CN115997169A - 激光装置和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

激光装置具有：第1致动器，其对脉冲激光的振荡波长进行调整；第2致动器，其对脉冲激光的谱线宽度进行调整；以及处理器，处理器读入指定照射到被照射物的1个部位的脉冲激光的照射脉冲数和最短波长与最长波长之差的数据，决定目标谱线宽度，处理器根据目标谱线宽度对第2致动器进行控制，处理器对第1致动器进行控制，以使得振荡波长在最短波长与最长波长之间按照每照射脉冲数周期性地发生变化。

Description

激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及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，从曝光用光源发射的光的短波长化得以发展。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长大约为248nm的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长大约为193nm的激光的ArF准分子激光装置。
KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡光的谱线宽度较宽，大约为350～400pm。因此，在利用使KrF和ArF激光这种紫外线透过的材料构成投影透镜时，有时产生色差。其结果，分辨率可能降低。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差的程度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内，为了使谱线宽度窄带化，有时具有包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrowing Module：LNM)。下面，将谱线宽度被窄带化的气体激光装置称为窄带化气体激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2002/0167975号说明书
专利文献2：美国专利申请公开第2013/0230064号说明书
专利文献3：美国专利申请公开第2005/0083983号说明书
专利文献4：日本特开平07-058393号公报
专利文献5：美国专利申请公开第2020/0301286号说明书
发明内容
本公开的1个观点的激光装置具有：第1致动器，其对脉冲激光的振荡波长进行调整；第2致动器，其对脉冲激光的谱线宽度进行调整；以及处理器，处理器读入指定照射到被照射物的1个部位的脉冲激光的照射脉冲数和最短波长与最长波长之差的数据，决定目标谱线宽度，处理器根据目标谱线宽度对第2致动器进行控制，处理器对第1致动器进行控制，以使得振荡波长在最短波长与最长波长之间按照每照射脉冲数周期性地发生变化。
本公开的1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：通过激光装置生成脉冲激光，将脉冲激光输出到曝光装置，在曝光装置内在感光基板上曝光脉冲激光，以制造电子器件，激光装置具有：第1致动器，其对脉冲激光的振荡波长进行调整；第2致动器，其对脉冲激光的谱线宽度进行调整；以及处理器，处理器读入指定照射到被照射物的1个部位的脉冲激光的照射脉冲数和最短波长与最长波长之差的数据，决定目标谱线宽度，处理器根据目标谱线宽度对第2致动器进行控制，处理器对第1致动器进行控制，以使得振荡波长在最短波长与最长波长之间按照每照射脉冲数周期性地发生变化。
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概略地示出比较例中的曝光系统的结构。
图2概略地示出比较例中的激光装置的结构。
图3概略地示出比较例中的激光装置的结构。
图4示出被照射物的扫描场的位置相对于脉冲激光的位置发生变化的状况。
图5示出被照射物的扫描场的位置相对于脉冲激光的位置发生变化的状况。
图6示出被照射物的扫描场的位置相对于脉冲激光的位置发生变化的状况。
图7是示出比较例中的周期性的波长变化的第1例的曲线图。
图8示出图7所示的波长变化中的30个脉冲的移动累计谱波形。
图9是示出比较例中的周期性的波长变化的第2例的曲线图。
图10示出图9所示的波长变化中的30个脉冲的移动累计谱波形。
图11是示出比较例中的周期性的波长变化的第3例的曲线图。
图12示出图11所示的波长变化中的30个脉冲的移动累计谱波形。
图13概略地示出第1实施方式的激光装置的结构。
图14概略地示出第1实施方式的激光装置的结构。
图15示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第1变形的激光装置。
图16示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第2变形的激光装置。
图17示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第3变形的激光装置。
图18示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第4变形的激光装置。
图19示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第5变形的窄带化装置。
图20示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第6变形的窄带化装置。
图21示出包含对谱线宽度进行变更的光学系统的第6变形的窄带化装置。
图22是示出激光控制处理器进行的谱线宽度控制和波长控制的处理步骤的流程图。
图23是示出第1实施方式中的谱线宽度的控制的处理步骤的流程图。
图24是示出第2实施方式中的谱线宽度的控制的处理步骤的流程图。
图25是示出第3实施方式中的谱线宽度的控制的处理步骤的流程图。
图26示出设谱线宽度为0.2pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图27示出设谱线宽度为0.3pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图28示出设谱线宽度为0.4pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图29示出设谱线宽度为0.5pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图30示出设谱线宽度为0.6pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图31示出设谱线宽度为0.8pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图32示出设谱线宽度为1.0pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图33示出设谱线宽度为1.2pm、且如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。
图34是示出如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的谱线宽度与光强度比之间的关系的曲线图。
图35是示出如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的谱线宽度与光强度比之间的关系的曲线图。
