CN111194510B - 准分子激光装置和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的准分子激光装置具有：腔，其在内部包含激光气体和一对电极，激光气体的气压根据对一对电极之间施加的电压被进行控制，由此生成进行脉冲振荡的激光；电源，其对一对电极之间施加电压；以及控制器，其输入激光的谱线宽度的目标值，在目标值从第1目标值变化为第2目标值的情况下，根据将第2目标值作为参数的第1函数对气压的控制中使用的电压进行校正，根据校正后的电压对气压进行控制。

Description

准分子激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及准分子激光装置和电子器件的制造方法。
背景技术
近年来，在半导体曝光装置(以下称为“曝光装置”)中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求分辨率的提高。因此，从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。一般而言，在曝光用光源中代替现有的汞灯而使用气体激光装置。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长为193nm的紫外线的激光的ArF准分子激光装置。
作为新时代的曝光技术，曝光装置侧的曝光用透镜与晶片之间被液体充满的液浸曝光已经实用化。在该液浸曝光中，曝光用透镜与晶片之间的折射率变化，因此，曝光用光源的外观的波长变短。在将ArF准分子激光装置作为曝光用光源进行液浸曝光的情况下，对晶片照射水中的波长为134nm的紫外光。将该技术称为ArF液浸曝光(或ArF液浸光刻)。
KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡幅度较宽，大约为350～400pm。因此，当利用如下材料构成投影透镜时，有时产生色像差，该材料透射KrF和ArF激光这样的紫外线。其结果，分辨率会降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色像差的程度。因此，为了对谱线宽度进行窄带化，有时在气体激光装置的激光谐振器内设置具有窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line NarrowModule：LNM)。下面，将谱线宽度被窄带化的激光装置称为窄带化激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-104846号公报
专利文献2：日本特开2013-98239号公报
专利文献3：日本特许第4911558号公报
发明内容
本公开的准分子激光装置具有：腔，其在内部包含激光气体和一对电极，激光气体的气压根据对一对电极之间施加的电压被进行控制，由此生成进行脉冲振荡的激光；电源，其对一对电极之间施加电压；以及控制器，其输入激光的谱线宽度的目标值，在目标值从第1目标值变化为第2目标值的情况下，根据将第2目标值作为参数的第1函数对气压的控制中使用的电压进行校正，根据校正后的电压对气压进行控制。
本公开的电子器件的制造方法包含以下步骤：通过激光系统生成激光，将激光输出到曝光装置，通过曝光装置在感光基板上曝光激光，以制造电子器件，激光系统具有：腔，其在内部包含激光气体和一对电极，激光气体的气压根据对一对电极之间施加的电压被进行控制，由此生成进行脉冲振荡的激光；电源，其对一对电极之间施加电压；以及控制器，其输入激光的谱线宽度的目标值，在目标值从第1目标值变化为第2目标值的情况下，根据将第2目标值作为参数的第1函数对气压的控制中使用的电压进行校正，根据校正后的电压对气压进行控制。
附图说明
下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
图1概略地示出比较例的激光装置的一个结构例。
图2示出作为谱线宽度的一例的FWHM的概要。
图3示出作为谱线宽度的一例的E95的概要。
图4是示出比较例的激光装置中的激光控制部进行的激光振荡的控制动作的流程的一例的主流程图。
图5是示出比较例的激光装置中的气体控制部进行的与气压控制有关的控制的流程的一例的流程图。
图6是示出比较例的激光装置中的与谱线宽度控制有关的控制的流程的一例的流程图。
图7是示出比较例的激光装置中的谱控制部进行的谱线宽度的计测动作的流程的一例的流程图。
图8是接着图7的流程图。
图9示出谱线宽度与充电电压的关系的一例。
图10示出谱线宽度与台控制量的关系的一例。
图11示出谱线宽度与条纹峰值高度的关系的一例。
图12是示出实施方式1的激光装置中的气体控制部进行的与气压控制有关的控制的流程的一例的流程图。
图13是示出实施方式2的激光装置中的谱控制部进行的与谱线宽度控制有关的控制的流程的一例的流程图。
图14是示出实施方式3的激光装置中的谱控制部进行的谱线宽度的计测动作的流程的一例的流程图。
图15概略地示出实施方式1～3的激光装置应用的谱计测器的一个结构例。
图16示意地示出由图15所示的谱计测器计测出的谱线宽度的一例。
图17概略地示出半导体器件的制造中使用的曝光装置的一个结构例。
具体实施方式
<内容>
<1.比较例>(图1～图11)
1.1结构
1.2动作
1.3课题
<2.实施方式1>(气压控制的改善例)(图12)
2.1结构
2.2动作
2.3作用/效果
<3.实施方式2>(谱线宽度控制的改善例)(图13)
3.1结构
3.2动作
3.3作用/效果
<4.实施方式3>(谱线宽度的计测的改善例)(图14)
4.1结构
4.2动作
4.3作用/效果
<5.实施方式4>(谱计测器的具体例)(图15～图16)
5.1结构
5.2动作
5.3作用/效果
<6.实施方式5>(电子器件的制造方法)(图17)
<7.其他>
下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。
以下说明的实施方式示出本公开的几个例子，不限定本公开的内容。此外，各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。
另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
<1.比较例>
[1.1结构]
图1概略地示出比较例的激光装置101的一个结构例。另外，在图1中，省略若干个信号线的图示。
另外，在本说明书中，激光的光路轴方向是Z方向。与Z方向大致垂直的2个方向可以是H方向和V方向。H方向是与图1的纸面大致垂直的方向。
比较例的激光装置101是准分子激光装置。激光装置101中的各种控制参数也可以是能够根据从外部的终端装置111接收到的控制参数变更数据Pn进行变更。终端装置111是由激光装置1的激光器制造商操作的PC(个人计算机)等终端。终端装置111例如可以是经由网络而与包含激光装置1的多个装置连接的服务器。
