JP7402313B2 - センサ劣化判定方法 - Google Patents

Description

本開示は、センサ劣化判定方法に関する。

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およ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および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。

特許第４６２９９１０号 特開平１－１７３６７７号公報 特開平６－１８８５０２号公報

概要

本開示の１つの観点に係るセンサ劣化判定方法は、コース用分光器によって生じる干渉縞を受光するコース用センサと、コース用分光器よりも分解能が高いファイン用分光器によって生じる干渉縞を受光するファイン用センサとの少なくとも一方の劣化をプロセッサが判定する判定工程と、判定した結果をプロセッサが出力する出力工程と、を含み、判定工程は、それぞれ波長の異なる複数のレーザ光をコース用分光器に順に入射させ、コース用センサが順に受光した複数の干渉縞から波長毎のコース計測波長を取得するコース計測波長取得工程と、複数のレーザ光をファイン用分光器に順に入射させ、ファイン用センサが順に受光した複数の干渉縞から波長毎のファイン計測波長を取得するファイン計測波長取得工程と、波長毎のコース計測波長と波長毎のファイン計測波長とから波長毎の劣化パラメータを取得する劣化パラメータ取得工程と、波長毎の劣化パラメータと閾値とを比較する比較工程と、を含む。

本開示の他の観点に係るセンサ劣化判定方法は、分光器によって生じる干渉縞を受光するセンサの劣化をプロセッサが判定する判定工程と、判定した結果をプロセッサが出力する出力工程と、を含み、判定工程は、それぞれ波長の異なる複数のレーザ光を分光器に順に入射させ、センサが順に受光した複数の干渉縞にそれぞれ対応する複数の強度分布を取得する強度分布取得工程と、複数の強度分布からセンサの画素毎の最大値のプロファイルを取得するプロファイル取得工程と、最大値のプロファイルを規格化した画素毎の劣化パラメータを取得する劣化パラメータ取得工程と、画素毎の劣化パラメータと閾値とを比較する比較工程と、を含む。

本開示の他の観点に係るセンサ劣化判定方法は、分光器によって生じる干渉縞を受光するセンサの劣化をプロセッサが判定する判定工程と、判定した結果をプロセッサが出力する出力工程と、を含み、判定工程は、非狭帯域化レーザ光を分光器に入射させ、センサが受光した干渉縞の第１の強度分布を取得する強度分布取得工程と、第１の強度分布を基準の強度分布で規格化してセンサの画素毎の劣化パラメータを取得する劣化パラメータ取得工程と、画素毎の劣化パラメータと閾値とを比較する比較工程と、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、エタロン分光器の概略構成を示した模式図である。 図２は、イメージセンサにおいて検出された干渉縞の光強度分布を示した図である。 図３は、比較例１に係る狭帯域化レーザ装置の構成を示す図である。 図４は、比較例２に係る狭帯域化レーザ装置の構成を示す図である。 図５は、ラインセンサ劣化判定方法の処理を示すフローチャートである。 図６は、ＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルの一例を示す図である。 図７は、ラインセンサの感度ユニフォーミティプロファイルの取得方法の処理を示すフローチャートである。 図８は、Ｕプロファイルを用いたラインセンサ劣化判定方法の処理を示すフローチャートである。 図９は、規格化Ｕプロファイルの一例を示す図である。 図１０は、狭帯域化レーザ装置の構成を示す図である。 図１１は、ラインセンサ劣化判定方法の処理を示すフローチャートである。 図１２は、劣化のない状態のフリーランスペクトルの一例を示す図である。 図１３は、劣化のある状態のフリーランスペクトルの一例を示す図である。 図１４は、モニタモジュールの交換時期の予測を説明するための図である。 図１５は、レーザシステムの構成を示す図である。 図１６は、レーザシステムの構成を示す図である。 図１７は、露光装置の構成例を概略的に示す図である。

実施形態

－目次－
１．用語・技術の説明
１．１ エタロン分光器の原理
１．２ 計測波長の計算
２．狭帯域化レーザ装置の概要（比較例１）
２．１ 狭帯域化レーザ装置の構成
２．２ 動作
３．狭帯域化レーザ装置の概要（比較例２）
３．１ 狭帯域化レーザ装置の構成
３．２ 動作
４．課題
５．実施形態１
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
６．実施形態２
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用・効果
７．実施形態３
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 作用・効果
８．実施形態４
８．１ 構成
８．２ 動作
８．３ 作用・効果
９．実施形態５
９．１ 構成
９．２ 動作
９．３ 作用・効果
１０．電子デバイスの製造方法
１１．その他

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

１．用語・技術の説明
１．１ エタロン分光器の原理
図１は、エタロン分光器１０の概略構成を示した模式図である。図１に示すように、エタロン分光器１０は、拡散素子１２と、ＦＰ（Fabry-Perot）エタロン１４と、集光レンズ１６と、イメージセンサ１８とを備える。イメージセンサ１８は、フォトダイオードアレイであってもよい。

レーザ光は、拡散素子１２に入射する。拡散素子１２は、入射したレーザ光を散乱させる。この散乱光は、ＦＰエタロン１４に入射する。ＦＰエタロン１４を透過したレーザ光は、集光レンズ１６に入射する。レーザ光は、集光レンズ１６を透過し、焦点面上に干渉縞を生成する。イメージセンサ１８は、焦点距離ｆである集光レンズ１６の焦点面に配置される。集光レンズ１６によって集光された透過光は、イメージセンサ１８に干渉縞を生成させる。イメージセンサ１８は、発生した干渉縞を検出する。

１．２ 計測波長の計算
一般にエタロンの干渉縞は以下の式（１）で表される。

ここで、λはレーザ光の波長、ｎはエアギャップの屈折率、ｄはミラー間隔の距離、ｍは整数、θはレーザ光の入射角、ｒ_ｍは干渉縞の半径である。

式（１）のように、干渉縞の半径ｒ_ｍの二乗は、レーザ光の波長λと比例関係にある。そのため、検出した干渉縞からレーザ光全体のスペクトル線幅（スペクトルプロファイル）と中心波長とを検出し得る。スペクトル線幅と中心波長とは、検出した干渉縞から不図示の情報処理装置によって求めてもよいし、波長制御部（例えば図３の波長制御部６０）で算出してもよい。

図２は、イメージセンサ１８において検出された干渉縞の光強度分布を示した図であり、横軸は検出面上の位置を、縦軸は光強度Ｉを示す。干渉縞の半径ｒ_ｍの二乗は、干渉縞の半値の位置の内側の半径ｒ_１の二乗と外側の半径ｒ_２の二乗の平均値から計算してもよい。すなわち、干渉縞の半径ｒ_ｍの二乗は、下記の式（２）から求めてもよい。
ｒ_ｍ ^２＝（ｒ_１ ^２＋ｒ_２ ^２）／２ …（２）

２．狭帯域化レーザ装置の概要（比較例１）
２．１ 狭帯域化レーザ装置の構成
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。図３は、比較例１に係る狭帯域化レーザ装置１の構成を示す図である。図３に示すように、狭帯域化レーザ装置１は、チャンバ２０と、電源２６と、出力結合ミラー３０と、狭帯域化モジュール３２と、モニタモジュール（Monitor Module：MM）４０と、波長制御部６０と、レーザ制御部６１と、ドライバ６２とを含む。

