JP7461454B2 - 露光システム及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、露光システム及び電子デバイスの製造方法に関する。
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
米国特許出願公開第２０１５／００７０６７３号 米国特許出願公開第２０１１／０２０５５１２号 米国特許出願公開第２００６／００３５１６０号 米国特許出願公開第２００３／０２２７６０７号 米国特許出願公開第２０１８／０１９６３４７号 米国特許出願公開第２０１９／０２４５３２１号 米国特許出願公開第２００４／００１２８４４号
概要
本開示の１つの観点に係る露光システムは、レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、レチクルを移動させるレチクルステージと、レーザ装置からのパルスレーザ光の出力及びレチクルステージによるレチクルの移動を制御するプロセッサと、を備え、レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、第１領域及び第２領域のそれぞれは、パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、第１領域と第２領域とがスキャン方向に並んで配置され、プロセッサは、第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に応じてパルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に応じたパルスレーザ光を出力させるようにレーザ装置を制御する。
本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、レチクルを移動させるレチクルステージと、レーザ装置からのパルスレーザ光の出力及びレチクルステージによるレチクルの移動を制御するプロセッサと、を備え、レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、第１領域及び第２領域のそれぞれは、パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、第１領域と第２領域とがスキャン方向に並んで配置され、プロセッサは、第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に応じてパルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、第１領域及び第２領域のそれぞれの領域に応じたパルスレーザ光を出力させるようにレーザ装置を制御する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、レチクルにパルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、比較例に係る露光システムの構成を概略的に示す。 図２は、露光制御部からレーザ制御部に送信される発光トリガ信号の出力パターンの例を示す。 図３は、ウエハ上でのステップアンドスキャン露光の露光パターンの例を示す。 図４は、ウエハ上の１つのスキャンフィールドとスタティック露光エリアの関係を示す。 図５は、スタティック露光エリアの説明図である。 図６は、スキャン露光中のスキャンフィールドの模式図である。 図７は、図６に示すスキャン露光の動作に対応するレチクルとスキャンビームとの関係を模式的に示す平面図である。 図８は、実施形態１に係るリソグラフィシステムの構成例を示す。 図９は、実施形態１に係るリソグラフィシステムに適用されるレチクルのパターンの配置例を概略的に示す模式図である。 図１０は、レーザ装置の構成例を示す。 図１１は、帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。 図１２は、実施形態１のリソグラフィ制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１３は、ファイルＣに保存されるテーブルのデータ構造の例を示す概念図である。 図１４は、実施形態１の露光制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１５は、実施形態１のレーザ制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１６は、実施形態２に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。 図１７は、実施形態２の露光制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態２の変形例に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。 図１９は、実施形態３に係るリソグラフィシステムに適用されるレチクルパターンとウエハの領域との関係とを模式的に示す。 図２０は、ウエハの断面の他の例を模式的に示す断面図である。 図２１は、実施形態３に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。 図２２は、実施形態３のリソグラフィ制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図２３は、ファイルＣ３に保存されるテーブルのデータ構造を示す概念図である 図２４は、実施形態３の露光制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図２５は、実施形態４に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。 図２６は、実施形態４の露光制御部が実施する処理の例を示すフローチャートである。 図２７は、レーザ装置の他の構成例を示す。 図２８は、半導体レーザシステムの構成例を示す。 図２９は、チャーピングによって実現されるスペクトル線幅の概念図である。 図３０は、半導体レーザに流れる電流とチャーピングによる波長変化とスペクトル波形と光強度との関係を示す模式図である。 図３１は、半導体光増幅器の立ち上がり時間を説明するためのグラフである。 図３２は、露光装置の構成例を概略的に示す。
実施形態
－目次－
１．用語の説明
２．比較例に係る露光システムの概要
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ ウエハ上への露光動作の例
２．４ スキャンフィールドとスタティック露光エリアとの関係
２．５ 課題
３．実施形態１
３．１ リソグラフィシステムの概要
３．１．１ 構成
３．１．２ 動作
３．２ レーザ装置の例
３．２．１ 構成
３．２．２ 動作
３．２．３ その他
３．３ 帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例
３．４ リソグラフィ制御部の処理内容の例
３．５ 露光制御部の処理内容の例
３．６ レーザ制御部の処理内容の例
３．７ 作用・効果
３．８ その他
４．実施形態２
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
４．４ 変形例
５．実施形態３
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ リソグラフィ制御部の処理内容の例
５．４ 露光制御部の処理内容の例
５．５ 作用・効果
５．６ その他
６．実施形態４
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用・効果
７．固体レーザ装置を発振器として用いるエキシマレーザ装置の例
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 半導体レーザシステムの説明
７．３．１ 構成
７．３．２ 動作
７．３．３ その他
７．４ 作用・効果
７．５ その他
８．各種の制御部のハードウェア構成について
９．電子デバイスの製造方法
１０．その他
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．用語の説明
本開示において使用される用語を以下のように定義する。
ＣＤ（Critical Dimension）とは、半導体等のウエハ上に形成された微細パターンの寸法をいう。リソグラフィにおいてパターンのＣＤ値は、そのパターンの寸法そのものだけではなく、周辺にあるパターンの影響も受けて変化する。このため、例えばあるパターンがレチクル上孤立して配置された場合と、隣にパターンがある場合とで、露光後のＣＤは異なる。その度合いは、隣接する別のパターンとの距離、密度や種類等だけではなく、露光に用いる露光機の光学系の設定によっても変わる。このような光学的な近接効果をＯＰＥ（Optical Proximity Effect；光学近接効果）という。なお、光学的な近接効果ではないが、現像時の現像等プロセスにも近接効果がある。
ＯＰＥカーブとは、横軸に（スルーピッチ）パターン、縦軸にＣＤ値、またはＣＤ値と目標ＣＤ値の差分をプロットしたグラフをいう。ＯＰＥカーブはＯＰＥ特性カーブとも呼ばれる。
ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）とは、ＯＰＥによってＣＤ値が変わることがあることは分かっているため、事前に露光実験データをもとに、レチクルパターンにバイアスや補助パターンを入れることで、露光後のウエハ上のＣＤが目標値になるようにすることをいう。ＯＰＣは、一般的に、デバイスメーカーのプロセス開発の段階で行われる。
ＯＰＣとは別の補正としてＯＰＥ補正もある。ＯＰＥは露光に用いる光学系の設定（レンズの開口数ＮＡ、照明σ、輪帯比等）の影響も受けるため、露光機の光学系パラメータを調整することで、ＣＤ値が目標になるように調整することができる。これをＯＰＥ補正という。ＯＰＣもＯＰＥ補正もＣＤ値の制御はできるが、ＯＰＣはレチクル作成を含むプロセス開発段階で行われることが多く、ＯＰＥ補正はレチクルが作成され、量産時（直前）に、または量産の途中で行われることが多い。また、光学的な近接効果ではないが、現像などでもマイクロローディング効果（Micro Loading Effect）に代表される近接効果があり、場合によっては光学的な近接効果と一緒に光学系の調整でＣＤを合わせることがある。
オーバーレイとは、半導体等のウエハ上に形成された微細パターンの重ね合わせをいう。
スペクトル線幅Δλとは、露光性能に影響を及ぼすスペクトル線幅の指標値である。スペクトル線幅Δλは、例えば、レーザスペクトルの積分エネルギが９５％となる帯域幅であってもよい。
２．比較例に係る露光システムの概要
２．１ 構成
図１は、比較例に係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１０は、レーザ装置１２と、露光装置１４とを含む。レーザ装置１２は、波長可変の狭帯域発振のＡｒＦレーザ装置であり、レーザ制御部２０と、図示しないレーザチャンバと狭帯域化モジュールとを含む。
露光装置１４は、露光制御部４０と、ビームデリバリユニット（ＢＤＵ）４２と、高反射ミラー４３と、照明光学系４４と、レチクル４６と、レチクルステージ４８と、投影光学系５０と、ウエハホルダ５２と、ウエハステージ５４と、フォーカスセンサ５８とを含む。
ウエハホルダ５２には、ウエハＷＦが保持される。照明光学系４４は、パルスレーザ光をレチクル４６に導光する光学系である。照明光学系４４は、レーザビームを概ね長方形状の光強度分布が均一化されたスキャンビームに整形する。投影光学系５０は、レチクルパターンをウエハＷＦに結像させる。フォーカスセンサ５８は、ウエハ表面の高さを計測する。