激光装置101是输出脉冲激光Lp作为激光的光源装置。激光装置101具有进行激光振荡且朝向曝光装置4输出脉冲激光Lp的激光输出部。激光输出部包含被供给激光气体的激光腔20、窄带化模块(LNM)10、作为OC(输出耦合器：output coupler)的输出耦合镜35。
激光装置101具有被配置于激光输出部与曝光装置4之间的光路上的出射口快门80。出射口快门80在进行从激光输出部朝向曝光装置4的激光输出的情况下被打开。此外，例如在进行激光振荡、但是停止从激光输出部朝向曝光装置4的激光输出的情况下，出射口快门80被关闭。例如在进行调整振荡的情况下，出射口快门80被关闭。
曝光装置4是进行晶片曝光的装置。晶片曝光包含进行扫描曝光的情况。“扫描曝光”是使脉冲激光Lp进行扫描并对晶片的曝光区域进行曝光的方法。
激光装置101对应着曝光装置4中的晶片曝光而进行突发运转。“突发运转”是指交替地反复突发期间和振荡休止的振荡休止期间的运转，在该突发期间，对应着扫描曝光而使窄带化的脉冲激光Lp连续振荡。
激光装置101还包含激光控制部2、能量控制部6、谱控制部7和气体控制部9。激光装置101还包含监测器模块(MM)30、谱可变部60、充电器90、激光气体供给装置91、激光气体排气装置92。
在终端装置111与激光控制部2之间设置有信号线，该信号线从终端装置111向激光控制部2发送激光装置101中的各种控制参数的变更数据即控制参数变更数据Pn、以及请求从终端装置111向激光控制部2发送控制参数变更数据Pn的控制参数发送请求信号。
在曝光装置控制部5与激光控制部2之间设置有信号线，该信号线从曝光装置控制部5向激光控制部2发送各种目标数据Dt。在各种目标数据Dt中包含目标脉冲能量Et、目标波长λt和目标谱线宽度Δλt。
激光腔20包含窗口21、22、一对放电电极23、24、电绝缘部件25、横流风扇(CFF)26、马达27、脉冲功率模块(PPM)28。
电绝缘部件25例如可以是氧化铝陶瓷。脉冲功率模块28包含开关29，经由电绝缘部件25的未图示的馈通孔而与放电电极23连接。放电电极24与接地的激光腔20连接。
窄带化模块10和输出耦合镜35构成作为激光谐振器的光谐振器。以在该光谐振器的光路上配置有一对放电电极23、24的放电区域的方式配置激光腔20。对输出耦合镜35涂敷多层膜，该多层膜反射激光腔20内产生的激光的一部分，透射一部分。
窄带化模块10包含光栅11、棱镜12、使棱镜12旋转的旋转台14。
棱镜12被配置成从激光腔20输出的激光的波束被棱镜12进行波束放大而以规定的角度入射到光栅11。
旋转台14被配置成在棱镜12旋转时，波束相对于光栅11的入射角度变化。光栅11被进行利特罗配置，以使得波束的入射角度和衍射角度成为相同角度。
充电器90和脉冲功率模块28彼此电连接，以对未图示的脉冲功率模块28的电容为C0的充电电容器进行充电。充电器90从能量控制部6接收表示充电电压V的充电电压数据Dv。
从曝光装置4的曝光装置控制部5对激光控制部2输入发光触发信号Str。经由激光控制部2对能量控制部6输入发光触发信号Str。能量控制部6和脉冲功率模块28电连接，以使得开关29与发光触发信号Str同步地进行接通/断开。
监测器模块30包含分束器31、32、脉冲能量计测器33、谱计测器34。
分束器31被配置于从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的光路上。分束器32被配置于由分束器31反射后的脉冲激光Lp的光路上。分束器32被配置成反射光入射到脉冲能量计测器33，透射光入射到谱计测器34。
脉冲能量计测器33包含未图示的聚光透镜和光传感器。光传感器可以是对紫外光具有抗性的高速的光电二极管。
谱计测器34可以是包含未图示的标准具的分光器。谱计测器34例如可以是监测器标准具分光器，其包含未图示的监测器标准具、聚光透镜、以及对透射过监测器标准具而通过聚光透镜在焦点面上生成的干涉条纹进行计测的图像传感器。谱计测器34是按照激光的每个脉冲计测谱线宽度Δλ和中心波长的谱波形计测器。
在谱控制部7与窄带化模块10的旋转台14之间设置有信号线，该信号线从谱控制部7向旋转台14发送用于对旋转台14的旋转台角度θ进行控制的台角度控制信号。根据由谱计测器34检测到的波长λ对旋转台14的旋转台角度θ进行控制。
此外，在谱控制部7与激光控制部2之间设置有信号线，该信号线从谱控制部7向激光控制部2发送基于谱计测器34的计测结果的谱控制关联数据Dλc。
谱可变部60被配置于激光腔20与输出耦合镜35之间的光路上。谱可变部60包含柱面凹透镜61、柱面凸透镜62和直线台63。此外，谱可变部60包含对直线台63的台位置(位置X)进行调节的致动器64。作为谱可变部60的变形例，也可以构成为，位于离激光腔20最远的位置的柱面凸透镜62的一个面是平面，对该平面涂敷部分反射膜，还兼用作输出耦合镜的功能。该情况下，不配置输出耦合镜35。
谱可变部60是波面调节器。柱面凹透镜61和柱面凸透镜62是对在激光谐振器内往复的激光的波面进行调节的光学部件。柱面凹透镜61和柱面凸透镜62中的至少一方被载置于直线台63上。柱面凹透镜61和柱面凸透镜62被配置于激光腔20与输出耦合镜35之间的光路上。柱面凹透镜61与柱面凸透镜62的透镜间隔通过直线台63进行变更。
在谱控制部7与致动器64之间设置有信号线，该信号线从谱控制部7向致动器64发送用于对直线台63的台位置(位置X)进行控制的台位置控制信号。
在激光控制部2与谱控制部7之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向谱控制部7发送用于进行谱控制的目标波长λt和目标谱线宽度Δλt的数据。此外，在激光控制部2与谱控制部7之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向谱控制部7发送用于进行谱控制的谱控制参数Pλc。
在能量控制部6与充电器90之间设置有信号线，该信号线从能量控制部6向充电器90发送表示充电电压V的充电电压数据Dv。根据由脉冲能量计测器33计测出的脉冲能量E对充电电压V进行控制。充电电压V是对脉冲功率模块28的未图示的充电电容器进行充电的电压。
在能量控制部6与激光控制部2之间设置有信号线，该信号线从能量控制部6向激光控制部2发送基于脉冲能量计测器33的计测结果的能量控制关联数据Deg。
在气体控制部9与激光控制部2之间设置有信号线，该信号线从气体控制部9向激光控制部2发送气体控制关联数据Dgs。
激光气体供给装置91构成为能够根据来自气体控制部9的控制信号，将缓冲气体和含氟的气体作为激光气体分别供给到激光腔20内。缓冲气体是Ar+Ne混合气体。含氟的气体是Ar+Ne+F2混合气体。激光气体供给装置91与气瓶93和气瓶94连接，该气瓶93供给作为缓冲气体的Ar+Ne混合气体，该气瓶94供给作为含氟的气体的Ar+Ne+F2混合气体。激光气体供给装置91包含对来自气瓶93的Ar+Ne混合气体的供给进行控制的阀、以及对来自气瓶94的Ar+Ne+F2混合气体的供给进行控制的阀。
激光气体排气装置92构成为能够通过来自气体控制部9的控制信号排出激光腔20内的激光气体。激光气体排气装置92包含对排气进行控制的阀、排气泵、捕集排出气体中的F2气体的卤素过滤器。