出力結合ミラー３０と狭帯域化モジュール３２とは、レーザ共振器を構成する。チャンバ２０は、レーザ共振器の光路上に配置される。狭帯域化モジュール３２は、複数（例えば２個）のプリズム３４と、グレーティング３６と、回転ステージ３８とを含む。

プリズム３４は、ビームエキスパンダとして機能するように配置される。グレーティング３６は、入射角度と回折角度とが一致するようにリトロー配置される。プリズム３４は、回転ステージ３８の上に設置され、回転ステージ３８によってプリズム３４が回転することによって、グレーティング３６への入射角度が変化するように配置される。

チャンバ２０は、ウインド２２ａ及び２２ｂと、１対の電極２４ａ及び２４ｂと、を含む。チャンバ２０は、レーザガスを内部に収容する。レーザガスは、例えば、レアガスとしてＡｒガス又はＫｒガス、ハロゲンガスとしてＦ_２ガス、バッファガスとしてＮｅガスを含んでいてもよい。

電極２４ａ及び２４ｂ（一対の放電電極の一例）は、チャンバ２０内に図３の紙面に対して垂直な方向（Ｖ方向）で対向し、電極の長手方向がレーザ共振器の光路と一致するように配置され、電源２６と接続される。ウインド２２ａ及び２２ｂ（第１のウインド及び第２のウインドの一例）は、放電電極間で放電励起し、増幅したレーザ光が通過するように配置される。

電源２６は、スイッチ２８を含み、スイッチ２８がオンになると、チャンバ２０内の電極２４ａ及び２４ｂ間に高電圧を印加するように接続される。

出力結合ミラー３０は、レーザ光の一部を反射し、一部を透過する膜がコートされる。

モニタモジュール４０は、ビームスプリッタ４１と、ビームスプリッタ４２と、集光レンズ４３と、パルスエネルギモニタ４４と、密封チャンバ４５と、ラインセンサ５２と、ラインセンサ５３とを含む。

ビームスプリッタ４１は、出力結合ミラー３０から出力されたレーザ光の光路上において、ビームスプリッタ４１で反射したレーザ光がビームスプリッタ４２に入射するように配置される。ビームスプリッタ４１を透過したレーザ光は、狭帯域化レーザ装置１から出射される。露光装置３０２は、狭帯域化レーザ装置１が出射したレーザ光が入射するように配置される。

ビームスプリッタ４２は、ビームスプリッタ４１で反射したレーザ光の光路上において、ビームスプリッタ４２で反射したレーザ光がパルスエネルギモニタ４４に入射するように配置される。パルスエネルギモニタ４４は、フォトダイオード、光電管、又はパイロ素子であってもよい。

集光レンズ４３は、ビームスプリッタ４２を透過したレーザ光が入射するように配置される。

密封チャンバ４５は、拡散板４６と、ファインエタロン４７と、コースエタロン４８と、ビームスプリッタ４９と、集光レンズ５０と、集光レンズ５１とを含む。

拡散板４６は、集光レンズ４３の集光位置近傍に配置される。拡散板４６は、片面が平面、他の片面がスリガラス状に加工された合成石英による光学素子である。拡散板４６は、不図示のＯリングで密封チャンバ４５にシールされている。

ファインエタロン４７（ファイン用分光器の一例）は、拡散板４６を透過したレーザ光がビームスプリッタ４９を透過して入射するように配置される。ビームスプリッタ４９は、拡散板４６とファインエタロン４７との光路上において、ビームスプリッタ４９で部分反射したレーザ光がコースエタロン４８（コース用分光器の一例）に入射するように配置される。ファインエタロン４７とコースエタロン４８とは、それぞれ部分反射膜がコートされた不図示の２枚のミラーが不図示のスペーサでオプチカルコンタクトされたエアギャプエタロンである。

ファインエタロン４７のフリースペクトラルレンジＦＳＲｆとコースエタロン４８のフリースペクトラルレンジＦＳＲｃとは、以下の式（３）の関係を満たす。
ＦＳＲｆ＜ＦＳＲｃ …（３）

フリースペクトラルレンジＦＳＲは、以下の式（４）で表される。
ＦＳＲ＝λ^２／（２ｎｄ） …（４）

ＦＳＲｆとＦＳＲｃとは、それぞれＦＳＲｆ＝１０ｐｍ、ＦＳＲｃ＝４００ｐｍである。ＦＳＲｃは、ＫｒＦエキシマレーザ光の場合に５００ｐｍであってもよいし、ＡｒＦエキシマレーザ光の場合に３００ｐｍであってもよい。このように、ファインエタロン４７の方がコースエタロン４８よりも分解能が高い。

集光レンズ５０は、ファインエタロン４７を透過したレーザ光の光路上に配置され、密封チャンバ４５に不図示のＯリングでシールされている。集光レンズ５１は、コースエタロン４８を透過したレーザ光の光路上に配置され、密封チャンバ４５に不図示のＯリングでシールされている。集光レンズ５１の焦点距離は、集光レンズ５０の焦点距離よりも短い。

ラインセンサ５２（ファイン用センサの一例）とラインセンサ５３（コース用センサの一例）とは、それぞれ集光レンズ５０と集光レンズ５１との焦点面に配置される。ラインセンサ５２とラインセンサ５３とは、それぞれ複数の受光素子（画素）が１次元に配列されたフォトダイオードアレイであり、それぞれ受光した干渉縞の強度分布を出力する。

エタロンの干渉縞は、式（１）より式（５）で表される。
ｍλ＝２ｎｄ・ｃｏｓθ …（５）

波長制御部６０は、ラインセンサ５２と、ラインセンサ５３と、レーザ制御部６１と、ドライバ６２とに通信可能に構成される。レーザ制御部６１は、プロセッサの一例である。本開示のプロセッサとは、制御プログラムが記憶された記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）とを含む処理装置である。プロセッサ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。レーザ制御部６１は、電源２６と、スイッチ２８と、パルスエネルギモニタ４４と、露光装置３０２の露光装置制御部３１０とに通信可能に構成される。ドライバ６２は、回転ステージ３８と通信可能に構成される。

２．２ 動作
レーザ制御部６１は、露光装置制御部３１０から目標パルスエネルギＥｔと目標波長λｔとのデータを読み込む。レーザ制御部６１は、パルスレーザ光のパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔ、発振波長が目標波長λｔとなるように、電源２６に充電電圧Ｖを送信し、波長制御部６０に目標波長λｔを送信する。レーザ制御部６１は、露光装置制御部３１０から送信された発振トリガに基づいて、スイッチ２８をオンさせる。

スイッチ２８がオンすると、電極２４ａ及び２４ｂ間に高電圧が印加され、放電することによってレーザガスが励起される。レーザガスが励起されると、狭帯域化モジュール３２と出力結合ミラー３０とからなるレーザ共振器でレーザ発振し、出力結合ミラー３０からは狭帯域化されたパルスレーザ光が出力される。

出力結合ミラー３０から出力され、ビームスプリッタ４１によってサンプリングされたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ４２に入射する。ビームスプリッタ４２の反射光と透過光とは、それぞれパルスエネルギモニタ４４と密封チャンバ４５の拡散板４６とに入射する。

レーザ制御部６１は、パルスエネルギモニタ４４の検出結果に基づいて、パルスレーザ光のパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔとなるように、電源２６の充電電圧Ｖを制御する。