露光制御部４０は、レチクルステージ４８、ウエハステージ５４及びフォーカスセンサ５８と接続される。また、露光制御部４０は、レーザ制御部２０と接続される。露光制御部４０とレーザ制御部２０とのそれぞれは、図示しないプロセッサを用いて構成され、メモリなどの記憶装置を含む。記憶装置はプロセッサに搭載されてもよい。
２．２ 動作
露光制御部４０は、フォーカスセンサ５８により計測されたウエハＷＦの高さから、ウエハ高さ方向（Ｚ軸方向）のフォーカス位置を補正するために、ウエハステージ５４のＺ軸方向の移動を制御する。
露光制御部４０は、ステップアンドスキャンの方式で、レーザ制御部２０に目標レーザ光の制御パラメータを送信し、発光トリガ信号Ｔｒを送信しながらレチクルステージ４８とウエハステージ５４とを制御し、レチクル４６の像をウエハＷＦ上にスキャン露光する。目標レーザ光の制御パラメータには、例えば、目標波長λｔと目標パルスエネルギＥｔとが含まれる。
レーザ制御部２０は、レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光の波長λが目標波長λｔとなるように狭帯域化モジュールの選択波長を制御し、かつ、パルスエネルギＥが目標パルスエネルギＥｔとなるように励起強度を制御して、発光トリガ信号Ｔｒに従ってパルスレーザ光を出力させる。また、レーザ制御部２０は、発光トリガ信号Ｔｒに従って出力したパルスレーザ光の各種計測データを露光制御部４０に送信する。各種計測データには、例えば、波長λ及びパルスエネルギＥなどが含まれる。
２．３ ウエハ上への露光動作の例
図２は、露光制御部４０からレーザ制御部２０に送信される発光トリガ信号Ｔｒの出力パターンの例を示す。図２に示す例では、ウエハＷＦ毎に、調整発振を実施した後、実露光パターンに入る。すなわち、レーザ装置１２は、最初に調整発振を行い、所定の時間間隔を空けた後、１枚目のウエハ露光（Ｗａｆｅｒ＃１）のためのバースト運転を行う。
調整発振は、ウエハＷＦに対してパルスレーザ光を照射しないものの、調整用のパルスレーザ光を出力する発振を行うことである。調整発振は、露光できる状態にレーザが安定するまで、所定の条件にて発振を行うものであり、ウエハ生産のロット前に実施される。パルスレーザ光Ｌｐは、例えば数百Ｈｚ～数ｋＨｚ程度の所定の周波数で出力される。ウエハ露光時には、バースト期間と発振休止期間とを繰り返すバースト運転を行うのが一般的である。調整発振においても、バースト運転が行われる。
図２において、パルスが密集している区間は、所定期間連続してパルスレーザ光を出力するバースト期間である。また、図２において、パルスが存在していない区間は、発振休止期間である。なお、調整発振では、パルスの各連続出力期間の長さは一定である必要はなく、調整のため、各連続出力期間の長さを異ならせて連続出力動作を行うようにしてもよい。調整発振を行った後、比較的大きな時間間隔を空けて、露光装置４において１枚目のウエハ露光（Ｗａｆｅｒ＃１）が行われる。
レーザ装置１２は、ステップアンドスキャン方式の露光におけるステップ中は発振休止し、スキャン中は発光トリガ信号Ｔｒの間隔に応じてパルスレーザ光を出力する。このようなレーザ発振のパターンをバースト発振パターンという。
図３は、ウエハＷＦ上でのステップアンドスキャン露光の露光パターンの例を示す。図３のウエハＷＦ内に示す多数の矩形領域のそれぞれはスキャンフィールドである。スキャンフィールドは、１回のスキャン露光の露光領域であり、スキャン領域とも呼ばれる。ウエハ露光は、図３に示すように、ウエハＷＦを複数の所定サイズの露光領域（スキャンフィールド）に分割して、ウエハ露光の開始（Ｗａｆｅｒ ＳＴＡＲＴ）と終了（Ｗａｆｅｒ ＥＮＤ）との間の期間に、各露光領域をスキャン露光することにより行われる。
すなわち、ウエハ露光では、ウエハＷＦの第１の所定の露光領域を１回目のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃１）で露光し、次いで、第２の所定の露光領域を２回目のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃２）で露光するというステップを繰り返す。１回のスキャン露光中は、複数のパルスレーザ光Ｌｐ（Ｐｕｌｓｅ＃１，Ｐｕｌｓｅ＃２，…）が連続的にレーザ装置１２から出力され得る。第１の所定の露光領域のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃１）が終了したら、所定の時間間隔を空けて第２の所定の露光領域のスキャン露光（Ｓｃａｎ＃２）が行われる。このスキャン露光を順次繰り返し、１枚目のウエハＷＦの全露光領域をスキャン露光し終えたら、再度、調整発振を行った後、２枚目のウエハＷＦのウエハ露光（Ｗａｆｅｒ＃２）が行われる。
図３に示す破線矢印の順番で、Ｗａｆｅｒ ＳＴＡＲＴ→Ｓｃａｎ＃１→Ｓｃａｎ＃２→・・・・・・・→Ｓｃａｎ＃１２６→Ｗａｆｅｒ ＥＮＤまでステップアンドスキャン露光される。ウエハＷＦは本開示における「半導体基板」の一例である。
２．４ スキャンフィールドとスタティック露光エリアとの関係
図４に、ウエハＷＦ上の１つのスキャンフィールドＳＦとスタティック露光エリアＳＥＡとの関係を示す。スタティック露光エリアＳＥＡは、スキャンフィールドＳＦに対するスキャン露光に用いられる概ね長方形の略均一なビーム照射領域である。照明光学系４４によって整形された概ね長方形の略均一なスキャンビームがレチクル４６上に照射され、スキャンビームの短軸方向（ここではＹ軸方向）に、レチクル４６とウエハＷＦとが投影光学系５０の縮小倍率に応じて、Ｙ軸方向に互いに異なる向きで移動しながら露光が行われる。これにより、ウエハＷＦ上の各スキャンフィールドＳＦにレチクルパターンがスキャン露光される。スタティック露光エリアＳＥＡは、スキャンビームによる一括露光可能エリアと理解してよい。
図４において、縦方向の上向きのＹ軸方向マイナス側に向かう方向がスキャン方向であり、Ｙ軸方向プラス側に向かう方向がウエハ移動方向である。図４の紙面に平行でＹ軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向）をスキャン幅方向という。ウエハＷＦ上でのスキャンフィールドＳＦのサイズは、例えば、Ｙ軸方向が３３ｍｍ、Ｘ軸方向が２６ｍｍである。
図５は、スタティック露光エリアＳＥＡの説明図である。スタティック露光エリアＳＥＡのＸ軸方向の長さをＢｘ、Ｙ軸方向の幅をＢｙとすると、ＢｘはスキャンフィールドＳＦのＸ軸方向のサイズに対応しており、ＢｙはスキャンフィールドＳＦのＹ軸方向のサイズよりも十分に小さいものとなっている。スタティック露光エリアＳＥＡのＹ軸方向の幅ＢｙをＮスリットという。ウエハＷＦ上のレジストに露光されるパルス数ＮＳＬは、次式となる。
ＮＳＬ＝（Ｂｙ／Ｖｙ）・ｆ
Ｖｙ：ウエハのＹ軸方向のスキャン速度
ｆ：レーザの繰り返し周波数（Ｈｚ）
２．５ 課題
図６は、スキャン露光中のスキャンフィールドＳＦの模式図である。図７は、図６に示すスキャン露光の動作に対応するレチクル４６とスキャンビームＳＢとの関係を模式的に示す平面図である。図７には、レチクル４６におけるパターン領域の配置の例が示されている。なお、図７は、１つのスキャンフィールドＳＦ内における半導体素子領域のパターンの例を示す模式図と理解してもよい。
各ウエハＷＦのスキャンフィールドＳＦの中には、例えば、高い解像力が要求される半導体素子の領域と、解像力は低くても焦点深度が要求される半導体素子の領域とが混在する。本明細書において、スキャンフィールドＳＦ内で相対的に高い解像力が要求される半導体素子の領域を「高解像度領域Ａ」といい、解像力は低くても焦点深度が要求される半導体素子の領域を「低解像度領域Ｂ」という。高解像度領域Ａ及び低解像度領域Ｂという記載は、レチクル４６のパターンについても用いられる。また、高解像度領域Ａを単に「領域Ａ」と記載する場合があり、低解像度領域Ｂを単に「領域Ｂ」と記載する場合がある。
スキャンフィールドＳＦ内における高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂの配置は回路パターンの設計次第であり、典型的には、図７に示すように、スキャンビームＳＢによる一括露光可能エリア内に高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂとが混在して配置される。
高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂとはそれぞれの最適な露光条件が異なるため、高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂの領域毎に最適な条件で露光することが望まれる。
しかし、１スキャン中の露光条件（例えば、波長やスペクトル線幅など）を高速にかつ高精度に変更することが困難であるために、各半導体素子のパターン領域に対して最適化されたパルスレーザ光の露光が困難なことがある。典型的には、スキャンフィールド単位で露光条件の変更が行われており、１つのスキャンフィールドＳＦ内は領域の区別なく共通の露光条件で露光される。
また、スキャンフィールドＳＦ内には、ウエハＷＦの高さ方向に段差が存在することがある。この場合、ウエハステージ５４を大きく傾けて露光することになる。これにより重ね合わせなどに大きな悪影響を与えることがある。また、このようにスキャンフィールドＳＦ内に高さの異なる領域が混在する場合、高さの異なる領域ごとにパルスレーザ光の最適な結像位置が異なるため、それぞれの領域に対して最適化されたパルスレーザ光の露光が困難なことがある。
３．実施形態１
３．１ リソグラフィシステムの概要
３．１．１ 構成
図８は、実施形態１に係るリソグラフィシステム１００の構成例を示す。図８に示す構成について、図１と異なる点を説明する。図８に示すリソグラフィシステム１００は、図１に示す構成にリソグラフィ制御部１１０が追加され、リソグラフィ制御部１１０と露光制御部４０との間、及びリソグラフィ制御部１１０とレーザ制御部２０との間にそれぞれ、データの送受信ラインが追加された構成となっている。
リソグラフィシステム１００は、レーザ装置１２と、露光装置１４と、リソグラフィ制御部１１０とを含む。リソグラフィシステム１００は本開示における「露光システム」の一例である。リソグラフィシステム１００では、目標レーザ光の制御パラメータとして、目標スペクトル線幅Δλｔが追加される。露光制御部４０からレーザ制御部２０に目標スペクトル線幅Δλｔのデータが送信される。
リソグラフィ制御部１１０は、図示しないプロセッサを用いて構成される。リソグラフィ制御部１１０は、メモリなどの記憶装置を含む。プロセッサは記憶装置を含んでいてよい。リソグラフィ制御部１１０は、純粋なフーリエ結像光学理論に基づき、露光されたレジストパターンを計算するプログラムが搭載される。
また、リソグラフィシステム１００に用いられるレチクル４６のレチクルパターンは、高い解像力が必要とされる第１パターンが配置された第１パターン領域と、焦点深度が必要とされる第２パターンが配置された第２パターン領域とのそれぞれが、スキャン方向と直交する方向に連続する帯状の領域となるように、各パターンの領域をスキャン方向に位置を分けて設計されたものとなっている。