在激光控制部2与气体控制部9之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向气体控制部9发送用于进行气体控制的气体控制参数Pgs。
在激光控制部2与能量控制部6之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向能量控制部6发送用于进行能量控制的目标脉冲能量Et的数据。此外，在激光控制部2与能量控制部6之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向能量控制部6发送发光触发信号Str。此外，在激光控制部2与能量控制部6之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向能量控制部6发送用于进行能量控制的能量控制参数Peg。
在激光控制部2与谱控制部7之间设置有信号线，该信号线向谱控制部7发送用于进行谱控制的目标波长λt的数据和目标谱线宽度Δλt的数据。
在激光控制部2与激光腔20的马达27之间设置有信号线，该信号线从激光控制部2向马达27发送用于对横流风扇26的转速ω进行控制的转速数据Dω。
激光控制部2包含存储各种控制参数的未图示的存储部。
(谱线宽度)
图2示出作为谱线宽度的一例的FWHM的概要。图3示出作为谱线宽度的一例的E95的概要。在图2和图3中，横轴示出波长λ，纵轴示出光的强度。
谱线宽度是激光的谱波形的光量阈值处的全宽。在本说明书中，将各光量阈值相对于光量峰值的相对值称为线宽阈值Thresh(0<Thresh<1)。
如图2所示，例如将光量峰值的半值称为线宽阈值0.5。另外，特别地将线宽阈值0.5处的谱波形的全宽称为半值全宽或FWHM(Full Width at Half Maximum)。
此外，在本说明书中，如图3所示，将全部谱能量中的以波长λ0为中心且占据95％的部分的谱波形的全宽称为谱纯度。在本说明书中，将成为该谱纯度的谱线宽度称为E95。关于谱纯度，当设谱波形为g(λ)时，下述(1)式成立。
[数式1]
Figure GDA0002731046430000081
[1.2动作]
图4是示出比较例的激光装置101中的激光控制部2进行的激光振荡的控制动作的流程的一例的主流程图。
首先，激光控制部2从未图示的存储部读入包含能量控制参数Peg、谱控制参数Pλc和气体控制参数Pgs在内的各种控制参数(步骤S101)。控制参数是用于使激光装置101的激光性能接近曝光装置4要求的目标性能的目标控制参数。
接着，激光控制部2进行激光振荡的准备。作为激光振荡的准备，激光控制部2向能量控制部6、谱控制部7和气体控制部9这各控制部发送控制参数(步骤S102)。此外，作为激光振荡的准备，激光控制部2向各控制部发送对各种计测器和台等进行驱动的信号。
接着，激光控制部2判定是否从各控制部接收到激光振荡准备OK信号(步骤S103)。激光控制部2在判定为未接收到激光振荡准备OK信号的情况下(步骤S103：否)，反复进行步骤S103的处理。
在判定为接收到激光振荡准备OK信号的情况下(步骤S103：是)，接着，激光控制部2从曝光装置控制部5接收包含目标脉冲能量Et、目标波长λt和目标谱线宽度Δλt在内的各种目标数据Dt(步骤S104)。
接着，激光控制部2判定是否从曝光装置控制部5接收到发光触发信号Str(步骤S105)。激光控制部2在判定为未接收到发光触发信号Str的情况下(步骤S105：否)，反复进行步骤S105的处理。
在判定为接收到发光触发信号Str的情况下(步骤S105：是)，接着，激光控制部2在发光触发信号Str持续的期间内使能量控制部6、谱控制部7和气体控制部9实施各种控制。各种控制包含能量控制(步骤S106)、谱线宽度控制(步骤S107)、气压控制(步骤S108)和部分气体更换控制、谱波长控制等其他控制(步骤S109)。
接着，激光控制部2判定是否停止激光装置101进行的激光振荡的控制动作(步骤S110)。根据是否从曝光装置控制部5接收到激光装置停止信号，判定是否停止激光振荡的控制动作。激光控制部2在判定为未接收到激光装置停止信号的情况下(步骤S110：否)，返回步骤S105的处理。激光控制部2在判定为接收到激光装置停止信号的情况下(步骤S110：是)，结束激光振荡的控制动作。
接着，对图4的步骤S106～S109的各种控制的子例程的处理的详细情况进行说明。
(能量控制)
在激光装置101中，作为图4的步骤S106的子例程，进行以下这种能量控制。
能量控制部6根据能量控制参数Peg实施能量控制。能量控制参数Peg是用于使脉冲激光Lp的脉冲能量E接近目标脉冲能量Et的目标控制参数。能量控制参数Peg包含能量控制增益Vk和充电电压V的初始值V0。
激光控制部2向能量控制部6发送目标脉冲能量Et的数据和发光触发信号Str。能量控制部6向充电器90发送充电电压数据Dv。此外，能量控制部6与发光触发信号Str同步地向脉冲功率模块28的开关29发送接通信号。由此，在激光腔20中，对一对放电电极23、24之间施加高电压，在一对放电电极23、24之间的放电区域内，激光气体绝缘击穿，产生放电。其结果，在激光腔20内，激光气体被激励，在构成光谐振器的窄带化模块10与输出耦合镜35之间引起激光振荡。从输出耦合镜35输出基于激光振荡的脉冲激光Lp。
通过分束器31和分束器32，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的一部分作为用于检测脉冲能量E的采样光入射到脉冲能量计测器33。
在脉冲能量计测器33中，检测从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的脉冲能量E。脉冲能量计测器33向能量控制部6发送所检测到的脉冲能量E的数据。
能量控制部6根据脉冲能量E与目标脉冲能量Et之差ΔE(＝E-Et)计算下一个脉冲的充电电压V。
能量控制部6根据ΔE，例如如以下的式子那样计算下一个充电电压V。即，从计测出脉冲能量E时的充电电压V中减去Vk·ΔE，计算下一个充电的充电电压V。脉冲能量控制增益Vk是将ΔE转换为充电电压V的变化量的比例系数。
V＝V-Vk·ΔE
其中，Vk＝ΔV/ΔE
能量控制部6向充电器90发送表示所计算出的充电电压V的充电电压数据Dv，由此在充电器90中设定充电电压V。其结果，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的脉冲能量E能够接近目标脉冲能量Et。
(气体控制)
作为气体控制，气体控制部9进行气压控制和部分气体更换控制。激光控制部2向气体控制部9发送气体控制参数Pgs。气体控制参数Pgs包含气压控制参数和部分气体更换控制参数。气体控制参数Pgs是用于间接地使脉冲激光Lp的脉冲能量E接近目标脉冲能量Et的目标控制参数。
