WO2022085146A1 - レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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貴仁 熊▲崎▼
理 若林
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ギガフォトン株式会社
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    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to a method for manufacturing a laser device and an electronic device.
  • a KrF excimer laser apparatus that outputs a laser beam having a wavelength of about 248 nm and an ArF excimer laser apparatus that outputs a laser beam having a wavelength of about 193 nm are used.
  • the spectral line width of the naturally oscillated light of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is as wide as 350 to 400 pm. Therefore, if the projection lens is made of a material that transmits ultraviolet rays such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, the resolving power may decrease. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser beam output from the gas laser device to a extent that chromatic aberration can be ignored.
  • the laser resonator of the gas laser apparatus is provided with a narrow band module (Line Narrow Module: LNM) including a narrow band element (etalon, grating, etc.) in order to narrow the spectral line width.
  • LNM Line Narrow Module
  • the gas laser device in which the spectral line width is narrowed is referred to as a narrow band gas laser device.
  • the laser apparatus is a first actuator for adjusting the oscillation wavelength of the pulsed laser light, a second actuator for adjusting the spectral line width of the pulsed laser light, and a processor, which are irradiated.
  • the target spectrum line width is determined by reading the data that specifies the number of irradiation pulses of the pulsed laser light radiated to one place of the object and the difference between the shortest wavelength and the longest wavelength, and the first is based on the target spectrum line width. It comprises a processor that controls two actuators and controls a first actuator so that the oscillation wavelength periodically changes with each irradiation pulse number between the shortest wavelength and the longest wavelength.
  • the method for manufacturing an electronic device is a first actuator for adjusting the oscillation wavelength of the pulsed laser light, a second actuator for adjusting the spectral line width of the pulsed laser light, and a processor.
  • the target spectral line width is determined by reading the data that specifies the number of irradiation pulses of the pulsed laser light that is applied to one location of the irradiated object and the difference between the shortest wavelength and the longest wavelength.
  • Pulsed by a laser device comprising a processor that controls the second actuator based on and controls the first actuator so that the oscillation wavelength changes periodically with each irradiation pulse number between the shortest wavelength and the longest wavelength. It involves generating a laser beam, outputting the pulsed laser beam to an exposure apparatus, and exposing the pulsed laser beam onto a photosensitive substrate in the exposure apparatus in order to manufacture an electronic device.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of an exposure system in a comparative example.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of the laser device in the comparative example.
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of the laser device in the comparative example.
  • FIG. 4 shows how the position of the scan field of the irradiated object changes with respect to the position of the pulsed laser beam.
  • FIG. 5 shows how the position of the scan field of the irradiated object changes with respect to the position of the pulsed laser beam.
  • FIG. 6 shows how the position of the scan field of the irradiated object changes with respect to the position of the pulsed laser beam.
  • FIG. 7 is a graph showing the first example of the periodic wavelength change in the comparative example.
  • FIG. 8 shows a 30-pulse mobile integrated spectral waveform at the wavelength change shown in FIG.
  • FIG. 9 is a graph showing a second example of periodic wavelength change in the comparative example.
  • FIG. 10 shows a 30-pulse mobile integrated spectral waveform at the wavelength change shown in FIG.
  • FIG. 11 is a graph showing a third example of periodic wavelength change in the comparative example.
  • FIG. 12 shows a 30-pulse mobile integrated spectral waveform at the wavelength change shown in FIG.
  • FIG. 13 schematically shows the configuration of the laser device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 schematically shows the configuration of the laser device according to the first embodiment.
  • FIG. 13 schematically shows the configuration of the laser device according to the first embodiment.
  • FIG. 15 shows a laser apparatus that includes a first variation of an optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 16 shows a laser device that includes a second variation of optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 17 shows a laser apparatus that includes a third variation of an optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 18 shows a laser apparatus that includes a fourth variation of an optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 19 shows a narrowing device including a fifth variation of an optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 20 shows a narrowing device including a sixth variation of an optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 21 shows a narrowing device including a sixth variation of an optical system that changes the spectral line width.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a processing procedure of spectral line width control and wavelength control by a laser control processor.
  • FIG. 23 is a flowchart showing a processing procedure for controlling the spectral line width in the first embodiment.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a processing procedure for controlling the spectral line width in the second embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart showing a processing procedure for controlling the spectral line width in the third embodiment.
  • FIG. 26 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.2 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 7 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.2 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 27 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.3 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 28 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.4 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 29 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.5 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 30 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.6 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 31 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.8 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 32 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 1.0 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 33 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 1.2 pm and the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 34 is a graph showing the relationship between the spectral line width and the light intensity ratio when the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 35 is a graph showing the relationship between the spectral line width and the light intensity ratio when the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • FIG. 36 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.2 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 37 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.3 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 38 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.4 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 36 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.2 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 37 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.3 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave
  • FIG. 39 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.5 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 40 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.6 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 41 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.8 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 42 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 1.0 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 40 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.6 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 41 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 0.8 pm and the wavelength is controlled in a triang
  • FIG. 43 shows a mobile integrated spectral waveform when the spectral line width is 1.2 pm and the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • FIG. 44 is a graph showing the relationship between the spectral line width and the light intensity ratio when the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • Laser device 100a that controls the spectral line width ⁇ within an allowable range 4.1 Configuration and operation 4.2 Action 5. Changes in the moving integrated spectral waveform by controlling the spectral line width ⁇ 5.1 When controlling the wavelength in a sawtooth shape 5.2 When controlling the wavelength in a triangular wave shape 6. others
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of the exposure system in the comparative example.
  • the comparative example of the present disclosure is a form recognized by the applicant as known only by the applicant, and is not a publicly known example that the applicant self-identifies.
  • the exposure system includes a laser device 100 and an exposure device 200. In FIG. 1, the laser device 100 is shown in a simplified manner.
  • the laser device 100 includes a laser control processor 130.
  • the laser device 100 is configured to output pulsed laser light toward the exposure device 200.
  • the laser control processor 130 is a processing device including a memory 132 in which a control program is stored and a CPU (central processing unit) 131 for executing the control program.
  • the laser control processor 130 is specially configured or programmed to perform the various processes contained in the present disclosure.
  • the exposure apparatus 200 includes an illumination optical system 201, a projection optical system 202, and an exposure control processor 210.
  • the illumination optical system 201 illuminates a reticle pattern of a reticle (not shown) arranged on the reticle stage RT by a pulsed laser beam incident from the laser device 100.
  • the projection optical system 202 reduces-projects the pulsed laser beam transmitted through the reticle and forms an image on a workpiece (not shown) arranged on the workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer coated with a resist film.
  • the exposure control processor 210 is a processing device including a memory 212 in which a control program is stored and a CPU 211 that executes the control program.
  • the exposure control processor 210 is specially configured or programmed to perform the various processes included in the present disclosure.
  • the exposure control processor 210 transmits data including the number of irradiation pulses N, the shortest wavelength ⁇ S, and the longest wavelength ⁇ L, and a trigger signal to the laser control processor 130.
  • the laser control processor 130 controls the laser device 100 according to the data and signals received from the exposure control processor 210.
  • the exposure control processor 210 synchronizes the reticle stage RT and the workpiece table WT and translates them in opposite directions. As a result, the workpiece is exposed with a pulsed laser beam that reflects the reticle pattern. The reticle pattern is transferred to the semiconductor wafer by such an exposure process. After that, the electronic device can be manufactured by going through a plurality of steps.
  • FIGS. 2 and 3 schematically show the configuration of the laser device 100 in the comparative example.
  • Each of FIGS. 2 and 3 shows a V-axis, an H-axis, and a Z-axis that are perpendicular to each other.
  • FIG. 2 shows the laser device 100 viewed in the ⁇ V direction
  • FIG. 3 shows the laser device 100 viewed in the ⁇ H direction.
  • the laser device 100 includes a laser chamber 10, a pulse power module (PPM) 13, a narrowing band device 14, and an output coupling mirror 15 in addition to the laser control processor 130.
  • the narrowing band device 14 and the output coupling mirror 15 constitute an optical resonator.
  • the laser chamber 10 is arranged in the optical path of the optical resonator.
  • the laser chamber 10 is provided with windows 10a and 10b.
  • the laser chamber 10 includes a pair of electrodes 11a and 11b inside, and further houses a laser gas.
  • the laser gas includes fluorine gas, argon gas, and neon gas.
  • the laser gas includes fluorine gas, krypton gas, and neon gas.
  • the ⁇ V direction and the + V direction coincide with the directions in which the electrodes 11a and 11b face each other.
  • the ⁇ Z direction coincides with the traveling direction of the light beam emitted from the window 10a.
  • the + Z direction coincides with the traveling direction of the pulsed laser beam emitted from the window 10b and output through the output coupling mirror 15.
  • the pulse power module 13 includes a switch (not shown) and is connected to a charger (not shown).
  • the narrowing device 14 includes a beam expander 40 including first and second prisms 41 and 42, and a grating 53. The details of the band narrowing device 14 will be described later.
  • the output coupling mirror 15 is composed of a partial reflection mirror.
  • the laser control processor 130 receives data including the number of irradiation pulses N, the shortest wavelength ⁇ S, and the longest wavelength ⁇ L from the exposure control processor 210. This data may be received from a lithography control device (not shown) other than the exposure device 200. The lithography control device may control a plurality of exposure devices 200. The laser control processor 130 transmits a control signal to the narrowing device 14 based on the number of irradiation pulses N, the shortest wavelength ⁇ S, and the longest wavelength ⁇ L.
  • the laser control processor 130 receives a trigger signal from the exposure control processor 210.
  • the laser control processor 130 transmits an oscillation trigger signal based on the trigger signal to the pulse power module 13.
  • the switch included in the pulse power module 13 is turned on when the oscillation trigger signal is received from the laser control unit 31. When the switch is turned on, the pulse power module 13 generates a pulsed high voltage from the electric energy charged in the charger, and applies this high voltage to the electrodes 11a and 11b.
  • the light generated in the laser chamber 10 is emitted to the outside of the laser chamber 10 through the windows 10a and 10b.
  • the light emitted from the window 10a is incident on the narrowing band device 14.
  • the light near the desired wavelength is returned from the narrowing device 14 to the laser chamber 10.
  • the output coupling mirror 15 transmits a part of the light emitted from the window 10b and outputs the light, reflects the other part, and returns the light to the laser chamber 10.
  • the light emitted from the laser chamber 10 reciprocates between the narrowing device 14 and the output coupling mirror 15.
  • This light is amplified each time it passes through the discharge space between the pair of electrodes 11a and 11b. Further, this light is narrowed each time it is folded back by the narrowing device 14, and becomes light having a steep wavelength distribution centered on a part of the range of the selected wavelength by the narrowing device 14.
  • the light oscillated by the laser in this way and the band is narrowed is output as pulsed laser light from the output coupling mirror 15.
  • the wavelength of the pulsed laser light means the central wavelength unless otherwise specified.
  • the pulsed laser beam output from the laser device 100 is incident on the exposure device 200.
  • the first prism 41 is arranged in the optical path of the light beam emitted from the window 10a.
  • the first prism 41 is supported by the holder 411.
  • the second prism 42 is arranged in the optical path of the light beam that has passed through the first prism 41.
  • the second prism 42 is supported by the holder 421.
  • the first and second prisms 41 and 42 are arranged so that the surfaces of the first and second prisms 41 and 42 from which the light beam enters and exits are parallel to the V axis.
  • the second prism 42 can be rotated about an axis parallel to the V axis by the rotation stage 422.
  • the rotation stage 422 there is a highly responsive rotation stage rotated by a piezo element.
  • the grating 53 is arranged in the optical path of the light beam that has passed through the second prism 42.
  • the direction of the groove of the grating 53 coincides with the direction of the V axis.
  • the grating 53 is supported by the holder 531.
  • the light emitted from the operation window 10a is changed in the traveling direction in a plane parallel to the HZ plane, which is a plane perpendicular to the V axis, by each of the first and second prisms 41 and 42, and the HZ is changed.
  • the beam width can be expanded in a plane parallel to the plane.
  • the light incident on the grating 53 from the second prism 42 is reflected by the plurality of grooves of the grating 53 and diffracted in the direction corresponding to the wavelength of the light.
  • the grating 53 is arranged in a retrow so that the incident angle of the light beam incident on the grating 53 from the second prism 42 and the diffraction angle of the diffracted light having a desired wavelength coincide with each other.
  • the second prism 42 and the first prism 41 reduce the beam width of the light returned from the grating 53 in a plane parallel to the HZ plane, and return the light into the laser chamber 10 via the window 10a.
  • the rotary stage 422 is controlled by the laser control processor 130.
  • the rotating stage 422 slightly rotates the second prism 42, the traveling direction of the light emitted from the second prism 42 toward the grating 53 changes slightly in the plane parallel to the HZ plane. Therefore, the incident angle of the light incident on the grating 53 from the second prism 42 changes slightly.
  • the selection wavelength of the band narrowing device 14 is adjusted, and the oscillation wavelength of the pulsed laser light is adjusted.
  • the rotary stage 422 corresponds to the first actuator in the present disclosure.
  • the laser control processor 130 controls the rotation stage 422 of the second prism 42 based on the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L received from the exposure control processor 210.
  • the laser control processor 130 controls the rotation stage 422 for each pulse so that the posture of the second prism 42 changes periodically for each of a plurality of pulses.
  • the wavelength of the pulsed laser light changes in multiple steps between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L, and changes periodically for each of a plurality of pulses.
  • the laser device 100 can perform multi-wavelength oscillation that outputs pulsed laser light having a plurality of wavelengths by changing the wavelength over a plurality of pulses.
  • the focal length in the exposure apparatus 200 depends on the wavelength of the pulsed laser beam.
