CN117099274A - 波长计测装置、窄带化激光装置和电子器件的制造方法 - Google Patents

波长计测装置、窄带化激光装置和电子器件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117099274A
CN117099274A CN202180096739.5A CN202180096739A CN117099274A CN 117099274 A CN117099274 A CN 117099274A CN 202180096739 A CN202180096739 A CN 202180096739A CN 117099274 A CN117099274 A CN 117099274A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
measurement
range
measurement range
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180096739.5A
Other languages
English (en)
Inventor
山中琢磨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gigaphoton Inc
Original Assignee
Gigaphoton Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gigaphoton Inc filed Critical Gigaphoton Inc
Publication of CN117099274A publication Critical patent/CN117099274A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/136—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/137—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity for stabilising of frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/45—Interferometric spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/027—Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G01J9/02—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods
    • G01J9/0246—Measuring optical wavelength
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025—Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08086—Multiple-wavelength emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1305—Feedback control systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J2003/003—Comparing spectra of two light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
    • H01S3/08009—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10069—Memorized or pre-programmed characteristics, e.g. look-up table [LUT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

波长计测装置具有：第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；第2分光器，其具有比第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及处理器，其读出第1分光器的第1计测范围的数据，根据第1计测范围的数据设定第2分光器的第2计测范围，读出第2计测范围的数据，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的中心波长。

Description

波长计测装置、窄带化激光装置和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及波长计测装置、窄带化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2002/167975号说明书
专利文献2：日本特开平05-007031号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2019/033133号说明书
发明内容
本公开的1个观点的波长计测装置具有：第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；第2分光器，其具有比第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及处理器，其读出第1分光器的第1计测范围的数据，根据第1计测范围的数据设定第2分光器的第2计测范围，读出第2计测范围的数据，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的中心波长。
本公开的1个观点的窄带化激光装置具有：激光振荡器，其构成为输出脉冲激光；窄带化光学系统，其被配置于激光振荡器；致动器，其使窄带化光学系统的选择波长发生变化；第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；第2分光器，其具有比第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及处理器，其根据从外部装置接收到的波长指令值设定目标波长，读出第1分光器的第1计测范围的数据，根据第1计测范围的数据设定第2分光器的第2计测范围，读出第2计测范围的数据，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的中心波长，根据目标波长和中心波长对致动器进行控制。
本公开的1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：通过窄带化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，窄带化激光装置具有：激光振荡器，其构成为输出脉冲激光；窄带化光学系统，其被配置于激光振荡器；致动器，其使窄带化光学系统的选择波长发生变化；第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；第2分光器，其具有比第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及处理器，其根据从曝光装置接收到的波长指令值设定目标波长，读出第1分光器的第1计测范围的数据，根据第1计测范围的数据设定第2分光器的第2计测范围，读出第2计测范围的数据，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的中心波长，根据目标波长和中心波长对致动器进行控制。
