JP7454038B2 - 露光システム、レーザ制御パラメータの作成方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

露光システム、レーザ制御パラメータの作成方法、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、露光システム、レーザ制御パラメータの作成方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及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。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍ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。
ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、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（エタロンやグレーティング等）を含む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ガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
米国特許出願公開第２０１５／００７０６７３号 米国特許出願公開第２０１１／０２０５５１２号 米国特許出願公開第２００６／００３５１６０号 米国特許出願公開第２００３／０２２７６０７号 米国特許出願公開第２０１８／０１９６３４７号 米国特許出願公開第２０１９／０２４５３２１号 米国特許出願公開第２００４／００１２８４４号
概要
本開示の１つの観点に係る露光システムは、レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、レチクルを移動させるレチクルステージと、レーザ装置からのパルスレーザ光の出力及びレチクルステージによるレチクルの移動を制御するプロセッサと、を備え、レチクルは、第１領域と第２領域とを備え、プロセッサは、第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性に基づいて、それぞれの領域で基準の近接効果特性との差が許容範囲に収まる近接効果特性となるパルスレーザ光を出力させるように、それぞれの領域に対応するパルスレーザ光の制御パラメータの値をレーザ装置に指示する。
本開示の他の１つの観点に係るレーザ制御パラメータの作成方法は、プロセッサによって実行されるレーザ制御パラメータの作成方法であって、レーザ制御パラメータは、半導体基板をスキャン露光する露光システムのレチクルに照射されるパルスレーザ光の制御パラメータであり、プロセッサが、レチクルの第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算すること、計算の結果に基づき、それぞれの領域で基準の近接効果特性との差が許容範囲に収まる近接効果特性となるパルスレーザ光の制御パラメータの値を決定することと、決定した制御パラメータの値を、対応するそれぞれの領域と関連付けてファイルに保存することと、を含む。
本開示の他の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法であって、パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、レチクルを移動させるレチクルステージと、レーザ装置からのパルスレーザ光の出力及びレチクルステージによるレチクルの移動を制御するプロセッサと、を備え、レチクルは、第１領域と第２領域とを備え、プロセッサは、第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性に基づいて、それぞれの領域で基準の近接効果特性との差が許容範囲に収まる近接効果特性となるパルスレーザ光を出力させるように、それぞれの領域に対応するパルスレーザ光の制御パラメータの値をレーザ装置に指示する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、レチクルにパルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む。
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は、ＯＰＥ（光学近接効果）カーブの一例を示す。 図２は、比較例に係る露光システムの構成を概略的に示す。 図３は、露光制御部からレーザ制御部に送信される発光トリガ信号の出力パターンの例を示す。 図４は、ウエハ上でのステップアンドスキャン露光の露光パターンの例を示す。 図５は、ウエハ上の１つのスキャンフィールドとスタティック露光エリアとの関係を示す。 図６は、スタティック露光エリアの説明図である。 図７は、ＯＰＥ補正を行う際のウエハのスキャン領域を例示的に示す模式図である。 図８は、ＯＰＥ補正の手順の例を示すフローチャートである。 図９は、基準露光装置の露光結果を計測して得られた基準ＯＰＥカーブと、マッチングする露光装置の露光結果を計測して得られたＯＰＥカーブとの例を示すグラフである。 図１０は、ウエハの各スキャンフィールドにおけるパターンの例を概略的に示す模式図である。 図１１は、ある１つのスキャンフィールドにおける第１部分エリアと第２部分エリアのそれぞれのＯＰＥカーブの例を示す。 図１２は、実施形態１に係るリソグラフィシステムの構成例を示す。 図１３は、レーザ装置の構成例を示す。 図１４は、実施形態１のリソグラフィ制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１５は、ファイルＡに書き込まれるデータの例を示す図表である。 図１６は、実施形態１の露光制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１７は、実施形態１のレーザ制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態２に係るリソグラフィシステムの構成例を示す。 図１９は、実施形態２のリソグラフィ制御部における処理の例を示すフローチャートである。 図２０は、部分エリアＡｒｅａ（ｋ）におけるレーザ光の制御パラメータセット毎のＯＰＥカーブの例を示す。 図２１は、実施形態３に係るリソグラフィシステムの構成例を示す。 図２２は、実施形態３のレーザ制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図２３は、図２２のステップＳ３１ａに適用される処理内容の例を示すフローチャートである。 図２４は、図２３に示す計算のステップで得られるスペクトル波形の例を示す。 図２５は、ファイルＢに書き込まれるデータの例を示す図表である。 図２６は、レーザ装置の他の構成例を示す。 図２７は、半導体レーザシステムの構成例を示す。 図２８は、チャーピングによって実現されるスペクトル線幅の概念図である。 図２９は、半導体レーザに流れる電流とチャーピングによる波長変化とスペクトル波形と光強度との関係を示す模式図である。 図３０は、半導体光増幅器の立ち上がり時間を説明するためのグラフである。 図３１は、露光装置の構成例を概略的に示す。
実施形態
－目次－
１．用語の説明
２．比較例に係る露光システムの概要
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ ウエハ上への露光動作の例
２．４ スキャンフィールドとスタティック露光エリアとの関係
２．５ ＯＰＥ補正の一般的なフロー
２．６ 課題
３．実施形態１
３．１ リソグラフィシステムの概要
３．１．１ 構成
３．１．２ 動作
３．２ レーザ装置の例
３．２．１ 構成
３．２．２ 動作
３．２．３ その他
３．４ リソグラフィ制御部の処理内容の例
３．５ 露光制御部の処理内容の例
３．６ レーザ制御部の処理内容の例
３．７ 作用・効果
３．８ その他
４．実施形態２
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
４．４ その他
５．実施形態３
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ レーザ制御部の処理内容の例
５．４ ファイルＢのデータ例
５．５ 作用・効果
５．６ その他
６．固体レーザ装置を発振器として用いるエキシマレーザ装置の例
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 半導体レーザシステムの説明
６．３．１ 構成
６．３．２ 動作
６．３．３ その他
６．４ 作用・効果
６．５ その他
７．各種の制御部のハードウェア構成について
８．電子デバイスの製造方法
９．その他
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。
１．用語の説明
本開示において使用される用語を以下のように定義する。
クリティカルディメンジョン（Critical Dimension：ＣＤ）とは、半導体等のウエハ上に形成された微細パターンの寸法をいう。リソグラフィにおいてパターンのＣＤ値は、そのパターンの寸法そのものだけではなく、周辺にあるパターンの影響も受けて変化する。このため、例えばあるパターンがレチクル上孤立して配置された場合と、隣にパターンがある場合とで、露光後のＣＤは異なる。その度合いは、隣接する別のパターンとの距離、密度や種類等だけではなく、露光に用いる露光機の光学系の設定によっても変わる。このような光学的な近接効果をＯＰＥ（Optical Proximity Effect；光学近接効果）という。なお、光学的な近接効果ではないが、現像時の現像等プロセスにも近接効果がある。
ＯＰＥカーブとは、横軸にパターンの種類、縦軸にＣＤ値、又はＣＤ値と目標ＣＤ値との差分をプロットしたグラフをいう。ＯＰＥカーブはＯＰＥ特性カーブとも呼ばれる。図１にＯＰＥカーブの一例を示す。図１の横軸はスルーピッチ、縦軸はＣＤ値を表す。スルーピッチは、パターンの一例である。
ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）とは、ＯＰＥによってＣＤ値が変わることがあることは分かっているため、事前に露光実験データをもとに、レチクルパターンにバイアスや補助パターンを入れることで、露光後のウエハ上のＣＤが目標値になるようにすることをいう。ＯＰＣは、一般的に、デバイスメーカーのプロセス開発の段階で行われる。
ＯＰＣとは別の補正としてＯＰＥ補正もある。ＯＰＥは、露光に用いる光学系の設定、例えば、レンズの開口数（Numerical aperture：ＮＡ）、照明σ、輪帯比等の影響も受けるため、露光装置の光学系パラメータを調整することで、ＣＤ値が目標になるように調整することができる。これをＯＰＥ補正という。ＯＰＣもＯＰＥ補正もＣＤ値の制御はできる。ＯＰＣはレチクル作成を含むプロセス開発段階で行われることが多く、ＯＰＥ補正はレチクルが作成され、量産時（直前）に、又は量産の途中で行われることが多い。また、光学的な近接効果ではないが、現像などでもマイクロローディング効果（Micro Loading Effect）に代表される近接効果があり、場合によっては光学的な近接効果と一緒に光学系の調整でＣＤを合わせることがある。
オーバーレイとは、半導体等のウエハ上に形成された微細パターンの重ね合わせをいう。
スペクトル線幅Δλとは、露光性能に影響を及ぼすスペクトル線幅の指標値である。スペクトル線幅Δλは、例えば、レーザスペクトルの積分エネルギが９５％となる帯域幅であってもよい。
２．比較例に係る露光システムの概要
２．１ 構成
図２は、比較例に係る露光システム１０の構成を概略的に示す。本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。露光システム１０は、レーザ装置１２と、露光装置１４とを含む。レーザ装置１２は、波長可変の狭帯域発振のＡｒＦレーザ装置であり、レーザ制御部２０と、図示しないレーザチャンバと狭帯域化モジュールとを含む。
露光装置１４は、露光制御部４０と、ビームデリバリユニット（ＢＤＵ）４２と、高反射ミラー４３と、照明光学系４４と、レチクル４６と、レチクルステージ４８と、投影光学系５０と、ウエハホルダ５２と、ウエハステージ５４と、フォーカスセンサ５８とを含む。