一方、波長制御部６０は、コースエタロン４８とファインエタロン４７とによって生成されたそれぞれの干渉縞の強度分布を、ラインセンサ５３とラインセンサ５２とによりパルス毎に計測して、データを読み込む。波長制御部６０は、パルス毎に読み込んだ干渉縞の強度分布のデータから、パルスレーザ光の計測波長λをパルス毎に計算する。計測波長λの算出は、パルス毎ではなく複数パルスによる積算や平均化を行ったデータから行ってもよい。波長制御部６０は、計算された計測波長λに基づいて、パルスレーザ光の発振波長が目標波長λｔとなるように、ドライバ６２を介してプリズム３４の回転ステージ３８を制御する。

以上のように、狭帯域化レーザ装置１のパルスエネルギと発振波長とは、露光装置３０２によって与えられる目標パルスエネルギＥｔと目標波長λｔとに安定化する。ここで、密封チャンバ４５は密封されているため、コースエタロン４８とファインエタロン４７とのそれぞれにおける式（４）のエアギャップの屈折率ｎの差異は小さく抑制されており、コースエタロン４８とファインエタロン４７とのドリフトによる波長計測の誤差は低減される。

一般に、エタロンのフィネスをＦとすると、分解能ＲはＲ＝ＦＳＲ／Ｆで表される。フィネスが略同じ場合は、ＦＳＲが小さくなると分解能Ｒが高くなる。しかしながら、ＦＳＲが小さくなると、波長がＦＳＲ分だけ変化した場合に略同じ干渉縞となるので、ＦＳＲの小さな１つのエタロンによる計測では区別がつかない。狭帯域化レーザ装置１によれば、約４００ｐｍ程度波長を変化させ、かつ高精度に波長を検出する場合に、ファインエタロン４７とコースエタロン４８との干渉縞をそれぞれラインセンサ５２とラインセンサ５３とで計測することによって、高精度に波長を計測することができる。

３．狭帯域化レーザ装置の概要（比較例２）
３．１ 狭帯域化レーザ装置の構成
図４は、比較例２に係る狭帯域化レーザ装置２の構成を示す図である。狭帯域化レーザ装置２は、狭帯域化レーザ装置１のコースエタロン４８に代えてグレーティング分光器を備える。図４に示すように、狭帯域化レーザ装置２は、ビームスプリッタ７０と、アパーチャ７１と、ミラー７２と、コリメートレンズ７３と、コース用グレーティング７４とを含む。

ビームスプリッタ７０は、集光レンズ４３を通過したレーザ光の光路上に配置される。アパーチャ７１は、ビームスプリッタ７０で反射されたレーザ光が入射するように、集光レンズ４３の集光位置近傍に配置される。

ミラー７２は、アパーチャ７１を通過したレーザ光が入射するように配置される。コリメートレンズ７３は、ミラー７２で反射されたレーザ光が入射するように配置される。コース用グレーティング７４は、コリメートレンズ７３から入射されたレーザ光をコリメートレンズ７３に向けて反射するように配置される。

ラインセンサ５３は、コース用グレーティング７４で反射されてコリメートレンズ７３を通過したレーザ光が入射するように配置される。

３．２ 動作
出力結合ミラー３０から出力され、ビームスプリッタ４１によってサンプリングされたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ４２に入射する。ビームスプリッタ４２の透過光は、集光レンズ４３を透過してビームスプリッタ７０に入射する。

ビームスプリッタ７０の反射光と透過光とは、それぞれアパーチャ７１と密封チャンバ４５の拡散板４６とに入射する。

アパーチャ７１を通過したパルスレーザ光は、ミラー７２で反射されてコリメートレンズ７３によってコリメートされ、コース用グレーティング７４に入射する。コース用グレーティング７４によって回折されたパルスレーザ光は、コリメートレンズ７３を透過してラインセンサ５３に干渉縞を生成する。

以上のように、狭帯域化レーザ装置２によれば、グレーティング分光器によってコースエタロン４８のフリースペクトラルレンジＦＳＲｃ相当の波長範囲を計測することができる。したがって、狭帯域化レーザ装置１と同様に、ラインセンサ５３とラインセンサ５２とによりパルス毎に計測することで、連携して広範囲の波長を高精度に計測することができる。

４．課題
モニタモジュール４０のラインセンサ５２とラインセンサ５３とは、使用によって劣化してゆく。従来はこの劣化を想定して、あらかじめ決められたショット数（ＳＬ：ショットリミット）を超えて使用されたモニタモジュール４０は一律に交換されていた。しかしながら、モニタモジュール４０の使用状況、及びラインセンサ５２とラインセンサ５３との個体差によっては、ＳＬを超えて使用してもリニアリティ誤差が許容できる範囲にあり、十分使用可能な状態のものが多く存在することが解っていた。

したがって、半導体製造工場等のフィールドにおいてラインセンサ５２とラインセンサ５３との感度のユニフォーミティの劣化、又は計測リニアリティ誤差を評価して、問題のあるモニタモジュール４０のみを交換することが経済的に望ましい。このため、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との個別の劣化状態を評価して交換の要否を判断する方策が望まれていた。

５．実施形態１
５．１ 構成
実施形態１に係るハードウェア構成は、狭帯域化レーザ装置１と同様である。レーザ制御部６１がラインセンサ劣化判定方法の処理も行う点が異なる。

５．２ 動作
図５は、ラインセンサ劣化判定方法の処理を示すフローチャートである。ここでは、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化を判定する例を説明する。

ステップＳ１では、レーザ制御部６１は、発振パルスエネルギＰＥを１０ｍＪに設定する。以下の開示では１０ｍＪは一例であり、一定値であれば１０ｍＪの他の値に設定してもよい。

ステップＳ２では、レーザ制御部６１は、各パラメータを初期化する。ここでは、レーザ制御部６１は、判定結果ＦｌａｇをＦａｌｓｅ、閾値ＴＨを３．２０ｐｍ、初期発振波長ＷＬ０を１９３，３１０．００ｐｍ、波長間隔ΔＷＬを１０．００ｐｍ、最終発振波長ＷＬＥを１９３，４２０．００ｐｍ、配列ＷＬｃ［１］～ＷＬｃ［１１］を０、配列ＷＬｆ［１］～ＷＬｆ［１１］を０に設定する。

ステップＳ３では、レーザ制御部６１は、発振波長ＷＬを初期発振波長ＷＬ０に設定し、発振波長ＷＬの順番を表すインデックスｉを０に初期化する。

ステップＳ４では、レーザ制御部６１は、発振波長ＷＬに波長間隔ΔＷＬを加算し、インデックスｉに１を加算して更新する。

ステップＳ５では、レーザ制御部６１は、目標波長λｔを発振波長ＷＬとして、発振パルスエネルギＰＥでレーザ発振させる。これにより、発振波長ＷＬ、発振パルスエネルギＰＥのパルスレーザ光が、拡散板４６から密封チャンバ４５に入射する。密封チャンバ４５に入射したパルスレーザ光は、ビームスプリッタ４９によってファインエタロン４７に入射させるレーザ光とコースエタロンに入射させるレーザ光とにそれぞれ分岐され（分岐工程の一例）、ファインエタロン４７とコースエタロン４８とに入射する。

