(57)【要約】  本開示によるエキシマレーザ装置は、レーザガスと一対の電極とを内部に含み、一対の電極間に印加する電圧に応じてレーザガスのガス圧が制御されることによって、パルス発振するレーザ光を生成するチャンバと、一対の電極間に電圧を印加する電源と、レーザ光のスペクトル線幅の目標値を入力し、目標値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、第２の目標値をパラメータとする第１の関数に基づいて、ガス圧の制御に用いる電圧を補正し、補正された電圧に応じてガス圧を制御するコントローラとを備える。
2019102613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザガスと一対の電極とを内部に含み、前記一対の電極間に印加する電圧に応じて前記レーザガスのガス圧が制御されることによって、パルス発振するレーザ光を生成するチャンバと、
前記一対の電極間に電圧を印加する電源と、
前記レーザ光のスペクトル線幅の目標値を入力し、前記目標値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、前記第２の目標値をパラメータとする第１の関数に基づいて、前記ガス圧の制御に用いる電圧を補正し、前記補正された電圧に応じて前記ガス圧を制御するコントローラと
を備える
エキシマレーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエキシマレーザ装置であって、
生成された前記レーザ光のエネルギを検出するエネルギ計測器をさらに備え、
前記コントローラは、前記エネルギ計測器の検出値に基づいて前記一対の電極間に印加する電圧を制御する。
【請求項３】
請求項２に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記チャンバ内の前記レーザガスの排気を行うガス排気装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記補正された電圧が第１の閾値より小さい場合に、前記ガス排気装置を駆動して前記チャンバ内から前記レーザガスを排気する。
【請求項４】
請求項３に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記チャンバ内にレーザガスを供給するガス供給装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記補正された電圧が第２の閾値より大きい場合に、前記ガス給気装置を駆動して前記チャンバ内に前記レーザガスを供給する。
【請求項５】
請求項１に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記第１の関数は、線形関数、多項式関数、及び指数関数のうちいずれかを含む。
【請求項６】
請求項１に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記チャンバを間に挟むように前記レーザ光の光路上に配置されたレーザ共振器と、
前記レーザ共振器内を往復する前記レーザ光の波面を調節する光学部材が載置されたステージと、前記ステージの位置を調節するアクチュエータとを含む波面調節器と
をさらに備え、
前記コントローラは、前記目標値が前記第１の目標値から前記第２の目標値へと変化した場合に、前記第２の目標値を前記ステージの位置に変換する第２の関数に基づいて前記ステージの位置を求め、前記ステージの位置が前記求められた位置となるように、前記アクチュエータを制御する。
【請求項７】
請求項６に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記第２の関数は、線形関数、多項式関数、べき乗関数、及び指数関数のうちいずれかを含む。
【請求項８】
請求項１に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記レーザ光のパルスごとの複数のスペクトル波形を計測するスペクトル波形計測器、
をさらに備え、
前記コントローラは、
前記スペクトル波形計測器によって計測された前記複数のパルスのスペクトル波形を前記第１の目標値に応じた積算パルス数の回数（積算回数Ｎｉ）に亘って積算し、
前記積算により得られた積算波形に基づいて前記スペクトル線幅を算出し、
前記目標値が前記第１の目標値から前記第２の目標値へと変化した場合に、前記第２の目標値をパラメータとする第３の関数に基づいて、前記積算パルス数を変更する。
【請求項９】
請求項８に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記第３の関数は、線形関数、多項式関数、及び指数関数のうちいずれかを含む。
【請求項１０】
請求項８に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記コントローラは、
前記積算波形を前記第１の目標値に応じた平均回数に亘って平均化し、
前記平均化により得られた平均波形に基づいて前記スペクトル線幅を算出し、
前記目標値が前記第１の目標値から前記第２の目標値へと変化した場合に、前記第３の関数に基づいて、前記平均回数を変更する。
【請求項１１】
請求項８に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記チャンバを間に挟むように前記レーザ光の光路上に配置されたレーザ共振器と、
前記レーザ共振器内を往復する前記レーザ光の波面を調節する光学部材が載置されたステージと、前記ステージの位置を調節するアクチュエータとを含む波面調節器と
をさらに備え、
前記コントローラは、前記目標値が前記第１の目標値から前記第２の目標値へと変化した場合に、前記第２の目標値を前記ステージの位置に変換する第２の関数に基づいて前記ステージの位置を求め、前記ステージの位置が前記求められた位置となるように、前記アクチュエータを制御する。
【請求項１２】
請求項１１に記載のエキシマレーザ装置であって、
前記第２の関数は、線形関数、多項式関数、べき乗関数、及び指数関数のうちいずれかを含む。
【請求項１３】
レーザガスと一対の電極とを内部に含み、前記一対の電極間に印加する電圧に応じて前記レーザガスのガス圧が制御されることによって、パルス発振するレーザ光を生成するチャンバと、
前記一対の電極間に電圧を印加する電源と、
前記レーザ光のスペクトル線幅の目標値を入力し、前記目標値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、前記第２の目標値をパラメータとする第１の関数に基づいて、前記ガス圧の制御に用いる電圧を補正し、前記補正された電圧に応じて前記ガス圧を制御するコントローラと
を備えるレーザシステムによって前記レーザ光を生成し、
前記レーザ光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置によって感光基板上に前記レーザ光を露光すること
を含む電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エキシマレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体露光装置（以下、「露光装置」という）においては、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。一般的に、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る。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線のレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長１９３ｎｍの紫外線のレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。【０００３】
次世代の露光技術としては、露光装置側の露光用レンズとウエハとの間が液体で満たされる液浸露光が実用化されている。この液浸露光では、露光用レンズとウエハとの間の屈折率が変化するため、露光用光源の見かけの波長が短波長化する。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として液侵露光が行われた場合、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（又はＡｒＦ液浸リソグラフィー）という。【０００４】
ＫｒＦエキシマレーザ装置およびＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振幅は、約３５０〜４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、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、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロン、グレーティング等）を有する狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化される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】特開２０１２−１０４８４６号公報
【特許文献２】特開２０１３−９８２３９号公報
【特許文献３】特許第４９１１５５８号公報
【概要】
【０００６】
