｒの長さに対する波長シフト量Δλの関係を示すパラメータを読込んでもよい。休止時間Ｔｒに対する第２の波長シフト量Δλｓの関係が、以下に示されるような一次遅れの減衰関数で示される場合には、２つのパラメータα１及びβを読み込んでもよい。
Δλｓ＝Ｄ・α１・｛ｅｘｐ（−Ｔｒ／β）−１｝
さらに、図３２においてデータテーブルから波長シフト量Δλを読み出す代わりに、図２１のＳ９２０を参照しながら説明したように波長シフト量Δλを計算により求めてもよい。また、データテーブルから第２の波長シフト量Δλｓを読み出す代わりに、上述の式から第２の波長シフト量Δλｓを計算により求めてもよい。
【０１０７】
図３３は、図２７に示されるデューティー計測部３０ｃによるデューティー計測の処理を示すフローチャートである。デューティー計測の処理は、図３０を参照しながら説明した波長の制御とは別に、デューティー計測部３０ｃによって行われてもよい。デューティー計測部３０ｃは、以下の処理により、パルスレーザ光のデューティーを計測してもよい。パルスレーザ光のデューティーを計測する処理は、バースト発振中に行われるものとしてもよく、バースト発振を休止する期間中には行われなくてもよい。
【０１０８】
まず、Ｓ７０１において、デューティー計測部３０ｃは、デューティーＤ＝１の場合の一定時間Ｔｓでのパルス数Ｎｍａｘを以下の式により計算してもよい。
Ｎｍａｘ＝ｆｍａｘ・Ｔｓ
ここで、ｆｍａｘは、当該狭帯域化レーザ装置の最大繰り返し周波数であってもよい。
【０１０９】
次に、Ｓ７０４において、デューティー計測部３０ｃは、パルス数のカウンタＮの値をＮ＝０に初期設定してもよい。
次に、Ｓ７０７において、デューティー計測部３０ｃは、タイマーＴをリセット及びスタートさせてもよい。
【０１１０】
次に、Ｓ７０８において、デューティー計測部３０ｃは、トリガ信号が入力されたか否かを判定してもよい。トリガ信号が入力された場合（Ｓ７０８；ＹＥＳ）、デューティー計測部３０ｃは、処理をＳ７０９に進めてもよい。
Ｓ７０９において、デューティー計測部３０ｃは、カウンタＮの値に１を加えて、カウンタＮの値を更新してもよい。Ｓ７０９の後、デューティー計測部３０ｃは、処理をＳ７１１に進めてもよい。
【０１１１】
トリガ信号が入力されない場合（Ｓ７０８；ＮＯ）、デューティー計測部３０ｃは、Ｓ７０９の処理をスキップして、処理をＳ７１１に進めてもよい。すなわち、カウンタＮの値を更新しなくてもよい。
【０１１２】
Ｓ７１１において、デューティー計測部３０ｃは、タイマーＴの値をＴｓと比較して、タイマーＴがスタートしてから一定時間Ｔｓが経過したか否かを判定してもよい。ここで、一定時間Ｔｓは、例えば１分以上１０分以下でもよい。
一定時間Ｔｓが経過していない場合（Ｓ７１１；ＮＯ）、デューティー計測部３０ｃは、処理を上述のＳ７０８に戻して、新たにトリガ信号が入力されたか否かを判定してもよい。
一定時間Ｔｓが経過した場合（Ｓ７１１；ＹＥＳ）、デューティー計測部３０ｃは、処理をＳ７１２に進めてもよい。
Ｓ７１２において、デューティー計測部３０ｃは、現在のカウンタＮの値を、一定時間Ｔｓでのパルス数Ｎｓとして図示しない記憶装置に記憶させてもよい。
次に、Ｓ７１５において、デューティー計測部３０ｃは、デューティーＤを以下の式により計算してもよい。
Ｄ＝Ｎｓ／Ｎｍａｘ
【０１１３】
以上のようにして、一定時間Ｔｓにわたって最大繰り返し周波数でレーザ発振した場合のパルス数に対する、当該一定時間Ｔｓの実際のパルス数の比率が、デューティーＤとして算出されてもよい。
【０１１４】
５．スペクトル幅可変部の詳細
図３４Ａ及び図３４Ｂは、図１４、図２３及び図２７に示されるスペクトル幅可変部１５の構成を模式的に示す。図３４Ａは、スペクトル幅可変部１５をＨ方向からみた図であり、図３４Ｂは、図３４Ａに示されるＸＸＸＩＶＢ−ＸＸＸＩＶＢ線における切断面と、当該切断面より下方の構成とをＶ方向からみた図である。
【０１１５】
スペクトル幅可変部１５は、平凹シリンドリカルレンズ１５ａと、平凸シリンドリカルレンズ１５ｂとを含んでもよい。平凸シリンドリカルレンズ１５ｂは、ホルダ１５ｆによって、プレート１５ｅに固定されていてもよい。
【０１１６】
平凹シリンドリカルレンズ１５ａは、ホルダ１５ｇに固定されていてもよい。図示しないリニアガイド部材により、ホルダ１５ｇは、その姿勢をほぼ維持したままプレート１５ｅに対してＺ方向及び−Ｚ方向に移動可能とされていてもよい。
【０１１７】
ホルダ１５ｇには、傾斜部材１５ｈと、バネ１５ｉの一端とがそれぞれ固定されていてもよい。バネ１５ｉの他端が、プレート１５ｅに固定された固定部材１５ｊに固定されていてもよい。ホルダ１５ｇには、バネ１５ｉによって、−Ｚ方向の引っ張り力が常時作用していてもよい。
【０１１８】
傾斜部材１５ｈの斜面には、ロッド１５ｋの先端に取り付けられた車輪１５ｍが接していてもよい。リニアモータ１５ｎによって、ロッド１５ｋが車輪１５ｍとともにＶ方向及び−Ｖ方向に進退できるように構成されてもよい。リニアモータ１５ｎは、固定部材１５ｏによってプレート１５ｅとの位置関係が固定されていてもよい。
【０１１９】
車輪１５ｍが−Ｖ方向に移動することにより、車輪１５ｍが傾斜部材１５ｈをＺ方向に押してもよい。これにより、ホルダ１５ｇが平凹シリンドリカルレンズ１５ａとともにＺ方向に移動してもよい。
車輪１５ｍがＶ方向に移動することにより、ホルダ１５ｇは、バネ１５ｉによって−Ｚ方向に引っ張られて、平凹シリンドリカルレンズ１５ａとともに、−Ｚ方向に移動してもよい。
