CN113169510A - 激光装置的波长控制方法和电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

激光装置的波长控制方法包含以下步骤：依次取得脉冲激光的目标波长数据；依次保存目标波长数据；依次计测脉冲激光的波长而取得计测波长；以及使用计测波长和取得了计测波长的时刻之前的时刻的目标波长数据计算波长偏差，使用波长偏差对脉冲激光的波长进行反馈控制。

Description

激光装置的波长控制方法和电子器件的制造方法
技术领域
本公开涉及激光装置的波长控制方法和电子器件的制造方法。
背景技术
近年来，在半导体曝光装置(以下称为“曝光装置”)中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求分辨率的提高。因此，从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。一般而言，在曝光用光源中代替现有的汞灯而使用气体激光装置。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长为193nm的紫外线的激光的ArF准分子激光装置。
作为下一代的曝光技术，曝光装置侧的曝光用透镜与晶片之间被液体充满的液浸曝光已经实用化。在该液浸曝光中，曝光用透镜与晶片之间的折射率变化，因此，曝光用光源的外观的波长变短。在将ArF准分子激光装置作为曝光用光源进行液浸曝光的情况下，对晶片照射水中的波长为134nm的紫外光。将该技术称为ArF液浸曝光(或ArF液浸光刻)。
KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡宽度较宽，大约为350～400pm。因此，在利用透过KrF和ArF激光这种紫外线的材料构成投影透镜时，有时产生色差。其结果，分辨率可能降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。因此，有时在气体激光装置的激光谐振器内设置具有窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrow Module)，以使谱线宽度窄带化。下面，将谱线宽度被窄带化的激光装置称为窄带化激光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-203395号公报
专利文献2：日本特开平06-110554号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2018/159297号
专利文献4：美国专利申请公开第2014/247384号
专利文献5：美国专利第6519496号说明书
发明内容
本公开的1个观点的激光装置的波长控制方法包含以下步骤：依次取得脉冲激光的目标波长数据；依次保存目标波长数据；依次计测脉冲激光的波长而取得计测波长；以及使用计测波长和取得了计测波长的时刻之前的时刻的目标波长数据计算波长偏差，使用波长偏差对脉冲激光的波长进行反馈控制。
本公开的1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：依次取得脉冲激光的目标波长数据；依次保存目标波长数据；依次计测脉冲激光的波长而取得计测波长；使用计测波长和取得了计测波长的时刻之前的时刻的目标波长数据计算波长偏差，使用波长偏差对脉冲激光的波长进行反馈控制；将脉冲激光输出到曝光装置；以及在曝光装置内在感光基板上曝光脉冲激光，以制造电子器件。
附图说明
下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
图1示意地示出比较例中的激光装置1的结构。
图2示意地示出比较例中的激光装置1的结构。
图3是比较例中的激光控制部30的框图。
图4是比较例中的激光控制部30的流程图。
图5是比较例中的波长控制的时序图。
图6是本公开的第1实施方式中的激光控制部30的框图。
图7是第1实施方式中的激光控制部30的流程图。
图8是第1实施方式中的波长控制的时序图。
图9是本公开的第2实施方式中的激光控制部30的框图。
图10概略地示出与激光装置1连接的曝光装置100的结构。
具体实施方式
内容
1.比较例
1.1激光装置的结构
1.1.1激光腔
1.1.2窄带化模块
1.1.3输出耦合镜
1.2激光装置的动作
1.3激光控制部的结构
1.4激光控制部的动作
1.5时序图
1.6课题
2.使用过去的目标波长数据计算波长偏差的激光装置的波长控制