本開示のエキシマレーザ装置は、レーザガスと一対の電極とを内部に含み、一対の電極間に印加する電圧に応じてレーザガスのガス圧が制御されることによって、パルス発振するレーザ光を生成するチャンバと、一対の電極間に電圧を印加する電源と、レーザ光のスペクトル線幅の目標値を入力し、目標値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、第２の目標値をパラメータとする第１の関数に基づいて、ガス圧の制御に用いる電圧を補正し、補正された電圧に応じてガス圧を制御するコントローラとを備える。
【０００７】
本開示の電子デバイスの製造方法は、レーザガスと一対の電極とを内部に含み、一対の電極間に印加する電圧に応じてレーザガスのガス圧が制御されることによって、パルス発振するレーザ光を生成するチャンバと、一対の電極間に電圧を印加する電源と、レーザ光のスペクトル線幅の目標値を入力し、目標値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、第２の目標値をパラメータとする第１の関数に基づいて、ガス圧の制御に用いる電圧を補正し、補正された電圧に応じてガス圧を制御するコントローラとを備えるレーザシステムによってレーザ光を生成し、レーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置によって感光基板上にレーザ光を露光することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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、比較例に係るレーザ装置の一構成例を概略的に示す。
【図２】図２は、スペクトル線幅の一例としてのＦＷＨＭの概要を示す。
【図３】図３は、スペクトル線幅の一例としてのＥ９５の概要を示す。
【図４】図４は、比較例に係るレーザ装置におけるレーザ制御部によるレーザ発振の制御動作の流れの一例を示すメインのフローチャートである。
【図５】図５は、比較例に係るレーザ装置におけるガス制御部によるガス圧制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、比較例に係るレーザ装置におけるスペクトル線幅制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、比較例に係るレーザ装置におけるスペクトル制御部によるスペクトル線幅の計測動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７に続くフローチャートである。
【図９】図９は、スペクトル線幅と充電電圧との関係の一例を示す。
【図１０】図１０は、スペクトル線幅とステージ制御量との関係の一例を示す。
【図１１】図１１は、スペクトル線幅とフリンジピーク高さとの関係の一例を示す。
【図１２】図１２は、実施形態１に係るレーザ装置におけるガス制御部によるガス圧制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態２に係るレーザ装置におけるスペクトル制御部によるスペクトル線幅制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態３に係るレーザ装置におけるスペクトル制御部によるスペクトル線幅の計測動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施形態１ないし３に係るレーザ装置適用されるスペクトル計測器の一構成例を概略的に示す。
【図１６】図１６は、図１５に示したスペクトル計測器によって計測されるスペクトル線幅の一例を模式的に示す。
【図１７】図１７は、半導体デバイスの製造に用いられる露光装置の一構成例を概略的に示す。
【実施形態】
【０００９】
＜内容＞
＜１．比較例＞（図１〜図１１）
１．１  構成
１．２  動作
１．３  課題
＜２．実施形態１＞（ガス圧制御の改善例）（図１２）
２．１  構成
２．２  動作
２．３  作用・効果
＜３．実施形態２＞（スペクトル線幅制御の改善例）（図１３）
３．１  構成
３．２  動作
３．３  作用・効果
＜４．実施形態３＞（スペクトル線幅の計測の改善例）（図１４）
４．１  構成
４．２  動作
４．３  作用・効果
＜５．実施形態４＞（スペクトル計測器の具体例）（図１５〜図１６）
５．１  構成
５．２  動作
５．３  作用・効果
＜６．実施形態５＞（電子デバイスの製造方法）（図１７）
＜７．その他＞
【００１０】
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。
【００１１】
＜１．比較例＞
［１．１  構成］
図１は、比較例に係るレーザ装置１０１の一構成例を概略的に示している。なお、図１では、幾つかの信号ラインの図示を省略している。
【００１２】
なお、本明細書において、レーザ光の光路軸方向はＺ方向である。Ｚ方向に略直交する２つの方向は、Ｈ方向とＶ方向とであってもよい。Ｈ方向は、図１の紙面に略直交する方向である。
【００１３】
比較例に係るレーザ装置１０１は、エキシマレーザ装置である。レーザ装置１０１における各種制御パラメータは、外部の端末装置１１１から受信した制御パラメータ変更データＰｎに基づいて変更可能であってもよい。端末装置１１１は、レーザ装置１のレーザメーカによって操作されるＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の端末である。端末装置１１１は、例えば、ネットワークを介してレーザ装置１を含む複数の装置に接続されたサーバであってもよい。
【００１４】
レーザ装置１０１は、レーザ光としてパルスレーザ光Ｌｐを出力する光源装置である。レーザ装置１０１は、レーザ発振を行い、露光装置４に向けてパルスレーザ光Ｌｐを出力するレーザ出力部を備える。レーザ出力部は、レーザガスが供給されるレーザチャンバ２０と、狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）１０と、ＯＣ（出力結合器：outcoupler）としての出力結合ミラー３５とを含む。
【００１５】
レーザ装置１０１は、レーザ出力部と露光装置４との間の光路上に配置された出射口シャッタ８０を備えている。出射口シャッタ８０は、レーザ出力部から露光装置４へのレーザ出力を行う場合に開けられる。また、出射口シャッタ８０は、例えばレーザ発振を行うが、レーザ出力部から露光装置４へのレーザ出力を停止する場合には閉じられる。出射口シャッタ８０は、例えば調整発振を行う場合に閉じられる。
【００１６】
露光装置４は、ウエハ露光を行う装置である。ウエハ露光は、スキャン露光を行うことを含む。「スキャン露光」とは、パルスレーザ光Ｌｐをスキャンさせながらウエハの露光領域を露光する方法のことである。
【００１７】
レーザ装置１０１は、露光装置４におけるウエハ露光に合わせてバースト運転がなされる。「バースト運転」とは、スキャン露光に合わせて狭帯域化したパルスレーザ光Ｌｐを連続して発振するバースト期間と、発振休止する発振休止期間とを交互に繰り返す運転のことである。
【００１８】
レーザ装置１０１は、レーザ制御部２と、エネルギ制御部６と、スペクトル制御部７と、ガス制御部９とを、さらに含む。レーザ装置１０１は、モニタモジュール（ＭＭ）３０と、スペクトル可変部６０と、充電器９０と、レーザガス供給装置９１と、レーザガス排気装置９２とを、さらに含む。
【００１９】
端末装置１１１とレーザ制御部２との間には、レーザ装置１０１における各種制御パラメータの変更データである制御パラメータ変更データＰｎと、端末装置１１１からレーザ制御部２への制御パラメータ変更データＰｎの送信を要求する制御パラメータ送信要求信号とを、端末装置１１１からレーザ制御部２に送信する信号ラインが設けられている。
【００２０】
露光装置制御部５とレーザ制御部２との間には、各種目標データＤｔを露光装置制御部５からレーザ制御部２に送信する信号ラインが設けられている。各種目標データＤｔには、目標パルスエネルギＥｔと目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔとが含まれている。
【００２１】
レーザチャンバ２０は、ウインドウ２１，２２と、一対の放電電極２３，２４と、電気絶縁部材２５と、クロスフローファン（ＣＦＦ）２６と、モータ２７と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）２８とを含む。
【００２２】
電気絶縁部材２５は、例えばアルミナセラミックスであってもよい。パルスパワーモジュール２８は、スイッチ２９を含み、電気絶縁部材２５の図示しないフィードフルーを介して、放電電極２３と接続される。放電電極２４は、接地されたレーザチャンバ２０と接続される。
【００２３】
狭帯域化モジュール１０と出力結合ミラー３５はレーザ共振器としての光共振器を構成する。この光共振器の光路上に一対の放電電極２３，２４の放電領域が配置されるように、レーザチャンバ２０が配置されている。出力結合ミラー３５には、レーザチャンバ２０内で発生したレーザ光の一部を反射し、一部を透過する多層膜がコートされている。
【００２４】
狭帯域化モジュール１０は、グレーティング１１と、プリズム１２と、プリズム１２を回転させる回転ステージ１４とを含む。
【００２５】
プリズム１２は、レーザチャンバ２０から出力されたレーザ光のビームがプリズム１２でビーム拡大されてグレーティング１１に所定の角度で入射するように配置されている。
【００２６】
回転ステージ１４は、プリズム１２が回転した時に、グレーティング１１へのビームの入射角度が変化するように配置されている。グレーティング１１は、ビームの入射角度と回折角度とが同じ角度となるようにリトロー配置されている。
【００２７】
充電器９０とパルスパワーモジュール２８は、図示しないパルスパワーモジュール２８の容量Ｃ０の充電コンデンサを充電するように互いに電気的に接続されている。充電器９０は、充電電圧Ｖを示す充電電圧データＤｖをエネルギ制御部６から受信する。
【００２８】