ステップＳ６では、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５２が受光した干渉縞の強度分布から波長制御部６０が計算したファイン計測波長を取得し、取得したファイン計測波長を配列ＷＬｆ［ｉ］に代入する（ファイン計測波長取得工程の一例）。また、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３が受光した干渉縞の強度分布から波長制御部６０が計算したコース計測波長を取得し、取得したコース計測波長を配列ＷＬｃ［ｉ］に代入する（コース計測波長取得工程の一例）。

ステップＳ７では、レーザ制御部６１は、コース計測波長とファイン計測波長との差分（計測波長誤差）であるＦＣ＿ｄｉｆｆ（劣化パラメータの一例）を計算する（劣化パラメータ取得工程の一例）。ここでは、配列ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］にＷＬｃ［ｉ］－ＷＬｆ［ｉ］の値を代入する。

ステップＳ８では、レーザ制御部６１は、ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］の値の絶対値であるＡＢＳ|ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］|と閾値ＴＨとを比較し（比較工程の一例）、ＡＢＳ|ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］|より閾値ＴＨの方が大きいか否かを判定する（判定工程の一例）。ＡＢＳ|ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］|＜ＴＨを満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ９の処理を行った後にステップＳ１０の処理を行う。ＡＢＳ|ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］|＜ＴＨを満たす場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ１０の処理を行う。

ステップＳ９では、レーザ制御部６１は、判定結果ＦｌａｇをＴｒｕｅにする（出力工程の一例）。

ステップＳ１０では、レーザ制御部６１は、発振波長ＷＬが最終発振波長ＷＬＥであるか否かを判定する。ＷＬ＝ＷＬＥを満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ４の処理を行う。ＷＬ＝ＷＬＥを満たす場合は、レーザ制御部６１は、本フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ４の処理が繰り返し実施されることで、発振波長ＷＬは１９３，３２０．００ｐｍから１９３，４２０．００ｐｍまで１０．００ｐｍ間隔で更新され、インデックスｉは１から１０まで１ずつ更新される。更新される発振波長ＷＬのうち最も短い波長と最も長い波長との差分は、コースエタロン４８のＦＳＲｃよりも小さい。すなわち、各発振波長は、コースエタロン４８のＦＳＲｃの範囲内であって、それぞれファインエタロン４７のＦＳＲｆだけ異なる。なお、波長間隔ΔＷＬはファインエタロン４７のＦＳＲｆに限られず、ＦＳＲｆよりも小さい波長間隔であってもよい。

ステップＳ５の処理が繰り返し実施されることで、それぞれ発振波長ＷＬの異なる複数のレーザ光が、ファインエタロン４７とコースエタロン４８とに順に入射される。ステップＳ６の処理が繰り返し実施されることで、発振波長ＷＬ毎（波長毎の一例）のコース計測波長とファイン計測波長とが取得される。ステップＳ７の処理が繰り返し実施されることで、発振波長ＷＬ毎のＦＣ＿ｄｉｆｆが計算される。

ステップＳ８の処理が繰り返し実施され、１度でもＡＢＳ|ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］|＜ＴＨを満たさない場合は、ステップＳ９において判定結果ＦｌａｇがＴｒｕｅとなる。すなわち、劣化パラメータの少なくとも１つが閾値ＴＨ以上の場合は、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方が劣化したと判定し、モニタモジュール４０の交換を促す信号を出力する。レーザ制御部６１は、ステップＳ９の処理を行った後に、本フローチャートの処理を終了してもよい。

図６は、ＦＣ＿ｄｉｆｆを波長に対してプロットしたＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルの一例を示す図である。図６の横軸は、波長であり、単位はｎｍで１９３ｎｍの小数点以下を表示している。また、図６の縦軸は計測波長誤差ＦＣ＿ｄｉｆｆであり、単位はｐｍである。図６では、劣化ありの場合のＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルを四角形のプロット点で示し、劣化なしの場合のＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルを三角形のプロット点で示している。また、図６のＵＬ（Upper Limit）とＬＬ（Lower Limit）は、ＦＣ＿ｄｉｆｆ＝０を基準として閾値ＴＨをそれぞれ上下に図示している。

図６に示すように、劣化なしの場合のＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルは、１９３，３２０．００ｐｍから１９３，４２０．００ｐｍまでの１００．００ｐｍの波長にわたって、いずれの計測波長誤差も０ｐｍである。また、劣化ありの場合のＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルにおける計測波長誤差は波長によっては－１．０ｐｍ程度発生している。

図６における劣化ありの場合のＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルは、ＵＬとＬＬとの間にあるため劣化なしと判断できる。計測波長誤差の絶対値は大きくても１．０ｐｍ程度であり、閾値ＴＨである３．２０ｐｍより小さいため、図５に示したラインセンサ劣化判定方法では判定結果ＦｌａｇはＴｒｕｅとならずＦａｌｓｅが保持され、劣化なしとして扱われる。レーザ制御部６１は、図６のグラフを不図示の表示器に表示させて、ユーザに劣化の状態を把握させてもよい。

図５に示したラインセンサ劣化判定方法に従って、狭帯域化レーザ装置２のラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化を判定してもよい。

本実施形態では、計測波長誤差ＦＣ＿ｄｉｆｆはコース計測波長とファイン計測波長との差分としたが、コース計測波長とファイン計測波長との差を把握できればよく、計測波長誤差ＦＣ＿ｄｉｆｆはコース計測波長とファイン計測波長との比であってもよいし、コース計測波長とファイン計測波長との２乗差であってもよい。また特許文献３の図６のように、コースエタロンから得られた粗い精度の計測波長を用いてファインエタロンの次数を特定するとこで、ファイン計測波長の計測精度を向上するようにしてもよい。

閾値ＴＨとしてワーニング用の閾値ＴＨ_１とエラー用の閾値ＴＨ_２とを設けてもよい。その場合、ラインセンサ劣化判定方法による判定結果としては、計測波長誤差の絶対値が閾値ＴＨ_１を超えたらモニタモジュール４０の交換間近を示す信号を出力してもよい。さらに計測波長誤差の絶対値が閾値ＴＨ_２を超えたら、モニタモジュール４０の交換を促す信号を出力するようにしてもよい。このとき、閾値ＴＨ_１と閾値ＴＨ_２とは、閾値ＴＨ_１＜閾値ＴＨ_２とするとよい。

レーザ制御部６１が不図示の書き換え可能な非一時的記憶媒体に接続される場合、記憶媒体にラインセンサ劣化判定方法の各処理をコンピュータに実行させるプログラムを記憶させる。記憶媒体への記憶はインターネット等の通信回線を介して行われてもよい。

５．３ 作用・効果
実施形態１によれば、フィールドに設置済みの狭帯域化レーザ装置１及び狭帯域化レーザ装置２であっても、ラインセンサ５２とラインセンサ５３の少なくとも一方の劣化判定が可能となる。したがって、低コストでラインセンサ５２とラインセンサ５３との劣化状態を把握することができる。

実施形態１によれば、コースエタロン４８のＦＳＲｃの範囲内で波長を変更する。このため、パルスエネルギを一定に維持することが容易であるので、比較的高い計測精度が期待できる。またＦＳＲｃを超えて波長を変更しないので、コースエタロン４８が生成する干渉縞のフリンジ次数を見失うリスクを伴うことがない。