2.1激光控制部的结构
2.2激光控制部的动作
2.3时序图
2.4作用
3.减少控制信号中包含的规定频率的成分的激光装置的波长控制
3.1激光控制部的结构
3.2激光控制部的动作
3.3作用
4.其他
下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的一例，不限定本公开的内容。此外，各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
1.比较例
1.1激光装置的结构
图1和图2示意地示出比较例中的激光装置1的结构。比较例中的激光装置1包含激光振荡部20、激光控制部30、波长监视器51和驱动器52。激光振荡部20包含激光腔10、一对放电电极11a和11b、窄带化模块14、输出耦合镜15、分束器22和电源23。窄带化模块14和输出耦合镜15构成光谐振器。激光腔10被配置于光谐振器的光路上。激光振荡部20是输出入射到曝光装置100的脉冲激光的主振荡器。电源23包含开关24。
在图1中，示出在与放电电极11a和11b之间的放电方向大致平行的方向上观察激光振荡部20时的激光振荡部20的内部结构。在图2中，示出在与放电电极11a和11b之间的放电方向大致垂直、且与从输出耦合镜15朝向分束器22输出的脉冲激光的行进方向大致垂直的方向上观察激光振荡部20时的激光振荡部20的内部结构。将从输出耦合镜15朝向分束器22输出的脉冲激光的行进方向设为Z方向。将放电电极11a和11b之间的放电方向设为V方向。将与这两个方向垂直的方向设为H方向。-V方向与重力的方向大致一致。
1.1.1激光腔
激光腔10是被封入有作为激光介质的激光气体的腔。激光气体例如包含作为稀有气体的氩气或氪气、作为卤素气体的氟气、作为缓冲气体的氖气等。
放电电极11a和11b作为用于通过放电来激励激光介质的电极而被配置于激光腔10内。放电电极11a的长度方向和放电电极11b的长度方向分别与Z方向大致一致。放电电极11a与电源23连接，放电电极11b与接地电位连接。
在激光腔10的两端设置有窗口10a和10b。窗口10a和10b被配置成，光相对于这些窗口的入射面和HZ面大致平行，并且该光的入射角度成为大致布鲁斯特角。
1.1.2窄带化模块
窄带化模块14包含至少一个棱镜、光栅14e、保持架16a～16e和壳体12。至少一个棱镜包含4个棱镜14a～14d。
4个棱镜14a～14d分别由氟化钙的晶体构成。光栅14e是在表面包含高反射率的材料且以规定间隔形成有大量槽的阶梯光栅。
壳体12收纳棱镜14a～14d和光栅14e。棱镜14a被支承于保持架16a，棱镜14b被支承于保持架16b，棱镜14c被支承于保持架16c，棱镜14d被支承于保持架16d，光栅14e被支承于保持架16e。
支承棱镜14b的保持架16b被支承于旋转台17b。支承棱镜14c的保持架16c被支承于旋转台17c。旋转台17b和旋转台17c的旋转轴分别与V方向大致一致。旋转台17b包含压电元件作为波长致动器25(参照图3)。旋转台17c包含自动测微计作为波长致动器25。这些波长致动器25与驱动器52连接。
壳体12经由光路管21a而与激光腔10连接。光路管21a的内部和壳体12的内部连通。在壳体12，在从光路管21a离开的位置连接有惰性气体导入管12c(参照图1)。在光路管21a连接有惰性气体排出管21c(参照图2)。惰性气体从惰性气体导入管12c被导入到壳体12的内部和光路管21a的内部，从惰性气体排出管21c排出。这样，壳体12的内部和光路管21a的内部被利用惰性气体吹扫。
1.1.3输出耦合镜
输出耦合镜15被收纳于壳体13。在输出耦合镜15的一个面涂敷有部分反射膜。在输出耦合镜15的另一个面涂敷有反射防止膜。
壳体13经由光路管21b而与激光腔10连接。光路管21b的内部和壳体13的内部连通。在光路管21b或壳体13连接有未图示的惰性气体导入管和惰性气体排出管。光路管21b的内部和壳体13的内部被利用惰性气体吹扫。
分束器22被配置于从输出耦合镜15输出的脉冲激光的光路上。在分束器22的一个面涂敷有部分反射膜。在分束器22的另一个面涂敷有反射防止膜。
在通过分束器22反射后的脉冲激光的光路上配置有波长监视器51。波长监视器51包含未图示的标准具等分光器和未图示的图像传感器。
1.2激光装置的动作
激光控制部30依次取得从曝光装置100以固定的时间间隔输出的触发信号。激光控制部30将该触发信号输出到电源23中包含的开关24。在触发信号被输入到开关24后，电源23对放电电极11a和11b之间施加脉冲状的高电压。