  • the pulsed laser light oscillated at multiple wavelengths and incident on the exposure apparatus 200 can be imaged at many different positions in the direction of the optical path axis of the pulsed laser light, and the focal depth can be substantially increased. For example, even when a resist film having a large film thickness is exposed, the imaging performance in the thickness direction of the resist film can be maintained.
  • the irradiated object is, for example, a semiconductor wafer.
  • the scan field SF of a semiconductor wafer corresponds to, for example, a region where some semiconductor chips are formed among a large number of semiconductor chips formed on the semiconductor wafer.
  • a resist film is applied to the scan field SF.
  • the width of the scan field SF in the X-axis direction is the same as the width of the beam cross section B of the pulsed laser beam at the position of the irradiated object in the X-axis direction.
  • the width of the scan field SF in the Y-axis direction is larger than the width W in the Y-axis direction of the beam cross section B of the pulsed laser beam at the position of the irradiated object.
  • the procedure for exposing the scan field SF with the pulsed laser beam is performed in the order of FIGS. 4, 5, and 6.
  • the workpiece is positioned so that the + Y-direction end SFy + of the scan field SF is located at a predetermined distance in the -Y direction with respect to the position of the end By- in the ⁇ Y direction of the beam cross section B.
  • the table WT is positioned.
  • the workpiece table WT accelerates in the + Y direction so that the velocity V becomes the velocity V until the + Y direction end SFy + of the scan field SF coincides with the position of the ⁇ Y direction end By ⁇ of the beam cross section B.
  • FIG. 4 the workpiece is positioned so that the + Y-direction end SFy + of the scan field SF is located at a predetermined distance in the -Y direction with respect to the position of the end By- in the ⁇ Y direction of the beam cross section B.
  • the workpiece table WT is moved so that the position of the scan field SF moves linearly at a speed V with respect to the position of the beam cross section B.
  • the exposure of the scan field SF is performed. finish. In this way, the exposure is performed while the scan field SF moves with respect to the position of the beam cross section B.
  • the time T required for the scan field SF to move at a speed V over a distance corresponding to the width W of the beam cross section B of the pulsed laser light is as follows.
  • T W / V
  • the irradiation pulse number N of the pulsed laser light irradiated to any one place in the scan field SF is the same as the pulse number of the pulsed laser light generated in the required time T, and is as follows.
  • F is the repetition frequency of the pulsed laser beam.
  • the number of irradiation pulses N is also referred to as the number of N slit pulses.
  • FIG. 7 is a graph showing the first example of periodic wavelength change in the comparative example.
  • the horizontal axis indicates the pulse number n
  • the vertical axis indicates the wavelength. It is assumed that the pulse number n is an integer from 1 to 30, and the pulse number n next to 30 returns to 1.
  • the wavelength changes periodically every 30 pulses between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L.
  • the wavelength changes from the shortest wavelength ⁇ S to the longest wavelength ⁇ L.
  • the irradiation pulse number N is set to 30.
  • the wavelength change as shown in FIG. 7 is hereinafter referred to as a saw-like wavelength change.
  • the wavelength shift amount ⁇ is a value that defines the wavelength change amount for each pulse.
  • the wavelength shift amount ⁇ is a value obtained by dividing the difference ⁇ L ⁇ S between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L by 29.
  • FIG. 8 shows a 30-pulse mobile integrated spectral waveform at the wavelength change shown in FIG. 7.
  • the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the light intensity.
  • the mobile integrated spectrum waveform shown in FIG. 8 has the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L. Contains multiple peaks between.
  • 30 peaks appear. If the light intensity of 30 pulses is kept substantially constant, the plurality of peaks shown in FIG. 8 have almost the same light intensity as each other.
  • the wavelength difference between the peaks in the mobile integrated spectrum waveform is the same as the wavelength shift amount ⁇ .
  • FIG. 9 is a graph showing a second example of periodic wavelength change in the comparative example.
  • the wavelength changes from the shortest wavelength ⁇ S to the longest wavelength ⁇ L so as to be.
  • the wavelength is the longest so that the wavelength shift amount is shortened by a constant wavelength shift amount ⁇ for each pulse. It changes from the wavelength ⁇ L to the shortest wavelength ⁇ S.
  • the irradiation pulse number N is set to 30.
  • the wavelength change as shown in FIG. 9 is hereinafter referred to as a triangular wave-shaped wavelength change.
  • FIG. 10 shows a 30-pulse mobile integrated spectral waveform at the wavelength change shown in FIG.
  • the mobile integrated spectral waveform shown in FIG. 10 also contains a plurality of peaks between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L. In FIG. 10, 15 peaks appear.
  • the wavelength difference between the peaks in the mobile integrated spectrum waveform is the same as the wavelength shift amount ⁇ .
  • the moving integrated spectrum waveform of 30 pulses becomes the same waveform regardless of which pulse is started.
  • the exposure apparatus 200 will form an image at discrete positions in the direction of the optical path axis of the pulsed laser beam, and stable exposure performance may not be obtained.
  • FIG. 11 is a graph showing a third example of the periodic wavelength change in the comparative example.
  • the wavelengths are staggered from each other so that a pair of pulses having the same wavelength does not occur in each of the 15 pulses in the latter half of the cycle.
  • the number of irradiation pulses N is 30.
  • the wavelength shift amount ⁇ 1 ( ⁇ L- ⁇ S) / ((N-1) / 2)
  • the wavelength shift amount ⁇ 2 is calculated by the following equation.
  • the moving integrated spectrum waveform may have a shape close to a preferable flat top shape because the valley of the peak corresponding to the pulse in the first half of the cycle is filled with the peak corresponding to the pulse in the second half of the cycle.
  • FIG. 12 shows a 30-pulse mobile integrated spectral waveform at the wavelength change shown in FIG.
  • the valley cannot be filled by the peaks corresponding to the pulses in the second half of the cycle.
  • the peak corresponding to the pulse in the first half of the cycle and the peak corresponding to the pulse in the second half of the cycle appear separately. That is, 30 peaks appear in FIG.
  • the wavelength difference between peaks in the mobile integrated spectrum waveform is one half of the wavelength shift amount ⁇ 1 .
  • the spectral line width ⁇ of the pulsed laser beam is controlled to bring the mobile integrated spectral waveform closer to a preferable flat top shape.
  • FIGS. 13 and 14 schematically show the configuration of the laser apparatus 100a according to the first embodiment.
  • FIG. 13 corresponds to a view of the laser device 100a from the same direction as FIG. 2 in the comparative example
  • FIG. 14 corresponds to a view of the laser device 100a from the same direction as FIG. 3 in the comparative example.
  • the laser device 100a includes a wavefront adjuster 15a that partially transmits light instead of the output coupling mirror 15.
  • the laser device 100a further includes a detector 17 and a shutter 18.
  • the wavefront regulator 15a includes a cylindrical plano-convex lens 15b, a cylindrical plano-concave lens 15c, and a linear stage 15d.
  • a cylindrical plano-concave lens 15c is located between the laser chamber 10 and the cylindrical plano-convex lens 15b.
  • the cylindrical plano-convex lens 15b and the cylindrical plano-concave lens 15c are arranged so that the convex surface of the cylindrical plano-convex lens 15b and the concave surface of the cylindrical plano-concave lens 15c face each other.
  • the convex surface of the cylindrical plano-convex lens 15b and the concave surface of the cylindrical plano-concave lens 15c each have a focal axis parallel to the V axis.
  • the flat surface of the cylindrical plano-convex lens 15b located on the opposite side of the convex surface is coated with a partially reflective film.
  • An optical resonator is configured by the wavefront regulator 15a and the band narrow
  • a beam splitter 17a is arranged in the optical path of the pulsed laser beam transmitted through the wavefront regulator 15a and output.
  • the beam splitter 17a transmits a part of the pulsed laser light with a high transmittance and reflects the other part.
  • the detector 17 is arranged in the optical path of the pulsed laser beam reflected by the beam splitter 17a.
  • a window 17b may be arranged between the beam splitter 17a and the detector 17.
  • the shutter 18 can be arranged in the optical path of the pulsed laser beam transmitted through the beam splitter 17a.
  • the linear stage 15d moves the cylindrical plano-concave lens 15c along the optical path between the laser chamber 10 and the cylindrical plano-convex lens 15b.
  • the wavefront of light from the wavefront regulator 15a to the narrowing band device 14 is adjusted.
  • the spectral line width ⁇ of the pulsed laser beam is adjusted.
  • the wavefront regulator 15a corresponds to the second actuator in the present disclosure.
  • the detector 17 acquires measurement data of the spectral line width ⁇ of the pulsed laser beam.
  • the detector 17 may further acquire measurement data of the wavelength and pulse energy of the pulsed laser beam.
  • the detector 17 transmits the measurement data to the laser control processor 130.
  • the shutter 18 has a first state of blocking the pulsed laser light by being taken in and out of the optical path of the pulsed laser light by the driving unit 18a, and a second state of passing the pulsed laser light toward the exposure device 200. Can be switched to. Setting the shutter 18 in the first state is called “closing the shutter 18", and setting the shutter 18 in the second state is called “opening the shutter 18".
  • Spectral line width control and wavelength control by the laser control processor 130 will be described later with reference to FIGS. 22 to 25.
  • FIG. 15 shows a laser apparatus 100b including a first variation of an optical system that changes the spectral line width ⁇ .
  • FIG. 15 corresponds to a view of the laser device 100b from the same direction as in FIG. 13, but the illustration of some components is simplified or omitted.
  • the wavefront regulator 15e is arranged between the output coupling mirror 15 and the laser chamber 10.
  • the wavefront regulator 15e corresponds to the second actuator in the present disclosure.
  • the wavefront regulator 15e includes a cylindrical plano-convex lens 15f that does not include a partially reflective film instead of the cylindrical plano-convex lens 15b.
  • the cylindrical plano-convex lens 15f transmits the light emitted from the laser chamber 10 with a high transmittance and causes the light to be incident on the output coupling mirror 15.
  • An optical resonator is configured by the output coupling mirror 15 and the band narrowing device 14.
  • FIG. 16 shows a laser apparatus 100c including a second variation of an optical system that changes the spectral line width ⁇ .
  • FIG. 16 corresponds to a view of the laser device 100c from the same direction as in FIG. 13, but the illustration of some components is simplified or omitted.
  • the wavefront regulator 15h is composed of a deformable mirror having a high reflectance.
  • the wavefront regulator 15h corresponds to the second actuator in the present disclosure.
  • the deformable mirror is a mirror whose curvature of the reflecting surface can be changed by expanding and contracting the telescopic portion 15i.
  • the reflective surface of the deformable mirror is a cylindrical surface, and the focal axis of the reflective surface is parallel to the V axis.
  • An optical resonator is configured by the wavefront regulator 15h and the band narrowing device 14.
  • a beam splitter 15g as an output coupling mirror is arranged in the optical path between the wavefront regulator 15h and the laser chamber 10.
  • the beam splitter 15g allows light to reciprocate between the wavefront regulator 15h and the band narrowing device 14 by transmitting a part of the light emitted from the window 10b.
  • the beam splitter 15g reflects the other part of the light emitted from the window 10b and outputs it as pulsed laser light toward the exposure apparatus 200.
  • FIG. 17 shows a laser apparatus 100d including a third variation of an optical system that changes the spectral line width ⁇ .
  • FIG. 17 corresponds to a view of the laser device 100d from the same direction as in FIG. 13, but the illustration of some components is simplified or omitted.
  • the wavefront regulator 15e is arranged between the narrowing band device 14 and the laser chamber 10.
  • the configuration of the wavefront regulator 15e is the same as that described with reference to FIG.
  • An optical resonator is configured by the output coupling mirror 15 and the band narrowing device 14.
  • FIG. 18 shows a laser apparatus 100e including a fourth variation of an optical system that changes the spectral line width ⁇ .
  • FIG. 18 corresponds to a view of the laser device 100e from the same direction as in FIG. 13, but the illustration of some components is simplified or omitted.
  • the laser device 100e includes a narrowing device 14e, and the narrowing device 14e includes a grating 53a.
  • the curvature of the envelope surface 53c of the groove of the grating 53a can be changed by the expansion and contraction of the expansion and contraction portion 53b.
  • the envelope surface 53c of the groove of the grating 53a is a cylindrical surface, and the focal axis of the envelope surface 53c is parallel to the V axis.
  • An optical resonator is configured by the output coupling mirror 15 and the band narrowing device 14e.
  • FIG. 19 shows a narrowing device 14f including a fifth variation of an optical system that changes the spectral line width ⁇ .
  • the first prism 41 can be rotated around an axis parallel to the V axis by the rotation stage 412.
  • the angle of incidence of light on the grating 53 is changed and the selected wavelength is changed
  • the first and second prisms 41 and 42 are changed. Rotate in the opposite direction of each other.
  • the angle of incidence of light on the grating 53 does not change significantly, but the beam magnification of light by the first and second prisms 41 and 42 changes. do. Therefore, the wavelength of the pulsed laser light does not change significantly, but the spectral line width ⁇ of the pulsed laser light changes.
  • both the angle of incidence of light on the grating 53 and the beam magnification of light by the first and second prisms 41 and 42 are changed. You can also let it. This makes it possible to change both the wavelength of the pulsed laser beam and the spectral line width ⁇ .
  • the rotary stages 412 and 422 constitute both the first actuator and the second actuator in the present disclosure.
  • a laser device including such a narrowing band device 14f also corresponds to the laser device of the present disclosure including the first actuator and the second actuator.
  • the narrow band device 14 g includes prisms 43 to 47.
  • the prisms 43, 44, 45, and 46 are arranged in this order from the laser chamber 10 side toward the grating 53.
  • the prism 44 changes both the beam width and the traveling direction of the light incident from the prism 43 to be incident on the prism 45.