ここでは、発振波長Ｗの変更間隔をファインエタロン４７のＦＳＲｆと同じにしたため、ファインエタロン４７が生成する干渉縞の位置が常にラインセンサ５２の同じ画素の位置になる。したがって、ラインセンサ５２の出力を一定としたまま、ラインセンサ５３の出力を評価することができるので、ＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルは、主にラインセンサ５３の計測リニアリティ劣化量を表す。

６．実施形態２
６．１ 構成
実施形態２に係るハードウェア構成は、狭帯域化レーザ装置１と同様である。レーザ制御部６１がラインセンサ劣化判定方法の処理も行う。ここでは、ラインセンサ５２の画素数が５１２画素であるとする。

６．２ 動作
ラインセンサ５２の劣化を判定する例を説明する。実施形態２に係るラインセンサ劣化判定方法は、ラインセンサ５２の感度ユニフォーミティプロファイル（Ｕプロファイル）を使用する。図７は、ラインセンサ５２のＵプロファイルの取得方法の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１１では、レーザ制御部６１は、発振パルスエネルギＰＥを１０ｍＪに設定する。

ステップＳ１２では、レーザ制御部６１は、各パラメータを初期化する。ここでは、レーザ制御部６１は、初期発振波長ＷＬ０を１９３，３６０．００ｐｍ、波長間隔ΔＷＬを０．０１ｐｍ、振り幅に相当するフリースペクトラルレンジＦＳＲをファインエタロン４７のＦＳＲｆと同じ１０．００ｐｍ、余裕度αを１．００ｐｍ、配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［１］～Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［５１２］を０、配列Ｐｉｘ［１］～Ｐｉｘ［５１２］を０に設定する。

ステップＳ１３では、レーザ制御部６１は、最終発振波長ＷＬＥを計算する。最終発振波長ＷＬＥは、ＷＬＥ＝ＷＬ０＋ＦＳＲ＋αで表すことができる。ここでは、最終発振波長ＷＬＥは、１９３，３７１．００ｐｍとなる。

ステップＳ１４では、レーザ制御部６１は、発振波長ＷＬを初期発振波長ＷＬ０に設定する。

ステップＳ１５では、レーザ制御部６１は、発振波長ＷＬに波長間隔ΔＷＬを加算して更新する。

ステップＳ１６では、レーザ制御部６１は、目標波長λｔを発振波長ＷＬとして、発振パルスエネルギＰＥでレーザ発振させる。これにより、発振波長ＷＬ、発振パルスエネルギＰＥのパルスレーザ光が、ファインエタロン４７に入射する。

ステップＳ１７では、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３の画素毎の計測値を配列Ｐｉｘ［１］～Ｐｉｘ［５１２］に代入し、干渉縞に対応する強度分布を取得する（強度分布取得工程の一例）。また、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３の画素位置を表すインデックスｉを１に初期化する。

ステップＳ１８では、レーザ制御部６１は、配列Ｐｉｘ［ｉ］の値が配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］の値より大きいか否かを判定する。Ｐｉｘ［ｉ］＞Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］を満たす場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ１９の処理を行った後にステップＳ２０の処理を行う。Ｐｉｘ［ｉ］＞Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］を満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ２０の処理を行う。

ステップＳ１９では、レーザ制御部６１は、配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］に配列Ｐｉｘ［ｉ］の値を代入する（プロファイル取得工程の一例）。

ステップＳ２０では、レーザ制御部６１は、インデックスｉに１を加算して更新する。

ステップＳ２１では、レーザ制御部６１は、インデックスｉが５１２であるか否かを判定する。ｉ＝５１２を満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ１８の処理を行う。ｉ＝５１２を満たす場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ２２の処理を行う。

ステップＳ２２では、レーザ制御部６１は、発振波長ＷＬが最終発振波長ＷＬＥであるか否かを判定する。ＷＬ＝ＷＬＥを満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ１５の処理を行う。ＷＬ＝ＷＬＥを満たす場合は、レーザ制御部６１は、本フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ１５の処理が繰り返し実施されることで、発振波長ＷＬは１９３，３６０．０１ｐｍから１９３，３７１．００ｐｍまで０．０１ｐｍ間隔で更新される。更新される発振波長ＷＬのうち最も短い波長と最も長い波長との差分は、ファインエタロン４７のＦＳＲｆよりも大きい。

ステップＳ１６の処理が繰り返し実施されることで、それぞれ発振波長ＷＬの異なる複数のレーザ光が、ファインエタロン４７に順に入射される。

ステップＳ１７の処理が繰り返し実施されることで、レーザ制御部６１は、順に入射した発振波長ＷＬの異なる複数のレーザ光にそれぞれ対応してラインセンサ５２が順に受光した複数の干渉縞にそれぞれ対応する複数の強度分布が取得される。

ステップＳ１８とステップＳ１９との処理が繰り返し実施されることで、複数の強度分布からラインセンサ５２の画素毎の最大値のプロファイル（画素毎のプロファイルの一例）が取得される。すなわち、最終的に取得される配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［１］～Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［５１２］は、ラインセンサ５３の画素毎の最大値を示すＵプロファイルとなる。

図８は、Ｕプロファイルを用いたラインセンサ劣化判定方法の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３１では、レーザ制御部６１は、図７に示したラインセンサ５２のＵプロファイルの取得方法により、Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［１］～Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［５１２］を取得する。

ステップＳ３２では、レーザ制御部６１は、各パラメータを初期化する。ここでは、レーザ制御部６１は、判定結果ＦｌａｇをＦａｌｓｅ、閾値ＴＨを０．９０、合計ＳＵＭを０、平均値ＡＶＥを０．０、配列Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［１］～Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［５１２］を０．０とする。

ステップＳ３３では、レーザ制御部６１は、インデックスｉを１に初期化する。

ステップＳ３４では、レーザ制御部６１は、合計ＳＵＭにＵｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］を加算する。

ステップＳ３５では、レーザ制御部６１は、インデックスｉに１を加算して更新する。

ステップＳ３６では、レーザ制御部６１は、インデックスｉが５１２であるか否かを判定する。ｉ＝５１２を満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ３４の処理を行う。ｉ＝５１２を満たす場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ３７の処理を行う。

インデックスｉが５１２になるまでステップＳ３４の処理が繰り返し実施されることで、合計ＳＵＭは配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［１］～Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［５１２］の値の合計となる。

ステップＳ３７では、レーザ制御部６１は、配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［１］～Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［５１２］の値の平均値ＡＶＥを、ＡＶＥ＝ＳＵＭ／５１２により計算する。

ステップＳ３８では、レーザ制御部６１は、インデックスｉを１に初期化する。

ステップＳ３９では、レーザ制御部６１は、配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］の値を平均値ＡＶＥで規格化した規格化Ｕプロファイルを計算する（劣化パラメータ取得工程の一例）。ここでは、配列Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］にＵｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］／ＡＶＥの値を代入する。

ステップＳ４０では、レーザ制御部６１は、配列Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］の値（劣化パラメータの一例）と閾値ＴＨとを比較し（比較工程の一例）、配列Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］の値より閾値ＴＨの方が大きいか否かを判定する（判定工程の一例）。Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］＜ＴＨを満たす場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ４１の処理を行った後にステップＳ４２の処理を行う。Ｎ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］＜ＴＨを満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ４２の処理を行う。