图36示出设谱线宽度为0.2pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图37示出设谱线宽度为0.3pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图38示出设谱线宽度为0.4pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图39示出设谱线宽度为0.5pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图40示出设谱线宽度为0.6pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图41示出设谱线宽度为0.8pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图42示出设谱线宽度为1.0pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图43示出设谱线宽度为1.2pm、且如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。
图44是示出如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的谱线宽度与光强度比之间的关系的曲线图。
具体实施方式
<内容>
1.比较例
1.1曝光系统
1.1.1结构
1.1.2动作
1.2激光装置100
1.2.1结构
1.2.2动作
1.3窄带化装置14
1.3.1结构
1.3.2动作
1.4照射脉冲数N
1.5周期性的波长变化的例子
1.5.1锯齿波状的波长变化
1.5.2三角波状的波长变化
1.5.3在周期前半部分和周期后半部分中使波长偏移的三角波状的波长变化
1.6比较例的课题
2.通过谱线宽度Δλ的控制使移动累计谱波形接近优选的平顶形状的激光装置100a
2.1结构
2.2动作
2.3对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的例子
2.3.1被配置于输出耦合镜15与激光腔10之间的波面调节器15e
2.3.2由变形镜构成的波面调节器15h
2.3.3被配置于窄带化装置14与激光腔10之间的波面调节器15e
2.3.4能够变更形状的光栅53a
2.3.5通过相互反向旋转来变更射束扩大率的第1棱镜41和第2棱镜42
2.3.6通过替换来变更射束扩大率的棱镜47
2.4激光控制处理器130进行的谱线宽度控制和波长控制
2.5谱线宽度Δλ的控制
2.6作用
3.设定目标最大谱线宽度Δλmax的激光装置100a
3.1结构和动作
3.2作用
4.将谱线宽度Δλ控制在容许范围内的激光装置100a
4.1结构和动作
4.2作用
5.基于谱线宽度Δλ的控制而实现的移动累计谱波形的变化
5.1将波长控制成锯齿波状的情况
5.2将波长控制成三角波状的情况
6.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曝光系统
图1概略地示出比较例中的曝光系统的结构。本公开的比较例是申请人认识到仅申请人知道的方式，不是申请人自己承认的公知例。
曝光系统包含激光装置100和曝光装置200。在图1中简略地示出激光装置100。
激光装置100包含激光控制处理器130。激光装置100构成为朝向曝光装置200输出脉冲激光。激光控制处理器130是包含存储有控制程序的存储器132和执行控制程序的CPU(central processing unit：中央处理单元)131的处理装置。激光控制处理器130是为了执行本公开中包含的各种处理而特别地构成或被编程的。
1.1.1结构
如图1所示，曝光装置200包含照明光学系统201、投影光学系统202和曝光控制处理器210。
照明光学系统201通过从激光装置100入射的脉冲激光对被配置于掩模版台RT上的未图示的掩模版的掩模版图案进行照明。
投影光学系统202对透过掩模版后的脉冲激光进行缩小投影，使其成像于被配置在工件台WT上的未图示的工件。工件是被涂布有抗蚀剂膜的半导体晶片等感光基板。
曝光控制处理器210是包含存储有控制程序的存储器212和执行控制程序的CPU211的处理装置。曝光控制处理器210是为了执行本公开中包含的各种处理而特别地构成或被编程的。
1.1.2动作
曝光控制处理器210将包含照射脉冲数N、最短波长λS和最长波长λL的数据以及触发信号发送到激光控制处理器130。激光控制处理器130按照从曝光控制处理器210接收到的数据和信号对激光装置100进行控制。
曝光控制处理器210使掩模版台RT和工件台WT同步地彼此向相反方向平行移动。由此，利用反映了掩模版图案的脉冲激光来曝光工件。
通过这种曝光工序在半导体晶片上转印掩模版图案。然后，能够经过多个工序来制造电子器件。
1.2激光装置100
1.2.1结构
图2和图3概略地示出比较例中的激光装置100的结构。在图2和图3中分别示出彼此垂直的V轴、H轴和Z轴。图2示出向-V方向观察到的激光装置100，图3示出向-H方向观察到的激光装置100。
激光装置100除了包含激光控制处理器130以外，还包含激光腔10、脉冲功率模块(PPM)13、窄带化装置14和输出耦合镜15。窄带化装置14和输出耦合镜15构成光谐振器。
激光腔10被配置于光谐振器的光路上。在激光腔10设置有窗口10a和10b。
激光腔10在内部具有一对电极11a和11b，并且收纳激光气体。作为一例，激光气体包含氟气、氩气和氖气。作为另一例，激光气体包含氟气、氪气和氖气。
-V方向和+V方向与电极11a和11b相面对的方向一致。-Z方向与从窗口10a出射的光束的行进方向一致。+Z方向与从窗口10b出射且经由输出耦合镜15输出的脉冲激光的行进方向一致。
脉冲功率模块13包含未图示的开关，并且与未图示的充电器连接。
窄带化装置14包含扩束器40和光栅53，该扩束器40包含第1棱镜41和第2棱镜42。窄带化装置14的详细情况在后面叙述。
输出耦合镜15由部分反射镜构成。
1.2.2动作
激光控制处理器130从曝光控制处理器210接收包含照射脉冲数N以及最短波长λS和最长波长λL的数据。该数据也可以从与曝光装置200不同的未图示的光刻控制装置接收。光刻控制装置也可以对多个曝光装置200进行控制。激光控制处理器130根据照射脉冲数N、最短波长λS和最长波长λL向窄带化装置14发送控制信号。
激光控制处理器130从曝光控制处理器210接收触发信号。激光控制处理器130将基于触发信号的振荡触发信号发送到脉冲功率模块13。脉冲功率模块13中包含的开关在从激光控制部31接收到振荡触发信号后成为接通状态。在开关成为接通状态后，脉冲功率模块13根据充电器所充的电能生成脉冲状的高电压，将该高电压施加给电极11a和11b。
在对电极11a和11b施加高电压后，在电极11a和11b之间产生放电。通过该放电的能量，激光腔10内的激光气体被激励而向高能级跃迁。然后，被激励的激光气体向低能级跃迁时，发射与该能级差对应的波长的光。
激光腔10内产生的光经由窗口10a和10b向激光腔10的外部出射。从窗口10a出射的光入射到窄带化装置14。入射到窄带化装置14的光中的期望波长附近的光从窄带化装置14返回到激光腔10。
输出耦合镜15使从窗口10b出射的光中的一部分透过而将其输出，使另一部分反射而返回到激光腔10。
这样，从激光腔10出射的光在窄带化装置14与输出耦合镜15之间往复。该光每当通过一对电极11a和11b之间的放电空间时被放大。此外，该光每当通过窄带化装置14折返时被窄带化，成为具有急剧的波长分布的光，该波长分布将基于窄带化装置14的选择波长的范围的一部分作为中心波长。这样进行激光振荡而被窄带化的光作为脉冲激光从输出耦合镜15输出。只要没有特别说明，则脉冲激光的波长是指中心波长。
从激光装置100输出的脉冲激光入射到曝光装置200。
1.3窄带化装置14
1.3.1结构
第1棱镜41被配置于从窗口10a出射的光束的光路上。第1棱镜41被保持架411支承。