  • the prism 44 and the prism 47 are arranged on the uniaxial stage 48. As shown in FIG. 21, the prism 47 can be arranged in the optical path of the optical resonator instead of the prism 44. Similar to the prism 44, the prism 47 changes the traveling direction of the light incident from the prism 43 and causes the light to enter the prism 45. However, the expansion rate of the beam width of the prism 47 is different from that of the prism 44. For example, the prism 47 may be incident on the prism 45 without expanding the beam width of the light incident on the prism 43.
  • the incident angle of the light incident on the grating 53 from the prism 46 does not change significantly, but the beam width of the light incident on the grating 53 from the prism 46 changes. That is, the expansion rate of the beam width in the beam expander 40 changes. Therefore, before and after the replacement of the prism 47 and the prism 44, the wavelength of the pulsed laser light does not change significantly, but the spectral line width ⁇ of the pulsed laser light changes.
  • the uniaxial stage 48 corresponds to the second actuator in the present disclosure.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a processing procedure of the spectral line width control and the wavelength control by the laser control processor 130. 22 and FIGS. 23 to 25, which will be described later, exemplify a process in which the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • the laser control processor 130 reads the control parameter data received from the exposure control processor 210.
  • the data read by the laser control processor 130 includes the irradiation pulse number N of the pulsed laser light applied to one place of the irradiated object, and the combination of the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L.
  • the combination of the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L is an example of data in the present disclosure that specifies the difference ⁇ L ⁇ S between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L.
  • the laser control processor 130 may use the combination of the shortest wavelength ⁇ S and the difference ⁇ L- ⁇ S, the combination of the longest wavelength ⁇ L and the difference ⁇ L- ⁇ S, and the average wavelength (instead of the combination of the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L). Any combination of ⁇ S + ⁇ L) / 2 and the difference ⁇ L- ⁇ S may be read.
  • the laser control processor 130 controls the spectral line width ⁇ . Details of S120 will be described later with reference to FIGS. 23 to 25.
  • S130 to S200 are processes for controlling the rotation stage 422 so that the oscillation wavelength periodically changes for each irradiation pulse number N between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L.
  • the laser control processor 130 sets the value of the pulse number n to 1.
  • the laser control processor 130 controls the rotation stage 422 based on the target wavelength ⁇ t. By controlling the rotation stage 422, the second prism 42 rotates and the wavelength selected by the band narrowing device 14 changes.
  • the laser control processor 130 determines whether or not laser oscillation has been performed. Whether or not the laser oscillation has been performed is determined based on the data received from the detector 17. Alternatively, it may be determined depending on whether or not an oscillation trigger signal has been transmitted to the pulse power module 13.
  • the laser control processor 130 determines whether or not the value of the pulse number n is equal to or greater than the number of irradiation pulses N. When the value of the pulse number n is less than the irradiation pulse number N (S170: NO), the laser control processor 130 proceeds to S180. When the value of the pulse number n is equal to or greater than the number of irradiation pulses N (S170: YES), the laser control processor 130 proceeds to S190.
  • the laser control processor 130 adds 1 to the value of the pulse number n to update the value of n. After S180, the laser control processor 130 returns processing to S140.
  • the laser control processor 130 determines whether or not to end the wavelength control. If the wavelength control is not terminated (S190: NO), the laser control processor 130 proceeds to S200. When terminating the wavelength control (S190: YES), the laser control processor 130 ends the process of this flowchart.
  • the laser control processor 130 determines whether or not to change the control parameter.
  • the control parameter is not changed (S200: NO)
  • the laser control processor 130 returns the process to S130.
  • the wavelength changes in a sawtooth shape.
  • the control parameter is changed (S200: YES)
  • the laser control processor 130 returns the process to S100.
  • FIG. 23 is a flowchart showing a processing procedure for controlling the spectral line width ⁇ in the first embodiment. The process shown in FIG. 23 corresponds to the subroutine of S120 in FIG. 22.
  • the laser control processor 130 determines the target minimum spectral line width ⁇ min to a value calculated by the following equation.
  • the target minimum spectral line width ⁇ min is a lower limit value for controlling the spectral line width, and is an example of the target spectral line width in the present disclosure.
  • ⁇ min Dmin ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)
  • Dmin is a coefficient, preferably 1 or more. The range of Dmin will be described later with reference to FIGS. 34, 35, 44 and the like.
  • the target minimum spectral line width ⁇ min corresponds to the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks in the mobile integrated spectral waveform multiplied by the coefficient Dmin.
  • the target minimum spectral line width ⁇ min is set so that the spectral line width ⁇ increases as the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks increases.
  • the upper limit of the spectral line width control may not be set.
  • FIG. 23 shows the processing in the case of controlling the wavelength in the shape of a saw wave, but in the case of controlling the wavelength in the shape of a triangular wave as shown in FIG. 9, the target minimum spectral line width ⁇ min is calculated by the following equation.
  • ⁇ min Dmin ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1)
  • the target minimum spectral line width ⁇ min corresponds to the wavelength difference ( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1) between peaks in the mobile integrated spectral waveform multiplied by the coefficient Dmin. Therefore, the target minimum spectral line width ⁇ min is set so that the spectral line width ⁇ increases as the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N / 2-1) between peaks increases.
  • the target minimum spectral line width ⁇ min is calculated by the following equation.
  • ⁇ min Dmin ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)
  • the target minimum spectral line width ⁇ min corresponds to the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks in the mobile integrated spectral waveform multiplied by the coefficient Dmin.
  • the target spectral line width By determining the target spectral line width in this way, the target spectral line when the difference ⁇ L- ⁇ S between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L is the first value and the irradiation pulse number N is the second value.
  • the difference ⁇ L- ⁇ S is a third value larger than the first value and the irradiation pulse number N is a fourth value equal to or less than the second value
  • the target spectral line width becomes a larger value than the width. ..
  • the difference ⁇ L- ⁇ S is first than the target spectral line width when the difference ⁇ L- ⁇ S between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L is the first value and the irradiation pulse number N is the second value.
  • the third value is equal to or greater than the value of, and the irradiation pulse number N is a fourth value smaller than the second value
  • the target spectral line width becomes a large value.
  • the laser control processor 130 closes the shutter 18 and starts the adjustment oscillation.
  • the laser control processor 130 receives the measurement data of the spectral line width ⁇ from the detector 17, and calculates the measured value of the spectral line width ⁇ from this measurement data.
  • the laser control processor 130 determines whether or not the measured value of the spectral line width ⁇ is equal to or greater than the target minimum spectral line width ⁇ min.
  • the laser control processor 130 proceeds to S126.
  • the laser control processor 130 controls the wavefront regulator 15a so that the spectral line width ⁇ becomes large.
  • the laser control processor 130 returns processing to S124.
  • the laser control processor 130 proceeds to S129.
  • the laser control processor 130 ends the adjustment oscillation and opens the shutter 18.
  • the laser control processor 130 ends the process of this flowchart and returns to the process shown in FIG.
  • the laser device 100a includes a rotation stage 422 that adjusts the oscillation wavelength of the pulsed laser light, a wave surface adjuster 15a that adjusts the spectral line width ⁇ of the pulsed laser light, and a laser. It includes a control processor 130.
  • the laser control processor 130 reads data that specifies the number of irradiation pulses N of the pulsed laser light irradiated to one location of the object to be irradiated and the difference ⁇ L- ⁇ S between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L, and is the target minimum.
  • the spectral line width ⁇ min is determined, the wave surface regulator 15a is controlled based on the target minimum spectral line width ⁇ min, and the oscillation wavelength changes periodically for each irradiation pulse number N between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L.
  • the rotation stage 422 is controlled in such a manner. According to this, the spectral line width ⁇ is controlled based on the number of irradiation pulses N and the difference ⁇ L- ⁇ S between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L, and a plurality of steep peaks in the mobile integrated spectrum are alleviated. Can be done.
  • the laser apparatus 100a further includes a shutter 18 arranged in the optical path of the pulsed laser beam.
  • the laser control processor 130 determines the target minimum spectral line width ⁇ min as the target spectral line width, closes the shutter 18, controls the wave surface regulator 15a so that the spectral line width ⁇ gradually increases, and measures the spectral line width ⁇ .
  • the shutter 18 is opened. According to this, the output of the pulsed laser beam to the exposure apparatus 200 is stopped until the pulsed laser beam having the target minimum spectral line width ⁇ min or more is obtained, and the pulsed laser beam having the target minimum spectral line width ⁇ min or more can be output. Then, it can be output to the exposure apparatus 200.
  • the moving integrated spectral waveform for each irradiation pulse number N of the pulsed laser light includes a plurality of peaks, and the laser control processor 130 determines the wavelength difference ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-) between the peaks.
  • the target minimum spectral line width ⁇ min is determined so that the spectral line width ⁇ becomes larger as 1) increases. According to this, the target minimum spectral line width ⁇ min can be determined to an appropriate value according to the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks.
  • the first embodiment is the same as the comparative example.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a processing procedure for controlling the spectral line width ⁇ in the second embodiment.
  • the process shown in FIG. 24 corresponds to the subroutine of S120 in FIG.
  • the configuration of the laser device 100a according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the operation of the laser device 100a according to the second embodiment is the first embodiment except for the control of the spectral line width ⁇ . Similar to morphology.
  • the process of S121 is the same as the corresponding process in the first embodiment.
  • the laser control processor 130 determines the target maximum spectral line width ⁇ max to a value calculated by the following equation.
  • the target maximum spectral line width ⁇ max is an upper limit value for controlling the spectral line width, and is an example of the target spectral line width in the present disclosure.
  • ⁇ max Dmax ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)
  • Dmax is a coefficient, preferably 2.5 or less. The range of Dmax will be described later with reference to FIGS. 34, 35, 44 and the like.
  • the target maximum spectral line width ⁇ max corresponds to the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks in the mobile integrated spectral waveform multiplied by the coefficient Dmax. Therefore, the target maximum spectral line width ⁇ max is set so that the spectral line width ⁇ increases as the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks increases.
  • FIG. 24 shows the processing when the wavelength is controlled in a sawtooth shape, but when the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG. 9, the target maximum spectral line width ⁇ max is calculated by the following equation.
  • ⁇ max Dmax ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1) That is, the target maximum spectral line width ⁇ max is set so that the spectral line width ⁇ increases as the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N / 2-1) between peaks increases.
  • the target maximum spectral line width ⁇ max Dmax ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)
  • S123 to S126 after S122a is the same as the corresponding processing in the first embodiment. If the determination in S125 is YES, the laser control processor 130 proceeds to S127a. In S127a, the laser control processor 130 determines whether or not the measured value of the spectral line width ⁇ is equal to or less than the target maximum spectral line width ⁇ max.
  • the laser control processor 130 proceeds to S128a.
  • the laser control processor 130 controls the wavefront regulator 15a so that the spectral line width ⁇ becomes small.
  • the laser control processor 130 returns processing to S124.
  • the laser control processor 130 proceeds to S129.
  • the process of S129 is the same as the corresponding process in the first embodiment. After S129, the laser control processor 130 ends the process of this flowchart and returns to the process shown in FIG.
  • the spectral width can be controlled between the target minimum spectral line width ⁇ min and the target maximum spectral line width ⁇ max.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart showing a processing procedure for controlling the spectral line width ⁇ in the third embodiment.
  • the process shown in FIG. 25 corresponds to the subroutine of S120 in FIG.
  • the configuration of the laser device 100a according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and the operation of the laser device 100a according to the third embodiment is the first embodiment except for the control of the spectral line width ⁇ . Similar to morphology.
  • the laser control processor 130 determines the target spectral line width ⁇ t to a value calculated by the following equation.
  • ⁇ t D ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)
  • D is a coefficient, preferably 1 or more and 2.5 or less. The range of D will be described later with reference to FIGS. 34, 35, 44 and the like.
  • the target spectral line width ⁇ t corresponds to the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks in the mobile integrated spectrum waveform multiplied by the coefficient D. Therefore, the target spectral line width ⁇ t is set so that the spectral line width ⁇ increases as the wavelength difference ( ⁇ L ⁇ S) / (N-1) between peaks increases.
  • the target spectral line width ⁇ t D ⁇ ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)
  • the laser control processor 130 determines whether or not the measured value of the spectral line width ⁇ is equal to or greater than the lower limit of the allowable range by the following equation. ⁇ ⁇ ⁇ t- ⁇ error ⁇ error is a permissible error, and the lower limit of the permissible range can be obtained by subtracting the permissible error ⁇ error from the target spectral line width ⁇ t.
  • the laser control processor 130 proceeds to S126.
  • the process of S126 is the same as the corresponding process in the first embodiment. After S126, the laser control processor 130 returns processing to S124.
  • the laser control processor 130 proceeds to S127b.
  • the laser control processor 130 determines whether or not the measured value of the spectral line width ⁇ is equal to or less than the upper limit of the allowable range by the following equation. ⁇ t + ⁇ error
  • the upper limit of the permissible range is obtained by adding the permissible error ⁇ error to the target spectral line width ⁇ t.
  • the laser control processor 130 proceeds to S128a.
  • the laser control processor 130 controls the wavefront regulator 15a so that the spectral line width ⁇ becomes small.
  • the laser control processor 130 returns processing to S124.
  • the laser control processor 130 proceeds to S129.
  • the process of S129 is the same as the corresponding process in the first embodiment. After S129, the laser control processor 130 ends the process of this flowchart and returns to the process shown in FIG.
  • the spectral line width ⁇ can be controlled within the allowable range defined by the margin error ⁇ error centered on the target spectral line width ⁇ t.
  • the third embodiment is the same as the first embodiment.
  • FIGS. 26 to 33 show the moving integrated spectrum when the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. The waveform is shown.
  • the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents light intensity.
  • the number of irradiation pulses N is 30, and the wavelength difference between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L is 10 pm.
  • the spectral line widths ⁇ are different from each other.