ウエハホルダ５２には、ウエハＷＦが保持される。照明光学系４４は、パルスレーザ光をレチクル４６に導光する光学系である。照明光学系４４は、レーザビームを概ね長方形状の光強度分布が均一化されたスキャンビームに整形する。また、照明光学系４４は、レチクル４６へのレーザビームの入射角度を制御する。投影光学系５０は、レチクルパターンをウエハＷＦに結像させる。フォーカスセンサ５８は、ウエハ表面の高さを計測する。
露光制御部４０は、レチクルステージ４８、ウエハステージ５４及びフォーカスセンサ５８と接続される。また、露光制御部４０は、レーザ制御部２０と接続される。露光制御部４０とレーザ制御部２０とのそれぞれは、図示しないプロセッサを用いて構成され、メモリなどの記憶装置を含む。記憶装置はプロセッサに搭載されてもよい。
２．２ 動作
露光制御部４０は、フォーカスセンサ５８により計測されたウエハＷＦの高さから、ウエハ高さ方向（Ｚ軸方向）のフォーカス位置を補正するために、ウエハステージ５４のＺ軸方向の移動を制御する。
露光制御部４０は、ステップアンドスキャンの方式で、レーザ制御部２０に目標レーザ光の制御パラメータを送信し、発光トリガ信号Ｔｒを送信しながらレチクルステージ４８とウエハステージ５４とを制御し、レチクル４６の像をウエハＷＦ上にスキャン露光する。目標レーザ光の制御パラメータには、例えば、目標波長λｔと目標パルスエネルギＥｔとが含まれる。なお、「目標レーザ光」という記載は「目標パルスレーザ光」を意味している。「パルスレーザ光」は単に「レーザ光」と記載される場合がある。
レーザ制御部２０は、レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光の波長λが目標波長λｔとなるように狭帯域化モジュールの選択波長を制御し、かつ、パルスエネルギＥが目標パルスエネルギＥｔとなるように励起強度を制御して、発光トリガ信号Ｔｒに従ってパルスレーザ光を出力させる。また、レーザ制御部２０は、発光トリガ信号Ｔｒに従って出力したパルスレーザ光の各種計測データを露光制御部４０に送信する。各種計測データには、例えば、波長λ及びパルスエネルギＥなどが含まれる。
２．３ ウエハ上への露光動作の例
図３は、露光制御部４０からレーザ制御部２０に送信される発光トリガ信号Ｔｒの出力パターンの例を示す。図３に示す例では、ウエハＷＦ毎に、調整発振を実施した後、実露光パターンに入る。すなわち、レーザ装置１２は、最初に調整発振を行い、所定の時間間隔を空けた後、１枚目のウエハ露光（Ｗａｆｅｒ＃１）のためのバースト運転を行う。
調整発振は、ウエハＷＦに対してパルスレーザ光を照射しないものの、調整用のパルスレーザ光を出力する発振を行うことである。調整発振は、露光できる状態にレーザが安定するまで、所定の条件にて発振を行うものであり、ウエハ生産のロット前に実施される。パルスレーザ光Ｌｐは、例えば数百Ｈｚ～数ｋＨｚ程度の所定の周波数で出力される。ウエハ露光時には、バースト期間と発振休止期間とを繰り返すバースト運転を行うのが一般的である。調整発振においても、バースト運転が行われる。
図３において、パルスが密集している区間は、所定期間連続してパルスレーザ光を出力するバースト期間である。また、図３において、パルスが存在していない区間は、発振休止期間である。なお、調整発振では、パルスの各連続出力期間の長さは一定である必要はなく、調整のため、各連続出力期間の長さを異ならせて連続出力動作を行うようにしてもよい。調整発振を行った後、比較的大きな時間間隔を空けて、露光装置１４において１枚目のウエハ露光（Ｗａｆｅｒ＃１）が行われる。
レーザ装置１２は、ステップアンドスキャン方式の露光におけるステップ中は発振休止し、スキャン中は発光トリガ信号Ｔｒの間隔に応じてパルスレーザ光を出力する。このようなレーザ発振のパターンをバースト発振パターンという。
図４は、ウエハＷＦ上でのステップアンドスキャン露光の露光パターンの例を示す。図４のウエハＷＦ内に示す多数の矩形領域のそれぞれはスキャンフィールドＳＦである。スキャンフィールドＳＦは、１回のスキャン露光の露光領域であり、スキャン領域とも呼ばれる。ウエハ露光は、図４に示すように、ウエハＷＦを複数の所定サイズの露光領域（スキャンフィールド）に分割して、ウエハ露光の開始（Ｗａｆｅｒ ＳＴＡＲＴ）と終了（Ｗａｆｅｒ ＥＮＤ）との間の期間に、各露光領域をスキャン露光することにより行われる。
すなわち、ウエハ露光では、ウエハＷＦの第１の所定の露光領域を１回目のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃１）で露光し、次いで、第２の所定の露光領域を２回目のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃２）で露光するというステップを繰り返す。１回のスキャン露光中は、複数のパルスレーザ光Ｌｐ（Ｐｕｌｓｅ＃１，Ｐｕｌｓｅ＃２，…）が連続的にレーザ装置１２から出力され得る。第１の所定の露光領域のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃１）が終了したら、所定の時間間隔を空けて第２の所定の露光領域のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃２）が行われる。このスキャン露光を順次繰り返し、１枚目のウエハＷＦの全露光領域をスキャン露光し終えたら、再度、調整発振を行った後、２枚目のウエハＷＦのウエハ露光（Ｗａｆｅｒ＃２）が行われる。
図４に示す破線矢印の順番で、Ｗａｆｅｒ ＳＴＡＲＴ→Ｓｃａｎ＃１→Ｓｃａｎ＃２→・・・・・・・→Ｓｃａｎ＃１２６→Ｗａｆｅｒ ＥＮＤまでステップアンドスキャン露光される。ウエハＷＦは本開示における「半導体基板」及び「感光基板」の一例である。
２．４ スキャンフィールドとスタティック露光エリアとの関係
図５に、ウエハＷＦ上の１つのスキャンフィールドＳＦとスタティック露光エリアＳＥＡとの関係を示す。スタティック露光エリアＳＥＡは、スキャンフィールドＳＦに対するスキャン露光に用いられる概ね長方形の光強度分布が略均一なビーム照射領域である。照明光学系４４によって整形された概ね長方形の略均一なスキャンビームがレチクル４６上に照射され、スキャンビームの短軸方向（ここではＹ軸方向）に、レチクル４６とウエハＷＦとが投影光学系５０の縮小倍率に応じて、Ｙ軸方向に互いに異なる向きで移動しながら露光が行われる。これにより、ウエハＷＦ上の各スキャンフィールドＳＦにレチクルパターンがスキャン露光される。スタティック露光エリアＳＥＡは、スキャンビームによる一括露光可能エリアと理解してよい。
図５において、縦方向の上向きのＹ軸方向マイナス側に向かう方向がスキャン方向であり、Ｙ軸方向プラス側に向かう方向がウエハ移動方向である。図５の紙面に平行でＹ軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向）をスキャン幅方向という。ウエハＷＦ上でのスキャンフィールドＳＦのサイズは、例えば、Ｙ軸方向が３３ｍｍ、Ｘ軸方向が２６ｍｍである。
図６は、スタティック露光エリアＳＥＡの説明図である。スタティック露光エリアＳＥＡのＸ軸方向の長さをＢｘ、Ｙ軸方向の幅をＢｙとすると、ＢｘはスキャンフィールドＳＦのＸ軸方向のサイズに対応しており、ＢｙはスキャンフィールドＳＦのＹ軸方向のサイズよりも十分に小さいものとなっている。スタティック露光エリアＳＥＡのＹ軸方向の幅ＢｙをＮスリットという。ウエハＷＦ上のレジストに露光されるパルス数ＮＳＬは、次式となる。
ＮＳＬ＝（Ｂｙ／Ｖｙ）・ｆ
Ｖｙ：ウエハのＹ軸方向のスキャン速度
ｆ：レーザの繰り返し周波数（Ｈｚ）
なお、レチクル４６上に照明されるスキャンビームは、ウエハＷＦ上では露光装置１４の投影光学系５０の倍率に応じた大きさのスキャンビームとなる。例えば、投影光学系５０の倍率が１／４倍の場合、レチクル４６上に照明されるスキャンビームは、ウエハＷＦ上では１／４倍の大きさのスキャンビームとなる。また、レチクル４６上のスキャンフィールドエリアは、ウエハＷＦ上ではその１／４倍のスキャンフィールドＳＦとなる。レチクル４６上に照明されるスキャンビームのＹ軸方向ビーム幅（Ｂｙ幅）は、ウエハＷＦ上のスタティック露光エリアＳＥＡのＹ軸方向幅Ｂｙを実現するビーム幅である。
２．５ ＯＰＥ補正の一般的なフロー
ＯＰＥ補正は、基準となる特定の露光装置のＯＰＥカーブ（基準ＯＰＥカーブ）を取得しておき、他の露光装置のＯＰＥカーブを基準ＯＰＥカーブに近づけるように、他の露光装置の露光条件などを調整する処理である。ＯＰＥ補正は、露光装置の機差（個体差）を是正する目的で行われる。基準となる特定の露光装置を「基準露光装置」という。基準露光装置は、例えばデバイス開発の際に使用された露光装置である。他の露光装置は、例えば、量産の際に使用される露光装置であり、基準ＯＰＥカーブに近いＯＰＥカーブとなるようにマッチングの調整を実施する対象の露光装置である。「他の露光装置」のことを「マッチングする露光装置」という場合がある。
図７は、ウエハＷＦのスキャンフィールドＳＦとスキャンフィールドＳＦ内のパターン領域とを模式的に示す平面図である。ウエハＷＦ内には複数のスキャンフィールドＳＦがあり、ＯＰＥ補正を行う場合、一般的にはスキャンフィールドＳＦ内の全対象パターンのＣＤが計測される。多くの場合、ウエハＷＦ内の複数のスキャンフィールドＳＦについて、各スキャンフィールドＳＦのパターン領域ＰＡに存在する全ての対象パターンについてのＣＤを計測して、パターンとＣＤとの関係（ＯＰＥ特性）を示すＯＰＥカーブを得る。そして、各スキャンフィールドＳＦから得られたＯＰＥカーブを平均化して、平均のＯＰＥカーブを得る。こうして得られた平均のＯＰＥカーブを基準ＯＰＥカーブに近づけるように、露光装置１４の設定等が調整される。
図８は、ＯＰＥ補正の手順の例を示すフローチャートである。図８に示すステップの一部又は全部は、例えば、露光装置１４のパラメータを管理する図示しない情報処理装置のプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。
ステップＳ１において、情報処理装置は基準露光装置を用いて基準露光条件で露光した、スキャンフィールドＳＦ内の全対象パターンのＣＤを計測する。さらに、情報処理装置は、必要に応じて複数のスキャンフィールドＳＦでＣＤを計測し、平均化する。なお、ＣＤの計測には図示しないウエハ検査装置が用いられてよい。ステップＳ１の処理が実施されることにより、基準ＯＰＥカーブが得られる。
次いで、ステップＳ２において、情報処理装置はマッチングする露光装置１４を、基準露光条件と同じ露光条件に設定する。
次いで、ステップＳ３において、マッチングする露光装置１４は、設定された露光条件の下でウエハＷＦの露光を実施する。
次いで、ステップＳ４において、情報処理装置はステップＳ３の露光によって得られたスキャン領域内の全対象パターンのＣＤを計測する。さらに、情報処理装置は、必要に応じて複数のスキャンフィールドＳＦでＣＤを計測し、平均化する。ステップＳ４の処理が実施されることにより、マッチングする露光装置１４のＯＰＥカーブが得られる。
ステップＳ５において、情報処理装置は二台の露光装置のＯＰＥカーブの差が許容範囲か否かを判定する。ここでいう「二台の露光装置」とは、基準露光装置と、マッチングする露光装置１４のことである。つまり、情報処理装置は、ステップＳ１から得られる基準ＯＰＥカーブとステップＳ４から得られるＯＰＥカーブとの差が許容範囲であるか否かを判定する。ステップＳ５の判定結果がＮｏ判定である場合、情報処理装置はステップＳ６に進む。
ステップＳ６において、情報処理装置はシミュレーションに基づき、又は実際に露光条件を変更して実施した露光の結果に基づき、ＯＰＥカーブの差が最も小さくなる露光条件を求める。ここでいう「露光条件」には、露光装置１４の光学系設定、露光光のスペクトル線幅、露光量、フォーカスなどが含まれる。露光装置１４の光学系設定とは、例えば、投影光学系５０のレンズのＮＡ、照明光学系４４のレンズのＮＡ、照明σや輪帯比等の照明系形状によって大きく変わる。
ステップＳ７において、情報処理装置はステップＳ６にて求めた露光条件を、マッチングする露光装置１４に設定する。ステップＳ７の後、ステップＳ３に戻る。ステップＳ５の判定結果がＹｅｓ判定である場合、情報処理装置は図８のフローチャートを終了する。
こうして、マッチングする露光装置１４のＯＰＥカーブと基準露光装置の基準ＯＰＥカーブとの差が許容範囲に収まるように、マッチングする露光装置１４の露光条件が決定される。なお、図８のステップＳ１は基準露光装置の露光制御部として機能するプロセッサによって実施されてもよい。また、図８のステップＳ２～Ｓ７はマッチングする露光装置１４の露光制御部として機能するプロセッサによって実施されてもよい。