ステップＳ４１では、レーザ制御部６１は、判定結果ＦｌａｇをＴｒｕｅにする（出力工程の一例）。

ステップＳ４２では、レーザ制御部６１は、インデックスｉに１を加算して更新する。

ステップＳ４３では、レーザ制御部６１は、インデックスｉが５１３であるか否かを判定する。ｉ＝５１３を満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ３９の処理を行う。ｉ＝５１３を満たす場合は、レーザ制御部６１は、本フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ３９とステップＳ４０との処理が繰り返し実施され、１度でもＮ＿Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］＜ＴＨを満たす場合は、ステップＳ４１において判定結果ＦｌａｇがＴｒｕｅとなる。すなわち、劣化パラメータの少なくとも１つが閾値ＴＨより小さい場合は、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５２が劣化したと判定し、モニタモジュール４０の交換を促す信号を出力する。

図９は、規格化Ｕプロファイルの一例を示す図であり、横軸はラインセンサ５２の画素位置、縦軸は劣化率（単位は％）を示している。図９のＦ９Ａは劣化のない場合の規格化Ｕプロファイルであり、Ｆ９Ｂは劣化のある場合の規格化Ｕプロファイルである。Ｆ９Ａに示すように、劣化のない場合の規格化Ｕプロファイルでは、ラインセンサ５２の全ての画素の劣化率がほぼ０％である。また、劣化がある場合の規格化Ｕプロファイルでは、劣化率が－５％を超える画素が存在する。

劣化限界基準は－５％（閾値ＴＨが０．９５）であってもよい。

ここでは、狭帯域化レーザ装置１のラインセンサ５２の劣化を判定する例を説明したが、ラインセンサ５３の劣化を判定してもよい。ラインセンサ５３の劣化を判定する場合は、振り幅に相当するフリースペクトラルレンジＦＳＲをコースエタロン４８のＦＳＲｃと同じにする。また、ラインセンサ５３の劣化を判定する場合は、劣化限界基準は－２０％（閾値ＴＨが０．８０）であってもよい。また、狭帯域化レーザ装置２のラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化を判定してもよい。

６．３ 作用・効果
実施形態２によれば、フィールドに設置済みの狭帯域化レーザ装置１及び狭帯域化レーザ装置２であっても、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化判定が可能となる。したがって、ラインセンサ５２とラインセンサ５３とについて個別に劣化状態を把握することができる。

実施形態２によれば、Ｕプロファイルを平均値ＡＶＥで規格化した規格化Ｕプロファイルを用いることにより、ラインセンサ５２とラインセンサ５３とのいずれについても画素毎の感度劣化を定量的に個別に評価することができる。

７．実施形態３
７．１ 構成
図１０は、狭帯域化レーザ装置３の構成を示す図である。狭帯域化レーザ装置３は、全反射ミラー８０を含む。

全反射ミラー８０は、不図示の進退機構を備える。全反射ミラー８０は、進退機構によりチャンバ２０と狭帯域化モジュール３２（狭帯域化光学系の一例）との間に挿入、又はチャンバ２０と狭帯域化モジュール３２との間から退避される。

狭帯域化レーザ装置３に交換機構とアライメント機構とを設け、全反射ミラー８０を手動でチャンバ２０と狭帯域化モジュール３２との間に配置するように構成してもよい。

７．２ 動作
図１１は、ラインセンサ劣化判定方法の処理を示すフローチャートである。ここでは、狭帯域化レーザ装置３のラインセンサ５３の劣化を判定する例を説明する。

ステップＳ５１では、レーザ制御部６１は、各パラメータを初期化する。ここでは、レーザ制御部６１は、判定結果ＦｌａｇをＦａｌｓｅ、閾値ＴＨを０．８、配列Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［１］～Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［５１２］を０．０に設定する。

なお、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３の劣化のない状態のフリーランスペクトルを予め取得しておく必要があるが、これについては後述する。

ステップＳ５２では、レーザ制御部６１は、発振パルスエネルギＰＥを１０ｍＪに設定する。

ステップＳ５３では、レーザ制御部６１は、進退機構により全反射ミラー８０をチャンバ２０と狭帯域化モジュール３２との間に挿入させる（挿入工程の一例）。これにより全反射ミラー８０と出力結合ミラー３０とからなるレーザ共振器が形成され、発振パルスエネルギＰＥでフリーラン発振可能となる。フリーラン発振によるレーザ光（非狭帯域化レーザ光の一例）は、コースエタロン４８に入射する。

レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３の画素毎の計測値を配列Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［１］～Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［５１２］に代入し、フリンジ波形の強度分布を取得する（強度分布取得工程の一例）。ここでは、ラインセンサ５３の受光面に生成されるフリンジ波形をスペクトル波形、ラインセンサ５３から取得した強度分布をフリーランスペクトルと呼ぶ。

レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３の劣化のない状態のフリーランスペクトル（基準の強度分布の一例）についても予め（判定工程よりも以前の一例）同様に取得しておく。すなわち、レーザ制御部６１は、発振パルスエネルギＰＥを１０ｍＪに設定してフリーラン発振させ、劣化のないラインセンサ５３の画素毎の計測値を配列Ｆｓｐｅｃｔｏｌ＿ｒｅｆ［１］～Ｆｓｐｅｃｔｏｌ＿ｒｅｆ［５１２］に代入する（基準強度分布取得工程の一例）。レーザ制御部６１は、配列Ｆｓｐｅｃｔｏｌ＿ｒｅｆ［１］～Ｆｓｐｅｃｔｏｌ＿ｒｅｆ［５１２］の値を不図示のメモリに記憶させておく（記憶工程の一例）。ラインセンサ５３の劣化のない状態のフリーランスペクトルは、レーザ制御部６１ではなく、メーカ出荷時に検査用のコンピュータ（プロセッサの一例）で取得してもよい。ラインセンサ５３の劣化のない状態のフリーランスペクトルを基準フリーランスペクトルと呼ぶ。

ステップＳ５４では、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３の画素位置を表すインデックスｉを０に初期化する。

ステップＳ５５では、レーザ制御部６１は、インデックスｉに１を加算して更新する。

ステップＳ５６では、レーザ制御部６１は、配列Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］の値を配列Ｆｓｐｅｃｔｏｌ＿ｒｅｆ［ｉ］の値で規格化した規格化フリーランスペクトルを計算する（劣化パラメータ取得工程の一例）。ここでは、配列Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］にＦｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］／Ｆｓｐｅｃｔｏｌ＿ｒｅｆ［ｉ］の値を代入する。

ステップＳ５７では、レーザ制御部６１は、配列Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］の値（劣化パラメータの一例）と閾値ＴＨとを比較し（比較工程の一例）、配列Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］の値より閾値ＴＨの方が大きいか否かを判定する。Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］＜ＴＨを満たす場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ５８の処理を行った後にステップＳ５９の処理を行う。Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］＜ＴＨを満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ５９の処理を行う。

ステップＳ５８では、レーザ制御部６１は、判定結果ＦｌａｇをＴｒｕｅにする（出力工程の一例）。

ステップＳ５９では、レーザ制御部６１は、インデックスｉが５１２であるか否かを判定する。ｉ＝５１２を満たさない場合は、レーザ制御部６１は、ステップＳ５５の処理を行う。ｉ＝５１２を満たす場合は、レーザ制御部６１は、本フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ５６とステップＳ５７との処理が繰り返し実施され、１度でもＮ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］＜ＴＨを満たさない場合は、ステップＳ５８において判定結果ＦｌａｇがＴｒｕｅとなる。すなわち、劣化パラメータの値の少なくとも１つが閾値ＴＨより小さい場合は、レーザ制御部６１は、ラインセンサ５３が劣化したと判定し、モニタモジュール４０の交換を促す信号を出力する。