  • the spectral line width ⁇ is 0.2 pm in FIG. 26, 0.3 pm in FIG. 27, 0.4 pm in FIG. 28, 0.5 pm in FIG. 29, 0.6 pm in FIG. 30, 0.8 pm in FIG. 31, and FIG. 32. 1.0 pm and 1.2 pm in FIG.
  • the spectral line width ⁇ is the full width at half maximum.
  • the flat top region is a wavelength region between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L, and means a wavelength region in which the mobile integrated spectrum waveform can be regarded as a flat top shape.
  • the maximum intensity Imax in the flat top region is the maximum value of the light intensity in the wavelength region from the shortest wavelength ⁇ S to the longest wavelength ⁇ L in the mobile integrated spectrum waveform.
  • the minimum intensity Imin in the flat top region is the minimum value of the light intensity in the wavelength region from the wavelength corresponding to ⁇ S + ⁇ to the wavelength corresponding to ⁇ L ⁇ in the mobile integrated spectrum waveform.
  • the wavelength region near the average wavelength in the mobile integrated spectrum waveform becomes a substantially flat shape.
  • the gradient in the wavelength region near the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L in the moving integrated spectral waveform becomes loose, and it may not be possible to say that the flat top shape is preferable. ..
  • the minimum intensity Imin 2 in the flat top region is the minimum value of the light intensity in the wavelength region from the shortest wavelength ⁇ S to the longest wavelength ⁇ L in the mobile integrated spectrum waveform.
  • FIGS. 26 to 28 the illustration of the minimum intensity Imin 2 is omitted.
  • FIGS. 29 to 33 the illustration of the minimum intensity Imin is omitted.
  • FIG. 34 is a graph showing the relationship between the spectral line width ⁇ and the light intensity ratio Imin / Imax when the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N-1)) is shown on the horizontal axis of FIG. 34.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1)) is obtained by dividing the spectral line width ⁇ by the wavelength difference between peaks ( ⁇ L- ⁇ S) / (N-1). It is a parameter that has been set.
  • the light intensity ratio Imin / Imax is preferably 0.71 or more, and more preferably 0.90 or more so that stable exposure performance can be obtained.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N-1)) in order for the light intensity ratio Imin / Imax to be 0.71 or more, the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N-1)) must be 1 or more. preferable. In order to set the light intensity ratio Imin / Imax to 0.90 or more, it is preferable that the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N-1)) is 1.2 or more.
  • FIG. 35 is a graph showing the relationship between the spectral line width ⁇ and the light intensity ratio Imin 2 / Imax when the wavelength is controlled in a sawtooth shape as shown in FIG. 7.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N-1)) is shown.
  • the slope in the wavelength region becomes steep, resulting in a preferable flat top shape.
  • the light intensity ratio Imin 2 / Imax is preferably 0.71 or more so that stable exposure performance can be obtained.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N-1)) is 1 or more and 2.5. The following is preferable.
  • the above-mentioned coefficients Dmin, Dmax, and D are determined, and the target minimum spectral line width ⁇ min, the target.
  • the maximum spectral line width ⁇ max and the target spectral line width ⁇ t can be determined.
  • FIGS. 36 to 43 show the mobile integrated spectrum waveform when the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the light intensity.
  • the number of irradiation pulses N is 30, and the wavelength difference between the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L is 5 pm.
  • the spectral line widths ⁇ are different from each other. The spectral line width ⁇ is 0.2 pm in FIG. 36, 0.3 pm in FIG. 37, 0.4 pm in FIG. 38, 0.5 pm in FIG. 39, 0.6 pm in FIG. 40, 0.8 pm in FIG. 41, FIG. 42. 1.0 pm in FIG. 43 and 1.2 pm in FIG. 43.
  • the maximum intensity Imax and the minimum intensity Imin of the flat top region are shown.
  • the illustration of the maximum intensity Imax and the minimum intensity Imin is omitted.
  • the wavelength region near the average wavelength in the mobile integrated spectrum waveform becomes a substantially flat shape.
  • the slope in the wavelength region near the shortest wavelength ⁇ S and the longest wavelength ⁇ L in the mobile integrated spectrum waveform becomes loose, and it may not be possible to say that the flat top shape is preferable. ..
  • FIG. 44 is a graph showing the relationship between the spectral line width ⁇ and the light intensity ratio Imin / Imax when the wavelength is controlled in a triangular wave shape as shown in FIG.
  • a normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N / 2-1)) is shown.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1)) determines the spectral line width ⁇ by the wavelength difference between peaks ( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1). It is a parameter obtained by division.
  • the light intensity ratio Imin / Imax is preferably 0.71 or more, and more preferably 0.90 or more so that stable exposure performance can be obtained.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1)) is 1 or more.
  • the normalized spectral line width ⁇ / (( ⁇ L- ⁇ S) / (N / 2-1)) must be 1.2 or more. preferable.
  • the relationship between the spectral line width ⁇ and the light intensity ratio Imin 2 / Imax when the wavelength is controlled in a triangular wave shape is not shown, but the normalized spectral line is the same as described with reference to FIG. 35.
  • the width ⁇ / (( ⁇ L ⁇ S) / (N / 2-1)) is preferably 2.5 or less.
  • the above-mentioned coefficients Dmin, Dmax, and D are determined, and the target minimum spectral line width ⁇ min is determined.
  • the target maximum spectral line width ⁇ max, and the target spectral line width ⁇ t can be determined.

Abstract

レーザ装置は、パルスレーザ光の発振波長を調整する第１のアクチュエータと、パルスレーザ光のスペクトル線幅を調整する第２のアクチュエータと、プロセッサであって、被照射物の１箇所に照射されるパルスレーザ光の照射パルス数と、最短波長と最長波長との差と、を指定するデータを読み込んで目標スペクトル線幅を決定し、目標スペクトル線幅に基づいて第２のアクチュエータを制御し、最短波長と最長波長との間で発振波長が照射パルス数ごとに周期的に変化するように第１のアクチュエータを制御するプロセッサと、を備える。

Description

レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
　本開示は、レーザ装置、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。たとえば、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２００２／０１６７９７５号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０２３００６４号明細書 米国特許出願公開第２００５／００８３９８３号明細書 特開平０７－０５８３９３号公報 米国特許出願公開第２０２０／０３０１２８６号明細書
概要
　本開示の１つの観点に係るレーザ装置は、パルスレーザ光の発振波長を調整する第１のアクチュエータと、パルスレーザ光のスペクトル線幅を調整する第２のアクチュエータと、プロセッサであって、被照射物の１箇所に照射されるパルスレーザ光の照射パルス数と、最短波長と最長波長との差と、を指定するデータを読み込んで目標スペクトル線幅を決定し、目標スペクトル線幅に基づいて第２のアクチュエータを制御し、最短波長と最長波長との間で発振波長が照射パルス数ごとに周期的に変化するように第１のアクチュエータを制御するプロセッサと、を備える。
　本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、パルスレーザ光の発振波長を調整する第１のアクチュエータと、パルスレーザ光のスペクトル線幅を調整する第２のアクチュエータと、プロセッサであって、被照射物の１箇所に照射されるパルスレーザ光の照射パルス数と、最短波長と最長波長との差と、を指定するデータを読み込んで目標スペクトル線幅を決定し、目標スペクトル線幅に基づいて第２のアクチュエータを制御し、最短波長と最長波長との間で発振波長が照射パルス数ごとに周期的に変化するように第１のアクチュエータを制御するプロセッサと、を備えるレーザ装置によってパルスレーザ光を生成し、パルスレーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にパルスレーザ光を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、比較例における露光システムの構成を概略的に示す。 図２は、比較例におけるレーザ装置の構成を概略的に示す。 図３は、比較例におけるレーザ装置の構成を概略的に示す。 図４は、パルスレーザ光の位置に対して被照射物のスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図５は、パルスレーザ光の位置に対して被照射物のスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図６は、パルスレーザ光の位置に対して被照射物のスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図７は、比較例における周期的な波長変化の第１の例を示すグラフである。 図８は、図７に示される波長変化における３０パルスの移動積算スペクトル波形を示す。 図９は、比較例における周期的な波長変化の第２の例を示すグラフである。 図１０は、図９に示される波長変化における３０パルスの移動積算スペクトル波形を示す。 図１１は、比較例における周期的な波長変化の第３の例を示すグラフである。 図１２は、図１１に示される波長変化における３０パルスの移動積算スペクトル波形を示す。 図１３は、第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。 図１４は、第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。 図１５は、スペクトル線幅を変更する光学系の第１のバリエーションを含むレーザ装置を示す。 図１６は、スペクトル線幅を変更する光学系の第２のバリエーションを含むレーザ装置を示す。 図１７は、スペクトル線幅を変更する光学系の第３のバリエーションを含むレーザ装置を示す。 図１８は、スペクトル線幅を変更する光学系の第４のバリエーションを含むレーザ装置を示す。 図１９は、スペクトル線幅を変更する光学系の第５のバリエーションを含む狭帯域化装置を示す。 図２０は、スペクトル線幅を変更する光学系の第６のバリエーションを含む狭帯域化装置を示す。 図２１は、スペクトル線幅を変更する光学系の第６のバリエーションを含む狭帯域化装置を示す。 図２２は、レーザ制御プロセッサによるスペクトル線幅制御及び波長制御の処理手順を示すフローチャートである。 図２３は、第１の実施形態におけるスペクトル線幅の制御の処理手順を示すフローチャートである。 図２４は、第２の実施形態におけるスペクトル線幅の制御の処理手順を示すフローチャートである。 図２５は、第３の実施形態におけるスペクトル線幅の制御の処理手順を示すフローチャートである。 図２６は、スペクトル線幅を０．２ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図２７は、スペクトル線幅を０．３ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図２８は、スペクトル線幅を０．４ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図２９は、スペクトル線幅を０．５ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３０は、スペクトル線幅を０．６ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３１は、スペクトル線幅を０．８ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３２は、スペクトル線幅を１．０ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３３は、スペクトル線幅を１．２ｐｍとし、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３４は、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅と光強度比との関係を示すグラフである。 図３５は、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅と光強度比との関係を示すグラフである。 図３６は、スペクトル線幅を０．２ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３７は、スペクトル線幅を０．３ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３８は、スペクトル線幅を０．４ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図３９は、スペクトル線幅を０．５ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図４０は、スペクトル線幅を０．６ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図４１は、スペクトル線幅を０．８ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図４２は、スペクトル線幅を１．０ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図４３は、スペクトル線幅を１．２ｐｍとし、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。 図４４は、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅と光強度比との関係を示すグラフである。