气压控制参数包含最小充电电压Vmin、最大充电电压Vmax、最大控制气压Pmax和气压可变量ΔP。最小充电电压Vmin是充电电压V的最小值。最大充电电压Vmax是充电电压V的最大值。最大控制气压Pmax是使激光器运转时的激光腔20内的最大气体压力。气压可变量ΔP是使气压P增加或减少的压力变化量。
部分气体更换控制参数包含部分气体更换周期Tpg、缓冲气体的注入系数Kpg和含氟的气体的注入系数Khg。部分气体更换周期Tpg是实施部分气体更换的周期。缓冲气体的注入系数Kpg是每单位脉冲的Ar+Ne混合气体的注入量。含氟的气体的注入系数Khg是每单位脉冲的Ar+Ne+F2混合气体的注入量。
(气压控制)
在激光装置101中，作为图4的步骤S108的子例程，进行以下这种气压控制。
当激光气体压力变高时，绝缘击穿电压上升，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的脉冲能量E增加。相反，当激光气体压力变低时，绝缘击穿电压下降，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的脉冲能量E降低。气体控制部9利用这种性质实施气压控制。
气体控制部9也可以通过压力传感器计测激光腔20内的气压P。气体控制部9也可以向激光控制部2发送气压P的数据。
气体控制部9也可以在充电电压V成为最大充电电压Vmax以上的情况下，对激光气体供给装置91进行控制，向激光腔20内注入Ar+Ne混合气体，以使得气压P增加气压可变量ΔP。相反，气体控制部9也可以在充电电压V成为最小充电电压Vmin以下的情况下，对激光气体排气装置92进行控制，排出激光腔20内的气体，以使得气压P减少气压可变量ΔP。
图5是示出激光装置101中的气体控制部9的与气压控制有关的控制的流程的一例的流程图。
气体控制部9读入气体控制参数Pgs中的气压控制参数(步骤S201)。这里，作为气压控制参数，气体控制部9经由激光控制部2读入最小充电电压Vmin、最大充电电压Vmax、最大控制气压Pmax和气压可变量ΔP。
接着，气体控制部9读入由压力传感器计测出的激光腔20内的气压P(步骤S202)。
接着，气体控制部9向激光控制部2发送所计测出的气压P的数据(步骤S203)。
接着，气体控制部9经由激光控制部2接收充电电压V的数据(步骤S204)。
接着，气体控制部9将充电电压V的值与最小充电电压Vmin和最大充电电压Vmax进行比较(步骤S205)。在Vmax≥V≥Vmin的情况下，气体控制部9判定是否结束气压控制(步骤S208)。例如，通过判定所计测出的气压P是否超过最大控制气压Pmax，判定是否结束气压控制。
此外，在V>Vmax的情况下，气体控制部9对激光气体供给装置91进行控制，向激光腔20内注入Ar+Ne混合气体，以使得激光腔20内的气压P增加气压可变量ΔP(步骤S206)。然后，气体控制部9判定是否结束气压控制(步骤S208)。
此外，在V<Vmin的情况下，气体控制部9对激光气体排气装置92进行控制，排出激光腔20内的气体，以使得激光腔20内的气压P减少气压可变量ΔP(步骤S207)。然后，气体控制部9判定是否结束气压控制(步骤S208)。
气体控制部9在判定为不结束气压控制的情况下(步骤S208：否)，反复进行气压控制的处理。另一方面，在判定为结束气压控制的情况下(步骤S208：是)，气体控制部9向激光控制部2发送表示气压P达到最大控制气压Pmax的气压上限错误信号，结束气压控制的处理(步骤S209)。
(部分气体更换控制)
在激光装置101中，作为图4的步骤S109的子例程，进行以下这种部分气体更换控制。
气体控制部9进行的部分气体更换控制例如是如下控制：在以一定周期向激光腔20内注入规定量的Ar+Ne混合气体和Ar+Ne+F2混合气体后，以所注入的这些气体的量排出激光腔20内的气体。通过进行部分气体更换控制，在激光腔20内补充由于放电而引起的F2气体的降低量。通过进行部分气体更换控制，能够使激光腔20内产生的杂质气体的浓度和F2气体的浓度分别维持在规定的浓度。具体而言，进行以下这种部分气体更换控制。
气体控制部9根据Ar+Ne混合气体的注入系数Kpg和部分气体更换周期Tpg下的激光振荡的脉冲数N计算ΔPpg(＝Kpg·N)。接着，气体控制部9向激光腔20内注入Ar+Ne混合气体，以使得激光腔20内的气压P增加ΔPpg。
接着，气体控制部9根据Ar+Ne+F2混合气体的注入系数Khg和部分气体更换周期Tpg中的激光振荡的脉冲数N计算ΔPhg(＝Khg·N)。接着，气体控制部9向激光腔20内注入Ar+Ne+F2混合气体，以使得激光腔20内的气压P增加ΔPhg。
接着，气体控制部9排出激光腔20内的气体，以使得激光腔20内的气压P减少(ΔPpg+ΔPhg)。
另外，也可以同时一并进行Ar+Ne混合气体的注入和Ar+Ne+F2混合气体的注入。
(谱控制)
在激光装置101中，作为图4的步骤S107的子例程，进行以下这种谱线宽度控制。此外，作为图4的步骤S109的子例程的一部分，进行以下这种谱波长控制。
激光控制部2向谱控制部7发送目标波长λt的数据、目标谱线宽度Δλt的数据和发光触发信号Str。谱控制部7通过监测器模块30的谱计测器34计测从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的波长λ和谱线宽度Δλ。
谱控制部7根据谱控制参数Pλc和目标波长λt进行谱波长控制。此外，谱控制部7根据谱控制参数Pλc和目标谱线宽度Δλt进行谱线宽度控制。谱控制参数Pλc包含波长控制参数和谱线宽度控制参数。波长控制参数是用于使脉冲激光Lp的波长接近目标波长λt的目标控制参数。谱线宽度控制参数是用于使脉冲激光Lp的谱线宽度接近目标谱线宽度Δλt的目标控制参数。波长控制参数也可以包含波长控制增益λk和窄带化模块10中的旋转台14的初始角度θ0。旋转台14的初始角度θ0对应于窄带化模块10中的棱镜12的初始旋转角度。谱线宽度控制参数包含谱线宽度控制增益Δλk和谱可变部60中的直线台63的初始位置X0。直线台63的初始位置X0对应于谱可变部60中的柱面凹透镜61的初始位置。
谱控制部7向激光控制部2发送谱控制关联数据Dλc。谱控制关联数据Dλc例如是包含所计测出的波长λ和谱线宽度Δλ的数据。
(谱波长控制)
谱控制部7根据计测出的波长λ与目标波长λt之差δλ，向窄带化模块10的旋转台14发送台角度控制信号，以使得δλ接近0。通过台角度控制信号对旋转台14的旋转台角度θ进行控制。其结果，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的波长λ能够接近目标波长λt。具体而言，进行以下这种谱波长控制。
首先，谱控制部7进行谱控制参数Pλc中的波长控制参数的设定和读入。谱控制部7将窄带化模块10的旋转台14的旋转台角度θ的初始值设定为θ＝θ0。此外，谱控制部7经由激光控制部2读入波长控制增益λk。
接着，谱控制部7经由激光控制部2读入来自曝光装置控制部5的目标波长λt。接着，谱控制部7通过谱计测器34计测波长λ。
接着，谱控制部7向激光控制部2发送所计测出的波长λ的数据。接着，谱控制部7计算所计测出的波长λ与目标波长λt之差δλ(＝λ-λt)。