図１２は、劣化のない状態のフリーランスペクトルの一例を示す図である。Ｆ１２Ａは基準フリーランスペクトルであり、横軸はラインセンサ５３の画素位置、縦軸は計測値である。Ｆ１２ＢはＦ１２Ａの基準フリーランスペクトルを規格化した規格化フリーランスペクトルであり、横軸はラインセンサ５３の画素位置、縦軸は基準に対する比率（単位は％）である。

図１３は、劣化のある状態のフリーランスペクトルの一例を示す図である。Ｆ１３Ａは、フリーランスペクトルであり、横軸はラインセンサ５３の画素位置、縦軸は計測値である。Ｆ１３ＢはＦ１３Ａのフリーランスペクトルを基準フリーランスペクトルで規格化した規格化フリーランスペクトルであり、横軸はラインセンサ５３の画素位置、縦軸は基準に対する比率（単位は％）である。

図１３に示した例では、規格化フリーランスペクトルに基準に対する比率が０．８より小さい画素が存在する。閾値ＴＨが０．８に設定されていれば、判定結果ＦｌａｇはＴｒｕｅとなり、レーザ制御部６１はモニタモジュール４０の交換を促す信号を出力する。

７．３ 作用・効果
実施形態２のようにコースエタロン４８のＦＳＲｃよりも広い範囲で波長を変更することは、狭帯域化レーザ装置３の制御上避けたい操作である。これは、ＦＳＲｃを超えて波長を変更すると波長全域でパルスエネルギを一定に維持することが困難であり、コースエタロン４８のフリンジ次数を見失うリスクがあるためである。実施形態３によれば、発振波長を変更しないため、上記の困難さとリスクとを伴うことがない。

実施形態３によれば、フリーランスペクトルを基準フリーランスペクトルで規格化した規格化フリーランスペクトルを用いることにより、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の画素毎の感度劣化を定量的に評価することができる。

８．実施形態４
８．１ 構成
実施形態４に係るハードウェア構成は、狭帯域化レーザ装置１と同様である。狭帯域化レーザ装置１は、装置の電源の投入及び遮断を指示する不図示のスイッチを備える。

８．２ 動作
レーザ制御部６１は、実施形態１のラインセンサ劣化判定方法の処理を定期的に実施し、ＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルを取得する。レーザ制御部６１は、取得したＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルのショット数に対する劣化量のトレンド（推移）を解析することでモニタモジュール４０の交換時期（予め決められた劣化量に到達するショット数）を予測する。

例えば、レーザ制御部６１は、ショット数２０Ｂｐｌｓ（Billion pulse）～５０Ｂｐｌｓを目安としたモニタモジュール４０に伴う定期的なメンテナンス時に、実施形態１のラインセンサ劣化判定方法の処理を実施する。又は、レーザ制御部６１は、狭帯域化レーザ装置１の電源投入時、電源遮断時、及びレーザガスの交換時の少なくとも１つにおいて自動で実施形態１のラインセンサ劣化判定方法の処理を実施する（制御工程の一例）。

図１４は、モニタモジュール４０の交換時期の予測を説明するための図であり、それぞれ横軸はショット数、縦軸は劣化量を示している。図１４は、閾値ＴＨについても示している。図１４のＦ１４Ａの円形のプロット点と実線とは、ＡＢＳ|ＦＣ＿ｄｉｆｆ［ｉ］|の最大値による劣化量トレンドを示しており、点線は劣化量トレンドを線形近似したモデルを示している。

レーザ制御部６１は、劣化量トレンドを線形近似したモデルが閾値ＴＨに到達する時点を、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の寿命であるモニタモジュール４０の交換時期として予測する（予測工程の一例）。

レーザ制御部６１は、実施形態２のラインセンサ劣化判定方法の処理を定期的に実施し、規格化Ｕプロファイルのショット数に対する劣化量のトレンドを解析することでモニタモジュール４０の交換時期を予測してもよい。

図１４のＦ１４Ｂの円形のプロット点と実線とは、配列Ｕｐｒｏｆｉｌｅ［ｉ］の値の最小値による劣化量トレンドを示しており、点線は劣化量トレンドを線形近似したモデルを示している。

狭帯域化レーザ装置３において、レーザ制御部６１が実施形態３のラインセンサ劣化判定方法の処理を定期的に実施し、規格化フリーランスペクトルのショット数に対する劣化量のトレンドを解析することで、劣化量トレンドを線形近似したモデルが閾値ＴＨに到達する時点を予測し、モニタモジュール４０の交換時期を予測してもよい。

図１４のＦ１４Ｃの円形のプロット点と実線とは、配列Ｎ＿Ｆｓｐｅｃｔｏｌ［ｉ］の値の最小値による劣化量トレンドを示しており、点線は劣化量トレンドを線形近似したモデルを示している。

これらのモデルにより、閾値ＴＨに到達するショット数をモニタモジュール４０の交換時期として予測することができる。

８．３ 作用・効果
実施形態４によれば、モニタモジュール４０の交換時期を知ることができるので、無用なモニタモジュール４０の交換を避けることができる。また、モニタモジュール４０の交換時期が正確に予測できるため、狭帯域化レーザ装置１の稼働計画とメンテナンススケジュールとに反映することができる。これにより、工程のダウンタイムを短縮できるので、チップコストの低減することができる。

９．実施形態５
９．１ 構成
図１５は、レーザシステム４の構成を示す図である。レーザシステム４は、狭帯域化レーザ装置１と、表示器８２と、ユーザＰＣ（Personal Computer）８３と、レーザメーカＰＣ８４とを含む。

表示器８２は、例えばパトライト（登録商標）又はディスプレイである。ユーザＰＣ８３は、狭帯域化レーザ装置２のユーザが使用するコンピュータであり、レーザ制御部６１と通信可能に接続される。レーザメーカＰＣ８４は、狭帯域化レーザ装置２のメーカのサービスマンが使用するメンテナンス用のコンピュータであり、レーザ制御部６１と通信可能に接続される。

図１６は、レーザシステム４の変形例であるレーザシステム５の構成を示す図である。レーザシステム５は、サーバ８５を含む。サーバ８５は、レーザ制御部６１とユーザＰＣ８３及びレーザメーカＰＣ８４との間に配置され、レーザ制御部６１と、ユーザＰＣ８３と、レーザメーカＰＣ８４とに通信可能に接続される。

レーザシステム４とレーザシステム５とは、狭帯域化レーザ装置１に代えて狭帯域化レーザ装置２又は狭帯域化レーザ装置３を含んでもよい。

９．２ 動作
レーザシステム４とレーザシステム５とは、劣化判定結果データと、劣化パラメータと、装置状態データとのうちの少なくとも１つを利用する。

劣化判定結果データは、判定結果Ｆｌａｇと、閾値ＴＨとのうちの少なくとも一方を含む。劣化パラメータは、ＦＣ＿ｄｉｆｆプロファイルと、規格化Ｕプロファイルと、規格化フリーランスペクトルとのうちの少なくとも１つを含む。装置状態データは、実施形態１～３のラインセンサ劣化判定方法の処理を実施した時刻と、レーザ発振のショット数（パルス数）と、モニタモジュール４０のサンプリングのショット数とのうちの少なくとも１つを含む。レーザシステム４とレーザシステム５とは、例えば実施形態１に係るラインセンサ劣化判定方法の処理を実施した際に装置状態データを取得しておく（状態取得工程の一例）。センサ劣化判定方法の処理は、実施形態２又は実施形態３のものであってもよい。複数の実施形態のセンサ劣化判定方法の処理を実施してもよい。