実施形態
＜内容＞
１．比較例
　１．１　露光システム
　　１．１．１　構成
　　１．１．２　動作
　１．２　レーザ装置１００
　　１．２．１　構成
　　１．２．２　動作
　１．３　狭帯域化装置１４
　　１．３．１　構成
　　１．３．２　動作
　１．４　照射パルス数Ｎ
　１．５　周期的な波長変化の例
　　１．５．１　のこぎり波状の波長変化
　　１．５．２　三角波状の波長変化
　　１．５．３　周期前半と周期後半とで波長をずらした三角波状の波長変化
　１．６　比較例の課題
２．スペクトル線幅Δλの制御により移動積算スペクトル波形を好ましいフラットトップ形状に近づけるレーザ装置１００ａ
　２．１　構成
　２．２　動作
　２．３　スペクトル線幅Δλを変更する光学系の例
　　２．３．１　出力結合ミラー１５とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　　２．３．２　デフォーマブルミラーで構成される波面調節器１５ｈ
　　２．３．３　狭帯域化装置１４とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　　２．３．４　形状を変更可能なグレーティング５３ａ
　　２．３．５　互いに逆回りに回転することによりビーム拡大率を変更する第１及び第２プリズム４１及び４２
　　２．３．６　差し換えによりビーム拡大率を変更するプリズム４７
　２．４　レーザ制御プロセッサ１３０によるスペクトル線幅制御及び波長制御
　２．５　スペクトル線幅Δλの制御
　２．６　作用
３．目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘを設定するレーザ装置１００ａ
　３．１　構成及び動作
　３．２　作用
４．スペクトル線幅Δλを許容範囲内に制御するレーザ装置１００ａ
　４．１　構成及び動作
　４．２　作用
５．スペクトル線幅Δλの制御による移動積算スペクトル波形の変化
　５．１　のこぎり波状に波長を制御する場合
　５．２　三角波状に波長を制御する場合
６．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．比較例
　１．１　露光システム
　図１は、比較例における露光システム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。
　露光システムは、レーザ装置１００と、露光装置２００と、を含む。図１においてはレーザ装置１００が簡略化して示されている。
　レーザ装置１００は、レーザ制御プロセッサ１３０を含む。レーザ装置１００は、パルスレーザ光を露光装置２００に向けて出力するように構成されている。レーザ制御プロセッサ１３０は、制御プログラムが記憶されたメモリ１３２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（central processing unit）１３１と、を含む処理装置である。レーザ制御プロセッサ１３０は本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。
　　１．１．１　構成
　図１に示されるように、露光装置２００は、照明光学系２０１と、投影光学系２０２と、露光制御プロセッサ２１０と、を含む。
　照明光学系２０１は、レーザ装置１００から入射したパルスレーザ光によって、レチクルステージＲＴ上に配置された図示しないレチクルのレチクルパターンを照明する。
　投影光学系２０２は、レチクルを透過したパルスレーザ光を、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膜が塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。
　露光制御プロセッサ２１０は、制御プログラムが記憶されたメモリ２１２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ２１１と、を含む処理装置である。露光制御プロセッサ２１０は本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。
　　１．１．２　動作
　露光制御プロセッサ２１０は、照射パルス数Ｎ、最短波長λＳ、及び最長波長λＬを含むデータと、トリガ信号と、をレーザ制御プロセッサ１３０に送信する。レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信したデータ及び信号に従ってレーザ装置１００を制御する。
　露光制御プロセッサ２１０は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して互いに逆方向に平行移動させる。これにより、レチクルパターンを反映したパルスレーザ光でワークピースが露光される。
　こ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が転写される。その後、複数の工程を経ることで電子デバイスを製造することができる。
　１．２　レーザ装置１００
　　１．２．１　構成
　図２及び図３は、比較例におけるレーザ装置１００の構成を概略的に示す。図２及び図３の各々に、互いに垂直なＶ軸、Ｈ軸、及びＺ軸が示されている。図２は、－Ｖ方向に見たレーザ装置１００を示し、図３は、－Ｈ方向に見たレーザ装置１００を示す。
　レーザ装置１００は、レーザ制御プロセッサ１３０の他に、レーザチャンバ１０と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、狭帯域化装置１４と、出力結合ミラー１５と、を含む。狭帯域化装置１４及び出力結合ミラー１５は光共振器を構成する。
　レーザチャンバ１０は、光共振器の光路に配置されている。レーザチャンバ１０にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられている。
　レーザチャンバ１０は、一対の電極１１ａ及び１１ｂを内部に備え、さらにレーザガスを収容している。一例として、レーザガスは、フッ素ガス、アルゴンガス、及びネオンガスを含む。別の一例として、レーザガスは、フッ素ガス、クリプトンガス、及びネオンガスを含む。
　－Ｖ方向及び＋Ｖ方向は、電極１１ａ及び１１ｂが向かい合う方向に一致している。－Ｚ方向は、ウインドウ１０ａから出射した光ビームの進行方向に一致している。＋Ｚ方向は、ウインドウ１０ｂから出射して出力結合ミラー１５を介して出力されるパルスレーザ光の進行方向に一致している。
　パルスパワーモジュール１３は、図示しないスイッチを含むとともに、図示しない充電器に接続されている。
　狭帯域化装置１４は、第１及び第２プリズム４１及び４２を含むビームエキスパンダ４０と、グレーティング５３とを含む。狭帯域化装置１４の詳細については後述する。
　出力結合ミラー１５は、部分反射ミラーで構成されている。
　　１．２．２　動作
　レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から、照射パルス数Ｎと、最短波長λＳ及び最長波長λＬと、を含むデータを受信する。このデータは、露光装置２００とは別の図示しないリソグラフィー制御装置から受信してもよい。リソグラフィー制御装置は複数の露光装置２００を制御するものでもよい。レーザ制御プロセッサ１３０は、照射パルス数Ｎと最短波長λＳ及び最長波長λＬとに基づいて狭帯域化装置１４に制御信号を送信する。
　レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０からトリガ信号を受信する。レーザ制御プロセッサ１３０は、トリガ信号に基づく発振トリガ信号を、パルスパワーモジュール１３に送信する。パルスパワーモジュール１３に含まれるスイッチは、レーザ制御部３１から発振トリガ信号を受信するとオン状態となる。パルスパワーモジュール１３は、スイッチがオン状態となると、充電器に充電された電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を電極１１ａ及び１１ｂに印加する。
　電極１１ａ及び１１ｂに高電圧が印加されると、電極１１ａ及び１１ｂの間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザガスが励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザガスが、その後、低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。
　レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射する。ウインドウ１０ａから出射した光は狭帯域化装置１４に入射する。狭帯域化装置１４に入射した光のうちの所望波長付近の光が、狭帯域化装置１４からレーザチャンバ１０に戻される。
　出力結合ミラー１５は、ウインドウ１０ｂから出射した光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射してレーザチャンバ１０に戻す。
　このようにして、レーザチャンバ１０から出射した光は、狭帯域化装置１４と出力結合ミラー１５との間で往復する。この光は、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間の放電空間を通過する度に増幅される。また、この光は、狭帯域化装置１４によって折り返される度に狭帯域化され、狭帯域化装置１４による選択波長の範囲の一部を中心波長とした急峻な波長分布を有する光となる。こうしてレーザ発振し狭帯域化された光が、出力結合ミラー１５からパルスレーザ光として出力される。パルスレーザ光の波長とは、特に断らない限り中心波長をいうものとする。
　レーザ装置１００から出力されたパルスレーザ光は、露光装置２００へ入射する。
　１．３　狭帯域化装置１４
　　１．３．１　構成
　第１プリズム４１は、ウインドウ１０ａから出射した光ビームの光路に配置されている。第１プリズム４１はホルダ４１１によって支持されている。
　第２プリズム４２は、第１プリズム４１を通過した光ビームの光路に配置されている。第２プリズム４２はホルダ４２１によって支持されている。
　第１及び第２プリズム４１及び４２は、光ビームが入出射する第１及び第２プリズム４１及び４２の表面が、いずれもＶ軸に平行となるように配置されている。第２プリズム４２は、回転ステージ４２２によってＶ軸に平行な軸周りに回転可能となっている。ここで、回転ステージ４２２の例としては、ピエゾ素子によって回転する応答性の高い回転ステージが挙げられる。
　グレーティング５３は、第２プリズム４２を通過した光ビームの光路に配置されている。グレーティング５３の溝の方向は、Ｖ軸の方向に一致している。
　グレーティング５３は、ホルダ５３１によって支持されている。
　　１．３．２　動作
　ウインドウ１０ａから出射した光は、第１及び第２プリズム４１及び４２の各々によって、Ｖ軸に垂直な面であるＨＺ面に平行な面内で進行方向を変えられ、ＨＺ面に平行な面内でビーム幅を拡大させられる。第１及び第２プリズム４１及び４２の両方を通過してグレーティング５３へ向かう光の進行方向は、一例として、－Ｚ方向にほぼ一致する。
　第２プリズム４２からグレーティング５３に入射した光は、グレーティング５３の複数の溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられる。グレーティング５３は、第２プリズム４２からグレーティング５３に入射する光ビームの入射角と、所望波長の回折光の回折角と、が一致するようにリトロー配置とされる。
　第２プリズム４２及び第１プリズム４１は、グレーティング５３から戻された光のビーム幅をＨＺ面に平行な面内で縮小させるとともに、その光を、ウインドウ１０ａを介してレーザチャンバ１０内に戻す。
　回転ステージ４２２は、レーザ制御プロセッサ１３０によって制御される。
　回転ステージ４２２が第２プリズム４２を僅かに回転させると、第２プリズム４２からグレーティング５３に向けて出射する光の進行方向がＨＺ面に平行な面内で僅かに変化する。よって、第２プリズム４２からグレーティング５３に入射する光の入射角が僅かに変化する。これにより、狭帯域化装置１４による選択波長が調整され、パルスレーザ光の発振波長が調整される。回転ステージ４２２は本開示における第１のアクチュエータに相当する。
　レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信した最短波長λＳ及び最長波長λＬに基づいて、第２プリズム４２の回転ステージ４２２を制御する。
　レーザ制御プロセッサ１３０は、第２プリズム４２の姿勢が複数のパルスごとに周期的に変化するように、回転ステージ４２２を１パルスごとに制御する。これにより、パルスレーザ光の波長が、最短波長λＳと最長波長λＬとの間で多段階に変化し、複数のパルスごとに周期的に変化する。このように、レーザ装置１００は複数のパルスにわたって波長を変化させることで複数の波長を有するパルスレーザ光を出力する多波長発振を行うことができる。
　露光装置２００（図１参照）における焦点距離は、パルスレーザ光の波長に依存する。多波長発振して露光装置２００に入射したパルスレーザ光は、パルスレーザ光の光路軸の方向において多数の異なる位置で結像させることができ、実質的に焦点深度を大きくすることができる。例えば、膜厚の大きいレジスト膜を露光する場合でも、レジスト膜の厚み方向での結像性能を維持し得る。
　１．４　照射パルス数Ｎ
　図４～図６は、パルスレーザ光の位置に対して被照射物のスキャンフィールドＳＦの位置が変化する様子を示す。被照射物は、例えば、半導体ウエハである。半導体ウエハのスキャンフィールドＳＦは、例えば、半導体ウエハに形成される多数の半導体チップのうちの幾つかの半導体チップが形成される領域に相当する。スキャンフィールドＳＦにはレジスト膜が塗布されている。スキャンフィールドＳＦのＸ軸方向の幅は、被照射物の位置におけるパルスレーザ光のビーム断面ＢのＸ軸方向の幅と同一である。スキャンフィールドＳＦのＹ軸方向の幅は、被照射物の位置におけるパルスレーザ光のビーム断面ＢのＹ軸方向の幅Ｗより大きい。
　パルスレーザ光によりスキャンフィールドＳＦを露光する手順は、図４、図５、図６の順で行われる。まず、図４に示されるように、ビーム断面Ｂの－Ｙ方向の端Ｂｙ－の位置に対してスキャンフィールドＳＦの＋Ｙ方向の端ＳＦｙ＋が－Ｙ方向に所定距離離れて位置するようにワークピーステーブルＷＴが位置決めされる。そして、ビーム断面Ｂの－Ｙ方向の端Ｂｙ－の位置に対してスキャンフィールドＳＦの＋Ｙ方向の端ＳＦｙ＋が一致するまでに速度Ｖとなるように、ワークピーステーブルＷＴが＋Ｙ方向に加速する。図５に示されるように、ビーム断面Ｂの位置に対してスキャンフィールドＳＦの位置が速度Ｖで等速直線運動するようにワークピーステーブルＷＴが移動される。図６に示されるように、ビーム断面Ｂの＋Ｙ方向の端Ｂｙ＋の位置をスキャンフィールドＳＦの－Ｙ方向の端ＳＦｙ－が通過するまでワークピーステーブルＷＴが移動されたら、スキャンフィールドＳＦの露光が終了する。このように、ビーム断面Ｂの位置に対してスキャンフィールドＳＦが移動しながら露光が行われる。
　パルスレーザ光のビーム断面Ｂの幅Ｗに相当する距離をスキャンフィールドＳＦが速度Ｖで移動するための所要時間Ｔは、以下の通りである。
　　　Ｔ＝Ｗ／Ｖ
　スキャンフィールドＳＦのうちの任意の１箇所に照射されるパルスレーザ光の照射パルス数Ｎは、所要時間Ｔにおいて生成されるパルスレーザ光のパルス数と同一であり、以下の通りである。
　　　Ｎ＝Ｆ・Ｔ
　　　　＝Ｆ・Ｗ／Ｖ
ここで、Ｆはパルスレーザ光の繰返し周波数である。
照射パルス数Ｎは、Ｎスリットパルス数ともいう。
　１．５　周期的な波長変化の例
　　１．５．１　のこぎり波状の波長変化
　図７は、比較例における周期的な波長変化の第１の例を示すグラフである。図７及び後述の図９及び図１１において、横軸はパルス番号ｎを示し、縦軸は波長を示す。パルス番号ｎは１から３０までの整数とし、３０の次のパルス番号ｎは１に戻るものとする。
　図７に示される例では、最短波長λＳと最長波長λＬとの間で、波長が３０パルスごとに周期的に変化する。具体的には、１番目（ｎ＝１）から３０番目（ｎ＝３０）までの３０パルスのパルスレーザ光が生成される間に、１パルスごとに一定の波長シフト量δλずつ長くなるように波長が最短波長λＳから最長波長λＬまで変化する。その後、３１番目（ｎ＝１）のパルスの波長は最短波長λＳに戻され、同様に３０パルスを１周期として最短波長λＳから最長波長λＬまで波長が変化することが繰り返される。照射パルス数Ｎは３０に設定される。
　図７のような波長変化を以下ではのこぎり波状の波長変化という。
　波長シフト量δλは、１パルスごとの波長変化量を規定する値である。のこぎり波状に波長を制御する場合には、波長シフト量δλは以下の式により計算される。
　　　δλ＝（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
　照射パルス数Ｎが３０である場合（Ｎ＝３０）、波長シフト量δλは、最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳを２９で除算した値となる。
　図８は、図７に示される波長変化における３０パルスの移動積算スペクトル波形を示す。図８及び後述の図１０及び図１２において、横軸は波長を示し、縦軸は光強度を示す。図７に示される波長変化においては、最短波長λＳと最長波長λＬとの間で多段階に波長を変化させているので、図８に示される移動積算スペクトル波形は最短波長λＳと最長波長λＬとの間に複数のピークを含む。図８には３０個のピークが現れている。３０パルスの光強度をほぼ一定に維持すれば、図８に示される複数のピークは互いにほぼ同じ光強度となる。のこぎり波状の波長変化において移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差は波長シフト量δλと同じである。