接着，谱控制部7根据δλ，如以下的式子那样计算下一个旋转台角度θ。即，从计测出波长λ时的旋转台14的旋转台角度θ减去λk·δλ，计算下一个台角度。波长控制增益λk是将δλ转换为旋转台角度θ的变化量的比例系数。
θ＝θ-λk·δλ
其中，λk＝Δθ/δλ
接着，谱控制部7向窄带化模块10的旋转台14发送台角度控制信号，以使得旋转台角度成为θ。
(谱线宽度控制)
谱控制部7根据计测出的谱线宽度Δλ与目标谱线宽度Δλt之差ΔΔλ，向谱可变部60的直线台63的致动器64发送台位置控制信号，以使得ΔΔλ接近0。通过台位置控制信号对直线台63的台位置(位置X)进行控制。其结果，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的谱线宽度Δλ能够接近目标谱线宽度Δλt。具体而言，进行以下这种谱线宽度控制。
图6是示出激光装置101中的谱控制部7的与谱线宽度控制有关的控制的流程的一例的流程图。
谱控制部7进行谱控制参数Pλc中的谱线宽度控制参数的设定和读入(步骤S301)。这里，谱控制部7将谱可变部60的直线台63的位置X的初始值设定为X＝X0。此外，谱控制部7经由激光控制部2读入谱线宽度控制增益Δλk。
接着，谱控制部7经由激光控制部2读入来自曝光装置控制部5的目标谱线宽度Δλt(步骤S302)。
接着，谱控制部7判定是否进行了激光振荡(步骤S303)。谱控制部7在判定为未进行激光振荡的情况下(步骤S303：否)，反复进行步骤S303的处理。
另一方面，在判定为进行了激光振荡的情况下(步骤S303：是)，接着，谱控制部7通过谱计测器34计测谱线宽度Δλ(步骤S304)。
接着，谱控制部7计算所计测出的谱线宽度Δλ与目标谱线宽度Δλt之差ΔΔλ(＝Δλ-Δλt)(步骤S305)。
接着，谱控制部7根据Δλ，如以下的式子那样计算直线台63的下一个位置X(步骤S306)。即，从计测出谱线宽度时的直线台63的位置X减去Δλk·ΔΔλ，计算直线台63的下一个位置X。谱线宽度控制增益Δλk是将ΔΔλ转换为位置X的变化量的比例系数。
X＝X-Δλk·ΔΔλ
其中，Δλk＝ΔX/ΔΔλ
接着，谱控制部7向谱可变部60的直线台63的致动器64发送台位置控制信号，以使得直线台63的位置成为X(步骤S307)。
接着，谱控制部7判定是否变更目标谱线宽度Δλt(步骤S308)。谱控制部7在判定为变更目标谱线宽度Δλt的情况下(步骤S308：是)，返回步骤S302的处理。
另一方面，在判定为未变更目标谱线宽度Δλt的情况下(步骤S308：否)，谱控制部7结束谱线宽度控制的处理。
另外，在以上的各种控制的说明中，以各种控制增益是比例系数的情况为例，但是，作为各种控制增益，有时也可以使用基于PID(Proportional-Integral-Differential：比例-微分-积分)控制的微分控制系数和积分控制系数。
(谱线宽度的计测)
在激光装置101中，作为图6的步骤S304的子例程，进行以下这种谱线宽度Δλ的计测。
谱控制部7以累计次数Ni对由谱计测器34计测出的多个脉冲的谱波形进行累计。累计次数Ni是一个累计波形Oi被累计的谱波形的数量。谱控制部7根据通过累计而得到的累计波形Oi计算谱线宽度Δλ。此时，谱控制部7对Na个累计波形Oi进行平均。Na是累计波形Oi的平均次数。Ni和Na的组合(Ni,Na)例如可以是Ni为8、Na为5((Ni,Na)＝(8,5))。此外，Ni和Na的组合(Ni,Na)例如也可以是Ni为5、Na为8((Ni,Na)＝(5,8))。
图7和图8是示出比较例的激光装置101中的谱控制部7进行的谱线宽度Δλ的计测动作的流程的一例的流程图。
首先，谱控制部7从激光控制部2读入累计次数Ni和平均次数Na的数据(步骤S401)。
接着，谱控制部7将发光触发计数器的计数器值N复位成N＝0(步骤S402)。发光触发计数器是对发光触发信号Str进行计数的计数器。
接着，谱控制部7判定是否能够计测来自曝光装置4的发光触发信号Str(步骤S403)。谱控制部7在判定为未能计测发光触发信号Str的情况下(步骤S403：否)，反复进行步骤S403的处理。
在判定为计测到发光触发信号Str的情况下(步骤S403：是)，接着，谱控制部7通过谱计测器34计测谱的原始波形Or(步骤S404)。此时，谱控制部7将发光触发计数器的计数器值N设定为N+1。
接着，谱控制部7判定发光触发计数器的计数器值N是否是Ni的倍数(步骤S405)。谱控制部7在判定为计数器值N不是Ni的倍数的情况下(步骤S405：否)，返回步骤S404的处理。
在判定为计数器值N是Ni的倍数的情况下(步骤S405：是)，接着，谱控制部7对Ni个原始波形Or进行累计，生成累计波形Oi(步骤S406)。
接着，谱控制部7判定发光触发计数器的计数器值N是否与Ni和Na之积(Ni·Na)相同(N＝Ni·Na)(步骤S407)。谱控制部7在判定为不是N＝Ni·Na的情况下(步骤S407：否)，返回步骤S404的处理。
在判定为是N＝Ni·Na的情况下(步骤S407：是)，接着，谱控制部7生成对Na个累计波形Oi进行平均而得到的平均波形Oa(步骤S408)。
接着，谱控制部7将平均波形Oa映射到谱空间，生成谱波形O(λ)(步骤S409)。
这里，以上那样生成的谱波形O(λ)成为受到谱计测器34的装置函数I(λ)的影响而变形的谱波形。因此，即使根据谱波形O(λ)直接求出谱线宽度Δλ，该谱线宽度Δλ也与根据激光的真正的谱波形T(λ)得到的谱线宽度Δλ不同。为了进行准确的谱线宽度控制，需要求出激光的真正的谱波形T(λ)。
如果通过装置函数I(λ)对真正的谱波形T(λ)进行卷积积分而得到的结果是谱波形O(λ)，则理论上如果通过装置函数I(λ)对谱波形O(λ)进行去卷积处理，则得到真正的谱波形T(λ)。通过傅里叶变换、雅可比方法、高斯-塞德尔方法等的反复处理进行去卷积处理。
因此，谱控制部7在步骤S409中生成谱波形O(λ)后，从激光控制部2读出谱计测器34的装置函数I(λ)的数据(步骤S410)。接着，谱控制部7如以下的式子那样，通过去卷积处理计算真正的谱波形T(λ)(步骤S411)。*是表示卷积积分的记号，*-1表示去卷积处理。
T(λ)＝O(λ)*-1I(λ)
接着，谱控制部7根据真正的谱波形T(λ)计算E95，向激光控制部2发送E95的数据作为谱线宽度Δλ(步骤S412)。然后，谱控制部7进入图6的步骤S305的处理。
[1.3课题]
如以上说明的那样，在气压控制时，气体控制部9根据充电电压V的值对激光气体供给装置91和激光气体排气装置92进行控制，进行激光气体的注入或排气(图5的步骤S205～S207)。
此外，在谱线宽度控制时，谱控制部7计算所计测出的谱线宽度Δλ与目标谱线宽度Δλt的差分ΔΔλ，使用谱线宽度控制增益Δλk将该差分ΔΔλ转换为直线台63的位置X的变化量(图6的步骤S305～S306)。然后，谱控制部7通过致动器64对直线台63的位置进行控制，以向该位置X移动。
此外，如图7和图8所示，在计测谱线宽度Δλ时，谱控制部7对由谱计测器34计测出的Ni个谱的原始波形Or进行累计，计算累计波形Oi，并且对Na个累计波形Oi进行平均，生成平均波形Oa。根据该平均波形Oa计算E95作为谱线宽度Δλ。