对放电电极11a和11b之间施加脉冲状的高电压后，在放电电极11a和11b之间引起放电。通过该放电的能量，激光腔10内的激光介质被激励，跃迁到高能级。然后，被激励的激光介质跃迁到低能级时，放出与该能级差对应的波长的光。
激光腔10内产生的光经由窗口10a和10b向激光腔10的外部出射。从激光腔10的窗口10a出射的光通过棱镜14a～14d在HZ面内折射，由此，H方向的射束宽度放大，而入射到光栅14e。
从棱镜14a～14d入射到光栅14e的光通过光栅14e的多个槽反射，并且向与光的波长对应的方向衍射。由此，通过光栅14e的多个槽反射后的光在HZ面内分散。光栅14e被进行利特罗配置，以使从棱镜14a～14d入射到光栅14e的光的入射角和期望波长的衍射光的衍射角一致。
棱镜14a～14d缩小来自光栅14e的衍射光的H方向的射束宽度，并且使该光经由窗口10a返回到激光腔10内。
输出耦合镜15使从激光腔10的窗口10b出射的光中的一部分透过并输出，使另外一部分反射并返回到激光腔10内。
这样，从激光腔10出射的光在窄带化模块14与输出耦合镜15之间往复，每当通过放电电极11a和11b之间的放电空间时被放大。该光每当在窄带化模块14折返时被窄带化。这样被放大的光作为脉冲激光从输出耦合镜15输出。该脉冲激光具有真空紫外域的波长。
分束器22使从输出耦合镜15输出的脉冲激光的一部分以高透射率透过，反射另外一部分。透过分束器22后的脉冲激光入射到曝光装置100。通过分束器22反射后的脉冲激光入射到波长监视器51中包含的未图示的分光器。分光器将脉冲激光的干涉条纹形成于波长监视器51中包含的未图示的图像传感器的受光面。图像传感器生成干涉条纹的图像数据。波长监视器51将该图像数据等计测数据发送到激光控制部30。
激光控制部30取得从曝光装置100以固定的时间间隔输出的目标波长数据。此外，激光控制部30从波长监视器51接收计测数据，使用该计测数据计算脉冲激光的波长，由此取得计测波长。激光控制部30根据目标波长数据和计测波长，向驱动器52输出控制信号。驱动器52按照控制信号，对旋转台17b和17c中包含的波长致动器25施加驱动电压。
旋转台17b和17c中包含的波长致动器25按照来自驱动器52的驱动电压，使棱镜14b和14c分别按图1的顺时针或逆时针旋转。使棱镜14b和14c旋转而对棱镜14b和14c的姿态进行调整，由此，光入射到光栅14e的入射角被调整，振荡波长被调整。
通过调整棱镜14c的姿态，进行波长的粗调整，通过调整棱镜14b的姿态，进行波长的微调整。例如，在突发期间内进行棱镜14b的姿态的调整，该突发期间是以固定的重复频率输出脉冲激光的期间。例如，在休止期间内进行棱镜14c的姿态的调整，该休止期间是休止以固定的重复频率输出脉冲激光的期间。突发期间例如相当于在曝光装置100中进行半导体晶片的1个曝光区域的曝光的期间。休止期间例如相当于在曝光装置100中使掩模版图案的成像位置从1个曝光区域向另一个曝光区域移动的期间、更换半导体晶片的期间。
1.3激光控制部的结构
图3是比较例中的激光控制部30的框图。激光控制部30包含基准值存储部31、FF(前馈)控制运算部33、FB(反馈)控制运算部35、感光度校正部37、偏置值存储部38和D/A(数字-模拟)转换部40。FF控制运算部33包含FF信号生成部43。FB控制运算部35包含PID(Proportional-Integral-Differential：比例积分微分)运算部45和波长计算部47。激光控制部30的各要素可以由硬件构成，也可以由软件构成。
激光控制部30从曝光装置100取得触发信号、目标波长的基准值和目标波长的变动值。激光控制部30向激光振荡部20的电源23中包含的开关24输出触发信号。基准值和变动值是目标波长数据的一例。激光控制部30从曝光装置100分别取得基准值和变动值。
目标波长的基准值例如是初始值。或者，目标波长的基准值也可以是伴随着目标波长的变动而依次被更新的值。激光控制部30从曝光装置100取得基准值后，将基准值存储在基准值存储部31中。
目标波长的变动值是表示相对于基准值的位移量的值，是以固定的时间间隔从曝光装置100输出的正或负的值。
激光控制部30从曝光装置100取得变动值后，通过加法部32对基准值加上变动值，由此计算目标波长的设定值。目标波长的设定值是目标波长数据的一例。激光控制部30将目标波长的设定值经由分支部42分别输入到FF控制运算部33和FB控制运算部35。
激光控制部30也可以代替从曝光装置100取得基准值和变动值，而从曝光装置100取得目标波长的设定值。