図９は、基準露光装置の露光結果を計測して得られた基準ＯＰＥカーブと、マッチングする露光装置１４の露光結果を計測して得られたＯＰＥカーブとの例を示すグラフである。図９の横軸はパターンの種類を表し、縦軸はＣＤを表す。図９中のグラフＯＰＥ＿ｒｅｆは基準露光装置による基準ＯＰＥカーブであり、グラフＯＰＥ＿ｍｔｃはマッチングする露光装置１４によるＯＰＥカーブである。
２．６ 課題
図１０は、ウエハＷＦの各スキャンフィールドＳＦにおけるパターンの例を概略的に示す模式図である。スキャンフィールドＳＦの中には、様々なパターンの露光が行われ、パターンの種類に応じて複数の部分エリアに細分され得る。図１０では、スキャンフィールドＳＦの中に、第１部分エリア（Ａｒｅａ１）と、第２部分エリア（Ａｒｅａ２）と、第３部分エリア（Ａｒｅａ３）とが設けられている例が示されている。それぞれの部分エリアは、パターンの形態が異なっており、部分エリアごとにＯＰＥ特性が異なる。なお、スキャンフィールドＳＦ内における部分エリアのエリア数やエリア形状ならびに配列形態などは図１０に示す例に限らない。
図１１は、スキャン番号がＳｃａｎ＃ＡのスキャンフィールドＳＦにおける第１部分エリアＡｒｅａ１と第２部分エリアＡｒｅａ２のそれぞれのＯＰＥカーブの例を示す。露光されるパターンによってＯＰＥは異なるため、スキャンフィールドＳＦ内のそれぞれの部分エリアにおいて、最適なＯＰＥ特性を行うことが望ましい。
ところが、図７～図９で説明したように、一般的なＯＰＥ補正は、露光装置１４の照明光学系４４や投影光学系５０の設定を調整するものであるため、ある露光プロセスのレイヤーにおいて露光装置１４の照明光学系４４や投影光学系５０を高速に調整することができない。その結果、スキャン露光の途中でのＯＰＥ特性の調整は困難であった。
３．実施形態１
３．１ リソグラフィシステムの概要
３．１．１ 構成
図１２は、実施形態１に係るリソグラフィシステム１００の構成例を示す。図１２に示す構成について、図２と異なる点を説明する。図１２に示すリソグラフィシステム１００は、図２に示す構成にリソグラフィ制御部１１０が追加され、リソグラフィ制御部１１０と露光制御部４０との間、及びリソグラフィ制御部１１０とレーザ制御部２０との間にそれぞれ、データの送受信ラインが追加された構成となっている。
リソグラフィシステム１００は、レーザ装置１２と、露光装置１４と、リソグラフィ制御部１１０とを含む。リソグラフィシステム１００は本開示における「露光システム」の一例である。リソグラフィシステム１００では、目標レーザ光の制御パラメータとして、目標スペクトル線幅Δλｔが追加される。露光制御部４０からレーザ制御部２０に目標スペクトル線幅Δλｔのデータが送信される。
リソグラフィ制御部１１０は、図示しないプロセッサを用いて構成される。リソグラフィ制御部１１０は、メモリなどの記憶装置を含む。プロセッサは記憶装置を含んでいてよい。
リソグラフィシステム１００に用いられるレチクル４６のレチクルパターンは、例えば、図１０で説明した複数の部分エリア（Ａｒｅａ１～３）のそれぞれに対応する複数の部分エリアを備える。部分エリアは、例えば、スキャン方向と直交する方向に連続する帯状の領域となるように領域分けされてよい。なお、部分エリアの形状やエリア数については図１０に示す例に限らない。
スキャンフィールドＳＦの部分エリアを「Ａｒｅａ（ｋ）」と表記する。ｋは部分エリアのエリア番号を表すインデックスである。スキャンフィールドＳＦがｎ個の部分エリアを有する場合、ｋは１からｎまでの整数を取り得る。レチクル４６における部分エリアとスキャンフィールドＳＦの部分エリアとは１対１に対応するため、部分エリアＡｒｅａ（ｋ）は、レチクル４６における部分エリアに置き換えて理解することができる。各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）には多数のパターンが配置されている。
リソグラフィ制御部１１０は、各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）の最適なレーザ光の制御パラメータを求める計算プログラムを含む。この計算プログラムは、純粋なフーリエ結像光学理論に基づき、露光装置１４の設定とレーザ光の制御パラメータとを変えながら、複数パターンの線幅（すなわちＯＰＥ）を計算し、線形又は非線形最適化等の数学的な手法を用いて最適な露光装置１４の設定とレーザ光の制御パラメータを求めるプログラムを含む。ここでの露光装置１４の設定に関するパラメータには、例えば、投影光学系５０のレンズのＮＡ、照明光学系４４の照明σ、及び輪帯比等が含まれる。
３．１．２ 動作
リソグラフィ制御部１１０は、計算プログラムによって、各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）に対応するＯＰＥを基準のＯＰＥに近づけるためのレーザ光の最適な制御パラメータ値を計算し、その計算結果をファイルＡに保存する。ファイルＡに保存されるレーザ光の制御パラメータ値は、中心波長、スペクトル線幅、及びパルスエネルギの各値を含む。「最適な制御パラメータ値」という記載は、部分エリアＡｒｅａ（ｋ）に対応するＯＰＥカーブと基準ＯＰＥカーブとの差が許容範囲に収まるＯＰＥカーブとなるレーザ光の制御パラメータ値を意味する。基準ＯＰＥカーブとの差が許容範囲に収まるＯＰＥカーブを「最適なＯＰＥカーブ」と記載する場合がある。
リソグラフィ制御部１１０は、レーザ制御部２０からレーザ光の制御パラメータを含むレーザ装置１２に関わるデータを受信して保存してもよい。例えば、リソグラフィ制御部１１０は、レーザ制御部２０から波長λ、スペクトル線幅Δλ、及びパルスエネルギＥのデータを受信し、これらのデータを保存する。
露光制御部４０は、ウエハＷＦのスキャンフィールドＳＦの各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）に対応したレーザ光の制御パラメータ値をリソグラフィ制御部１１０のファイルＡから読み込む。
露光制御部４０は、各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）に露光する時のパルス毎のレーザ光の制御パラメータ値をレーザ装置１２に送信する。以後の露光動作は、図２の露光システム１０と同様であってよく、さらに追加して、毎パルスのスペクトル線幅Δλは、例えば、後述するレーザ装置１２の発振器２２と増幅器２４の同期タイミングの遅延時間Δｔを毎パルス制御することによって可変とする。
３．２ レーザ装置の例
３．２．１ 構成
図１３は、レーザ装置１２の構成例を示す。図１３に示すレーザ装置１２は、狭帯域化ＡｒＦレーザ装置であって、レーザ制御部２０と、発振器２２と、増幅器２４と、モニタモジュール２６と、シャッタ２８とを含む。発振器２２は、チャンバ６０と、出力結合ミラー６２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）６４と、充電器６６と、狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）６８とを含む。
チャンバ６０は、ウインドウ７１，７２と、１対の電極７３，７４と、電気絶縁部材７５とを含む。ＰＰＭ６４は、スイッチ６５と図示しない充電コンデンサとを含み、電気絶縁部材７５のフィードスルーを介して電極７４と接続される。電極７３は、接地されたチャンバ６０と接続される。充電器６６は、レーザ制御部２０からの指令に従い、ＰＰＭ６４の充電コンデンサを充電する。
狭帯域化モジュール６８と出力結合ミラー６２とは光共振器を構成する。この共振器の光路上に１対の電極７３，７４の放電領域が配置されるように、チャンバ６０が配置される。出力結合ミラー６２には、チャンバ６０内で発生したレーザ光の一部を反射し、他の一部を透過する多層膜がコートされている。
狭帯域化モジュール６８は、２つのプリズム８１，８２と、グレーティング８３と、プリズム８２を回転させる回転ステージ８４とを含む。狭帯域化モジュール６８は、回転ステージ８４を用いてプリズム８２を回転させることによってグレーティング８３への入射角度を変化させて、パルスレーザ光の発振波長を制御する。回転ステージ８４は、パルス毎に応答するように、高速応答が可能なピエゾ素子を含む回転ステージであってもよい。
増幅器２４は、光共振器９０と、チャンバ１６０と、ＰＰＭ１６４と、充電器１６６とを含む。チャンバ１６０、ＰＰＭ１６４及び充電器１６６の構成は、発振器２２の対応する要素の構成と同様である。チャンバ１６０は、ウインドウ１７１，１７２と、１対の電極１７３，１７４と、電気絶縁部材１７５とを含む。ＰＰＭ１６４は、スイッチ１６５と図示しない充電コンデンサとを含む。
光共振器９０は、ファブリペロ型の光共振器であって、リアミラー９１と出力結合ミラー９２とで構成される。リアミラー９１は、レーザ光の一部を部分反射し、かつ他の一部を透過する。出力結合ミラー９２は、レーザ光の一部を部分反射し、かつ他の一部を透過する。リアミラー９１の反射率は、例えば８０％～９０％である。出力結合ミラー９２の反射率は、例えば１０％～３０％である。
モニタモジュール２６は、ビームスプリッタ１８１，１８２と、スペクトル検出器１８３と、レーザ光のパルスエネルギを検出する光センサ１８４とを含む。スペクトル検出器１８３は、例えばエタロン分光器等であってよい。光センサ１８４は、例えばフォトダイオード等であってよい。
３．２．２ 動作
レーザ制御部２０は、露光制御部４０から目標波長λｔ、スぺクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔのデータを受信すると、出力波長が目標波長λｔとなるように、ＬＮＭ６８の回転ステージ８４と、目標スペクトル線幅Δλｔとなるように、後述する方式と、目標パルスエネルギＥｔとなるように、少なくとも増幅器２４の充電器１６６を制御する。
レーザ制御部２０は、露光制御部４０から発光トリガ信号Ｔｒを受信すると、発振器２２から出力されたパルスレーザ光が増幅器２４のチャンバ１６０の放電空間に入射した時に放電するように、ＰＰＭ１６４のスイッチ１６５とＰＰＭ６４のスイッチ６５とにそれぞれトリガ信号を与える。その結果、発振器２２から出力されたパルスレーザ光は増幅器２４で増幅発振される。増幅されたパルスレーザ光は、モニタモジュール２６のビームスプリッタ１８１によってサンプルされ、パルスエネルギＥと、波長λと、スペクトル線幅Δλとが計測される。
レーザ制御部２０は、モニタモジュール２６を用いて計測されたパルスエネルギＥ、波長λ、及びスペクトル線幅Δλのデータを取得し、パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差、波長λと目標波長λｔとの差、ならびにスペクトル線幅Δλと目標スぺクトル線幅Δλｔとの差がそれぞれ０に近づくように、充電器１６６の充電電圧と、発振器２２の発振波長と、発振器２２と増幅器２４の放電タイミングと、を制御する。
レーザ制御部２０は、パルス単位でパルスエネルギＥ、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを制御し得る。レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光のスペクトル線幅Δλの制御は、発振器２２のチャンバ６０と増幅器２４のチャンバ１６０の放電タイミングの遅延時間Δｔを制御することによって可能となる。
モニタモジュール２６のビームスプリッタ１８１を透過したパルスレーザ光は、シャッタ２８を介して露光装置１４に入射する。
３．２．３ その他
図１３では、光共振器９０としてファブリペロ共振器の例を示したが、リング共振器を備えた増幅器であってもよい。
３．４ リソグラフィ制御部の処理内容の例
図１４は、実施形態１のリソグラフィ制御部１１０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１４に示すステップは、リソグラフィ制御部１１０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
ステップＳ１０において、リソグラフィ制御部１１０は照明光学系４４のパラメータ、投影光学系５０のパラメータ、及びレジストのパラメータを含むそれぞれのパラメータのデータの入力を受け付ける。
照明光学系４４のパラメータは、例えば、σ値や照明形状などを含む。投影光学系５０のパラメータは、例えば、レンズデータやレンズのＮＡなどを含む。レジストのパラメータは、例えば、感度などを含む。
ステップＳ１１において、リソグラフィ制御部１１０は部分エリアのエリア番号を表すインデックスｋを１に初期化する。なお、図１０に示す例では、ｋは１から３までの整数を取り得る。
ステップＳ１２において、リソグラフィ制御部１１０は部分エリアＡｒｅａ（ｋ）のレチクルパターンについてのパターン情報の入力を受け付ける。