図９は、実施形態１に係るリソグラフィシステム１００に適用されるレチクル４６のパターンの配置例を概略的に示す模式図である。レチクル４６は、高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂとのそれぞれが、スキャン方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って延在する帯状の領域として配置されるように、レチクルパターンが設計されている。すなわち、レチクルパターンは、高解像度領域Ａと低解像度領域ＢとのそれぞれがＸ軸方向に連続する領域となるように領域分けされ、帯状の高解像度領域Ａと、帯状の低解像度領域ＢとがＹ軸方向の異なる位置に、Ｙ軸方向に並ぶように配置される。高解像度領域Ａは、解像力が必要な第１パターンが配置された領域（第１パターン領域）である。低解像度領域Ｂは、焦点深度を必要とする第２パターンが配置された領域（第２パターン領域）である。
第１パターンは、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（Static Random Access Memory：ＳＲＡＭ）のパターンであってよい。第２パターンは、例えば、孤立パターン、ロジック素子、及びアンプのうち少なくとも１つのパターンであってよい。「帯状」の領域とは、Ｙ軸方向の領域の長さ（領域幅）が概ね一定の幅でＸ軸方向に連続する形状の領域をいう。本実施形態における帯状の領域は、Ｘ軸方向の領域の長さがＹ軸方向の領域の長さよりも長い領域である。高解像度領域Ａは本開示における「第１領域」の一例である。低解像度領域Ｂは本開示における「第２領域」の一例である。
図９に示すレチクル４６は、レチクル面が２×２の４つのエリアに分割されており、それぞれの分割エリア（１／４エリア）が１つのチップに対応する。図９において右上の第１分割エリアＤＡ１に配置される高解像度領域Ａと、左上の第２分割エリアＤＡ２に配置される高解像度領域Ａとは、Ｙ軸方向の同じ位置でＸ軸方向に並ぶように配置される。また、図９において右下の第３分割エリアＤＡ３に配置される高解像度領域Ａと、左下の第４分割エリアＤＡ４に配置される高解像度領域Ａとは、Ｙ軸方向の同じ位置でＸ軸方向に並ぶように配置される。こうして、高解像度領域Ａは、レチクル面においてＸ軸方向に連続する帯状の領域に集約して配置される。
なお、Ｘ軸方向に並ぶ２つの高解像度領域Ａの間、及び／又は、高解像度領域ＡのＸ軸方向境界（端）の外側に極僅かな面積で低解像度領域Ｂが配置される場合があるものの、レチクル４６のＸ軸方向長さ全体の帯状の領域の大部分が高解像度領域Ａで占められていればよい。例えば、Ｘ軸方向に沿う直線上での高解像度領域ＡのＸ軸方向長さの合計がレチクル４６のＸ軸方向長さの５０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは８０％以上がよい。レチクル４６のＸ軸方向長さはスキャンビームＳＢのＸ軸方向ビーム幅（スキャンビーム幅）に相当する。
同様に、低解像度領域Ｂはレチクル面においてＸ軸方向に連続する帯状の領域内に集約して配置される。Ｘ軸方向に沿った帯状の低解像度領域Ｂは、Ｘ軸方向に沿う直線上での低解像度領域ＢのＸ軸方向長さの合計がレチクル４６のＸ軸方向長さの５０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは８０％以上がよい。図９では、帯状の低解像度領域ＢのＸ軸方向長さがレチクル４６のＸ軸方向長さの１００％となっている例が示されている。
要するに、帯状の高解像度領域Ａと、帯状の低解像度領域Ｂとは、それぞれＹ軸方向の異なる位置に配置され、Ｘ軸方向の直線上で帯状の高解像度領域Ａと帯状の低解像度領域Ｂとが非混在である（混在していない）。非混在という記載は、帯状の高解像度領域Ａと帯状の低解像度領域ＢとがＸ軸方向に重なって並んでいない様子を表している。図９では、レチクル面が２×２の４つのエリアに分割されている例を示したが、レチクル面の分割数や分割形態はこの例に限らない。
３．１．２ 動作
リソグラフィ制御部１１０は、計算プログラムによって、帯状の高解像度領域Ａ及び帯状の低解像度領域Ｂのそれぞれに対して、最適なレーザ光の制御パラメータを計算し、計算結果をファイルＣに保存する。ファイルＣに保存される制御パラメータには、例えば、最適波長λｂ、最適スペクトル線幅Δλｂ、及び最適パルスエネルギＥｂなどが含まれる。
リソグラフィ制御部１１０は、レーザ制御部２０からレーザ光の制御パラメータを含むレーザ装置１２に関わるデータを受信して保存してもよい。リソグラフィ制御部１１０は、レーザ制御部２０から波長λ、スペクトル線幅Δλ、及びパルスエネルギＥのデータを受信し、これらのデータを保存する。
露光制御部４０は、ウエハＷＦのスキャンフィールドＳＦ内の領域Ａ及び領域Ｂのそれぞれの領域に対応したレーザ光の制御パラメータ値をリソグラフィ制御部１１０のファイルＣから読み込む。
露光制御部４０は、領域Ａと領域Ｂとのそれぞれの領域に露光する時のパルス毎のレーザ光の制御パラメータ値をレーザ装置１２に送信する。露光制御部４０からレーザ装置１２に送信する制御パラメータ値は、例えば、目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔなどであってよい。以後の露光動作は、図１の露光システム１０と同様である。
３．２ レーザ装置の例
３．２．１ 構成
図１０は、レーザ装置１２の構成例を示す。図１０に示すレーザ装置１２は、狭帯域化ＡｒＦレーザ装置であって、レーザ制御部２０と、発振器２２と、増幅器２４と、モニタモジュール２６と、シャッタ２８とを含む。発振器２２は、チャンバ６０と、出力結合ミラー６２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）６４と、充電器６６と、狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）６８とを含む。
チャンバ６０は、ウインドウ７１，７２と、１対の電極７３，７４と、電気絶縁部材７５とを含む。ＰＰＭ６４は、スイッチ６５と図示しない充電コンデンサとを含み、電気絶縁部材７５のフィードスルーを介して電極７４と接続される。電極７３は、接地されたチャンバ６０と接続される。充電器６６は、レーザ制御部２０からの指令に従い、ＰＰＭ６４の充電コンデンサを充電する。
狭帯域化モジュール６８と出力結合ミラー６２とは光共振器を構成する。この共振器の光路上に１対の電極７３，７４の放電領域が配置されるように、チャンバ６０が配置される。出力結合ミラー６２には、チャンバ６０内で発生したレーザ光の一部を反射し、他の一部を透過する多層膜がコートされている。
狭帯域化モジュール６８は、２つのプリズム８１，８２と、グレーティング８３と、プリズム８２を回転させる回転ステージ８４とを含む。狭帯域化モジュール６８は、回転ステージ８４を用いてプリズム８２を回転させることによってグレーティング８３への入射角度を変化させて、パルスレーザ光の発振波長を制御する。回転ステージ８４は、パルス毎に応答するように、高速応答が可能なピエゾ素子を含む回転ステージであってもよい。
増幅器２４は、光共振器９０と、チャンバ１６０と、ＰＰＭ１６４と、充電器１６６とを含む。チャンバ１６０、ＰＰＭ１６４及び充電器１６６の構成は、発振器２２の対応する要素の構成と同様である。チャンバ１６０は、ウインドウ１７１，１７２と、１対の電極１７３，１７４と、電気絶縁部材１７５とを含む。ＰＰＭ１６４は、スイッチ１６５と図示しない充電コンデンサとを含む。
光共振器９０は、ファブリペロ型の光共振器であって、リアミラー９１と出力結合ミラー９２とで構成される。リアミラー９１は、レーザ光の一部を部分反射し、かつ他の一部を透過する。出力結合ミラー９２は、レーザ光の一部を部分反射し、かつ他の一部を透過する。リアミラー９１の反射率は、例えば８０％～９０％である。出力結合ミラー９２の反射率は、例えば１０％～３０％である。
モニタモジュール２６は、ビームスプリッタ１８１，１８２と、スペクトル検出器１８３と、レーザ光のパルスエネルギを検出する光センサ１８４とを含む。スペクトル検出器１８３は、例えばエタロン分光器等であってよい。光センサ１８４は、例えばフォトダイオード等であってよい。
３．２．２ 動作
レーザ制御部２０は、露光制御部４０から目標波長λｔ、スペクトル線幅Δλｔ及び目標パルスエネルギＥｔのデータを受信すると、出力波長が目標波長λｔとなるように、ＬＮＭ６８の回転ステージ８４と、目標スペクトル線幅Δλｔとなるように、後述する方式と、目標パルスエネルギＥｔとなるように、少なくとも増幅器２４の充電器１６６を制御する。
レーザ制御部２０は、露光制御部４０から発光トリガ信号Ｔｒを受信すると、発振器２２から出力されたパルスレーザ光が増幅器２４のチャンバ１６０の放電空間に入射した時に放電するように、ＰＰＭ１６４のスイッチ１６５とＰＰＭ６４のスイッチ６５とにそれぞれトリガ信号を与える。その結果、発振器２２から出力されたパルスレーザ光は増幅器２４で増幅発振される。増幅されたパルスレーザ光は、モニタモジュール２６のビームスプリッタ１８１によってサンプルされ、パルスエネルギＥ、波長λ及びスペクトル線幅Δλが計測される。
レーザ制御部２０は、モニタモジュール２６を用いて計測されたからパルスエネルギＥと波長λのデータを取得し、パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差、波長λと目標波長λｔとの差、ならびにスペクトル線幅Δλと目標スぺクトル線幅Δλｔとの差がそれぞれ０に近づくように、充電器１６６の充電電圧と発振器２２の発振波長を制御する。
レーザ制御部２０は、パルス単位でパルスエネルギＥ、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを制御し得る。レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光のスペクトル線幅Δλの制御は、発振器２２のチャンバ６０と増幅器２４のチャンバ１６０の放電タイミングの遅延時間Δｔを制御することによって可能となる。
モニタモジュール２６のビームスプリッタ１８１を透過したパルスレーザ光は、シャッタ２８を介して露光装置１４に入射する。
３．２．３ その他
図１０では、光共振器９０としてファブリペロ共振器の例を示したが、リング共振器を備えた増幅器であってもよい。
３．３ 帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例
図１１は、帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値との関係を例示的に示す。図１１の上段には帯状のレチクルパターンのＹ軸方向にスキャンビームＳＢがスキャン移動する様子が模式的に示されている。図１１の中段に示す枠内には、１スキャン内のＹ方向位置と最適波長λｂとの関係を示すグラフＧ１と、１スキャン内のＹ方向位置と最適スペクトル線幅Δλｂとの関係を示すグラフＧ２とが示されている。図１１の下段に示す枠内には、１スキャン内のＹ方向位置に対応するスキャン露光パルス毎の目標波長λｔを示すグラフＧ３と、スキャン露光パルス毎の目標スペクトル線幅Δλｔを示すグラフＧ４とが示されている。
図１１に示す例では、露光制御部４０はリソグラフィ制御部１１０によって作成されるファイルＣのデータを読み込んで、高解像度領域Ａ及び低解像度領域Ｂのそれぞれ領域に対する最適波長λｂと最適スペクトル線幅Δλｂの値を使用して、これらの値をそのままレーザ制御部２０に目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔとして送信する場合の例を示している。
３．４ リソグラフィ制御部の処理内容の例
図１２は、実施形態１のリソグラフィ制御部１１０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１２に示すステップは、リソグラフィ制御部１１０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