在目标波长的设定值被输入到FF控制运算部33后，FF信号生成部43使用目标波长的设定值生成FF信号。FF信号例如包含与目标波长的设定值成比例的控制值。
如上所述，激光控制部30从波长监视器51接收计测数据。激光控制部30接收到计测数据后，FB控制运算部35的波长计算部47使用计测数据计算脉冲激光的波长，由此取得计测波长。FB控制运算部35对计测波长的值乘以-1，通过加法部49而与目标波长的设定值进行相加。由此，FB控制运算部35计算计测波长相对于目标波长的设定值的差分作为波长偏差。FB控制运算部35的PID运算部45使用波长偏差进行PID运算，生成FB信号。FB信号包含减少波长偏差的控制值。例如，FB信号包含使波长偏差接近0的控制值。
FF信号和FB信号经由加法部36被输入到感光度校正部37。
感光度校正部37根据激光振荡部20的旋转台17b(参照图1、图2)中包含的波长致动器25的特性，对FF信号和FB信号进行感光度校正。
偏置值存储部38存储被设定为使波长致动器25在波长致动器25的控制范围的中心附近进行动作的偏置值。例如，在以0V～5V的范围的驱动电压来控制波长致动器25的情况下，偏置值被设定为2.5V。从感光度校正部37输出的信号通过加法部39而与偏置值进行相加后，被输入到D/A转换部40。
D/A转换部40将数字的控制信号转换为模拟的控制信号，将其输出到驱动器52。驱动器52按照模拟的控制信号，对旋转台17b中包含的波长致动器25施加驱动电压。如上所述，进行基于FF信号的FF控制和基于FB信号的FB控制。
1.4激光控制部的动作
图4是比较例中的激光控制部30的流程图。激光控制部30进行以下的(1)～(4)的处理。
(1)以取得目标波长数据为契机的FF信号生成处理(S11、S12)
(2)以取得触发信号为契机的处理(S21、S22)
(3)以接收计测数据为契机的FB信号生成处理(S31～S34)
(4)对波长致动器进行控制的处理(S41)
(1)以取得目标波长数据为契机的FF信号生成处理(S11、S12)
在S11中，激光控制部30判定是否从曝光装置100取得了目标波长数据。在激光控制部30从曝光装置100取得的目标波长数据包含目标波长的基准值和变动值的情况下，激光控制部30判定是否取得了基准值和变动值双方。激光控制部30在取得了目标波长数据的情况下(S11：是)，使处理进入S12。激光控制部30在未取得目标波长数据的情况下(S11：否)，反复进行S11的处理，直到取得目标波长数据为止。
在S12中，激光控制部30通过FF控制运算部33，使用目标波长数据生成FF信号。FF信号在后述S41中被使用。在S12之后，激光控制部30使处理进入S21。
(2)以取得触发信号为契机的处理(S21、S22)
在S21中，激光控制部30判定是否从曝光装置100取得了触发信号。激光控制部30在取得了触发信号的情况下(S21：是)，使处理进入S22。激光控制部30在未取得触发信号的情况下(S21：否)，反复进行S21的处理，直到取得触发信号为止。
在S22中，激光控制部30向激光振荡部20输出触发信号。在S22之后，激光控制部30使处理进入S31。
(3)以接收计测数据为契机的FB信号生成处理(S31～S34)
在S31中，激光控制部30判定是否从波长监视器51接收到计测数据。激光控制部30在接收到计测数据的情况下(S31：是)，使处理进入S32。激光控制部30在未接收到计测数据的情况下(S31：否)，反复进行S31的处理，直到接收到计测数据为止。
在S32中，激光控制部30通过FB控制运算部35，使用计测数据计算脉冲激光的波长，取得计测波长。
接着，在S33中，激光控制部30通过FB控制运算部35，使用计测波长和目标波长数据计算波长偏差。使用当前的目标波长数据进行该波长偏差的计算。
接着，在S34中，激光控制部30通过FB控制运算部35，使用波长偏差进行PID运算，生成FB信号。在S34之后，激光控制部30使处理进入S41。FB信号在S41中被使用。
(4)对波长致动器进行控制的处理(S41)
在S41中，激光控制部30根据FF信号和FB信号输出控制信号，由此对波长致动器25进行控制。在S41之后，激光控制部30使处理返回S11。
1.5时序图
图5是比较例中的波长控制的时序图。图5利用共通的时间轴示出若干个处理和信号的推移。设为时间在图5的从左向右的方向上行进。