ステップＳ１３において、リソグラフィ制御部１１０はレーザ光の制御パラメータの初期値をセットする。ここでのレーザ光の制御パラメータは、例えば、波長λ、スペクトル線幅Δλ、及び露光量（ドーズ）Ｄなどであってよい。なお、露光量Ｄに代えて、又はこれに加えて、パルスエネルギＥを用いてもよい。
ウエハ面上の露光量ＤとパルスエネルギＥとの関係は次式で表される。
Ｄ＝Ｔ・Ｅ・ＮＳＬ／（Ｂｘ・Ｂｙ）
式中のＴはレーザ装置１２からウエハＷＦまでの透過率である。
ステップＳ１４において、リソグラフィ制御部１１０は入力されたデータを基にＯＰＥカーブを計算する。すなわち、リソグラフィ制御部１１０は、与えられた条件から計算プログラムに従い部分エリアＡｒｅａ（ｋ）のＯＰＥカーブを計算する。
ステップＳ１５において、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１４により算出されたＯＰＥカーブと基準ＯＰＥカーブとの差の絶対値が許容範囲であるかを判定する。基準ＯＰＥカーブのデータは予め基準露光装置を用いて取得され、リソグラフィ制御部１１０に保持されている。許容範囲を評価する指標は、例えば、ＯＰＥカーブと基準ＯＰＥカーブにおける各パターンのＣＤ値の差の絶対値の総和であってよく、許容範囲は予め定められた所定の範囲であってよい。
ステップＳ１５の判定結果がＮｏ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１６に進む。ステップＳ１６においてリソグラフィ制御部１１０は新しいレーザ光の制御パラメータをセットして、ステップＳ１４に戻る。基準ＯＰＥカーブとの差が許容範囲になるＯＰＥカーブが得られるまで、レーザ光の制御パラメータの値を変えながら、ステップＳ１４～ステップＳ１６が複数回行われる。ステップＳ１４～ステップＳ１６のループは、基準ＯＰＥカーブに近い最適なＯＰＥカーブが得られるレーザ光の制御パラメータ値の組み合わせを探索する処理に相当する。
ステップＳ１５の判定結果がＹｅｓ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、リソグラフィ制御部１１０は部分エリアＡｒｅａ（ｋ）のＯＰＥ特性を示すＯＰＥ（ｋ）として、基準ＯＰＥカーブとの差が許容範囲となるＯＰＥカーブが得られるレーザ光の制御パラメータのデータをファイルＡに書き込む。ファイルＡに書き込まれるレーザ光の制御パラメータのデータは、例えば、波長λ（ｋ）、スペクトル線幅Δλ（ｋ）、露光量Ｄ（ｋ）及びパルスエネルギＥ（ｋ）の各パラメータ値の組み合わせであってよい（図１５参照）。波長λ（ｋ）、スペクトル線幅Δλ（ｋ）、露光量Ｄ（ｋ）及びパルスエネルギＥ（ｋ）のそれぞれは本開示における「レーザ制御パラメータ」の一例である。ここで、露光量Ｄ（ｋ）とは、露光装置１４の中の図示しないウエハ上でのパルスエネルギ密度とパルス数ＮＳＬの積から求めてもよい。このデータは露光制御部４０からリソグラフィ制御部１１０が受信したデータであってもよい。
ステップＳ１８において、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｋの値がｎに一致しているか否かを判定する。ｎはスキャンフィールドＳＦ内の部分エリアのエリア数であり、インデックスｋが取り得る値の上限値（最大値）である。図１０に示す例の場合、ｎ＝３である。
ステップＳ１８の判定結果がＮｏ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｋの値をインクリメントして（ステップＳ１９）、ステップＳ１２に戻る。
ステップＳ１８の判定結果がＹｅｓ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０は図１４のフローチャートを終了する。図１４のフローチャートに従ってレーザ制御パラメータを計算する方法は、本開示における「レーザ制御パラメータの作成方法」の一例である。
図１５は、ファイルＡに書き込まれるデータの例を示す図表である。図１５に示すように、ファイルＡには、部分エリアＡｒｅａ（１）～Ａｒｅａ（ｎ）のエリア毎に、最適なＯＰＥ特性となる露光量Ｄ、波長λ、スペクトル線幅Δλ、及びパルスエネルギＥの各パラメータのデータが保存される。各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）のＯＰＥ（ｋ）の最適なレーザ光の制御パラメータを求める方法としては、純粋なフーリエ結像光学理論に基づき、露光装置１４の設定及び／又はレーザ光の制御パラメータを変えながら、複数パターンについての線幅(すなわちＯＰＥ)を計算し、線形又は非線形最適化等の数学的な手法を用いて最適な露光装置１４の設定及びレーザの制御パラメータを求める方法等がある。露光装置１４の設定パラメータには、例えばレンズのＮＡ、照明光学系４４の照明σ、及び輪帯比等がある。
部分エリアＡｒｅａ（１）に対応するレチクル領域は本開示における「第１領域」の一例であり、部分エリアＡｒｅａ（２）に対応するレチクル領域は本開示における「第２領域」の一例である。部分エリアＡｒｅａ（１）と部分エリアＡｒｅａ（２）のそれぞれは本開示における「それぞれの領域」の一例である。複数の部分エリアのうちの１つの部分エリアが本開示の「第１領域」に相当し、他の１つの部分エリアが本開示の「第２領域」に相当し得る。ＯＰＥカーブは本開示における「近接効果特性」の一例であり、基準ＯＰＥカーブは本開示における「基準の近接効果特性」の一例である。ファイルＡは本開示における「第１ファイル」及び「ファイル」の一例である。部分エリアＡｒｅａ（１）について求められた最適なＯＰＥカーブは本開示における「第１近接効果特性」の一例である。部分エリアＡｒｅａ（２）について求められた最適なＯＰＥカーブは本開示における「第２近接効果特性」の一例である。
各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）について最適なＯＰＥカーブとなるようにレーザ光の制御パラメータを制御することは、スキャンフィールドＳＦ内の部分エリアのＯＰＥをレーザ光の制御パラメータによって補正することに相当しており、ＯＰＥ補正の一形態と理解される。
３．５ 露光制御部の処理内容の例
図１６は、実施形態１の露光制御部４０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１６に示すステップは、露光制御部４０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
ステップＳ２０において、露光制御部４０はリソグラフィ制御部１１０に保存されているファイルＡのデータを読み込む。
ステップＳ２１において、露光制御部４０はレチクルパターンの情報とファイルＡのデータとに基づいて、各部分エリアのＯＰＥ補正のためにレーザ光の制御パラメータを求める。
ステップＳ２２において、露光制御部４０は各部分エリアの位置に基づいて、各スキャンフィールドＳＦ内の各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を計算する。
ステップＳ２３において、露光制御部４０はレーザ制御部２０に各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）と発光トリガ信号Ｔｒを送信しながら、レチクル４６とウエハＷＦを移動させて各スキャンフィールドＳＦを露光させる。
ステップＳ２４において、露光制御部４０はウエハＷＦ内のすべてのスキャンフィールドＳＦを露光したか否かを判定する。ステップＳ２４の判定結果がＮｏ判定である場合、露光制御部４０はステップＳ２３に戻る。ステップＳ２４の判定結果がＹｅｓ判定である場合、露光制御部４０は図１６のフローチャートを終了する。
３．６ レーザ制御部の処理内容の例
図１７は、実施形態１のレーザ制御部２０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１７に示すステップは、レーザ制御部２０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
ステップＳ３１において、レーザ制御部２０は露光制御部４０から送信された目標レーザ光の制御パラメータ（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）のデータを読み込む。
ステップＳ３２において、レーザ制御部２０はレーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光の波長λが目標波長λｔに近づくように、発振器２２の狭帯域化モジュール６８の回転ステージ８４をセットする。
ステップＳ３３において、レーザ制御部２０はレーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが目標スペクトル線幅Δλｔに近づくように、発振器２２と増幅器２４の同期タイミングをセットする。
ステップＳ３４において、レーザ制御部２０はパルスエネルギＥが目標パルスエネルギＥｔに近づくように、増幅器２４の充電電圧をセットする。
ステップＳ３５において、レーザ制御部２０は発光トリガ信号Ｔｒの入力を待機し、発光トリガ信号Ｔｒが入力されたか否かを判定する。発光トリガ信号Ｔｒが入力されなければ、レーザ制御部２０はステップＳ３５を繰り返し、発光トリガ信号Ｔｒが入力されると、レーザ制御部２０はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６において、レーザ制御部２０はモニタモジュール２６を用いてレーザ光の制御パラメータのデータを計測する。レーザ制御部２０はステップＳ３６での計測により、波長λ、スペクトル線幅Δλ及びパルスエネルギＥのデータを取得する。
ステップＳ３７において、レーザ制御部２０はステップＳ３６にて計測されたレーザ光の制御パラメータのデータを露光制御部４０及びリソグラフィ制御部１１０に送信する。
ステップＳ３８において、レーザ制御部２０はレーザの制御を停止させるか否かを判定する。ステップＳ３８の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部２０はステップＳ３１に戻る。ステップＳ３８の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部２０は図１７のフローチャートを終了する。
部分エリアＡｒｅａ（１）に照射するパルスレーザ光について設定される目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔは本開示における「第１目標波長」、「第１目標スペクトル線幅」、及び「第１目標パルスエネルギ」の一例である。また、部分エリアＡｒｅａ（１）に照射されるパルスレーザ光は本開示における「第１パルスレーザ光」の一例である。同様に、部分エリアＡｒｅａ（２）に照射するパルスレーザ光について設定される目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔは本開示における「第２目標波長」、「第２目標スペクトル線幅」、及び「第２目標パルスエネルギ」の一例である。また、部分エリアＡｒｅａ（２）に照射されるパルスレーザ光は本開示における「第２パルスレーザ光」の一例である。露光制御部４０からレーザ制御部２０に目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔのデータを送信することは本開示における「パルスレーザ光の制御パラメータの値をレーザ装置に指示する」ことの一例である。
３．７ 作用・効果
実施形態１に係るリソグラフィシステム１００は図８で説明した一般的なＯＰＥ補正を実施して露光装置１４の光学系の調整を実施した上で、さらに、スキャン露光中において部分エリアＡｒｅａ（ｋ）の位置ごとにレーザ光の制御パラメータの調整を実施する。実施形態１に係るリソグラフィシステム１００によれば、スキャンフィールドＳＦ内で各部分エリアＡｒｅａ（ｋ）のパターンに対して最適なＯＰＥに対応するレーザ光の制御パラメータを求めてパルス毎に露光するので、スキャンの位置依存のＯＰＥ特性を高速に調節することができる。
なお、実施形態１ではＯＰＥ特性について説明したが、他の近接効果特性についても同様であり、また、ＯＰＥと他の近接効果とを含めた総合的な近接効果特性を基準の特性に近づけるように補正する場合も同様である。
３．８ その他
実施形態１では、リソグラフィ制御部１１０と露光制御部４０の機能を分けた場合の例で説明したが、この例に限定されることなく、リソグラフィ制御部１１０の機能を露光制御部４０が含んでいてもよい。