ステップＳ１１において、リソグラフィ制御部１１０は照明光学系４４のパラメータ、投影光学系５０のパラメータ、及びレジストのパラメータを含むそれぞれのパラメータのデータの入力を受け付ける。
照明光学系４４のパラメータは、例えば、σ値や照明形状などを含む。投影光学系５０のパラメータは、例えば、レンズデータやレンズの開口数ＮＡ（Numerical aperture）などを含む。レジストのパラメータは、例えば、感度などを含む。
ステップＳ１２において、リソグラフィ制御部１１０は高解像度領域Ａのレチクルパターンについてのパターン情報の入力を受け付ける。パターン情報には高解像度領域Ａのパターンの形状、パターンの配置、パターンの間隔及び高解像度領域Ａの位置等の情報が含まれ、少なくとも高解像度領域Ａの境界位置に関する位置情報が含まれる。
ステップＳ１３において、リソグラフィ制御部１１０は高解像度領域Ａに対する最適なレーザ光の制御パラメータを計算する。制御パラメータには、最適波長λｂ、最適スペクトル線幅Δλｂ、及び最適パルスエネルギＥｂなどが含まれる。
ステップＳ１４において、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１３の計算により算出された制御パラメータの値をファイルＣに書き込む。
ステップＳ１５において、リソグラフィ制御部１１０は低解像度領域Ｂのレチクルパターンについてのパターン情報の入力を受け付ける。ここでのパターン情報には低解像度領域Ｂのパターンの形状、パターンの配置、パターンの間隔及び低解像度領域Ｂの位置等の情報が含まれ、少なくとも低解像度領域Ｂの境界位置に関する位置情報が含まれる。
ステップＳ１６において、リソグラフィ制御部１１０は低解像度領域Ｂに対する最適なレーザ光の制御パラメータを計算する。
ステップＳ１７において、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１６の計算により算出された制御パラメータをファイルＣに書き込む。
ステップＳ１７の後、リソグラフィ制御部１１０は図１２のフローチャートを終了する。
図１３は、ファイルＣに保存されるテーブルのデータ構造の例を示す概念図である。ファイルＣには、レチクル４６の領域別に、最適波長λｂ、最適スペクトル線幅Δλｂ、及び最適パルスエネルギＥｂのパラメータのデータが書き込まれる。図１３のテーブルに示すように、各パラメータのデータは領域と関連付けされている。
３．５ 露光制御部の処理内容の例
図１４は、実施形態１の露光制御部４０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１４に示すステップは、露光制御部４０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
ステップＳ２１において、露光制御部４０はリソグラフィ制御部１１０に保存されているファイルＣのデータを読み込む。
ステップＳ２２において、露光制御部４０はファイルＣのデータと、スキャンフィールドＳＦ内の領域Ａ及び領域Ｂの場所とに基づいて、各スキャンフィールド内の各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を求める。すなわち、露光制御部４０は、領域Ａに応じたパルスレーザ光の第１目標波長と第１目標スペクトル線幅と第１目標パルスエネルギとを設定して、領域Ａに対して第１パルスレーザ光を照射するようにレーザ装置１２を制御する。また、露光制御部４０は、領域Ｂに応じたパルスレーザ光の第２目標波長と第２目標スペクトル線幅と第２目標パルスエネルギとを設定して、領域Ｂに対して第２パルスレーザ光を照射するようにレーザ装置１２を制御する。露光制御部４０は、パルス単位でレーザ光の制御パラメータを制御する。
ステップＳ２３において、露光制御部４０はレーザ制御部２０に各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値と発光トリガ信号Ｔｒを送信しながら、レチクル４６とウエハＷＦを移動させながら各スキャンフィールドＳＦ内を露光させる。
ステップＳ２４において、露光制御部４０はウエハＷＦ内のすべてのスキャンフィールドＳＦを露光したか否かを判定する。ステップＳ２４の判定結果がＮｏ判定である場合、露光制御部４０はステップＳ２３に戻る。ステップＳ２４の判定結果がＹｅｓ判定である場合、露光制御部４０は図１４のフローチャートを終了する。
３．６ レーザ制御部の処理内容の例
図１５は、実施形態１のレーザ制御部２０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１５に示すステップは、レーザ制御部２０として機能するプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
ステップＳ３１において、レーザ制御部２０は露光制御部４０から送信された目標レーザ光の制御パラメータ（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）のデータを読み込む。
ステップＳ３２において、レーザ制御部２０はレーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光の波長が目標波長λｔに近づくように、発振器２２の狭帯域化モジュール６８の回転ステージ８４をセットする。
ステップＳ３３において、レーザ制御部２０はレーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが目標スペクトル線幅Δλｔに近づくように、発振器２２と増幅器２４の同期タイミングをセットする。
ステップＳ３４において、レーザ制御部２０はパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔに近づくように、増幅器２４の充電電圧をセットする。
ステップＳ３５において、レーザ制御部２０は発光トリガ信号Ｔｒの入力を待機し、発光トリガ信号が入力されたか否かを判定する。発光トリガ信号Ｔｒが入力されなければ、レーザ制御部２０はステップＳ３５を繰り返し、発光トリガ信号Ｔｒが入力されると、レーザ制御部２０はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６において、レーザ制御部２０はモニタモジュール２６を用いてレーザ光の制御パラメータのデータを計測する。レーザ制御部２０はステップＳ３６での計測により、波長λ、スペクトル線幅Δλ及びパルスエネルギＥのデータを取得する。
ステップＳ３７において、レーザ制御部２０はステップＳ３６にて計測されたレーザ光の制御パラメータのデータを露光制御部４０及びリソグラフィ制御部１１０に送信する。
ステップＳ３８において、レーザ制御部２０はレーザの制御を停止させるか否かを判定する。ステップＳ３８の判定結果がＮｏ判定である場合、レーザ制御部２０はステップＳ３１に戻る。ステップＳ３８の判定結果がＹｅｓ判定である場合、レーザ制御部２０は図１５のフローチャートを終了する。
３．７ 作用・効果
実施形態１に係るリソグラフィシステム１００によれば、次のような効果が得られる。
［１］スキャン方向に対して直交する方向で帯状に、同様の（同種の）半導体素子を形成するためのレチクルパターンを配置し、半導体プロセスにおいて、スキャンフィールド内の帯状の領域の位置に応じて、レーザ光の制御パラメータが変更される。これにより、帯状のレチクルパターンに最適なレーザ光をパルス毎にスキャン露光することができる。
［２］その結果、製造される半導体素子の性能や歩留まりが改善する。
［３］スキャンフィールド内で、各エリアのパターンに対して最適なＯＰＥに対応するレーザ光の制御パラメータを求めてパルス毎に露光するので、スキャン位置の位置依存のＯＰＥ特性を高速に調節することができる。
３．８ その他
実施形態１では、リソグラフィ制御部１１０と露光制御部４０の機能を分けた場合の例で説明したが、この例に限定されることなく、リソグラフィ制御部１１０の機能を露光制御部４０が含んでいてもよい。
また、図１２のような計算フローは、計算プログラムを搭載したコンピュータで予め計算して、図１３のようなファイルＣを、リソグラフィ制御部１１０又は露光制御部４０の記憶部に保存しておいてもよい。リソグラフィ制御部１１０は、スキャン露光に用いる各種のパラメータを管理するサーバであってもよい。サーバは複数の露光システムとネットワークを介して接続されてもよい。例えば、サーバは、図１２のような計算フローを実行し、算出された制御パラメータの値を、帯状の領域と関連付けてファイルＣに書き込むように構成される。
さらに、実施形態１では、ファイルＣの作成を光学シミュレーション計算によってそれぞれの領域Ａ及びＢの最適波長λｂと最適スペクトル幅Δλｂと最適パルスエネルギＥｂを求めているが、この例に限定されることない。例えば、レーザ光の制御パラメータを振りながら、テスト露光試験を行い、その結果をもとに各領域それぞれに対して最適なレーザ光の制御パラメータをファイルＣに保存してもよい。
４．実施形態２
４．１ 構成
実施形態２に係るリソグラフィシステムの構成は、実施形態１と同様であってよい。
４．２ 動作
図１６は、実施形態２に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。図１６について、図１１と異なる点を説明する。図１６では、図１１のグラフＧ４に代えて、グラフＧ５となっている。
レチクル４６に対するスキャンビームＳＢの移動方向をＹ軸のプラス方向とすると、高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂのそれぞれは、レチクル面においてスキャンビームＳＢの移動方向と直交するＸ軸方向（スキャン幅方向）に沿って延在する帯状に配置されている。
グラフＧ５は、図１１のグラフＧ４と比較して、目標スペクトル線幅Δλｔの値を切り替えるタイミングが、高解像度領域ＡのＹ軸方向マイナス側境界位置よりもさらにマイナス側（手前側）にスキャンビームＳＢのＹ軸方向ビーム幅（Ｂｙ幅）分だけ早いタイミングとなるように変更されている。これは、領域ＡのＹ軸方向マイナス側境界位置からＹ軸方向マイナス側にＢｙ幅の帯状領域だけ領域Ａの境界領域を拡大した仮想的な拡大領域Ａｅに対して目標スペクトル線幅Δλｔ（Ａ）を設定することに相当している。なお、レチクル４６上に照明されるスキャンビームＳＢは、ウエハＷＦ上では露光装置１４の投影光学系５０の倍率に応じた大きさのスキャンビームとなる。例えば、投影光学系５０の倍率が１／４倍の場合、レチクル４６上に照明されるスキャンビームＳＢは、ウエハＷＦ上では１／４倍の大きさのスキャンビームとなる。また、レチクル４６上のスキャンフィールドエリアは、ウエハＷＦ上ではその１／４倍のスキャンフィールドＳＦとなる。レチクル４６上に照明されるスキャンビームＳＢのＹ軸方向ビーム幅（Ｂｙ幅）は、ウエハＷＦ上のスタティック露光エリアＳＥＡのＹ軸方向幅Ｂｙを実現するビーム幅である。
図１６の最下段に示す枠内には、１スキャン内のＹ方向位置に対応するスキャン露光パルス毎の移動積算スペクトル波長λｍｖを示すグラフＧ６と、スキャン露光パルス毎の移動積算スペクトル線幅Δλｍｖを示すグラフＧ７とが示されている。ここで、移動積算スペクトル波長λｍｖ及び移動積算スペクトル線幅Δλｍｖは、移動積算スペクトルの波形から求めたそれぞれ中心波長及びスペクトル線幅である。ここで、移動積算スペクトル波形とは、ウエハＷＦ上のレジストに露光されるパルス数ＮＳＬのパルス数でスペクトル波形を移動積算したスペクトル波形である。