第2棱镜42被配置于通过第1棱镜41后的光束的光路上。第2棱镜42被保持架421支承。
第1棱镜41和第2棱镜42被配置成，供光束入射出射的第1棱镜41和第2棱镜42的表面均与V轴平行。第2棱镜42能够通过旋转台422而绕与V轴平行的轴旋转。这里，作为旋转台422的例子，举出通过压电元件而旋转的响应性高的旋转台。
光栅53被配置于通过第2棱镜42后的光束的光路上。光栅53的槽的方向与V轴方向一致。
光栅53被保持架531支承。
1.3.2动作
从窗口10a出射的光分别通过第1棱镜41和第2棱镜42在与垂直于V轴的面即HZ面平行的面内改变行进方向，在与HZ面平行的面内扩大射束宽度。作为一例，通过第1棱镜41和第2棱镜42双方而朝向光栅53的光的行进方向与-Z方向大致一致。
从第2棱镜42入射到光栅53的光被光栅53的多个槽反射，并且向与光的波长对应的方向衍射。光栅53被进行利特罗配置，以使从第2棱镜42入射到光栅53的光束的入射角和期望波长的衍射光的衍射角一致。
第2棱镜42和第1棱镜41使从光栅53返回的光的射束宽度在与HZ面平行的面内缩小，并且使该光经由窗口10a返回到激光腔10内。
旋转台422被激光控制处理器130控制。
在旋转台422使第2棱镜42稍微旋转时，从第2棱镜42朝向光栅53出射的光的行进方向在与HZ面平行的面内稍微变化。由此，从第2棱镜42入射到光栅53的光的入射角稍微变化。由此，基于窄带化装置14的选择波长被调整，脉冲激光的振荡波长被调整。旋转台422相当于本公开中的第1致动器。
激光控制处理器130根据从曝光控制处理器210接收到的最短波长λS和最长波长λL对第2棱镜42的旋转台422进行控制。
激光控制处理器130按照每1个脉冲对旋转台422进行控制，以使第2棱镜42的姿态按照每多个脉冲而周期性地变化。由此，脉冲激光的波长在最短波长λS与最长波长λL之间多阶段地变化，按照每多个脉冲而周期性地变化。这样，激光装置100遍及多个脉冲而使波长变化，由此，能够进行输出具有多个波长的脉冲激光的多波长振荡。
曝光装置200(参照图1)中的焦距依赖于脉冲激光的波长。进行多波长振荡而入射到曝光装置200的脉冲激光能够在脉冲激光的光路轴的方向上在多个不同的位置处成像，能够实质上增大焦点深度。例如，在对膜厚较大的抗蚀剂膜进行曝光的情况下，也能够维持抗蚀剂膜的厚度方向上的成像性能。
1.4照射脉冲数N
图4～图6示出被照射物的扫描场SF的位置相对于脉冲激光的位置发生变化的状况。被照射物例如是半导体晶片。半导体晶片的扫描场SF例如相当于形成有被形成于半导体晶片的多个半导体芯片中的若干个半导体芯片的区域。在扫描场SF涂布有抗蚀剂膜。扫描场SF的X轴方向的宽度与被照射物的位置处的脉冲激光的射束截面B的X轴方向的宽度相同。扫描场SF的Y轴方向的宽度比被照射物的位置处的脉冲激光的射束截面B的Y轴方向的宽度W大。
按照图4、图5、图6的顺序进行通过脉冲激光对扫描场SF进行曝光的步骤。首先，如图4所示，对工件台WT进行定位，以使其位于使扫描场SF的+Y方向的端SFy+相对于射束截面B的-Y方向的端By-的位置向-Y方向分开规定距离的位置。然后，工件台WT向+Y方向加速，以使得在扫描场SF的+Y方向的端SFy+与射束截面B的-Y方向的端By-的位置一致之前成为速度V。如图5所示，移动工件台WT，以使扫描场SF的位置相对于射束截面B的位置以速度V进行等速直线运动。如图6所示，移动工件台WT，直到扫描场SF的-Y方向的端SFy-通过射束截面B的+Y方向的端By+的位置为止，然后，扫描场SF的曝光结束。这样，一边使扫描场SF相对于射束截面B的位置移动，一边进行曝光。
用于使扫描场SF以速度V移动与脉冲激光的射束截面B的宽度W相当的距离的所需时间T如下所述。
T＝W/V
照射到扫描场SF中的任意1个部位的脉冲激光的照射脉冲数N与在所需时间T中生成的脉冲激光的脉冲数相同，如下所述。
N＝F·T
＝F·W/V
这里，F是脉冲激光的重复频率。
照射脉冲数N也称为N间隙脉冲数。
1.5周期性的波长变化的例子
1.5.1锯齿波状的波长变化
图7是示出比较例中的周期性的波长变化的第1例的曲线图。在图7和后述的图9和图11中，横轴示出脉冲编号n，纵轴示出波长。脉冲编号n设为1～30的整数，30之后的脉冲编号n返回到1。
在图7所示的例子中，在最短波长λS与最长波长λL之间，波长按照每30个脉冲而周期性地变化。具体而言，在生成第1个(n＝1)～第30个(n＝30)这30个脉冲的脉冲激光的期间内，波长以按照每1个脉冲延长一定的波长偏移量δλ的方式从最短波长λS变化到最长波长λL。然后，第31个(n＝1)的脉冲的波长返回到最短波长λS，同样地将30个脉冲设为1个周期，反复使波长从最短波长λS变化到最长波长λL。照射脉冲数N被设定为30。
下面，将图7这样的波长变化称为锯齿波状的波长变化。
波长偏移量δλ是规定每1个脉冲的波长变化量的值。在将波长控制成锯齿波状的情况下，波长偏移量δλ通过以下的式子来计算。
δλ＝(λL-λS)/(N-1)
在照射脉冲数N为30的情况下(N＝30)、波长偏移量δλ成为最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS除以29而得到的值。
图8示出图7所示的波长变化中的30个脉冲的移动累计谱波形。在图8和后述的图10和图12中，横轴示出波长，纵轴示出光强度。在图7所示的波长变化中，使波长在最短波长λS与最长波长λL之间多阶段地变化，因此，图8所示的移动累计谱波形在最短波长λS与最长波长λL之间包含多个峰。在图8中出现30个峰。如果使30个脉冲的光强度维持大致恒定，则图8所示的多个峰成为彼此大致相同的光强度。在锯齿波状的波长变化中，移动累计谱波形中的峰间的波长差与波长偏移量δλ相同。
在图7所示的波长变化中，在从哪个脉冲开始的情况下，30个脉冲的移动累计谱波形都成为相同的波形。例如，不管是第1个(n＝1)～第30个(n＝30)这30个脉冲、第2个(n＝2)～第31个(n＝1)这30个脉冲、还是从其他哪个脉冲开始的30个脉冲，移动累计谱波形都相同。因此，照射到被照射物的扫描场SF的哪个部分的30个脉冲都具有相同的移动累计谱波形。由此，由于照射位置而引起的曝光结果的偏差少，能够制造高品质的电子器件。
1.5.2三角波状的波长变化
图9是示出比较例中的周期性的波长变化的第2例的曲线图。
在图9所示的例子中，在生成第1个(n＝1)～第15个(n＝15)这15个脉冲的脉冲激光的期间内，波长以按照每1个脉冲延长一定的波长偏移量δλ的方式从最短波长λS变化到最长波长λL。然后，在生成第16个(n＝16)～第30个(n＝30)这15个脉冲的脉冲激光的期间内，波长以按照每1个脉冲缩短一定的波长偏移量δλ的方式从最长波长λL变化到最短波长λS。然后，同样地将30个脉冲设为1个周期，反复进行延长波长并生成周期前半部分的15个脉冲的动作、以及缩短波长并生成周期后半部分的15个脉冲的动作。照射脉冲数N被设定为30。
下面，将图9这样的波长变化称为三角波状的波长变化。
如图9所示，在将波长控制成三角波状的情况下，波长偏移量δλ通过以下的式子来计算。
δλ＝(λL-λS)/(N/2-1)
在照射脉冲数N为30的情况下(N＝30)、波长偏移量δλ成为最短波长λS与最长波长λL之差除以14而得到的值。
在图7所示的锯齿波状的波长变化中，在输出第30个(n＝30)脉冲后到输出第31个(n＝1)脉冲为止的期间内，需要使波长急剧地变化，与此相对，在图9所示的三角波状的波长变化中，减轻了使波长急剧地变化的必要性。
图10示出图9所示的波长变化中的30个脉冲的移动累计谱波形。图10所示的移动累计谱波形也在最短波长λS与最长波长λL之间包含多个峰。在图10中出现15个峰。在三角波状的波长变化中，移动累计谱波形中的峰间的波长差与波长偏移量δλ相同。
在图9所示的波长变化中，在从哪个脉冲开始的情况下，30个脉冲的移动累计谱波形都成为相同的波形。