また、図１４に示すような計算フローは、計算プログラムを搭載したコンピュータで予め計算して、図１５のようなファイルＡをリソグラフィ制御部１１０又は露光制御部４０の記憶部に保存しておいてもよい。リソグラフィ制御部１１０は、スキャン露光に用いる各種のパラメータを管理するサーバであってもよい。サーバは複数の露光システムとネットワークを介して接続されてもよい。例えば、サーバは、図１４のような計算フローを実施し、算出された制御パラメータの値を、対応する部分エリアＡｒｅａ（ｋ）と関連付けてファイルＡに書き込むように構成される。
さらに、実施形態１では、図１４に示すような計算フローでは、ΔＣＤ値が許容範囲になると計算を終了するフローとなっているが、この例に限定されることなく、さらに計算して、ΔＣＤ値が最小となるレーザ光の制御パラメータを求めてもよい。
なお、実施形態１では、図１４に示すΔＣＤ値は、各パターンのＣＤの差の絶対値の総和の場合を示したが、この例に限定されることなく例えば、ΔＣＤ値は次式で示すような計算値であってもよい。
ΔＣＤ＝ＳＱＲＴ｛(ｗ１・ΔＣＤ１＋ｗ２・ΔＣＤ２ + …+ ｗｎΔＣＤｎ )／ｎ｝
ｗｋ：パターンｋの重み、ΔＣＤｋ：パターンｋのＣＤ値の基準値との差、ｎ：パターンの数
４．実施形態２
４．１ 構成
図１８は、実施形態２に係るリソグラフィシステム１０２の構成例を示す。実施形態２に係るリソグラフィシステム１０２は、図１２の構成にウエハ検査装置３１０が追加された構成となっている。他の構成は、実施形態１と同様であってよい。ウエハ検査装置３１０は、ウエハＷＦ上にレーザ光を照射してその反射光又は回折光を測定することによって、ＣＤ、ウエハＷＦの高さ、及びオーバーレイの測定が可能である。または、ウエハ検査装置３１０は、高分解能スキャン電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ)であってもよい。ウエハ検査装置３１０は、ウエハ検査制御部３２０と、ウエハホルダ３５２と、ウエハステージ３５４とを含む。ウエハ検査装置３１０は本開示における「検査装置」の一例である。
リソグラフィ制御部１１０は、ウエハ検査制御部３２０との間でデータ等を送受信するラインが接続されている。
４．２ 動作
露光装置１４を用いて露光が行われた露光済みのウエハＷＦはウエハ検査装置３１０のウエハホルダ３５２に保持され、ウエハ検査装置３１０によって各種の計測が実施される。リソグラフィ制御部１１０は、ウエハ検査装置３１０によって計測されたウエハＷＦ上の各位置のパターンとＣＤ値と、その各位置で露光されたレーザ光の制御パラメータを対応させる。
リソグラフィ制御部１１０は、ウエハＷＦに実際に露光した結果（パターンとＣＤ）に基づいて、部分エリア毎の最適なＯＰＥ補正のためのレーザ光の制御パラメータのデータを計算し、ファイルＡとして保存する。他の動作は実施形態１と同様である。ウエハ検査装置３１０による検査の対象となる露光済みのウエハＷＦは本開示における「露光済み半導体基板」の一例である。
図１９は、実施形態２のリソグラフィ制御部１１０における処理の例を示すフローチャートである。
ステップＳ４０において、リソグラフィ制御部１１０はウエハ検査装置３１０にウエハＷＦの計測信号を送信する。ウエハ検査装置３１０は、リソグラフィ制御部１１０からの計測信号に基づき計測を実施する。
ステップＳ４１において、リソグラフィ制御部１１０は、ウエハＷＦの検査を完了したか否かを判定する。例えば、ウエハ検査装置３１０は、ウエハＷＦの検査を完了すると、検査が完了したことを示す検査完了信号をリソグラフィ制御部１１０に送信する。リソグラフィ制御部１１０は検査完了信号の受信の有無に基づき、検査を完了したか否かを判定する。
ステップＳ４１の判定結果がＮｏ判定である場合、このステップで待機する。ステップＳ４１の判定結果がＹｅｓ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２において、リソグラフィ制御部１１０はウエハ検査装置３１０から露光されたウエハＷＦの各位置におけるパターンとＣＤ値を受信する。パターンの情報に関しては、ウエハ検査装置３１０の計測結果から取得するのが困難な場合は、レチクルパターンのデータを予め記憶しておいてもよい。
ステップＳ４３において、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｋの値をｋ＝１に設定する。
次いで、ステップＳ４４において、リソグラフィ制御部１１０はΔＣＤｍｉｎの初期値としてΔＣＤｍａｘの値を設定する。ΔＣＤｍｉｎは、ＣＤカーブと目標ＣＤカーブとの差の最小値である。ΔＣＤｍａｘは、ＣＤカーブと目標ＣＤカーブとの差の最大値である。
次いで、ステップＳ４５において、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｉの値をｉ＝１と設定する。インデックスｉは、レーザ光の制御パラメータセットを識別するためのセット番号である。インデックスｉの値によって、レーザ光の制御パラメータの１組のデータセット（データの組み合わせ）を表す。
ステップＳ４６において、リソグラフィ制御部１１０は部分エリアＡｒｅａ（ｋ）におけるレーザ光の制御パラメータセット（ｉ）を求める。リソグラフィ制御部１１０は、露光装置１４とレーザ装置１２とから、ウエハＷＦの番号、及びそのウエハＷＦのＳｃａｎ番号等に基づき、各スキャンにおけるレーザ光のパルス毎の制御パラメータのデータを作成してファイルＡに記憶する。この記憶データから部分エリアＡｒｅａ（ｋ）におけるレーザ光の制御パラメータセット（ｉ）を求めることができる。
ステップＳ４７において、リソグラフィ制御部１１０はレーザ光の制御パラメータセット（ｉ）の露光条件での各部分エリアＡｒｅａ（ｋ，ｉ）に関するＯＰＥカーブ（ｋ，ｉ）を求める。
ステップＳ４８において、リソグラフィ制御部１１０は部分エリアＡｒｅａ（ｋ）の基準ＯＰＥカーブ（ｋ）と、計測されたＯＰＥカーブ（ｋ，ｉ）との差ΔＣＤを計算する。ΔＣＤは、例えば、各パターンにおけるＣＤ値の差の絶対値の総和であってよい。
ステップＳ４９において、リソグラフィ制御部１１０はΔＣＤｍｉｎ＞ΔＣＤを満たすか否か判定する。ステップＳ４９の判定結果がＹｅｓ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ５０に進み、ΔＣＤｍｉｎの値をΔＣＤに置き換える処理を行う。
その後、ステップＳ５１において、リソグラフィ制御部１１０は部分エリアＡｒｅａ（ｋ）とレーザ光の制御パラメータセット（ｉ）とのデータセットをＯＰＥ（ｋ）の補正データとしてファイルＡに保存する。
ステップＳ５１の後、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ５２に進む。また、ステップＳ４９の判定結果がＮｏ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ５０～ステップＳ５１をスキップしてステップＳ５２に進む。
ステップＳ５２において、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｉの値が予め定められている上限値ｉｍａｘに一致しているか否かを判定する。ステップＳ５２の判定結果がＮｏ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｉの値をインクリメントし（ステップＳ５３）、ステップＳ４６に戻る。ステップＳ５２の判定結果がＹｅｓ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ５４に進む。
ステップＳ５４において、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｋの値が予め定められている値ｎに一致しているか否かを判定する。ステップＳ５４の判定結果がＮｏ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０はインデックスｋの値をインクリメントし（ステップＳ５５）、ステップＳ４４に戻る。ステップＳ５４の判定結果がＹｅｓ判定である場合、リソグラフィ制御部１１０は図１９のフローチャートを終了する。
図２０は、部分エリアＡｒｅａ（ｋ）におけるレーザ光の制御パラメータセット（ｉ）毎のＯＰＥカーブの例を示す。図２０においてＡｒｅａ（ｋ）は基準ＯＰＥカーブを表し、Ａｒｅａ（ｋ，ｉ）はΔＣＤが最小値となるＯＰＥカーブを表す。
４．３ 作用・効果
実施形態２に係るリソグラフィシステム１０２によれば、ウエハＷＦに実際に露光した結果に基づいて、スキャンフィールドＳＦ内で、各部分エリアのパターンに対して最適なＯＰＥに対応するレーザ制御パラメータを求めてパルス毎に露光することができる。
その結果、露光装置１４の個体差（機差）によるＣＤの誤差をレーザ光の制御パラメータを調整することによって、最適なＯＰＥに補正できる。すなわち、同じレチクルパターンで、露光装置１４に個体差があっても、所望のレジストパターンを形成することができる。
実施形態２によれば、実露光の結果に基づいて、ファイルＡのデータを常に更新することができるので、その時点での露光プロセスに最適な、部分エリア毎の最適レーザ光の制御パラメータで露光できる。その結果、レジストパターンのＣＤ値の安定性が改善する。
４．４ その他
実施形態２においては、最初はテスト露光を行うことによって、ファイルＡのデータを作成してもよい。テスト露光の実施によってファイルＡのデータを作成する手順は、例えば次の通りである。
［手順ａ］ウエハＷＦのスキャン毎に、目標のレーザ光の制御パラメータのセット（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を一定の目標値に設定してスキャン露光を実施する。そして、次のスキャン露光時の目標のレーザ光の制御パラメータのセット（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）の値を変更して、また、一定目標値でスキャン露光する。これを繰り返して、スキャン露光する。
［手順ｂ］手順ａで露光したウエハＷＦの検査結果と、その時に露光したレーザ光の制御パラメータセット（ｉ）に基づいて、最初のファイルＡを作成してもよい。
５．実施形態３
５．１ 構成
図２１は、実施形態３に係るリソグラフィシステム１０３の構成例を示す。図２１に示す構成について、図１８と異なる点を説明する。図２１に示すリソグラフィシステム１０３は、目標レーザ光の制御パラメータが移動積算値に変更されている。すなわち、露光制御部４０からレーザ制御部２０に送信する目標レーザ光の制御パラメータとしての目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔに代えて、目標波長の移動積算値λｍｖｔ、目標スペクトル線幅の移動積算値Δλｍｖｔ、及び目標パルスエネルギの移動積算値Ｄｍｖｔを用いる。また、露光制御部４０は、これら目標レーザ光の制御パラメータの移動積算値に加え、移動積算のサンプル数に相当するパルス数ＮＳＬの情報をレーザ制御部２０に送信する。他の構成は図１８と同様である。
ここで、本明細書ではレーザ光の制御パラメータの移動積算値を以下のように定義する。
スペクトル関連のパラメータに関しては、後述するようにサンプル数ＮＳＬで移動積算したスペクトル波形から計算される波長をλｍｖ、スペクトル線幅をΔλｍｖとする。
パルスエネルギ関連パラメータに関しては、サンプル数ＮＳＬで移動積算したパルスエネルギの積算値をＤｍｖとする。
また、これらパラメータの目標値をλｍｖｔ、Δλｍｖｔ、及びＤｍｖｔと表現する。
５．２ 動作
図２１のリソグラフィ制御部１１０は、ウエハ検査装置３１０によって計測されたウエハＷＦ上の各位置のパターンとＣＤ値と、その各位置で露光されたレーザ光の制御パラメータ（移動積算値）を対応させる。
リソグラフィ制御部１１０は、ウエハＷＦに実際に露光した結果（パターンとＣＤ）に基づいて、部分エリア毎の最適なＯＰＥ補正のためのレーザ光の制御パラメータ（移動積算値）のデータを計算し、計算結果のデータをファイルＡ２として保存する。ファイルＡ２に保存されるデータにおいて、レーザ光の制御パラメータは移動積算値である。
レーザ制御部２０は、目標のレーザ光の制御パラメータ（移動積算値）を受信して、次のパルスの目標スペクトル波形Ｆ（λ）ｔと、目標パルスエネルギＥｔとを計算して、これらの目標値となるようにレーザ装置１２を制御する。
５．３ レーザ制御部の処理内容の例
図２２は、実施形態３のレーザ制御部２０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図２２に示すフローチャートについて、図１７と異なる点を説明する。図２２に示すフローチャートは、図１７におけるステップＳ３１に代えて、ステップＳ３０及びステップＳ３１ａを含む。また、図２２に示すフローチャートは、図１７におけるステップＳ３７に代えて、ステップＳ３７ａ及びステップＳ３７ｂを含む。