グラフＧ５に示すように目標スペクトル線幅Δλｔを設定することにより、移動積算スペクトル線幅ΔλｍｖはグラフＧ７に示すようになり、高解像度領域Ａの領域範囲において移動積算スペクトル線幅Δλｍｖが目標スペクトル線幅Δλｔ＝Δλｂに近づき一定となる。
図１７は、実施形態２の露光制御部４０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図１７に示すフローチャートについて、図１４と異なる点を説明する。図１７に示すフローチャートは、ステップＳ２１の前にステップＳ２０が追加され、図１４におけるステップＳ２２に代えて、ステップＳ２２ｂを含む。
ステップＳ２０において、図６に示すように、露光制御部４０は帯状の領域Ａの範囲をＹ軸方向マイナス側にスキャンビームＳＢのビーム幅（Ｂｙ幅）だけ拡げるように領域ＡのＹ軸方向マイナス側境界位置を移動させて領域Ａを拡大領域Ａｅに変更する。
なお、図６に示すように、領域Ａから拡大領域Ａｅに変更することに伴い、この拡大領域ＡｅとＹ軸方向マイナス側に隣接する領域ＢのＹ軸方向プラス側境界位置は変更され、領域Ｂは仮想的な縮小領域Ｂｒとなる。すなわち、帯状の領域ＢのＹ軸方向プラス側境界位置はＢｙ幅の分だけＹ軸方向マイナス側に移動し、領域Ｂの範囲は縮小されて縮小領域Ｂｒに変更される。領域ＡのＹ軸方向プラス側に隣接する領域ＢのＹ軸方向マイナス側境界位置は変更する必要がない。
ステップＳ２２ｂにおいて、露光制御部４０はファイルＣのデータと、スキャンフィールドＳＦ内の拡大領域Ａｅ及び縮小領域Ｂｒの場所とに基づいて、各スキャンフィールドＳＦ内の各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を計算する。以降のステップは図１４のフローチャートと同様である。
４．３ 作用・効果
スキャンフィールドＳＦに露光されるパルスレーザ光のスペクトル波形は、露光パルス数ＮＳＬの移動積算値となる。実施形態２によれば、少なくとも、高解像度領域Ａに照射されるスペクトル線幅Δλとして最適スペクトル線幅Δλｂで露光できる。
４．４ 変形例
図１８は、実施形態２の変形例に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。図１８に示す変形例について、図１６と異なる点を説明する。図１８において、図１６と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１６では、領域Ａと領域Ｂの２種類の領域の配置例を説明したが、図１８に示す変形例では、高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂとの間に、帯状の中間解像度領域Ｃが配置される。中間解像度領域Ｃは、高解像度領域Ａに要求される解像力と低解像度領域Ｂに要求される解像力との中間程度の解像力が要求されるパターン領域である。中間解像度領域Ｃを「領域Ｃ」と記載する場合がある。このような帯状の領域Ａ～Ｃの配置パターンに対応して、最適スペクトル線幅ΔλｂのグラフはグラフＧ８のようなものとなる。その一方で、目標スペクトル線幅ΔλｔはグラフＧ５のような設定であってよい。
スキャンビームＳＢは、レチクル４６上をスキャン移動する際に、低解像度領域Ｂ→中間解像度領域Ｃ→高解像度領域Ａの順に露光する。これにより、移動積算スペクトル線幅ΔλｍｖはグラフＧ７のようになる。図１８に示すように、帯状の中間解像度領域Ｃは、移動積算スペクトル線幅Δλｍｖが変化する領域に配置される。図１８に示す変形例においても、高解像度領域Ａに対して最適なスペクトル線幅で露光できる。中間解像度領域Ｃは本開示における「第３領域」の一例であり、中間解像度領域Ｃに配置される回路パターンは本開示における「第３パターン」の一例である。
５．実施形態３
５．１ 構成
実施形態３に係るリソグラフィシステムの構成は、実施形態１と同様であってよい。
メモリ系やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの電子デバイスを製造する場合、一般的には、チップの中心部分にメモリセル部やピクセル部などの主要部が配置されることが多い。そして、主要部の周辺には、周辺回路や計測用マークパターンやテストパターン、モニタ用パターンなどが配置される。
実施形態３に係るリソグラフィシステムでは、実施形態１及び実施形態２で説明したレチクルパターンの構成と同様の考え方に基づき、主要部のパターン領域（メインパターン領域）と周辺回路部のパターン領域（周辺回路領域）とが、それぞれスキャン方向と直交する方向（Ｘ軸方向）の帯状の領域として、Ｙ軸方向の異なる位置に配置されるようにレチクルパターンが設計される。すなわち、計測用マークパターン、テストパターン及びモニタ用パターンなどは可能な限り、メモリセル部やピクセル部などの主要部とＸ軸方向で重なる位置に配置し、周辺回路は可能な限り、主要部とＸ軸方向で重ならない位置に配置する。
図１９は、実施形態３に係るリソグラフィシステムに適用されるレチクルパターンとウエハＷＦの領域との関係とを模式的に示す。図１９の上段には、レチクル４６の平面図が示されており、図１９の下段には、レチクル４６に対応するウエハＷＦの領域の断面図が示されている。図１９に示す例では、１スキャンフィールドに対応するレチクル４６内が４分割されており、各分割エリアが１つのチップの回路パターンに対応する。
図１９に示すように、レチクル４６は、メインパターン領域Ｄと周辺回路領域Ｅとを含む。メインパターン領域Ｄは、メモリセル部やピクセル部などの主要部Ｍｗのパターンが配置される主要領域である。周辺回路領域Ｅは、主要部Ｍｗに付随する周辺回路等のパターンが配置される領域である。メインパターン領域Ｄと周辺回路領域Ｅとの配置関係は、実施形態１における高解像度領域Ａと低解像度領域Ｂとの配置関係と同様であってよい。
実施形態３の場合、メインパターン領域Ｄに対応するウエハＷＦ上の主要部Ｍｗの領域と、周辺回路領域Ｅに対応するウエハＷＦ上の周辺回路部Ｐｗの領域とは、ウエハＷＦの面内において段差（高低差）がある。図１９では、主要部Ｍｗが周辺回路部Ｐｗよりも高い構成が例示されているが、この例に限らず、図２０に示すように、主要部Ｍｗが周辺回路部Ｐｗよりも低い構成となる場合もあり得る。なお、メインパターン領域Ｄは単に「領域Ｄ」と記載される場合があり、周辺回路領域Ｅは単に「領域Ｅ」と記載される場合がある。ウエハＷＦにおける主要部Ｍｗの領域は本開示における「第１高さ領域」の一例である。周辺回路部Ｐｗの領域は本開示における「第２高さ領域」の一例である。
図２１は、実施形態３に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。図２１に関して、図１１と異なる点を説明する。図２１の上段には図１９で説明したレチクルパターンとウエハＷＦの断面図が示されている。図２１の中段に示す枠内には、１スキャン内のＹ方向位置と最適波長λｂとの関係を示すグラフＧ１１と、１スキャン内のＹ方向位置と最適スペクトル線幅Δλｂとの関係を示すグラフＧ１２とが示されている。
図２１の下段に示す枠内には、１スキャン内のＹ方向位置に対応するスキャン露光パルス毎の目標波長λｔを示すグラフＧ１３と、スキャン露光パルス毎の目標スペクトル線幅Δλｔを示すグラフＧ１４とが示されている。
図２１に示す例では、露光制御部４０はリソグラフィ制御部１１０によって作成されるファイルＣ３のデータを読み込んで、メインパターン領域Ｄと周辺回路領域Ｅのそれぞれの領域に対する最適な波長λｂと最適なスペクトル線幅Δλｂの値を使用して、これらの値をそのままレーザ制御部２０に目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔとして送信した場合の例を示している。
５．２ 動作
実施形態３に係るリソグラフィシステムの露光制御部４０は、ウエハＷＦにおける主要部Ｍｗと周辺回路部Ｐｗとの段差に応じて、パルスレーザ光の中心波長を変更する。
露光制御部４０は、ウエハＷＦの段差に応じて、必要な焦点深度と、焦点の位置と、必要な解像力等から、スキャン方向と直交する方向の帯状の領域に最適な波長λｂと最適なスペクトル線幅Δλｂとを計算する。露光制御部４０は、最適波長λｂと最適スペクトル線幅Δλｂとから各スキャンフィールドのパルス毎の目標波長λｔと目標スペクトル線幅Δλｔとを計算する。
露光制御部４０は、ステップアンドスキャンの方式で各パルスのレーザ光の制御パラメータ値（目標波長λｔ，目標スペクトル線幅Δλｔ，目標パルスエネルギＥｔ）をレーザ制御部２０に送信する。
レーザ制御部２０は、パルス毎に制御パラメータの目標値となるようにレーザ装置１２を制御し、発光トリガ信号Ｔｒに従ってパルスレーザ光を出力させる。
露光制御部４０は、発光トリガ信号Ｔｒを送信しながらレチクルステージ４８とウエハステージ５４を制御してレチクル４６の像をウエハＷＦ上にスキャン露光する。
５．３ リソグラフィ制御部の処理内容の例
図２２は、実施形態３のリソグラフィ制御部１１０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図２２に示すフローチャートについて、図１２と異なる点を説明する。図２２に示すフローチャートは、図１２におけるステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１５及びＳ１７に代えて、ステップＳ１２ｃ、Ｓ１４ｃ、Ｓ１５ｃ及びＳ１７ｃを含む。
ステップＳ１２ｃにおいて、リソグラフィ制御部１１０はメインパターン領域Ｄのレチクルパターンについてのパターン情報と結像位置Ｆ（Ｄ）の入力を受け付ける。結像位置Ｆ（Ｄ）は、ウエハＷＦ上における主要部Ｍｗの高さ位置（Ｚ位置）に応じて決定される（図１９及び図２０参照）。
ステップＳ１３において、リソグラフィ制御部１１０はメインパターン領域Ｄに対する最適なレーザ光の制御パラメータを計算する。
そして、ステップＳ１４ｃにおいて、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１３の計算により算出された制御パラメータをファイルＣ３に書き込む。
ステップＳ１５ｃにおいて、リソグラフィ制御部１１０は周辺回路領域Ｅのレチクルパターンについてのパターン情報と結像位置Ｆ（Ｅ）の入力を受け付ける。結像位置Ｆ（Ｅ）は、ウエハＷＦ上における周辺回路部Ｐｗの高さ位置（Ｚ位置）に応じて決定される（図１９及び図２０参照）。
ステップＳ１６において、リソグラフィ制御部１１０は周辺回路領域Ｅに対する最適なレーザ光の制御パラメータを計算する。
ステップＳ１７ｃにおいて、リソグラフィ制御部１１０はステップＳ１６の計算により算出された制御パラメータをファイルＣ３に書き込む。
ステップＳ１７ｃの後、リソグラフィ制御部１１０は図２２のフローチャートを終了する。
図２３は、ファイルＣ３に保存されるテーブルのデータ構造を示す概念図である。ファイルＣ３には、レチクル４６の領域別に、結像位置、最適波長λｂ、最適スペクトル線幅Δλｂ、及び最適パルスエネルギＥｂのパラメータのデータが書き込まれる。
５．４ 露光制御部の処理内容の例
図２４は、実施形態３の露光制御部４０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図２４に示すフローチャートについて、図１４と異なる点を説明する。図２４に示すフローチャートは、図１４におけるステップＳ２１及びＳ２２に代えて、ステップＳ２１ｃ及びＳ２２ｃを含む。
ステップＳ２１ｃにおいて、露光制御部４０はリソグラフィ制御部１１０に保存されているファイルＣ３のデータを読み込む。
ステップＳ２２ｃにおいて、露光制御部４０はファイルＣ３のデータと、スキャンフィールド内の領域Ｄ及び領域Ｅの場所とに基づいて、各スキャンフィールド内の各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を求める。以降のステップは図１４のフローチャートと同様である。