在图7和图9的任意的波长变化中，有时在图8和图10所示的移动累计谱波形中出现彼此分离的多个急剧的峰，不能说是优选的平顶形状。该情况下，在曝光装置200中，在脉冲激光的光路轴的方向上在分散的位置处成像，可能无法得到稳定的曝光性能。
1.5.3在周期前半部分和周期后半部分中使波长偏移的三角波状的波长变化
图11是示出比较例中的周期性的波长变化的第3例的曲线图。
在图11所示的例子中，使波长彼此偏移，以使得在第1个(n＝1)～第15个(n＝15)的周期前半部分的15个脉冲中的各脉冲和第16个(n＝16)～第30个(n＝30)的周期后半部分的15个脉冲中的各脉冲中不会产生具有相同波长的脉冲的对。具体而言，在将周期前半部分的15个脉冲的每1个脉冲的波长偏移量设为δλ1时，相对于第1个(n＝1)～第15个(n＝15)这15个脉冲，第30个(n＝30)～第16个(n＝16)这15个脉冲分别具有δλ1/2的波长差。照射脉冲数N为30。
如图11所示，在将波长控制成在周期前半部分和周期后半部分中使波长偏移的三角波状的情况下，波长偏移量δλ1通过以下的式子来计算。
δλ1＝(λL-λS)/((N-1)/2)
但是，在输出第1个(n＝1)和第N/2+1个(n＝N/2+1)脉冲时使波长偏移，因此，波长偏移量δλ2通过以下的式子来计算。
δλ2＝δλ1/2
＝(λL-λS)/(N-1)
关于该情况下的移动累计谱波形，与周期前半部分的脉冲对应的峰之间的谷被与周期后半部分的脉冲对应的峰填埋，由此，有时成为接近优选的平顶形状的形状。
1.6比较例的课题
但是，在图11所示的波长变化中，当最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS变大时，有时移动累计谱波形成为不能说是优选的平顶形状的状态。
图12示出图11所示的波长变化中的30个脉冲的移动累计谱波形。当与周期前半部分的脉冲对应的峰的间隔变宽时，该峰之间的谷无法通过与周期后半部分的脉冲对应的峰填埋。在图12中，分别出现与周期前半部分的脉冲对应的峰和与周期后半部分的脉冲对应的峰。即，在图12中出现30个峰。移动累计谱波形中的峰间的波长差为波长偏移量δλ1的二分之一。
在以下说明的实施方式中，通过对脉冲激光的谱线宽度Δλ进行控制，使移动累计谱波形接近优选的平顶形状。
2.通过谱线宽度Δλ的控制使移动累计谱波形接近优选的平顶形状的激光装置100a
2.1结构
图13和图14概略地示出第1实施方式的激光装置100a的结构。图13相当于从与比较例中的图2相同的方向观察激光装置100a的图，图14相当于从与比较例中的图3相同的方向观察激光装置100a的图。
激光装置100a代替输出耦合镜15而包含使光的一部分透过的波面调节器15a。激光装置100a还包含检测器17和光闸18。
波面调节器15a包含柱面平凸透镜15b、柱面平凹透镜15c和直线台15d。柱面平凹透镜15c位于激光腔10与柱面平凸透镜15b之间。
柱面平凸透镜15b和柱面平凹透镜15c被配置成，柱面平凸透镜15b的凸面和柱面平凹透镜15c的凹面相面对。柱面平凸透镜15b的凸面和柱面平凹透镜15c的凹面分别具有与V轴平行的焦点轴。位于柱面平凸透镜15b的凸面的相反侧的平坦的面被部分反射膜涂敷。利用波面调节器15a和窄带化装置14构成光谐振器。
在透过波面调节器15a而输出的脉冲激光的光路上配置有分束器17a。分束器17a使脉冲激光的一部分以高透射率透过，反射另一部分。在被分束器17a反射后的脉冲激光的光路上配置有检测器17。也可以在分束器17a与检测器17之间配置有窗口17b。
能够在透过分束器17a后的脉冲激光的光路上配置光闸18。
2.2动作
直线台15d使柱面平凹透镜15c沿着激光腔10与柱面平凸透镜15b之间的光路移动。由此，从波面调节器15a朝向窄带化装置14的光的波面被调节。波面被调节，由此，脉冲激光的谱线宽度Δλ被调整。波面调节器15a相当于本公开中的第2致动器。
检测器17取得脉冲激光的谱线宽度Δλ的计测数据。检测器17也可以进一步取得脉冲激光的波长和脉冲能量的计测数据。检测器17将计测数据发送到激光控制处理器130。
光闸18通过驱动部18a而出没于脉冲激光的光路，由此被切换为遮断脉冲激光的第1状态和使脉冲激光朝向曝光装置200通过的第2状态。将使光闸18成为第1状态称为“关闭光闸18”，将使光闸18成为第2状态称为“打开光闸18”。
参照图22～图25在后面叙述激光控制处理器130进行的谱线宽度控制和波长控制。
2.3对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的例子
2.3.1被配置于输出耦合镜15与激光腔10之间的波面调节器15e
图15示出包含对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的第1变形的激光装置100b。图15相当于从与图13相同的方向观察激光装置100b的图，但是，一部分结构要素的图示被简化或省略。
在图15中，在输出耦合镜15与激光腔10之间配置有波面调节器15e。波面调节器15e相当于本公开中的第2致动器。波面调节器15e代替柱面平凸透镜15b而包含柱面平凸透镜15f，该柱面平凸透镜15f不包含部分反射膜。柱面平凸透镜15f使从激光腔10出射的光以高透射率透过而入射到输出耦合镜15。利用输出耦合镜15和窄带化装置14构成光谐振器。
2.3.2由变形镜构成的波面调节器15h
图16示出包含对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的第2变形的激光装置100c。图16相当于从与图13相同的方向观察激光装置100c的图，但是，一部分结构要素的图示被简化或省略。
在图16中，波面调节器15h由高反射率的变形镜构成。波面调节器15h相当于本公开中的第2致动器。变形镜是能够通过伸缩部15i的伸缩来变更反射面的曲率的镜。变形镜的反射面为柱面，反射面的焦点轴与V轴平行。利用波面调节器15h和窄带化装置14构成光谐振器。
在波面调节器15h与激光腔10之间的光路上配置有作为输出耦合镜的分束器15g。分束器15g使从窗口10b出射的光的一部分透过，由此容许光在波面调节器15h与窄带化装置14之间往复。分束器15g反射从窗口10b出射的光的另一部分，由此将其作为脉冲激光而朝向曝光装置200输出。
2.3.3被配置于窄带化装置14与激光腔10之间的波面调节器15e
图17示出包含对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的第3变形的激光装置100d。图17相当于从与图13相同的方向观察激光装置100d的图，但是，一部分结构要素的图示被简化或省略。
在图17中，在窄带化装置14与激光腔10之间配置有波面调节器15e。波面调节器15e的结构与参照图15说明的结构相同。利用输出耦合镜15和窄带化装置14构成光谐振器。
2.3.4能够变更形状的光栅53a
图18示出包含对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的第4变形的激光装置100e。图18相当于从与图13相同的方向观察激光装置100e的图，但是，一部分结构要素的图示被简化或省略。
激光装置100e包含窄带化装置14e，窄带化装置14e包含光栅53a。光栅53a的槽的包络面53c的曲率构成为能够通过伸缩部53b的伸缩来变更。光栅53a的槽的包络面53c为柱面，包络面53c的焦点轴与V轴平行。利用输出耦合镜15和窄带化装置14e构成光谐振器。通过对光栅53a的槽的包络面53c的曲率进行变更，脉冲激光的谱线宽度Δλ被变更。光栅53a相当于本公开中的第2致动器。
2.3.5通过相互反向旋转来变更射束扩大率的第1棱镜41和第2棱镜42
图19示出包含对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的第5变形的窄带化装置14f。