ステップＳ３０において、レーザ制御部２０は露光制御部４０から送信された目標レーザ光の制御パラメータの移動積算値のデータを読み込む。レーザ制御部２０が取得するデータには、λｍｖｔ、Δλｍｖｔ、Ｄｍｖｔ、及びＮＳＬのデータが含まれる。
ステップＳ３１ａにおいて、レーザ制御部２０は、次のパルスの目標レーザ光のパラメータ値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）の計算を行う。ステップＳ３１ａに適用される処理内容の例については、図２３及び図２４を用いて後述する。ステップＳ３１ａ後のステップＳ３２からステップＳ３６は図１７と同様である。
ステップＳ３６の後、ステップＳ３７ａにおいて、レーザ制御部２０はレーザ光の制御パラメータの移動積算値（λｍｖ，Δλｍｖ，Ｄｍｖ）及びスペクトル波形データをファイルＢに書き込む。ファイルＢに保存されるデータの例については図２５を用いて後述する。
次いで、ステップＳ３７ｂにおいて、レーザ制御部２０は計測されたレーザ光の制御パラメータの移動積算値を露光制御部４０とリソグラフィ制御部１１０に送信する。ステップＳ３７ｂの後、ステップＳ３８に進む。その後のステップは図１７と同様である。
図２３は、図２２のステップＳ３１ａに適用される処理内容の例を示すフローチャートである。図２４は、図２３に示す計算のステップで得られるスペクトル波形の例を示す。
図２３のステップＳ６１において、レーザ制御部２０は目標値のλｍｖｔ及びΔλｍｖｔから目標の規格化されたスペクトル波形Ｉａｕｍｖ（λ）ｔに変換する。目標波長の移動積算値λｍｖｔ及び目標スペクトル線幅の移動積算値λｍｖｔとから、近似した目標の規格化されたスペクトル波形Ｉａｕｍｖ（λ）ｔを求める。なお、スペクトル線幅は、９５％のエネルギが含まれるスペクトル幅であってよい。
図２４の最上段に示す波形図は、ステップＳ６１にて計算される目標の規格化されたスペクトル波形Ｉａｕｍｖ（λ）ｔを示す。通常のエキシマレーザのスペクトル波形は、ローレンツ分布又はガウシアン分布又はその中間のスペクトル波形に近似できる。
そして、レーザ制御部２０は目標の移動積算スペクトル波形Ｓｍｖ（λ）ｔを計算する。目標の移動積算スペクトル波形Ｓｍｖ（λ）ｔは次式で表される。
Ｓｍｖ（λ）ｔ＝Ｉａｕｍｖ（λ）ｔ・ＮＳＬ
図２４の上から二段目に示す波形図は、ステップＳ６１にて計算される目標の移動積算スペクトル波形Ｓｍｖ（λ）ｔの例を示す。
ステップＳ６３において、レーザ制御部２０はファイルＢのデータから、ＮＳＬ－１過去のパルスから直前のパルスのスペクトル波形データを積算して、スペクトル波形Ｓｐｐ（λ）を求める。図２４の上から三段目に示す波形図は、ステップＳ６３にて計算されるスペクトル波形Ｓｐｐ（λ）の例を示す。図２４中のスペクトル波形Ｓｐｐ（λ）のグラフに破線で示す波形は、計測された前のパルスのスペクトル波形を表す。
次いで、ステップＳ６４において、目標の移動積算スペクトル波形Ｓｍｖ（λ）ｔとＳｐｐ（λ）との差から、次のパルスの目標スペクトル波形Ｆ（λ）ｔを計算する。目標スペクトル波形Ｆ（λ）ｔは次式で表される。
Ｆ（λ）ｔ＝Ｓｍｖ（λ）ｔ － Ｓｐｐ（λ）
図２４の最下段に示す波形図は、ステップＳ６４にて計算される、次のパルスの目標スペクトル波形Ｆ（λ）ｔの例を示す。
そして、ステップＳ６６において、レーザ制御部２０は次のパルスの目標スペクトル波形Ｆ（λ）ｔから、目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔを計算する。
ステップＳ６１～ステップＳ６６の処理と並行して、又は並列して、レーザ制御部２０はステップＳ７２～Ｓ７３の処理を行う。
ステップＳ７２において、レーザ制御部２０はファイルＢのデータから、ＮＳＬ－１過去のパルスから直前のパルスのエネルギを積算してＥｓｕｍｐを求める。
ステップＳ７３において、レーザ制御部２０は、ＤｍｖｔとＥｓｕｍｐとの差から目標パルスエネルギＥｔを求める。
Ｅｔ＝Ｄｍｖｔ－ Ｅｓｕｍｐ
ステップＳ６６及びステップＳ７３の後、レーザ制御部２０は図２３のフローチャートを終了して、図２２のメインフローに復帰する。
５．４ ファイルＢのデータ例
図２５は、ファイルＢに書き込まれるデータの例を示す図表である。図２５に示すように、ファイルＢには、パルスごとの時刻データＴＩＭＥと関連付けされて、パルスエネルギＥ、移動積算パルスエネルギの積算値Ｄｍｖ、波長λ、移動積算スペクトル波形の波長λｍｖ、スペクトル線幅Δλ、移動積算スペクトル波形のスペクトル線幅Δλｍｖ、及びスペクトル波形Ｆ（λ）の各データを含むレコードが記録される。
ここで、移動積算スペクトル波形の波長λｍｖ（ｚ-ＮＳＬ＋１）と移動積算スペクトル波形のスペクトル線幅Δλｍｖ（ｚ-ＮＳＬ＋１）とは、パルス（ｚ－ＮＳＬ＋１）からパルスｚまでのスペクトル波形Ｆ（λ）のデータをそれぞれの波長における光強度を積算したスペクトル波形Ｓｍｖ（λ）から計算した値である。ファイルＢは本開示における「第２ファイル」の一例である。図２５に示すパルスエネルギＥ、波長λ、及びスペクトル線幅Δλのそれぞれの値は本開示における「パルスレーザ光の制御パラメータの計測値」の一例である。
５．５ 作用・効果
実施形態３に係るリソグラフィシステム１０３によれば、スキャンフィールドＳＦ内で露光されるレーザ光の制御パラメータ値は厳密には移動積算値となる。
レーザ装置から出力されるレーザ光は、レーザ光の制御パラメータが目標の移動積算値となるように、次のパルスのレーザ制御パラメータの目標値を計算して制御している。
その結果、部分エリア毎の最適なＯＰＥ補正のためのレーザ光の制御パラメータ（移動積算値）で露光することができる。
５．６ その他
実施形態３では、移動積算スペクトル波形の波長λｍｖ（ｚ-ＮＳＬ＋１）と移動積算スペクトル波形のスペクトル線幅Δλｍｖ（ｚ-ＮＳＬ＋１）の計算は、実際に計測したスペクトル波形に基づいて計算しているが、この例に限定されない。例えば、計測された波長λとスペクトル線幅Δλから、近似式を求めて、ファイルＡのデータとして保存してもよい。
実施形態３では、レーザ装置１２がレーザ光の制御パラメータとして、それぞれの移動積算値（λｍｖｔ，Δλｍｖｔ，Ｄｍｖｔ）と移動積算するパルス数ＮＳＬとを受信して、レーザ制御部２０が、次のパルスの目標のレーザ光の制御パラメータ（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を計算して、レーザ装置１２を制御しているが、この例に限定されない。例えば、このような計算は、リソグラフィ制御部１１０で実施して毎パルスの目標のレーザ光の制御パラメータ（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を直接、レーザ制御部２０に送信するか、又は、露光制御部４０を介して送信してもよい。また、同様に、このような計算は、露光制御部４０で実施して、毎パルスの目標のレーザ光の制御パラメータ（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を直接、レーザ制御部２０に送信してもよい。
実施形態３では、サンプル数ＮＳＬの移動積算スペクトル波形Ｓｍｖ（λ）から移動積算波長λｍｖと移動積算スペクトル線幅Δλｍｖを求めているが、この例に限定されることなく、移動平均スペクトルＦｍｖ（λ）＝Ｓｍｖ（λ）／ＮＳＬから波長とスペクトル線幅を求めても、まったく同じλｍｖ及びΔλｍｖとなる。
また、サンプル数ＮＳＬの移動積算パルスエネルギの積算値であるＤｍｖを求めているが、この例に限定されることなく、Ｄｍｖから移動平均パルスエネルギＥｍｖ＝Ｄｍｖ／ＮＳＬを求めて、パルスレーザ光の制御パラメータとして使用してもよい。
したがって、本明細書では、パルスレーザ光の制御パラメータの移動積算値と移動平均値は同義となる。具体的には、パルスレーザ光の制御パラメータとして移動平均値は移動平均スペクトル波形から求められる波長λｍｖとスペクトル線幅Δλｍｖと移動平均パルスエネルギＥｍｖを用いてもよい。
６．固体レーザ装置を発振器として用いるエキシマレーザ装置の例
６．１ 構成
図１３で説明したレーザ装置１２は、発振器２２として狭帯域化ガスレーザ装置を用いる構成を例示したが、レーザ装置の構成は図１３の例に限定されない。
図２６は、レーザ装置の他の構成例を示す。図１３に示すレーザ装置１２に代えて、図２６に示すレーザ装置２１２を用いてもよい。図２６に示す構成について、図１３と共通又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図２６に示すレーザ装置２１２は、固体レーザ装置を発振器として用いるエキシマレーザ装置であって、固体レーザシステム２２２と、エキシマ増幅器２２４と、レーザ制御部２２０とを含む。
固体レーザシステム２２２は、半導体レーザシステム２３０と、チタンサファイヤ増幅器２３２と、ポンピング用パルスレーザ２３４と、波長変換システム２３６と、固体レーザ制御部２３８とを含む。
半導体レーザシステム２３０は、波長約７７３．６ｎｍのＣＷレーザ光を出力する分布帰還型（Distributed Feedback：ＤＦＢ）の半導体レーザと、ＣＷレーザ光をパルス化する半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier：ＳＯＡ）とを含む。半導体レーザシステム２３０の構成例については図２７を用いて後述する。
チタンサファイヤ増幅器２３２は、チタンサファイヤ結晶を含む。チタンサファイヤ結晶は、半導体レーザシステム２３０のＳＯＡでパルス増幅されたパルスレーザ光の光路上に配置される。ポンピング用パルスレーザ２３４は、ＹＬＦレーザの第２高調波光を出力するレーザ装置であってもよい。ＹＬＦ（イットリウムリチウムフルオライド）は、化学式ＬｉＹＦ４で表される固体レーザ結晶である。
波長変換システム２３６は、複数の非線形光学結晶を含み、入射したパルスレーザ光を波長変換して４倍高調波のパルスレーザ光を出力する。波長変換システム２３６は、例えば、ＬＢＯ結晶と、ＫＢＢＦ結晶とを含む。ＬＢＯ結晶は化学式ＬｉＢ３Ｏ５で表される非線形光学結晶である。ＫＢＢＦ結晶は、化学式ＫＢｅ２ＢＯ３Ｆ２で表される非線形光学結晶である。各結晶は、図示しない回転ステージ上に配置され、結晶への入射角度を変更できるように構成される。
固体レーザ制御部２３８は、レーザ制御部２２０からの指令に従い、半導体レーザシステム２３０、ポンピング用パルスレーザ２３４及び波長変換システム２３６を制御する。
エキシマ増幅器２２４は、チャンバ１６０と、ＰＰＭ１６４と、充電器１６６と、凸面ミラー２４１と、凹面ミラー２４２とを含む。チャンバ１６０は、ウインドウ１７１，１７２と、１対の電極１７３，１７４と、電気絶縁部材１７５とを含む。チャンバ１６０にはＡｒＦレーザガスが導入される。ＰＰＭ１６４はスイッチ１６５と充電コンデンサとを含む。
エキシマ増幅器２２４は、一対の電極１７３、１７４の間の放電空間に、波長１９３．４ｎｍのシード光を３回通して増幅を行う構成である。ここで、波長１９３．４ｎｍのシード光は固体レーザシステム２２２から出力されるパルスレーザ光である。
凸面ミラー２４１と凹面ミラー２４２は、チャンバ１６０の外側における固体レーザシステム２２２から出力されたパルスレーザ光が３パスしてビーム拡大するように配置される。
エキシマ増幅器２２４に入射した波長約１９３．４ｎｍのシード光は、凸面ミラー２４１及び凹面ミラー２４２で反射することにより、一対の放電電極４１２、４１３の間の放電空間を３回通過する。これにより、シード光のビームが拡大されて増幅される。
６．２ 動作
レーザ制御部２２０は、露光制御部４０から目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔを受信すると、これらの目標値となるような半導体レーザシステム２３０からのパルスレーザ光の目標波長λ１ｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｃｈｔを、例えばテーブルデータ又は近似式から計算する。
レーザ制御部２２０は、目標波長λ１ｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｃｈｔとを固体レーザ制御部２３８に送信し、エキシマ増幅器２２４から出力されるパルスレーザ光が目標パルスエネルギＥｔとなるように充電器１６６に充電電圧を設定する。