５．５ 作用・効果
実施形態３に係るリソグラフィシステムによれば、メモリ系やＣＭＯＳイメージセンサなどの電子デバイスを製造する場合においても、メインパターン領域Ｄと周辺回路領域Ｅとをスキャン方向との直交方向に帯状に配置することによって、メインパターン領域Ｄと周辺回路領域Ｅのそれぞれの領域に対して最適なレーザ光の制御パラメータでスキャン露光することが可能となる。
その結果、製造される半導体素子の性能や歩留まりが改善する。
５．６ その他
実施形態３では、リソグラフィ制御部１１０と露光制御部４０の機能を分けた場合の例で説明したが、この例に限定されることなく、リソグラフィ制御部１１０の機能を露光制御部４０が含んでいてもよい。
図２２のような計算フローは、計算プログラムを搭載したコンピュータで予め計算して、図２３のようなファイルＣ３を、リソグラフィ制御部１１０又は露光制御部４０の記憶装置に保存しておいてもよい。
さらに、実施形態３では、ファイルＣ３の作成を光学シミュレーション計算によってそれぞれの領域Ｄ及びＥの最適波長λｂと最適スペクトル幅Δλｂと最適パルスエネルギＥｂを求めているが、この例に限定されることない。例えば、レーザ光の制御パラメータを振りながら、テスト露光試験を行い、その結果をもとに各領域それぞれに対して最適なレーザ光の制御パラメータをファイルＣ３に保存してもよい。
６．実施形態４
６．１ 構成
実施形態４に係るリソグラフィシステムの構成は、実施形態１と同様であってよい。
６．２ 動作
図２５は、実施形態４に係るリソグラフィシステムにおける帯状のレチクルパターンと目標レーザ光の制御パラメータ値のトレンドの例を示す。図２５の例について、図２１と異なる点を説明する。図２５では、図２１のグラフＧ１３及びＧ１４に代えて、グラフＧ１５及びＧ１６となっている。
グラフＧ１５は、図２１のグラフＧ１３と比較して、目標スペクトル線幅Δλｔの値を切り替えるタイミングが、メインパターン領域ＤのＹ軸方向マイナス側境界位置よりもさらにマイナス側（手前側）にスキャンビームＳＢのＹ方向幅（Ｂｙ幅）分だけ早いタイミングとなるように、変更されている。これは、領域ＤのＹ軸方向マイナス側境界位置からＹ軸方向マイナス側にＢｙ幅の帯状領域だけ領域Ｄの境界領域を拡大した仮想的な拡大領域Ｄｅに対して目標波長λｔ（Ｄ）と目標スペクトル線幅Δλｔ（Ｄ）とを設定することを意味している。
図２５に示すように、領域Ｄから拡大領域Ｄｅに変更することに伴い、領域Ｅは逆にＹ軸方向プラス側境界位置がＢｙ幅だけＹ軸方向マイナス側に移動して領域が縮小され、仮想的な縮小領域Ｅｒに変更される。そして、縮小領域Ｅｒに対して目標波長λｔ（Ｅ）と目標スペクトル線幅Δλｔ（Ｅ）とが設定される。
図２５の最下段に示す枠内には、１スキャン内のＹ方向位置に対応するスキャン露光パルス毎の移動積算スペクトル波長λｍｖを示すグラフＧ１７と、スキャン露光パルス毎の移動積算スペクトル線幅Δλｍｖを示すグラフＧ１８とが示されている。
グラフＧ１５に示すように目標波長λｔを設定することにより、グラフＧ１７に示すように、メインパターン領域Ｄの範囲において移動積算スペクトル波長λｍｖが目標スペクトル線幅Δλｔ＝Δλｂに近づき一定となる。
グラフＧ１６に示すように目標スペクトル線幅を設定することにより、グラフＧ１８に示すように、メインパターン領域Ｄの範囲において移動積算スペクトル線幅Δλｍｖが一定となる。
図２６は、実施形態４の露光制御部４０が実施する処理の例を示すフローチャートである。図２６に示すフローチャートについて、図２４と異なる点を説明する。図２６に示すフローチャートは、ステップＳ２１ｃの前にステップＳ２０ｄが追加され、図２４のステップＳ２２ｃに代えて、ステップＳ２２ｄを含む。
ステップＳ２０ｄにおいて、露光制御部４０は帯状の領域Ｄの範囲をＹ軸方向マイナス側にスキャンビームＳＢのビーム幅（Ｂｙ幅）だけ拡げるように領域ＤのＹ軸方向マイナス側境界位置を移動させて拡大領域Ｄｅに変更する。領域Ｄから拡大領域Ｄｅに変更することに伴い、帯状の領域ＥのＹ軸方向プラス側境界位置はＢｙ幅の分だけＹ軸方向マイナス側に移動し、領域Ｂの範囲は縮小されて縮小領域Ｅｒに変更される。
ステップＳ２２ｄにおいて、露光制御部４０はファイルＣ３のデータと、スキャンフィールド内の拡大領域Ｄｅ及び縮小領域Ｅｒの場所とに基づいて、各スキャンフィールド内の各パルスのレーザ光の制御パラメータの目標値（λｔ，Δλｔ，Ｅｔ）を計算する。以降のステップは図２４のフローチャートと同様である。
６．３ 作用・効果
スキャンフィールドＳＦに露光されるパルスレーザ光のスペクトル波形は、露光パルス数ＮＳＬの移動積算値となる。実施形態４によれば、少なくともメインパターン領域Ｄに照射されるレーザ光は最適なレーザ制御パラメータ（λｂ，Δλｂ）で露光できる。
実施形態４にて説明したように、本開示の技術は、スキャン露光の際にウエハ上に段差があるメモリ系やＣＭＯＳイメージセンサなどの電子デバイスを製造する場合においても、適用できる。実施形態４によれば、製造される半導体素子の性能や歩留まりが改善する。
７．固体レーザ装置を発振器として用いるエキシマレーザ装置の例
７．１ 構成
図１０で説明したレーザ装置１２は、発振器２２として狭帯域化ガスレーザ装置を用いる構成を例示したが、レーザ装置の構成は図１０の例に限定されない。
図２７は、レーザ装置の他の構成例を示す。図１０に示すレーザ装置１２に代えて、図２７に示すレーザ装置２１２を用いてもよい。図２７に示す構成について、図１０と共通又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図２７に示すレーザ装置２１２は、固体レーザ装置を発振器として用いるエキシマレーザ装置であって、固体レーザシステム２２２と、エキシマ増幅器２２４と、レーザ制御部２２０とを含む。
固体レーザシステム２２２は、半導体レーザシステム２３０と、チタンサファイヤ増幅器２３２と、ポンピング用パルスレーザ２３４と、波長変換システム２３６と、固体レーザ制御部２３８とを含む。
半導体レーザシステム２３０は、波長約７７３．６ｎｍのＣＷレーザ光を出力する分布帰還型（Distributed Feedback：ＤＦＢ）の半導体レーザと、ＣＷレーザ光をパルス化する半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier：ＳＯＡ）とを含む。半導体レーザシステム２３０の構成例については図２８を用いて後述する。
チタンサファイヤ増幅器２３２は、チタンサファイヤ結晶を含む。チタンサファイヤ結晶は、半導体レーザシステム２３０のＳＯＡでパルス増幅されたパルスレーザ光の光路上に配置される。ポンピング用パルスレーザ２３４は、ＹＬＦレーザの第２高調波光を出力するレーザ装置であってもよい。ＹＬＦ（イットリウムリチウムフルオライド）は、化学式ＬｉＹＦ４で表される固体レーザ結晶である。
波長変換システム２３６は、複数の非線形光学結晶を含み、入射したパルスレーザ光を波長変換して４倍高調波のパルスレーザ光を出力する。波長変換システム２３６は、例えば、ＬＢＯ結晶と、ＫＢＢＦ結晶とを含む。ＬＢＯ結晶は化学式ＬｉＢ３Ｏ５で表される非線形光学結晶である。ＫＢＢＦ結晶は、化学式ＫＢｅ２ＢＯ３Ｆ２で表される非線形光学結晶である。各結晶は、図示しない回転ステージ上に配置され、結晶への入射角度を変更できるように構成される。
固体レーザ制御部２３８は、レーザ制御部２２０からの指令に従い、半導体レーザシステム２３０、ポンピング用パルスレーザ２３４及び波長変換システム２３６を制御する。
エキシマ増幅器２２４は、チャンバ１６０と、ＰＰＭ１６４と、充電器１６６と、凸面ミラー２４１と、凹面ミラー２４２とを含む。チャンバ１６０は、ウインドウ１７１，１７２と、１対の電極１７３，１７４と、電気絶縁部材１７５とを含む。チャンバ１６０にはＡｒＦレーザガスが導入される。ＰＰＭ１６４は、スイッチ１６５と充電コンデンサとを含む。
エキシマ増幅器２２４は、一対の電極１７３、１７４の間の放電空間に、波長１９３．４ｎｍのシード光を３回通して増幅を行う構成である。ここで、波長１９３．４ｎｍのシード光は固体レーザシステム２２２から出力されるパルスレーザ光である。
凸面ミラー２４１と凹面ミラー２４２は、チャンバ１６０の外側における固体レーザシステム２２２から出力されたパルスレーザ光が３パスしてビーム拡大するように配置される。
エキシマ増幅器２２４に入射した波長約１９３．４ｎｍのシード光は、凸面ミラー２４１及び凹面ミラー２４２で反射することにより、一対の放電電極４１２、４１３の間の放電空間を３回通過する。これにより、シード光のビームが拡大されて増幅される。
７．２ 動作
レーザ制御部２２０は、露光制御部４０から目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ、及び目標パルスエネルギＥｔを受信すると、これらの目標値となるような半導体レーザシステム２３０からのパルスレーザ光の目標波長λ１ｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｃｈｔを、例えばテーブルデータ又は近似式から計算する。
レーザ制御部２２０は、目標波長λ１ｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｃｈｔとを固体レーザ制御部２３８に送信し、エキシマ増幅器２２４から出力されるパルスレーザ光が目標パルスエネルギＥｔとなるように充電器１６６に充電電圧を設定する。
固体レーザ制御部２３８は、半導体レーザシステム２３０からの出射パルスレーザ光が目標波長λ１ｃｔと目標スペクトル線幅Δλ１ｃｈｔに近づくように、半導体レーザシステム２３０を制御する。固体レーザ制御部２３８が実施する制御の方式については図２８～図３１を用いて後述する。
また、固体レーザ制御部２３８は、波長変換システム２３６のＬＢＯ結晶とＫＢＢＦ結晶との波長変換効率が最大となるような入射角度となるように、図示しない２つの回転ステージを制御する。
露光制御部４０からレーザ制御部２２０に発光トリガ信号Ｔｒが送信されると、この発光トリガ信号Ｔｒに同期して、半導体レーザシステム２３０と、ポンピング用パルスレーザ２３４と、エキシマ増幅器２２４のＰＰＭ１６４のスイッチ１６５にトリガ信号が入力される。その結果、半導体レーザシステム２３０のＳＯＡにパルス電流が入力され、ＳＯＡからパルス増幅されたパルスレーザ光が出力される。
半導体レーザシステム２３０からパルスレーザ光が出力され、チタンサファイヤ増幅器２３２においてさらにパルス増幅される。このパルスレーザ光は、波長変換システム２３６に入射する。その結果、波長変換システム２３６から目標波長λｔのパルスレーザ光が出力される。
レーザ制御部２２０は、露光制御部４０２から発光トリガ信号Ｔｒを受信すると、固体レーザシステム２２２から出力されたパルスレーザ光がエキシマ増幅器２２４のチャンバ１６０の放電空間に入射した時に放電するように、半導体レーザシステム２３０の後述するＳＯＡ２６０と、ＰＰＭ１６４のスイッチ１６５と、ポンピング用パルスレーザ２３４と、にそれぞれトリガ信号を送信する。
その結果、固体レーザシステム２２２から出力されたパルスレーザ光はエキシマ増幅器２２４で３パス増幅される。エキシマ増幅器２２４により増幅されたパルスレーザ光は、モニタモジュール３０のビームスプリッタ１８１によってサンプルされ、光センサ１８４を用いてパルスエネルギＥが計測され、スペクトル検出器１８３を用いて波長λとスペクトル線幅Δλが計測される。