レーザ制御部２には、露光装置４の露光装置制御部５から発光トリガ信号Ｓｔｒが入力される。エネルギ制御部６には、レーザ制御部２を介して発光トリガ信号Ｓｔｒが入力される。エネルギ制御部６とパルスパワーモジュール２８は、発光トリガ信号Ｓｔｒに同期して、スイッチ２９がオン／オフされるように電気的に接続されている。
【００２９】
モニタモジュール３０は、ビームスプリッタ３１，３２と、パルスエネルギ計測器３３と、スペクトル計測器３４とを含む。
【００３０】
ビームスプリッタ３１は、出力結合ミラー３５から出力されたパルスレーザ光Ｌｐの光路上に配置されている。ビームスプリッタ３２は、ビームスプリッタ３１で反射されたパルスレーザ光Ｌｐの光路上に配置されている。ビームスプリッタ３２は、反射光がパルスエネルギ計測器３３に入射し、透過光がスペクトル計測器３４に入射するように配置されている。
【００３１】
パルスエネルギ計測器３３は、図示しない集光レンズと光センサとを含む。光センサは紫外光に耐性がある高速のフォトダイオードであってもよい。
【００３２】
スペクトル計測器３４は、図示しないエタロンを含む分光器であってもよい。スペクトル計測器３４は、例えば、図示しないモニタエタロンと、集光レンズと、モニタエタロンを透過し、集光レンズによって焦点面上に生成された干渉縞を計測するイメージセンサとを含むモニタエタロン分光器であってもよい。スペクトル計測器３４は、レーザ光のパルスごとにスペクトル線幅Δλと中心波長とを計測するスペクトル波形計測器である。
【００３３】
スペクトル制御部７と狭帯域化モジュール１０の回転ステージ１４との間には、回転ステージ１４の回転ステージ角度θを制御するためのステージ角度制御信号を、スペクトル制御部７から回転ステージ１４に送信する信号ラインが設けられている。回転ステージ１４の回転ステージ角度θは、スペクトル計測器３４で検出された波長λに基づいて制御される。
【００３４】
また、スペクトル制御部７とレーザ制御部２との間には、スペクトル計測器３４による計測結果に基づくスペクトル制御関連データＤλｃをスペクトル制御部７からレーザ制御部２に送信する信号ラインが設けられている。
【００３５】
スペクトル可変部６０は、レーザチャンバ２０と出力結合ミラー３５との間の光路上に配置されている。スペクトル可変部６０は、シリンドリカル凹レンズ６１と、シリンドリカル凸レンズ６２と、リニアステージ６３とを含む。また、スペクトル可変部６０は、リニアステージ６３のステージ位置（位置Ｘ）を調節するアクチュエータ６４を含む。スペクトル可変部６０の変形例として、レーザチャンバ２０から最も遠い位置にあるシリンドリカル凸レンズ６２の一方の面が平面であって、この平面に部分反射膜がコートされ、出力結合ミラーの機能も兼用する構成であってもよい。この場合は、出力結合ミラー３５は配置しない。
【００３６】
スペクトル可変部６０は、波面調節器である。シリンドリカル凹レンズ６１とシリンドリカル凸レンズ６２は、レーザ共振器内を往復するレーザ光の波面を調節する光学部材である。シリンドリカル凹レンズ６１とシリンドリカル凸レンズ６２は、少なくとも一方が、リニアステージ６３上に載置される。シリンドリカル凹レンズ６１とシリンドリカル凸レンズ６２は、レーザチャンバ２０と出力結合ミラー３５との間の光路上に配置される。シリンドリカル凹レンズ６１とシリンドリカル凸レンズ６２とのレンズ間隔は、リニアステージ６３によって変更する。
【００３７】
スペクトル制御部７とアクチュエータ６４との間には、リニアステージ６３のステージ位置（位置Ｘ）を制御するためのステージ位置制御信号をスペクトル制御部７からアクチュエータ６４に送信する信号ラインが設けられている。
【００３８】
レーザ制御部２とスペクトル制御部７との間には、スペクトル制御を行うための目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔとのデータをレーザ制御部２からスペクトル制御部７に送信する信号ラインが設けられている。また、レーザ制御部２とスペクトル制御部７との間には、スペクトル制御を行うためのスペクトル制御パラメータＰλｃをレーザ制御部２からスペクトル制御部７に送信する信号ラインが設けられている。
【００３９】
エネルギ制御部６と充電器９０との間には、充電電圧Ｖを示す充電電圧データＤｖをエネルギ制御部６から充電器９０に送信する信号ラインが設けられている。充電電圧Ｖは、パルスエネルギ計測器３３によって計測されたパルスエネルギＥに基づいて制御される。充電電圧Ｖは、パルスパワーモジュール２８の図示しない充電コンデンサを充電する電圧である。
【００４０】
エネルギ制御部６とレーザ制御部２との間には、パルスエネルギ計測器３３による計測結果に基づくエネルギ制御関連データＤｅｇをエネルギ制御部６からレーザ制御部２に送信する信号ラインが設けられている。
【００４１】
ガス制御部９とレーザ制御部２との間には、ガス制御関連データＤｇｓをガス制御部９からレーザ制御部２に送信する信号ラインが設けられている。
【００４２】
レーザガス供給装置９１は、ガス制御部９からの制御信号に基づいて、レーザガスとして、バッファガスと、フッ素を含むガスとをそれぞれ、レーザチャンバ２０内に供給できるように構成されている。バッファガスは、Ａｒ＋Ｎｅ混合ガスである。フッ素を含むガスは、Ａｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスである。レーザガス供給装置９１は、バッファガスとしてのＡｒ＋Ｎｅ混合ガスを供給するガスボンベ９３と、フッ素を含むガスとしてのＡｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスを供給するガスボンベ９４とに接続される。レーザガス供給装置９１は、ガスボンベ９３からのＡｒ＋Ｎｅ混合ガスの供給を制御するバルブと、ガスボンベ９４からのＡｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスの供給を制御するバルブとを含む。
【００４３】
レーザガス排気装置９２は、ガス制御部９からの制御信号によってレーザチャンバ２０内のレーザガスを排気できるように構成されている。レーザガス排気装置９２は、排気を制御するバルブと、排気ポンプと、排気ガス中のＦ2ガスをトラップするハロゲンフィルタとを含む。
【００４４】
レーザ制御部２とガス制御部９との間には、ガス制御を行うためのガス制御パラメータＰｇｓをレーザ制御部２からガス制御部９に送信する信号ラインが設けられている。
【００４５】
レーザ制御部２とエネルギ制御部６との間には、エネルギ制御を行うための目標パルスエネルギＥｔのデータをレーザ制御部２からエネルギ制御部６に送信する信号ラインが設けられている。また、レーザ制御部２とエネルギ制御部６との間には、発光トリガ信号Ｓｔｒをレーザ制御部２からエネルギ制御部６に送信する信号ラインが設けられている。また、レーザ制御部２とエネルギ制御部６との間には、エネルギ制御を行うためのエネルギ制御パラメータＰｅｇをレーザ制御部２からエネルギ制御部６に送信する信号ラインが設けられている。
【００４６】
レーザ制御部２とスペクトル制御部７との間には、スペクトル制御を行うための目標波長λｔのデータと目標スペクトル線幅Δλｔのデータとをスペクトル制御部７に送信する信号ラインが設けられている。
【００４７】
レーザ制御部２とレーザチャンバ２０のモータ２７との間には、クロスフローファン２６の回転数ωを制御するための回転数データＤωをレーザ制御部２からモータ２７に送信する信号ラインが設けられている。
【００４８】
レーザ制御部２は、各種制御パラメータを記憶する図示しない記憶部を含んでいる。
【００４９】
（スペクトル線幅）
図２は、スペクトル線幅の一例としてのＦＷＨＭの概要を示している。図３は、スペクトル線幅の一例としてのＥ９５の概要を示している。図２及び図３において、横軸は波長λ、縦軸は光の強度を示す。
【００５０】
スペクトル線幅とは、レーザ光のスペクトル波形の光量閾値における全幅である。本明細書では、光量ピーク値に対する各光量閾値の相対値を線幅閾値Ｔｈｒｅｓｈ（０＜Ｔｈｒｅｓｈ＜１）ということにする。
【００５１】
図２に示すように、例えば光量ピーク値の半値を線幅閾値０．５という。なお、線幅閾値０．５におけるスペクトル波形の全幅を特別に半値全幅、又はＦＷＨＭ（Full Width at Half Maximum）という。
【００５２】
また、本明細書では、図３に示すように、全スペクトルエネルギのうち波長λ0を中心として９５％を占める部分のスペクトル波形の全幅をスペクトル純度という。このスペクトル純度となるスペクトル線幅を、本明細書では、Ｅ９５という。スペクトル純度に関し、スペクトル波形をｇ（λ）とすると、下記（１）式が成り立つ。
【００５３】
【数１】
2019102613.tif 000003
【００５４】
［１．２  動作］
図４は、比較例に係るレーザ装置１０１におけるレーザ制御部２によるレーザ発振の制御動作の流れの一例を示すメインのフローチャートである。
【００５５】
まず、レーザ制御部２は、図示しない記憶部から、エネルギ制御パラメータＰｅｇ、スペクトル制御パラメータＰλｃ、及びガス制御パラメータＰｇｓを含む各種制御パラメータを読み込む（ステップＳ１０１）。制御パラメータは、レーザ装置１０１のレーザ性能を露光装置４が求める目標性能に近づけるための目標制御パラメータである。
【００５６】
次に、レーザ制御部２は、レーザ発振の準備を行う。レーザ制御部２はレーザ発振の準備として、エネルギ制御部６とスペクトル制御部７とガス制御部９との各制御部に制御パラメータを送信する（ステップＳ１０２）。また、レーザ制御部２はレーザ発振の準備として、各制御部に各種計測器やステージ等を駆動させる信号を送信する。
【００５７】