固体レーザ制御部２３８は、半導体レーザシステム２３０からの出射パルスレーザ光が目標波長λ１ｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｃｈｔに近づくように、半導体レーザシステム２３０を制御する。固体レーザ制御部２３８が実施する制御の方式については図２７～図３０を用いて後述する。
また、固体レーザ制御部２３８は、波長変換システム２３６のＬＢＯ結晶とＫＢＢＦ結晶との波長変換効率が最大となるような入射角度となるように、図示しない２つの回転ステージを制御する。
露光制御部４０からレーザ制御部２２０に発光トリガ信号Ｔｒが送信されると、この発光トリガ信号Ｔｒに同期して、半導体レーザシステム２３０と、ポンピング用パルスレーザ２３４と、エキシマ増幅器２２４のＰＰＭ１６４のスイッチ１６５にトリガ信号が入力される。その結果、半導体レーザシステム２３０のＳＯＡにパルス電流が入力され、ＳＯＡからパルス増幅されたパルスレーザ光が出力される。
半導体レーザシステム２３０からパルスレーザ光が出力され、チタンサファイヤ増幅器２３２においてさらにパルス増幅される。このパルスレーザ光は、波長変換システム２３６に入射する。その結果、波長変換システム２３６から目標波長λｔのパルスレーザ光が出力される。
レーザ制御部２２０は、露光制御部４０から発光トリガ信号Ｔｒを受信すると、固体レーザシステム２２２から出力されたパルスレーザ光がエキシマ増幅器２２４のチャンバ１６０の放電空間に入射した時に放電するように、半導体レーザシステム２３０の後述するＳＯＡ２６０と、ＰＰＭ１６４のスイッチ１６５と、ポンピング用パルスレーザ２３４と、にそれぞれトリガ信号を送信する。
その結果、固体レーザシステム２２２から出力されたパルスレーザ光はエキシマ増幅器２２４で３パス増幅される。エキシマ増幅器２２４により増幅されたパルスレーザ光は、モニタモジュール３０のビームスプリッタ１８１によってサンプルされ、光センサ１８４を用いてパルスエネルギＥが計測され、スペクトル検出器１８３を用いて波長λとスペクトル線幅Δλが計測される。
レーザ制御部２２０は、モニタモジュール３０を用いて計測されたパルスエネルギＥ、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを基に、パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差と、波長λと目標波長λｔとの差と、スペクトル線幅Δλと目標スペクトル線幅Δλｔとの差と、がそれぞれ０に近づくように、充電器１６６の充電電圧と、半導体レーザシステム２３０から出力されるパルスレーザ光の波長λ１ｃｔと、スペクトル線幅Δλ１ｃｈと、をそれぞれ補正制御してもよい。
６．３ 半導体レーザシステムの説明
６．３．１ 構成
図２７は、半導体レーザシステム２３０の構成例を示す。半導体レーザシステム２３０は、シングル縦モードの分布帰還型の半導体レーザ２５０と、半導体光増幅器（ＳＯＡ）２６０と、関数発生器（Function Generator：ＦＧ）２６１と、ビームスプリッタ２６４と、スペクトルモニタ２６６と、半導体レーザ制御部２６８とを含む。分布帰還型半導体レーザを「ＤＦＢレーザ」という。
ＤＦＢレーザ２５０は、波長約７７３．６ｎｍのＣＷ（Continuous Wave）レーザ光を出力する。ＤＦＢレーザ２５０は、電流制御及び／又は温度制御により、発振波長を変更することができる。
ＤＦＢレーザ２５０は、半導体レーザ素子２５１と、ペルチェ素子２５２と、温度センサ２５３と、温度制御部２５４と、電流制御部２５６と、関数発生器２５７とを含む。半導体レーザ素子２５１は、第１のクラッド層２７１、活性層２７２及び第２のクラッド層２７３を含み、活性層２７２と第２のクラッド層２７３の境界にグレーティング２７４を含む。
６．３．２ 動作
ＤＦＢレーザ２５０の発振中心波長は、半導体レーザ素子２５１の設定温度Ｔ及び／又は電流値Ａを変化させることによって波長を変更できる。
高速でＤＦＢレーザ２５０の発振波長をチャーピングさせて、スペクトル線幅を制御する場合は、半導体レーザ素子２５１に流れる電流の電流値Ａを高速に変化させることによってスペクトル線幅を制御可能である。
すなわち、半導体レーザ制御部２６８から関数発生器２５７に、電流制御パラメータとして、ＤＣ成分値Ａ１ｄｃと、ＡＣ成分の変動幅Ａ１ａｃと、ＡＣ成分の周期Ａ１Ｔとの各パラメータの値を送信することによって、半導体レーザシステム２３０から出力されるパルスレーザ光の中心波長λ１ｃｈｃとスペクトル線幅Δλ１ｃｈを高速に制御することが可能となる。
スペクトルモニタ２６６は、例えば、分光器又はヘテロダイン干渉計を用いて波長を計測してもよい。
関数発生器２５７は、半導体レーザ制御部２６８から指定された電流制御パラメータに応じた波形の電気信号を電流制御部２５６に出力する。電流制御部２５６は関数発生器２５７からの電気信号に応じた電流を半導体レーザ素子２５１に流すように電流制御を行う。なお、関数発生器２５７は、ＤＦＢレーザ２５０の外部に設けられてもよい。例えば、関数発生器２５７は、半導体レーザ制御部２６８に含まれてもよい。
図２８は、チャーピングによって実現されるスペクトル線幅の概念図である。スペクトル線幅Δλ１ｃｈは、チャーピングによって生成される最大波長と最小波長との差として計測される。
図２９は、半導体レーザに流れる電流とチャーピングによる波長変化とスペクトル波形と光強度との関係を示す模式図である。図２９の下段左部に表示したグラフＧＡは、半導体レーザ素子２５１に流れる電流の電流値Ａの変化を示すグラフである。図２９の下段中央部に表示したグラフＧＢは、グラフＧＡの電流によって発生するチャーピングを示すグラフである。図２９の上段に表示したグラフＧＣは、グラフＧＢのチャーピングによって得られるスペクトル波形の模式図である。図２９の下段右部に表示したグラフＧＤは、グラフＧＡの電流によって半導体レーザシステム２３０から出力されるレーザ光の光強度の変化を示すグラフである。
半導体レーザシステム２３０の電流制御パラメータは、グラフＧＡに示すように、次の値を含む。
Ａ１ｄｃ：半導体レーザ素子に流れる電流のＤＣ成分値
Ａ１ａｃ：半導体レーザ素子に流れる電流のＡＣ成分の変動幅（電流の極大値と極小値との差）
Ａ１Ｔ：半導体レーザ素子に流れる電流のＡＣ成分の周期
図２９に示す例では、電流制御パラメータのＡＣ成分の例として、三角波の例が示されており、三角波の電流の変動によって、ＤＦＢレーザ２５０から出力されるＣＷレーザ光の光強度の変動が少ない場合の例を示す。
ここで、ＳＯＡ２６０の増幅パルスの時間幅ＤＴＷとＡＣ成分の周期Ａ１Ｔとの関係は次の式（１）を満足するのが好ましい。
ＤＴＷ ＝ ｎ・Ａ１Ｔ （１）
ｎは１以上の整数である。
この式（１）の関係を満足させることによって、ＳＯＡ２６０で、どのようなタイミングでパルス増幅を行っても、増幅されたパルスレーザ光のスペクトル波形の変化を抑制できる。
また、式（１）を満足しなくても、ＳＯＡ２６０でのパルス幅の範囲は、例えば１０ｎｓ～５０ｎｓである。半導体レーザ素子２５１に流れる電流のＡＣ成分の周期Ａ１Ｔは、ＳＯＡ２６０のパルス幅（増幅パルスの時間幅ＤＴＷ）よりも十分短い周期である。例えば、この周期Ａ１Ｔは半導体光増幅器２６０でのパルス幅に対して、１／１０００以上１／１０以下、であることが好ましい。さらに好ましくは１／１０００以上１／１００以下であってもよい。
また、ＳＯＡ２６０の立ち上がり時間は、例えば２ｎｓ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１ｎｓ以下である。ここでいう立ち上がり時間とは、図３０に示すように、パルス電流の波形における振幅が、最大振幅の１０％から９０％まで増加するのに要する時間Ｒｔをいう。
６．３．３ その他
図２９に示した例では、電流のＡＣ成分の波形の例として三角波を示したが、この例に限定されることなく、例えば、一定周期で変化する波形であればよい。三角波以外の他の例として、ＡＣ成分の波形は、正弦波や矩形波などであってもよい。このＡＣ成分の波形を制御することによって、様々な目標のスペクトル波形を生成することができる。
６．４ 作用・効果
固体レーザシステム２２２を発振器として用いるレーザ装置２１２は、エキシマレーザを発振器として用いる場合と比較して、以下のような利点がある。
［１］固体レーザシステム２２２は、ＤＦＢレーザ２５０の電流値Ａを制御することによって、波長λとスペクトル線幅Δλを高速かつ高精度に制御できる。すなわち、レーザ装置２１２は、目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔのデータを受信すれば、直ちに、ＤＦＢレーザ２５０の電流値Ａを制御して、高速に発振波長とスペクトル線幅Δλを制御できるので、高速でかつ高精度に、レーザ装置２１２から出力されるパルスレーザ光の波長λとスペクトル線幅Δλを毎パルス変更制御できる。
［２］さらに、ＤＦＢレーザ２５０の電流値Ａを制御してチャーピングさせることによって、通常のスペクトル波形と異なる様々な関数のスペクトル波形を生成することができる。
［３］このため、レーザ制御パラメータとしてのスペクトル波形の移動積算値のスペクトル波形から求めた移動積算スペクトルの波長λｍｖ又は線幅Δλｍｖを制御する場合には、ＤＦＢレーザを含む固体レーザシステムを用いた発振器とエキシマ増幅器とを備えたレーザ装置が好ましい。
６．５ その他
固体レーザ装置の実施形態として、図２６から図３０に示した例に限定されることなく、例えば、波長約１５４７．２ｎｍのＤＦＢレーザとＳＯＡとを含む固体レーザシステムであって、波長変換システムは８倍高調波の１９３．４ｎｍ光を出力するレーザ装置であってもよい。また、その他の固体レーザ装置であって、ＣＷ発振のＤＦＢレーザとＳＯＡとを含み、波長はＤＦＢレーザに流す電流の電流値を制御し、ＳＯＡにパルス電流を流すことによってパルス増幅するシステムがあればよい。
図２６の例では、エキシマ増幅器としてマルチパス増幅器の例を示したが、この実施形態に限定されることなく、例えば、ファブリペロ共振器又はリング共振器などの光共振器を備えた増幅器であってもよい。
７．各種の制御部のハードウェア構成について
レーザ制御部２０、露光制御部４０、リソグラフィ制御部１１０、固体レーザ制御部２３８、半導体レーザ制御部２６８及びその他の各制御部として機能する制御装置は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。プログラマブルコントローラはコンピュータの概念に含まれる。コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを含んで構成され得る。コンピュータに含まれるＣＰＵはプロセッサの一例である。
また、制御装置の処理機能の一部又は全部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
また、複数の制御装置の機能を１台の制御装置で実現することも可能である。さらに本開示において、制御装置は、ローカルエリアネットワークやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムユニットは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
８．電子デバイスの製造方法
図３１は、露光装置１４の構成例を概略的に示す。露光装置１４は、照明光学系４４と、投影光学系５０とを含む。照明光学系４４は、レーザ装置１２から入射したレーザ光によって、図示しないレチクルステージ４８上に配置されたレチクル４６のレチクルパターンを照明する。投影光学系５０は、レチクル４６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。ワークピースはレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板であってよい。ワークピーステーブルＷＴは、ウエハステージ５４であってよい。
露光装置１４は、レチクルステージ４８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上に露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにレチクルパターンを転写後、複数の工程を経ることで半導体デバイスを製造することができる。半導体デバイスは本開示における「電子デバイス」の一例である。
図３１におけるレーザ装置１２は、図２６で説明した固体レーザシステム２２２を含むレーザ装置２１２などであってもよい。
９．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。したがって、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。