第1棱镜41能够通过旋转台412绕与V轴平行的轴旋转。在图2中，通过使第2棱镜42旋转，光入射到光栅53的入射角度被变更，选择波长被变更，与此相对，在图19中，使第1棱镜41和第2棱镜42相互反向旋转。当使第1棱镜41和第2棱镜42相互反向旋转时，光入射到光栅53的入射角度不会大幅变化，但是，基于第1棱镜41和第2棱镜42实现的光的射束扩大率变化。因此，脉冲激光的波长不会大幅变化，但是，脉冲激光的谱线宽度Δλ变化。
通过分别调节第1棱镜41和第2棱镜42的旋转角度，还能够使光入射到光栅53的入射角度以及基于第1棱镜41和第2棱镜42实现的光的射束扩大率双方变化。由此，能够使脉冲激光的波长和谱线宽度Δλ双方变化。旋转台412和422构成本公开中的第1致动器和第2致动器双方。包含这种窄带化装置14f的激光装置也相当于具有第1致动器和第2致动器的本公开的激光装置。
2.3.6通过替换来变更射束扩大率的棱镜47
图20和图21示出包含对谱线宽度Δλ进行变更的光学系统的第6变形的窄带化装置14g。窄带化装置14g包含棱镜43～47。
如图20所示，棱镜43、44、45和46从激光腔10侧朝向光栅53依次被配置。棱镜44改变从棱镜43入射的光的射束宽度和行进方向双方并使其入射到棱镜45。
棱镜44和棱镜47被配置于单轴台48。如图21所示，棱镜47能够代替棱镜44而配置于光谐振器的光路上。棱镜47与棱镜44同样地改变从棱镜43入射的光的行进方向并使其入射到棱镜45。但是，棱镜47与棱镜44的不同之处在于射束宽度的扩大率。例如，棱镜47也可以不扩大从棱镜43入射的光的射束宽度而使其入射到棱镜45。
通过替换棱镜47和棱镜44，从棱镜46入射到光栅53的光的入射角度不会大幅变化，但是，从棱镜46入射到光栅53的光的射束宽度变化。即，扩束器40中的射束宽度的扩大率变化。因此，在棱镜47和棱镜44的替换前后，脉冲激光的波长不会大幅变化，但是，脉冲激光的谱线宽度Δλ变化。单轴台48相当于本公开中的第2致动器。
2.4激光控制处理器130进行的谱线宽度控制和波长控制
图22是示出激光控制处理器130进行的谱线宽度控制和波长控制的处理步骤的流程图。图22和后述的图23～图25例示了如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的处理。
在S100中，激光控制处理器130读入从曝光控制处理器210接收到的控制参数的数据。激光控制处理器130读入的数据包含照射到被照射物的1个部位的脉冲激光的照射脉冲数N以及最短波长λS和最长波长λL的组合。最短波长λS和最长波长λL的组合是本公开中的指定最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS的数据的一例。
或者，激光控制处理器130也可以代替最短波长λS和最长波长λL的组合而读入最短波长λS和差λL-λS的组合、最长波长λL和差λL-λS的组合、以及平均波长(λS+λL)/2和差λL-λS的组合中的任意一方。
在S110中，激光控制处理器130通过以下的式子计算波长偏移量δλ。
δλ＝(λL-λS)/(N-1)
在S120中，激光控制处理器130对谱线宽度Δλ进行控制。参照图23～图25在后面叙述S120的详细情况。
S130～S200是对旋转台422进行控制以使振荡波长在最短波长λS与最长波长λL之间按照每照射脉冲数N而周期性地变化的处理。在S130中，激光控制处理器130将脉冲编号n的值设置成1。
在S140中，激光控制处理器130通过以下的式子计算目标波长λt。
λt＝λS+(n-1)·δλ
如果脉冲编号n的值为1，则目标波长λt成为与最短波长λS相同的值，每当脉冲编号n的值增大1时，对目标波长λt加上波长偏移量δλ。
在S150中，激光控制处理器130根据目标波长λt对旋转台422进行控制。通过对旋转台422进行控制，第2棱镜42旋转，基于窄带化装置14的选择波长变化。
在S160中，激光控制处理器130判定是否进行了激光振荡。根据从检测器17接收的数据来判定是否进行了激光振荡。或者，也可以通过是否对脉冲功率模块13发送了振荡触发信号来进行判定。
在S170中，激光控制处理器130判定脉冲编号n的值是否为照射脉冲数N以上。在脉冲编号n的值小于照射脉冲数N的情况下(S170：否)，激光控制处理器130使处理进入S180。在脉冲编号n的值为照射脉冲数N以上的情况下(S170：是)，激光控制处理器130使处理进入S190。
在S180中，激光控制处理器130对脉冲编号n的值加上1，对n的值进行更新。在S180之后，激光控制处理器130使处理返回S140。
在S190中，激光控制处理器130判定是否结束波长控制。在不结束波长控制的情况下(S190：否)，激光控制处理器130使处理进入S200。在结束波长控制的情况下(S190：是)，激光控制处理器130结束本流程图的处理。
在S200中，激光控制处理器130判定是否变更控制参数。在不变更控制参数的情况下(S200：否)，激光控制处理器130使处理返回S130。在S130中使脉冲编号n返回1而反复进行上述的动作，由此，波长呈锯齿波状变化。在变更控制参数的情况下(S200：是)，激光控制处理器130使处理返回S100。
2.5谱线宽度Δλ的控制
图23是示出第1实施方式中的谱线宽度Δλ的控制的处理步骤的流程图。图23所示的处理相当于图22的S120的子例程。
在S121中，激光控制处理器130将目标最小谱线宽度Δλmin决定为通过以下的式子计算的值。目标最小谱线宽度Δλmin是谱线宽度控制的下限值，是本公开中的目标谱线宽度的一例。
Δλmin＝Dmin·(λL-λS)/(N-1)
Dmin是系数，优选为1以上。关于Dmin的范围，参照图34、图35、图44等在后面叙述。目标最小谱线宽度Δλmin相当于对移动累计谱波形中的峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)乘以系数Dmin而得到的值。因此，以峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，设定目标最小谱线宽度Δλmin。在图23中，也可以不设定谱线宽度控制的上限值。
图23示出将波长控制成锯齿波状的情况下的处理，但是，在如图9所示将波长控制成三角波状的情况下，目标最小谱线宽度Δλmin通过以下的式子来计算。
Δλmin＝Dmin·(λL-λS)/(N/2-1)
目标最小谱线宽度Δλmin相当于对移动累计谱波形中的峰间的波长差(λL-λS)/(N/2-1)乘以系数Dmin而得到的值。因此，以峰间的波长差(λL-λS)/(N/2-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，设定目标最小谱线宽度Δλmin。
在如图11所示将波长控制成在周期前半部分和周期后半部分中使波长偏移的三角波状的情况下，目标最小谱线宽度Δλmin通过以下的式子来计算。
Δλmin＝Dmin·(λL-λS)/(N-1)
目标最小谱线宽度Δλmin相当于对移动累计谱波形中的峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)乘以系数Dmin而得到的值。
通过这样决定目标谱线宽度，跟最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS为第1值、且照射脉冲数N为第2值的情况下的目标谱线宽度相比，差λL-λS为比第1值大的第3值、且照射脉冲数N为第2值以下的第4值的情况下的目标谱线宽度成为较大的值。或者，跟最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS为第1值、且照射脉冲数N为第2值的情况下的目标谱线宽度相比，差λL-λS为第1值以上的第3值、且照射脉冲数N为比第2值小的第4值的情况下的目标谱线宽度成为较大的值。