　図７に示される波長変化において、３０パルスの移動積算スペクトル波形は、どのパルスから開始した場合も同じ波形となる。例えば、１番目（ｎ＝１）から３０番目（ｎ＝３０）までの３０パルスについても、２番目（ｎ＝２）から３１番目（ｎ＝１）までの３０パルスについても、その他どのパルスから開始した３０パルスであっても、移動積算スペクトル波形が同じになる。従って、被照射物のスキャンフィールドＳＦのどの部分に照射される３０パルスも、同じ移動積算スペクトル波形を有することになる。これにより、照射位置による露光結果のばらつきが少なく、高品質の電子デバイスを製造することができる。
　　１．５．２　三角波状の波長変化
　図９は、比較例における周期的な波長変化の第２の例を示すグラフである。
　図９に示される例では、１番目（ｎ＝１）から１５番目（ｎ＝１５）までの１５パルスのパルスレーザ光が生成される間に、１パルスごとに一定の波長シフト量δλずつ長くなるように波長が最短波長λＳから最長波長λＬまで変化する。その後、１６番目（ｎ＝１６）から３０番目（ｎ＝３０）までの１５パルスのパルスレーザ光が生成される間に、１パルスごとに一定の波長シフト量δλずつ短くなるように波長が最長波長λＬから最短波長λＳまで変化する。その後も同様に、３０パルスを１周期として、波長を長くしながら周期前半の１５パルスを生成することと、波長を短くしながら周期後半の１５パルスを生成することと、が繰り返される。照射パルス数Ｎは３０に設定される。
　図９のような波長変化を以下では三角波状の波長変化という。
　図９に示されるように三角波状に波長を制御する場合には、波長シフト量δλは以下の式により計算される。
　　　δλ＝（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）
　照射パルス数Ｎが３０である場合（Ｎ＝３０）、波長シフト量δλは、最短波長λＳと最長波長λＬとの差を１４で除算した値となる。
　図７に示されるのこぎり波状の波長変化においては、３０番目（ｎ＝３０）のパルスを出力した後、３１番目（ｎ＝１）のパルスを出力するまでの間に波長を急激に変化させる必要があったのに対し、図９に示される三角波状の波長変化においては波長を急激に変化させる必要性が軽減される。
　図１０は、図９に示される波長変化における３０パルスの移動積算スペクトル波形を示す。図１０に示される移動積算スペクトル波形も、最短波長λＳと最長波長λＬとの間に複数のピークを含む。図１０には１５個のピークが現れている。三角波状の波長変化において移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差は波長シフト量δλと同じである。
　図９に示される波長変化においても、３０パルスの移動積算スペクトル波形は、どのパルスから開始した場合も同じ波形となる。
　図７及び図９のいずれの波長変化においても、図８及び図１０に示される移動積算スペクトル波形には互いに分離した複数の急峻なピークが現れ、好ましいフラットトップ形状とは言えない場合がある。この場合、露光装置２００ではパルスレーザ光の光路軸の方向において飛び飛びの位置で結像することになり、安定した露光性能を得られないことがあり得る。
　　１．５．３　周期前半と周期後半とで波長をずらした三角波状の波長変化
　図１１は、比較例における周期的な波長変化の第３の例を示すグラフである。
　図１１に示される例では、１番目（ｎ＝１）から１５番目（ｎ＝１５）までの周期前半の１５パルスの各々と、１６番目（ｎ＝１６）から３０番目（ｎ＝３０）までの周期後半の１５パルスの各々とで同じ波長を有するパルスのペアが生じないように、互いに波長をずらしている。具体的には、周期前半の１５パルスの１パルスごとの波長シフト量をδλ１とすると、１番目（ｎ＝１）から１５番目（ｎ＝１５）までの１５パルスに対して、３０番目（ｎ＝３０）から１６番目（ｎ＝１６）までの１５パルスは、それぞれδλ１／２の波長差を有する。照射パルス数Ｎは３０である。
　図１１に示されるように周期前半と周期後半とで波長をずらした三角波状に波長を制御する場合には、波長シフト量δλ１は以下の式により計算される。
　　　δλ１＝（λＬ－λＳ）／（（Ｎ－１）／２）
但し、１番目（ｎ＝１）とＮ／２＋１番目（ｎ＝Ｎ／２＋１）のパルスを出力するときは波長をずらすため、波長シフト量δλ２は以下の式により計算される。
　　　δλ２＝δλ１／２
　　　　　　＝（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
　この場合の移動積算スペクトル波形は、周期前半のパルスに対応するピークの谷間が周期後半のパルスに対応するピークによって埋められることにより、好ましいフラットトップ形状に近い形となる場合がある。
　１．６　比較例の課題
　しかしながら、図１１に示される波長変化においても、最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳが大きくなると、移動積算スペクトル波形が好ましいフラットトップ形状とは言えない状態になることがある。
　図１２は、図１１に示される波長変化における３０パルスの移動積算スペクトル波形を示す。周期前半のパルスに対応するピークの間隔が広くなると、その谷間を周期後半のパルスに対応するピークによって埋めることができなくなる。図１２においては、周期前半のパルスに対応するピークと、周期後半のパルスに対応するピークとが別々に現れている。すなわち、図１２には３０個のピークが現れている。移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差は、波長シフト量δλ１の２分の１である。
　以下に説明する実施形態においては、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλを制御することにより、移動積算スペクトル波形を好ましいフラットトップ形状に近づけている。
２．スペクトル線幅Δλの制御により移動積算スペクトル波形を好ましいフラットトップ形状に近づけるレーザ装置１００ａ
　２．１　構成
　図１３及び図１４は、第１の実施形態に係るレーザ装置１００ａの構成を概略的に示す。図１３は、比較例における図２と同じ方向からレーザ装置１００ａを見たものに相当し、図１４は、比較例における図３と同じ方向からレーザ装置１００ａを見たものに相当する。
　レーザ装置１００ａは、出力結合ミラー１５の代わりに、光を一部透過する波面調節器１５ａを含む。レーザ装置１００ａは、さらに検出器１７及びシャッター１８を含む。
　波面調節器１５ａは、シリンドリカル平凸レンズ１５ｂと、シリンドリカル平凹レンズ１５ｃと、リニアステージ１５ｄと、を含む。レーザチャンバ１０とシリンドリカル平凸レンズ１５ｂとの間に、シリンドリカル平凹レンズ１５ｃが位置する。
　シリンドリカル平凸レンズ１５ｂ及びシリンドリカル平凹レンズ１５ｃは、シリンドリカル平凸レンズ１５ｂの凸面とシリンドリカル平凹レンズ１５ｃの凹面とが向かい合うように配置されている。シリンドリカル平凸レンズ１５ｂの凸面とシリンドリカル平凹レンズ１５ｃの凹面はそれぞれＶ軸に平行な焦点軸を有する。シリンドリカル平凸レンズ１５ｂの凸面の反対側に位置する平らな面は、部分反射膜でコーティングされている。波面調節器１５ａと狭帯域化装置１４とで光共振器が構成される。
　波面調節器１５ａを透過して出力されたパルスレーザ光の光路にビームスプリッタ１７ａが配置されている。ビームスプリッタ１７ａは高い透過率でパルスレーザ光の一部を透過させ、他の一部を反射する。ビームスプリッタ１７ａによって反射されたパルスレーザ光の光路に検出器１７が配置されている。ビームスプリッタ１７ａと検出器１７との間にウインドウ１７ｂが配置されていてもよい。
　ビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光の光路に、シャッター１８が配置可能となっている。
　２．２　動作
　リニアステージ１５ｄは、レーザチャンバ１０とシリンドリカル平凸レンズ１５ｂとの間の光路に沿ってシリンドリカル平凹レンズ１５ｃを移動させる。これにより、波面調節器１５ａから狭帯域化装置１４へ向かう光の波面が調節される。波面が調節されることにより、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが調整される。波面調節器１５ａは本開示における第２のアクチュエータに相当する。
　検出器１７は、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλの計測データを取得する。検出器１７は、さらにパルスレーザ光の波長及びパルスエネルギーの計測データを取得してもよい。検出器１７は、計測データをレーザ制御プロセッサ１３０に送信する。
　シャッター１８は、駆動部１８ａによりパルスレーザ光の光路に出し入れされることにより、パルスレーザ光を遮断する第１の状態と、パルスレーザ光を露光装置２００に向けて通過させる第２の状態と、に切り替えられる。シャッター１８を第１の状態とすることを「シャッター１８を閉じる」といい、シャッター１８を第２の状態とすることを「シャッター１８を開く」という。
　レーザ制御プロセッサ１３０によるスペクトル線幅制御及び波長制御については図２２～図２５を参照しながら後述する。
　２．３　スペクトル線幅Δλを変更する光学系の例
　　２．３．１　出力結合ミラー１５とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　図１５は、スペクトル線幅Δλを変更する光学系の第１のバリエーションを含むレーザ装置１００ｂを示す。図１５は、図１３と同じ方向からレーザ装置１００ｂを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　図１５においては、出力結合ミラー１５とレーザチャンバ１０との間に波面調節器１５ｅが配置されている。波面調節器１５ｅは本開示における第２のアクチュエータに相当する。波面調節器１５ｅは、シリンドリカル平凸レンズ１５ｂの代わりに、部分反射膜を含まないシリンドリカル平凸レンズ１５ｆを含む。シリンドリカル平凸レンズ１５ｆはレーザチャンバ１０から出射した光を高い透過率で透過させて出力結合ミラー１５に入射させる。出力結合ミラー１５と狭帯域化装置１４とで光共振器が構成される。
　　２．３．２　デフォーマブルミラーで構成される波面調節器１５ｈ
　図１６は、スペクトル線幅Δλを変更する光学系の第２のバリエーションを含むレーザ装置１００ｃを示す。図１６は、図１３と同じ方向からレーザ装置１００ｃを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　図１６においては、波面調節器１５ｈが高反射率のデフォーマブルミラーで構成される。波面調節器１５ｈは本開示における第２のアクチュエータに相当する。デフォーマブルミラーは、伸縮部１５ｉの伸縮によって反射面の曲率を変更可能なミラーである。デフォーマブルミラーの反射面はシリンドリカル面であり、反射面の焦点軸はＶ軸と平行である。波面調節器１５ｈと狭帯域化装置１４とで光共振器が構成される。
　波面調節器１５ｈとレーザチャンバ１０との間の光路に、出力結合ミラーとしてのビームスプリッタ１５ｇが配置されている。ビームスプリッタ１５ｇは、ウインドウ１０ｂから出射した光の一部を透過させることにより、波面調節器１５ｈと狭帯域化装置１４との間で光が往復することを許容する。ビームスプリッタ１５ｇは、ウインドウ１０ｂから出射した光の他の一部を反射することにより、パルスレーザ光として露光装置２００に向けて出力する。
　　２．３．３　狭帯域化装置１４とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　図１７は、スペクトル線幅Δλを変更する光学系の第３のバリエーションを含むレーザ装置１００ｄを示す。図１７は、図１３と同じ方向からレーザ装置１００ｄを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　図１７においては、狭帯域化装置１４とレーザチャンバ１０との間に波面調節器１５ｅが配置されている。波面調節器１５ｅの構成は図１５を参照しながら説明したものと同様である。出力結合ミラー１５と狭帯域化装置１４とで光共振器が構成される。
　　２．３．４　形状を変更可能なグレーティング５３ａ
　図１８は、スペクトル線幅Δλを変更する光学系の第４のバリエーションを含むレーザ装置１００ｅを示す。図１８は、図１３と同じ方向からレーザ装置１００ｅを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　レーザ装置１００ｅは狭帯域化装置１４ｅを含み、狭帯域化装置１４ｅはグレーティング５３ａを含む。グレーティング５３ａの溝の包絡面５３ｃの曲率が、伸縮部５３ｂの伸縮によって変更可能に構成されている。グレーティング５３ａの溝の包絡面５３ｃはシリンドリカル面であり、包絡面５３ｃの焦点軸はＶ軸と平行である。出力結合ミラー１５と狭帯域化装置１４ｅとで光共振器が構成される。グレーティング５３ａの溝の包絡面５３ｃの曲率を変更することにより、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが変更される。グレーティング５３ａは本開示における第２のアクチュエータに相当する。
　　２．３．５　互いに逆回りに回転することによりビーム拡大率を変更する第１及び第２プリズム４１及び４２
　図１９は、スペクトル線幅Δλを変更する光学系の第５のバリエーションを含む狭帯域化装置１４ｆを示す。
　第１プリズム４１は、回転ステージ４１２によってＶ軸に平行な軸周りに回転可能となっている。図２においては第２プリズム４２を回転させることにより、グレーティング５３への光の入射角度が変更されて選択波長が変更されるのに対し、図１９においては、第１及び第２プリズム４１及び４２を互いに逆回りに回転させる。第１及び第２プリズム４１及び４２を互いに逆回りに回転させると、グレーティング５３への光の入射角度は大幅に変化しないが、第１及び第２プリズム４１及び４２による光のビーム拡大率が変化する。従って、パルスレーザ光の波長は大幅に変化しないが、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが変化する。
　第１及び第２プリズム４１及び４２の回転角度をそれぞれ調節することにより、グレーティング５３への光の入射角度と、第１及び第２プリズム４１及び４２による光のビーム拡大率と、の両方を変化させることもできる。これにより、パルスレーザ光の波長とスペクトル線幅Δλとの両方を変化させることができる。回転ステージ４１２及び４２２は本開示における第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとの両方を構成する。このような狭帯域化装置１４ｆを含むレーザ装置も、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとを備えた本開示のレーザ装置に相当する。
　　２．３．６　差し換えによりビーム拡大率を変更するプリズム４７
　図２０及び図２１は、スペクトル線幅Δλを変更する光学系の第６のバリエーションを含む狭帯域化装置１４ｇを示す。狭帯域化装置１４ｇはプリズム４３～４７を含む。
　図２０に示されるように、プリズム４３、４４、４５、及び４６はレーザチャンバ１０側からグレーティング５３に向かってこの順で配置されている。プリズム４４は、プリズム４３から入射した光のビーム幅と進行方向との両方を変えてプリズム４５に入射させる。
　プリズム４４及びプリズム４７は、一軸ステージ４８に配置されている。図２１に示されるように、プリズム４７はプリズム４４の代わりに光共振器の光路に配置可能となっている。プリズム４７は、プリズム４４と同じように、プリズム４３から入射した光の進行方向を変えてプリズム４５に入射させる。但し、プリズム４７は、ビーム幅の拡大率がプリズム４４と異なる。例えば、プリズム４７はプリズム４３から入射した光のビーム幅を拡大せずにプリズム４５に入射させてもよい。
　プリズム４７とプリズム４４とを差し換えることにより、プリズム４６からグレーティング５３に入射する光の入射角度は大幅に変化しないが、プリズム４６からグレーティング５３に入射する光のビーム幅が変化する。すなわち、ビームエキスパンダ４０におけるビーム幅の拡大率が変化する。従って、プリズム４７とプリズム４４との差し換えの前後で、パルスレーザ光の波長は大幅に変化しないが、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが変化する。一軸ステージ４８は本開示における第２のアクチュエータに相当する。
　２．４　レーザ制御プロセッサ１３０によるスペクトル線幅制御及び波長制御
　図２２は、レーザ制御プロセッサ１３０によるスペクトル線幅制御及び波長制御の処理手順を示すフローチャートである。図２２及び後述の図２３～図２５は、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御する場合の処理を例示している。
　Ｓ１００において、レーザ制御プロセッサ１３０は、露光制御プロセッサ２１０から受信した制御パラメータのデータを読み込む。レーザ制御プロセッサ１３０が読み込むデータは、被照射物の１箇所に照射されるパルスレーザ光の照射パルス数Ｎと、最短波長λＳと最長波長λＬとの組み合わせと、を含む。最短波長λＳと最長波長λＬとの組み合わせは、本開示における最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳを指定するデータの一例である。
　あるいは、レーザ制御プロセッサ１３０は、最短波長λＳと最長波長λＬとの組み合わせの代わりに、最短波長λＳと差λＬ－λＳとの組み合わせ、最長波長λＬと差λＬ－λＳとの組み合わせ、及び平均波長（λＳ＋λＬ）／２と差λＬ－λＳとの組み合わせのいずれかを読み込んでもよい。
　Ｓ１１０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、波長シフト量δλを以下の式により計算する。
　　　δλ＝（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
　Ｓ１２０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλを制御する。Ｓ１２０の詳細は図２３～図２５を参照しながら後述する。
　Ｓ１３０～Ｓ２００は、最短波長λＳと最長波長λＬとの間で発振波長が照射パルス数Ｎごとに周期的に変化するように回転ステージ４２２を制御する処理である。Ｓ１３０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、パルス番号ｎの値を１にセットする。
　Ｓ１４０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、目標波長λｔを以下の式により計算する。
　　　λｔ＝λＳ＋（ｎ－１）・δλ
パルス番号ｎの値が１であれば目標波長λｔは最短波長λＳと同じ値となり、パルス番号ｎの値が１ずつ大きくなるごとに、目標波長λｔに波長シフト量δλが加算される。
　Ｓ１５０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、目標波長λｔに基づいて回転ステージ４２２を制御する。回転ステージ４２２を制御することにより第２プリズム４２が回転して狭帯域化装置１４による選択波長が変化する。
　Ｓ１６０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、レーザ発振が行われたか否かを判定する。レーザ発振が行われたか否かは、検出器１７から受信するデータに基づいて判定される。あるいは、パルスパワーモジュール１３に発振トリガ信号を送信したか否かによって判定されてもよい。