レーザ制御部６１は、実施形態１に係るラインセンサ劣化判定方法の処理を実施し、劣化判定結果データの１つである判定結果Ｆｌａｇに基づいて、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化の有無を表示器８２に表示してユーザに報知する。レーザ制御部６１は、さらに劣化判定結果データの１つである閾値ＴＨを表示器８２に表示してもよい。

また、ユーザＰＣ８３とレーザメーカＰＣ８４とは、劣化判定結果データをレーザ制御部６１から取得し、それぞれにおいてラインセンサ劣化判定方法の処理を実施してもよい。ユーザＰＣ８３とレーザメーカＰＣ８４とは、劣化パラメータをレーザ制御部６１から取得し、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化の程度の把握を行ってもよい。ユーザＰＣ８３とレーザメーカＰＣ８４とは、劣化判定結果データと、劣化パラメータと、状態データとをレーザ制御部６１から取得し、それぞれにおいて実施形態４に示したモニタモジュール４０の交換時期の予測を実施してもよい。

また、レーザシステム５を適用する場合は、サーバ８５がデータのバッファ機能を有する。このため、実施形態１～３のラインセンサ劣化判定方法の処理に非同期で劣化判定結果データと、劣化パラメータと、状態データとを、長期間にわたって蓄積してもよく、レーザ制御部６１とユーザＰＣ８３及びレーザメーカＰＣ８４とで共有してもよい。このようにデータを蓄積し共有することで、ユーザやレーザメーカが効果的にデータを解析することが可能となる。このような解析は、効果的な装置運用やダウンタイムの低減に資することができる。

９．３ 作用・効果
レーザシステム４又はレーザシステム５によれば、ラインセンサ５２とラインセンサ５３との少なくとも一方の劣化情報を有効に狭帯域化レーザ装置１の外部に提供することで、効率的に狭帯域化レーザ装置１の効率的な運用を行うことができる。

１０．電子デバイスの製造方法
図１７は、露光装置３０２の構成例を概略的に示す図である。電子デバイスの製造方法は、エキシマレーザ装置３００と、露光装置３０２とによって実現される。

エキシマレーザ装置３００は、各実施形態で説明した狭帯域化レーザ装置１、狭帯域化レーザ装置２、又は狭帯域化レーザ装置３を含んでもよい。エキシマレーザ装置３００は、表示器８２と、ユーザＰＣ８３と、レーザメーカＰＣ８４と、サーバ８５とのうちの少なくとも１つが接続されていてもよい。

エキシマレーザ装置３００から出力されたパルスレーザ光は、露光装置３０２に入力され、露光光として用いられる。

露光装置３０２は、照明光学系３０４と投影光学系３０６とを含む。照明光学系３０４は、ＯＰＳ６０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のレチクルパターンを照明する。投影光学系３０６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上に配置された不図示のワークピースに結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置３０２は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したパルスレーザ光をワークピース上に露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで半導体デバイスを製造することができる。半導体デバイスは本開示における「電子デバイス」の一例である。

１１．その他
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。

本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。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 (14)

1. コース用分光器によって生じる干渉縞を受光するコース用センサと、前記コース用分光器よりも波長分解能が高いファイン用分光器によって生じる干渉縞を受光するファイン用センサとの少なくとも一方の劣化をプロセッサが判定する判定工程と、
   前記判定した結果を前記プロセッサが出力する出力工程と、
   を含み、
   前記判定工程は、
   それぞれ波長の異なる複数のレーザ光を前記コース用分光器に順に入射させ、前記コース用センサが順に受光した複数の干渉縞から波長毎のコース計測波長を取得するコース計測波長取得工程と、
   前記複数のレーザ光を前記ファイン用分光器に順に入射させ、前記ファイン用センサが順に受光した複数の干渉縞から波長毎のファイン計測波長を取得するファイン計測波長取得工程と、
   前記波長毎のコース計測波長と前記波長毎のファイン計測波長とから前記波長毎の劣化パラメータを取得する劣化パラメータ取得工程と、
   前記波長毎の劣化パラメータと閾値とを比較する比較工程と、
   を含むセンサ劣化判定方法。
2. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記劣化パラメータ取得工程は、前記波長毎のコース計測波長と前記波長毎のファイン計測波長との差から前記波長毎の劣化パラメータを算出する、センサ劣化判定方法。
3. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記複数のレーザ光は、最も短い波長のレーザ光と最も波長の長いレーザ光との波長の差分が前記コース用分光器のフリースペクトラルレンジよりも小さい、センサ劣化判定方法。
4. 請求項３に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記複数のレーザ光は、それぞれ前記ファイン用分光器のフリースペクトラルレンジの間隔だけ波長が異なる、センサ劣化判定方法。
5. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   それぞれ波長の異なる複数のレーザ光を、前記コース用分光器に入射させる前記複数のレーザ光と前記ファイン用分光器に入射させる前記複数のレーザ光とにそれぞれ分岐させる分岐工程を含む、センサ劣化判定方法。
6. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記複数のレーザ光は、それぞれパルスエネルギが一定である、センサ劣化判定方法。
7. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記コース用分光器はエタロン及びグレーティングの少なくとも一方を含む、センサ劣化判定方法。
8. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記ファイン用分光器はエタロンを含む、センサ劣化判定方法。
9. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
   前記比較工程は、前記波長毎の劣化パラメータの推移から前記コース用センサと前記ファイン用センサとの少なくとも一方の寿命を予測する予測工程を含む、センサ劣化判定方法。
10. 請求項９に記載のセンサ劣化判定方法において、
    前記比較工程は、前記波長毎の劣化パラメータの推移と前記閾値とを比較して前記コース用センサと前記ファイン用センサとの少なくとも一方の寿命を予測する予測工程を含む、センサ劣化判定方法。
11. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
    前記出力工程は、前記判定した結果を表示器に表示させる、センサ劣化判定方法。
12. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
    前記コース用センサと前記ファイン用センサとは、それぞれラインセンサである、センサ劣化判定方法。
13. 請求項１に記載のセンサ劣化判定方法において、
    前記レーザ光を出射するレーザ装置は、
    前記レーザ装置の電源の投入及び遮断を指示するスイッチと、
    内部にレーザガスが収容されたチャンバと、
    を備え、
    前記判定工程を、前記レーザ装置のメンテナンス時、電源投入時、電源遮断時、及び前記レーザガスの交換時の少なくとも１つにおいて前記プロセッサが行わせる制御工程を含む、センサ劣化判定方法。
14. 請求項１３に記載のセンサ劣化判定方法において、
    前記判定工程を実施した際の時刻と、前記レーザ装置のショット数と、前記コース用分光器及び前記ファイン用分光器のショット数とのうちの少なくとも１つを取得する状態取得工程を含む、センサ劣化判定方法。

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