激光控制部30依次取得从曝光装置100以固定的时间间隔输出的目标波长数据。由此，目标波长数据以固定的时间间隔被更新。在目标波长数据包含目标波长的基准值和变动值的情况下，每当激光控制部30取得变动值时，目标波长数据被更新。在目标波长数据被更新后，在进行下一次更新之前的期间内，目标波长数据被维持在固定值。例如，在期间A1、A2、A3、A4内，目标波长数据分别被维持在固定值。
FF控制运算部33以取得目标波长数据为契机进行FF信号生成处理。例如，与期间A1、A2、A3、A4的开始时刻分别同步地开始生成FF信号。FF控制运算部33在期间B1、B2、B3、B4中分别生成FF信号。
激光控制部30依次取得从曝光装置100以固定的时间间隔输出的触发信号。激光控制部30将该触发信号输出到激光振荡部20。以取得该触发信号中包含的各触发脉冲为契机，激光振荡部20输出脉冲激光的各光脉冲。
波长监视器51以取得触发信号中包含的各触发脉冲为契机，接收被输出的脉冲激光的各光脉冲。波长监视器51接收到脉冲激光后，生成干涉条纹的图像数据等计测数据。例如，与期间C1、C2、C3、C4的结束时刻分别同步地，波长监视器51开始生成计测数据，该期间C1、C2、C3、C4相当于触发信号中包含的各触发脉冲。波长监视器51在期间D1、D2、D3、D4中分别生成计测数据，将计测数据依次输出到激光控制部30。
激光控制部30以接收计测数据为契机，通过FB控制运算部35计算脉冲激光的波长。例如，与波长监视器51生成计测数据的期间D1、D2、D3、D4的结束时刻分别同步地开始计算波长。FB控制运算部35在期间E1、E2、E3、E4中分别计算脉冲激光的波长，由此，依次取得计测波长。
FB控制运算部35以取得计测波长为契机，使用计测波长和目标波长数据计算波长偏差。进而，FB控制运算部35使用波长偏差进行PID运算。例如，与FB控制运算部35用于计算脉冲激光的波长并取得计测波长的期间E1、E2、E3、E4的结束时刻分别同步地，开始进行波长偏差的计算和PID运算。FB控制运算部35在期间F1、F2、F3、F4中分别进行波长偏差的计算和PID运算，由此，依次生成FB信号。
1.6课题
如图5所示，期间F1中进行的波长偏差的计算和PID运算使用期间A2中的目标波长数据来进行。同样，期间F2、F3中进行的波长偏差的计算和PID运算分别使用期间A3、A4中的目标波长数据来进行。即，波长偏差的计算和PID运算使用当前的目标波长数据来进行。
但是，期间F1中进行的波长偏差的计算和PID运算使用利用期间A1中的目标波长数据进行波长控制后的脉冲激光的计测波长来进行。同样，期间F2、F3中进行的波长偏差的计算和PID运算使用利用期间A2、A3中的目标波长数据进行波长控制后的脉冲激光的计测波长来进行。即，波长偏差的计算和PID运算使用当前的目标波长数据和过去输出的脉冲激光的计测波长来进行。
而且，当前的目标波长数据和过去的目标波长数据有时不同。在使用当前的目标波长数据和利用过去的目标波长数据进行波长控制后的脉冲激光的计测波长进行波长偏差的计算和PID运算时，可能实施错误的补偿。这种情况下，波长的稳定性可能恶化。
在以下说明的实施方式中，公开如下的激光装置和波长控制方法：即使进行波长偏差的计算和PID运算时的目标波长数据和输出脉冲激光时的目标波长数据不同，也能够抑制波长的稳定性的恶化。
2.使用过去的目标波长数据计算波长偏差的激光装置的波长控制
2.1激光控制部的结构
图6是本公开的第1实施方式中的激光控制部30的框图。在第1实施方式中，激光控制部30包含暂时保存部34a。在第1实施方式中，除了激光控制部30以外的激光装置1的结构和动作与参照图1和图2说明的比较例中的结构和动作相同。
暂时保存部34a被配置于FB控制运算部35与分支部42之间，该分支部42用于将目标波长的设定值输入到FF控制运算部33和FB控制运算部35。暂时保存部34a暂时地保存目标波长的设定值。进而，从曝光装置100取得的触发信号被输入到暂时保存部34a。暂时保存部34a依次保存被输入触发信号的时刻的目标波长的设定值。
FB控制运算部35使用暂时保存部34a中保存的目标波长的设定值计算波长偏差，进行PID运算，由此生成FB信号。暂时保存部34a中依次保存的目标波长的设定值也可以在被输入到FB控制运算部35后，从暂时保存部34a依次删除。
FF控制运算部33不是使用暂时保存部34a中保存的目标波长的设定值，而是使用当前的目标波长的设定值生成FF信号。
关于其他方面，第1实施方式中的激光控制部30的结构与参照图3说明的比较例的结构相同。
2.2激光控制部的动作
图7是第1实施方式中的激光控制部30的流程图。第1实施方式中的激光控制部30与上述比较例的不同之处在于，以取得触发信号为契机进行保存目标波长数据的处理(S23a)、以及在波长偏差的计算中使用被保存的目标波长数据(S33a)。