次に、レーザ制御部２は、各制御部からレーザ発振準備ＯＫ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。レーザ制御部２は、レーザ発振準備ＯＫ信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ１０３；Ｎ）には、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
【００５８】
レーザ発振準備ＯＫ信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１０３；Ｙ）には、次に、レーザ制御部２は、露光装置制御部５から、目標パルスエネルギＥｔ、目標波長λｔ、及び目標スペクトル線幅Δλｔを含む各種目標データＤｔを受信する（ステップＳ１０４）。
【００５９】
次に、レーザ制御部２は、露光装置制御部５から、発光トリガ信号Ｓｔｒを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。レーザ制御部２は、発光トリガ信号Ｓｔｒを受信していないと判定した場合（ステップＳ１０５；Ｎ）には、ステップＳ１０５の処理を繰り返す。
【００６０】
発光トリガ信号Ｓｔｒを受信したと判定した場合（ステップＳ１０５；Ｙ）には、次に、レーザ制御部２は、発光トリガ信号Ｓｔｒが継続する期間において、エネルギ制御部６、スペクトル制御部７、及びガス制御部９に対して各種制御を実施させる。各種制御は、、エネルギ制御（ステップＳ１０６）、スペクトル線幅制御（ステップＳ１０７）、ガス圧制御（ステップＳ１０８）、及び部分ガス交換制御やスペクトル波長制御等の他の制御（ステップＳ１０９）を含む。
【００６１】
次に、レーザ制御部２は、レーザ装置１０１によるレーザ発振の制御動作を停止するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。レーザ発振の制御動作を停止するか否かは、露光装置制御部５から、レーザ装置停止信号を受信したか否かにより判定する。レーザ制御部２は、レーザ装置停止信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ１１０；Ｎ）には、ステップＳ１０５の処理に戻る。レーザ制御部２は、レーザ装置停止信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１１０；Ｙ）には、レーザ発振の制御動作を終了する。
【００６２】
次に、図４のステップＳ１０６〜Ｓ１０９の各種制御のサブルーチンの処理の詳細を説明する。
【００６３】
（エネルギ制御）
レーザ装置１０１では、図４のステップＳ１０６のサブルーチンとして、以下のようなエネルギ制御を行う。
【００６４】
エネルギ制御部６は、エネルギ制御パラメータＰｅｇに基づいて、エネルギ制御を実施する。エネルギ制御パラメータＰｅｇは、パルスレーザ光ＬｐのパルスエネルギＥを目標パルスエネルギＥｔに近づけるための目標制御パラメータである。エネルギ制御パラメータＰｅｇは、エネルギ制御ゲインＶｋと充電電圧Ｖの初期値Ｖ０とを含む。
【００６５】
レーザ制御部２は、エネルギ制御部６に、目標パルスエネルギＥｔのデータと、発光トリガ信号Ｓｔｒとを送信する。エネルギ制御部６は、充電電圧データＤｖを、充電器９０に送信する。また、エネルギ制御部６は、発光トリガ信号Ｓｔｒに同期して、パルスパワーモジュール２８のスイッチ２９にオン信号を送信する。これにより、レーザチャンバ２０において、一対の放電電極２３，２４間に高電圧が印加され、一対の放電電極２３，２４間の放電領域においてレーザガスが絶縁破壊して、放電が生成される。その結果、レーザチャンバ２０内においてレーザガスが励起され、光共振器を構成する狭帯域化モジュール１０と出力結合ミラー３５との間でレーザ発振が起こる。出力結合ミラー３５からは、レーザ発振によるパルスレーザ光Ｌｐが出力される。
【００６６】
出力結合ミラー３５から出力されたパルスレーザ光Ｌｐは、ビームスプリッタ３１とビームスプリッタ３２とによって一部がパルスエネルギＥを検出するためのサンプル光として、パルスエネルギ計測器３３に入射する。
【００６７】
パルスエネルギ計測器３３では、出力結合ミラー３５から出力されたパルスレーザ光ＬｐのパルスエネルギＥを検出する。パルスエネルギ計測器３３は、検出したパルスエネルギＥのデータを、エネルギ制御部６に送信する。
【００６８】
エネルギ制御部６は、パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差ΔＥ（＝Ｅ−Ｅｔ）に基づいて、次のパルスの充電電圧Ｖを計算する。
【００６９】
エネルギ制御部６は、ΔＥに基づいて、例えば、以下の式のように、次の充電電圧Ｖを計算する。すなわち、パルスエネルギＥを計測した時の充電電圧ＶからＶｋ・ΔＥを減算して、次に充電する充電電圧Ｖを計算する。パルスエネルギ制御ゲインＶｋは、ΔＥを充電電圧Ｖの変化量に変換する比例係数である。
Ｖ＝Ｖ−Ｖｋ・ΔＥ
ここで、Ｖｋ＝ΔＶ／ΔＥ
【００７０】
エネルギ制御部６は、計算した充電電圧Ｖを示す充電電圧データＤｖを充電器９０に送信することにより、充電器９０に充電電圧Ｖを設定する。その結果、出力結合ミラー３５から出力されるパルスレーザ光ＬｐのパルスエネルギＥは目標パルスエネルギＥｔに近づき得る。
【００７１】
（ガス制御）
ガス制御部９は、ガス制御として、ガス圧制御と部分ガス交換制御とを行う。レーザ制御部２は、ガス制御部９にガス制御パラメータＰｇｓを送信する。ガス制御パラメータＰｇｓは、ガス圧制御パラメータと部分ガス交換制御パラメータとを含む。ガス制御パラメータＰｇｓは、間接的に、パルスレーザ光ＬｐのパルスエネルギＥを目標パルスエネルギＥｔに近づけるための目標制御パラメータである。
【００７２】
ガス圧制御パラメータは、最小充電電圧Ｖｍｉｎ、最大充電電圧Ｖｍａｘ、最大制御ガス圧Ｐｍａｘ、及びガス圧可変量ΔＰを含む。最小充電電圧Ｖｍｉｎは、充電電圧Ｖの最小値である。最大充電電圧Ｖｍａｘは、充電電圧Ｖの最大値である。最大制御ガス圧Ｐｍａｘは、レーザを運転する時のレーザチャンバ２０内の最大ガス圧力である。ガス圧可変量ΔＰは、ガス圧Ｐを増加又は減少させる圧力変化量である。
【００７３】
部分ガス交換制御パラメータは、部分ガス交換周期Ｔｐｇ、バッファガスの注入係数Ｋｐｇ、及びフッ素を含むガスの注入係数Ｋｈｇを含む。部分ガス交換周期Ｔｐｇは、部分ガス交換を実施する周期である。バッファガスの注入係数Ｋｐｇは、単位パルス当たりのＡｒ＋Ｎｅ混合ガスの注入量である。フッ素を含むガスの注入係数Ｋｈｇは、単位パルス当たりのＡｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスの注入量である。
【００７４】
（ガス圧制御）
レーザ装置１０１では、図４のステップＳ１０８のサブルーチンとして、以下のようなガス圧制御を行う。
【００７５】
レーザガス圧が高くなると、絶縁破壊電圧が上昇して、出力結合ミラー３５から出力されるパルスレーザ光ＬｐのパルスエネルギＥが増加する。逆にレーザガス圧が低くなると、絶縁破壊電圧が降下して、出力結合ミラー３５から出力されるパルスレーザ光ＬｐのパルスエネルギＥが低下する。ガス制御部９は、このような性質を利用してガス圧制御を実施する。
【００７６】
ガス制御部９は、レーザチャンバ２０内のガス圧Ｐを圧力センサによって計測してもよい。ガス制御部９は、ガス圧Ｐのデータをレーザ制御部２に送信してもよい。
【００７７】
ガス制御部９は、充電電圧Ｖが最大充電電圧Ｖｍａｘ以上となった場合は、レーザガス供給装置９１を制御して、ガス圧Ｐがガス圧可変量ΔＰだけ増加するように、レーザチャンバ２０内にＡｒ＋Ｎｅ混合ガスを注入してもよい。逆に、ガス制御部９は、充電電圧Ｖが最小充電電圧Ｖｍｉｎ以下となった場合は、レーザガス排気装置９２を制御して、ガス圧Ｐがガス圧可変量ΔＰだけ減少するように、レーザチャンバ２０内のガスを排気してもよい。
【００７８】
図５は、レーザ装置１０１におけるガス制御部９のガス圧制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７９】
ガス制御部９は、ガス制御パラメータＰｇｓのうちガス圧制御パラメータの読み込みを行う（ステップＳ２０１）。ここで、ガス制御部９は、ガス圧制御パラメータとして、レーザ制御部２を介して、最小充電電圧Ｖｍｉｎ、最大充電電圧Ｖｍａｘ、最大制御ガス圧Ｐｍａｘ、及びガス圧可変量ΔＰの読み込みを行う。
【００８０】
次に、ガス制御部９は、圧力センサによって計測されたレーザチャンバ２０内のガス圧Ｐの読み込みを行う（ステップＳ２０２）。
【００８１】
次に、ガス制御部９は、レーザ制御部２に、計測されたガス圧Ｐのデータを送信する（ステップＳ２０３）。
【００８２】
次に、ガス制御部９は、レーザ制御部２を介して充電電圧Ｖのデータを受信する（ステップＳ２０４）。
【００８３】
次に、ガス制御部９は、充電電圧Ｖの値を、最小充電電圧Ｖｍｉｎ及び最大充電電圧Ｖｍａｘと比較する（ステップＳ２０５）。Ｖｍａｘ≧Ｖ≧Ｖｍｉｎの場合には、ガス制御部９は、ガス圧制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ガス圧制御を終了するか否かの判定は、例えば、計測されたガス圧Ｐが最大制御ガス圧Ｐｍａｘを超えているか否かを判定することにより行う。
【００８４】
また、Ｖ＞Ｖｍａｘの場合には、ガス制御部９は、レーザガス供給装置９１を制御して、レーザチャンバ２０内のガス圧Ｐがガス圧可変量ΔＰだけ増加するように、レーザチャンバ２０内にＡｒ＋Ｎｅ混合ガスを注入する（ステップＳ２０６）。その後、ガス制御部９は、ガス圧制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００８５】