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概略地示出比较例中的曝光系统的结构。
图2示意地示出比较例的窄带化激光装置的结构。
图3是示出比较例中的粗略标准具分光器和精细标准具分光器的波长计测范围的曲线图。
图4是示出比较例中的波长变化的例子的曲线图。
图5是放大了图3的一部分的曲线图。
图6是示出本公开的实施方式中的粗略标准具分光器和精细标准具分光器的波长计测范围的曲线图。
图7是示出实施方式中的波长变化的例子的曲线图。
图8是放大了图6的一部分的曲线图。
图9示意地示出实施方式的窄带化激光装置的结构。
图10是示出实施方式中的激光控制处理器的处理的流程图。
图11是示出在实施方式中在进行了事先振荡时检测粗略标准具分光器的干涉条纹而得到的第1计测波形的例子的曲线图。
图12是示出在实施方式中在进行了事先振荡时检测精细标准具分光器的干涉条纹而得到的第2计测波形的例子的曲线图。
图13示出计算干涉条纹的半径的方法的一例。
图14是示出实施方式中的事先振荡的处理的详细情况的流程图。
图15是示出实施方式中的调整振荡的处理的详细情况的流程图。
图16是示出实施方式中的调整振荡的处理的详细情况的流程图。
图17是示出在实施方式中在进行波长计测时检测粗略标准具分光器的干涉条纹而得到的第1计测波形的例子的曲线图。
图18是示出在实施方式中在进行波长计测时检测精细标准具分光器的干涉条纹而得到的第2计测波形的例子的曲线图。
图19是示出实施方式中的波长计测的处理的详细情况的流程图。
具体实施方式
<内容>
1.比较例
1.1曝光装置100的结构
1.2曝光装置100的动作
1.3窄带化激光装置1的结构
1.3.1激光振荡器20
1.3.2监视器模块16
1.3.3光闸26
1.3.4各种处理装置
1.4窄带化激光装置1的动作
1.4.1激光控制处理器30
1.4.2激光振荡器20
1.4.3监视器模块16
1.4.4波长控制处理器50
1.5比较例的课题
2.根据第1计测范围的数据设定第2计测范围的窄带化激光装置1a
2.1概要
2.2结构
2.3动作
2.3.1整体的流程
2.3.2事先振荡的详细情况
2.3.3调整振荡的详细情况
2.3.4波长计测的详细情况
2.4作用
3.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，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
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。
曝光系统包含窄带化激光装置1和曝光装置100。曝光装置100是本公开中的外部装置的一例。窄带化激光装置1包含激光控制处理器30。激光控制处理器30是包含存储有控制程序的存储器132以及执行控制程序的CPU(central processing unit：中央处理单元)131的处理装置。激光控制处理器30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。激光控制处理器30相当于本公开中的处理器。窄带化激光装置1构成为朝向曝光装置100输出脉冲激光。
1.1曝光装置100的结构
曝光装置100包含照明光学系统101、投影光学系统102和曝光控制处理器110。
照明光学系统101通过从窄带化激光装置1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102对透过掩模版后的脉冲激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。工件是被涂布有抗蚀剂膜的半导体晶片等感光基板。
曝光控制处理器110是包含存储有控制程序的存储器112以及执行控制程序的CPU111的处理装置。曝光控制处理器110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。曝光控制处理器110对曝光装置100的控制进行总括，并且在与激光控制处理器30之间发送接收各种数据和各种信号。
1.2曝光装置100的动作
曝光控制处理器110将成为目标波长的波长指令值的数据、目标脉冲能量的设定值的数据和触发信号发送到激光控制处理器30。激光控制处理器30按照这些数据和信号对窄带化激光装置1进行控制。
曝光控制处理器110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对工件进行曝光。
通过这种曝光工序在半导体晶片上转印掩模版图案。然后，经过多个工序，由此能够制造电子器件。
1.3窄带化激光装置1的结构
图2示意地示出比较例的窄带化激光装置1的结构。窄带化激光装置1包含激光振荡器20、电源12、监视器模块16、激光控制处理器30和波长控制处理器50。窄带化激光装置1能够与曝光装置100连接。监视器模块16、激光控制处理器30和波长控制处理器50构成本公开中的波长计测装置。
1.3.1激光振荡器20
激光振荡器20包含激光腔10、放电电极11a、窄带化模块14、输出耦合镜15和光闸26。
窄带化模块14和输出耦合镜15构成激光谐振器。激光腔10被配置于激光谐振器的光路上。在激光腔10的两端设置有窗口10a和10b。在激光腔10内部配置有放电电极11a和与其成对的未图示的放电电极。未图示的放电电极位于在与纸面垂直的V轴方向上与放电电极11a重叠的位置。在激光腔10中例如封入有激光气体，该激光气体包含作为稀有气体的氩气或氪气、作为卤素气体的氟气、作为缓冲气体的氖气等。
电源12包含开关13，并且与放电电极11a和未图示的充电器连接。
窄带化模块14包含多个棱镜14a和14b以及光栅14c。棱镜14b被旋转台14e支承。旋转台14e构成为按照从波长驱动器51输出的驱动信号使棱镜14b绕与V轴平行的轴旋转。通过旋转台14e使棱镜14b旋转，由此，窄带化模块14的选择波长发生变化。窄带化模块14相当于本公开中的窄带化光学系统，旋转台14e相当于本公开中的致动器。
输出耦合镜15的1个面被利用部分反射膜涂敷。
1.3.2监视器模块16
监视器模块16被配置于输出耦合镜15与曝光装置100之间的脉冲激光的光路上。监视器模块16包含分束器16a、16b和17a、能量传感器16c、高反射镜17b、粗略标准具分光器18以及精细标准具分光器19。粗略标准具分光器18相当于本公开中的第1分光器，精细标准具分光器19相当于本公开中的第2分光器。
分束器16a位于从输出耦合镜15输出的脉冲激光的光路上。分束器16a构成为使从输出耦合镜15输出的脉冲激光的一部分朝向曝光装置100以高透射率透过，并且使另外一部分反射。分束器16b位于被分束器16a反射后的脉冲激光的光路上。能量传感器16c位于被分束器16b反射后的脉冲激光的光路上。
分束器17a位于透过分束器16b后的脉冲激光的光路上。高反射镜17b位于被分束器17a反射后的脉冲激光的光路上。
粗略标准具分光器18被配置于透过分束器17a后的脉冲激光的光路上。粗略标准具分光器18包含扩散板18a、标准具18b、聚光透镜18c和线传感器18d。
扩散板18a位于透过分束器17a后的脉冲激光的光路上。扩散板18a构成为在表面具有多个凹凸，使脉冲激光透过并且使其扩散。
标准具18b位于透过扩散板18a后的脉冲激光的光路上。标准具18b包含2枚部分反射镜。2枚部分反射镜具有规定距离的气隙而对置，隔着间隔件被贴合。
聚光透镜18c位于透过标准具18b后的脉冲激光的光路上。
线传感器18d位于透过聚光透镜18c后的脉冲激光的光路上，且位于聚光透镜18c的焦点面。线传感器18d接收由标准具18b和聚光透镜18c形成的干涉条纹。干涉条纹是脉冲激光的干涉图案，具有同心圆状的形状，距该同心圆的中心的距离的平方与波长的变化成比例。