图7的S11～S22的处理与参照图4说明的比较例的处理相同。在S22之后，在S23a中，激光控制部30将取得了触发信号的时刻的目标波长数据保存在暂时保存部34a中。在S23a之后，激光控制部30使处理进入S31。
S31和S32的处理与参照图4说明的比较例的处理相同。在S32之后，在S33a中，激光控制部30使用计测波长和暂时保存部34a中保存的目标波长数据计算波长偏差。该波长偏差的计算中使用的目标波长数据是激光控制部30取得了计测波长的时刻之前的时刻的目标波长数据。S33a之后的S34和S41的处理与参照图4说明的比较例的处理相同。
2.3时序图
图8是第1实施方式中的波长控制的时序图。在第1实施方式中，激光控制部30以取得触发信号中包含的各触发脉冲为契机，依次保存取得了各触发脉冲的时刻的目标波长数据。例如，激光控制部30在期间C1中取得了触发脉冲的情况下，保存与期间C1中的取得了触发脉冲的时刻对应的期间A1中的目标波长数据。同样，激光控制部30在期间C2、C3中取得了触发脉冲的情况下，分别保存期间A2、A3中的目标波长数据。
使用计测波长进行期间F1中的波长偏差的计算和PID运算，该计测波长是计测以在期间C1取得触发脉冲为契机而输出的光脉冲的波长而取得的。该计测波长是FB控制运算部35在期间E1的结束时刻取得的计测波长。即，使用比激光控制部30在期间C1之后的期间C2中取得了触发脉冲的时刻更靠后取得的计测波长，进行期间F1中的波长偏差的计算和PID运算。关于期间F1中的波长偏差的计算和PID运算，期间C1的触发脉冲相当于本公开中的第1触发脉冲，期间C2的触发脉冲相当于本公开中的第2触发脉冲。同样，分别使用激光控制部30在期间C3、C4中取得了触发脉冲的时刻之后取得的计测波长，进行期间F2、F3中的波长偏差的计算和PID运算。
期间F1中的波长偏差的计算和PID运算不是使用期间A2中的目标波长数据来进行，而是使用期间A1中的目标波长数据来进行。即，使用激光控制部30在期间C2中取得了触发脉冲的时刻之前的目标波长数据，进行期间F1中的波长偏差的计算和PID运算。特别地，使用激光控制部30在期间C1中取得了触发脉冲的时刻的目标波长数据，进行期间F1中的波长偏差的计算和PID运算。同样，分别使用激光控制部30在期间C3、C4中取得了触发脉冲的时刻之前的目标波长数据，进行期间F2、F3中的波长偏差的计算和PID运算。分别使用激光控制部30在期间C2、C3中取得了触发脉冲的时刻的目标波长数据，进行期间F2、F3中的波长偏差的计算和PID运算。
以取得目标波长数据为契机，使用当前的目标波长数据进行FF控制运算部33中的FF信号的生成。因此，从激光控制部30取得了目标波长数据的时刻到激光控制部30将该目标波长数据输入到FF控制运算部33的时刻为止的第1时间差比较短。这里，激光控制部30取得了目标波长数据的时刻例如是期间A1的开始时刻，相当于本公开中的第1时刻。激光控制部30将目标波长数据输入到FF控制运算部33的时刻例如是期间B1的开始到结束之间的任意时刻，相当于本公开中的第2时刻。
另一方面，以取得计测波长为契机，使用取得了计测波长的时刻之前的时刻的目标波长数据进行FB控制运算部35中的FB信号的生成。因此，从激光控制部30取得了目标波长数据的时刻到激光控制部30将该目标波长数据输入到FB控制运算部35的时刻为止的第2时间差比上述第1时间差长。这里，激光控制部30取得了目标波长数据的时刻例如是期间A1的开始时刻，相当于本公开的第3时刻。激光控制部30将目标波长数据输入到FB控制运算部35的时刻例如是期间F1的开始到结束之间的任意时刻，相当于本公开的第4时刻。第2时间差也可以比激光控制部30取得触发信号的时间间隔长。第2时间差也可以比激光控制部30取得目标波长数据的时间间隔长。
2.4作用
根据第1实施方式，激光控制部30使用计测波长和取得了该计测波长的时刻之前的时刻的目标波长数据，计算波长偏差。由此，即使进行波长偏差的计算和PID运算时的目标波长数据和输出了脉冲激光时的目标波长数据不同，也能够抑制波长的稳定性的恶化。
3.减少控制信号中包含的规定频率的成分的激光装置的波长控制
3.1激光控制部的结构
图9是本公开的第2实施方式中的激光控制部30的框图。在第2实施方式中，激光控制部30的FF控制运算部33包含陷波滤波器44b。激光控制部30的FB控制运算部35包含陷波滤波器46b和上采样部48b。在第2实施方式中，除了激光控制部30以外的激光装置1的结构和动作与参照图1和图2说明的比较例中的结构和动作相同。