レーザ制御部２２０は、モニタモジュール３０を用いて計測されたパルスエネルギＥ、波長λ及びスペクトル線幅Δλを基に、パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差と、波長λと目標波長λｔとの差と、スペクトル線幅Δλと目標スペクトル線幅Δλｔとの差と、がそれぞれ０に近づくように、充電器１６６の充電電圧と、半導体レーザシステム２３０から出力されるパルスレーザ光の波長λ１ｃｔと、スペクトル線幅Δλ１ｃｈと、をそれぞれ補正制御してもよい。
７．３ 半導体レーザシステムの説明
７．３．１ 構成
図２８は、半導体レーザシステム２３０の構成例を示す。半導体レーザシステム２３０は、シングル縦モードの分布帰還型の半導体レーザ２５０と、半導体光増幅器（ＳＯＡ）２６０と、関数発生器（Function Generator：ＦＧ）２６１と、ビームスプリッタ２６４と、スペクトルモニタ２６６と、半導体レーザ制御部２６８とを含む。分布帰還型半導体レーザを「ＤＦＢレーザ」という。
ＤＦＢレーザ２５０は、波長約７７３．６ｎｍのＣＷ（Continuous Wave）レーザ光を出力する。ＤＦＢレーザは、電流制御及び／又は温度制御により、発振波長を変更することができる。
ＤＦＢレーザ２５０は、半導体レーザ素子２５１と、ペルチェ素子２５２と、温度センサ２５３と、温度制御部２５４と、電流制御部２５６と、関数発生器２５７とを含む。半導体レーザ素子２５１は、第１のクラッド層２７１、活性層２７２及び第２のクラッド層２７３を含み、活性層２７２と第２のクラッド層２７３の境界にグレーティング２７４を含む。
７．３．２ 動作
ＤＦＢレーザ２５０の発振中心波長は、半導体レーザ素子２５１の設定温度Ｔ及び／又は電流値Ａを変化させることによって波長を変更できる。
高速でＤＦＢレーザ２５０の発振波長をチャーピングさせて、スペクトル線幅を制御する場合は、半導体レーザ素子２５１に流れる電流の電流値Ａを高速に変化させることによってスペクトル線幅を制御可能である。
すなわち、半導体レーザ制御部２６８から関数発生器２５７に、電流制御パラメータとして、ＤＣ成分値Ａ１ｄｃと、ＡＣ成分の変動幅Ａ１ａｃと、ＡＣ成分の周期Ａ１Ｔとの各パラメータの値を送信することによって、半導体レーザシステム２３０から出力されるパルスレーザ光の中心波長λ１ｃｈｃとスペクトル線幅Δλ１ｃｈを高速に制御することが可能となる。
スペクトルモニタ２６６は、例えば、分光器又はヘテロダイン干渉計を用いて波長を計測してもよい。
関数発生器２５７は、半導体レーザ制御部２６８から指定された電流制御パラメータに応じた波形の電気信号を電流制御部２５６に出力する。電流制御部２５６は関数発生器２５７からの電気信号に応じた電流を半導体レーザ素子２５１に流すように電流制御を行う。なお、関数発生器２５７は、半導体レーザ２５０の外部に設けられてもよい。例えば、関数発生器２５７は、半導体レーザ制御部２６８に含まれてもよい。
図２９は、チャーピングによって実現されるスペクトル線幅の概念図である。スペクトル線幅Δλ１ｃｈは、チャーピングによって生成される最大波長と最小波長との差として計測される。
図３０は、半導体レーザに流れる電流とチャーピングによる波長変化とスペクトル波形と光強度との関係を示す模式図である。図３０の下段左部に表示したグラフＧＡは、半導体レーザ素子２５１に流れる電流の電流値Ａの変化を示すグラフである。図３０の下段中央部に表示したグラフＧＢは、グラフＧＡの電流によって発生するチャーピングを示すグラフである。図３０の上段に表示したグラフＧＣは、グラフＧＢのチャーピングによって得られるスペクトル波形の模式図である。図３０の下段右部に表示したグラフＧＤは、グラフＧＡの電流によって半導体レーザシステム２３０から出力されるレーザ光の光強度の変化を示すグラフである。
半導体レーザシステム２３０の電流制御パラメータは、グラフＧＡに示すように、次の値を含む。
Ａ１ｄｃ：半導体レーザ素子に流れる電流のＤＣ成分値
Ａ１ａｃ：半導体レーザ素子に流れる電流のＡＣ成分の変動幅（電流の極大値と極小値との差）
Ａ１Ｔ：半導体レーザ素子に流れる電流のＡＣ成分の周期
図３０に示す例では、電流制御パラメータのＡＣ成分の例として、三角波の例が示されており、三角波の電流の変動によって、半導体レーザ２５０から出力されるＣＷレーザ光の光強度の変動が少ない場合の例を示す。
ここで、ＳＯＡ２６０の増幅パルスの時間幅ＤＴＷとＡＣ成分の周期Ａ１Ｔとの関係は次の式（１）を満足するのが好ましい。
ＤＴＷ ＝ ｎ・Ａ１Ｔ （１）
ｎは１以上の整数である。
この式（１）の関係を満足させることによって、ＳＯＡ２６０で、どのようなタイミングでパルス増幅を行っても、増幅されたパルスレーザ光のスペクトル波形の変化を抑制できる。
また、式（１）を満足しなくても、ＳＯＡ２６０でのパルス幅の範囲は、例えば１０ｎｓ～５０ｎｓである。半導体レーザ素子２５１に流れる電流のＡＣ成分の周期Ａ１Ｔは、ＳＯＡ２６０のパルス幅（増幅パルスの時間幅ＤＴＷ）よりも十分短い周期である。例えば、この周期Ａ１ＴはＳＯＡ２６０でのパルス幅に対して、１／１０００以上１／１０以下、であることが好ましい。さらに好ましくは１／１０００以上１／１００以下であってもよい。
また、ＳＯＡ２６０の立ち上がり時間は、例えば２ｎｓ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１ｎｓ以下である。ここでいう立ち上がり時間とは、図３１に示すように、パルス電流の波形における振幅が、最大振幅の１０％から９０％まで増加するのに要する時間Ｒｔをいう。
７．３．３ その他
図３０に示した例では、電流のＡＣ成分の波形の例として三角波を示したが、この例に限定されることなく、例えば、一定周期で変化する波形であればよい。三角波以外の他の例として、ＡＣ成分の波形は、正弦波や矩形波などであってもよい。このＡＣ成分の波形を制御することによって、様々な目標のスペクトル波形を生成することができる。
７．４ 作用・効果
固体レーザシステム２２２を発振器として用いるレーザ装置２１２は、エキシマレーザを発振器として用いる場合と比較して、以下のような利点がある。
［１］固体レーザシステム２２２は、ＤＦＢレーザ２５０の電流値Ａを制御することによって、波長λとスペクトル線幅Δλを高速かつ高精度に制御できる。すなわち、レーザ装置２１２は、目標波長λｔとスペクトル線幅Δλｔのデータを受信すれば、直ちに、ＤＦＢレーザ２５０の電流値Ａを制御して、高速に発振波長とスペクトル線幅を制御できるので、高速でかつ高精度に、レーザ装置２１２から出力されるパルスレーザ光の波長λとスペクトル線幅Δλを毎パルス変更制御できる。
［２］さらに、ＤＦＢレーザ２５０の電流値を制御してチャーピングさせることによって、通常のスペクトル波形と異なる様々な関数のスペクトル波形を生成することができる。
［３］このため、レーザ制御パラメータとしてスペクトル波形の移動積算値のスペクトル波形から求めた移動積算スペクトルの波長λｍｖ又は線幅Δλｍｖを制御する場合には、ＤＦＢレーザ２５０を含む固体レーザシステム２２２を用いた発振器とエキシマ増幅器２２４とを備えたレーザ装置が好ましい。
７．５ その他
固体レーザ装置の実施形態として、図２７から図３１に示した例に限定されることなく、例えば、波長約１５４７．２ｎｍのＤＦＢレーザとＳＯＡとを含む固体レーザシステムであって、波長変換システムは８倍高調波の１９３．４ｎｍ光を出力するレーザ装置であってもよい。また、その他の固体レーザ装置であって、ＣＷ発振のＤＦＢレーザとＳＯＡとを含み、波長はＤＦＢレーザに流す電流の電流値を制御し、ＳＯＡにパルス電流を流すことによってパルス増幅するシステムがあればよい。
図２７の例では、エキシマ増幅器としてマルチパス増幅器の例を示したが、この実施形態に限定されることなく、例えば、ファブリペロ共振器又はリング共振器などの光共振器を備えた増幅器であってもよい。
８．各種の制御部のハードウェア構成について
レーザ制御部２０、露光制御部４０、リソグラフィ制御部１１０、固体レーザ制御部２３８、半導体レーザ制御部２６８及びその他の各制御部として機能する制御装置は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。プログラマブルコントローラはコンピュータの概念に含まれる。コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを含んで構成され得る。コンピュータに含まれるＣＰＵはプロセッサの一例である。
また、制御装置の処理機能の一部又は全部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
また、複数の制御装置の機能を１台の制御装置で実現することも可能である。さらに本開示において、制御装置は、ローカルエリアネットワークやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムユニットは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
９．電子デバイスの製造方法
図３２は、露光装置１４の構成例を概略的に示す。露光装置１４は、照明光学系４４と、投影光学系５０とを含む。照明光学系４４は、レーザ装置１２から入射したレーザ光によって、図示しないレチクルステージ４８上に配置されたレチクル４６のレチクルパターンを照明する。投影光学系５０は、レチクル４６を透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピースに結像させる。ワークピースはレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板であってよい。ワークピーステーブルＷＴは、ウエハステージ５４であってよい。
露光装置１４は、レチクルステージ４８とワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したレーザ光をワークピース上に露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにレチクルパターンを転写後、複数の工程を経ることで半導体デバイスを製造することができる。半導体デバイスは本開示における「電子デバイス」の一例である。
図３２におけるレーザ装置１２は、図２７で説明した固体レーザシステム２２２を含むレーザ装置２１２などであってもよい。
１０．その他
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」、「有する」、「備える」、「具備する」などの用語は、「記載されたもの以外の構成要素の存在を除外しない」と解釈されるべきである。また、修飾語「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (18)

  1. レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光を前記レチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記制御部は、前記第１領域に応じた前記パルスレーザ光の第１目標波長と第１目標スペクトル線幅と第１目標パルスエネルギとを設定して、前記第１領域に対して第１パルスレーザ光を照射するように前記レーザ装置を制御し、
    前記第２領域に応じた前記パルスレーザ光の第２目標波長と第２目標スペクトル線幅と第２目標パルスエネルギとを設定して、前記第２領域に対して第２パルスレーザ光を照射するように前記レーザ装置を制御する、
    露光システム。
  2. レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光を前記レチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記制御部は、