　Ｓ１７０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、パルス番号ｎの値が照射パルス数Ｎ以上であるか否かを判定する。パルス番号ｎの値が照射パルス数Ｎ未満である場合（Ｓ１７０：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１８０に処理を進める。パルス番号ｎの値が照射パルス数Ｎ以上である場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１９０に処理を進める。
　Ｓ１８０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、パルス番号ｎの値に１を加算してｎの値を更新する。Ｓ１８０の後、レーザ制御プロセッサ１３０はＳ１４０に処理を戻す。
　Ｓ１９０において、レーザ制御プロセッサ１３０は、波長制御を終了するか否かを判定する。波長制御を終了しない場合（Ｓ１９０：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ２００に処理を進める。波長制御を終了する場合（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、本フローチャートの処理を終了する。
　Ｓ２００において、レーザ制御プロセッサ１３０は、制御パラメータを変更するか否かを判定する。制御パラメータを変更しない場合（Ｓ２００：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１３０に処理を戻す。Ｓ１３０でパルス番号ｎを１に戻して上述の動作を繰り返すことにより、波長がのこぎり波状に変化する。制御パラメータを変更する場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１００に処理を戻す。
　２．５　スペクトル線幅Δλの制御
　図２３は、第１の実施形態におけるスペクトル線幅Δλの制御の処理手順を示すフローチャートである。図２３に示される処理は、図２２のＳ１２０のサブルーチンに相当する。
　Ｓ１２１において、レーザ制御プロセッサ１３０は、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎを以下の式により計算される値に決定する。目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎは、スペクトル線幅制御の下限値であり、本開示における目標スペクトル線幅の一例である。
　　　Δλｍｉｎ＝Ｄｍｉｎ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
Ｄｍｉｎは係数であり、１以上が好ましい。Ｄｍｉｎの範囲については図３４、図３５、図４４等を参照しながら後述する。目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎは、移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）に係数Ｄｍｉｎを乗算したものに相当する。従って、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎが設定される。図２３においては、スペクトル線幅制御の上限値は設定されなくてもよい。
　図２３はのこぎり波状に波長を制御する場合の処理を示しているが、図９に示されるように三角波状に波長を制御する場合には、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎは以下の式により計算される。
　　　Δλｍｉｎ＝Ｄｍｉｎ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）
目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎは、移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）に係数Ｄｍｉｎを乗算したものに相当する。従って、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎが設定される。
　図１１に示されるように周期前半と周期後半とで波長をずらした三角波状に波長を制御する場合には、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎは以下の式により計算される。
　　　Δλｍｉｎ＝Ｄｍｉｎ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎは、移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）に係数Ｄｍｉｎを乗算したものに相当する。
　このように目標スペクトル線幅を決定することにより、最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳが第１の値であり、照射パルス数Ｎが第２の値である場合の目標スペクトル線幅よりも、差λＬ－λＳが第１の値より大きい第３の値であり、照射パルス数Ｎが第２の値以下の第４の値である場合の目標スペクトル線幅が大きい値となる。あるいは、最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳが第１の値であり、照射パルス数Ｎが第２の値である場合の目標スペクトル線幅よりも、差λＬ－λＳが第１の値以上の第３の値であり、照射パルス数Ｎが第２の値より小さい第４の値である場合の目標スペクトル線幅が大きい値となる。
　Ｓ１２１の次に、Ｓ１２３において、レーザ制御プロセッサ１３０は、シャッター１８を閉じて、調整発振を開始する。
　Ｓ１２４において、レーザ制御プロセッサ１３０は、検出器１７からスペクトル線幅Δλの計測データを受信し、この計測データからスペクトル線幅Δλの計測値を計算する。
　Ｓ１２５において、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλの計測値が目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ以上になったか否かを判定する。
　スペクトル線幅Δλの計測値が目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ未満である場合（Ｓ１２５：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２６に処理を進める。
　Ｓ１２６において、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλが大きくなるように波面調節器１５ａを制御する。
　Ｓ１２６の後、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２４に処理を戻す。
　スペクトル線幅Δλの計測値が目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ以上になった場合（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２９に処理を進める。
　Ｓ１２９において、レーザ制御プロセッサ１３０は、調整発振を終了し、シャッター１８を開く。
　Ｓ１２９の後、レーザ制御プロセッサ１３０は、本フローチャートの処理を終了し、図２２に示される処理に戻る。
　２．６　作用
　第１の実施形態によれば、レーザ装置１００ａは、パルスレーザ光の発振波長を調整する回転ステージ４２２と、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλを調整する波面調節器１５ａと、レーザ制御プロセッサ１３０と、を備える。レーザ制御プロセッサ１３０は、被照射物の１箇所に照射されるパルスレーザ光の照射パルス数Ｎと、最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳと、を指定するデータを読み込んで目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎを決定し、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎに基づいて波面調節器１５ａを制御し、最短波長λＳと最長波長λＬとの間で発振波長が照射パルス数Ｎごとに周期的に変化するように回転ステージ４２２を制御する。
　これによれば、照射パルス数Ｎと、最短波長λＳと最長波長λＬとの差λＬ－λＳと、に基づいてスペクトル線幅Δλを制御し、移動積算スペクトルにおける複数の急峻なピークを緩和することができる。
　第１の実施形態によれば、レーザ装置１００ａは、パルスレーザ光の光路に配置されるシャッター１８をさらに備える。レーザ制御プロセッサ１３０は、目標スペクトル線幅として目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎを決定し、シャッター１８を閉じ、スペクトル線幅Δλが次第に大きくなるように波面調節器１５ａを制御し、スペクトル線幅Δλの計測値が目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ以上となったら、シャッター１８を開く。
　これによれば、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ以上のパルスレーザ光が得られるまでパルスレーザ光の露光装置２００への出力を停止し、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ以上のパルスレーザ光が出力できるようになったら露光装置２００に出力することができる。
　第１の実施形態によれば、パルスレーザ光の照射パルス数Ｎごとの移動積算スペクトル波形が複数のピークを含み、レーザ制御プロセッサ１３０は、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎを決定する。
　これによれば、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）に応じて適切な値に目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎを決定することができる。
　その他の点については、第１の実施形態は比較例と同様である。
３．目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘを設定するレーザ装置１００ａ
　３．１　構成及び動作
　図２４は、第２の実施形態におけるスペクトル線幅Δλの制御の処理手順を示すフローチャートである。図２４に示される処理は、図２２のＳ１２０のサブルーチンに相当する。第２の実施形態に係るレーザ装置１００ａの構成は第１の実施形態と同様であり、第２の実施形態に係るレーザ装置１００ａの動作は、スペクトル線幅Δλの制御を除いて第１の実施形態と同様である。
　Ｓ１２１の処理は第１の実施形態において対応する処理と同様である。
　Ｓ１２１の次に、Ｓ１２２ａにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘを以下の式により計算される値に決定する。目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘは、スペクトル線幅制御の上限値であり、本開示における目標スペクトル線幅の一例である。
　　　Δλｍａｘ＝Ｄｍａｘ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
Ｄｍａｘは係数であり、２．５以下が好ましい。Ｄｍａｘの範囲については図３４、図３５、図４４等を参照しながら後述する。目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘは、移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）に係数Ｄｍａｘを乗算したものに相当する。従って、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘが設定される。
　図２４はのこぎり波状に波長を制御する場合の処理を示しているが、図９に示されるように三角波状に波長を制御する場合には、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘは以下の式により計算される。
　　　Δλｍａｘ＝Ｄｍａｘ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）
すなわち、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘが設定される。
　図１１に示されるように周期前半と周期後半とで波長をずらした三角波状に波長を制御する場合には、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘは以下の式により計算される。
　　　Δλｍａｘ＝Ｄｍａｘ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
　Ｓ１２２ａの後のＳ１２３～Ｓ１２６の処理は、第１の実施形態において対応する処理と同様である。Ｓ１２５の判定がＹＥＳの場合、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２７ａに処理を進める。
　Ｓ１２７ａにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλの計測値が目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘ以下か否かを判定する。
　スペクトル線幅Δλの計測値が目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘより大きい場合（Ｓ１２７ａ：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２８ａに処理を進める。
　Ｓ１２８ａにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλが小さくなるように波面調節器１５ａを制御する。
　Ｓ１２８ａの後、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２４に処理を戻す。
　スペクトル線幅Δλの計測値が目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘ以下である場合（Ｓ１２７ａ：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２９に処理を進める。
　Ｓ１２９の処理は第１の実施形態において対応する処理と同様である。
　Ｓ１２９の後、レーザ制御プロセッサ１３０は、本フローチャートの処理を終了し、図２２に示される処理に戻る。
　３．２　作用
　第２の実施形態によれば、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎと目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘとの間にスペクトル幅を制御することができる。
　その他の点については、第２の実施形態は第１の実施形態と同様である。
４．スペクトル線幅Δλを許容範囲内に制御するレーザ装置１００ａ
　４．１　構成及び動作
　図２５は、第３の実施形態におけるスペクトル線幅Δλの制御の処理手順を示すフローチャートである。図２５に示される処理は、図２２のＳ１２０のサブルーチンに相当する。第３の実施形態に係るレーザ装置１００ａの構成は第１の実施形態と同様であり、第３の実施形態に係るレーザ装置１００ａの動作は、スペクトル線幅Δλの制御を除いて第１の実施形態と同様である。
　Ｓ１２１ｂにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、目標スペクトル線幅Δλｔを以下の式により計算される値に決定する。
　　　Δλｔ＝Ｄ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
Ｄは係数であり、１以上２．５以下が好ましい。Ｄの範囲については図３４、図３５、図４４等を参照しながら後述する。目標スペクトル線幅Δλｔは、移動積算スペクトル波形におけるピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）に係数Ｄを乗算したものに相当する。従って、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標スペクトル線幅Δλｔが設定される。
　図２５はのこぎり波状に波長を制御する場合の処理を示しているが、図９に示されるように三角波状に波長を制御する場合には、目標スペクトル線幅Δλｔは以下の式により計算される。
　　　Δλｔ＝Ｄ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）
すなわち、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）が大きくなるとスペクトル線幅Δλが大きくなるように、目標スペクトル線幅Δλｔが設定される。
　図１１に示されるように周期前半と周期後半とで波長をずらした三角波状に波長を制御する場合には、目標スペクトル線幅Δλｔは以下の式により計算される。
　　　Δλｔ＝Ｄ・（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）
　Ｓ１２１ｂの後のＳ１２３及びＳ１２４の処理は、第１の実施形態において対応する処理と同様である。
　Ｓ１２４の次に、Ｓ１２５ｂにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλの計測値が許容範囲の下限値以上になったか否かを以下の式により判定する。
　　　Δλ≧Δλｔ－Δλerror
Δλerrorは許容誤差であり、目標スペクトル線幅Δλｔから許容誤差Δλerrorを減算することにより許容範囲の下限値が得られる。
　スペクトル線幅Δλの計測値が許容範囲の下限値未満である場合（Ｓ１２５ｂ：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２６に処理を進める。
　Ｓ１２６の処理は、第１の実施形態において対応する処理と同様である。
　Ｓ１２６の後、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２４に処理を戻す。
　スペクトル線幅Δλの計測値が許容範囲の下限値以上になった場合（Ｓ１２５ｂ：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２７ｂに処理を進める。
　Ｓ１２７ｂにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλの計測値が許容範囲の上限値以下か否かを以下の式により判定する。
　　　Δλ≦Δλｔ＋Δλerror
目標スペクトル線幅Δλｔに許容誤差Δλerrorを加算することにより許容範囲の上限値が得られる。
　スペクトル線幅Δλの計測値が許容範囲の上限値より大きい場合（Ｓ１２７ｂ：ＮＯ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２８ａに処理を進める。
　Ｓ１２８ａにおいて、レーザ制御プロセッサ１３０は、スペクトル線幅Δλが小さくなるように波面調節器１５ａを制御する。
　Ｓ１２８ａの後、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２４に処理を戻す。