陷波滤波器44b被配置于加法部36与FF信号生成部43之间，该加法部36对FF控制运算部33的输出信号即FF信号和FB控制运算部35的输出信号即FB信号进行相加。陷波滤波器44b相当于本公开中的第1陷波滤波器。
陷波滤波器46b被配置于加法部36与PID运算部45之间。陷波滤波器46b相当于本公开中的第2陷波滤波器。
上采样部48b被配置于计算波长偏差的加法部49与波长计算部47之间。
关于其他方面，第2实施方式中的激光控制部30的结构与参照图6说明的第1实施方式的结构相同。
3.2激光控制部的动作
例如，设为从曝光装置100以6kHz的重复频率输出目标波长的变动值。该情况下，FF信号生成部43以6kHz的重复频率输出FF信号。
FF信号被输入到陷波滤波器44b。陷波滤波器44b在从FF信号生成部43输出的FF信号中减少包含规定频率的频率成分。规定频率被设定为波长致动器25的谐振频率附近的值。例如，在波长致动器25具有2kHz的谐振频率的情况下，规定频率被设定为2kHz。
陷波滤波器44b从6kHz的FF信号中减少2kHz的频率成分，由此，抑制波长致动器25由于谐振而被激振。
此外，例如，设为从曝光装置100以6kHz的重复频率输出触发信号。该情况下，激光振荡部20以6kHz的重复频率输出脉冲激光。
但是，例如，有时波长计算部47只能以最大3kHz的重复频率输出计测波长。例如，在波长监视器51以3kHz的重复频率输出计测数据的情况下，波长计算部47以3kHz的重复频率输出计测波长。
这里，在FB控制运算部35以3kHz的重复频率生成FB信号的情况下，FB控制运算部35的奈奎斯特频率为3kHz的一半的频率，成为1.5kHz。该情况下，即使在FB控制运算部35配置陷波滤波器46b，也很难减少波长致动器25的谐振频率即2kHz的频率成分。这是因为，很难利用陷波滤波器46b减少比奈奎斯特频率高的频率成分。
在第2实施方式中，通过上采样部48b将计测波长上采样到例如6kHz。由此，加法部49能够以6kHz的重复频率计算波长偏差，PID运算部45能够以6kHz的重复频率输出FB信号。
FB信号被输入到陷波滤波器46b。陷波滤波器46b从FB信号中减少包含规定频率的频率成分。规定频率与通过陷波滤波器44b减少的规定频率同样，被设定为波长致动器25的谐振频率附近的值。例如，规定频率被设定为2kHz。
计测波长被上采样为超过规定频率的2倍的重复频率，使用被上采样的计测波长计算波长偏差。因此，PID运算部45以超过规定频率的2倍的重复频率输出FB信号。由此，陷波滤波器46b能够减少包含规定频率的频率成分。陷波滤波器46b减少包含规定频率的频率成分，由此，抑制波长致动器25由于谐振而被激振。
3.3作用
根据第2实施方式，陷波滤波器44b和46b减少控制信号中包含的规定频率的成分，由此能够抑制波长致动器25的谐振。由此，波长的稳定性能够提高。
此外，即使在计测波长的重复频率的一半的频率比波长致动器25的谐振频率低的情况下，通过对计测波长进行上采样，也能够使FB控制运算部35的奈奎斯特频率比波长致动器25的谐振频率高。由此，反馈控制的稳定性提高，波长的稳定性能够提高。
在第2实施方式中，说明了将计测波长上采样到6kHz的情况，但是，本公开不限于此。例如，也可以如下面的(1)～(4)那样，能够以6kHz的重复频率输出FB信号。
(1)对暂时保存部34a中保存的目标波长数据进行下采样，生成与从波长计算部47输出的计测波长的重复频率相同的3kHz的重复频率的目标波长数据。
(2)使用3kHz的重复频率的计测波长和目标波长数据，以3kHz的重复频率计算波长偏差。
(3)将3kHz的重复频率的波长偏差上采样到6kHz。
(4)使用6kHz的重复频率的波长偏差进行PID运算。
4.其他
图10概略地示出与激光装置1连接的曝光装置100的结构。如上所述，激光装置1生成脉冲激光并将其输出到曝光装置100。
在图10中，曝光装置100包含照明光学系统141和投影光学系统142。照明光学系统141通过从激光装置1入射的脉冲激光对掩模版台RT的掩模版图案进行照明。投影光学系统142对透过掩模版后的脉冲激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。工件是被涂布了光刻胶的半导体晶片等感光基板。曝光装置100使掩模版台RT和工件台WT同步地平行移动，由此在工件上曝光反映了掩模版图案的脉冲激光。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印器件图案，由此，能够制造电子器件。