接着S121，在S123中，激光控制处理器130关闭光闸18，开始调整振荡。
在S124中，激光控制处理器130从检测器17接收谱线宽度Δλ的计测数据，根据该计测数据计算谱线宽度Δλ的计测值。
在S125中，激光控制处理器130判定谱线宽度Δλ的计测值是否成为目标最小谱线宽度Δλmin以上。
在谱线宽度Δλ的计测值小于目标最小谱线宽度Δλmin的情况下(S125：否)，激光控制处理器130使处理进入S126。
在S126中，激光控制处理器130对波面调节器15a进行控制，以使谱线宽度Δλ变大。
在S126之后，激光控制处理器130使处理返回S124。
在谱线宽度Δλ的计测值成为目标最小谱线宽度Δλmin以上的情况下(S125：是)，激光控制处理器130使处理进入S129。
在S129中，激光控制处理器130结束调整振荡，打开光闸18。
在S129之后，激光控制处理器130结束本流程图的处理，返回图22所示的处理。
2.6作用
根据第1实施方式，激光装置100a具有对脉冲激光的振荡波长进行调整的旋转台422、对脉冲激光的谱线宽度Δλ进行调整的波面调节器15a、以及激光控制处理器130。激光控制处理器130读入指定照射到被照射物的1个部位的脉冲激光的照射脉冲数N和最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS的数据，决定目标最小谱线宽度Δλmin，根据目标最小谱线宽度Δλmin对波面调节器15a进行控制，对旋转台422进行控制，以使得振荡波长在最短波长λS与最长波长λL之间按照每照射脉冲数N而周期性地变化。
由此，根据照射脉冲数N和最短波长λS与最长波长λL之差λL-λS对谱线宽度Δλ进行控制，能够缓和移动累计谱中的多个急剧的峰。
根据第1实施方式，激光装置100a还具有被配置于脉冲激光的光路上的光闸18。激光控制处理器130决定目标最小谱线宽度Δλmin作为目标谱线宽度，关闭光闸18，对波面调节器15a进行控制以使谱线宽度Δλ逐渐变大，在谱线宽度Δλ的计测值成为目标最小谱线宽度Δλmin以上之后，打开光闸18。
由此，停止对曝光装置200输出脉冲激光，直到得到目标最小谱线宽度Δλmin以上的脉冲激光为止，在能够输出目标最小谱线宽度Δλmin以上的脉冲激光后，能够将其输出到曝光装置200。
根据第1实施方式，脉冲激光的每照射脉冲数N的移动累计谱波形包含多个峰，激光控制处理器130以峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，决定目标最小谱线宽度Δλmin。
由此，能够根据峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)，将目标最小谱线宽度Δλmin决定为适当的值。
关于其他方面，第1实施方式与比较例相同。
3.设定目标最大谱线宽度Δλmax的激光装置100a
3.1结构和动作
图24是示出第2实施方式中的谱线宽度Δλ的控制的处理步骤的流程图。图24所示的处理相当于图22的S120的子例程。第2实施方式的激光装置100a的结构与第1实施方式相同，除了谱线宽度Δλ的控制以外，第2实施方式的激光装置100a的动作与第1实施方式相同。
S121的处理与第1实施方式中对应的处理相同。
接着S121，在S122a中，激光控制处理器130将目标最大谱线宽度Δλmax决定为通过以下的式子计算的值。目标最大谱线宽度Δλmax是谱线宽度控制的上限值，是本公开中的目标谱线宽度的一例。
Δλmax＝Dmax·(λL-λS)/(N-1)
Dmax是系数，优选为2.5以下。关于Dmax的范围，参照图34、图35、图44等在后面叙述。目标最大谱线宽度Δλmax相当于对移动累计谱波形中的峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)乘以系数Dmax而得到的值。因此，以使峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，设定目标最大谱线宽度Δλmax。
图24示出将波长控制成锯齿波状的情况下的处理，但是，在如图9所示将波长控制成三角波状的情况下，目标最大谱线宽度Δλmax通过以下的式子来计算。
Δλmax＝Dmax·(λL-λS)/(N/2-1)
即，以使峰间的波长差(λL-λS)/(N/2-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，设定目标最大谱线宽度Δλmax。
在如图11所示将波长控制成在周期前半部分和周期后半部分中使波长偏移的三角波状的情况下，目标最大谱线宽度Δλmax通过以下的式子来计算。
Δλmax＝Dmax·(λL-λS)/(N-1)
S122a之后的S123～S126的处理与第1实施方式中对应的处理相同。在S125的判定为“是”的情况下，激光控制处理器130使处理进入S127a。
在S127a中，激光控制处理器130判定谱线宽度Δλ的计测值是否为目标最大谱线宽度Δλmax以下。
在谱线宽度Δλ的计测值大于目标最大谱线宽度Δλmax的情况下(S127a：否)，激光控制处理器130使处理进入S128a。
在S128a中，激光控制处理器130对波面调节器15a进行控制，以使谱线宽度Δλ变小。
在S128a之后，激光控制处理器130使处理返回S124。
在谱线宽度Δλ的计测值为目标最大谱线宽度Δλmax以下的情况下(S127a：是)，激光控制处理器130使处理进入S129。
S129的处理与第1实施方式中对应的处理相同。
在S129之后，激光控制处理器130结束本流程图的处理，返回图22所示的处理。
3.2作用
根据第2实施方式，能够将谱宽度控制在目标最小谱线宽度Δλmin与目标最大谱线宽度Δλmax之间。
关于其他方面，第2实施方式与第1实施方式相同。
4.将谱线宽度Δλ控制在容许范围内的激光装置100a
4.1结构和动作
图25是示出第3实施方式中的谱线宽度Δλ的控制的处理步骤的流程图。图25所示的处理相当于图22的S120的子例程。第3实施方式的激光装置100a的结构与第1实施方式相同，除了谱线宽度Δλ的控制以外，第3实施方式的激光装置100a的动作与第1实施方式相同。
在S121b中，激光控制处理器130将目标谱线宽度Δλt决定为通过以下的式子计算的值。
Δλt＝D·(λL-λS)/(N-1)
D是系数，优选为1以上且2.5以下。关于D的范围，参照图34、图35、图44等在后面叙述。目标谱线宽度Δλt相当于对移动累计谱波形中的峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)乘以系数D而得到的值。因此，以峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，设定目标谱线宽度Δλt。
图25示出将波长控制成锯齿波状的情况下的处理，但是，在如图9所示将波长控制成三角波状的情况下，目标谱线宽度Δλt通过以下的式子来计算。
Δλt＝D·(λL-λS)/(N/2-1)
即，以峰间的波长差(λL-λS)/(N/2-1)变大时谱线宽度Δλ变大的方式，设定目标谱线宽度Δλt。
在如图11所示将波长控制成在周期前半部分和周期后半部分中使波长偏移的三角波状的情况下，目标谱线宽度Δλt通过以下的式子来计算。
Δλt＝D·(λL-λS)/(N-1)
S121b之后的S123和S124的处理与第1实施方式中对应的处理相同。
接着S124，在S125b中，激光控制处理器130通过以下的式子判定谱线宽度Δλ的计测值是否成为容许范围的下限值以上。
Δλ≥Δλt-Δλerror
Δλerror是容许误差，通过从目标谱线宽度Δλt减去容许误差Δλerror，得到容许范围的下限值。
在谱线宽度Δλ的计测值小于容许范围的下限值的情况下(S125b：否)，激光控制处理器130使处理进入S126。
S126的处理与第1实施方式中对应的处理相同。