线传感器18d是包含一维排列的多个受光元件的光分布传感器。或者，也可以代替线传感器18d而使用包含二维排列的多个受光元件的图像传感器作为光分布传感器。将受光元件分别称为通道。根据在各通道中被检测到的光强度得到干涉条纹的光强度分布。
精细标准具分光器19被配置于被高反射镜17b反射后的脉冲激光的光路上。精细标准具分光器19包含扩散板19a、标准具19b、聚光透镜19c和线传感器19d。这些结构与粗略标准具分光器18中包含的扩散板18a、标准具18b、聚光透镜18c和线传感器18d分别相同。但是，标准具19b具有比标准具18b小的自由光谱范围。自由光谱范围在后面叙述。此外，聚光透镜19c具有比聚光透镜18c长的焦距。
1.3.3光闸26
光闸26被配置于监视器模块16与曝光装置100之间的脉冲激光的光路上。光闸26构成为能够切换为第1状态和第2状态，该第1状态是使从激光振荡器20输出的脉冲激光朝向曝光装置100通过的状态，该第2状态是遮断脉冲激光的状态。将使光闸26成为第1状态的动作称为打开光闸26，将使光闸26成为第2状态的动作称为关闭光闸26。
1.3.4各种处理装置
波长控制处理器50是包含存储有控制程序的存储器61以及执行控制程序的CPU62的处理装置。波长控制处理器50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。
存储器61还存储用于计算脉冲激光的中心波长的各种数据。
在图2中，将激光控制处理器30和波长控制处理器50表示为不同的结构要素，但是，激光控制处理器30也可以兼作为波长控制处理器50。
1.4窄带化激光装置1的动作
1.4.1激光控制处理器30
激光控制处理器30从曝光装置100中包含的曝光控制处理器110接收成为目标波长的波长指令值的数据和目标脉冲能量的设定值的数据以及触发信号。
激光控制处理器30根据目标脉冲能量的设定值，将施加给放电电极11a的施加电压的设定数据发送到电源12。激光控制处理器30将波长指令值的数据发送到波长控制处理器50。此外，激光控制处理器30将基于触发信号的振荡触发信号发送到电源12中包含的开关13。
1.4.2激光振荡器20
开关13在从激光控制处理器30接收振荡触发信号后成为接通状态。在开关13成为接通状态后，电源12根据未图示的充电器所充的电能生成脉冲状的高电压，将该高电压施加给放电电极11a。
在对放电电极11a施加高电压后，在激光腔10的内部产生放电。通过该放电的能量，激光腔10的内部的激光介质被激励而向高能级跃迁。然后，被激励的激光介质向低能级跃迁时，发射与该能级差对应的波长的光。
激光腔10的内部产生的光经由窗口10a和10b向激光腔10外部出射。利用棱镜14a和14b使从激光腔10的窗口10a出射的光的射束宽度扩大，而入射到光栅14c。
从棱镜14a和14b入射到光栅14c的光被光栅14c的多个槽反射，并且向与光的波长对应的方向衍射。
棱镜14a和14b使来自光栅14c的衍射光的射束宽度缩小，并且使该光经由窗口10a返回到激光腔10。
输出耦合镜15使从激光腔10的窗口10b出射的光中的一部分透过并将其输出，使另外一部分反射而经由窗口10b返回到激光腔10的内部。
这样，从激光腔10出射的光在窄带化模块14与输出耦合镜15之间往复，每当通过激光腔10的内部的放电空间时被放大。该光每当在窄带化模块14折返时被窄带化。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。
1.4.3监视器模块16
能量传感器16c检测脉冲激光的脉冲能量，将脉冲能量的数据输出到激光控制处理器30和波长控制处理器50。脉冲能量的数据用于供激光控制处理器30对施加给放电电极11a的施加电压的设定数据进行反馈控制。此外，接收到脉冲能量的数据的时机能够用作波长控制处理器50向粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19输出数据输出触发的时机的基准。
粗略标准具分光器18根据由线传感器18d检测到的脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形。粗略标准具分光器18按照从波长控制处理器50输出的数据输出触发将第1计测波形发送到波长控制处理器50。
精细标准具分光器19根据由线传感器19d检测到的脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形。精细标准具分光器19按照从波长控制处理器50输出的数据输出触发将第2计测波形发送到波长控制处理器50。
第1计测波形和第2计测波形分别也称作条纹波形，示出距构成干涉条纹的同心圆的中心的距离与光强度之间的关系。
1.4.4波长控制处理器50
波长控制处理器50从激光控制处理器30接收成为目标波长的波长指令值。此外，波长控制处理器50使用从粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19分别输出的计测波形计算脉冲激光的中心波长作为计测波长λm。波长控制处理器50根据目标波长和计测波长λm向波长驱动器51输出控制信号，由此对脉冲激光的中心波长进行反馈控制。
1.5比较例的课题
一般而言，关于标准具的干涉条件，在以下的式1中作为干涉条纹的级数m为整数的情况给出。
mλ＝2nd·cosθ…式1
这里，λ是脉冲激光的中心波长，n是构成标准具的2枚部分反射镜间的气隙的折射率，d是2枚部分反射镜间的距离，θ是在2枚部分反射镜间通过的脉冲激光的倾斜角度。
在使中心波长λ变化时，周期性地出现满足式1的干涉条件的中心波长λ。将该周期称为自由光谱范围FSR。
一般而言，标准具的分辨率R用以下的式子表示。
R＝FSR/F
这里，FSR是标准具的自由光谱范围，F是标准具的精细度。
在标准具18b和标准具19b中精细度F大致相同的情况下，自由光谱范围FSR越小，则分辨率R越高。因此，与标准具18b相比，标准具19b能够详细地计测波长变化。
但是，在波长变化与标准具19b的自由光谱范围FSRf的倍数一致的情况下，使用标准具19b检测到的干涉条纹大致相同，因此，仅利用标准具19b的计测结果无法区分是否产生了波长变化。因此，通过与自由光谱范围FSRc大的标准具18b进行组合，能够高精度地计测宽范围的波长变化。
图3是示出比较例中的粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19的波长计测范围的曲线图。图3的横轴是波长。将标准具18b的自由光谱范围FSRc设为500pm，将标准具19b的自由光谱范围FSRf设为10pm。标准具18b的自由光谱范围FSRc相当于本公开中的第1自由光谱范围，标准具19b的自由光谱范围FSRf相当于本公开中的第2自由光谱范围。
图4是示出比较例中的波长变化的例子的曲线图。图4的横轴是波长，纵轴是时间。在从第1波长朝向第2波长的波长变化比标准具19b的自由光谱范围FSRf小的情况下，能够根据精细标准具分光器19的计测结果读取波长变化。
图5是放大了图3的一部分的曲线图。在波长变化比标准具19b的自由光谱范围FSRf大的情况下，无法根据精细标准具分光器19的计测结果来判别干涉条纹的级数，因此，无法读取波长变化。
在从第1波长朝向第2波长的波长变化比标准具18b的自由光谱范围FSRc小的情况下，能够组合粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19的计测结果来计算中心波长λ。但是，在频繁进行波长变化的情况下，有时来不及计算中心波长λ。
在以下说明的实施方式中，根据粗略标准具分光器18的第1计测范围的数据设定精细标准具分光器19的第2计测范围，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的中心波长作为计测波长λm。通过根据第1计测范围的数据设定第2计测范围，准确地设定第2计测范围，通过使用第1计测范围和第2计测范围的数据，减少计算量，使计测波长λm的计测高速化。