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。例えば、「含む」、「有する」、「備える」、「具備する」などの用語は、「記載されたもの以外の構成要素の存在を除外しない」と解釈されるべきである。また、修飾語「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。

Claims (20)

  1. レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光を前記レチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御するプロセッサと、
    を備え、
    前記レチクルは、第１領域と第２領域とを備え、
    前記プロセッサは、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性に基づいて、前記それぞれの領域で基準の近接効果特性との差が許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光を出力させるように、前記それぞれの領域に対応する前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を前記レーザ装置に指示する、
    露光システム。
  2. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算し、
    前記計算によって求めた近接効果特性と前記基準の近接効果特性との差が前記許容範囲に収まるように、前記それぞれの領域に適した前記パルスレーザ光の前記制御パラメータの値を決定する、
    露光システム。
  3. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記レチクルの像を前記半導体基板に投影する投影光学系をさらに備え、
    前記プロセッサは、
    前記照明光学系のパラメータと、前記投影光学系のパラメータと、前記半導体基板に塗布されるレジストのパラメータと、前記レチクルのレチクルパターンと、前記パルスレーザ光の前記制御パラメータとを含む複数のデータを用いて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算し、
    前記計算の結果を基に、前記それぞれの領域において前記基準の近接効果特性との差が前記許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を決定し、
    前記決定した前記制御パラメータの値を、対応する前記それぞれの領域と関連付けて第１ファイルに保存する、
    露光システム。
  4. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記スキャン露光に用いるパラメータを管理するサーバをさらに備え、
    前記サーバは、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算し、
    前記計算の結果を基に、前記それぞれの領域において前記基準の近接効果特性との差が前記許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を決定し、
    前記決定した前記制御パラメータの値を、対応する前記それぞれの領域と関連付けて第１ファイルに保存する、
    露光システム。
  5. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対して、前記基準の近接効果特性との差が前記許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光の前記制御パラメータの値が定められたデータを含む第１ファイルを用い、
    前記それぞれの領域における各パルスの前記パルスレーザ光の制御パラメータの目標値を決定する、
    露光システム。
  6. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記制御パラメータは、波長、スペクトル線幅、及びパルスエネルギのうち少なくとも１つを含む、
    露光システム。
  7. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、
    前記第１領域に対応する第１近接効果特性に基づいて、前記パルスレーザ光の第１目標波長と第１目標スペクトル線幅と第１目標パルスエネルギとを設定し、前記第１領域に対して第１パルスレーザ光が照射されるように前記レーザ装置を制御し、
    前記第２領域に対応する第２近接効果特性に基づいて、前記パルスレーザ光の第２目標波長と第２目標スペクトル線幅と第２目標パルスエネルギとを設定し、前記第２領域に対して第２パルスレーザ光を照射するように前記レーザ装置を制御する、
    露光システム。
  8. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記スキャン露光が実施された露光済み半導体基板のクリティカルディメンジョンを計測する検査装置をさらに備え、
    前記プロセッサは、
    前記検査装置を用いた計測結果と前記レチクルのレチクルパターンの情報とに基づいて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対して、前記基準の近接効果特性との差が前記許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光の前記制御パラメータの値を計算する、
    露光システム。
  9. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、
    前記半導体基板のスキャンフィールドに露光される前記パルスレーザ光の制御パラメータの移動積算値に基づいて、前記パルスレーザ光の出力を制御する、
    露光システム。
  10. 請求項９に記載の露光システムであって、
    前記制御パラメータは、波長、スペクトル線幅、及びパルスエネルギのうち少なくとも１つの移動積算値を含む、
    露光システム。
  11. 請求項９に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、前記スキャン露光が実施された際に前記レチクルに照射されたパルス毎の前記パルスレーザ光の制御パラメータの計測値と、前記計測値から算出された移動積算値とを時刻データと関連付けて記憶装置に保存する、
    露光システム。
  12. 請求項９に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、前記パルスレーザ光の制御パラメータが目標の移動積算値となるように、次のパルスの前記制御パラメータの目標値を計算し、
    算出した前記目標値に従い、パルス単位で前記レーザ装置を制御する、
    露光システム。
  13. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記レーザ装置は、
    前記パルスレーザ光のスペクトル波形を計測するスペクトル検出器と、
    前記パルスレーザ光のパルスエネルギを計測する光センサと、を備え、
    前記プロセッサは、
    前記スペクトル検出器を用いて計測された前記パルスレーザ光のスペクトル波形から移動積算波長を計算し、
    前記スペクトル検出器を用いて計測された前記パルスレーザ光のスペクトル波形から移動積算スペクトル線幅を計算し、
    前記スペクトル検出器を用いて計測された前記パルスレーザ光のパルスエネルギから移動積算パルスエネルギの積算値を計算し、
    算出された前記移動積算波長、前記移動積算スペクトル線幅、前記移動積算パルスエネルギの積算値、及び前記スペクトル波形のそれぞれのデータを第２ファイルに書き込む、
    露光システム。
  14. 請求項１３に記載の露光システムであって、
    前記プロセッサは、目標パルスレーザ光の制御パラメータから、目標の移動積算スペクトル波形を求め、
    前記目標の移動積算スペクトル波形と前記第２ファイルのデータとを用いて、次のパルスの目標スペクトル波形を求めて、前記目標スペクトル波形に基づき、前記次のパルスの目標波長と目標スペクトル線幅を決定し、
    前記目標の移動積算パルスエネルギの積算値と前記第２ファイルのデータとを用いて、次のパルスの目標パルスエネルギを決定する、
    露光システム。
  15. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記レーザ装置は、
    発振器と、
    前記発振器から出力されたパルスレーザ光を増幅する増幅器と、
    を含むエキシマレーザ装置であり、
    前記発振器は、狭帯域化モジュールを備える、
    露光システム。
  16. 請求項１に記載の露光システムであって、
    前記レーザ装置は、
    発振器と、
    前記発振器から出力されたパルスレーザ光を増幅する増幅器と、
    を含むエキシマレーザ装置であり、
    前記発振器は、
    分布帰還型半導体レーザを用いた固体レーザシステムである、
    露光システム。
  17. プロセッサによって実行されるレーザ制御パラメータの作成方法であって、
    前記レーザ制御パラメータは、半導体基板をスキャン露光する露光システムのレチクルに照射されるパルスレーザ光の制御パラメータであり、
    前記プロセッサが、
    前記レチクルの第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算すること、
    前記計算の結果に基づき、前記それぞれの領域で基準の近接効果特性との差が許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を決定することと、
    前記決定した前記制御パラメータの値を、対応する前記それぞれの領域と関連付けてファイルに保存することと、
    を含むレーザ制御パラメータの作成方法。
  18. 請求項１７に記載のレーザ制御パラメータの作成方法であって、
    前記プロセッサが、
    前記露光システムの照明光学系のパラメータと、投影光学系のパラメータと、前記半導体基板に塗布されるレジストのパラメータと、前記レチクルのレチクルパターンと、前記パルスレーザ光の制御パラメータとを含む複数のデータを用いて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算し、
    前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記近接効果特性の計算を複数回行うことにより、前記基準の近接効果特性との差が前記許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を決定する、
    レーザ制御パラメータの作成方法。
  19. 請求項１７に記載のレーザ制御パラメータの計算方法であって、
    前記スキャン露光が実施された露光済み半導体基板のクリティカルディメンジョンを計測する検査装置を用いて得られる計測結果を前記プロセッサが受信することをさらに含み、
    前記プロセッサが、前記計測結果と前記レチクルのレチクルパターンの情報とに基づいて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性を計算する、
    レーザ制御パラメータの作成方法。
  20. 電子デバイスの製造方法であって、
    パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御するプロセッサと、
    を備え、
    前記レチクルは、第１領域と第２領域とを備え、
    前記プロセッサは、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する近接効果特性に基づいて、前記それぞれの領域で基準の近接効果特性との差が許容範囲に収まる近接効果特性となる前記パルスレーザ光を出力させるように、前記それぞれの領域に対応する前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を前記レーザ装置に指示する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む電子デバイスの製造方法。
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