上述说明不是意图限制，而是意图简单的例示。因此，本领域技术人员明白能够在不脱离附加的权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。
本说明书和附加的权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的部分”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为所具有的部分”。此外，本说明书和附加的权利要求书所记载的修饰句“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。

Claims (16)

1.一种激光装置的波长控制方法，其包含以下步骤：
依次取得脉冲激光的目标波长数据；
依次保存所述目标波长数据；
依次计测所述脉冲激光的波长而取得计测波长；以及
使用所述计测波长和取得了所述计测波长的时刻之前的时刻的所述目标波长数据计算波长偏差，使用所述波长偏差对所述脉冲激光的波长进行反馈控制。
2.根据权利要求1所述的波长控制方法，其中，
从曝光装置取得所述目标波长数据。
3.根据权利要求1所述的波长控制方法，其中，
所述反馈控制包含以下步骤：对波长致动器进行控制，以减少所述波长偏差。
4.根据权利要求3所述的波长控制方法，其中，
所述波长致动器包含压电元件。
5.根据权利要求1所述的波长控制方法，其中，
所述波长控制方法还包含以下步骤：依次取得作为输出所述脉冲激光的各光脉冲的契机的触发信号，
在所述波长控制方法中，
保存取得了所述触发信号的时刻的所述目标波长数据，
使用取得了所述触发信号的时刻的所述目标波长数据计算所述波长偏差。
6.根据权利要求5所述的波长控制方法，其中，
从曝光装置取得所述触发信号。
7.根据权利要求1所述的波长控制方法，其中，
所述波长控制方法还包含以下步骤：依次取得包含第1触发脉冲和所述第1触发脉冲之后的第2触发脉冲的触发信号，
在所述波长控制方法中，使用取得了所述第2触发脉冲的时刻之后取得的所述计测波长，计算所述波长偏差，该计测波长是计测以取得所述第1触发脉冲为契机输出的光脉冲的波长而取得的。
8.根据权利要求7所述的波长控制方法，其中，
使用取得了所述第2触发脉冲的时刻之前的所述目标波长数据，计算所述波长偏差。
9.根据权利要求7所述的波长控制方法，其中，
使用取得了所述第1触发脉冲的时刻的所述目标波长数据，计算所述波长偏差。
10.根据权利要求1所述的波长控制方法，其中，
所述波长控制方法还包含以下步骤：
将第1时刻的所述目标波长数据在第2时刻输入到前馈控制运算部；
将第3时刻的所述目标波长数据在第4时刻输入到反馈控制运算部，所述第4时刻是从所述第3时刻到所述第4时刻的第2时间差比从所述第1时刻到所述第2时刻的第1时间差长的时刻；以及
使用所述第1时刻的所述目标波长数据，对所述脉冲激光的波长进行前馈控制，
在所述波长控制方法中，使用所述第3时刻的所述目标波长数据，计算所述波长偏差。
11.根据权利要求10所述的波长控制方法，其中，
所述第2时间差比取得所述触发信号的时间间隔长。
12.根据权利要求10所述的波长控制方法，其中，
所述第2时间差比取得所述目标波长数据的时间间隔长。
13.根据权利要求10所述的波长控制方法，其中，
所述波长控制方法还包含以下步骤：
将所述前馈控制运算部的输出信号输入到第1陷波滤波器，来减少规定频率的成分；以及
将所述反馈控制运算部的输出信号输入到第2陷波滤波器，来减少所述规定频率的成分。
14.根据权利要求13所述的波长控制方法，其中，
所述反馈控制包含以下步骤：对波长致动器进行控制，以减少所述波长偏差，
所述规定频率是所述波长致动器的谐振频率。
15.根据权利要求13所述的波长控制方法，其中，
所述波长控制方法还包含以下步骤：将所述计测波长上采样到超过所述规定频率的2倍的重复频率，
在所述波长控制方法中，使用被上采样的所述计测波长计算所述波长偏差。
16.一种电子器件的制造方法，其包含以下步骤：
依次取得脉冲激光的目标波长数据；
依次保存所述目标波长数据；
依次计测所述脉冲激光的波长而取得计测波长；
使用所述计测波长和取得了所述计测波长的时刻之前的时刻的所述目标波长数据计算波长偏差，使用所述波长偏差对所述脉冲激光的波长进行反馈控制；
将所述脉冲激光输出到曝光装置；以及
在所述曝光装置内在感光基板上曝光所述脉冲激光，以制造电子器件。
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