    前記半導体基板のスキャンフィールドに露光される前記パルスレーザ光の移動積算スペクトル波長及び移動積算スペクトル線幅の少なくとも一方に基づいて、前記レーザ装置を制御する、
    露光システム。
  3. レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光を前記レチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記スキャン方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸方向プラス側に向かって前記レチクルをスキャンする前記パルスレーザ光のスキャンビームのＹ軸方向ビーム幅をＢｙ幅とする場合に、
    前記制御部は、
    前記レチクルのレチクルパターンの情報を基に、前記第１領域のＹ軸方向マイナス側の境界を前記Ｂｙ幅に対応する距離だけＹ軸方向マイナス側に変更して前記第１領域を拡大させた拡大領域を求め、前記第１領域のＹ軸方向プラス側に隣接する前記第２領域のＹ軸方向プラス側の境界を前記Ｂｙ幅に対応する距離だけＹ軸方向マイナス側に変更して前記第２領域を縮小させた縮小領域を求め、
    前記拡大領域及び前記縮小領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、それぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御する、
    露光システム。
  4. レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光を前記レチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記半導体基板は、前記スキャン露光が行われるスキャンフィールド内において、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する位置に段差を有し、
    前記制御部は、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する前記スキャンフィールド内の第１高さ領域及び第２高さ領域の各領域を露光する前記パルスレーザ光の結像位置の情報を取得し、
    前記制御部は、前記レチクルのレチクルパターンの情報と前記結像位置の情報とを基に、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応した前記制御パラメータの値を算出する、
    露光システム。
  5. レチクルにパルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光を前記レチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域の領域毎に前記パルスレーザ光の目標波長と目標スペクトル線幅と目標パルスエネルギと定めたテーブルを保持し、
    前記テーブルに基づいて、前記第１領域及び前記第２領域の領域毎に前記パルスレーザ光の出力を制御する、
    露光システム。
  6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの前記スキャン幅方向の長さが前記レチクルの前記スキャン幅方向の長さの５０％以上である、
    露光システム。
  7. 請求項１から５のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記第１領域及び第２領域のそれぞれは、前記スキャン幅方向の領域の長さが、スキャン方向の領域の長さよりも長い帯状の領域であり、
    前記スキャン幅方向の直線上に前記第１領域と前記第２領域とが非混在である、
    露光システム。
  8. 請求項３に記載の露光システムであって、
    前記制御パラメータは、目標波長、目標スペクトル線幅、及び目標パルスエネルギのうち少なくとも１つを含む、
    露光システム。
  9. 請求項１から５のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記制御部は、前記レチクルのレチクルパターンの情報を基に、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応した前記制御パラメータの値を算出する、
    露光システム。
  10. 請求項１から４のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記スキャン露光に用いるパラメータを管理するサーバをさらに備え、
    前記サーバは、前記レチクルのレチクルパターンの情報を基に、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応した前記制御パラメータの値を算出し、
    前記算出された前記制御パラメータの値をそれぞれの前記領域と関連付けてファイルに書き込む、
    露光システム。
  11. 請求項１から５のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記第１パターンは、前記第２パターンよりも相対的に高い解像力が要求される半導体素子のパターンである、
    露光システム。
  12. 請求項１から５のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記レーザ装置は、
    発振器と、
    前記発振器から出力されたパルスレーザ光を増幅する増幅器と、
    を含むエキシマレーザ装置であり、
    前記発振器は、狭帯域化モジュールを備える、
    露光システム。
  13. 請求項１から５のいずれか１項に記載の露光システムであって、
    前記レーザ装置は、
    発振器と、
    前記発振器から出力されたパルスレーザ光を増幅する増幅器と、
    を含むエキシマレーザ装置であり、
    前記発振器は、
    分布帰還型半導体レーザを用いた固体レーザシステムである、
    露光システム。
  14. 電子デバイスの製造方法であって、
    パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記制御部は、前記第１領域に応じた前記パルスレーザ光の第１目標波長と第１目標スペクトル線幅と第１目標パルスエネルギとを設定して、前記第１領域に対して第１パルスレーザ光を照射するように前記レーザ装置を制御し、前記第２領域に応じた前記パルスレーザ光の第２目標波長と第２目標スペクトル線幅と第２目標パルスエネルギとを設定して、前記第２領域に対して第２パルスレーザ光を照射するように前記レーザ装置を制御する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む電子デバイスの製造方法。
  15. 電子デバイスの製造方法であって、
    パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記制御部は、
    半導体基板のスキャンフィールドに露光される前記パルスレーザ光の移動積算スペクトル波長及び移動積算スペクトル線幅の少なくとも一方に基づいて、前記レーザ装置を制御する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む電子デバイスの製造方法。
  16. 電子デバイスの製造方法であって、
    パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記スキャン方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸方向プラス側に向かって前記レチクルをスキャンする前記パルスレーザ光のスキャンビームのＹ軸方向ビーム幅をＢｙ幅とする場合に、
    前記制御部は、
    前記レチクルのレチクルパターンの情報を基に、前記第１領域のＹ軸方向マイナス側の境界を前記Ｂｙ幅に対応する距離だけＹ軸方向マイナス側に変更して前記第１領域を拡大させた拡大領域を求め、前記第１領域のＹ軸方向プラス側に隣接する前記第２領域のＹ軸方向プラス側の境界を前記Ｂｙ幅に対応する距離だけＹ軸方向マイナス側に変更して前記第２領域を縮小させた縮小領域を求め、
    前記拡大領域及び前記縮小領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、それぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む電子デバイスの製造方法。
  17. 電子デバイスの製造方法であって、
    パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して半導体基板をスキャン露光する露光システムであって、
    前記半導体基板は、前記スキャン露光が行われるスキャンフィールド内において、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する位置に段差を有し、
    前記制御部は、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応する前記スキャンフィールド内の第１高さ領域及び第２高さ領域の各領域を露光する前記パルスレーザ光の結像位置の情報を取得し、
    前記制御部は、前記レチクルのレチクルパターンの情報と前記結像位置の情報とを基に、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に対応した前記制御パラメータの値を算出する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む電子デバイスの製造方法。
  18. 電子デバイスの製造方法であって、
    パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
    前記パルスレーザ光をレチクルに導光する照明光学系と、
    前記レチクルを移動させるレチクルステージと、
    前記レーザ装置からの前記パルスレーザ光の出力及び前記レチクルステージによる前記レチクルの移動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記レチクルは、第１パターンが配置された第１領域と第２パターンが配置された第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、前記パルスレーザ光のスキャン方向に対して直交するスキャン幅方向に連続する領域であり、前記第１領域と前記第２領域とが前記スキャン方向に並んで配置され、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じて前記パルスレーザ光の制御パラメータの値を変えて、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれの領域に応じた前記パルスレーザ光を出力させるように前記レーザ装置を制御し、
    前記制御部は、前記第１領域及び前記第２領域の領域毎に前記パルスレーザ光の目標波長と目標スペクトル線幅と目標パルスエネルギと定めたテーブルを保持し、
    前記テーブルに基づいて、前記第１領域及び前記第２領域の領域毎に前記パルスレーザ光の出力を制御する、露光システムを用いて、電子デバイスを製造するために、前記レチクルに前記パルスレーザ光を照射して感光基板をスキャン露光することを含む電子デバイスの製造方法。
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