2.根据第1计测范围的数据设定第2计测范围的窄带化激光装置1a
2.1概要
图6是示出本公开的实施方式中的粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19的波长计测范围的曲线图。图7是示出实施方式中的波长变化的例子的曲线图。
第1计测范围是粗略标准具分光器18的计测范围中的、与图6和图7所示的第1波长范围相当的计测范围。第1波长范围比标准具18b的自由光谱范围FSRc小、且比标准具19b的自由光谱范围FSRf大。在使脉冲激光的中心波长在第1波长与第2波长之间变化的情况下，第1波长范围包含第1波长和第2波长双方。即，在计测第1波长的情况下和计测第2波长的情况下，第1计测范围被设定为相同的范围。第1波长与第2波长之间的波长差比标准具19b的自由光谱范围FSRf大。
关于其他方面，图6和图7与图3和图4分别相同。
图8是放大了图6的一部分的曲线图。在实施方式中，根据粗略标准具分光器18的第1计测范围的数据设定精细标准具分光器19的第2计测范围。第2计测范围是精细标准具分光器19的计测范围中的、与图8所示的第2波长范围相当的计测范围。
在根据第1计测范围的数据检测到第1波长的情况下，以第2波长范围包含第1波长的方式设定第2计测范围。在根据第1计测范围的数据检测到第2波长的情况下，以第2波长范围包含第2波长的方式设定第2计测范围。即，在计测第1波长的情况下和计测第2波长的情况下，第2计测范围被设定为不同的范围。第2波长范围比标准具19b的自由光谱范围FSRf小。
2.2结构
图9示意地示出实施方式的窄带化激光装置1a的结构。在窄带化激光装置1a中，波长控制处理器50中包含的存储器61存储有确定第1计测范围的数据。第1计测范围通过后述的事先振荡来设定，被存储于存储器61。存储器61除了存储第1计测范围以外，也可以存储基准波长WLC0、基准级数mf0和条纹常数Cf等。
2.3动作
2.3.1整体的流程
图10是示出实施方式中的激光控制处理器30的处理的流程图。也可以代替激光控制处理器30而由波长控制处理器50进行图10所示的处理。
在S1中，激光控制处理器30从曝光控制处理器110接收第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t。这里，说明窄带化激光装置1a以双波长交替进行激光振荡的情况，但是，在以单波长进行激光振荡的情况下也能够应用实施方式。
曝光装置100中的焦距依赖于脉冲激光的波长。进行双波长振荡而入射到曝光装置100的脉冲激光能够在脉冲激光的光路轴的方向上在彼此不同的位置处成像，因此，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。
在S2中，激光控制处理器30对激光振荡器20进行控制，以将目标波长设定为第1波长指令值λ1t与第2波长指令值λ2t之间的值并进行事先振荡。在事先振荡中，激光控制处理器30计算波长计测(S5)用的各种参数。事先振荡的处理的详细情况参照图11～图14在后面叙述。
在S3中，激光控制处理器30对激光振荡器20进行控制，使得一边以第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t切换目标波长一边进行调整振荡。在调整振荡中，激光控制处理器30根据旋转台14e的驱动量D1i和D2i以及被计测的计测波长λm，设定切换了目标波长时的旋转台14e的驱动量D1和D2。调整振荡的处理的详细情况参照图16在后面叙述。在以单波长进行激光振荡的情况下，也可以不进行S3的处理。
在S4中，激光控制处理器30将事先振荡和调整振荡的结束通知给曝光控制处理器110，对激光振荡器20进行控制，以使曝光动作用的激光振荡开始。在曝光动作中，一边以第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t切换目标波长，一边进行激光振荡。
在S5中，激光控制处理器30读出粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19的数据，进行波长计测，计算计测波长λm。波长计测的处理的详细情况参照图17～图19在后面叙述。
在S6中，激光控制处理器30对旋转台14e进行控制，以使计测波长λm接近目标波长。
在S7中，激光控制处理器30判定是否从曝光控制处理器110接收到第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t的变更信息。在接收到第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t的变更信息的情况下(S7：是)，激光控制处理器30使处理返回S2。在未接收到第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t的变更信息的情况下(S7：否)，激光控制处理器30使处理进入S8。
在S8中，激光控制处理器30判定是否更换半导体晶片。在更换半导体晶片的情况下(S8：是)，激光控制处理器30使处理返回S2。在不更换半导体晶片的情况下(S8：否)，激光控制处理器30使处理进入S9。
在S9中，激光控制处理器30判定是否结束曝光动作。在不结束曝光动作的情况下(S9：否)，激光控制处理器30使处理返回S5。在结束曝光动作的情况下(S9：是)，激光控制处理器30结束本流程图的处理。
2.3.2事先振荡的详细情况
图11是示出在实施方式中在进行了事先振荡时检测粗略标准具分光器18的干涉条纹而得到的第1计测波形的例子的曲线图。图11的横轴表示线传感器18d中包含的多个通道，纵轴表示各个通道中的光量。
在事先振荡中，在实际上在曝光中使用的波长附近设定目标波长，进行激光振荡。此外，计算事先振荡中的粗略标准具分光器18的干涉条纹的半径rc0m。将根据干涉条纹的半径rc0m计算的脉冲激光的中心波长设为基准波长WLC0。第1计测范围被设定为以粗略标准具分光器18的干涉条纹的峰值位置为基准的一定宽度。
图12是示出在实施方式中在进行了事先振荡时检测精细标准具分光器19的干涉条纹而得到的第2计测波形的例子的曲线图。图12的横轴表示线传感器19d中包含的多个通道，纵轴表示各个通道中的光量。
在事先振荡中，计算精细标准具分光器19的第1干涉条纹的半径rf0m和第2干涉条纹的半径rf0m-1。第2干涉条纹是级数比第1干涉条纹小1的干涉条纹。
干涉条纹的半径rc0m、rf0m和rf0m-1相当于从干涉条纹的中心ctr到干涉条纹的峰值位置为止的距离。
图13示出计算干涉条纹的半径的方法的一例。将1个干涉条纹中的光量的最大值设为Imax。将从该干涉条纹的中心ctr到在该干涉条纹的外侧呈现半值Imax/2的位置为止的距离设为rout，将从该干涉条纹的中心ctr到在该干涉条纹的内侧呈现半值Imax/2的位置为止的距离设为rin。干涉条纹的半径r的平方r2用以下的式2来计算。
r2＝(rout 2+rin 2)/2…式2
有时将距干涉条纹的中心ctr相当于半径r的距离的位置称为干涉条纹的峰值位置。
图14是示出实施方式中的事先振荡的处理的详细情况的流程图。图14所示的处理相当于图10所示的S2的子例程。
在S201中，激光控制处理器30关闭光闸26。
在S202中，激光控制处理器30将事先振荡的目标波长设定为第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t之间的值。优选事先振荡的目标波长被设定为第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t的平均值。
在S203中，激光控制处理器30对激光振荡器20进行控制，以使基于来自曝光控制处理器110的触发信号的事先振荡开始。