　スペクトル線幅Δλの計測値が許容範囲の上限値以下である場合（Ｓ１２７ｂ：ＹＥＳ）、レーザ制御プロセッサ１３０は、Ｓ１２９に処理を進める。
　Ｓ１２９の処理は第１の実施形態において対応する処理と同様である。
　Ｓ１２９の後、レーザ制御プロセッサ１３０は、本フローチャートの処理を終了し、図２２に示される処理に戻る。
　４．２　作用
　第３の実施形態によれば、目標スペクトル線幅Δλｔを中心として許容誤差Δλerrorで規定される許容範囲内にスペクトル線幅Δλを制御することができる。
　その他の点については、第３の実施形態は第１の実施形態と同様である。
５．スペクトル線幅Δλの制御による移動積算スペクトル波形の変化
　５．１　のこぎり波状に波長を制御する場合
　図２６～図３３は、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。図２６～図３３において、横軸は波長を示し、縦軸は光強度を示す。図２６～図３３のいずれにおいても、照射パルス数Ｎを３０とし、最短波長λＳと最長波長λＬとの波長差を１０ｐｍとしている。図２６～図３３においては、スペクトル線幅Δλが互いに異なっている。スペクトル線幅Δλは、図２６において０．２ｐｍ、図２７において０．３ｐｍ、図２８において０．４ｐｍ、図２９において０．５ｐｍ、図３０において０．６ｐｍ、図３１において０．８ｐｍ、図３２において１．０ｐｍ、図３３において１．２ｐｍである。スペクトル線幅Δλは半値全幅である。
　図２６～図２８に示されるように、スペクトル線幅Δλが小さいほど、移動積算スペクトル波形において各パルスに対応するピークが急峻な形状となる。反対に、スペクトル線幅Δλが大きいほど、移動積算スペクトル波形において各パルスに対応するピークの急峻さが緩和される。
　図２６～図２８の各々には、フラットトップ領域の最大強度Ｉｍａｘ及び最小強度Ｉｍｉｎが示されている。フラットトップ領域は、最短波長λＳと最長波長λＬとの間の波長域であって、移動積算スペクトル波形がフラットトップ形状とみなせる波長域を意味する。フラットトップ領域の最大強度Ｉｍａｘは、移動積算スペクトル波形のうちの最短波長λＳから最長波長λＬまでの波長領域における光強度の最大値である。フラットトップ領域の最小強度Ｉｍｉｎは、移動積算スペクトル波形のうちのλＳ＋Δλに相当する波長からλＬ－Δλに相当する波長までの波長領域における光強度の最小値である。
　図２９～図３３に示されるように、スペクトル線幅Δλをさらに大きくすると、移動積算スペクトル波形のうちの平均波長付近の波長領域はほぼ平坦な形状となる。しかし、スペクトル線幅Δλを大きくするのに伴って、移動積算スペクトル波形のうちの最短波長λＳ付近および最長波長λＬ付近の波長領域における傾斜が緩くなり、好ましいフラットトップ形状とは言えなくなる場合がある。
　図２９～図３３の各々には、フラットトップ領域の最大強度Ｉｍａｘ及び最小強度Ｉｍｉｎ２が示されている。フラットトップ領域の最小強度Ｉｍｉｎ２は、移動積算スペクトル波形のうちの最短波長λＳから最長波長λＬまでの波長領域における光強度の最小値である。
　図２６～図２８においては最小強度Ｉｍｉｎ２の図示が省略されている。図２９～図３３においては最小強度Ｉｍｉｎの図示が省略されている。
　図３４は、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅Δλと光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘとの関係を示すグラフである。図３４の横軸には、スペクトル線幅Δλの他に、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））が示されている。規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））は、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１）でスペクトル線幅Δλを除算して得られたパラメータである。
　光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘが高いほど、移動積算スペクトル波形の急峻さが緩和される。安定した露光性能を得られるように、光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘは０．７１以上が好ましく、０．９０以上がより好ましい。
　図３４より、光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘを０．７１以上とするためには、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））が１以上であることが好ましい。光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘを０．９０以上とするためには、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））が１．２以上であることが好ましい。
　図３５は、図７に示されるようにのこぎり波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅Δλと光強度比Ｉｍｉｎ２／Ｉｍａｘとの関係を示すグラフである。図３５の横軸には、スペクトル線幅Δλの他に、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））が示されている。
　光強度比Ｉｍｉｎ２／Ｉｍａｘが高いほど、移動積算スペクトル波形において各パルスに対応するピークの急峻さが緩和されるだけでなく、移動積算スペクトル波形のうちの最短波長λＳ付近および最長波長λＬ付近の波長領域における傾斜が急になり、好ましいフラットトップ形状となる。安定した露光性能を得られるように、光強度比Ｉｍｉｎ２／Ｉｍａｘは０．７１以上が好ましい。
　図３５より、光強度比Ｉｍｉｎ２／Ｉｍａｘを０．７１以上とするためには、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））が１以上２．５以下であることが好ましい。
　規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ－１））の好ましい範囲に基づいて、上述の係数Ｄｍｉｎ、Ｄｍａｘ、及びＤを決定し、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘ、及び目標スペクトル線幅Δλｔを決定することができる。
　５．２　三角波状に波長を制御する場合
　図３６～図４３は、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合の移動積算スペクトル波形を示す。図３６～図４３において、横軸は波長を示し、縦軸は光強度を示す。図３６～図４３のいずれにおいても、照射パルス数Ｎを３０とし、最短波長λＳと最長波長λＬとの波長差を５ｐｍとしている。図３６～図４３においては、スペクトル線幅Δλが互いに異なっている。スペクトル線幅Δλは、図３６において０．２ｐｍ、図３７において０．３ｐｍ、図３８において０．４ｐｍ、図３９において０．５ｐｍ、図４０において０．６ｐｍ、図４１において０．８ｐｍ、図４２において１．０ｐｍ、図４３において１．２ｐｍである。
　図３６～図３８に示されるように、スペクトル線幅Δλが小さいほど、移動積算スペクトル波形において各パルスに対応するピークが急峻な形状となる。反対に、スペクトル線幅Δλが大きいほど、移動積算スペクトル波形において各パルスに対応するピークの急峻さが緩和される。
　図３６～図３８の各々には、フラットトップ領域の最大強度Ｉｍａｘ及び最小強度Ｉｍｉｎが示されている。図３９～図４３においては最大強度Ｉｍａｘ及び最小強度Ｉｍｉｎの図示が省略されている。
　図３９～図４３に示されるように、スペクトル線幅Δλをさらに大きくすると、移動積算スペクトル波形のうちの平均波長付近の波長領域はほぼ平坦な形状となる。しかし、スペクトル線幅Δλを大きくするのに伴って、移動積算スペクトル波形のうちの最短波長λＳ付近および最長波長λＬ付近の波長領域における傾斜が緩くなり、好ましいフラットトップ形状とは言えなくなる場合がある。
　図４４は、図９に示されるように三角波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅Δλと光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘとの関係を示すグラフである。図４４の横軸には、スペクトル線幅Δλの他に、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１））が示されている。規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１））は、ピーク間の波長差（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１）でスペクトル線幅Δλを除算して得られたパラメータである。
　安定した露光性能を得られるように、光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘは０．７１以上が好ましく、０．９０以上がより好ましい。
　光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘを０．７１以上とするためには、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１））が１以上であることが好ましい。光強度比Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘを０．９０以上とするためには、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１））が１．２以上であることが好ましい。
　三角波状に波長を制御した場合のスペクトル線幅Δλと光強度比Ｉｍｉｎ２／Ｉｍａｘとの関係は図示されていないが、図３５を参照しながら説明したのと同様に、規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１））が２．５以下であることが好ましい。
　規格化されたスペクトル線幅Δλ／（（λＬ－λＳ）／（Ｎ／２－１））の好ましい範囲に基づいて、上述の係数Ｄｍｉｎ、Ｄｍａｘ、及びＤを決定し、目標最小スペクトル線幅Δλｍｉｎ、目標最大スペクトル線幅Δλｍａｘ、及び目標スペクトル線幅Δλｔを決定することができる。
６．その他
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
　本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」、「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. 　パルスレーザ光の発振波長を調整する第１のアクチュエータと、
    　前記パルスレーザ光のスペクトル線幅を調整する第２のアクチュエータと、
    　プロセッサであって、
    　　被照射物の１箇所に照射される前記パルスレーザ光の照射パルス数と、最短波長と最長波長との差と、を指定するデータを読み込んで目標スペクトル線幅を決定し、
    　　前記目標スペクトル線幅に基づいて前記第２のアクチュエータを制御し、
    　　前記最短波長と前記最長波長との間で前記発振波長が前記照射パルス数ごとに周期的に変化するように前記第１のアクチュエータを制御する
    前記プロセッサと、
    を備えるレーザ装置。
  2. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記パルスレーザ光の光路に配置されるシャッターをさらに備え、
    　前記プロセッサは、
    　　前記目標スペクトル線幅として目標最小スペクトル線幅を決定し、
    　　前記シャッターを閉じ、前記スペクトル線幅が次第に大きくなるように前記第２のアクチュエータを制御し、前記スペクトル線幅の計測値が前記目標最小スペクトル線幅以上となったら、前記シャッターを開く
    レーザ装置。
  3. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記パルスレーザ光の光路に配置されたシャッターをさらに備え、
    　前記プロセッサは、
    　　前記目標スペクトル線幅として目標最小スペクトル線幅及び目標最大スペクトル線幅を決定し、
    　　前記シャッターを閉じ、前記スペクトル線幅が変化するように前記第２のアクチュエータを制御し、前記スペクトル線幅の計測値が前記目標最小スペクトル線幅以上で前記目標最大スペクトル線幅以下となったら、前記シャッターを開く
    レーザ装置。
  4. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　　前記差が第１の値であり、前記照射パルス数が第２の値である場合の前記目標スペクトル線幅よりも、
    　　前記差が前記第１の値より大きい第３の値であり、前記照射パルス数が前記第２の値以下の第４の値である場合の前記目標スペクトル線幅が大きい値となるように
    前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  5. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　　前記差が第１の値であり、前記照射パルス数が第２の値である場合の前記目標スペクトル線幅よりも、
    　　前記差が前記第１の値以上の第３の値であり、前記照射パルス数が前記第２の値より小さい第４の値である場合の前記目標スペクトル線幅が大きい値となるように
    前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  6. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記パルスレーザ光の前記照射パルス数ごとの移動積算スペクトル波形が複数のピークを含み、
    　前記プロセッサは、前記ピーク間の波長差が大きくなると前記スペクトル線幅が大きくなるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  7. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記照射パルス数から１を減算した値で前記差を除算して得られた値が大きくなると前記スペクトル線幅が大きくなるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  8. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記照射パルス数を２で除算して１を減算した値で前記差を除算して得られた値が大きくなると前記スペクトル線幅が大きくなるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  9. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記パルスレーザ光の前記照射パルス数ごとの移動積算スペクトル波形におけるフラットトップ領域の最小強度を前記フラットトップ領域の最大強度で除算して得られた光強度比が０．７１以上となるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  10. 　請求項９に記載のレーザ装置であって、
    　前記最小強度は、前記移動積算スペクトル波形のうちの前記最短波長に前記スペクトル線幅を加算して得られた値から、前記最長波長から前記スペクトル線幅を減算して得られた値までの波長領域における光強度の最小値である、レーザ装置。
  11. 　請求項９に記載のレーザ装置であって、
    　前記最小強度は、前記移動積算スペクトル波形のうちの前記最短波長から前記最長波長までの波長領域における光強度の最小値である、レーザ装置。
  12. 　請求項９に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記光強度比が０．９０以上となるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  13. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記パルスレーザ光の前記照射パルス数ごとの移動積算スペクトル波形が複数のピークを含み、
    　前記プロセッサは、前記ピーク間の波長差で前記スペクトル線幅を除算して得られたパラメータが１以上となるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  14. 　請求項１３に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記パラメータが２．５以下となるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  15. 　請求項１３に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記パラメータが１．２以上となるように、前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  16. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記照射パルス数から１を減算した値で前記差を除算して得られた値で、前記スペクトル線幅を除算して得られたパラメータが１以上となるように前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  17. 　請求項１６に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記パラメータが２．５以下となるように前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  18. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記照射パルス数を２で除算して１を減算した値で前記差を除算して得られた値で、前記スペクトル線幅を除算して得られたパラメータが１以上となるように前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  19. 　請求項１８に記載のレーザ装置であって、
    　前記プロセッサは、前記パラメータが２．５以下となるように前記目標スペクトル線幅を決定する、レーザ装置。
  20. 　電子デバイスの製造方法であって、
    　パルスレーザ光の発振波長を調整する第１のアクチュエータと、
    　前記パルスレーザ光のスペクトル線幅を調整する第２のアクチュエータと、
    　プロセッサであって、
    　　被照射物の１箇所に照射される前記パルスレーザ光の照射パルス数と、最短波長と最長波長との差と、を指定するデータを読み込んで目標スペクトル線幅を決定し、
    　　前記目標スペクトル線幅に基づいて前記第２のアクチュエータを制御し、
    　　前記最短波長と前記最長波長との間で前記発振波長が前記照射パルス数ごとに周期的に変化するように前記第１のアクチュエータを制御する
    前記プロセッサと、
    を備えるレーザ装置によって前記パルスレーザ光を生成し、
    　前記パルスレーザ光を露光装置に出力し、
    　前記電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記パルスレーザ光を露光する
    ことを含む電子デバイスの製造方法。
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