这里，作为目标谱线宽度Δλt的E95有时通过来自曝光装置4的指示而大幅变动。该情况下，产生以下的课题。
图9示出谱线宽度Δλ与对一对放电电极23、24之间施加的施加电压HV的关系的一例。在图9中，横轴示出E95，纵轴作为相对值示出施加电压HV。在谱线宽度Δλ大幅变化的情况下，能量效率变动，由此，施加电压HV由于能量控制而变动。因此，在气压控制时，有时进行本来不需要的激光气体的注入或排气。
图10示出谱线宽度Δλ与台控制量的关系的一例。在图10中，横轴示出E95，纵轴作为相对值示出台控制量。台控制量是谱可变部60中的致动器64对直线台63的位置X的控制量。根据图10，谱线宽度控制增益Δλk根据谱线宽度Δλ而变化。因此，在将谱线宽度控制增益Δλk作为比例系数来计算台控制量的例子中，在目标谱线宽度Δλt大幅变化的情况下，有时台控制量的误差增大。其结果，谱线宽度Δλ的控制性变差。
图11示出谱线宽度Δλ与条纹峰值高度的关系的一例。在图11中，横轴示出E95，纵轴作为相对值示出条纹峰值高度。条纹峰值高度是谱计测器34中计测出的干涉条纹(条纹)的峰值。由于谱线宽度Δλ的变动，由谱计测器34计测出的谱的峰值光量变动。其结果，在计测谱线宽度Δλ时，产生光量的饱和和S/N恶化。
<2.实施方式1>(气压控制的改善例)
接着，对本公开的实施方式1的激光装置进行说明。另外，下面，对与上述比较例的激光装置101的结构要素大致相同的部分标注相同标号并适当省略说明。
[2.1结构]
实施方式1的激光装置的基本结构与上述比较例的激光装置101大致相同。但是，如以下说明的那样，气体控制部9进行的气压控制的动作的一部分不同。
[2.2动作]
在实施方式1的激光装置中，在目标谱线宽度Δλt的值从第1目标值变化为第2目标值的情况下，气体控制部9根据将第2目标值作为参数的第1函数对气压控制中使用的电压HV进行校正。气体控制部9根据校正后的电压HV对气压进行控制。这里，电压HV相当于通过能量控制被控制的充电电压V。作为第1函数，使用气压线宽度函数f1(x)，该气压线宽度函数f1(x)将谱线宽度Δλ与基准线宽度Δλa的差分(Δλ-Δλa)转换为电压HV的变动量的差分。这里的谱线宽度Δλ相当于目标谱线宽度Δλt的第2目标值。基准线宽度Δλa相当于目标谱线宽度Δλt的第1目标值。气压线宽度函数f1(x)可以是线性函数、多项式函数和指数函数中的任意函数。具体而言，例如如以下那样实施使用气压线宽度函数f1(x)的气压控制。
图12是示出实施方式1的激光装置中的气体控制部9进行的与气压控制有关的控制的流程的一例的流程图。在实施方式1的激光装置中，代替图5的气压控制而实施图12所示的气压控制。另外，在图12中，对进行与图5的流程图中的步骤相同的处理的步骤标注相同的步骤编号。
气体控制部9读入气体控制参数Pgs中的气压控制参数(步骤S201A)。这里，作为气压控制参数，气体控制部9经由激光控制部2读入最小充电电压Vmin、最大充电电压Vmax、最大控制气压Pmax和气压可变量ΔP。进而，作为气压控制参数，气体控制部9经由激光控制部2读入气压线宽度函数f1(x)和基准线宽度Δλa的数据。
接着，气体控制部9读入由压力传感器计测出的激光腔20内的气压P(步骤S202)。接着，气体控制部9向激光控制部2发送所计测出的气压P的数据(步骤S203)。进而，气体控制部9经由激光控制部2接收充电电压V和谱线宽度Δλ的数据(步骤S204)。
接着，气体控制部9如以下的式子那样，根据气压线宽度函数f1(x)将充电电压V校正为V′(步骤S204A)。
V′＝V+f1(Δλ-Δλa)
接着，气体控制部9将校正后的充电电压V′的值与第1阈值即最小充电电压Vmin和第2阈值即最大充电电压Vmax进行比较(步骤S205A)。在Vmax≥V′≥Vmin的情况下，气体控制部9判定是否结束气压控制(步骤S208)。例如，通过判定所计测出的气压P是否超过最大控制气压Pmax，判定是否结束气压控制。
此外，在校正后的充电电压V′大于第2阈值的情况下(V′>Vmax)，气体控制部9对激光气体供给装置91进行控制，向激光腔20内注入Ar+Ne混合气体，以使得激光腔20内的气压P增加气压可变量ΔP(步骤S206)。然后，气体控制部9判定是否结束气压控制(步骤S208)。
此外，在校正后的充电电压V′小于第1阈值的情况下(V′<Vmin)，气体控制部9对激光气体排气装置92进行控制，排出激光腔20内的气体，以使得激光腔20内的气压P减少气压可变量ΔP(步骤S207)。然后，气体控制部9判定是否结束气压控制(步骤S208)。
气体控制部9在判定为不结束气压控制的情况下(步骤S208：否)，反复进行气压控制的处理。另一方面，在判定为结束气压控制的情况下(步骤S208：是)，气体控制部9向激光控制部2发送表示气压P达到最大控制气压Pmax的气压上限错误信号，结束气压控制的处理(步骤S209)。
另外，通过谱线宽度Δλ的值，充电电压V和校正后的充电电压V′也可以成为大致相等的值。
其他动作也可以与上述比较例的激光装置101大致相同。
[2.3作用/效果]
根据实施方式1的激光装置，由于谱线宽度Δλ的变动而引起的施加电压HV的变动对气压控制造成的影响减少，因此，能够实施不依赖于谱线宽度Δλ的、高精度的气压控制。其结果，能够维持高激光性能。
<3.实施方式2>(谱线宽度控制的改善例)
接着，对本公开的实施方式2的激光装置进行说明。另外，下面，对与上述比较例或实施方式1的激光装置的结构要素大致相同的部分标注相同标号并适当省略说明。
[3.1结构]
实施方式2的激光装置的基本结构与上述比较例的激光装置101大致相同。但是，如以下说明的那样，谱控制部7进行的谱线宽度控制的动作的一部分不同。
[3.2动作]
在实施方式2的激光装置中，谱控制部7在目标谱线宽度Δλt的值从第1目标值变化为第2目标值的情况下，根据将第2目标值转换为台位置的第2函数求出直线台63的台位置(位置X)，对致动器64进行控制，以使得直线台63的位置X成为所求出的位置。作为第2函数，使用将谱线宽度Δλ转换为直线台63的位置X的谱线宽度函数f2(x)。谱线宽度函数f2(x)可以是线性函数、多项式函数、幂函数和指数函数中的任意函数。具体而言，例如如以下那样实施使用谱线宽度函数f2(x)的谱线宽度控制。
图13是示出实施方式2的激光装置中的谱控制部7进行的与谱线宽度控制有关的控制的流程的一例的流程图。在实施方式2的激光装置中，代替图6的谱线宽度控制而实施图13所示的谱线宽度控制。另外，在图13中，对进行与图6的流程图中的步骤相同的处理的步骤标注相同的步骤编号。
谱控制部7进行谱控制参数Pλc中的谱线宽度控制参数的设定和读入(步骤S301A)。这里，谱控制部7将谱可变部60的直线台63的位置X的初始值设定为X＝X0。此外，谱控制部7经由激光控制部2读入谱线宽度函数f2(x)。
接着，谱控制部7经由激光控制部2读入来自曝光装置控制部5的目标谱线宽度Δλt(步骤S302)。