在S204中，激光控制处理器30计算粗略标准具分光器18的干涉条纹的半径rc0m的平方rc0m 2。半径的平方rc0m 2的计算方法也可以是参照图13说明的方法(参照式2)。进而，激光控制处理器30通过以下的式子计算脉冲激光的中心波长作为基准波长WLC0。
WLC0＝λc0+a·rc0m 2
这里，λc0是在式1中将在标准具18b的部分反射镜间通过的脉冲激光的倾斜角度θ设为0时的中心波长λ的值，a是粗略标准具分光器18固有的比例常数。
在S205中，激光控制处理器30以分别包含被计测出的干涉条纹的2个部位的峰值位置的方式设定粗略标准具分光器18的2个第1计测范围(参照图11)。例如，将干涉条纹的峰值位置的前后17个通道的宽度设为第1计测范围。或者，将干涉条纹的峰值位置的前后33个通道的宽度设为第1计测范围。
在S206中，激光控制处理器30计算精细标准具分光器19的干涉条纹的半径rf0m和rf0m-1各自的平方rf0m 2和rf0m-1 2。半径的平方rf0m 2和rf0m-1 2的计算方法也可以是参照图13说明的方法(参照式2)。进而，激光控制处理器30通过以下的式子计算精细标准具分光器19的条纹常数Cf。
Cf＝rf0m 2-rf0m-1 2
在S207中，激光控制处理器30通过以下的式子计算精细标准具分光器19的干涉条纹的基准级数mf0。
mf0＝rf0m 2/Cf
在S208中，激光控制处理器30对激光振荡器20进行控制，以停止事先振荡。
在S209中，激光控制处理器30打开光闸26。
在S209之后，激光控制处理器30结束本流程图的处理，返回图10所示的处理。
2.3.3调整振荡的详细情况
图15和图16是示出实施方式中的调整振荡的处理的详细情况的流程图。图15和图16所示的处理相当于图10所示的S3的子例程。
参照图15，在S301中，激光控制处理器30关闭光闸26。
在S302中，激光控制处理器30对激光振荡器20进行控制，以使基于来自曝光控制处理器110的触发信号的调整振荡开始。
在S303中，激光控制处理器30将目标波长设定为第1波长指令值λ1t，以驱动量D1i驱动旋转台14e。
在S304中，激光控制处理器30读出粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19的数据，进行波长计测，计算计测波长λm。波长计测的处理的详细情况参照图17～图19在后面叙述。
在S305中，激光控制处理器30通过以下的式子计算计测波长λm与目标波长λ1t之间的波长差Δλ1。
Δλ1＝λm-λ1t
在S306中，激光控制处理器30对旋转台14e进行控制，以使计测波长λm接近目标波长λ1t。另外，也可以仅在S306中对旋转台14e进行控制，不进行脉冲激光的输出和波长计测。
在S307中，激光控制处理器30通过以下的式子计算接下来将目标波长设为λ1t时的旋转台14e的驱动量D1i+1。
D1i+1＝D1i+α·Δλ1
这里，α是旋转台14e固有的比例常数。
参照图16，在S308中，激光控制处理器30将目标波长设定为第2波长指令值λ2t，以驱动量D2i驱动旋转台14e。
在S309中，激光控制处理器30读出粗略标准具分光器18和精细标准具分光器19的数据，进行波长计测，计算计测波长λm。波长计测的处理的详细情况参照图17～图19在后面叙述。
在S310中，激光控制处理器30通过以下的式子计算计测波长λm与目标波长λ2t之间的波长差Δλ2。
Δλ2＝λm-λ2t
在S311中，激光控制处理器30对旋转台14e进行控制，以使计测波长λm接近目标波长λ2t。另外，也可以仅在S311中对旋转台14e进行控制，不进行脉冲激光的输出和波长计测。
在S312中，激光控制处理器30通过以下的式子计算接下来将目标波长设为λ2t时的旋转台14e的驱动量D2i+1。
D2i+1＝D2i+α·Δλ2
在S313中，激光控制处理器30对i的值加上1，对i的值进行更新。即，在S307和S312中计算出的接下来的驱动量D1i+1和D2i+1被用作接下来执行S303和S308时的驱动量D1i和D2i。
在S314中，激光控制处理器30判定波长差Δλ1和Δλ2是否在容许范围内。例如，判定波长差Δλ1和Δλ2各自的绝对值是否为规定值以下。在波长差Δλ1和Δλ2不在容许范围内的情况下(S314：否)，激光控制处理器30使处理返回S303。在波长差Δλ1和Δλ2在容许范围内的情况下(S314：是)，激光控制处理器30使处理进入S315。
在S315中，激光控制处理器30对激光振荡器20进行控制，以停止调整振荡。
在S316中，激光控制处理器30将最新的驱动量D1i和D2i分别设定为曝光动作中的驱动量D1和D2。
在S317中，激光控制处理器30打开光闸26。
在S317之后，激光控制处理器30结束本流程图的处理，返回图10所示的处理。
2.3.4波长计测的详细情况
图17是示出在实施方式中在进行波长计测时检测粗略标准具分光器18的干涉条纹而得到的第1计测波形的例子的曲线图。图17的横轴表示线传感器18d中包含的多个通道，纵轴表示各个通道中的光量。在图17中，利用虚线示出进行了事先振荡时的第1计测波形。
在波长计测中，仅读出通过事先振荡而设定的粗略标准具分光器18的第1计测范围的数据。如果在第1计测范围中包含干涉条纹，则能够计算波长计测中的粗略标准具分光器18的干涉条纹的半径rc1m。根据干涉条纹的半径rc1m计算脉冲激光的中心波长WLC1。根据第1计测范围的数据计算的中心波长WLC1相当于本公开中的计算波长。根据表示中心波长WLC1相对于基准波长WLC0的变化的第1变化量ΔWLC设定精细标准具分光器19的第2计测范围。
图18是示出在实施方式中在进行波长计测时检测精细标准具分光器19的干涉条纹而得到的第2计测波形的例子的曲线图。图18的横轴表示线传感器19d中包含的多个通道，纵轴表示各个通道中的光量。在图18中，利用虚线示出进行了事先振荡时的第2计测波形。
在波长计测中，仅读出精细标准具分光器19的第2计测范围的数据。如果在第2计测范围中包含干涉条纹，则能够计算波长计测中的精细标准具分光器19的干涉条纹的半径rf1m。根据干涉条纹的半径rf1m计算脉冲激光的中心波长作为计测波长λm。
图19是示出实施方式中的波长计测的处理的详细情况的流程图。图19所示的处理相当于图10所示的S5、图15所示的S304和图16所示的S309的子例程。
在S501中，激光控制处理器30读出粗略标准具分光器18的第1计测范围的数据，计算脉冲激光的中心波长WLC1。中心波长WLC1的计算方法可以与参照图14说明的基准波长WLC0的计算方法相同。
在S502中，激光控制处理器30通过以下的式子计算表示中心波长WLC1相对于基准波长WLC0的变化的第1变化量ΔWLC。
ΔWLC＝WLC1-WLC0
在S503中，激光控制处理器30通过以下的式子预测第2变化量dmf，该第2变化量dmf表示精细标准具分光器19的干涉条纹的级数相对于基准级数mf0的变化。
dmf＝ΔWLC/FSRf
此外，激光控制处理器30通过以下的式子预测精细标准具分光器19的干涉条纹的级数mf1。
mf1＝mf0+dmf
在S504中，激光控制处理器30通过以下的式子预测精细标准具分光器19的干涉条纹的半径Rf1m。
Rf1m＝(mf1·Cf)1/2
此外，激光控制处理器30通过以下的式子预测精细标准具分光器19的干涉条纹的2个部位的峰值位置Pf1l和Pf1r。
Pf1l＝ctr-Rf1m
Pf1r＝ctr+Rf1m
在S505中，激光控制处理器30以分别包含被预测出的2个部位的峰值位置Pf1l和Pf1r的方式设定精细标准具分光器19的2个第2计测范围。例如，将干涉条纹的峰值位置Pf1l的前后17个通道和峰值位置Pf1r的前后17个通道的宽度设为第2计测范围。或者，将干涉条纹的峰值位置Pf1l的前后33个通道和峰值位置Pf1r的前后33个通道的宽度设为第2计测范围。