【０１２０】
このようにして、平凹シリンドリカルレンズ１５ａが、Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動可能とされてもよい。
なお、ここでは平凸シリンドリカルレンズ１５ｂに部分反射膜がコートされ、スペクトル幅可変部１５が出力結合ミラーとしても機能する場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。出力結合ミラーが別途設けられ、レーザ共振器の内部にスペクトル幅可変部が配置されてもよい。
【０１２１】
６．制御部の構成
図３５は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるレーザ制御部３０等の制御部は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。例えば、以下のように構成されてもよい。
【０１２２】
（構成）
制御部は、処理部１０００と、処理部１０００に接続される、ストレージメモリ１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とによって構成されてもよい。また、処理部１０００は、ＣＰＵ１００１と、ＣＰＵ１００１に接続された、メモリ１００２と、タイマー１００３と、ＧＰＵ１００４とから構成されてもよい。
【０１２３】
（動作）
処理部１０００は、ストレージメモリ１００５に記憶されたプログラムを読出してもよい。また、処理部１０００は、読出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ１００５からデータを読出したり、ストレージメモリ１００５にデータを記憶させたりしてもよい。
【０１２４】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘに接続されてもよい。パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うパラレルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
【０１２５】
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘに接続されてもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うシリアルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
【０１２６】
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘに接続されてもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
【０１２７】
ユーザインターフェイス１０１０は、オペレータが処理部１０００によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部１０００に行わせたりするよう構成されてもよい。
【０１２８】
処理部１０００のＣＰＵ１００１はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー１００３は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に時刻や経過時間を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、処理部１０００に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
【０１２９】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０に接続される、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘは、露光装置制御部４０、他の制御部等のトリガ信号やタイミングを示す信号の受送信に使用してもよい。
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０に接続される、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘは、露光装置制御部４０、他の制御部等のデータの受送信に使用してもよい。
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘは、パルスエネルギー検出器１６ｄ、スペクトル幅検出器１６ｅ等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、制御部は各実施形態に示された動作を実現可能であってよい。
【０１３０】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１３１】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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2017134745.tif 000041
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