在S126之后，激光控制处理器130使处理返回S124。
在谱线宽度Δλ的计测值成为容许范围的下限值以上的情况下(S125b：是)，激光控制处理器130使处理进入S127b。
在S127b中，激光控制处理器130通过以下的式子判定谱线宽度Δλ的计测值是否为容许范围的上限值以下。
Δλ≤Δλt+Δλerror
通过对目标谱线宽度Δλt加上容许误差Δλerror，得到容许范围的上限值。
在谱线宽度Δλ的计测值大于容许范围的上限值的情况下(S127b：否)，激光控制处理器130使处理进入S128a。
在S128a中，激光控制处理器130对波面调节器15a进行控制，以使谱线宽度Δλ变小。
在S128a之后，激光控制处理器130使处理返回S124。
在谱线宽度Δλ的计测值为容许范围的上限值以下的情况下(S127b：是)，激光控制处理器130使处理进入S129。
S129的处理与第1实施方式中对应的处理相同。
在S129之后，激光控制处理器130结束本流程图的处理，返回图22所示的处理。
4.2作用
根据第3实施方式，能够将谱线宽度Δλ控制在以目标谱线宽度Δλt为中心而由容许误差Δλerror规定的容许范围内。
关于其他方面，第3实施方式与第1实施方式相同。
5.基于谱线宽度Δλ的控制而实现的移动累计谱波形的变化
5.1将波长控制成锯齿波状的情况
图26～图33示出如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的移动累计谱波形。在图26～图33中，横轴示出波长，纵轴示出光强度。在图26～图33中，均将照射脉冲数N设为30，将最短波长λS与最长波长λL的波长差设为10pm。在图26～图33中，谱线宽度Δλ彼此不同。在图26中，谱线宽度Δλ为0.2pm，在图27中，谱线宽度Δλ为0.3pm，在图28中，谱线宽度Δλ为0.4pm，在图29中，谱线宽度Δλ为0.5pm，在图30中，谱线宽度Δλ为0.6pm，在图31中，谱线宽度Δλ为0.8pm，在图32中，谱线宽度Δλ为1.0pm，在图33中，谱线宽度Δλ为1.2pm。谱线宽度Δλ是半值全宽。
如图26～图28所示，谱线宽度Δλ越小，则在移动累计谱波形中与各脉冲对应的峰成为越急剧的形状。相反地，谱线宽度Δλ越大，则在移动累计谱波形中与各脉冲对应的峰的急剧度越被缓和。
在图26～图28中，分别示出平顶区域的最大强度Imax和最小强度Imin。平顶区域是最短波长λS与最长波长λL之间的波长区域，意味着移动累计谱波形视为平顶形状的波长区域。平顶区域的最大强度Imax是移动累计谱波形中的从最短波长λS到最长波长λL为止的波长区域中的光强度的最大值。平顶区域的最小强度Imin是移动累计谱波形中的从与λS+Δλ相当的波长到与λL-Δλ相当的波长为止的波长区域中的光强度的最小值。
如图29～图33所示，当进一步增大谱线宽度Δλ时，移动累计谱波形中的平均波长附近的波长区域成为大致平坦的形状。但是，伴随着谱线宽度Δλ的增大，移动累计谱波形中的最短波长λS附近和最长波长λL附近的波长区域中的倾斜缓和，有时不能说是优选的平顶形状。
在图29～图33中分别示出平顶区域的最大强度Imax和最小强度Imin2。平顶区域的最小强度Imin2是移动累计谱波形中的从最短波长λS到最长波长λL为止的波长区域中的光强度的最小值。
在图26～图28中省略最小强度Imin2的图示。在图29～图33中省略最小强度Imin的图示。
图34是示出如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的谱线宽度Δλ与光强度比Imin/Imax之间的关系的曲线图。图34的横轴除了示出谱线宽度Δλ以外，还示出被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))。被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))是谱线宽度Δλ除以峰间的波长差(λL-λS)/(N-1)而得到的参数。
光强度比Imin/Imax越高，则移动累计谱波形的急剧度越被缓和。为了得到稳定的曝光性能，优选光强度比Imin/Imax为0.71以上，更加优选为0.90以上。
根据图34，为了使光强度比Imin/Imax为0.71以上，优选被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))为1以上。为了使光强度比Imin/Imax为0.90以上，优选被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))为1.2以上。
图35是示出如图7所示将波长控制成锯齿波状的情况下的谱线宽度Δλ与光强度比Imin2/Imax之间的关系的曲线图。图35的横轴除了示出谱线宽度Δλ以外，还示出被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))。
光强度比Imin2/Imax越高，则不仅在移动累计谱波形中与各脉冲对应的峰的急剧度被缓和，移动累计谱波形中的最短波长λS附近和最长波长λL附近的波长区域中的倾斜也陡峭，成为优选的平顶形状。为了得到稳定的曝光性能，优选光强度比Imin2/Imax为0.71以上。
根据图35，为了使光强度比Imin2/Imax为0.71以上，优选被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))为1以上且2.5以下。
根据被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N-1))的优选范围决定上述的系数Dmin、Dmax和D，能够决定目标最小谱线宽度Δλmin、目标最大谱线宽度Δλmax和目标谱线宽度Δλt。
5.2将波长控制成三角波状的情况
图36～图43示出如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的移动累计谱波形。在图36～图43中，横轴示出波长，纵轴示出光强度。在图36～图43中，均将照射脉冲数N设为30，将最短波长λS与最长波长λL的波长差设为5pm。在图36～图43中，谱线宽度Δλ彼此不同。在图36中，谱线宽度Δλ为0.2pm，在图37中，谱线宽度Δλ为0.3pm，在图38中，谱线宽度Δλ为0.4pm，在图39中，谱线宽度Δλ为0.5pm，在图40中，谱线宽度Δλ为0.6pm，在图41中，谱线宽度Δλ为0.8pm，在图42中，谱线宽度Δλ为1.0pm，在图43中，谱线宽度Δλ为1.2pm。
如图36～图38所示，谱线宽度Δλ越小，则在移动累计谱波形中与各脉冲对应的峰成为越急剧的形状。相反地，谱线宽度Δλ越大，则在移动累计谱波形中与各脉冲对应的峰的急剧度越被缓和。
在图36～图38中，分别示出平顶区域的最大强度Imax和最小强度Imin。在图39～图43中省略最大强度Imax和最小强度Imin的图示。
如图39～图43所示，当进一步增大谱线宽度Δλ时，移动累计谱波形中的平均波长附近的波长区域成为大致平坦的形状。但是，伴随着谱线宽度Δλ的增大，移动累计谱波形中的最短波长λS附近和最长波长λL附近的波长区域中的倾斜缓和，有时不能说是优选的平顶形状。
图44是示出如图9所示将波长控制成三角波状的情况下的谱线宽度Δλ与光强度比Imin/Imax之间的关系的曲线图。图44的横轴除了示出谱线宽度Δλ以外，还示出被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N/2-1))。被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N/2-1))是谱线宽度Δλ除以峰间的波长差(λL-λS)/(N/2-1)而得到的参数。
为了得到稳定的曝光性能，优选光强度比Imin/Imax为0.71以上，更加优选为0.90以上。