接着，谱控制部7判定是否进行了激光振荡(步骤S303)。谱控制部7在判定为未进行激光振荡的情况下(步骤S303：否)，反复进行步骤S303的处理。
另一方面，在判定为进行了激光振荡的情况下(步骤S303：是)，接着，谱控制部7通过谱计测器34计测谱线宽度Δλ(步骤S304)。
接着，谱控制部7使用谱线宽度函数f2(x)，如以下的式子那样计算直线台63的位置X(步骤S306A)。
X＝X-(f2(Δλ)-f2(Δλt))
接着，谱控制部7向谱可变部60的直线台63的致动器64发送台位置控制信号，以使得直线台63的位置成为步骤S306A中求出的位置X(步骤S307)。
接着，谱控制部7判定是否变更目标谱线宽度Δλt(步骤S308)。谱控制部7在判定为变更目标谱线宽度Δλt的情况下(步骤S308：是)，返回步骤S302的处理。
另一方面，在判定为未变更目标谱线宽度Δλt的情况下(步骤S308：否)，谱控制部7结束谱线宽度控制的处理。
其他动作也可以与上述比较例的激光装置101或上述实施方式1的激光装置大致相同。
例如，在实施方式2的激光装置中，关于气压控制，也可以与上述实施方式1同样地实施图12所示的气压控制。
[3.3作用/效果]
根据实施方式2的激光装置，能够高精度地取得与谱线宽度Δλ对应的直线台63的位置X，因此，台控制性提高。其结果，谱线宽度Δλ的控制性提高。
此外，在进行与上述实施方式1相同的气压控制的情况下，还得到与上述实施方式1的激光装置相同的作用/效果。
<4.实施方式3>(谱线宽度的计测的改善例)
接着，对本公开的实施方式3的激光装置进行说明。另外，下面，对与上述比较例或实施方式1、2的激光装置的结构要素大致相同的部分标注相同标号并适当省略说明。
[4.1结构]
实施方式3的激光装置的基本结构与上述比较例的激光装置101大致相同。但是，如以下说明的那样，谱控制部7进行的谱线宽度Δλ的计测的动作的一部分不同。
[4.2动作]
谱控制部7在计测谱线宽度Δλ时，根据目标谱线宽度Δλt的值对谱线宽度Δλ的计测时的累计脉冲数即累计次数Ni进行变更，以使得累计波形Oi中的峰值光量接近期望的光量。谱控制部7在目标谱线宽度Δλt的值从第1目标值变化为第2目标值的情况下，根据将第2目标值作为参数的第3函数对累计脉冲数即累计次数Ni进行变更。此时，还对进行累计波形Oi的平均的平均次数Na进行变更。作为第3函数，使用适用于目标谱线宽度Δλt的计算函数f3(x)。计算函数f3(x)可以是线性函数、多项式函数和指数函数中的任意函数。具体而言，例如如以下那样实施使用计算函数f3(x)的谱线宽度Δλ的计测。
图14是示出实施方式3的激光装置中的谱控制部7进行的谱线宽度Δλ的计测动作的流程的一例的流程图。在实施方式3的激光装置中，代替图7的谱线宽度Δλ的计测动作而实施图14所示的谱线宽度Δλ的计测动作。另外，在图14中，对进行与图7的流程图中的步骤相同的处理的步骤标注相同的步骤编号。
首先，谱控制部7从激光控制部2读入目标谱线宽度Δλt的数据(步骤S401A)。此外，谱控制部7从激光控制部2读入累计次数Ni和平均次数Na的计算函数f3(x)。
接着，谱控制部7使用计算函数f3(x)计算适用于目标谱线宽度Δλ的累计次数Ni和平均次数Na(步骤S401B)。谱控制部7如以下那样计算Ni和Na的组合(Ni,Na)。
(Ni,Na)＝f3(Δλt)
使用该计算出的累计次数Ni和平均次数Na，与图7的步骤S402以后的动作同样地计算谱线宽度Δλ。
其他动作也可以与上述比较例的激光装置101或上述实施方式1、2的激光装置大致相同。
例如，在实施方式3的激光装置中，关于气压控制，也可以与上述实施方式1同样地实施图12所示的气压控制。
此外，在实施方式3的激光装置中，关于谱线宽度控制，也可以与上述实施方式2同样地实施图13所示的谱线宽度控制。
[4.3作用/效果]
根据实施方式3的激光装置，能够使用与目标谱线宽度Δλt对应的累计次数Ni，因此，能够减少由于谱波形的峰值光量不足而引起的S/N恶化和峰值光量的饱和的产生，提高谱线宽度Δλ的计测精度。
此外，在进行与上述实施方式1相同的气压控制的情况下，还得到与上述实施方式1的激光装置相同的作用/效果。此外，在进行与上述实施方式2相同的谱线宽度控制的情况下，还得到与上述实施方式2的激光装置相同的作用/效果。
<5.实施方式4>(谱计测器的具体例)
接着，作为本公开的实施方式4，对应用于上述实施方式1～3的激光装置的谱计测器34的具体例进行说明。另外，下面，对与上述比较例或上述实施方式1～3的激光装置的结构要素大致相同的部分标注相同标号并适当省略说明。
[5.1结构]
图15概略地示出应用于上述第1～第3实施方式的激光装置的谱计测器34的一个结构例。图15中示意地示出谱计测器34为监测器标准具分光器的情况的结构例。
在图15所示的结构例中，谱计测器34包含扩散元件341、监测器标准具342、聚光透镜343和图像传感器344。图像传感器344可以是光电二极管阵列。设聚光透镜343的焦距为f。
[5.2动作]
在图1所示的激光装置101中，通过分束器31和分束器32，从输出耦合镜35输出的脉冲激光Lp的一部分作为用于检测脉冲能量E的采样光入射到脉冲能量计测器33。另一方面，透射过分束器32的光入射到谱计测器34。
在谱计测器34中，脉冲激光Lp首先入射到扩散元件341。扩散元件341使所入射的光进行散射。该散射光入射到监测器标准具342。透射过监测器标准具342的光入射到聚光透镜343，在聚光透镜343的焦点面上生成干涉条纹(条纹)。
图像传感器344被配置于聚光透镜343的焦点面。图像传感器344检测焦点面上的干涉条纹。该干涉条纹的半径r的平方与脉冲激光Lp的波长λ成比例关系。因此，能够根据检测到的干涉条纹检测作为脉冲激光Lp的谱轮廓的谱线宽度Δλ和中心波长。可以根据检测到的干涉条纹，通过未图示的信息处理装置，利用谱计测器34求出谱线宽度Δλ和中心波长，也可以通过谱控制部7计算谱线宽度Δλ和中心波长。
干涉条纹的半径r与波长λ的关系能够通过以下的(A)式进行近似。
λ＝λc+αr2……(A)
其中，
α：比例常数，
r：干涉条纹的半径，
λc：干涉条纹的中央的光强度最大时的波长。
图16示意地示出由图15所示的谱计测器34计测出的谱线宽度Δλ的一例。
也可以根据上述(1)式，在将干涉条纹转换为光强度与波长λ的关系的谱波形后，计算E95作为谱线宽度Δλ。此外，也可以设谱波形的半值全宽为谱线宽度Δλ。
(其他)
另外，在实施方式4中，示出通过一个监测器标准具342进行波长λ的计测和谱线宽度Δλ的计测的例子，但是不限于该例子。例如，也可以配置多个分辨率不同的监测器标准具，分别通过多个线传感器计测干涉条纹。该情况下，也可以延长聚光透镜343的焦距，使用FSR(Free Spectral Range：自由谱区)较小、分辨率较高的监测器标准具计测谱线宽度Δλ。
<6.实施方式5>(电子器件的制造方法)
上述实施方式1～3的激光装置能够应用于半导体器件等电子器件的制造方法。下面对具体例进行说明。
图17概略地示出半导体器件的制造中使用的曝光装置4的一个结构例。
在图17中，曝光装置4包含照明光学系统40和投影光学系统41。