在S506中，激光控制处理器30读出精细标准具分光器19的第2计测范围的数据。激光控制处理器30计算精细标准具分光器19的干涉条纹的半径rf1m的平方rf1m 2。半径的平方rf1m 2的计算方法也可以是参照图13说明的方法(参照式2)。进而，激光控制处理器30通过以下的式子计算脉冲激光的中心波长作为计测波长λm。
λm＝λf0+b·rf1m 2
这里，λf0是在式1中将在标准具19b的部分反射镜间通过的脉冲激光的倾斜角度θ设为0时的中心波长λ的值，b是精细标准具分光器19固有的比例常数。
在S506之后，激光控制处理器30结束本流程图的处理，返回图10所示的处理。
2.4作用
(1)根据本公开的实施方式，波长计测装置具有粗略标准具分光器18、精细标准具分光器19和激光控制处理器30。粗略标准具分光器18具有自由光谱范围FSRc，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形。精细标准具分光器19具有比自由光谱范围FSRc小的自由光谱范围FSRf，根据脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形。激光控制处理器30读出粗略标准具分光器18的第1计测范围的数据，根据第1计测范围的数据设定精细标准具分光器19的第2计测范围，读出第2计测范围的数据，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的计测波长λm。
由此，根据第1计测范围的数据设定精细标准具分光器19的第2计测范围，因此，准确地设定精细标准具分光器19的计测范围中的第2计测范围，能够使波长的计测高速化。
(2)根据实施方式，第1计测范围对应于比标准具18b的自由光谱范围FSRc小的波长范围。
由此，能够使波长的计测高速化。
(3)根据实施方式，第2计测范围对应于比标准具19b的自由光谱范围FSRf小的波长范围。
由此，能够使波长的计测高速化。
(4)根据实施方式，激光控制处理器30根据通过事先振荡而生成的第1计测波形设定第1计测范围。
由此，能够准确地设定适合于事先振荡的波长附近的测定的第1计测范围。
(5)根据实施方式，激光控制处理器30在通过事先振荡而生成的第1计测波形的干涉条纹的包含峰值位置的范围内设定第1计测范围。
由此，能够准确地设定第1计测范围。
(6)根据实施方式，激光控制处理器30计算第1变化量ΔWLC，根据第1变化量ΔWLC设定第2计测范围，该第1变化量ΔWLC表示根据第1计测范围的数据计算的中心波长WLC1的变化。
由此，能够准确地设定第2计测范围。
(7)根据实施方式，激光控制处理器30根据通过事先振荡而生成的第1计测波形计算基准波长WLC0，计算中心波长WLC1相对于基准波长WLC0的变化作为第1变化量ΔWLC。
由此，能够准确地计算第1变化量ΔWLC。
(8)根据实施方式，激光控制处理器30根据第1变化量ΔWLC预测第2变化量dmf，根据第2变化量dmf设定第2计测范围，该第2变化量dmf表示由精细标准具分光器19计测的干涉条纹的级数mf1的变化。
由此，能够准确地设定第2计测范围。
(9)根据实施方式，激光控制处理器30根据通过事先振荡而生成的第2计测波形计算精细标准具分光器19的干涉条纹的基准级数mf0，预测由精细标准具分光器19计测的干涉条纹的级数mf1相对于基准级数mf0的变化作为第2变化量dmf。
由此，能够准确地预测第2变化量dmf。
(10)根据实施方式，激光控制处理器30根据第1变化量ΔWLC预测由精细标准具分光器19计测的干涉条纹的级数mf1，根据级数mf1设定第2计测范围。
由此，能够准确地设定第2计测范围。
(11)根据实施方式，激光控制处理器30根据第1变化量ΔWLC预测由精细标准具分光器19计测的干涉条纹的半径Rf1m，根据半径Rf1m设定第2计测范围。
由此，能够准确地设定第2计测范围。
(12)根据实施方式，激光控制处理器30根据第1变化量ΔWLC预测由精细标准具分光器19计测的干涉条纹的峰值位置Pf1l和Pf1r，根据峰值位置Pf1l和Pf1r设定第2计测范围。
由此，能够准确地设定第2计测范围。
(13)根据实施方式，窄带化激光装置1a具有构成为输出脉冲激光的激光振荡器20、被配置于激光振荡器20的窄带化模块14、以及使窄带化模块14的选择波长发生变化的旋转台14e。窄带化激光装置1a还具有粗略标准具分光器18、精细标准具分光器19和激光控制处理器30。粗略标准具分光器18具有自由光谱范围FSRc，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形。精细标准具分光器19具有比自由光谱范围FSRc小的自由光谱范围FSRf，根据脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形。激光控制处理器30根据从曝光装置100接收到的第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t设定目标波长，激光控制处理器30读出粗略标准具分光器18的第1计测范围的数据，根据第1计测范围的数据设定精细标准具分光器19的第2计测范围，读出第2计测范围的数据，根据第1计测范围的数据和第2计测范围的数据计算脉冲激光的计测波长λm，根据目标波长和计测波长λm对旋转台14e进行控制。
由此，根据第1计测范围的数据设定精细标准具分光器19的第2计测范围，因此，能够准确地设定精细标准具分光器19的计测范围中的第2计测范围，使波长的计测高速化。
(14)根据实施方式，激光控制处理器30接收使目标波长在第1波长与第2波长之间变化的第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t，在计测第1波长的情况下和计测第2波长的情况下，将第1计测范围设定为相同的范围，在计测第1波长的情况下和计测第2波长的情况下，将第2计测范围设定为不同的范围。
由此，在计测第1波长的情况下和计测第2波长的情况下将第1计测范围设定为相同的范围，由此，能够固定第1计测范围来计测第1波长和第2波长。
(15)根据实施方式，激光控制处理器30接收使目标波长在第1波长与第2波长之间变化的第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t，第1波长与第2波长之差比标准具18b的自由光谱范围FSRc小、且比标准具19b的自由光谱范围FSRf大。
由此，第1波长与第2波长之差比标准具18b的自由光谱范围FSRc小，因此，即使以比标准具19b的自由光谱范围FSRf大的波长差来切换第1波长和第2波长，也能够利用本公开的波长计测装置实现高速的波长计测。
(16)根据实施方式，激光控制处理器30接收使目标波长在第1波长与第2波长之间变化的第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t，对激光振荡器20进行控制，使得以第1波长和第2波长之间的波长进行事先振荡，根据通过事先振荡而生成的第1计测波形设定第1计测范围。
由此，通过基于第1波长和第2波长之间的波长的事先振荡的数据，能够准确地设定第1计测范围。
(17)根据实施方式，激光控制处理器30接收使目标波长在第1波长与第2波长之间变化的第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t，对激光振荡器20进行控制，使得以第1波长和第2波长之间的波长进行事先振荡，根据通过事先振荡而生成的第1计测波形计算基准波长WLC0，计算第1变化量ΔWLC，根据第1变化量ΔWLC设定第2计测范围，该第1变化量ΔWLC表示根据第1计测范围的数据计算的中心波长WLC1相对于基准波长WLC0的变化。
由此，根据第1波长和第2波长之间的波长的事先振荡的数据计算基准波长WLC0，计算第1变化量ΔWLC，由此，能够准确地设定第2计测范围。