为了使光强度比Imin/Imax为0.71以上，优选被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N/2-1))为1以上。为了使光强度比Imin/Imax为0.90以上，优选被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N/2-1))为1.2以上。
将波长控制成三角波状的情况下的谱线宽度Δλ与光强度比Imin2/Imax之间的关系没有图示，但是，与参照图35说明的情况同样，优选被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N/2-1))为2.5以下。
根据被归一化的谱线宽度Δλ/((λL-λS)/(N/2-1))的优选范围决定上述的系数Dmin、Dmax和D，能够决定目标最小谱线宽度Δλmin、目标最大谱线宽度Δλmax和目标谱线宽度Δλt。
6.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本公开的实施方式进行使用。
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”、“有”、“具有”、“具备”等用语应该解释为“不将被记载的结构要素以外的结构要素的存在除外”。此外，修饰词“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 (20)

1.一种激光装置，其具有：
第1致动器，其对脉冲激光的振荡波长进行调整；
第2致动器，其对所述脉冲激光的谱线宽度进行调整；以及
处理器，
所述处理器读入指定照射到被照射物的1个部位的所述脉冲激光的照射脉冲数和最短波长与最长波长之差的数据，决定目标谱线宽度，
所述处理器根据所述目标谱线宽度对所述第2致动器进行控制，
所述处理器对所述第1致动器进行控制，以使得所述振荡波长在所述最短波长与所述最长波长之间按照每所述照射脉冲数周期性地发生变化。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述激光装置还具有被配置于所述脉冲激光的光路上的光闸，
所述处理器决定目标最小谱线宽度作为所述目标谱线宽度，
所述处理器关闭所述光闸，对所述第2致动器进行控制以使得所述谱线宽度逐渐变大，在所述谱线宽度的计测值成为所述目标最小谱线宽度以上之后，打开所述光闸。
3.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述激光装置还具有被配置于所述脉冲激光的光路上的光闸，
所述处理器决定目标最小谱线宽度和目标最大谱线宽度作为所述目标谱线宽度，
所述处理器关闭所述光闸，对所述第2致动器进行控制以使得所述谱线宽度发生变化，在所述谱线宽度的计测值成为所述目标最小谱线宽度以上且所述目标最大谱线宽度以下之后，打开所述光闸。
4.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以如下方式决定所述目标谱线宽度：与所述差为第1值、且所述照射脉冲数为第2值的情况下的所述目标谱线宽度相比，所述差为比所述第1值大的第3值、且所述照射脉冲数为所述第2值以下的第4值的情况下的所述目标谱线宽度成为较大的值。
5.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以如下方式决定所述目标谱线宽度：与所述差为第1值、且所述照射脉冲数为第2值的情况下的所述目标谱线宽度相比，所述差为所述第1值以上的第3值、且所述照射脉冲数为比所述第2值小的第4值的情况下的所述目标谱线宽度成为较大的值。
6.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述脉冲激光的每所述照射脉冲数的移动累计谱波形包含多个峰，
所述处理器以所述峰间的波长差变大时所述谱线宽度变大的方式，决定所述目标谱线宽度。
7.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以用从所述照射脉冲数减去1后的值去除所述差而得到的值变大时所述谱线宽度变大的方式，决定所述目标谱线宽度。
8.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以用所述照射脉冲数除以2并减去1后的值去除所述差而得到的值变大时所述谱线宽度变大的方式，决定所述目标谱线宽度。
9.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述脉冲激光的每所述照射脉冲数的移动累计谱波形中的平顶区域的最小强度除以所述平顶区域的最大强度而得到的光强度比成为0.71以上的方式，决定所述目标谱线宽度。
10.根据权利要求9所述的激光装置，其中，
所述最小强度是所述移动累计谱波形中的、从对所述最短波长加上所述谱线宽度而得到的值到从所述最长波长减去所述谱线宽度而得到的值为止的波长区域中的光强度的最小值。
11.根据权利要求9所述的激光装置，其中，
所述最小强度是所述移动累计谱波形中的从所述最短波长到所述最长波长为止的波长区域中的光强度的最小值。
12.根据权利要求9所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述光强度比成为0.90以上的方式，决定所述目标谱线宽度。
13.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述脉冲激光的每所述照射脉冲数的移动累计谱波形包含多个峰，
所述处理器以使所述谱线宽度除以所述峰间的波长差而得到的参数成为1以上的方式，决定所述目标谱线宽度。
14.根据权利要求13所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述参数成为2.5以下的方式，决定所述目标谱线宽度。
15.根据权利要求13所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述参数成为1.2以上的方式，决定所述目标谱线宽度。
16.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述谱线宽度除以如下的值而得到的参数成为1以上的方式，决定所述目标谱线宽度，其中该值是用从所述照射脉冲数减去1后的值去除所述差而得到的值。
17.根据权利要求16所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述参数成为2.5以下的方式，决定所述目标谱线宽度。
18.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述谱线宽度除以如下的值而得到的参数成为1以上的方式，决定所述目标谱线宽度，其中该值是用所述照射脉冲数除以2并减去1后的值去除所述差而得到的值。
19.根据权利要求18所述的激光装置，其中，
所述处理器以使所述参数成为2.5以下的方式，决定所述目标谱线宽度。
20.一种电子器件的制造方法，其包含以下步骤：
通过激光装置生成脉冲激光，
将所述脉冲激光输出到曝光装置，
在所述曝光装置内在感光基板上曝光所述脉冲激光，以制造所述电子器件，
所述激光装置具有：
第1致动器，其对所述脉冲激光的振荡波长进行调整；
第2致动器，其对所述脉冲激光的谱线宽度进行调整；以及
处理器，
所述处理器读入指定照射到被照射物的1个部位的所述脉冲激光的照射脉冲数和最短波长与最长波长之差的数据，决定目标谱线宽度，
所述处理器根据所述目标谱线宽度对所述第2致动器进行控制，
所述处理器对所述第1致动器进行控制，以使得所述振荡波长在所述最短波长与所述最长波长之间按照每所述照射脉冲数周期性地发生变化。
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