照明光学系统40通过从激光系统1入射的激光对掩模版台RT的掩模版图案进行照明。另外，作为激光系统1，能够应用上述实施方式1～3的激光装置。
投影光学系统41对透射过掩模版的激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。
工件是被涂布了光刻胶的半导体晶片等感光基板。
曝光装置4使掩模版台RT和工件台WT同步地平行移动，由此在工件上曝光反映了掩模版图案的激光。
利用以上这种曝光工序制造半导体器件。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印器件图案，由此，能够制造半导体器件。
<7.其他>
上述说明不是限制，而是简单的例示。因此，本领域技术人员明白能够在不脱离权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。此外，本领域技术人员还明白组合使用本公开的实施方式。
只要没有明确记载，则本说明书和权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的部分”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为所具有的部分”。此外，不定冠词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。此外，“A、B和C中的至少一方”这样的用语应该解释为“A”“B”“C”“A+B”“A+C”“B+C”或“A+B+C”。进而，应该解释为还包含它们和“A”“B”“C”以外的部分的组合。

Claims (10)

1.一种准分子激光装置，其具有：
腔，其在内部包含激光气体和一对电极，在对所述一对电极之间施加电压时所述激光气体被激励而生成激光；
激光谐振器，其以中间隔着所述腔的方式被配置于所述激光的光路上；电源，其对所述一对电极之间施加电压；
波面调节器，其通过对在所述激光谐振器内往复的所述激光的波面进行调节来调整谱线宽度；
气体排气装置，其进行所述腔内的所述激光气体的一部分的排气；
气体供给装置，其向所述腔内供给激光气体；
能量计测器，其检测从所述激光谐振器输出的激光的脉冲能量；
谱波形计测器，其计测从所述激光谐振器输出的激光的谱波形；以及
控制器，
所述控制器，
控制对所述一对电极之间施加的电压，使得由所述能量计测器检测出的脉冲能量接近目标能量，
控制所述波面调节器，使得根据所述谱波形计测器计测出的谱波形计算出的谱线宽度接近目标值，
将第1目标值作为基准，在所述目标值变化为第2目标值的情况下，计算与将如下第1函数的值加上对所述一对电极之间施加的电压而得到的值相当的校正电压，作为在所述腔内的气压的控制中使用的电压，所述第1函数是取与从所述第2目标值减去所述第1目标值而得到的差分值对应的值的函数，
在所述校正电压小于第1阈值的情况下，通过所述气体排气装置排出所述腔内的所述激光气体的一部分，在所述校正电压大于第2阈值的情况下，通过所述气体供给装置向所述腔内供给激光气体，由此对所述气压进行控制。
2.根据权利要求1所述的准分子激光装置，其中，
所述第1函数包含线性函数、多项式函数和指数函数中的任意函数。
3.根据权利要求1所述的准分子激光装置，其中，
所述波面调节器包含光学部件、载置有所述光学部件的载置台和对所述载置台的位置进行调节的致动器，所述光学部件配置于在所述激光谐振器内往复的所述激光的光路上，
所述控制器在所述目标值从所述第1目标值变化为所述第2目标值的情况下，作为所述目标值越小则所述载置台的移动量相对于所述目标值的变化量之比越大的第2函数，求出所述载置台的位置，对所述致动器进行控制，以使所述载置台的位置成为求出的所述位置。
4.根据权利要求3所述的准分子激光装置，其中，
所述第2函数包含线性函数、多项式函数、幂函数和指数函数中的任意函数。
5.根据权利要求1所述的准分子激光装置，其中，
所述谱波形计测器通过用传感器接收所述激光的干涉条纹来计测所述激光的每个脉冲的多个谱波形，所述控制器，
以与所述第1目标值对应的累计脉冲数的次数(累计次数Ni)，对由所述谱波形计测器计测出的所述多个谱波形进行累计，
根据通过所述累计而得到的累计波形计算所述谱线宽度，并且
在所述目标值从所述第1目标值变化为所述第2目标值的情况下，作为所述目标值越小则所述累计脉冲数越小的第3函数，计算所述累计脉冲数。
6.根据权利要求5所述的准分子激光装置，其中，
所述第3函数包含线性函数、多项式函数和指数函数中的任意函数。
7.根据权利要求5所述的准分子激光装置，其中，
所述控制器，
对与所述目标值对应的平均次数内的所述累计波形进行平均，
根据通过所述平均而得到的平均波形计算所述谱线宽度。
8.根据权利要求5所述的准分子激光装置，其中，
所述波面调节器包含光学部件、载置有所述光学部件的载置台和对所述载置台的位置进行调节的致动器，所述光学部件配置于在所述激光谐振器内往复的所述激光的光路上，
所述控制器在所述目标值从所述第1目标值变化为所述第2目标值的情况下，作为所述目标值越小则所述载置台的移动量相对于所述目标值的变化量之比越大的第2函数，求出所述载置台的位置，对所述致动器进行控制，以使所述载置台的位置成为求出的所述位置。
9.根据权利要求8所述的准分子激光装置，其中，
所述第2函数包含线性函数、多项式函数、幂函数和指数函数中的任意函数。
10.一种电子器件的制造方法，包含以下步骤：
通过激光系统生成激光，
将所述激光输出到曝光装置，
通过所述曝光装置在感光基板上曝光所述激光，以制造电子器件，
其中，所述激光系统具有：
腔，其在内部包含激光气体和一对电极，在对所述一对电极之间施加电压时所述激光气体被激励而生成激光；
激光谐振器，其以中间隔着所述腔的方式被配置于所述激光的光路上；
电源，其对所述一对电极之间施加电压；
波面调节器，其通过对在所述激光谐振器内往复的所述激光的波面进行调节来调整谱线宽度；
气体排气装置，其进行所述腔内的所述激光气体的一部分的排气；
气体供给装置，其向所述腔内供给激光气体；
能量计测器，其检测从所述激光谐振器输出的激光的脉冲能量；
谱波形计测器，其计测从所述激光谐振器输出的激光的谱波形；以及
控制器，
所述控制器，
控制对所述一对电极之间施加的电压，使得由所述能量计测器检测出的脉冲能量接近目标能量，
控制所述波面调节器，使得根据所述谱波形计测器计测出的谱波形计算出的谱线宽度接近目标值，
将第1目标值作为基准，在所述目标值变化为第2目标值的情况下，计算与将如下第1函数的值加上对所述一对电极之间施加的电压而得到的值相当的校正电压，作为在所述腔内的气压的控制中使用的电压，所述第1函数是取与从所述第2目标值减去所述第1目标值而得到的差分值对应的值的函数，
在所述校正电压小于第1阈值的情况下，通过所述气体排气装置排出所述腔内的所述激光气体的一部分，在所述校正电压大于第2阈值的情况下，通过所述气体供给装置向所述腔内供给激光气体，由此对所述气压进行控制。
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