(18)根据实施方式，激光控制处理器30根据通过事先振荡而生成的第2计测波形计算精细标准具分光器19的干涉条纹的基准级数mf0，根据第1变化量ΔWLC预测第2变化量dmf，根据第2变化量dmf设定第2计测范围，该第2变化量dmf表示由精细标准具分光器19计测的干涉条纹的级数mf1相对于基准级数mf0的变化。
由此，根据第1波长和第2波长之间的波长的事先振荡的数据计算基准级数mf0，预测第2变化量dmf，由此，能够准确地设定第2计测范围。
(19)根据实施方式，激光控制处理器30接收使目标波长在第1波长与第2波长之间变化的第1波长指令值λ1t和第2波长指令值λ2t，对激光振荡器20进行控制，使得一边以第1波长和第2波长切换目标波长一边进行调整振荡，根据调整振荡中的旋转台14e的驱动量D1i和D2i以及计测波长λm，设定切换了目标波长时的旋转台14e的驱动量D1和D2。
由此，通过设定切换了目标波长时的旋转台14e的驱动量D1和D2，能够准确地进行第1波长和第2波长的切换。
3.其他
上述的说明不是限制，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)

1.一种波长计测装置，其具有：
第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；
第2分光器，其具有比所述第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据所述脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及
处理器，其读出所述第1分光器的第1计测范围的数据，根据所述第1计测范围的数据设定所述第2分光器的第2计测范围，读出所述第2计测范围的数据，根据所述第1计测范围的数据和所述第2计测范围的数据计算所述脉冲激光的中心波长。
2.根据权利要求1所述的波长计测装置，其中，
所述第1计测范围对应于比所述第1自由光谱范围小的波长范围。
3.根据权利要求1所述的波长计测装置，其中，
所述第2计测范围对应于比所述第2自由光谱范围小的波长范围。
4.根据权利要求1所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据通过事先振荡而生成的所述第1计测波形设定所述第1计测范围。
5.根据权利要求1所述的波长计测装置，其中，
所述处理器在通过事先振荡而生成的所述第1计测波形的干涉条纹的包含峰值位置的范围内设定所述第1计测范围。
6.根据权利要求1所述的波长计测装置，其中，
所述处理器计算第1变化量，所述第1变化量表示根据所述第1计测范围的数据计算的计算波长的变化，
所述处理器根据所述第1变化量设定所述第2计测范围。
7.根据权利要求6所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据通过事先振荡而生成的所述第1计测波形计算基准波长，
所述处理器计算所述计算波长相对于所述基准波长的变化作为所述第1变化量。
8.根据权利要求6所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据所述第1变化量预测第2变化量，所述第2变化量表示由所述第2分光器计测的干涉条纹的级数的变化，
所述处理器根据所述第2变化量设定所述第2计测范围。
9.根据权利要求8所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据通过事先振荡而生成的所述第2计测波形计算所述第2分光器的干涉条纹的基准级数，
所述处理器预测所述级数相对于所述基准级数的变化作为所述第2变化量。
10.根据权利要求6所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据所述第1变化量预测由所述第2分光器计测的干涉条纹的级数，
所述处理器根据所述级数设定所述第2计测范围。
11.根据权利要求6所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据所述第1变化量预测由所述第2分光器计测的干涉条纹的半径，
所述处理器根据所述半径设定所述第2计测范围。
12.根据权利要求6所述的波长计测装置，其中，
所述处理器根据所述第1变化量预测由所述第2分光器计测的干涉条纹的峰值位置，
所述处理器根据所述峰值位置设定所述第2计测范围。
13.一种窄带化激光装置，其具有：
激光振荡器，其构成为输出脉冲激光；
窄带化光学系统，其被配置于所述激光振荡器；
致动器，其使所述窄带化光学系统的选择波长发生变化；
第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据所述脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；
第2分光器，其具有比所述第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据所述脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及
处理器，其根据从外部装置接收到的波长指令值设定目标波长，读出所述第1分光器的第1计测范围的数据，根据所述第1计测范围的数据设定所述第2分光器的第2计测范围，读出所述第2计测范围的数据，根据所述第1计测范围的数据和所述第2计测范围的数据计算所述脉冲激光的中心波长，根据所述目标波长和所述中心波长对所述致动器进行控制。
14.根据权利要求13所述的窄带化激光装置，其中，
所述处理器接收使所述目标波长在第1波长与第2波长之间变化的所述波长指令值，
在计测所述第1波长的情况下和计测所述第2波长的情况下，所述处理器将所述第1计测范围设定为相同的范围，
在计测所述第1波长的情况下和计测所述第2波长的情况下，所述处理器将所述第2计测范围设定为不同的范围。
15.根据权利要求13所述的窄带化激光装置，其中，
所述处理器接收使所述目标波长在第1波长与第2波长之间变化的所述波长指令值，
所述第1波长与所述第2波长之差比所述第1自由光谱范围小、且比所述第2自由光谱范围大。
16.根据权利要求13所述的窄带化激光装置，其中，
所述处理器接收使所述目标波长在第1波长与第2波长之间变化的所述波长指令值，
所述处理器对所述激光振荡器进行控制，使得以所述第1波长和所述第2波长之间的波长进行事先振荡，
所述处理器根据通过所述事先振荡而生成的所述第1计测波形设定所述第1计测范围。
17.根据权利要求13所述的窄带化激光装置，其中，
所述处理器接收使所述目标波长在第1波长与第2波长之间变化的所述波长指令值，
所述处理器对所述激光振荡器进行控制，使得以所述第1波长和所述第2波长之间的波长进行事先振荡，
所述处理器根据通过所述事先振荡而生成的所述第1计测波形计算基准波长，
所述处理器计算第1变化量，所述第1变化量表示根据所述第1计测范围的数据计算的计算波长相对于所述基准波长的变化，
所述处理器根据所述第1变化量设定所述第2计测范围。
18.根据权利要求17所述的窄带化激光装置，其中，
所述处理器根据通过所述事先振荡而生成的所述第2计测波形计算所述第2分光器的干涉条纹的基准级数，
所述处理器根据所述第1变化量预测第2变化量，所述第2变化量表示由所述第2分光器计测的干涉条纹的级数相对于所述基准级数的变化，
所述处理器根据所述第2变化量设定所述第2计测范围。
19.根据权利要求13所述的窄带化激光装置，其中，
所述处理器接收使所述目标波长在第1波长与第2波长之间变化的所述波长指令值，
所述处理器对所述激光振荡器进行控制，使得一边以所述第1波长和所述第2波长进行切换一边进行调整振荡，根据所述调整振荡中的所述致动器的驱动量和所述中心波长设定切换了所述目标波长时的所述致动器的驱动量。
20.一种电子器件的制造方法，其包含以下步骤：
通过窄带化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，以制造电子器件，
所述窄带化激光装置具有：