また、Ｖ＜Ｖｍｉｎの場合には、ガス制御部９は、レーザガス排気装置９２を制御して、レーザチャンバ２０内のガス圧Ｐがガス圧可変量ΔＰだけ減少するように、レーザチャンバ２０内のガスを排気する（ステップＳ２０７）。その後、ガス制御部９は、ガス圧制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００８６】
ガス制御部９は、ガス圧制御を終了しないと判定した場合（ステップＳ２０８；Ｎ）には、ガス圧制御の処理を繰り返す。一方、ガス圧制御を終了すると判定した場合（ステップＳ２０８；Ｙ）には、ガス制御部９は、ガス圧Ｐが最大制御ガス圧Ｐｍａｘに達したことを示すガス圧上限エラー信号をレーザ制御部２に送信し、ガス圧制御の処理を終了する（ステップＳ２０９）。
【００８７】
（部分ガス交換制御）
レーザ装置１０１では、図４のステップＳ１０９のサブルーチンとして、以下のような部分ガス交換制御を行う。
【００８８】
ガス制御部９による部分ガス交換制御は、例えば一定周期で、レーザチャンバ２０内にＡｒ＋Ｎｅ混合ガスとＡｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスとを所定量注入した後、それらの注入したガスの量だけレーザチャンバ２０内のガスを排気する制御である。部分ガス交換制御を行うことによって、放電によるＦ2ガスの低下分がレーザチャンバ２０内に補充される。部分ガス交換制御を行うことによって、レーザチャンバ２０内に発生した不純物ガスの濃度とＦ2ガスの濃度とをそれぞれ所定の濃度に維持することができる。具体的には、以下のような部分ガス交換制御を行う。
【００８９】
ガス制御部９は、Ａｒ＋Ｎｅ混合ガスの注入係数Ｋｐｇと、部分ガス交換周期Ｔｐｇにおけるレーザ発振のパルス数Ｎとから、ΔＰｐｇ（＝Ｋｐｇ・Ｎ）の計算を行う。次に、ガス制御部９は、レーザチャンバ２０内のガス圧ＰがΔＰｐｇだけ増加するように、レーザチャンバ２０内にＡｒ＋Ｎｅ混合ガスを注入する。
【００９０】
次に、ガス制御部９は、Ａｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスの注入係数Ｋｈｇと、部分ガス交換周期Ｔｐｇにおけるレーザ発振のパルス数Ｎとから、ΔＰｈｇ（＝Ｋｈｇ・Ｎ）の計算を行う。次に、ガス制御部９は、レーザチャンバ２０内のガス圧ＰがΔＰｈｇだけ増加するように、レーザチャンバ２０内にＡｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスを注入する。
【００９１】
次に、ガス制御部９は、レーザチャンバ２０内のガス圧Ｐが（ΔＰｐｇ＋ΔＰｈｇ）だけ減少するように、レーザチャンバ２０内のガスを排気する。
【００９２】
なお、Ａｒ＋Ｎｅ混合ガスの注入と、Ａｒ＋Ｎｅ＋Ｆ2混合ガスの注入とは、同時にまとめて行ってもよい。
【００９３】
（スペクトル制御）
レーザ装置１０１では、図４のステップＳ１０７のサブルーチンとして、以下のようなスペクトル線幅制御を行う。また、図４のステップＳ１０９のサブルーチンの一部として、以下のようなスペクトル波長制御を行う。
【００９４】
レーザ制御部２は、スペクトル制御部７に、目標波長λｔのデータと、目標スペクトル線幅Δλｔのデータと、発光トリガ信号Ｓｔｒとを送信する。スペクトル制御部７は、モニタモジュール３０のスペクトル計測器３４によって、出力結合ミラー３５から出力されたパルスレーザ光Ｌｐの波長λとスペクトル線幅Δλとを計測する。
【００９５】
スペクトル制御部７は、スペクトル制御パラメータＰλｃと目標波長λｔとに基づいてスペクトル波長制御を行う。また、スペクトル制御部７は、スペクトル制御パラメータＰλｃと目標スペクトル線幅Δλｔとに基づいてスペクトル線幅制御を行う。スペクトル制御パラメータＰλｃは、波長制御パラメータとスペクトル線幅制御パラメータとを含む。波長制御パラメータは、パルスレーザ光Ｌｐの波長を目標波長λｔに近づけるための目標制御パラメータである。スペクトル線幅制御パラメータは、パルスレーザ光Ｌｐのスペクトル線幅を目標スペクトル線幅Δλｔに近づけるための目標制御パラメータである。波長制御パラメータは、波長制御ゲインλｋ、及び狭帯域化モジュール１０における回転ステージ１４の初期角度θ０を含んでいてもよい。回転ステージ１４の初期角度θ０は、狭帯域化モジュール１０におけるプリズム１２の初期回転角度に対応する。スペクトル線幅制御パラメータは、スペクトル線幅制御ゲインΔλｋと、スペクトル可変部６０におけるリニアステージ６３の初期位置Ｘ０を含む。リニアステージ６３の初期位置Ｘ０は、スペクトル可変部６０におけるシリンドリカル凹レンズ６１の初期位置に対応する。
【００９６】
スペクトル制御部７は、レーザ制御部２にスペクトル制御関連データＤλｃを送信する。スペクトル制御関連データＤλｃは、例えば、計測された波長λと、スペクトル線幅Δλとを含むデータである。
【００９７】
（スペクトル波長制御）
スペクトル制御部７は、計測された波長λと目標波長λｔとの差δλに基づいて、δλが０に近づくように、狭帯域化モジュール１０の回転ステージ１４にステージ角度制御信号を送信する。ステージ角度制御信号によって、回転ステージ１４の回転ステージ角度θが制御される。その結果、出力結合ミラー３５から出力されるパルスレーザ光Ｌｐの波長λが目標波長λｔに近づき得る。具体的には、以下のようなスペクトル波長制御を行う。
【００９８】
まず、スペクトル制御部７は、スペクトル制御パラメータＰλｃのうち波長制御パラメータの設定と読み込みとを行う。スペクトル制御部７は、狭帯域化モジュール１０の回転ステージ１４の回転ステージ角度θの初期値をθ＝θ０に設定する。また、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２を介して波長制御ゲインλｋの読み込みを行う。
【００９９】
次に、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２を介して、露光装置制御部５からの目標波長λｔの読み込みを行う。スペクトル制御部７は、次に、スペクトル計測器３４によって波長λの計測を行う。
【０１００】
次に、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２に、計測された波長λのデータを送信する。次に、スペクトル制御部７は、計測された波長λと目標波長λｔとの差δλ（＝λ−λｔ）の計算を行う。
【０１０１】
次に、スペクトル制御部７は、δλに基づいて、以下の式のように、次の回転ステージ角度θを計算する。すなわち、波長λを計測した時の回転ステージ１４の回転ステージ角度θからλｋ・δλを減算して、次のステージ角度を計算する。波長制御ゲインλｋは、δλを回転ステージ角度θの変化量に変換する比例係数である。
θ＝θ−λｋ・δλ
ここで、λｋ＝Δθ／δλ
【０１０２】
次に、スペクトル制御部７は、回転ステージ角度がθとなるように、ステージ角度制御信号を、狭帯域化モジュール１０の回転ステージ１４に送信する。
【０１０３】
（スペクトル線幅制御）
スペクトル制御部７は、計測されたスペクトル線幅Δλと目標スペクトル線幅Δλｔとの差ΔΔλに基づいて、ΔΔλが０に近づくように、スペクトル可変部６０のリニアステージ６３のアクチュエータ６４にステージ位置制御信号を送信する。ステージ位置制御信号によって、リニアステージ６３のステージ位置（位置Ｘ）が制御される。その結果、出力結合ミラー３５から出力されるパルスレーザ光Ｌｐのスペクトル線幅Δλは目標スペクトル線幅Δλｔに近づき得る。具体的には、以下のようなスペクトル線幅制御を行う。
【０１０４】
図６は、レーザ装置１０１におけるスペクトル制御部７のスペクトル線幅制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０５】
スペクトル制御部７は、スペクトル制御パラメータＰλｃのうちスペクトル線幅制御パラメータの設定と読み込みとを行う（ステップＳ３０１）。ここで、スペクトル制御部７は、スペクトル可変部６０のリニアステージ６３の位置Ｘの初期値をＸ＝Ｘ０に設定する。また、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２を介してスペクトル線幅制御ゲインΔλｋの読み込みを行う。
【０１０６】
次に、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２を介して、露光装置制御部５からの目標スペクトル線幅Δλｔの読み込みを行う（ステップＳ３０２）。
【０１０７】
次に、スペクトル制御部７は、レーザ発振したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。スペクトル制御部７は、レーザ発振していないと判定した場合（ステップＳ３０３；Ｎ）には、ステップＳ４０３の処理を繰り返す。
【０１０８】
一方、レーザ発振したと判定した場合（ステップＳ３０３；Ｙ）には、スペクトル制御部７は、次に、スペクトル計測器３４によってスペクトル線幅Δλの計測を行う（ステップＳ３０４）。
【０１０９】
次に、スペクトル制御部７は、計測されたスペクトル線幅Δλと目標スペクトル線幅Δλｔとの差ΔΔλ（＝Δλ−Δλｔ）の計算を行う（ステップＳ３０５）。
【０１１０】
次に、スペクトル制御部７は、Δλに基づいて、以下の式のように、次のリニアステージ６３の位置Ｘを計算する（ステップＳ３０６）。すなわち、スペクトル線幅を計測した時のリニアステージ６３の位置ＸからΔλｋ・ΔΔλを減算して、次のリニアステージ６３の位置Ｘを計算する。スペクトル線幅制御ゲインΔλｋは、ΔΔλを位置Ｘの変化量に変換する比例係数である。
Ｘ＝Ｘ−Δλｋ・Δλ
ここで、Δλｋ＝ΔＸ／ΔΔλ
【０１１１】
次に、スペクトル制御部７は、リニアステージ６３の位置がＸとなるように、ステージ位置制御信号を、スペクトル可変部６０のリニアステージ６３のアクチュエータ６４に送信する（ステップＳ３０７）。
【０１１２】
次に、スペクトル制御部７は、目標スペクトル線幅Δλｔを変更するか否かを判定する（ステップＳ３０８）。スペクトル制御部７は、目標スペクトル線幅Δλｔを変更すると判定した場合（ステップＳ３０８；Ｙ）には、ステップＳ３０２の処理に戻る。
【０１１３】
一方、目標スペクトル線幅Δλｔを変更しないと判定した場合（ステップＳ３０８；Ｎ）には、スペクトル制御部７は、スペクトル線幅制御の処理を終了する。
【０１１４】
なお、以上の各種制御の説明では、各種制御ゲインが比例係数である場合を例にしたが、各種制御ゲインとしてＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御による微分制御係数や積分制御係数を用いる場合であってもよい。
【０１１５】
（スペクトル線幅の計測）
レーザ装置１０１では、図６のステップＳ３０４のサブルーチンとして、以下のようなスペクトル線幅Δλの計測を行う。
【０１１６】
スペクトル制御部７は、スペクトル計測器３４によって計測された複数のパルスのスペクトル波形を積算回数Ｎｉに亘って積算する。積算回数Ｎｉは、１つの積算波形Ｏｉに積算されるスペクトル波形の数である。スペクトル制御部７は、積算により得られた積算波形Ｏｉに基づいてスペクトル線幅Δλを算出する。この際、スペクトル制御部７は、Ｎａ個の積算波形Ｏｉを平均化する。Ｎａは、積算波形Ｏｉの平均回数である。ＮｉとＮａの組み合わせ（Ｎｉ，Ｎａ）は、例えば、Ｎｉが８で、Ｎａが５であってもよい（（Ｎｉ，Ｎａ）＝（８，５））。また、ＮｉとＮａの組み合わせ（Ｎｉ，Ｎａ）は、例えば、Ｎｉが５で、Ｎａが８であってもよい（（Ｎｉ，Ｎａ）＝（５，８））。
【０１１７】
図７及び図８は、比較例に係るレーザ装置１０１におけるスペクトル制御部７によるスペクトル線幅Δλの計測動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１８】
まず、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２から、積算回数Ｎｉと平均回数Ｎａとのデータを読み込む（ステップＳ４０１）。
【０１１９】
次に、スペクトル制御部７は、発光トリガカウンタのカウンタ値ＮをＮ＝０にリセットする（ステップＳ４０２）。発光トリガカウンタは、発光トリガ信号Ｓｔｒをカウントするカウンタである。
【０１２０】
次に、スペクトル制御部７は、露光装置４からの発光トリガ信号Ｓｔｒを計測できたか否かを判定する（ステップＳ４０３）。スペクトル制御部７は、発光トリガ信号Ｓｔｒの計測ができていないと判定した場合（ステップＳ４０３；Ｎ）には、ステップＳ４０３の処理を繰り返す。
【０１２１】
発光トリガ信号Ｓｔｒの計測ができたと判定した場合（ステップＳ４０３；Ｙ）には、次に、スペクトル制御部７は、スペクトル計測器３４によって、スペクトルの生波形Ｏｒを計測する（ステップＳ４０４）。この際、スペクトル制御部７は、発光トリガカウンタのカウンタ値ＮをＮ＋１に設定する。
【０１２２】
次に、スペクトル制御部７は、発光トリガカウンタのカウンタ値ＮがＮｉの倍数であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。スペクトル制御部７は、カウンタ値ＮがＮｉの倍数ではないと判定した場合（ステップＳ４０５；Ｎ）には、ステップＳ４０４の処理に戻る。
【０１２３】
カウンタ値ＮがＮｉの倍数であると判定した場合（ステップＳ４０５；Ｙ）には、次に、スペクトル制御部７は、Ｎｉ個の生波形Ｏｒを積算し、積算波形Ｏｉを生成する（ステップＳ４０６）。
【０１２４】
次に、スペクトル制御部７は、発光トリガカウンタのカウンタ値ＮがＮｉとＮａとの積（Ｎｉ・Ｎａ）と同じ（Ｎ＝Ｎｉ・Ｎａ）であるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。スペクトル制御部７は、Ｎ＝Ｎｉ・Ｎａではないと判定した場合（ステップＳ４０７；Ｎ）には、ステップＳ４０４の処理に戻る。
【０１２５】
Ｎ＝Ｎｉ・Ｎａであると判定した場合（ステップＳ４０７；Ｙ）には、次に、スペクトル制御部７は、Ｎａ個の積算波形Ｏｉを平均した平均波形Ｏａを生成する（ステップＳ４０８）。
【０１２６】
次に、スペクトル制御部７は、平均波形Ｏａをスペクトル空間にマッピングし、スペクトル波形Ｏ（λ）を生成する（ステップＳ４０９）。
【０１２７】
ここで、以上のように生成されたスペクトル波形Ｏ（λ）は、スペクトル計測器３４の装置関数Ｉ（λ）の影響を受けて変形したスペクトル波形となる。従って、スペクトル波形Ｏ（λ）から直接的にスペクトル線幅Δλを求めたとしても、それはレーザ光の真のスペクトル波形Ｔ（λ）から得られるスペクトル線幅Δλとは異なる。正確なスペクトル線幅制御を行うためには、レーザ光の真のスペクトル波形Ｔ（λ）を求める必要がある。
【０１２８】
真のスペクトル波形Ｔ（λ）を装置関数Ｉ（λ）でコンボリューション積分した結果がスペクトル波形Ｏ（λ）であるならば、理論上はスペクトル波形Ｏ（λ）を装置関数Ｉ（λ）でデコンボリューション処理すれば真のスペクトル波形Ｔ（λ）が得られる。デコンボリューション処理はフーリエ変換やヤコビ法、ガウス・ザイデル法等の反復処理により行われる。
【０１２９】
そこで、スペクトル制御部７は、ステップＳ４０９においてスペクトル波形Ｏ（λ）を生成した後、スペクトル計測器３４の装置関数Ｉ（λ）のデータをレーザ制御部２から読み出す（ステップＳ４１０）。次に、スペクトル制御部７は、以下の式のように、デコンボリューション処理により、真のスペクトル波形Ｔ（λ）を計算する（ステップＳ４１１）。＊は、コンボリューション積分を表す記号であり、＊-1は、デコンボリューション処理を表す。
Ｔ（λ）＝Ｏ（λ）＊-1Ｉ（λ）
【０１３０】
次に、スペクトル制御部７は、真のスペクトル波形Ｔ（λ）からＥ９５を計算し、レーザ制御部２に、Ｅ９５のデータをスペクトル線幅Δλとして送信する（ステップＳ４１２）。その後、スペクトル制御部７は、図６のステップＳ３０５の処理に進む。
【０１３１】
［１．３  課題］
以上で説明したように、ガス圧制御の際には、ガス制御部９が、充電電圧Ｖの値に応じて、レーザガス供給装置９１及びレーザガス排気装置９２を制御し、レーザガスの注入又は排気を行う（図５のステップＳ２０５〜Ｓ２０７）。
【０１３２】
また、スペクトル線幅制御の際には、スペクトル制御部７が、計測されたスペクトル線幅Δλと目標スペクトル線幅Δλｔとの差分ΔΔλを算出し、その差分ΔΔλをスペクトル線幅制御ゲインΔλｋを使用してリニアステージ６３の位置Ｘの変化量に変換する（図６のステップＳ３０５〜Ｓ３０６）。そして、スペクトル制御部７は、その位置Ｘへ移動するようにアクチュエータ６４によってリニアステージ６３の位置を制御する。
【０１３３】
また、図７及び図８に示したように、スペクトル線幅Δλの計測の際には、スペクトル制御部７は、スペクトル計測器３４によって計測されたＮｉ個のスペクトルの生波形Ｏｒを積算して積算波形Ｏｉを算出すると共に、Ｎａ個の積算波形Ｏｉを平均化して平均波形Ｏａを生成する。その平均波形Ｏａに基づいて、スペクトル線幅ΔλとしてＥ９５を算出する。
【０１３４】
ここで、目標スペクトル線幅ΔλｔとしてのＥ９５は、露光装置４からの指示によって、大きく変動させられる場合がある。その場合、以下の課題が発生する。
【０１３５】
図９は、スペクトル線幅Δλと一対の放電電極２３，２４間に印加される印加電圧ＨＶとの関係の一例を示す。図９において、横軸はＥ９５、縦軸は印加電圧ＨＶを相対値として示す。スペクトル線幅Δλが大きく変化した場合、エネルギ効率が変動することで、エネルギ制御により印加電圧ＨＶが変動する。このため、ガス圧制御の際に、本来必要のないレーザガスの注入又は排気が行われる場合がある。
【０１３６】
図１０は、スペクトル線幅Δλとステージ制御量との関係の一例を示す。図１０において、横軸はＥ９５、縦軸はステージ制御量を相対値として示す。ステージ制御量は、スペクトル可変部６０におけるアクチュエータ６４によるリニアステージ６３の位置Ｘの制御量である。図１０より、スペクトル線幅制御ゲインΔλｋは、スペクトル線幅Δλに応じて変化する。このため、スペクトル線幅制御ゲインΔλｋを比例係数としてステージ制御量を算出する例では、目標スペクトル線幅Δλｔが大きく変わった場合にステージ制御量の誤差が大きくなることがある。その結果、スペクトル線幅Δλの制御性が悪くなる。
【０１３７】
図１１は、スペクトル線幅Δλとフリンジピーク高さとの関係の一例を示す。図１０において、横軸はＥ９５、縦軸はフリンジピーク高さを相対値として示す。フリンジピーク高さは、スペクトル計測器３４において計測される干渉縞（フリンジ）のピーク値である。スペクトル線幅Δλの変動によってスペクトル計測器３４で計測されるスペクトルのピーク光量が変動する。その結果、スペクトル線幅Δλの計測の際に、光量のサチレーションやＳ／Ｎ悪化が発生する。
【０１３８】
＜２．実施形態１＞（ガス圧制御の改善例）
次に、本開示の実施形態１に係るレーザ装置について説明する。なお、以下では上記比較例に係るレーザ装置１０１の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１３９】
［２．１  構成］
実施形態１に係るレーザ装置の基本的な構成は、上記比較例に係るレーザ装置１０１と略同様である。ただし、以下で説明するように、ガス制御部９によるガス圧制御の動作が部分的に異なっている。
【０１４０】
［２．２  動作］
実施形態１に係るレーザ装置では、目標スペクトル線幅Δλｔの値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、ガス制御部９は、第２の目標値をパラメータとする第１の関数に基づいてガス圧制御に用いる電圧ＨＶを補正する。ガス制御部９は、補正された電圧ＨＶに基づいてガス圧を制御する。ここで、電圧ＨＶは、エネルギ制御によって制御される充電電圧Ｖに相当する。第１の関数としては、スペクトル線幅Δλと基準線幅Δλａとの差分（Δλ−Δλａ）を、電圧ＨＶの変動量の差分に変換するガス圧線幅関数ｆ１（ｘ）を用いる。ここでのスペクトル線幅Δλは、目標スペクトル線幅Δλｔの第２の目標値に相当する。基準線幅Δλａは、目標スペクトル線幅Δλｔの第１の目標値に相当する。ガス圧線幅関数ｆ１（ｘ）は、線形関数、多項式関数、及び指数関数のいずれであってもよい。ガス圧線幅関数ｆ１（ｘ）を用いたガス圧制御は、具体的には、例えば以下のように実施される。
【０１４１】
図１２は、実施形態１に係るレーザ装置におけるガス制御部９によるガス圧制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態１に係るレーザ装置では、図５のガス圧制御に代えて、図１２に示すガス圧制御を実施する。なお、図１２では、図５のフローチャートにおけるステップと同様の処理を行うステップには同一のステップ番号を付している。
【０１４２】
ガス制御部９は、ガス制御パラメータＰｇｓのうちガス圧制御パラメータの読み込みを行う（ステップＳ２０１Ａ）。ここで、ガス制御部９は、ガス圧制御パラメータとして、レーザ制御部２を介して、最小充電電圧Ｖｍｉｎ、最大充電電圧Ｖｍａｘ、最大制御ガス圧Ｐｍａｘ、及びガス圧可変量ΔＰの読み込みを行う。さらに、ガス制御部９は、ガス圧制御パラメータとして、レーザ制御部２を介して、ガス圧線幅関数ｆ１（ｘ）と、基準線幅Δλａのデータとの読み込みを行う。
【０１４３】
次に、ガス制御部９は、圧力センサによって計測されたレーザチャンバ２０内のガス圧Ｐの読み込みを行う（ステップＳ２０２）。次に、ガス制御部９は、レーザ制御部２に、計測されたガス圧Ｐのデータを送信する（ステップＳ２０３）。さらに、ガス制御部９は、レーザ制御部２を介して充電電圧Ｖ、及びスペクトル線幅Δλのデータを受信する（ステップＳ２０４）。
【０１４４】
次に、ガス制御部９は、以下の式のように、ガス圧線幅関数ｆ１（ｘ）に基づいて、充電電圧ＶをＶ′に補正する（ステップＳ２０４Ａ）。
Ｖ′＝Ｖ＋ｆ１（Δλ−Δλａ）
【０１４５】
次に、ガス制御部９は、補正後の充電電圧Ｖ′の値を、第１の閾値である最小充電電圧Ｖｍｉｎ及び第２の閾値である最大充電電圧Ｖｍａｘと比較する（ステップＳ２０５Ａ）。Ｖｍａｘ≧Ｖ′≧Ｖｍｉｎの場合には、ガス制御部９は、ガス圧制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ガス圧制御を終了するか否かの判定は、例えば、計測されたガス圧Ｐが最大制御ガス圧Ｐｍａｘを超えているか否かを判定することにより行う。
【０１４６】
また、補正後の充電電圧Ｖ′が第２の閾値より大きい場合（Ｖ′＞Ｖｍａｘ）には、ガス制御部９は、レーザガス供給装置９１を制御して、レーザチャンバ２０内のガス圧Ｐがガス圧可変量ΔＰだけ増加するように、レーザチャンバ２０内にＡｒ＋Ｎｅ混合ガスを注入する（ステップＳ２０６）。その後、ガス制御部９は、ガス圧制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【０１４７】
また、補正後の充電電圧Ｖ′が第１の閾値より小さい場合（Ｖ′＜Ｖｍｉｎ）には、ガス制御部９は、レーザガス排気装置９２を制御して、レーザチャンバ２０内のガス圧Ｐがガス圧可変量ΔＰだけ減少するように、レーザチャンバ２０内のガスを排気する（ステップＳ２０７）。その後、ガス制御部９は、ガス圧制御を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【０１４８】
ガス制御部９は、ガス圧制御を終了しないと判定した場合（ステップＳ２０８；Ｎ）には、ガス圧制御の処理を繰り返す。一方、ガス圧制御を終了すると判定した場合（ステップＳ２０８；Ｙ）には、ガス制御部９は、ガス圧Ｐが最大制御ガス圧Ｐｍａｘに達したことを示すガス圧上限エラー信号をレーザ制御部２に送信し、ガス圧制御の処理を終了する（ステップＳ２０９）。
【０１４９】
なお、スペクトル線幅Δλの値によっては、充電電圧Ｖと、補正された充電電圧Ｖ′とがほぼ等しい値となってもよい。
【０１５０】
その他の動作は、上記比較例に係るレーザ装置１０１と略同様であってもよい。
【０１５１】
［２．３  作用・効果］
実施形態１のレーザ装置によれば、スペクトル線幅Δλの変動による印加電圧ＨＶの変動がガス圧制御に与える影響が低減されるため、スペクトル線幅Δλに依らない、精度の高いガス圧制御を実施することができる。その結果、高いレーザ性能を維持することができる。
【０１５２】
＜３．実施形態２＞（スペクトル線幅制御の改善例）
次に、本開示の実施形態２に係るレーザ装置について説明する。なお、以下では上記比較例、又は実施形態１に係るレーザ装置の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１５３】
［３．１  構成］
実施形態２に係るレーザ装置の基本的な構成は、上記比較例に係るレーザ装置１０１と略同様である。ただし、以下で説明するように、スペクトル制御部７によるスペクトル線幅制御の動作が部分的に異なっている。
【０１５４】
［３．２  動作］
実施形態２に係るレーザ装置では、スペクトル制御部７は、目標スペクトル線幅Δλｔの値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、第２の目標値をステージ位置に変換する第２の関数に基づいてリニアステージ６３のステージ位置（位置Ｘ）を求め、リニアステージ６３の位置Ｘが求められた位置となるように、アクチュエータ６４を制御する。第２の関数としては、スペクトル線幅Δλをリニアステージ６３の位置Ｘに変換するスペクトル線幅関数ｆ２（ｘ）を用いる。スペクトル線幅関数ｆ２（ｘ）は、線形関数、多項式関数、べき乗関数、及び指数関数のいずれであってもよい。スペクトル線幅関数ｆ２（ｘ）を用いたスペクトル線幅制御は、具体的には、例えば以下のように実施される。
【０１５５】
図１３は、実施形態２に係るレーザ装置におけるスペクトル制御部７によるスペクトル線幅制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態２に係るレーザ装置では、図６のスペクトル線幅制御に代えて、図１３に示すスペクトル線幅制御を実施する。なお、図１３では、図６のフローチャートにおけるステップと同様の処理を行うステップには同一のステップ番号を付している。
【０１５６】
スペクトル制御部７は、スペクトル制御パラメータＰλｃのうちスペクトル線幅制御パラメータの設定と読み込みとを行う（ステップＳ３０１Ａ）。ここで、スペクトル制御部７は、スペクトル可変部６０のリニアステージ６３の位置Ｘの初期値をＸ＝Ｘ０に設定する。また、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２を介してスペクトル線幅関数ｆ２（ｘ）の読み込みを行う。
【０１５７】
次に、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２を介して、露光装置制御部５からの目標スペクトル線幅Δλｔの読み込みを行う（ステップＳ３０２）。
【０１５８】
次に、スペクトル制御部７は、レーザ発振したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。スペクトル制御部７は、レーザ発振していないと判定した場合（ステップＳ３０３；Ｎ）には、ステップＳ４０３の処理を繰り返す。
【０１５９】
一方、レーザ発振したと判定した場合（ステップＳ３０３；Ｙ）には、スペクトル制御部７は、次に、スペクトル計測器３４によってスペクトル線幅Δλの計測を行う（ステップＳ３０４）。
【０１６０】
次に、スペクトル制御部７は、スペクトル線幅関数ｆ２（ｘ）を用いて、以下の式のように、リニアステージ６３の位置Ｘの計算を行う（ステップＳ３０６Ａ）。
Ｘ＝Ｘ−（ｆ２（Δλ）−ｆ２（Δλｔ））
【０１６１】
次に、スペクトル制御部７は、リニアステージ６３の位置が、ステップＳ３０６Ａで求めた位置Ｘとなるように、ステージ位置制御信号を、スペクトル可変部６０のリニアステージ６３のアクチュエータ６４に送信する（ステップＳ３０７）。
【０１６２】
次に、スペクトル制御部７は、目標スペクトル線幅Δλｔを変更するか否かを判定する（ステップＳ３０８）。スペクトル制御部７は、目標スペクトル線幅Δλｔを変更すると判定した場合（ステップＳ３０８；Ｙ）には、ステップＳ３０２の処理に戻る。
【０１６３】
一方、目標スペクトル線幅Δλｔを変更しないと判定した場合（ステップＳ３０８；Ｎ）には、スペクトル制御部７は、スペクトル線幅制御の処理を終了する。
【０１６４】
その他の動作は、上記比較例に係るレーザ装置１０１、又は上記実施形態１に係るレーザ装置と略同様であってもよい。
【０１６５】
例えば、実施形態２に係るレーザ装置において、ガス圧制御に関して、上記実施形態１と同様に、図１２に示すガス圧制御を実施してもよい。
【０１６６】
［３．３  作用・効果］
実施形態２のレーザ装置によれば、スペクトル線幅Δλに応じたリニアステージ６３の位置Ｘを高い精度で取得できるためステージ制御性が向上する。その結果、スペクトル線幅Δλの制御性が向上する。
【０１６７】
また、上記実施形態１と同様のガス圧制御を行った場合には、上記実施形態１に係るレーザ装置と同様の作用・効果も得られる。
【０１６８】
＜４．実施形態３＞（スペクトル線幅の計測の改善例）
次に、本開示の実施形態３に係るレーザ装置について説明する。なお、以下では上記比較例、又は実施形態１，２に係るレーザ装置の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１６９】
［４．１  構成］
実施形態３に係るレーザ装置の基本的な構成は、上記比較例に係るレーザ装置１０１と略同様である。ただし、以下で説明するように、スペクトル制御部７によるスペクトル線幅Δλの計測の動作が部分的に異なっている。
【０１７０】
［４．２  動作］
スペクトル制御部７は、スペクトル線幅Δλの計測の際に、目標スペクトル線幅Δλｔの値に応じて、積算波形Ｏｉにおけるピーク光量が所望の光量に近付くように、スペクトル線幅Δλの計測の際の積算パルス数、すなわち積算回数Ｎｉを変更する。スペクトル制御部７は、目標スペクトル線幅Δλｔの値が第１の目標値から第２の目標値へと変化した場合に、第２の目標値をパラメータとする第３の関数に基づいて、積算パルス数、すなわち積算回数Ｎｉを変更する。その際、積算波形Ｏｉの平均化を行う平均回数Ｎａも変更する。第３の関数としては、目標スペクトル線幅Δλｔに適応した算出関数ｆ３（ｘ）を用いる。算出関数ｆ３（ｘ）は、線形関数、多項式関数、及び指数関数のいずれであってもよい。算出関数ｆ３（ｘ）を用いたスペクトル線幅Δλの計測は、具体的には、例えば以下のように実施される。
【０１７１】
図１４は、実施形態３に係るレーザ装置におけるスペクトル制御部７によるスペクトル線幅Δλの計測動作の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態３に係るレーザ装置では、図７のスペクトル線幅Δλの計測動作に代えて、図１４に示すスペクトル線幅Δλの計測動作を実施する。なお、図１４では、図７のフローチャートにおけるステップと同様の処理を行うステップには同一のステップ番号を付している。
【０１７２】
まず、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２から、目標スペクトル線幅Δλｔのデータを読み込む（ステップＳ４０１Ａ）。また、スペクトル制御部７は、レーザ制御部２から、積算回数Ｎｉと平均回数Ｎａとの算出関数ｆ３（ｘ）を読み込む。
【０１７３】
次に、スペクトル制御部７は、算出関数ｆ３（ｘ）を用いて、目標スペクトル線幅Δλに適応した積算回数Ｎｉと平均回数Ｎａとを算出する（ステップＳ４０１Ｂ）。スペクトル制御部７は、ＮｉとＮａの組み合わせ（Ｎｉ，Ｎａ）を、以下のように算出する。
（Ｎｉ，Ｎａ）＝ｆ３（Δλｔ）
【０１７４】
この算出された積算回数Ｎｉと平均回数Ｎａとを使用して、図７のステップＳ４０２以降の動作と同様にして、スペクトル線幅Δλを算出する。
【０１７５】
その他の動作は、上記比較例に係るレーザ装置１０１、又は上記実施形態１，２に係るレーザ装置と略同様であってもよい。
【０１７６】
例えば、実施形態３に係るレーザ装置において、ガス圧制御に関して、上記実施形態１と同様に、図１２に示すガス圧制御を実施してもよい。
【０１７７】
また、実施形態３に係るレーザ装置において、スペクトル線幅制御に関して、上記実施形態２と同様に、図１３に示すスペクトル線幅制御を実施してもよい。
【０１７８】
［４．３  作用・効果］
実施形態３のレーザ装置によれば、目標スペクトル線幅Δλｔに応じた積算回数Ｎｉを使用することができるため、スペクトル波形のピーク光量不足によるＳ／Ｎ悪化やピーク光量のサチレーションの発生を低減し、スペクトル線幅Δλの計測精度を高めることができる。
【０１７９】
また、上記実施形態１と同様のガス圧制御を行った場合には、上記実施形態１に係るレーザ装置と同様の作用・効果も得られる。また、上記実施形態２と同様のスペクトル線幅制御を行った場合には、上記実施形態２に係るレーザ装置と同様の作用・効果も得られる。
【０１８０】
＜５．実施形態４＞（スペクトル計測器の具体例）
次に、本開示の実施形態４として、上記実施形態１ないし３に係るレーザ装置に適用されるスペクトル計測器３４の具体例を説明する。なお、以下では上記比較例、又は上記実施形態１ないし３に係るレーザ装置の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１８１】
［５．１  構成］
図１５は、上記第１ないし第３の実施形態に係るレーザ装置に適用されるスペクトル計測器３４の一構成例を概略的に示している。図１５には、スペクトル計測器３４を、モニタエタロン分光器とした場合の構成例を模式的に示している。
【０１８２】
図１５に示した構成例では、スペクトル計測器３４は、拡散素子３４１と、モニタエタロン３４２と、集光レンズ３４３と、イメージセンサ３４４とを含んでいる。イメージセンサ３４４は、フォトダイオードアレイであってもよい。集光レンズ３４３の焦点距離をｆとする。
【０１８３】
［５．２  動作］
図１に示したレーザ装置１０１において、出力結合ミラー３５から出力されたパルスレーザ光Ｌｐは、ビームスプリッタ３１とビームスプリッタ３２とによって一部がパルスエネルギＥを検出するためのサンプル光として、パルスエネルギ計測器３３に入射する。一方、ビームスプリッタ３２を透過した光は、スペクトル計測器３４に入射する。
【０１８４】
スペクトル計測器３４では、パルスレーザ光Ｌｐが、まず、拡散素子３４１に入射する。拡散素子３４１は、入射した光を散乱させる。この散乱光は、モニタエタロン３４２に入射する。モニタエタロン３４２を透過した光は、集光レンズ３４３に入射し、集光レンズ３４３の焦点面上に干渉縞（フリンジ）を生成する。
【０１８５】
イメージセンサ３４４は、集光レンズ３４３の焦点面に配置されている。イメージセンサ３４４は、焦点面上の干渉縞を検出する。この干渉縞の半径ｒの２乗は、パルスレーザ光Ｌｐの波長λと比例関係にある。そのため、検出した干渉縞からパルスレーザ光Ｌｐのスペクトルプロファイルとしてのスペクトル線幅Δλと中心波長とを検出し得る。スペクトル線幅Δλと中心波長は、検出した干渉縞から図示しない情報処理装置によってスペクトル計測器３４で求めてもよいし、スペクトル制御部７で算出してもよい。
【０１８６】
干渉縞の半径ｒと波長λとの関係は、以下の（Ａ）式で近似され得る。
λ＝λｃ＋αｒ2  ……（Ａ）
ただし、
α：比例定数、
ｒ：干渉縞の半径、
λｃ：干渉縞の中央の光強度が最大となった時の波長
とする。
【０１８７】
図１６は、図１５に示したスペクトル計測器３４によって計測されるスペクトル線幅Δλの一例を模式的に示している。
【０１８８】
上記（１）式から、干渉縞を光強度と波長λの関係のスペクトル波形に変換した後、Ｅ９５をスペクトル線幅Δλとして計算してもよい。また、スペクトル波形の半値全幅をスペクトル線幅Δλとしてもよい。
【０１８９】
（その他）
なお、実施形態４では、波長λの計測とスペクトル線幅Δλの計測とを１つのモニタエタロン３４２で行う例を示したがこの例に限定されない。例えば、分解能の異なるモニタエタロンを複数個配置して、干渉縞をそれぞれ複数のラインセンサで計測してもよい。この場合、集光レンズ３４３の焦点距離を長くし、ＦＳＲ（Free Spectral Range）が小さく、分解能の高いモニタエタロンを用いて、スペクトル線幅Δλを計測してもよい。
【０１９０】
＜６．実施形態５＞（電子デバイスの製造方法）
上記実施形態１ないし３に係るレーザ装置は、半導体デバイス等の電子デバイスの製造方法に適用可能である。以下、具体例を説明する。
【０１９１】
図１７は、半導体デバイスの製造に用いられる露光装置４の一構成例を概略的に示している。
【０１９２】
図１７において、露光装置４は、照明光学系４０と投影光学系４１とを含む。
【０１９３】
照明光学系４０は、レーザシステム１から入射したレーザ光によって、レチクルステージＲＴのレチクルパターンを照明する。なお、レーザシステム１として、上記実施形態１ないし３に係るレーザ装置を適用可能である。
【０１９４】
投影光学系４１は、レチクルを透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピースに結像させる。
【０１９５】
ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。
【０１９６】
露光装置４は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したレーザ光をワークピースに露光する。
【０１９７】
以上のような露光工程を利用して半導体デバイスを製造する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで半導体デバイスを製造することができる。
【０１９８】
＜７．その他＞
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、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る。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
【０１９９】
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「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、不定冠詞「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。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
【図１】
2019102613.tif 000004
【図２】
2019102613.tif 000005
【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】
2019102613.tif 000017
【図１５】
2019102613.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
2019102613.tif 000020
【国際調査報告】
2019102613.tif 000021
2019102613.tif 000022
2019102613.tif 000023
2019102613.tif 000024