激光振荡器，其构成为输出所述脉冲激光；
窄带化光学系统，其被配置于所述激光振荡器；
致动器，其使所述窄带化光学系统的选择波长发生变化；
第1分光器，其具有第1自由光谱范围，根据所述脉冲激光的干涉图案生成第1计测波形；
第2分光器，其具有比所述第1自由光谱范围小的第2自由光谱范围，根据所述脉冲激光的干涉图案生成第2计测波形；以及
处理器，其根据从所述曝光装置接收到的波长指令值设定目标波长，读出所述第1分光器的第1计测范围的数据，根据所述第1计测范围的数据设定所述第2分光器的第2计测范围，读出所述第2计测范围的数据，根据所述第1计测范围的数据和所述第2计测范围的数据计算所述脉冲激光的中心波长，根据所述目标波长和所述中心波长对所述致动器进行控制。
CN202180096739.5A 2021-05-28 2021-05-28 波长计测装置、窄带化激光装置和电子器件的制造方法 Pending CN117099274A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/020383 WO2022249444A1 (ja) 2021-05-28 2021-05-28 波長計測装置、狭帯域化レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117099274A true CN117099274A (zh) 2023-11-21

Family

ID=84228680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180096739.5A Pending CN117099274A (zh) 2021-05-28 2021-05-28 波长计测装置、窄带化激光装置和电子器件的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240044711A1 (zh)
JP (1) JPWO2022249444A1 (zh)
CN (1) CN117099274A (zh)
WO (1) WO2022249444A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3219879B2 (ja) * 1992-12-21 2001-10-15 株式会社小松製作所 波長検出装置
JP2006269631A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Gigaphoton Inc 多波長計測手段を有するレーザ装置
US8599381B2 (en) * 2011-01-19 2013-12-03 Massachusetts Institute Of Technology Gas detector for atmospheric species detection
JP6549248B2 (ja) * 2015-12-10 2019-07-24 ギガフォトン株式会社 狭帯域化レーザ装置及びスペクトル線幅計測装置
JP7325452B2 (ja) * 2019-01-29 2023-08-14 ギガフォトン株式会社 レーザ装置の波長制御方法及び電子デバイスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022249444A1 (zh) 2022-12-01
WO2022249444A1 (ja) 2022-12-01
US20240044711A1 (en) 2024-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101302244B1 (ko) 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법, 및 시스템
JP6113426B2 (ja) マスタオシレータシステムおよびレーザ装置
US10615565B2 (en) Line narrowed laser apparatus
US11467502B2 (en) Wavelength control method of laser apparatus and electronic device manufacturing method
US10283927B2 (en) Line narrowed laser apparatus
JP2006269628A (ja) 多波長発振狭帯域エキシマレーザ装置
WO2001059889A9 (en) Bandwidth control technique for a laser
JP2001168421A (ja) 波長検出装置
US20230208094A1 (en) Laser device and electronic device manufacturing method
US20220390851A1 (en) Exposure method, exposure system, and method for manufacturing electronic devices
CN117099274A (zh) 波长计测装置、窄带化激光装置和电子器件的制造方法
JP2631553B2 (ja) レーザの波長制御装置
WO2023276103A1 (ja) 波長制御方法、レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
JP2003185502A (ja) レーザ装置及び波長検出方法
WO2021186740A1 (ja) 狭帯域化ガスレーザ装置、その制御方法、及び電子デバイスの製造方法
US20220385028A1 (en) Line narrowing device and electronic device manufacturing method
US20230064314A1 (en) Line narrowing gas laser device, wavelength control method, and electronic device manufacturing method
US20220385022A1 (en) Line narrowing gas laser device, control method thereof, and electronic device manufacturing method
JPH01155673A (ja) レーザー波長制御装置及びそれを用いた露光装置
WO2023166583A1 (ja) レーザ装置、スペクトル線幅の計測方法、及び電子デバイスの製造方法
WO2024047871A1 (ja) 狭帯域化レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
WO2022157897A1 (ja) レーザシステムの制御方法、レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法
WO2023007685A1 (ja) 放電励起型レーザ装置の制御方法、放電励起型レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
US20240003743A1 (en) Laser device, evaluation method for laser light spectrum, and electronic device manufacturing method
US20230155343A1 (en) Laser apparatus, wavelength control method, and electronic device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination