WO2024201774A1 - レーザ装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

レーザ装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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    • H01S3/2375Hybrid lasers

Definitions

  • This disclosure relates to a laser apparatus, an exposure apparatus, and a method for manufacturing an electronic device.
  • gas laser devices used for exposure include KrF excimer laser devices that output laser light with a wavelength of approximately 248 nm, and ArF excimer laser devices that output laser light with a wavelength of approximately 193 nm.
  • the spectral linewidth of the natural oscillation light of KrF excimer laser devices and ArF excimer laser devices is wide, at 350 to 400 pm. Therefore, if a projection lens is made of a material that transmits ultraviolet light, such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, the resolution may decrease. Therefore, it is necessary to narrow the spectral linewidth of the laser light output from the gas laser device to a level where chromatic aberration can be ignored. For this reason, a line narrowing module (LNM) containing a narrowing element (such as an etalon or grating) may be provided inside the laser resonator of the gas laser device to narrow the spectral linewidth.
  • LNM line narrowing module
  • a gas laser device in which the spectral linewidth is narrowed is called a narrow-line gas laser device.
  • a laser device includes a laser oscillator that generates a pulsed laser beam, an actuator that adjusts the laser beam parameters of the pulsed laser beam, and a laser control processor that corrects the operating parameter values of the actuator to reduce the difference between the measured value and the target value of the laser beam parameter based on a changing pattern of the pulse time interval of the pulsed laser beam that changes continuously within a burst of burst oscillation in response to a command from an exposure device, and controls the actuator.
  • An exposure apparatus is an exposure apparatus connectable to a laser apparatus including a laser oscillator that generates pulsed laser light, an actuator that adjusts the laser light parameters of the pulsed laser light, and a laser control processor that controls the actuator, and is equipped with a projection optical system that forms an image on a wafer surface using the pulsed laser light output from the laser apparatus, and an exposure control processor that acquires measured values of the laser light parameters of the pulsed laser light, and corrects the operating parameter values of the actuator based on a changing pattern of the pulse time interval of the pulsed laser light that changes continuously within a burst of burst oscillation so that the difference between the measured value and a target value is reduced, and outputs the corrected operating parameter values to the laser apparatus.
  • a method for manufacturing an electronic device includes generating pulsed laser light using a laser device including a laser oscillator that generates pulsed laser light, an actuator that adjusts laser light parameters of the pulsed laser light, and a laser control processor that corrects operating parameter values of the actuator so as to reduce differences between measured values and target values of the laser light parameters based on a changing pattern of the pulse time interval of the pulsed laser light that changes continuously within a burst of burst oscillation at the command of the exposure device, and controls the actuator, outputting the pulsed laser light to an exposure device, and exposing the pulsed laser light onto a photosensitive substrate in the exposure device to manufacture an electronic device.
  • a method for manufacturing an electronic device includes generating pulsed laser light by a laser device including a laser oscillator that generates pulsed laser light, an actuator that adjusts laser light parameters of the pulsed laser light, and a laser control processor that controls the actuator, outputting the pulsed laser light to an exposure device including a projection optical system that forms an image on a wafer surface using the pulsed laser light output from the laser device, and an exposure control processor that obtains measured values of the laser light parameters, corrects the operating parameter values of the actuator based on a changing pattern of the pulse time interval of the pulsed laser light that changes continuously within a burst of burst oscillation so that the difference between the measured value and a target value is small, and outputs the corrected operating parameter values to the laser device, and exposing the pulsed laser light onto a photosensitive substrate in the exposure device to manufacture an electronic device.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure system in a comparative example.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a laser device according to a comparative example.
  • FIG. 3 shows an example of a semiconductor wafer being exposed by an exposure system.
  • FIG. 4 shows an example of a trigger signal sent to the power supply.
  • FIG. 5, together with FIGS. 6 and 7, shows how the position of the scan field changes relative to the position of the pulsed laser beam.
  • FIG. 6, together with FIGS. 5 and 7, shows how the position of the scan field changes with respect to the position of the pulsed laser beam.
  • FIG. 5 and 6 shows how the position of the scan field changes with respect to the position of the pulsed laser beam.
  • FIG. 8 illustrates a procedure for sequentially exposing multiple scan fields.
  • FIG. 9 is a graph showing the change in workpiece table speed and repetition rate when exposing a scan field in a comparative example.
  • FIG. 10 is a graph showing the change in workpiece table speed and repetition rate during exposure during acceleration.
  • FIG. 11 is a graph showing changes in the measured values of the repetition rate and the laser light parameters in the comparative example.
  • FIG. 12 is a graph showing the continuously changing repetition rate and the changes in the measured values of the laser light parameters.
  • FIG. 13 is a graph of the measured values of the laser light parameters in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the configuration of the laser device according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart of laser control in the first embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a first example of a process for acquiring time series data of pulse time intervals.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a second example of the process for acquiring time series data of pulse time intervals.
  • FIG. 18 shows an example of time series data of pulse time intervals.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of a process for obtaining target values of laser light parameters.
  • FIG. 20 shows an example of target values of the laser light parameters.
  • FIG. 21 is a flowchart showing a first example of a process for acquiring a data set of correction parameter values.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a first example of a process for acquiring time series data of pulse time intervals.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a second example of the process for acquiring time series data of pulse time intervals.
  • FIG. 18 shows an example of time series data of pulse time
  • FIG. 22 is a flowchart showing a second example of a process for acquiring a data set of correction parameter values.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of a process for updating the correction parameter value while performing one burst oscillation.
  • FIG. 24 is a flow chart illustrating an example process for calculating corrected motion parameter values.
  • FIG. 25 shows an example of a parameter table.
  • FIG. 26 is a flowchart showing an example of a process for calculating an operation parameter value corresponding to a target value.
  • FIG. 27 is a graph illustrating a method for calculating an operational parameter value from a relationship between the operational parameter value and the laser light parameter value.
  • FIG. 28 is a flow chart illustrating an example process for calculating correction parameter values for a next burst.
  • FIG. 29 is a flowchart illustrating an example of a process for calculating the control gradient.
  • FIG. 30 is a graph illustrating how a control gradient is calculated from the relationship between the operating parameter value and the laser light parameter value.
  • FIG. 31 is a flowchart of laser control in the first modified example of the first embodiment.
  • FIG. 32 is a flowchart showing an example of a process for performing one burst oscillation.
  • FIG. 33 is a flowchart illustrating an example of a process for acquiring a data set of correction parameter values in the second modified example of the first embodiment.
  • FIG. 34 is a flowchart showing an example of a process of acquiring the relationship between the operation parameter value and the laser light parameter value in the second modified example of the first embodiment.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating an example of a process for calculating the control gradient.
  • FIG. 30 is a graph illustrating how a control gradient is calculated from the relationship between the operating parameter value and the laser light parameter value.
  • FIG. 43 is a flow chart illustrating an example process for calculating corrected motion parameter values.
  • FIG. 44 is a graph illustrating a method for calculating an operational parameter value from a relationship between the operational parameter value and the laser light parameter value.
  • FIG. 45 is a graph illustrating a method for calculating an operational parameter value from a relationship between the operational parameter value and the laser light parameter value.
  • FIG. 46 is a graph illustrating a method for calculating an operational parameter value from a relationship between the operational parameter value and the laser light parameter value.
  • FIG. 47 is a flow chart illustrating an example process for calculating correction parameter values for a next burst.
  • FIG. 48 is a schematic diagram showing the configuration of a laser device according to the third embodiment.
  • FIG. 49 is a flowchart of laser control in the third embodiment.
  • FIG. 50 is a flowchart showing an example of a process for updating the correction parameter value while performing one burst oscillation.
  • FIG. 51 is a flowchart illustrating an example of a process for calculating a corrected set voltage value and a corrected set value.
  • FIG. 52 is a flow chart illustrating an example process for calculating correction parameter values for a next burst.
  • FIG. 53 is a flowchart of laser control in a modified example of the third embodiment.
  • FIG. 54 is a flowchart showing an example of a process for performing one burst oscillation.
  • FIG. 55 is a schematic diagram showing the configuration of a laser device according to the fourth embodiment.
  • Other elements including solid-state laser 9.1 Configuration 9.1.1 Laser oscillator 18 9.1.2 Laser Amplifier PA 9.2 Operation 10.
  • Exposure apparatus 100a corrects operation parameter value A 10.1 Configuration 10.2 Operation 10.3 Function 11.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure system in a comparative example.
  • the comparative example of the present disclosure is a form that the applicant recognizes as being known only by the applicant, and is not a publicly known example that the applicant acknowledges.
  • the exposure system includes a laser device 1 and an exposure device 100.
  • the laser device 1 includes a laser control processor 30.
  • the laser control processor 30 is a processing device that includes a memory 31 in which a control program is stored, and a CPU (central processing unit) 32 that executes the control program.
  • the laser control processor 30 is specially configured or programmed to execute various processes included in the present disclosure.
  • the laser device 1 is configured to output a pulsed laser beam toward the exposure device 100.
  • the exposure apparatus 100 includes an illumination optical system 101, a projection optical system 102, and an exposure control processor 110.
  • the illumination optical system 101 illuminates a reticle pattern of a reticle (not shown) placed on a reticle stage RT with pulsed laser light incident from the laser device 1.
  • the projection optical system 102 reduces and projects the pulsed laser light that has passed through the reticle, forming an image on a workpiece (not shown) placed on a workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer coated with a resist film.
  • the exposure control processor 110 is a processing device that includes a memory 111 in which a control program is stored, and a CPU 112 that executes the control program.
  • the exposure control processor 110 is specially configured or programmed to execute the various processes included in this disclosure.
  • the exposure control processor 110 manages the control of the exposure apparatus 100, and transmits and receives various data and signals to and from the laser control processor 30.
  • Fig. 2 shows a schematic configuration of the laser apparatus 1 according to the comparative example.
  • the laser apparatus 1 includes a laser oscillator 17, a power supply 12, a laser light parameter measuring instrument 16, a shutter 19, and a laser control processor 30.
  • the laser apparatus 1 can be connected to an exposure apparatus 100.
  • Fig. 2 shows a Z-axis, a V-axis, and an H-axis that are perpendicular to each other.
  • a pulsed laser beam is output from the laser oscillator 17 in the Z direction.
  • the laser oscillator 17 includes a laser chamber 10, a discharge electrode 11a, a line narrowing module 14, and a spectrum adjuster 15a.
  • the line narrowing module 14 and the spectrum adjuster 15a form a laser resonator.
  • the laser chamber 10 is disposed in the optical path of the laser resonator. Windows 10a and 10b are provided at both ends of the laser chamber 10.
  • Discharge electrode 11a and a discharge electrode (not shown) that forms a pair with it are disposed inside the laser chamber 10.
  • the discharge electrode (not shown) is positioned so as to overlap with the discharge electrode 11a in the direction of the V axis perpendicular to the paper surface.
  • the laser chamber 10 is filled with a laser gas that includes, for example, argon gas or krypton gas as a rare gas, fluorine gas as a halogen gas, and neon gas as a buffer gas.
  • the power source 12 includes a switch 13 and is connected to the discharge electrode 11a and a charger (not shown).
  • the power source 12 is an example of an actuator in this disclosure.
  • the line-narrowing module 14 includes multiple prisms 14a and 14b and a grating 14c.
  • the prisms 14a and 14b are arranged in this order in the optical path of the light emitted from the window 10a.
  • the surfaces of the prisms 14a and 14b where the light enters and exits are both parallel to the V direction.
  • the grating 14c is Littrow-positioned in the optical path of the light that has passed through the prisms 14a and 14b so that the angle of incidence and the angle of diffraction are the same.
  • the direction of the grooves of the grating 14c is parallel to the V direction.
  • Rotation stage 14e includes a driver (not shown). Rotation stage 14e is an example of an actuator in this disclosure.
  • the laser light parameter measuring instrument 16 includes an energy monitor and a spectrum monitor, not shown.
  • the energy monitor includes a photodiode, not shown, and outputs a signal including a measured value Em of the pulse energy E of the pulse laser light.
  • the spectrum monitor includes an etalon spectrometer, not shown, and outputs waveform data of the interference fringes of the pulse laser light.
  • a processing device, not shown, included in the laser light parameter measuring instrument 16 calculates the measured values ⁇ m and ⁇ m of the wavelength ⁇ and spectral linewidth ⁇ of the pulse laser light from the waveform data of the interference fringes.
  • the wavelength ⁇ of the pulse laser light means the central wavelength.
  • the laser control processor 30 transmits the set value A ⁇ of the rotation angle of the prism 14b to the rotating stage 14e based on the target value ⁇ t of the wavelength ⁇ .
  • the laser control processor 30 transmits the set value A ⁇ of the position of the cylindrical plano-concave lens 15c to the linear stage 15d based on the target value ⁇ t of the spectral line width ⁇ .
  • the laser control processor 30 sends a trigger signal Tr to the power supply 12 .
  • the switch 13 When the power supply 12 receives a trigger signal Tr, the switch 13 turns on. When the switch 13 turns on, the power supply 12 generates a pulsed high voltage according to a set voltage value HV from the electrical energy stored in a charger (not shown), and applies this high voltage to the discharge electrode 11a.
  • the light emitted from the laser chamber 10 travels back and forth between the line narrowing module 14 and the spectrum adjuster 15a, and is amplified each time it passes through the discharge space inside the laser chamber 10. This light is narrowed in line each time it is turned back by the line narrowing module 14. The light thus oscillated and narrowed in line is output as pulsed laser light from the spectrum adjuster 15a.
  • the linear stage 15d included in the spectral adjuster 15a moves the cylindrical plano-concave lens 15c along the optical path between the laser chamber 10 and the cylindrical plano-convex lens 15b according to the set value A ⁇ output from the laser control processor 30. This adjusts the wavefront of the light traveling from the spectral adjuster 15a to the line narrowing module 14, and adjusts the spectral linewidth ⁇ of the pulsed laser light.
  • the laser light parameter measuring instrument 16 outputs the measured value Lm of the laser light parameter L of the pulsed laser light to the laser control processor 30.
  • the measured value Em of the pulse energy E contained in the measured value Lm is used by the laser control processor 30 to feedback control the set voltage value HV.
  • the measured value ⁇ m of the wavelength ⁇ contained in the measured value Lm is used by the laser control processor 30 to feedback control the set value A ⁇ of the rotation angle of the prism 14b.
  • the measured value ⁇ m of the spectral linewidth ⁇ contained in the measured value Lm is used by the laser control processor 30 to feedback control the set value A ⁇ of the position of the cylindrical plano-concave lens 15c.
  • FIG. 3 shows an example of a semiconductor wafer WF exposed by an exposure system.
  • FIG. 3 shows an X-axis and a Y-axis that are orthogonal to each other in the plane of the semiconductor wafer WF.
  • the semiconductor wafer WF is, for example, a plate of monocrystalline silicon having a substantially circular disk shape.
  • a photosensitive resist film is applied to the semiconductor wafer WF.
  • the exposure of the semiconductor wafer WF is performed for each section of scan fields SF#1, SF#2, etc.
  • Each of the scan fields SF#1, SF#2 corresponds to an area where a reticle pattern of one reticle is transferred.
  • #1 and #2 indicate the order of exposure.
  • the semiconductor wafer WF is moved so that the first scan field SF#1 is irradiated with pulsed laser light, and the scan field SF#1 is exposed. After that, the semiconductor wafer WF is moved so that the second scan field SF#2 is irradiated with pulsed laser light, and the scan field SF#2 is exposed. Thereafter, the semiconductor wafer WF is moved in the same manner to expose all the scan fields SF.
  • Figure 4 shows an example of a trigger signal Tr sent to the power supply 12.
  • a trigger signal Tr sent to the power supply 12.
  • pulsed laser light is output continuously at a predetermined repetition frequency.
  • the output of pulsed laser light is stopped.
  • the operation of continuously outputting pulsed laser light is called a burst.
  • bursts are repeated multiple times. This type of laser oscillation is called burst oscillation.
  • the output of the pulsed laser light to the exposure device 100 is stopped in order to replace the semiconductor wafer WF#1 on the workpiece table WT with the second semiconductor wafer WF#2.
  • adjustment oscillation may be performed for the purpose of adjusting parameters, etc.
  • Figures 5 to 7 show how the position of the scan field SF changes with respect to the position of the pulsed laser light.
  • 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 light at the position of the workpiece table WT in the X-axis direction.
  • the width of the scan field SF in the Y-axis direction is greater than the width W of the beam cross section B of the pulsed laser light at the position of the workpiece table WT in the Y-axis direction.
  • the procedure for exposing the scan field SF with pulsed laser light is performed in the order of Figures 5, 6, and 7.
  • the workpiece table WT is positioned so that the +Y end SFy+ of the scan field SF is located a predetermined distance in the -Y direction from the position of the -Y end By- of the beam cross section B.
  • the workpiece table WT is accelerated in the +Y direction.
  • the speed of the workpiece table WT becomes Vy.
  • the scan field SF is exposed while moving the workpiece table WT so that the position of the scan field SF moves linearly at a constant speed Vy relative to the position of the beam cross section B.
  • Vy the position of the scan field SF
  • the exposure of the scan field SF is completed. In this way, exposure is performed while the scan field SF moves relative to the position of the beam cross section B.
  • Figure 9 is a graph showing the change in speed V and repetition frequency f of the workpiece table WT when exposing the scan field SF in the comparative example.
  • the scan field SF is exposed by pulsed laser light of repetition frequency f while the workpiece table WT moves in a uniform linear motion at speed Vy so that the number of irradiation pulses Ns is constant at every position in the scan field SF.
  • acceleration from speed 0 is required, and after exposure, deceleration to speed 0 is required.
  • exposure cannot be performed during the acceleration and deceleration period, which can hinder improvements in production efficiency.
  • the repetition frequency f of the pulsed laser light during exposure is a constant value
  • the repetition frequency f is changed during exposure in accordance with the change in the speed V of the workpiece table WT so that the number of irradiation pulses Ns is constant at any position in the scan field SF.
  • FIG. 11 is a graph showing changes in the repetition frequency f and the measured value Lm of the laser light parameter L in the comparative example.
  • the measured value Lm of the laser light parameter L may change due to changes in the influence of acoustic waves generated inside the laser chamber 10, changes in the influence of thermal loads on various optical elements, or other factors.
  • the repetition frequency f changes, when the output of pulsed laser light at the same repetition frequency f is continuous as in the comparative example, it is possible to keep the measured value Lm within an allowable range by performing correction according to the repetition frequency f in addition to feedback control of the laser light parameter L. For example, a first correction may be performed at the first repetition frequency f1, and a second correction may be performed at the second repetition frequency f2.
  • the change in the repetition frequency f shown in FIG. 12 corresponds to the change in the repetition frequency f during the period shown by XII in FIG. 10.
  • correction according to the repetition frequency f is performed in addition to feedback control for each pulse.
  • the measured value Lm will not be the same. It is presumed that the reason for this is that even if the repetition frequency f is the same, the density distribution and temperature distribution of the gas in the laser chamber 10 and the temperature of the optical element are different depending on the past history of the change in the repetition frequency f.
  • the present disclosure aims to provide a laser device or a control method thereof that stabilizes the measured value Lm of the laser light parameter L to a value close to the target value Lt when the repetition frequency f is changed continuously.
  • Laser device 1a using correction parameter value ⁇ Ac for each burst oscillation pulse 2.1
  • Concept Fig. 13 is a graph of the measured value Lm of the laser light parameter L in the first embodiment.
  • the repetition frequency f is smallest immediately after the start and immediately before the end of one burst, and the repetition frequency f gradually increases during the burst and then gradually decreases.
  • the change pattern of the repetition frequency f is the same in the first burst and the second burst
  • the history of change in the repetition frequency f is the same for pulses that are output in the same order in the first burst and the second burst.
  • a correction parameter value ⁇ Ac of each pulse is calculated based on the difference between the measured value Lm of each pulse in the first burst and the target value Lt, and the correction parameter value ⁇ Ac is used to control the laser light parameter L of each pulse having the same output order in the second burst. This allows the measured value Lm of each pulse in the second burst to be closer to the target value Lt than the measured value Lm of each pulse in the first burst. Furthermore, by updating the correction parameter value ⁇ Ac while repeating the bursts, the accuracy of the correction parameter value ⁇ Ac can be improved.
  • the correction parameter value ⁇ Ac includes any one of a correction parameter value ⁇ HVc for correcting the set voltage value HV, a correction parameter value ⁇ A ⁇ c for correcting the set value A ⁇ of the rotation angle of the prism 14b, and a correction parameter value ⁇ A ⁇ c for correcting the set value A ⁇ of the position of the cylindrical plano-concave lens 15c.
  • the laser control processor 30 includes an internal trigger oscillator 33.
  • the internal trigger oscillator 33 is configured to generate and transmit a trigger signal Tr to the power supply 12 without receiving a trigger signal Tr from the exposure control processor 110 when performing the adjusted oscillation described below.
  • the exposure control processor 110 transmits time series data of the pulse time interval ⁇ T to the laser control processor 30.
  • the time series data of the pulse time interval ⁇ T will be described later with reference to FIG. 18.
  • the laser control processor 30 is configured to be able to access the parameter table PT.
  • the parameter table PT stores the correction parameter value ⁇ Ac for each pulse in a burst.
  • the parameter table PT corresponds to the table in this disclosure. The parameter table PT will be described further below with reference to FIG. 25.
  • the laser control processor 30 corrects the operating parameter value A calculated based on the target value Lt using the correction parameter value ⁇ Ac, and transmits the corrected operating parameter value Ac to the corresponding actuator.
  • the corrected operating parameter value Ac includes any one of the corrected set voltage value HVc, the corrected set value A ⁇ c of the rotation angle of the prism 14b, and the corrected set value A ⁇ c of the position of the cylindrical plano-concave lens 15c.
  • the laser control processor 30 acquires time series data of the pulse time interval ⁇ T. Details of S10 will be described later with reference to Figures 16 to 18.
  • the laser control processor 30 acquires the target value Lt of the laser light parameter L. Details of S20 will be described later with reference to Figures 19 and 20.
  • the laser control processor 30 sends a preparation OK signal for exposure during acceleration to the exposure control processor 110.
  • the exposure control processor 110 prepares the workpiece table WT and other parts for operation, and then sends various data and a trigger signal Tr to the laser control processor 30.
  • the laser control processor 30 performs one burst oscillation using the correction parameter value ⁇ Ac while updating the correction parameter value ⁇ Ac for the next burst. Details of S50 will be described later with reference to Figures 23 to 30.
  • the laser control processor 30 determines whether or not exposure during acceleration is to be continued. For example, if the exposure device 100 stops exposure during acceleration and performs exposure using uniform linear motion, it is determined that exposure during acceleration is not to be continued. If exposure during acceleration is not to be continued (S80: NO), the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart. If exposure during acceleration is to be continued (S80: YES), the laser control processor 30 proceeds to S90.
  • the laser control processor 30 determines whether or not to update the time series data of the pulse time interval ⁇ T. If the exposure apparatus 100 changes the change pattern of the pulse time interval ⁇ T, it is determined that the time series data of the pulse time interval ⁇ T is to be updated. If the time series data of the pulse time interval ⁇ T is to be updated (S90: YES), the laser control processor 30 returns the process to S10 to re-obtain an appropriate correction parameter value ⁇ Ac. If the time series data of the pulse time interval ⁇ T is not to be updated (S90: NO), the laser control processor 30 returns the process to S50.
  • Fig. 16 is a flowchart showing a first example of a process for acquiring time series data of pulse time interval ⁇ T.
  • Fig. 16 corresponds to a subroutine of S10 in Fig. 15.
  • the laser control processor 30 acquires the time series data of the pulse time interval ⁇ T by receiving it from the exposure control processor 110.
  • the laser control processor 30 ends the process of this flowchart and returns to the process shown in Fig. 15.
  • FIG. 18 shows an example of time series data of pulse time interval ⁇ T.
  • the number of pulses included in one burst is kmax. An integer value from 1 to kmax is assigned as the pulse number k in the burst according to the output order of the pulses.
  • the pulse time interval ⁇ T is given for each pulse number k as the time difference from the previous pulse.
  • the pulse time interval ⁇ T for a specific pulse number k is expressed as pulse time interval ⁇ T(k).
  • pulse time interval ⁇ T(2) is the time interval from the output time of the pulse number 1 to the output time of the pulse number 2.
  • the pulse time interval ⁇ T(1) may be, for example, the length of the pause period before the burst begins. Alternatively, the pulse time interval ⁇ T(1) may be blank.
  • time series data of the repetition frequency f which is the inverse of the pulse time interval ⁇ T(k) may be acquired.
  • Fig. 19 is a flowchart showing an example of processing for acquiring the target value Lt of the laser light parameter L.
  • Fig. 19 corresponds to the subroutine of S20 in Fig. 15.
  • the laser control processor 30 acquires the target value Lt by receiving it from the exposure control processor 110.
  • the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in Fig. 15.
  • FIG. 20 shows an example of a target value Lt of a laser light parameter L.
  • the target value Lt may be set for each pulse number k and stored in association with the pulse number k.
  • the target value Lt for a specific pulse number k is expressed as target value Lt(k).
  • the target values Lt(1) to Lt(kmax) may all be the same value.
  • Fig. 21 is a flowchart showing a first example of a process for acquiring a data set of the correction parameter value ⁇ Ac.
  • Fig. 21 corresponds to the subroutine of S30 in Fig. 15.
  • the laser apparatus 1a performs adjustment oscillation to acquire a data set of the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the laser control processor 30 transmits a start signal for adjusted oscillation to the exposure control processor 110. If it is OK to start adjusted oscillation in the laser device 1a, the exposure control processor 110 transmits a start OK signal to the laser control processor 30.
  • the laser control processor 30 determines whether or not a start OK signal for adjusted oscillation has been received. If a start OK signal has not been received (S37: NO), the laser control processor 30 waits until a start OK signal is received. If a start OK signal has been received (S37: YES), the laser control processor 30 proceeds to S38.
  • the laser control processor 30 closes the shutter 19.
  • the shutter 19 does not need to be opened or closed.
  • the laser control processor 30 opens the shutter 19. After S62, the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 15.
  • FIG. 22 is a flow chart showing a second example of the process for acquiring a data set of the correction parameter value ⁇ Ac.
  • FIG. 22 corresponds to the subroutine of S30 in FIG. 15.
  • the correction parameter value ⁇ Ac is acquired from past log data (not shown) of the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the log data may be, for example, a parameter table PT as shown in FIG. 25 stored for each of a plurality of change patterns of the pulse time interval ⁇ T.
  • the laser control processor 30 searches the log data for the correction parameter value ⁇ Ac.
  • search keys the time series data for the pulse time interval ⁇ T, the data for the target value Lt of the laser light parameter L, and other data for the exposure conditions are used.
  • the laser control processor 30 determines whether or not a data set of the correction parameter value ⁇ Ac that matches the search key exists. If a data set of the correction parameter value ⁇ Ac that matches the search key exists (S32: YES), the laser control processor 30 proceeds to S33. If a data set of the correction parameter value ⁇ Ac that matches the search key does not exist (S32: NO), the laser control processor 30 proceeds to S36 in FIG. 21, and then performs adjustment oscillation to obtain a data set of the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the laser control processor 30 reads a data set of the correction parameter values ⁇ Ac that match the search key from the log data. After S33, the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 15.
  • the data set of the correction parameter values ⁇ Ac read in S33 may be used to control the pulsed laser light for performing exposure during acceleration.
  • the laser control processor 30 may proceed to S36 in FIG. 21 and use the correction parameter value ⁇ Ac read in S33 as the initial value of the correction parameter value ⁇ Ac in the adjusted oscillation.
  • the measured value Lm of the laser light parameter L can be brought into the allowable range early on, so that the number of bursts in the adjusted oscillation can be reduced and the reliability of the correction parameter value ⁇ Ac can be improved.
  • Fig. 23 is a flow chart showing an example of a process for updating the correction parameter value ⁇ Ac while performing one burst oscillation.
  • Fig. 23 shows a common process which corresponds to the subroutine of S50 in Fig. 15 and also corresponds to the subroutine of S50 in Fig. 21.
  • S50 in Fig. 15 exposure during acceleration is performed after S40, whereas in S50 in Fig. 21, adjustment oscillation is performed after S38.
  • the laser control processor 30 sets the value of the pulse number k to 1.
  • the symbols indicating various values will be explained with (k) added to the end.
  • the laser control processor 30 calculates a corrected operation parameter value Ac(k) by correcting the operation parameter value A(k) calculated based on the target value Lt(k) using the correction parameter value ⁇ Ac(k). Details of S54 will be described later with reference to Figures 24 to 27.
  • the laser control processor 30 performs one pulse of laser oscillation to generate pulsed laser light.
  • the process of FIG. 23 is performed as a subroutine of S50 in FIG. 15, the generated pulsed laser light is output to the exposure device 100.
  • the process of FIG. 23 is performed as a subroutine of S50 in FIG. 21, the generated pulsed laser light does not have to be output to the exposure device 100.
  • the processing of S55 is performed at a timing according to the pulse time interval ⁇ T(k). That is, the time difference between the pulse laser light of pulse number k-1 and pulse number k is the pulse time interval ⁇ T(k).
  • the change pattern of the pulse time interval ⁇ T is the same when the processing of FIG. 23 is performed as a subroutine of S50 in FIG. 15 and when it is performed as a subroutine of S50 in FIG. 21. For this reason, the correction parameter value ⁇ Ac(k) obtained based on the change pattern of the pulse time interval ⁇ T in S50 in FIG. 21 can be used to correct the operating parameter value A(k) in S50 in FIG. 15.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ Ac(k) for the next burst so that the difference between the measured value Lm(k) of the laser light parameter L and the target value Lt(k) in the next burst is small. Details of S56 will be described later with reference to Figures 28 to 30.
  • the laser control processor 30 determines whether the value of the pulse number k has reached the number of pulses kmax in one burst. If the value of the pulse number k has not reached the number of pulses kmax (S57: NO), the laser control processor 30 adds 1 to the value of the pulse number k in S58 to update the value of k, and returns to S54. If the value of the pulse number k has reached the number of pulses kmax (S57: YES), one burst has ended, so the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 15 or FIG. 21.
  • Fig. 24 is a flowchart showing an example of a process for calculating the corrected operation parameter value Ac(k), which corresponds to the subroutine of S54 in Fig. 23.
  • the laser control processor 30 controls the actuator using the corrected operating parameter value Ac(k). If the controlled laser light parameter L is the pulse energy E, the actuator is the power supply 12; if the controlled laser light parameter L is the wavelength ⁇ , the actuator is the rotary stage 14e; and if the controlled laser light parameter L is the spectral linewidth ⁇ , the actuator is the linear stage 15d. By starting control of the actuator before proceeding to S546, it is possible to complete the actuator drive early and make it in time for one-pulse laser oscillation in S55 (see FIG. 23).
  • the laser control processor 30 writes the correction parameter value ⁇ Ac(k) into the parameter table PT as the old correction parameter value ⁇ Acp(k).
  • the old correction parameter value ⁇ Acp(k) is the correction parameter value used in the laser oscillation, and is used to update the correction parameter value ⁇ Ac(k) in S56 (see FIG. 23).
  • the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 23.
  • FIG. 25 shows an example of the parameter table PT.
  • the correction parameter value ⁇ Ac(k) is stored in association with the pulse number k of the pulse contained in one burst and the pulse time interval ⁇ T(k). Furthermore, the old correction parameter value ⁇ Acp(k) is stored in association with these. Furthermore, the target value Lt(k) of the laser light parameter L (see FIG. 20) may be stored in association with these.
  • FIG. 26 is a flowchart showing an example of a process for calculating an operating parameter value A(k) corresponding to a target value Lt(k).
  • FIG. 26 corresponds to the subroutine of S542 in FIG. 24.
  • the laser control processor 30 reads the relationship between the operating parameter value A and the laser light parameter L.
  • the relationship between the operating parameter value A and the laser light parameter L may be obtained by performing a separate adjustment oscillation, which will be described later with reference to Figures 33 to 36, and may be stored in the memory 31.
  • the laser control processor 30 calculates the operation parameter value A(k) corresponding to the target value Lt(k) of the laser light parameter L based on the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L. After S5422, the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 24.
  • FIG. 27 is a graph illustrating a method of calculating an operation parameter value A(k) from the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L.
  • the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L may be represented by an approximation formula or by table data.
  • the operation parameter value A(k) corresponding to the target value Lt(k) can be calculated from the approximation formula.
  • the operation parameter value A(k) may be calculated by linear interpolation.
  • FIG. 28 is a flowchart showing an example of a process for calculating a correction parameter value ⁇ Ac(k) for the next burst.
  • Fig. 28 corresponds to the subroutine of S56 in Fig. 23.
  • the laser control processor 30 acquires the measured value Lm(k) of the laser light parameter L of the pulsed laser light generated in S55 (see FIG. 23) from the laser light parameter measuring device 16.
  • the laser control processor 30 reads the old correction parameter value ⁇ Acp(k) from the parameter table PT.
  • the laser control processor 30 calculates the control gradient G(k) corresponding to the operating parameter value A(k). Details of S564 will be described later with reference to Figures 29 and 30.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ Ac(k) by adding the value obtained by dividing the difference Le(k) by the control gradient G(k) and the previous correction parameter value ⁇ Acp(k).
  • the laser control processor 30 writes the correction parameter value ⁇ Ac(k) calculated in S565 into the parameter table PT.
  • the correction parameter value ⁇ Ac(k) is used to correct the operating parameter value A(k) in S54 (see FIG. 23) in the next burst.
  • the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 23.
  • the correction parameter value ⁇ Ac(k) for the next burst has been calculated before laser oscillation of the next pulse in the current burst (S55).
  • FIG. 29 is a flowchart showing an example of a process for calculating the control gradient G(k).
  • FIG. 29 corresponds to the subroutine of S564 in FIG. 28.
  • the laser control processor 30 reads the relationship between the operating parameter value A and the value of the laser light parameter L.
  • the relationship between the operating parameter value A and the value of the laser light parameter L may be the same as that read in FIG. 26.
  • the laser control processor 30 calculates the control gradient G(k) corresponding to the operating parameter value A(k) based on the relationship between the operating parameter value A and the value of the laser light parameter L. After S5642, the laser control processor 30 ends the processing of this flowchart and returns to the processing shown in FIG. 28.
  • FIG. 30 is a graph illustrating a method for calculating the control gradient G(k) from the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L.
  • the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L is expressed by an approximate formula
  • the differential value of the approximate formula at the operation parameter value A(k) may be used as the control gradient G(k).
  • the control gradient G(k) may be calculated from the gradient between multiple measurement points close to the operation parameter value A(k).
  • the laser apparatus 1a includes a laser oscillator 17 that generates a pulsed laser beam, actuators such as a power supply 12 that adjusts a laser beam parameter L of the pulsed laser beam, a rotation stage 14e, a linear stage 15d, and the like, and a laser control processor 30.
  • the laser control processor 30 corrects an operating parameter value A of the actuator so as to reduce a difference Le between a measured value Lm and a target value Lt of the laser beam parameter L based on a changing pattern of a pulse time interval ⁇ T of the pulsed laser beam that changes continuously within a burst of burst oscillation in response to a command from the exposure apparatus 100, and controls the actuator.
  • the pulse time interval ⁇ T changes continuously, it may not be possible to stabilize the measured value Lm near the target value Lt simply by making a correction corresponding to the pulse time interval ⁇ T.
  • the difference Le between the measured value Lm and the target value Lt can be brought within an acceptable range.
  • the laser control processor 30 calculates a correction parameter value ⁇ Ac for each pulse based on the difference Le between the measured value Lm and the target value Lt for each of multiple consecutive pulses in the first burst, and corrects the operating parameter value A calculated based on the target value Lt in the second burst that follows the first burst, based on the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ Ac to be used in the second burst following the first burst while generating the pulsed laser light in the first burst.
  • the correction parameter value ⁇ Ac is calculated based on the difference Le between the measured value Lm and the target value Lt in the first burst, so that the correction parameter value ⁇ Ac can be calculated early.
  • the laser control processor 30 starts calculating the correction parameter value ⁇ Ac to be used in the second burst following the first burst before the second pulse of pulsed laser light following the first pulse is output.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ Ac based on the old correction parameter value ⁇ Acp for each pulse used in the first burst and the difference Le between the measured value Lm and the target value Lt for each pulse in the first burst.
  • the old correction parameter value ⁇ Acp is used, which can improve the accuracy of the correction parameter value ⁇ Ac used in the next burst.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ Ac(k) by adding the value obtained by dividing the difference Le(k) by the control gradient G(k) calculated based on the operating parameter value A(k) to the previous correction parameter value ⁇ Acp(k).
  • the laser control processor 30 is configured to be able to access a parameter table PT that stores the correction parameter value ⁇ Ac for each pulse in the change pattern, and corrects the operation parameter value A for each pulse calculated based on the target value Lt based on the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the laser control processor 30 is configured to be able to access a different parameter table PT for each change pattern, and determines the parameter table PT from which the correction parameter value ⁇ Ac is read based on the change pattern.
  • the parameter table PT stores data on the pulse time interval ⁇ T and the correction parameter value ⁇ Ac for each pulse in association with each other.
  • the parameter table PT includes a correction parameter value ⁇ Ac for each pulse included in one burst.
  • the parameter table PT is configured to store the correction parameter value ⁇ Ac and the old correction parameter value ⁇ Acp that was previously used as the correction parameter value ⁇ Ac. After reading out the correction parameter value ⁇ Ac to correct the operation parameter value A, the laser control processor 30 stores it in the parameter table PT as the old correction parameter value ⁇ Acp, and updates the correction parameter value ⁇ Ac using the old correction parameter value ⁇ Acp and stores it in the parameter table PT.
  • the laser control processor 30 performs a first adjusted oscillation to generate a pulsed laser beam based on the change pattern of the pulse time interval ⁇ T and the target value Lt of the laser beam parameter L, obtains a measured value Lm, and creates a parameter table PT by calculating a correction parameter value ⁇ Ac for each pulse based on the difference Le between the target value Lt and the measured value Lm for each pulse.
  • the laser control processor 30 performs the process of performing the first adjustment oscillation to create the parameter table PT multiple times, and ends the first adjustment oscillation when the difference Le between the target value Lt and the measured value Lm falls within an allowable range.
  • the accuracy of the correction parameter value ⁇ Ac can be improved by performing the adjustment oscillation multiple times, and an appropriate correction parameter value ⁇ Ac can be obtained by performing the adjustment oscillation until the difference Le falls within the allowable range.
  • the first embodiment is similar to the comparative example.
  • FIG. 31 is a flowchart of laser control in the first modified example of the first embodiment.
  • the configuration of the first modified example is similar to that described with reference to Fig. 14.
  • the processes of S50a and S70a are performed instead of S50 in Fig. 15.
  • the laser control processor 30 performs one burst oscillation using the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the correction parameter value ⁇ Ac is not updated. Details of S50a will be described later with reference to FIG. 32.
  • the laser control processor 30 determines whether or not to perform an adjusted oscillation. For example, when a sufficient downtime is expected, such as when replacing the semiconductor wafer WF or the reticle in the exposure apparatus 100, the laser control processor 30 determines to perform an adjusted oscillation. Alternatively, the laser control processor 30 may determine whether or not an adjusted oscillation start OK signal has been received from the exposure control processor 110, in which case S37 in FIG. 21 may be omitted. Alternatively, the laser control processor 30 may determine to perform an adjusted oscillation when the difference between the measured value Lm and the target value Lt of the laser light parameter L becomes larger than a threshold value. If an adjusted oscillation is to be performed (S70a: YES), the laser control processor 30 returns the process to S30. In S30, the process of S50 is performed as described with reference to FIG. 21, and the process of S50a is not performed. If an adjusted oscillation is not to be performed (S70a: NO), the laser control processor 30 advances the process to S80.
  • Fig. 32 is a flowchart showing an example of processing for performing one burst oscillation.
  • Fig. 32 corresponds to the subroutine of S50a in Fig. 31.
  • Fig. 32 differs from Fig. 23 in that it does not include the processing of S56.
  • the laser control processor 30 corrects the operating parameter value A using the same data set of the correction parameter value ⁇ Ac for the first burst and the second burst.
  • the measured value Lm of the laser light parameter L can be kept within the allowable range without updating the correction parameter value ⁇ Ac during exposure. Furthermore, since the correction parameter value ⁇ Ac is not updated during exposure, the correction parameter value ⁇ Ac does not fluctuate and control can be stabilized.
  • the first variant of the first embodiment is similar to the first embodiment.
  • FIG. 33 is a flowchart showing an example of a process for acquiring a data set of the correction parameter value ⁇ Ac in the second modified example of the first embodiment.
  • the configuration of the second modified example is similar to that described with reference to Fig. 14.
  • S39e is added to perform the second adjustment oscillation.
  • the laser control processor 30 performs a second adjustment oscillation to obtain the relationship between the operating parameter value A and the value of the laser light parameter L. Details of S39e are described below with reference to FIG. 34.
  • Fig. 34 is a flowchart showing an example of a process for acquiring the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L in the second modified example of the first embodiment.
  • Fig. 34 corresponds to the subroutine of S39e in Fig. 33.
  • the laser control processor 30 starts laser oscillation at a constant repetition frequency fa.
  • the laser control processor 30 may generate a trigger signal Tr of the repetition frequency fa by the internal trigger oscillator 33.
  • the repetition frequency fa is set to a repetition frequency at which the laser light parameter L is not easily affected by acoustic waves, for example, 3 kHz or less, and is preferably set to 10 Hz or more and 1 kHz or less.
  • FIG. 35 shows an example of the trigger signal Tr in the first and second adjusted oscillations.
  • the trigger signal Tr in the first adjusted oscillation continuously changes the pulse time interval ⁇ T according to the change pattern of the pulse time interval ⁇ T.
  • the maximum value of the pulse time interval ⁇ T is ⁇ Tmax.
  • the pulse time interval in the second adjusted oscillation is constant at the reciprocal 1/fa of the repetition frequency fa, and 1/fa is longer than ⁇ Tmax.
  • the laser control processor 30 sets the value of counter n, which counts the number of plots nmax of the operating parameter value A, to 0.
  • the laser control processor 30 adds 1 to the value of counter n to update the value of n.
  • the laser control processor 30 sets the operating parameter value A(n). For example, the first operating parameter value A(1) is set to the lower limit of the operating parameter value A.
  • the actuator is controlled according to the set operating parameter value A(n), and a pulsed laser beam is generated.
  • the laser control processor 30 acquires the measured value Lm(n) of the laser light parameter L of the generated pulsed laser light from the laser light parameter measuring device 16.
  • the measured value Lm(n) may be an average value of the measured values Lm of multiple pulses of the pulsed laser light.
  • the laser control processor 30 stores the operating parameter value A(n) and the measurement value Lm(n) in association with each other.
  • the laser control processor 30 determines whether the value of the counter n has reached the number of plots nmax. If the value of the counter n has reached the number of plots nmax (S397e: YES), the laser control processor 30 ends the laser oscillation at the repetition frequency fa and ends the processing of this flowchart. If the value of the counter n has not reached the number of plots nmax (S397e: NO), the laser control processor 30 calculates the next operating parameter value A(n+1) by adding the step width ⁇ A to the current operating parameter value A(n), and then returns to the processing of S393e.
  • FIG. 36 shows an example of the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L obtained by the second adjusted oscillation.
  • the measured value Lm(n) is calculated for each operation parameter value A(n) and is associated with each other to obtain the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L.
  • the laser control processor 30 performs a second adjusted oscillation to generate a pulsed laser beam while changing the operation parameter value A, obtains the relationship between the operation parameter value A and the measurement value Lm, and calculates either the operation parameter value A or the correction parameter value ⁇ Ac based on this relationship.
  • the second adjustment oscillation is performed to obtain the relationship between the operating parameter value A and the value of the laser light parameter L, and the first adjustment oscillation is performed based on this relationship, so that the operating parameter value A(k) can be calculated with high accuracy in the first adjustment oscillation (see FIG. 27), or the control gradient G(k) can be calculated (see FIG. 30) to calculate the correction parameter value ⁇ Ac(k) with high accuracy.
  • the characteristics of the laser device 1a can change due to changes in the gas composition inside the laser chamber 10, it is desirable to perform the second adjustment oscillation before the first adjustment oscillation each time the first adjustment oscillation is performed.
  • the time interval 1/fa of the pulses in the second adjusted oscillation is longer than the longest time interval ⁇ Tmax among the time intervals of the pulses that change according to the change pattern in the first adjusted oscillation.
  • the second modified example is similar to the first embodiment.
  • the correction parameter value ⁇ Ac may not be updated during exposure, as in the first modified example.
  • Fig. 37 is a flowchart of laser control in the second embodiment.
  • the configuration of the second embodiment is similar to that described with reference to Fig. 14.
  • target values Et, ⁇ t, and ⁇ t of the pulse energy E, wavelength ⁇ , and spectral linewidth ⁇ are obtained instead of the target value Lt of the laser light parameter L (S20b).
  • a correction parameter value ⁇ HVc for correcting the set voltage value HV a correction parameter value ⁇ A ⁇ c for correcting the set value A ⁇ of the rotation angle of the prism 14b, and a correction parameter value ⁇ A ⁇ c for correcting the set value A ⁇ of the position of the cylindrical plano-concave lens 15c are obtained (S30b) and updated (S50b).
  • FIG. 38 is a flowchart showing an example of a process for acquiring a target value Lt of the laser light parameter L.
  • FIG. 39 shows an example of the target value Lt of the laser light parameter L.
  • FIG. 40 is a flowchart showing an example of a process for acquiring a data set of the correction parameter value ⁇ Ac.
  • FIG. 41 is a flowchart showing an example of a process for updating the correction parameter value ⁇ Ac while performing one burst oscillation.
  • FIG. 42 shows an example of a parameter table PT.
  • FIG. 43 is a flowchart showing an example of a process for calculating a corrected operation parameter value Ac(k).
  • FIG. 44 to 46 are graphs illustrating a method for calculating the operation parameter value A(k) from the relationship between the operation parameter value A and the value of the laser light parameter L.
  • FIG. 47 is a flowchart showing an example of a process for calculating the correction parameter value ⁇ Ac(k) for the next burst. These figures are similar to the corresponding figures in the first embodiment, except that the laser light parameter L is controlled in synchronization with each pulse of the pulsed laser light, that is, the pulse energy E, the wavelength ⁇ , and the spectral linewidth ⁇ .
  • pulse energy E pulse energy E
  • wavelength ⁇ wavelength ⁇
  • spectral linewidth ⁇ can change in conjunction with each other; for example, after pulse energy E falls within the allowable range, changing the control of wavelength ⁇ and spectral linewidth ⁇ can change pulse energy E as well. As shown in FIG.
  • the second embodiment is similar to the first embodiment.
  • the correction parameter value ⁇ Ac may not be updated during exposure, as in the first modified example of the first embodiment, or a second adjustment oscillation may be performed, as in the second modified example of the first embodiment.
  • Laser device 1c that receives the set voltage value HV from the exposure device 100 48 shows a schematic configuration of a laser apparatus 1c according to the third embodiment.
  • the exposure apparatus 100 includes a pulse energy measuring instrument 116, which outputs a measured value Em2 of the pulse energy E to the exposure control processor 110.
  • the exposure control processor 110 transmits a set voltage value HV for adjusting the pulse energy E to the laser control processor 30, instead of a target value Et of the pulse energy E.
  • the laser control processor 30 performs one burst oscillation using the correction parameter values ⁇ HVc, ⁇ A ⁇ c, and ⁇ A ⁇ c, while updating the correction parameter values ⁇ A ⁇ c and ⁇ A ⁇ c for the next burst.
  • the correction parameter value ⁇ HVc is not updated. This is because in the exposure apparatus 100, feedback control of the set voltage value HV for each pulse is performed based on the measured value Em2 of the pulse energy E, and updating the correction parameter value ⁇ HVc during exposure may cause the pulse energy E to become unstable. Details of S50c are described below with reference to FIG. 50.
  • Fig. 50 is a flowchart showing an example of a process for updating the correction parameter value ⁇ Ac while performing one burst oscillation.
  • Fig. 50 corresponds to a subroutine of S50c in Fig. 49.
  • the processes of S52c and S54c are performed instead of S54b in Fig. 41, and the process of S56c is performed instead of S56b in Fig. 41.
  • the laser control processor 30 receives the set voltage value HV from the exposure control processor 110.
  • the laser control processor 30 stores the set voltage value HV in the memory 31 as the set voltage value HV(k) corresponding to the pulse number k.
  • the laser control processor 30 calculates the corrected set voltage value HVc(k), the corrected set value A ⁇ c(k), and the corrected set value A ⁇ c(k) by correcting the set voltage value HV(k), the set value A ⁇ (k), and the set value A ⁇ (k). Details of S54c will be described later with reference to FIG. 51.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter values ⁇ A ⁇ c(k) and ⁇ A ⁇ c(k) for the next burst. Details of S56c will be described later with reference to FIG. 52.
  • Fig. 51 is a flowchart showing an example of a process for calculating the corrected set voltage value HVc(k), the corrected set value A ⁇ c(k), and the corrected set value A ⁇ c(k).
  • Fig. 51 corresponds to a subroutine of S54c in Fig. 50.
  • the processes of S541c and S542c are performed instead of S541b and S542b in Fig. 43, and the process of S546c is performed instead of S546b in Fig. 43.
  • the laser control processor 30 does not need to read the target value Et(k) of the pulse energy E, and does not need to calculate the set voltage value HV(k) corresponding to the target value Et(k) in S542c. This is because the set voltage value HV(k) has already been acquired in S52c (see FIG. 50).
  • the target value Et of the pulse energy E is used in the adjustment oscillation (S30b in FIG. 49), but is not used during exposure (FIGS. 50 to 52), so it is sufficient to simply define a typical value in S20b in FIG. 49.
  • the laser control processor 30 does not need to write the correction parameter value ⁇ HVc(k) as the old correction parameter value ⁇ HVcp(k) in the parameter table PT. This is because if the correction parameter value ⁇ HVc(k) is updated in parallel with the feedback control for each pulse in the exposure apparatus 100, the pulse energy E may become unstable.
  • Fig. 52 is a flowchart showing an example of a process for calculating a correction parameter value ⁇ Ac(k) for the next burst.
  • Fig. 52 corresponds to the subroutine of S56c in Fig. 50.
  • the process for calculating the correction parameter value ⁇ HVc(k) based on the measured value Em(k) of the pulse energy E does not need to be performed.
  • the laser light parameter L includes the pulse energy E.
  • the laser control processor 30 receives the set voltage value HV for adjusting the pulse energy E from the exposure apparatus 100 as the operation parameter value A, and corrects the set voltage value HV using the same data set of the correction parameter value ⁇ Ac for the first burst and the second burst.
  • the correction parameter value ⁇ HVc(k) is not updated during exposure, which prevents the pulse energy E from becoming unstable and enables highly accurate control based on the set voltage value HV set by the exposure apparatus 100.
  • the third embodiment is similar to the second embodiment.
  • the second adjustment oscillation may be performed in the same manner as in the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 53 is a flowchart of laser control in a modified example of the third embodiment.
  • the configuration of the modified example is similar to that described with reference to Fig. 48.
  • the processes of S50d and S70a are performed instead of S50c in Fig. 49.
  • the laser control processor 30 performs one burst oscillation using the correction parameter value ⁇ Ac.
  • the correction parameter value ⁇ Ac is not updated. Details of S50d will be described later with reference to FIG. 54.
  • FIG. 54 is a flow chart showing an example of processing for performing one burst oscillation.
  • FIG. 54 corresponds to the subroutine S50d in FIG. 53.
  • FIG. 54 differs from FIG. 50 in that it does not include the processing of S56c.
  • the variation of the third embodiment is similar to the third embodiment.
  • a laser oscillator 17 includes an output coupling mirror 15 instead of a spectral adjuster 15a.
  • One surface of the output coupling mirror 15 is coated with a partially reflective film.
  • the output coupling mirror 15 does not need to have a function of adjusting the spectral linewidth ⁇ .
  • the laser device 1d includes a laser amplifier PO between the laser oscillator 17 and the beam splitter 16a.
  • the laser amplifier PO includes a laser chamber 20, discharge electrodes 21a and 21b, a rear mirror 24, and an output coupling mirror 25.
  • the rear mirror 24 is made of a material that transmits pulsed laser light, and one surface of the rear mirror 24 is coated with a partially reflective film. The reflectance of the rear mirror 24 is set higher than the reflectance of the output coupling mirror 25.
  • the laser chamber 20 is disposed in the optical path of the laser resonator that is composed of the rear mirror 24 and the output coupling mirror 25. Windows 20a and 20b are provided at both ends of the laser chamber 20.
  • Discharge electrodes 21a and 21b are disposed inside the laser chamber 20.
  • a power supply 22 is connected to the discharge electrode 21a, and the power supply 22 is connected to a charger (not shown).
  • the power supply 22 includes a switch 23.
  • the above-mentioned components of the laser amplifier PO are similar to the corresponding components of the laser oscillator 17.
  • an example of a Fabry-Perot type resonator has been shown as the optical resonator of the laser amplifier PO, the optical resonator is not limited to this example, and may be a ring resonator.
  • the laser control processor 30 sets a target value Et1 of the pulse energy E1 of the pulsed laser beam B1 output from the laser oscillator 17.
  • the laser control processor 30 further receives from the exposure control processor 110 the target values Et, ⁇ t, and ⁇ t of the pulse energy E, wavelength ⁇ , and spectral linewidth ⁇ , the pulse time interval ⁇ T, and a trigger signal Tr of the pulsed laser beam B2 output from the laser amplifier PO.
  • the laser control processor 30 transmits set voltage values HV1 and HVc to the power supplies 12 and 22, respectively, based on the target values Et1 and Et.
  • the laser control processor 30 transmits first and second trigger signals Tr1 and Tr2 to the power supplies 12 and 22, respectively, based on the trigger signal Tr.
  • the switch 23 included in the power supply 22 turns on when it receives a second trigger signal Tr2 from the laser control processor 30.
  • Tr2 a second trigger signal from the laser control processor 30.
  • the power supply 22 generates a pulsed high voltage from the electrical energy stored in a charger (not shown) and applies this high voltage to the discharge electrode 21a.
  • the timing of the second trigger signal Tr2 to the switch 23 relative to the timing of the first trigger signal Tr1 to the switch 13 is controlled so that the second discharge timing at which a discharge occurs inside the laser chamber 20 is synchronized with the first discharge timing at which a discharge occurs inside the laser chamber 10 by a delay time ⁇ T.
  • Pulse laser light B1 generated by the discharge in the laser chamber 10 and entering the laser chamber 20 travels back and forth between the rear mirror 24 and the output coupling mirror 25, and is amplified each time it passes through the discharge space inside the laser chamber 20.
  • the amplified pulse laser light B2 is output from the output coupling mirror 25.
  • FIG. 56 is a graph showing the relationship between the delay time ⁇ T of the second discharge timing relative to the first discharge timing and the spectral linewidth ⁇ of the pulsed laser light B2 output from the laser amplifier PO.
  • the delay time ⁇ T becomes shorter, the spectral linewidth ⁇ becomes larger, and as the delay time ⁇ T becomes longer, the spectral linewidth ⁇ becomes smaller.
  • the spectral linewidth ⁇ can be adjusted by the delay time ⁇ T.
  • a delay circuit (not shown) for adjusting the delay time ⁇ T is an example of an actuator in this disclosure.
  • the laser control processor 30 corrects the set value A ⁇ of the delay time ⁇ T calculated from the target value ⁇ t of the spectral linewidth ⁇ received from the exposure control processor 110 based on the correction parameter value ⁇ A ⁇ c, and sets the delay time ⁇ T by calculating the corrected set value A ⁇ c. This makes it possible to appropriately control the spectral linewidth ⁇ of the pulsed laser light B2 even when the pulse time interval ⁇ T changes continuously within a burst.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ A ⁇ c for the next burst based on the difference between the measured value ⁇ m of the spectral linewidth ⁇ and the target value ⁇ t, and stores it in the parameter table PT.
  • a spectral adjuster 15a may be disposed at the position of the output coupling mirror 15, and the spectral linewidth ⁇ may be adjusted by the spectral adjuster 15a.
  • the laser control processor 30 corrects the set voltage value HV calculated from the target value Et of the pulse energy E received from the exposure control processor 110 based on the correction parameter value ⁇ HVc, calculates the corrected set voltage value HVc, and controls the power supply 22. This makes it possible to appropriately control the pulse energy E of the pulse laser light B2 even when the pulse time interval ⁇ T changes continuously within a burst.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ HVc for the next burst based on the difference between the measured value Em of the pulse energy E and the target value Et, and stores it in the parameter table PT.
  • the fourth embodiment is similar to the first embodiment.
  • the correction parameter value ⁇ Ac may not be updated during exposure, as in the first modified example of the first embodiment, or a second adjustment oscillation may be performed, as in the second modified example of the first embodiment.
  • the pulse energy E, the wavelength ⁇ , and the spectral linewidth ⁇ may be synchronously controlled, as in the second embodiment.
  • the set voltage value HV received from the exposure apparatus 100 may be used, as in the third embodiment.
  • Laser device 1e including a solid-state laser 57 is a schematic diagram showing the configuration of a laser device 1e according to the fifth embodiment.
  • the laser device 1e includes a laser oscillator 18, a solid-state laser control processor 180, and a laser amplifier PA.
  • the laser oscillator 18 includes a solid-state laser
  • the laser amplifier PA includes a laser chamber that contains an excimer laser gas.
  • the solid-state laser control processor 180 is a processing device including a memory 181 in which a control program is stored, and a CPU 182 that executes the control program.
  • the solid-state laser control processor 180 is specially configured or programmed to execute various processes included in the present disclosure.
  • the laser oscillator 18 includes a semiconductor laser 60, a pulse amplifier 71, and a wavelength conversion system 72.
  • the semiconductor laser 60 includes a distributed feedback semiconductor laser, not shown.
  • the distributed feedback semiconductor laser includes a semiconductor laser element, a Peltier element, and a function generator, not shown. Each of the Peltier element and the function generator is an example of an actuator in this disclosure.
  • the pulse amplifier 71 includes a titanium sapphire crystal and a pumping pulse laser, not shown.
  • the titanium sapphire crystal is disposed in the optical path of the CW laser light output from the semiconductor laser 60.
  • the wavelength conversion system 72 includes an LBO (lithium triborate) crystal and a KBBF (potassium beryllium fluoroborate) crystal, not shown.
  • the laser amplifier PA includes a laser chamber 40, discharge electrodes 41a and 41b, a concave mirror 44, and a convex mirror 45.
  • the laser chamber 40 contains argon gas as a rare gas. Windows 40a and 40b are provided at both ends of the laser chamber 40.
  • Discharge electrodes 41a and 41b are disposed inside the laser chamber 40.
  • a power supply 42 is connected to the discharge electrode 41a, and the power supply 42 is connected to a charger (not shown).
  • the power supply 42 includes a switch 43.
  • the power supply 42 is an example of an actuator in this disclosure.
  • the convex mirror 45 is disposed in the optical path of the pulsed laser light B1 that is output from the laser oscillator 18 and passes through the windows 40a and 40b of the laser chamber 40.
  • the concave mirror 44 is disposed in the optical path of the pulsed laser light B1 that is reflected by the convex mirror 45 and passes through the windows 40a and 40b of the laser chamber 40 again.
  • the focal points of the convex mirror 45 and the concave mirror 44 coincide with each other.
  • a laser amplifier PA has been shown as an amplifier included in the laser device 1e, the amplifier is not limited to this example and may be, for example, a laser amplifier PO that includes a ring resonator.
  • the laser control processor 30 receives the pulse energy E, wavelength ⁇ , and target values Et, ⁇ t, and ⁇ t of the spectral linewidth ⁇ of the pulsed laser light B2, the pulse time interval ⁇ T, and the trigger signal Tr from the exposure control processor 110.
  • the laser control processor 30 transmits a set voltage value HVc to the power supply 42 based on the target value Et, and transmits set values A ⁇ c and A ⁇ c to the solid-state laser control processor 180 based on the target values ⁇ t and ⁇ t.
  • the laser control processor 30 transmits first and second trigger signals Tr1 and Tr2 based on the trigger signal Tr to the solid-state laser control processor 180 and the power supply 42, respectively.
  • the solid-state laser control processor 180 transmits the set values A ⁇ c and A ⁇ c to the semiconductor laser 60, and transmits the first trigger signal Tr1 to the pulse amplifier 71.
  • the semiconductor laser element outputs a CW (continuous wave) laser light with a wavelength of approximately 773.6 nm.
  • the central wavelength of the CW laser light output from the semiconductor laser element is adjusted by adjusting the temperature of the semiconductor laser element to a set value A ⁇ c using a Peltier element.
  • the central wavelength of the CW laser light is chirped by increasing or decreasing the current supplied to the semiconductor laser element at a high frequency using a function generator.
  • the larger the amplitude of the increasing or decreasing current the larger the spectral linewidth of the integrated spectral waveform obtained by integrating the spectral waveform of the CW laser light within the range of the pulse time width of the pulse laser light emitted from the pulse amplifier 71.
  • the spectral linewidth is adjusted by adjusting the amplitude of the increasing or decreasing current to a set value A ⁇ c.
  • the titanium sapphire crystal is excited by the pumping laser light output from the pumping pulse laser.
  • the titanium sapphire crystal amplifies the CW laser light that is incident during the excited period into a pulsed form, and emits the pulsed laser light toward the wavelength conversion system 72.
  • the wavelength conversion system 72 emits the fourth harmonic of the pulsed laser light output from the pulse amplifier 71 as pulsed laser light B1.
  • the wavelength ⁇ of the pulsed laser light B1 is approximately 193.4 nm, which is the amplification wavelength of the ArF excimer that constitutes the laser amplifier PA. If the laser amplifier PA is composed of a KrF excimer, the configuration of the semiconductor laser 60 and the wavelength conversion system 72 is selected so as to output pulsed laser light B1 according to the amplification wavelength.
  • a high voltage is applied to the discharge electrodes 41a and 41b so that discharge begins in the discharge space within the laser chamber 40 in synchronization with the timing at which the pulsed laser light B1 is incident on the laser chamber 40 from the laser oscillator 18.
  • the pulsed laser light B1 that enters the laser amplifier PA passes through the discharge space in the laser chamber 40, and is then reflected by the convex mirror 45, and is given a beam divergence angle according to the curvature of the convex mirror 45. This pulsed laser light B1 passes through the discharge space in the laser chamber 40 again.
  • the pulsed laser light B1 which is reflected by the convex mirror 45 and passes through the laser chamber 40, is reflected by the concave mirror 44 and returned to a nearly parallel beam.
  • This pulsed laser light B1 passes through the discharge space in the laser chamber 40 one more time and is emitted to the outside of the laser amplifier PA as pulsed laser light B2.
  • the beam width of the pulsed laser light B1 is expanded, and the pulse energy is amplified as it passes through the discharge space three times.
  • the laser control processor 30 corrects the temperature setting value A ⁇ , calculated from the target value ⁇ t of the wavelength ⁇ received from the exposure control processor 110, based on the correction parameter value ⁇ A ⁇ c, and sets the temperature of the semiconductor laser element by calculating the corrected setting value A ⁇ c. This makes it possible to appropriately control the wavelength ⁇ of the pulse laser light B2 even if the pulse time interval ⁇ T changes continuously within a burst.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ A ⁇ c for the next burst based on the difference between the measured value ⁇ m of the wavelength ⁇ and the target value ⁇ t, and stores it in the parameter table PT.
  • the laser control processor 30 corrects the set value A ⁇ of the current amplitude calculated from the target value ⁇ t of the spectral linewidth ⁇ received from the exposure control processor 110 based on the correction parameter value ⁇ A ⁇ c, and calculates the corrected set value A ⁇ c to set the amplitude of the current supplied to the semiconductor laser element. This makes it possible to appropriately control the spectral linewidth ⁇ of the pulsed laser light B2 even if the pulse time interval ⁇ T changes continuously within a burst.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ A ⁇ c for the next burst based on the difference between the measured value ⁇ m of the spectral linewidth ⁇ and the target value ⁇ t, and stores it in the parameter table PT.
  • the laser oscillator 18 is a solid-state laser, even if the pulse time interval ⁇ T changes continuously within a burst, there is little effect on the wavelength ⁇ and the spectral linewidth ⁇ , so correction of the set values A ⁇ and A ⁇ is not necessarily required.
  • the laser control processor 30 corrects the set voltage value HV calculated from the target value Et of the pulse energy E received from the exposure control processor 110 based on the correction parameter value ⁇ HVc, calculates the corrected set voltage value HVc, and controls the power supply 42. This makes it possible to appropriately control the pulse energy E of the pulse laser light B2 even when the pulse time interval ⁇ T changes continuously within a burst.
  • the laser control processor 30 calculates the correction parameter value ⁇ HVc for the next burst based on the difference between the measured value Em of the pulse energy E and the target value Et, and stores it in the parameter table PT.
  • the fifth embodiment is similar to the first embodiment.
  • the correction parameter value ⁇ Ac may not be updated during exposure, as in the first modified example of the first embodiment, or a second adjustment oscillation may be performed, as in the second modified example of the first embodiment.
  • the pulse energy E, the wavelength ⁇ , and the spectral linewidth ⁇ may be synchronously controlled, as in the second embodiment.
  • the set voltage value HV received from the exposure apparatus 100 may be used, as in the third embodiment.
  • Exposure apparatus 100a that corrects the operation parameter value A 58 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 100a and a laser apparatus 1f according to the sixth embodiment.
  • the exposure apparatus 100a includes a pulse energy measuring device 116 and a parameter table PT.
  • the laser apparatus 1f does not need to include the internal trigger oscillator 33 and the parameter table PT.
  • the exposure control processor 110 corrects the operation parameter value A, which is calculated based on the target value Lt of the laser light parameter L, based on the correction parameter value ⁇ Ac stored in the parameter table PT, and transmits the corrected operation parameter value Ac to the laser control processor 30.
  • the laser control processor 30 does not need to calculate the corrected operation parameter value Ac.
  • the laser control processor 30 controls the actuator using the corrected operation parameter value Ac received from the exposure control processor 110.
  • the exposure control processor 110 acquires the measured value Lm of the laser light parameter L. For example, the exposure control processor 110 acquires the measured value Em of the pulse energy E from the pulse energy meter 116, and acquires the measured values ⁇ m and ⁇ m of the wavelength ⁇ and the spectral linewidth ⁇ from the laser control processor 30. The exposure control processor 110 updates the correction parameter value ⁇ Ac based on the difference Le between the measured value Lm and the target value Lt, and stores it in the parameter table PT.
  • the exposure apparatus 100a can be connected to a laser device 1f including a laser oscillator 17 that generates a pulsed laser beam, an actuator that adjusts a laser beam parameter L of the pulsed laser beam, and a laser control processor 30 that controls the actuator.
  • the exposure apparatus 100a includes a projection optical system 102 and an exposure control processor 110.
  • the projection optical system 102 forms an image on a wafer surface using a pulsed laser beam output from the laser device 1f.
  • the exposure control processor 110 acquires a measured value Lm of the laser beam parameter L of the pulsed laser beam, and corrects an operating parameter value A of the actuator so as to reduce a difference Le between the measured value Lm and a target value Lt based on a change pattern of the pulse time interval ⁇ T of the pulsed laser beam that changes continuously within a burst of burst oscillation, and outputs the corrected value to the laser device 1f.
  • the difference Le between the measured value Lm and the target value Lt can be brought within an acceptable range.
  • the laser light parameter L includes the pulse energy E
  • the exposure apparatus 100a further includes a pulse energy meter 116 that measures the pulse energy E.
  • the exposure control processor 110 acquires the pulse energy E measured by the pulse energy meter 116 as a measured value Lm, corrects the set voltage value HV for adjusting the pulse energy E as an operating parameter value A, and outputs it to the laser apparatus 1f.
  • the pulse energy E can be controlled with high precision by using the pulse energy measuring device 116 included in the exposure apparatus 100a.
  • the sixth embodiment is similar to the first embodiment.
  • the correction parameter value ⁇ Ac may not be updated during exposure, as in the first modification of the first embodiment, or the exposure control processor 110 may output a trigger signal Tr or other signals so that the laser device 1f performs the second adjusted oscillation, as in the second modification of the first embodiment.
  • the pulse energy E, the wavelength ⁇ , and the spectral linewidth ⁇ may be synchronously controlled, as in the second embodiment.
  • the spectral linewidth ⁇ may be controlled by the delay time ⁇ T of the first and second discharge timings given to the laser oscillator 17 and the laser amplifier PO, as in the fourth embodiment.
  • a solid-state laser may be used as the laser oscillator 18, as in the fifth embodiment.

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Abstract

レーザ装置は、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、露光装置の指令によりバースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、レーザ光パラメータの計測値と目標値との差が小さくなるようにアクチュエータの動作パラメータ値を補正し、アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、を備える。

Description

レーザ装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法
 本開示は、レーザ装置、露光装置、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。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させ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 Narrowing Module:LNM)が備えられる場合がある。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2018/309259号明細書 米国特許出願公開第2017/179677号明細書
概要
 本開示の1つの観点に係るレーザ装置は、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、露光装置の指令によりバースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、レーザ光パラメータの計測値と目標値との差が小さくなるようにアクチュエータの動作パラメータ値を補正し、アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、を備える。
 本開示の1つの観点に係る露光装置は、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、を含むレーザ装置に接続可能な露光装置であって、レーザ装置から出力されたパルスレーザ光を用いてウエハ面に像を形成する投影光学系と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータの計測値を取得し、バースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、計測値と目標値との差が小さくなるように、アクチュエータの動作パラメータ値を補正してレーザ装置に出力する露光制御プロセッサと、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、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、露光装置の指令によりバースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、レーザ光パラメータの計測値と目標値との差が小さくなるようにアクチュエータの動作パラメータ値を補正し、アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、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、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、を含む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、レーザ装置から出力されたパルスレーザ光を用いてウエハ面に像を形成する投影光学系と、レーザ光パラメータの計測値を取得し、バースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、計測値と目標値との差が小さくなるように、アクチュエータの動作パラメータ値を補正してレーザ装置に出力する露光制御プロセッサと、を含む露光装置に出力し、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、比較例に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。 図3は、露光システムによって露光される半導体ウエハの例を示す。 図4は、電源に送信されるトリガ信号の例を示す。 図5は、図6及び図7とともにパルスレーザ光の位置に対して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、図5及び図7とともにパルスレーザ光の位置に対して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、図5及び図6とともにパルスレーザ光の位置に対してスキャンフィールドの位置が変化する様子を示す。 図8は、複数のスキャンフィールドを順次露光する手順を示す。 図9は、比較例においてスキャンフィールドを露光するときのワークピーステーブルの速度及び繰り返し周波数の変化を示すグラフである。 図10は、加速中露光におけるワークピーステーブルの速度及び繰り返し周波数の変化を示すグラフである。 図11は、比較例における繰り返し周波数及びレーザ光パラメータの計測値の変化を示すグラフである。 図12は、連続的に変化する繰り返し周波数及びレーザ光パラメータの計測値の変化を示すグラフである。 図13は、第1の実施形態におけるレーザ光パラメータの計測値のグラフである。 図14は、第1の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。 図15は、第1の実施形態におけるレーザ制御のフローチャートである。 図16は、パルス時間間隔の時系列データを取得する処理の第1の例を示すフローチャートである。 図17は、パルス時間間隔の時系列データを取得する処理の第2の例を示すフローチャートである。 図18は、パルス時間間隔の時系列データの一例を示す。 図19は、レーザ光パラメータの目標値を取得する処理の例を示すフローチャートである。 図20は、レーザ光パラメータの目標値の一例を示す。 図21は、補正パラメータ値のデータセットを取得する処理の第1の例を示すフローチャートである。 図22は、補正パラメータ値のデータセットを取得する処理の第2の例を示すフローチャートである。 図23は、1回のバースト発振を行いながら補正パラメータ値を更新する処理の例を示すフローチャートである。 図24は、補正された動作パラメータ値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図25は、パラメータテーブルの一例を示す。 図26は、目標値に対応する動作パラメータ値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図27は、動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係から動作パラメータ値を計算する方法を例示するグラフである。 図28は、次のバーストのために補正パラメータ値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図29は、制御勾配を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図30は、動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係から制御勾配を計算する方法を例示するグラフである。 図31は、第1の実施形態の第1の変形例におけるレーザ制御のフローチャートである。 図32は、1回のバースト発振を行う処理の例を示すフローチャートである。 図33は、第1の実施形態の第2の変形例において補正パラメータ値のデータセットを取得する処理の例を示すフローチャートである。 図34は、第1の実施形態の第2の変形例において動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係を取得する処理の例を示すフローチャートである。 図35は、第1及び第2の調整発振におけるトリガ信号の例を示す。 図36は、第2の調整発振によって取得される動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係の例を示す。 図37は、第2の実施形態におけるレーザ制御のフローチャートである。 図38は、レーザ光パラメータの目標値を取得する処理の例を示すフローチャートである。 図39は、レーザ光パラメータの目標値の一例を示す。 図40は、補正パラメータ値のデータセットを取得する処理の例を示すフローチャートである。 図41は、1回のバースト発振を行いながら補正パラメータ値を更新する処理の例を示すフローチャートである。 図42は、パラメータテーブルの一例を示す。 図43は、補正された動作パラメータ値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図44は、動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係から動作パラメータ値を計算する方法を例示するグラフである。 図45は、動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係から動作パラメータ値を計算する方法を例示するグラフである。 図46は、動作パラメータ値とレーザ光パラメータの値との関係から動作パラメータ値を計算する方法を例示するグラフである。 図47は、次のバーストのために補正パラメータ値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図48は、第3の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。 図49は、第3の実施形態におけるレーザ制御のフローチャートである。 図50は、1回のバースト発振を行いながら補正パラメータ値を更新する処理の例を示すフローチャートである。 図51は、補正された設定電圧値及び補正された設定値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図52は、次のバーストのために補正パラメータ値を計算する処理の例を示すフローチャートである。 図53は、第3の実施形態の変形例におけるレーザ制御のフローチャートである。 図54は、1回のバースト発振を行う処理の例を示すフローチャートである。 図55は、第4の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。 図56は、第1の放電タイミングに対する第2の放電タイミングの遅延時間と、レーザ増幅器から出力されるパルスレーザ光のスペクトル線幅と、の関係を示すグラフである。 図57は、第5の実施形態に係るレーザ装置の構成を模式的に示す。 図58は、第6の実施形態に係る露光装置及びレーザ装置の構成を模式的に示す。
実施形態
<内容>
1.比較例
 1.1 露光装置100の構成
 1.2 露光装置100の動作
 1.3 レーザ装置1の構成
 1.4 レーザ装置1の動作
 1.5 ステップアンドスキャン露光
 1.6 繰り返し周波数fの変化に伴う課題
2.バースト発振するパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを用いるレーザ装置1a
 2.1 コンセプト
 2.2 構成
 2.3 動作
  2.3.1 メインフロー
  2.3.2 パルス時間間隔ΔTの時系列データの取得
  2.3.3 レーザ光パラメータLの目標値Ltの取得
  2.3.4 補正パラメータ値ΔAcのデータセットの取得
  2.3.5 バースト発振及び補正パラメータ値ΔAcの更新
   2.3.5.1 補正された動作パラメータ値Ac(k)の計算
   2.3.5.2 次のバーストのための補正パラメータ値ΔAc(k)の計算
 2.4 作用
3.露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないレーザ装置1a
 3.1 動作
  3.1.1 メインフロー
  3.1.2 バースト発振
 3.2 作用
4.第2の調整発振を行うレーザ装置1a
 4.1 動作
  4.1.1 補正パラメータ値ΔAcのデータセットの取得
  4.1.2 第2の調整発振
 4.2 作用
5.パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを同期して制御するレーザ装置1a
6.設定電圧値HVを露光装置100から受信するレーザ装置1c
 6.1 構成
 6.2 動作
  6.2.1 メインフロー
  6.2.2 バースト発振及び補正パラメータ値ΔAcの更新
   6.2.2.1 補正された動作パラメータ値Ac(k)の計算
   6.2.2.2 次のバーストのための補正パラメータ値ΔAc(k)の計算
 6.3 作用
7.露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないレーザ装置1c
8.レーザ発振器17及びレーザ増幅器POの放電タイミングによってスペクトル線幅Δλを調整するレーザ装置1d
 8.1 構成
 8.2 動作
9.固体レーザを含むレーザ装置1e
 9.1 構成
  9.1.1 レーザ発振器18
  9.1.2 レーザ増幅器PA
 9.2 動作
10.動作パラメータ値Aを補正する露光装置100a
 10.1 構成
 10.2 動作
 10.3 作用
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.比較例
 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1と、露光装置100と、を含む。レーザ装置1は、レーザ制御プロセッサ30を含む。レーザ制御プロセッサ30は、制御プログラムが記憶されたメモリ31と、制御プログラムを実行するCPU(central processing unit)32と、を含む処理装置である。レーザ制御プロセッサ30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。レーザ装置1は、パルスレーザ光を露光装置100に向けて出力するように構成されている。
 1.1 露光装置100の構成
 露光装置100は、照明光学系101と、投影光学系102と、露光制御プロセッサ110と、を含む。照明光学系101は、レーザ装置1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102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110は、制御プログラムが記憶されたメモリ111と、制御プログラムを実行するCPU112と、を含む処理装置である。露光制御プロセッサ110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。露光制御プロセッサ110は、露光装置100の制御を統括するとともに、レーザ制御プロセッサ30との間で各種データ及び各種信号を送受信する。
 1.2 露光装置100の動作
 露光制御プロセッサ110は、レーザ光パラメータLの目標値Ltのデータ、及びトリガ信号Trを、レーザ制御プロセッサ30に送信する。レーザ光パラメータLはパルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを含み、目標値Ltはそれらの目標値Et、λt、及びΔλtを含む。レーザ制御プロセッサ30は、これらのデータ及び信号に従ってレーザ装置1を制御する。露光制御プロセッサ110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。
 1.3 レーザ装置1の構成
 図2は、比較例に係るレーザ装置1の構成を模式的に示す。レーザ装置1は、レーザ発振器17と、電源12と、レーザ光パラメータ計測器16と、シャッター19と、レーザ制御プロセッサ30と、を含む。レーザ装置1は露光装置100に接続可能とされている。図2には互いに垂直なZ軸、V軸、及びH軸が示されている。パルスレーザ光はレーザ発振器17からZ方向に出力される。
 レーザ発振器17は、レーザチャンバ10と、放電電極11aと、狭帯域化モジュール14と、スペクトル調整器15aと、を含む。狭帯域化モジュール14とスペクトル調整器15aとが、レーザ共振器を構成する。レーザチャンバ10は、レーザ共振器の光路に配置されている。レーザチャンバ10の両端にはウインドウ10a及び10bが設けられている。レーザチャンバ10の内部に、放電電極11a及びこれと対をなす図示しない放電電極が配置されている。図示しない放電電極は、紙面に垂直なV軸の方向において放電電極11aと重なるように位置している。レーザチャンバ10には、例えばレアガスとしてアルゴンガス又はクリプトンガス、ハロゲンガスとしてフッ素ガス、バッファガスとしてネオンガス等を含むレーザガスが封入される。
 電源12は、スイッチ13を含むとともに、放電電極11aと図示しない充電器とに接続されている。電源12は本開示におけるアクチュエータの一例である。
 狭帯域化モジュール14は、複数のプリズム14a及び14bとグレーティング14cとを含む。プリズム14a及び14bは、ウインドウ10aから出射した光の光路にこの順で配置されている。光が入出射するプリズム14a及び14bの表面はいずれもV方向に平行である。グレーティング14cは、プリズム14a及び14bを透過した光の光路において、入射角と回折角とが一致するようにリトロー配置されている。グレーティング14cの溝の方向は、V方向に平行である。
 プリズム14bは、回転ステージ14eに支持されている。回転ステージ14eは、図示しないドライバを含む。回転ステージ14eは本開示におけるアクチュエータの一例である。
 スペクトル調整器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。シリンドリカル平凹レンズ15cはレーザチャンバ10とシリンドリカル平凸レンズ15bとの間に配置される。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の凸面及びシリンドリカル平凹レンズ15cの凹面はそれぞれV方向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。
 シリンドリカル平凹レンズ15cは、リニアステージ15dに支持されている。リニアステージ15dは図示しないドライバを含む。リニアステージ15dは本開示におけるアクチュエータの一例である。
 スペクトル調整器15aから出力されたパルスレーザ光の光路にビームスプリッタ16aが配置され、ビームスプリッタ16aは、パルスレーザ光の一部を露光装置100に向けて高い透過率で透過させるとともに、他の一部を反射するように構成されている。ビームスプリッタ16aによって反射されたパルスレーザ光の光路にレーザ光パラメータ計測器16が配置されている。レーザ光パラメータ計測器16はレーザ光パラメータLの計測値Lmを出力する。計測値Lmは、パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλの計測値Em、λm、及びΔλmを含む。
 一例として、レーザ光パラメータ計測器16は、図示しないエネルギーモニタ及びスペクトルモニタを含む。エネルギーモニタは、図示しないフォトダイオードを含み、パルスレーザ光のパルスエネルギーEの計測値Emを含む信号を出力する。スペクトルモニタは、図示しないエタロン分光器を含み、パルスレーザ光の干渉縞の波形データを出力する。レーザ光パラメータ計測器16に含まれる図示しない処理装置が干渉縞の波形データからパルスレーザ光の波長λ及びスペクトル線幅Δλの計測値λm及びΔλmを計算する。パルスレーザ光の波長λとは中心波長を意味する。
 シャッター19は、ビームスプリッタ16aを透過したパルスレーザ光の光路に位置する。シャッター19は、露光装置100へのパルスレーザ光の通過と遮断とを切り替え可能に構成されている。
 1.4 レーザ装置1の動作
 レーザ制御プロセッサ30は、レーザ光パラメータLの目標値Ltのデータ及びトリガ信号Trを露光制御プロセッサ110から受信し、目標値Ltに基づいてアクチュエータの動作パラメータ値Aを出力する。動作パラメータ値Aは、パルスエネルギーEを調整するための設定電圧値HVと、波長λを調整するためのプリズム14bの回転角度の設定値Aλと、スペクトル線幅Δλを調整するためのシリンドリカル平凹レンズ15cの位置の設定値AΔλと、を含む。すなわち、レーザ制御プロセッサ30は、パルスエネルギーEの目標値Etに基づいて、放電電極11aに印加される電圧のための設定電圧値HVを電源12に送信する。レーザ制御プロセッサ30は、波長λの目標値λtに基づいて、プリズム14bの回転角度の設定値Aλを回転ステージ14eに送信する。レーザ制御プロセッサ30は、スペクトル線幅Δλの目標値Δλtに基づいて、シリンドリカル平凹レンズ15cの位置の設定値AΔλをリニアステージ15dに送信する。さらに、レーザ制御プロセッサ30は、トリガ信号Trを電源12に送信する。
 スイッチ13は、電源12がトリガ信号Trを受信するとオン状態となる。電源12は、スイッチ13がオン状態となると、図示しない充電器に充電された電気エネルギーから設定電圧値HVに応じたパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を放電電極11aに印加する。
 放電電極11aに高電圧が印加されると、レーザチャンバ10の内部に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ10の内部のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザ媒質が、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の内部で発生した光は、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。レーザチャンバ10のウインドウ10aから出射した光は、プリズム14a及び14bによってH方向のビーム幅を拡大させられて、グレーティング14cに入射する。プリズム14a及び14bからグレーティング14cに入射した光は、グレーティング14c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14cに入射した光の入射角と、所望波長の回折光の回折角と、を一致させることで、グレーティング14cからプリズム14bに入射する回折光の波長が選択される。プリズム14a及び14bは、グレーティング14cから入射した回折光のH方向のビーム幅を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に戻す。
 スペクトル調整器15aに含まれるシリンドリカル平凸レンズ15bは、レーザチャンバ10のウインドウ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ウインドウ10bを介してレーザチャンバ10の内部に戻す。
 このようにして、レーザチャンバ10から出射した光は、狭帯域化モジュール14とスペクトル調整器15aとの間で往復し、レーザチャンバ10の内部の放電空間を通過する度に増幅される。この光は、狭帯域化モジュール14で折り返される度に狭帯域化される。こうしてレーザ発振し狭帯域化された光が、スペクトル調整器15aからパルスレーザ光として出力される。
 狭帯域化モジュール14に含まれる回転ステージ14eは、レーザ制御プロセッサ30から出力される設定値Aλに従って、プリズム14bをV方向に平行な軸周りに回転させる。これにより、狭帯域化モジュール14の選択波長が調整され、パルスレーザ光の波長λが調整される。パルスレーザ光の波長λの調整はプリズム14bの回転による場合に限られず、図示しないミラーを狭帯域化モジュール14に配置し、ミラーの姿勢を変更してグレーティング14cに入射する光の入射角を調整することによって行われてもよい。
 スペクトル調整器15aに含まれるリニアステージ15dは、レーザ制御プロセッサ30から出力される設定値AΔλに従って、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、スペクトル調整器15aから狭帯域化モジュール14へ向かう光の波面が調整され、パルスレーザ光のスペクトル線幅Δλが調整される。
 レーザ光パラメータ計測器16は、パルスレーザ光のレーザ光パラメータLの計測値Lmをレーザ制御プロセッサ30に出力する。計測値Lmに含まれるパルスエネルギーEの計測値Emは、レーザ制御プロセッサ30が設定電圧値HVをフィードバック制御するのに用いられる。計測値Lmに含まれる波長λの計測値λmは、レーザ制御プロセッサ30がプリズム14bの回転角度の設定値Aλをフィードバック制御するのに用いられる。計測値Lmに含まれるスペクトル線幅Δλの計測値Δλmは、レーザ制御プロセッサ30がシリンドリカル平凹レンズ15cの位置の設定値AΔλをフィードバック制御するのに用いられる。
 1.5 ステップアンドスキャン露光
 図3は、露光システムによって露光される半導体ウエハWFの例を示す。図3には半導体ウエハWFの面内で互いに直交するX軸及びY軸が示されている。半導体ウエハWFは、例えば、ほぼ円板形を有する単結晶シリコンの板である。半導体ウエハWFには例えば感光性のレジスト膜が塗布されている。半導体ウエハWFの露光は、スキャンフィールドSF#1、SF#2等の区画ごとに行われる。スキャンフィールドSF#1、SF#2の各々は、1枚のレチクルのレチクルパターンが転写される領域に相当する。#1及び#2は露光順を示す。露光順を特定せずに説明する場合は#1、#2等を付さないことがある。1つめのスキャンフィールドSF#1にパルスレーザ光が照射されるように半導体ウエハWFを移動させて、スキャンフィールドSF#1を露光する。その後、2つめのスキャンフィールドSF#2にパルスレーザ光が照射されるように半導体ウエハWFを移動させて、スキャンフィールドSF#2を露光する。その後同様に半導体ウエハWFを移動させながらすべてのスキャンフィールドSFの露光を行う。
 図4は、電源12に送信されるトリガ信号Trの例を示す。1つのスキャンフィールドSFを露光するときはパルスレーザ光が所定の繰り返し周波数で連続して出力される。1つのスキャンフィールドSFから他のスキャンフィールドSFに移動するときはパルスレーザ光の出力を休止する。パルスレーザ光を連続して出力する動作をバーストという。1つの半導体ウエハWFを露光するために、バーストが複数回にわたって繰り返される。このようなレーザ発振をバースト発振という。
 1つめの半導体ウエハWF#1の露光が終了すると、ワークピーステーブルWT上の半導体ウエハWF#1を2つめの半導体ウエハWF#2に交換するために露光装置100へのパルスレーザ光の出力は中止される。但し、シャッター19を閉じた状態で、パラメータの調整などを目的とした調整発振が行われてもよい。
 図5~図7は、パルスレーザ光の位置に対してスキャンフィールドSFの位置が変化する様子を示す。スキャンフィールドSFのX軸方向の幅は、ワークピーステーブルWT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、ワークピーステーブルWT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5、図6、図7の順で行われる。まず、図5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、ワークピーステーブルWTが+Y方向に加速される。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+が一致するときまでに、ワークピーステーブルWTの速度はVyとなる。図6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Vyで等速直線運動するようにワークピーステーブルWTを移動しながら、スキャンフィールドSFが露光される。図7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Vyで移動するための所要時間Tは、以下の通りである。
   T=W/Vy
 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Ns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。
   Ns=f・T
ここで、fはパルスレーザ光の繰り返し周波数である。
 照射パルス数Nsは、Nスリットパルス数ともいう。スキャンフィールドSFのどの位置においても照射パルス数Nsが一定となるようにすることで、スキャンフィールドSFの面内における露光品質が一定となる。
 図8は、複数のスキャンフィールドSF#1、SF#2等を順次露光する手順を示す。ステップアンドスキャン露光においては、1つのスキャンフィールドSF#1から次のスキャンフィールドSF#2へ移るたびに、スキャン方向がY方向から-Y方向へ、あるいは-Y方向からY方向へと反対方向に切り替わる。このため、速度Vyの等速直線運動を維持したままでは1つのスキャンフィールドSF#1から次のスキャンフィールドSF#2へ移ることはできず、ワークピーステーブルWTのY方向の速度成分を一旦0まで減速したうえで、反対方向に加速する必要がある。
 図9は、比較例においてスキャンフィールドSFを露光するときのワークピーステーブルWTの速度V及び繰り返し周波数fの変化を示すグラフである。スキャンフィールドSFのどの位置においても照射パルス数Nsが一定となるように、ワークピーステーブルWTが速度Vyで等速直線運動している間に、繰り返し周波数fのパルスレーザ光によりスキャンフィールドSFが露光される。露光の前には速度0からの加速を行う必要があり、露光の後には速度0への減速を行う必要がある。比較例においては加減速の期間に露光を行うことができず、生産効率の向上の妨げとなり得る。
 図10は、加速中露光におけるワークピーステーブルWTの速度V及び繰り返し周波数fの変化を示すグラフである。比較例と異なる露光技術として、ワークピーステーブルWTが等速直線運動に達する前にスキャンフィールドSFの露光を開始したり、ワークピーステーブルWTが減速を開始してからスキャンフィールドSFの露光を終了したりすることが提案されている。この露光技術を加速中露光という。加速中露光における加速中とは、加速度が0以外の状態をいい、減速中を含む。図9に示される比較例においては、露光中のパルスレーザ光の繰り返し周波数fが一定値であるのに対し、加速中露光においては、ワークピーステーブルWTの速度Vの変化に合わせて、スキャンフィールドSFのどの位置においても照射パルス数Nsが一定となるように、露光中に繰り返し周波数fを変化させる。
 加速中露光においては、ワークピーステーブルWTが速度Vyに達する前に露光を開始するので、1つのスキャンフィールドSFの露光開始から露光終了までの所要時間は比較例よりもわずかに長くなる。しかし、速度0から露光開始までの加速の所要時間と、露光終了から速度0までの減速の所要時間とが比較例より短くなり、総合的な生産効率を向上し得る。
 1.6 繰り返し周波数fの変化に伴う課題
 図11は、比較例における繰り返し周波数f及びレーザ光パラメータLの計測値Lmの変化を示すグラフである。繰り返し周波数fが変化すると、レーザチャンバ10の内部で発生する音響波の影響が変化したり、各種光学素子が受ける熱負荷の影響が変化したりして、あるいはその他の要因によってレーザ光パラメータLの計測値Lmが変わってしまうことがある。しかし、繰り返し周波数fが変化するとしても、比較例のように同じ繰り返し周波数fでのパルスレーザ光の出力が連続する場合は、レーザ光パラメータLのフィードバック制御に加えて、繰り返し周波数fに応じた補正を行うことで、計測値Lmを許容範囲内に収めることが可能である。例えば、第1の繰り返し周波数f1においては第1の補正を行い、第2の繰り返し周波数f2においては第2の補正を行えばよい。
 図12は、連続的に変化する繰り返し周波数f及びレーザ光パラメータLの計測値Lmの変化を示すグラフである。図12に示される繰り返し周波数fの変化は、図10にXIIで示される期間内の繰り返し周波数fの変化に相当する。繰り返し周波数fを連続的に変化させながらパルスレーザ光を出力する場合は、パルスごとのフィードバック制御に加えて、繰り返し周波数fに応じた補正を行っても、計測値Lmを許容範囲内に収めることが困難になり得る。例えば、繰り返し周波数fを増加させながら第1の繰り返し周波数f1に達した場合と、繰り返し周波数fを減少させながら第1の繰り返し周波数f1に達した場合とで同じ補正を行っても、計測値Lmは同じ値にならない。その原因は、繰り返し周波数fが同じであっても、繰り返し周波数fの変化の過去の履歴によって、レーザチャンバ10内のガスの密度分布及び温度分布、及び光学素子の温度が異なるためであると推定される。
 図12における時刻t1までの繰り返し周波数fの変化の履歴h1と、時刻t2までの繰り返し周波数fの変化の履歴h2とでは異なる。そのような履歴による影響はパルスごとに異なると考えられるので、繰り返し周波数fを連続的に変化させる場合のレーザ光パラメータLの制御においては、履歴に応じて別々の補正が必要となり得る。
 本開示は、繰り返し周波数fを連続的に変化させる場合にレーザ光パラメータLの計測値Lmを目標値Ltに近い値に安定化するレーザ装置又はその制御方法を提供することを目的とする。
2.バースト発振するパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを用いるレーザ装置1a
 2.1 コンセプト
 図13は、第1の実施形態におけるレーザ光パラメータLの計測値Lmのグラフである。1回のバーストの開始直後及び終了直前において繰り返し周波数fが最も小さく、バーストの途中では繰り返し周波数fが次第に高くなった後、次第に低くなる。繰り返し周波数fの変化パターンが第1のバーストと第2のバーストとで同じである場合、第1のバーストと第2のバーストとのそれぞれにおける出力順が同じであるパルスにおいては、繰り返し周波数fの変化の履歴が同じである。
 そこで、第1のバーストにおける各パルスの計測値Lmと目標値Ltとの差に基づいて各パルスの補正パラメータ値ΔAcを計算し、補正パラメータ値ΔAcを用いて、第2のバーストにおいて出力順が同じである各パルスのレーザ光パラメータLを制御する。これにより、第1のバーストにおける各パルスの計測値Lmよりも、第2のバーストにおける各パルスの計測値Lmの方が目標値Ltに近くなり得る。さらにバーストを繰り返しながら補正パラメータ値ΔAcを更新することで、補正パラメータ値ΔAcの精度を向上し得る。補正パラメータ値ΔAcは、設定電圧値HVを補正するための補正パラメータ値ΔHVcと、プリズム14bの回転角度の設定値Aλを補正するための補正パラメータ値ΔAλcと、シリンドリカル平凹レンズ15cの位置の設定値AΔλを補正するための補正パラメータ値ΔAΔλcと、のいずれかを含む。
 2.2 構成
 図14は、第1の実施形態に係るレーザ装置1aの構成を模式的に示す。レーザ装置1aにおいて、レーザ制御プロセッサ30は内部トリガ発振器33を含む。内部トリガ発振器33は、後述の調整発振を行う場合に、露光制御プロセッサ110からトリガ信号Trを受信しなくてもトリガ信号Trを生成して電源12に送信できるように構成されている。
 露光制御プロセッサ110は、レーザ制御プロセッサ30にパルス時間間隔ΔTの時系列データを送信する。パルス時間間隔ΔTの時系列データについては図18を参照しながら後述する。
 レーザ制御プロセッサ30は、パラメータテーブルPTにアクセス可能に構成されている。パラメータテーブルPTは、バースト内のパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを記憶する。パラメータテーブルPTは本開示におけるテーブルに相当する。パラメータテーブルPTについてはさらに図25を参照しながら後述する。
 レーザ制御プロセッサ30は、目標値Ltに基づいて計算された動作パラメータ値Aを、補正パラメータ値ΔAcを用いて補正し、補正された動作パラメータ値Acを対応するアクチュエータに送信する。補正された動作パラメータ値Acは、補正された設定電圧値HVcと、プリズム14bの回転角度の補正された設定値Aλcと、シリンドリカル平凹レンズ15cの位置の補正された設定値AΔλcと、のいずれかを含む。
 2.3 動作
 2.3.1 メインフロー
 図15は、第1の実施形態におけるレーザ制御のフローチャートである。レーザ制御プロセッサ30は、以下の処理により、補正パラメータ値ΔAcを用いてバースト発振を行いながら、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAcを更新する。
 S10において、レーザ制御プロセッサ30は、パルス時間間隔ΔTの時系列データを取得する。S10の詳細については図16~図18を参照しながら後述する。
 S20において、レーザ制御プロセッサ30は、レーザ光パラメータLの目標値Ltを取得する。S20の詳細については図19及び図20を参照しながら後述する。
 S30において、レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する。S30の詳細については図21及び図22を参照しながら後述する。
 S40において、レーザ制御プロセッサ30は、加速中露光の準備OK信号を露光制御プロセッサ110に送信する。準備OK信号を受信した露光制御プロセッサ110は、ワークピーステーブルWT等の動作準備の後、各種データ及びトリガ信号Trをレーザ制御プロセッサ30に送信する。
 S50において、レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔAcを用いて1回のバースト発振を行いながら、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAcを更新する。S50の詳細については図23~図30を参照しながら後述する。
 S80において、レーザ制御プロセッサ30は、加速中露光を継続するか否かを判定する。例えば、露光装置100が加速中露光を中止して等速直線運動による露光を行う場合には、加速中露光を継続しないと判定される。加速中露光を継続しない場合(S80:NO)、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了する。加速中露光を継続する場合(S80:YES)、レーザ制御プロセッサ30はS90に処理を進める。
 S90において、レーザ制御プロセッサ30は、パルス時間間隔ΔTの時系列データを更新するか否かを判定する。露光装置100がパルス時間間隔ΔTの変化パターンを変更する場合には、パルス時間間隔ΔTの時系列データを更新すると判定される。パルス時間間隔ΔTの時系列データを更新する場合(S90:YES)、レーザ制御プロセッサ30は適切な補正パラメータ値ΔAcを取り直すためにS10に処理を戻す。パルス時間間隔ΔTの時系列データを更新しない場合(S90:NO)、レーザ制御プロセッサ30はS50に処理を戻す。
 2.3.2 パルス時間間隔ΔTの時系列データの取得
 図16は、パルス時間間隔ΔTの時系列データを取得する処理の第1の例を示すフローチャートである。図16は図15のS10のサブルーチンに相当する。S11において、レーザ制御プロセッサ30は、パルス時間間隔ΔTの時系列データを露光制御プロセッサ110から受信することにより取得する。S11の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図15に示される処理に戻る。
 図17は、パルス時間間隔ΔTの時系列データを取得する処理の第2の例を示すフローチャートである。図17は図15のS10のサブルーチンに相当する。S12において、レーザ制御プロセッサ30は、トリガ信号Trを露光制御プロセッサ110から受信し、このトリガ信号Trの時間間隔を計測することにより、パルス時間間隔ΔTの時系列データを取得する。S12の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図15に示される処理に戻る。S12において受信するトリガ信号Trは、露光装置100における露光中に生成されたトリガ信号Trでもよいし、露光が行われないときに生成されたダミーのトリガ信号Trでもよい。
 図18は、パルス時間間隔ΔTの時系列データの一例を示す。1回のバーストに含まれるパルス数をkmaxとする。バースト内のパルス番号kとして、1からkmaxまでの整数値がパルスの出力順に従って付与される。パルス時間間隔ΔTは、パルス番号kごとに、前のパルスとの時間差として与えられる。特定のパルス番号kに対するパルス時間間隔ΔTはパルス時間間隔ΔT(k)のように表記する。例えば、パルス時間間隔ΔT(2)は、パルス番号1のパルスの出力時刻からパルス番号2のパルスの出力時刻までの時間間隔である。パルス時間間隔ΔT(1)は、例えばバーストが始まる前の休止期間の長さであってもよい。あるいは、パルス時間間隔ΔT(1)は空欄であってもよい。パルス時間間隔ΔT(k)の代わりに、パルス時間間隔ΔT(k)の逆数である繰り返し周波数fの時系列データを取得するようにしてもよい。
 2.3.3 レーザ光パラメータLの目標値Ltの取得
 図19は、レーザ光パラメータLの目標値Ltを取得する処理の例を示すフローチャートである。図19は図15のS20のサブルーチンに相当する。S21において、レーザ制御プロセッサ30は、目標値Ltを露光制御プロセッサ110から受信することにより取得する。S21の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図15に示される処理に戻る。
 図20は、レーザ光パラメータLの目標値Ltの一例を示す。目標値Ltは、パルス番号kごとに設定され、パルス番号kと対応付けて記憶されてもよい。特定のパルス番号kに対する目標値Ltは目標値Lt(k)のように表記する。目標値Lt(1)~Lt(kmax)は、すべて同じ値でもよい。
 2.3.4 補正パラメータ値ΔAcのデータセットの取得
 図21は、補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する処理の第1の例を示すフローチャートである。図21は図15のS30のサブルーチンに相当する。第1の例においては露光装置100で露光が行われないときにレーザ装置1aで調整発振を行い、補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する。
 S36において、レーザ制御プロセッサ30は調整発振の開始信号を露光制御プロセッサ110に送信する。露光制御プロセッサ110は、レーザ装置1aにおいて調整発振を開始してよい場合は開始OK信号をレーザ制御プロセッサ30に送信する。
 S37において、レーザ制御プロセッサ30は調整発振の開始OK信号を受信したか否かを判定する。開始OK信号を受信していない場合(S37:NO)、レーザ制御プロセッサ30は開始OK信号を受信するまで待機する。開始OK信号を受信した場合(S37:YES)、レーザ制御プロセッサ30はS38に処理を進める。
 S38において、レーザ制御プロセッサ30はシャッター19を閉める。あるいは、別のシャッターが露光装置100に設けられていて、露光制御プロセッサ110が開始OK信号を出力する前に閉められるようになっている場合は、シャッター19の開閉は行われなくてもよい。
 S50において、レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔAcを用いて1回のバースト発振を行いながら、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAcを更新する。S50の処理は、図15に含まれるS50の処理と共通である。但し、図15においては露光制御プロセッサ110からトリガ信号Trを受信してバースト発振を行うのに対し、図21においては内部トリガ発振器33がトリガ信号Trを生成してバースト発振を行ってもよい。また図21において最初のバースト発振を行うときに読み込まれる補正パラメータ値ΔAcはすべて0でもよい。図21のS50において行われるバースト発振は本開示における第1の調整発振に相当する。S50の詳細については図23~図30を参照しながら後述する。
 S61において、レーザ制御プロセッサ30はバースト内のすべてのパルスのレーザ光パラメータLの計測値Lmが許容範囲内か否かを判定する。バースト内のパルスのうち1つ以上のパルスの計測値Lmが許容範囲外である場合(S61:NO)、レーザ制御プロセッサ30はS50に処理を戻す。バースト内のすべてのパルスの計測値Lmが許容範囲内となるまで、S50の処理が複数回行われてもよい。バースト内のすべてのパルスの計測値Lmが許容範囲内である場合(S61:YES)、レーザ制御プロセッサ30はS62に処理を進める。個々のパルスの計測値Lmが許容範囲内か否かを判定するだけでなく、計測値Lmのばらつきを標準偏差などの指標で評価し、ばらつきが許容範囲内であるか否かをさらに判定してもよい。
 S62において、レーザ制御プロセッサ30はシャッター19を開ける。S62の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図15に示される処理に戻る。
 図22は、補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する処理の第2の例を示すフローチャートである。図22は図15のS30のサブルーチンに相当する。第2の例においては補正パラメータ値ΔAcの過去のログデータ(図示せず)から補正パラメータ値ΔAcを取得する。ログデータは、例えば、パルス時間間隔ΔTの複数の変化パターンの各々について、図25に示されるようなパラメータテーブルPTを記憶したものでもよい。
 S31において、レーザ制御プロセッサ30は補正パラメータ値ΔAcのログデータを検索する。検索キーとしてはパルス時間間隔ΔTの時系列データ、レーザ光パラメータLの目標値Ltのデータ、及びその他の露光条件のデータが用いられる。
 S32において、レーザ制御プロセッサ30は検索キーに合致する補正パラメータ値ΔAcのデータセットが存在するか否かを判定する。検索キーに合致する補正パラメータ値ΔAcのデータセットが存在する場合(S32:YES)、レーザ制御プロセッサ30はS33に処理を進める。検索キーに合致する補正パラメータ値ΔAcのデータセットが存在しない場合(S32:NO)、レーザ制御プロセッサ30は図21のS36に処理を進め、その後調整発振を行って補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する。
 S33において、レーザ制御プロセッサ30はログデータから検索キーに合致する補正パラメータ値ΔAcのデータセットを読み込む。S33の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図15に示される処理に戻る。S33で読み込まれた補正パラメータ値ΔAcのデータセットが、加速中露光を行うためのパルスレーザ光の制御に用いられてもよい。
 あるいは、S33の後、レーザ制御プロセッサ30は図21のS36に処理を進め、S33で読み込まれた補正パラメータ値ΔAcを調整発振における補正パラメータ値ΔAcの初期値として用いてもよい。その場合はレーザ光パラメータLの計測値Lmを早期に許容範囲内とすることができるので、調整発振におけるバーストの回数を低減でき、さらに補正パラメータ値ΔAcの信頼性を向上し得る。
 2.3.5 バースト発振及び補正パラメータ値ΔAcの更新
 図23は、1回のバースト発振を行いながら補正パラメータ値ΔAcを更新する処理の例を示すフローチャートである。図23は図15のS50のサブルーチンに相当するとともに、図21のS50のサブルーチンにも相当する共通の処理を示す。図15のS50においては、S40の後で加速中露光が行われるのに対し、図21のS50においては、S38の後で調整発振が行われる。
 S51において、レーザ制御プロセッサ30はパルス番号kの値を1にセットする。パルス番号kが特定された場合の各種の値を示す符号の末尾には(k)を付して説明する。
 S54において、レーザ制御プロセッサ30は、目標値Lt(k)に基づいて計算された動作パラメータ値A(k)を、補正パラメータ値ΔAc(k)を用いて補正することにより、補正された動作パラメータ値Ac(k)を計算する。S54の詳細については図24~図27を参照しながら後述する。
 S55において、レーザ制御プロセッサ30は1パルスのレーザ発振を行ってパルスレーザ光を生成する。図23の処理が図15のS50のサブルーチンとして行われるときは、生成されたパルスレーザ光が露光装置100に出力される。図23の処理が図21のS50のサブルーチンとして行われるときは、生成されたパルスレーザ光が露光装置100に出力されなくてもよい。
 S55の処理は、パルス時間間隔ΔT(k)に従ったタイミングで行われる。すなわち、パルス番号k-1及びパルス番号kのパルスレーザ光の時間差は、パルス時間間隔ΔT(k)となる。図23の処理が図15のS50のサブルーチンとして行われるときと、図21のS50のサブルーチンとして行われるときと、でパルス時間間隔ΔTの変化パターンは同じである。このため、図21のS50でパルス時間間隔ΔTの変化パターンに基づいて取得される補正パラメータ値ΔAc(k)を、図15のS50で動作パラメータ値A(k)を補正するために使用できる。
 S56において、レーザ制御プロセッサ30は、次のバーストにおいてレーザ光パラメータLの計測値Lm(k)と目標値Lt(k)との差が小さくなるように、次のバーストのための補正パラメータ値ΔAc(k)を計算する。S56の詳細については図28~図30を参照しながら後述する。
 S57において、レーザ制御プロセッサ30はパルス番号kの値が1回のバーストのパルス数kmaxに達したか否かを判定する。パルス番号kの値がパルス数kmaxに達していない場合(S57:NO)、レーザ制御プロセッサ30はS58においてパルス番号kの値に1を加算してkの値を更新し、S54に処理を戻す。パルス番号kの値がパルス数kmaxに達した場合(S57:YES)、1回のバーストが終了したので、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図15又は図21に示される処理に戻る。
 2.3.5.1 補正された動作パラメータ値Ac(k)の計算
 図24は、補正された動作パラメータ値Ac(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図24は図23のS54のサブルーチンに相当する。
 S541において、レーザ制御プロセッサ30は図19で取得されたレーザ光パラメータLの目標値Lt(k)を読み込む。
 S542において、レーザ制御プロセッサ30は目標値Lt(k)に対応する動作パラメータ値A(k)を計算する。このときは補正パラメータ値ΔAc(k)による補正は行われない。S542の詳細については図26及び図27を参照しながら後述する。
 S543において、レーザ制御プロセッサ30は補正パラメータ値ΔAc(k)をパラメータテーブルPTから読み込む。
 S544において、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値A(k)に補正パラメータ値ΔAc(k)を加算することにより、補正された動作パラメータ値Ac(k)を計算する。補正パラメータ値ΔAc(k)が0である場合には、補正された動作パラメータ値Ac(k)は動作パラメータ値A(k)と同じ値になる。
 S545において、レーザ制御プロセッサ30は補正された動作パラメータ値Ac(k)を用いてアクチュエータを制御する。制御されるレーザ光パラメータLがパルスエネルギーEであればアクチュエータは電源12であり、制御されるレーザ光パラメータLが波長λであればアクチュエータは回転ステージ14eであり、制御されるレーザ光パラメータLがスペクトル線幅Δλであればアクチュエータはリニアステージ15dである。S546に処理を進める前にアクチュエータの制御を開始することで、アクチュエータの駆動を早期に完了させ、S55(図23参照)における1パルスのレーザ発振に間に合わせることができる。
 S546において、レーザ制御プロセッサ30は補正パラメータ値ΔAc(k)を旧補正パラメータ値ΔAcp(k)としてパラメータテーブルPTに書き込む。旧補正パラメータ値ΔAcp(k)は、レーザ発振で使用された補正パラメータ値であり、S56(図23参照)において補正パラメータ値ΔAc(k)を更新するために使用される。S546の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図23に示される処理に戻る。
 図25は、パラメータテーブルPTの一例を示す。補正パラメータ値ΔAc(k)は、1回のバーストに含まれるパルスのパルス番号k及びパルス時間間隔ΔT(k)と対応付けて記憶される。さらに、これらと対応付けて旧補正パラメータ値ΔAcp(k)が記憶される。さらに、これらと対応付けてレーザ光パラメータLの目標値Lt(k)(図20参照)が記憶されてもよい。
 図26は、目標値Lt(k)に対応する動作パラメータ値A(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図26は図24のS542のサブルーチンに相当する。
 S5421において、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLとの関係を読み込む。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係は、図33~図36を参照しながら後述する別途の調整発振を行うことにより取得され、メモリ31に記憶されていてもよい。
 S5422において、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係に基づいて、レーザ光パラメータLの目標値Lt(k)に対応する動作パラメータ値A(k)を計算する。S5422の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図24に示される処理に戻る。
 図27は、動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係から動作パラメータ値A(k)を計算する方法を例示するグラフである。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係は近似式で表されてもよいし、テーブルデータで表されてもよい。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係が近似式で表される場合、その近似式から目標値Lt(k)に対応する動作パラメータ値A(k)を計算できる。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係がテーブルデータで表される場合であって、目標値Lt(k)に対応するデータがテーブルデータに含まれていない場合に、線形補間により動作パラメータ値A(k)を計算してもよい。
 2.3.5.2 次のバーストのための補正パラメータ値ΔAc(k)の計算
 図28は、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAc(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図28は図23のS56のサブルーチンに相当する。
 S561において、レーザ制御プロセッサ30はS55(図23参照)で生成されたパルスレーザ光のレーザ光パラメータLの計測値Lm(k)をレーザ光パラメータ計測器16から取得する。
 S562において、レーザ制御プロセッサ30は計測値Lm(k)と目標値Lt(k)との差Le(k)を以下の式により計算する。
   Le(k)=Lt(k)-Lm(k)
 S563において、レーザ制御プロセッサ30は旧補正パラメータ値ΔAcp(k)をパラメータテーブルPTから読み込む。
 S564において、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値A(k)に対応する制御勾配G(k)を計算する。S564の詳細については図29及び図30を参照しながら後述する。
 S565において、レーザ制御プロセッサ30は、差Le(k)を制御勾配G(k)で除算して得られた値と、旧補正パラメータ値ΔAcp(k)と、を加算することにより、補正パラメータ値ΔAc(k)を計算する。
 S566において、レーザ制御プロセッサ30はS565で計算された補正パラメータ値ΔAc(k)をパラメータテーブルPTに書き込む。補正パラメータ値ΔAc(k)は、次のバーストにおいて、S54(図23参照)において動作パラメータ値A(k)を補正するために使用される。S566の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図23に示される処理に戻る。図23に戻って現在のバーストにおける次のパルスのレーザ発振(S55)をする前に、次のバーストのための補正パラメータ値ΔAc(k)が計算されている。
 図29は、制御勾配G(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図29は図28のS564のサブルーチンに相当する。
 S5641において、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係を読み込む。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係は図26において読み込まれるものと同じでよい。
 S5642において、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係に基づいて、動作パラメータ値A(k)に対応する制御勾配G(k)を計算する。S5642の後、レーザ制御プロセッサ30は本フローチャートの処理を終了して図28に示される処理に戻る。
 図30は、動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係から制御勾配G(k)を計算する方法を例示するグラフである。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係が近似式で表される場合、その近似式の動作パラメータ値A(k)における微分値を制御勾配G(k)としてもよい。動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係がテーブルデータで表される場合は、動作パラメータ値A(k)に近接する複数の計測点間の勾配から制御勾配G(k)を計算してもよい。
 2.4 作用
 (1)第1の実施形態によれば、レーザ装置1aは、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器17と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータLを調節する電源12、回転ステージ14e、リニアステージ15d等のアクチュエータと、レーザ制御プロセッサ30と、を備える。レーザ制御プロセッサ30は、露光装置100の指令によりバースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔ΔTの変化パターンに基づいて、レーザ光パラメータLの計測値Lmと目標値Ltとの差Leが小さくなるようにアクチュエータの動作パラメータ値Aを補正し、アクチュエータを制御する。
 パルス時間間隔ΔTが連続的に変化する場合、パルス時間間隔ΔTに対応した補正だけでは計測値Lmを目標値Lt付近に安定化できない場合がある。パルス時間間隔ΔTの変化パターンに基づいて動作パラメータ値Aを補正することにより、計測値Lmと目標値Ltとの差Leを許容範囲内にすることができる。
 (2)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、第1のバーストにおける連続する複数のパルスのパルスごとの計測値Lmと目標値Ltとの差Leに基づいてパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを計算し、第1のバーストより後の第2のバーストにおける目標値Ltに基づいて計算された動作パラメータ値Aを、補正パラメータ値ΔAcに基づいて補正する。
 これによれば、バースト間でパルス時間間隔ΔTの変化パターンの少なくとも一部が共通であることが多いため、第1のバーストで計算した補正パラメータ値ΔAcを第2のバーストに適用することで、パルス時間間隔ΔTの変化パターンに基づいた適切な補正をし得る。
 (3)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、第1のバーストにおけるパルスレーザ光の生成を行いながら、第1のバーストの後の第2のバーストにおいて使用される補正パラメータ値ΔAcを計算する。
 これによれば、第1のバーストにおけるパルスレーザ光の生成を行いながら、第1のバーストにおける計測値Lmと目標値Ltとの差Leに基づいて補正パラメータ値ΔAcを計算するので、補正パラメータ値ΔAcを早期に計算できる。
 (4)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、第1のバーストにおける第1のパルスのパルスレーザ光が出力された後、第1のパルスの次の第2のパルスのパルスレーザ光が出力される前に、第1のバーストの後の第2のバーストにおいて使用される補正パラメータ値ΔAcの計算を開始する。
 これによれば、次のパルスが出力される前に計算を開始するので、補正パラメータ値ΔAcを早期に計算できる。
 (5)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、第1のバーストにおいて使用されたパルスごとの旧補正パラメータ値ΔAcpと、第1のバーストにおけるパルスごとの計測値Lmと目標値Ltとの差Leと、に基づいて補正パラメータ値ΔAcを計算する。
 これによれば、旧補正パラメータ値ΔAcpを用いるので、次のバーストで使用される補正パラメータ値ΔAcの精度を向上し得る。
 (6)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、動作パラメータ値A(k)に基づいて求められる制御勾配G(k)で差Le(k)を除算して得られた値と、旧補正パラメータ値ΔAcp(k)と、を加算することにより補正パラメータ値ΔAc(k)を計算する。
 これによれば、動作パラメータ値A(k)に応じて最適な制御勾配G(k)が変わり得るので、動作パラメータ値A(k)に応じた適切な制御勾配G(k)を求めることで、適切な補正パラメータ値ΔAc(k)を計算できる。
 (7)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、変化パターンにおけるパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを記憶したパラメータテーブルPTにアクセス可能に構成され、目標値Ltに基づいて計算されたパルスごとの動作パラメータ値Aを、補正パラメータ値ΔAcに基づいて補正する。
 これによれば、パラメータテーブルPTにアクセスすることで、動作パラメータ値Aの補正を迅速に行うことができる。
 (8)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、変化パターンごとに異なるパラメータテーブルPTにアクセス可能に構成され、変化パターンに基づいて、補正パラメータ値ΔAcを読み出すパラメータテーブルPTを決定する。
 これによれば、パルス時間間隔ΔTの変化パターンが変わった場合でも、適切な補正パラメータ値ΔAcを得ることができる。
 (9)第1の実施形態によれば、パラメータテーブルPTは、パルス時間間隔ΔTのデータと、パルスごとの補正パラメータ値ΔAcと、を対応付けて記憶している。
 これによれば、同じ変化パターンに対応した過去のデータがある場合に過去の補正パラメータ値ΔAcを流用できる。
 (10)第1の実施形態によれば、パラメータテーブルPTは、1回のバーストに含まれるパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを含む。
 これによれば、1回のバーストに対応するパラメータテーブルPTを使用することにより、1回のバーストにおいて複数のパラメータテーブルPTを読み出す必要がなく、動作パラメータ値Aを効率的に補正し得る。
 (11)第1の実施形態によれば、パラメータテーブルPTは、補正パラメータ値ΔAcと、補正パラメータ値ΔAcとして過去に使用された旧補正パラメータ値ΔAcpと、を記憶するように構成される。レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔAcを、動作パラメータ値Aを補正するために読み出した後、旧補正パラメータ値ΔAcpとしてパラメータテーブルPTに記憶させ、補正パラメータ値ΔAcを、旧補正パラメータ値ΔAcpを用いて更新してパラメータテーブルPTに記憶させる。
 これによれば、補正パラメータ値ΔAcと旧補正パラメータ値ΔAcpとを別々に記憶することで、補正パラメータ値ΔAcを使用した動作パラメータ値Aの補正と、旧補正パラメータ値ΔAcp及び計測値Lmを利用した補正パラメータ値ΔAcの更新と、を円滑に行うことができる。
 (12)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、パルス時間間隔ΔTの変化パターンとレーザ光パラメータLの目標値Ltとに基づいてパルスレーザ光を生成する第1の調整発振を行って、計測値Lmを取得し、パルスごとの目標値Ltと計測値Lmとの差Leに基づいてパルスごとの補正パラメータ値ΔAcを計算することによりパラメータテーブルPTを作成する。
 これによれば、調整発振を行うことで適切な補正パラメータ値ΔAcを得ることができる。
 (13)第1の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ30は、第1の調整発振を行ってパラメータテーブルPTを作成する処理を、複数回行い、目標値Ltと計測値Lmとの差Leが許容範囲内となった場合に第1の調整発振を終了する。
 これによれば、調整発振を複数回行うことで補正パラメータ値ΔAcの精度を向上し、差Leが許容範囲内となるまで調整発振を行うことで、適切な補正パラメータ値ΔAcを得ることができる。
 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.露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないレーザ装置1a
 3.1 動作
 3.1.1 メインフロー
 図31は、第1の実施形態の第1の変形例におけるレーザ制御のフローチャートである。第1の変形例の構成は図14を参照しながら説明したものと同様である。第1の変形例におけるレーザ制御においては、図15のS50の代わりにS50a及びS70aの処理が行われる。
 S50aにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔAcを用いて1回のバースト発振を行う。しかし、補正パラメータ値ΔAcの更新は行わない。S50aの詳細については図32を参照しながら後述する。
 S70aにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、調整発振をするか否かを判定する。例えば、露光装置100において半導体ウエハWF又はレチクルを交換する場合など、十分な休止期間が見込める場合に調整発振をすると判定する。あるいは、露光制御プロセッサ110から調整発振の開始OK信号を受信したか否かを判定してもよく、その場合は図21のS37が省略されてもよい。あるいは、レーザ光パラメータLの計測値Lmと目標値Ltとの差が閾値より大きくなった場合に調整発振すると判定してもよい。調整発振をする場合(S70a:YES)、レーザ制御プロセッサ30は、S30に処理を戻す。S30においては、図21を参照しながら説明したようにS50の処理が行われ、S50aの処理は行われない。調整発振をしない場合(S70a:NO)、レーザ制御プロセッサ30は、S80に処理を進める。
 3.1.2 バースト発振
 図32は、1回のバースト発振を行う処理の例を示すフローチャートである。図32は図31のS50aのサブルーチンに相当する。図32はS56の処理を含まない点で図23と異なる。
 3.2 作用
 (14)第1の実施形態の第1の変形例においては、レーザ制御プロセッサ30は、第1のバーストと第1のバーストより後の第2のバーストとの間に第1の調整発振を行わない場合に、第1のバーストと第2のバーストとで同じ補正パラメータ値ΔAcのデータセットを用いて動作パラメータ値Aを補正する。
 これによれば、露光中におけるレーザ装置1aの特性の変動が大きくない場合には、露光中に補正パラメータ値ΔAcの更新を行わなくても、レーザ光パラメータLの計測値Lmを許容範囲内に収めることができる。また、露光中には補正パラメータ値ΔAcの更新を行わないので、補正パラメータ値ΔAcが変動せず制御が安定化し得る。
 他の点については、第1の実施形態の第1の変形例は第1の実施形態と同様である。
4.第2の調整発振を行うレーザ装置1a
 4.1 動作
 4.1.1 補正パラメータ値ΔAcのデータセットの取得
 図33は、第1の実施形態の第2の変形例において補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する処理の例を示すフローチャートである。第2の変形例の構成は図14を参照しながら説明したものと同様である。第2の変形例においては、図21のS38の後、S50における第1の調整発振の前に、S39eが追加されて第2の調整発振が行われる。
 S39eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、第2の調整発振を行って動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係を取得する。S39eの詳細について図34を参照しながら以下に説明する。
 4.1.2 第2の調整発振
 図34は、第1の実施形態の第2の変形例において動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係を取得する処理の例を示すフローチャートである。図34は図33のS39eのサブルーチンに相当する。
 S391eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、一定の繰り返し周波数faでのレーザ発振を開始させる。レーザ制御プロセッサ30は、内部トリガ発振器33によって繰り返し周波数faのトリガ信号Trを生成してもよい。繰り返し周波数faは、レーザ光パラメータLが音響波の影響を受けにくい繰り返し周波数、例えば3kHz以下に設定され、好ましくは10Hz以上1kHz以下に設定される。
 図35は、第1及び第2の調整発振におけるトリガ信号Trの例を示す。第1の調整発振におけるトリガ信号Trは、パルス時間間隔ΔTの変化パターンに従ってパルス時間間隔ΔTを連続的に変化させる。パルス時間間隔ΔTの最大値をΔTmaxとする。但し、パルス時間間隔ΔTの最大値はバースト間の休止期間を含まないものとする。一方、第2の調整発振におけるパルスの時間間隔は繰り返し周波数faの逆数1/faで一定であり、1/faはΔTmaxよりも長い。
 図34を再び参照し、S392eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は動作パラメータ値Aのプロット数nmaxをカウントするためのカウンタnの値を0にセットする。
 S393eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、カウンタnの値に1を加算してnの値を更新する。
 S394eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、動作パラメータ値A(n)をセットする。例えば、最初の動作パラメータ値A(1)は、動作パラメータ値Aの下限値に設定される。セットされた動作パラメータ値A(n)に従ってアクチュエータが制御され、パルスレーザ光が生成される。
 S395eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、生成されたパルスレーザ光のレーザ光パラメータLの計測値Lm(n)をレーザ光パラメータ計測器16から取得する。計測値Lm(n)は、パルスレーザ光の複数のパルスの計測値Lmを平均した値でもよい。
 S396eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、動作パラメータ値A(n)と計測値Lm(n)とを対応付けて記憶する。
 S397eにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、カウンタnの値がプロット数nmaxに達したか否かを判定する。カウンタnの値がプロット数nmaxに達した場合(S397e:YES)、レーザ制御プロセッサ30は繰り返し周波数faでのレーザ発振を終了させて本フローチャートの処理を終了する。カウンタnの値がプロット数nmaxに達していない場合(S397e:NO)、レーザ制御プロセッサ30は現在の動作パラメータ値A(n)に刻み幅ΔAを加算することにより、次の動作パラメータ値A(n+1)を計算し、その後S393eに処理を戻す。
 図36は、第2の調整発振によって取得される動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係の例を示す。動作パラメータ値A(n)の各々において計測値Lm(n)が計算され、互いに対応付けられることで動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係を取得することができる。
 4.2 作用
 (15)第1の実施形態の第2の変形例によれば、レーザ制御プロセッサ30は、動作パラメータ値Aを変えながらパルスレーザ光を生成する第2の調整発振を行って、動作パラメータ値Aと計測値Lmとの関係を取得し、この関係に基づいて動作パラメータ値A及び補正パラメータ値ΔAcのいずれかを計算する。
 これによれば、第2の調整発振を行って動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係を取得し、その関係に基づいて、第1の調整発振を行うので、第1の調整発振において高精度に動作パラメータ値A(k)を計算し(図27参照)、あるいは制御勾配G(k)を計算して(図30参照)高精度に補正パラメータ値ΔAc(k)を計算することができる。例えばレーザチャンバ10の内部のガス組成の変化によってレーザ装置1aの特性が変わり得るので、第1の調整発振を行うたびに、第1の調整発振の前に第2の調整発振を行うことが望ましい。
 (16)第1の実施形態の第2の変形例によれば、第2の調整発振におけるパルスの時間間隔1/faは、第1の調整発振において変化パターンに応じて変化するパルスの時間間隔のうちの最長の時間間隔ΔTmaxよりも長い。
 これによれば、パルス時間間隔ΔTの変動の影響が少ない条件で動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係を取得でき、パルス時間間隔ΔTの変動の影響を加味した補正を高精度に行い得る。
 他の点については、第2の変形例は第1の実施形態と同様である。第2の変形例において、第1の変形例と同様に露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないようにしてもよい
5.パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを同期して制御するレーザ装置1a
 図37は、第2の実施形態におけるレーザ制御のフローチャートである。第2の実施形態の構成は図14を参照しながら説明したものと同様である。第2の実施形態におけるレーザ制御においては、レーザ光パラメータLの目標値Ltの代わりに、パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλの目標値Et、λt、及びΔλtを取得する(S20b)。
 第2の実施形態においては、補正パラメータ値ΔAcの代わりに、設定電圧値HVを補正するための補正パラメータ値ΔHVcと、プリズム14bの回転角度の設定値Aλを補正するための補正パラメータ値ΔAλcと、シリンドリカル平凹レンズ15cの位置の設定値AΔλを補正するための補正パラメータ値ΔAΔλcと、を取得し(S30b)、これらを更新する(S50b)。
 図38は、レーザ光パラメータLの目標値Ltを取得する処理の例を示すフローチャートである。図39は、レーザ光パラメータLの目標値Ltの一例を示す。図40は、補正パラメータ値ΔAcのデータセットを取得する処理の例を示すフローチャートである。図41は、1回のバースト発振を行いながら補正パラメータ値ΔAcを更新する処理の例を示すフローチャートである。図42は、パラメータテーブルPTの一例を示す。図43は、補正された動作パラメータ値Ac(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図44~図46は、動作パラメータ値Aとレーザ光パラメータLの値との関係から動作パラメータ値A(k)を計算する方法を例示するグラフである。図47は、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAc(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。これらの図は、レーザ光パラメータLとして、パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλをパルスレーザ光の各パルスに同期して制御することを示した他は、第1の実施形態において対応する図と同様である。
 パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλの3つは互いに連動して変化することがあり、例えばパルスエネルギーEが許容範囲内となった後で、波長λ及びスペクトル線幅Δλの制御を変えればパルスエネルギーEも変わってしまうことがある。図40に示されるように、パルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλの計測値Em、λm、及びΔλmのすべてが許容範囲内かを判定し(S61b)、いずれかが許容範囲外であれば(S61b:NO)、補正パラメータ値ΔHVc、ΔAλc、及びΔAΔλcをすべて更新すること(S50b)により、計測値Em、λm、及びΔλmのすべてを目標値に近づけることができる。
 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。第2の実施形態において、第1の実施形態の第1の変形例と同様に露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないようにしてもよいし、第1の実施形態の第2の変形例と同様に第2の調整発振を行うようにしてもよい。
6.設定電圧値HVを露光装置100から受信するレーザ装置1c
 6.1 構成
 図48は、第3の実施形態に係るレーザ装置1cの構成を模式的に示す。第3の実施形態において、露光装置100はパルスエネルギー計測器116を含み、パルスエネルギー計測器116はパルスエネルギーEの計測値Em2を露光制御プロセッサ110に出力する。露光制御プロセッサ110は、パルスエネルギーEの目標値Etの代わりに、パルスエネルギーEを調整するための設定電圧値HVをレーザ制御プロセッサ30に送信する。
 6.2 動作
 6.2.1 メインフロー
 図49は、第3の実施形態におけるレーザ制御のフローチャートである。第3の実施形態におけるレーザ制御においては、図37のS50bの代わりにS50cの処理が行われる。
 S50cにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔHVc、ΔAλc、及びΔAΔλcを用いて1回のバースト発振を行いながら、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAλc及びΔAΔλcを更新する。但し、補正パラメータ値ΔHVcは更新しない。露光装置100においてはパルスエネルギーEの計測値Em2に基づいてパルスごとに設定電圧値HVのフィードバック制御が行われており、露光中に補正パラメータ値ΔHVcを更新してしまうとパルスエネルギーEが不安定になるおそれがあるためである。S50cの詳細について図50を参照しながら以下に説明する。
 6.2.2 バースト発振及び補正パラメータ値ΔAcの更新
 図50は、1回のバースト発振を行いながら補正パラメータ値ΔAcを更新する処理の例を示すフローチャートである。図50は図49のS50cのサブルーチンに相当する。図50においては、図41のS54bの代わりにS52c及びS54cの処理が行われ、図41のS56bの代わりにS56cの処理が行われる。
 S52cにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、設定電圧値HVを露光制御プロセッサ110から受信する。レーザ制御プロセッサ30は、設定電圧値HVをパルス番号kに対応する設定電圧値HV(k)としてメモリ31に記憶する。
 S54cにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、設定電圧値HV(k)、設定値Aλ(k)、及び設定値AΔλ(k)を補正することにより、補正された設定電圧値HVc(k)、補正された設定値Aλc(k)、及び補正された設定値AΔλc(k)を計算する。S54cの詳細については図51を参照しながら後述する。
 S56cにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、次のバーストのための補正パラメータ値ΔAλc(k)及びΔAΔλc(k)を計算する。S56cの詳細については図52を参照しながら後述する。
 6.2.2.1 補正された動作パラメータ値Ac(k)の計算
 図51は、補正された設定電圧値HVc(k)、補正された設定値Aλc(k)、及び補正された設定値AΔλc(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図51は図50のS54cのサブルーチンに相当する。図51においては、図43のS541b及びS542bの代わりにS541c及びS542cの処理が行われ、図43のS546bの代わりにS546cの処理が行われる。
 S541cにおいて、レーザ制御プロセッサ30はパルスエネルギーEの目標値Et(k)を読み込まなくてよく、S542cにおいては目標値Et(k)に対応する設定電圧値HV(k)を計算しなくてよい。設定電圧値HV(k)をS52c(図50参照)において取得済みだからである。パルスエネルギーEの目標値Etは、調整発振(図49のS30b)において使用されるが、露光時(図50~図52)においては使用されないので、図49のS20bでは典型値を定めるだけでもよい。
 S546cにおいて、レーザ制御プロセッサ30は補正パラメータ値ΔHVc(k)を旧補正パラメータ値ΔHVcp(k)としてパラメータテーブルPTに書き込まなくてよい。露光装置100におけるパルスごとのフィードバック制御と並行して補正パラメータ値ΔHVc(k)を更新してしまうとパルスエネルギーEが不安定になるおそれがあるためである。
 6.2.2.2 次のバーストのための補正パラメータ値ΔAc(k)の計算
 図52は、次のバーストのために補正パラメータ値ΔAc(k)を計算する処理の例を示すフローチャートである。図52は図50のS56cのサブルーチンに相当する。図52においては、パルスエネルギーEの計測値Em(k)に基づいて補正パラメータ値ΔHVc(k)を計算する処理が行われなくてよい。
 6.3 作用
 (17)第3の実施形態によれば、レーザ光パラメータLはパルスエネルギーEを含む。レーザ制御プロセッサ30は、パルスエネルギーEを調整するための設定電圧値HVを動作パラメータ値Aとして露光装置100から受信し、第1のバーストと第2のバーストとで同じ補正パラメータ値ΔAcのデータセットを用いて設定電圧値HVを補正する。
 これによれば、露光装置100から設定電圧値HVを受信する場合は露光中に補正パラメータ値ΔHVc(k)を更新しないので、パルスエネルギーEが不安定となることを抑制するとともに、露光装置100が設定した設定電圧値HVに基づいて高精度の制御が可能となる。
 他の点については、第3の実施形態は第2の実施形態と同様である。あるいは、第3の実施形態において、第1の実施形態の第2の変形例と同様に第2の調整発振を行うようにしてもよい。
7.露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないレーザ装置1c
 図53は、第3の実施形態の変形例におけるレーザ制御のフローチャートである。変形例の構成は図48を参照しながら説明したものと同様である。変形例におけるレーザ制御においては、図49のS50cの代わりにS50d及びS70aの処理が行われる。
 S50dにおいて、レーザ制御プロセッサ30は、補正パラメータ値ΔAcを用いて1回のバースト発振を行う。しかし、補正パラメータ値ΔAcの更新は行わない。S50dの詳細については図54を参照しながら後述する。
 S70aの処理は、図31を参照しながら説明した通りである。
 図54は、1回のバースト発振を行う処理の例を示すフローチャートである。図54は図53のS50dのサブルーチンに相当する。図54はS56cの処理を含まない点で図50と異なる。
 他の点については、第3の実施形態の変形例は第3の実施形態と同様である。
8.レーザ発振器17及びレーザ増幅器POの放電タイミングによってスペクトル線幅Δλを調整するレーザ装置1d
 8.1 構成
 図55は、第4の実施形態に係るレーザ装置1dの構成を模式的に示す。レーザ装置1dにおいて、レーザ発振器17は、スペクトル調整器15aの代わりに出力結合ミラー15を含む。出力結合ミラー15の1つの面には部分反射膜がコーティングされている。出力結合ミラー15はスペクトル線幅Δλを調節する機能を有しなくてもよい。
 レーザ装置1dは、レーザ発振器17とビームスプリッタ16aとの間にレーザ増幅器POを含む。レーザ増幅器POは、レーザチャンバ20と、放電電極21a及び21bと、リアミラー24と、出力結合ミラー25と、を含む。リアミラー24は、パルスレーザ光を透過させる材料で構成され、その1つの面には部分反射膜がコーティングされている。リアミラー24の反射率は、出力結合ミラー25の反射率より高く設定されている。レーザチャンバ20は、リアミラー24と出力結合ミラー25とで構成されるレーザ共振器の光路に配置されている。レーザチャンバ20の両端にはウインドウ20a及び20bが設けられている。レーザチャンバ20の内部に、放電電極21a及び21bが配置されている。放電電極21aには電源22が接続され、電源22は図示しない充電器に接続されている。電源22はスイッチ23を含む。
 他の点については、レーザ増幅器POの上述の構成要素は、レーザ発振器17の対応する構成要素と同様である。なお、レーザ増幅器POの光共振器としてファブリペロ型の共振器の例を示したが、この例に限定されることなく、光共振器はリング共振器であってもよい。
 8.2 動作
 レーザ制御プロセッサ30は、レーザ発振器17から出力されるパルスレーザ光B1のパルスエネルギーE1の目標値Et1を設定する。レーザ制御プロセッサ30は、さらに、レーザ増幅器POから出力されるパルスレーザ光B2のパルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλの目標値Et、λt、及びΔλt、パルス時間間隔ΔT、及びトリガ信号Trを露光制御プロセッサ110から受信する。
 レーザ制御プロセッサ30は、目標値Et1及びEtに基づいて、電源12及び22にそれぞれ設定電圧値HV1及びHVcを送信する。レーザ制御プロセッサ30は、トリガ信号Trに基づいて第1及び第2のトリガ信号Tr1及びTr2をそれぞれ電源12及び22に送信する。
 電源22に含まれるスイッチ23は、レーザ制御プロセッサ30から第2のトリガ信号Tr2を受信するとオン状態となる。電源22は、スイッチ23がオン状態となると、図示しない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、この高電圧を放電電極21aに印加する。
 レーザチャンバ10の内部に放電が起こる第1の放電タイミングに対して、レーザチャンバ20の内部に放電が起こる第2の放電タイミングが遅延時間δTで同期するように、スイッチ13への第1のトリガ信号Tr1のタイミングに対するスイッチ23への第2のトリガ信号Tr2のタイミングが制御される。
 レーザチャンバ10の放電により生成されレーザチャンバ20に入射したパルスレーザ光B1は、リアミラー24と出力結合ミラー25との間で往復し、レーザチャンバ20の内部の放電空間を通過する度に増幅される。増幅されたパルスレーザ光B2が、出力結合ミラー25から出力される。
 図56は、第1の放電タイミングに対する第2の放電タイミングの遅延時間δTと、レーザ増幅器POから出力されるパルスレーザ光B2のスペクトル線幅Δλと、の関係を示すグラフである。遅延時間δTが短くなるとスペクトル線幅Δλが大きくなり、遅延時間δTが長くなるとスペクトル線幅Δλが小さくなる。そこで、遅延時間δTによってスペクトル線幅Δλを調整することができる。遅延時間δTを調整するための図示しない遅延回路は、本開示におけるアクチュエータの一例である。
 レーザ制御プロセッサ30は、露光制御プロセッサ110から受信したスペクトル線幅Δλの目標値Δλtから計算される遅延時間δTの設定値AΔλを補正パラメータ値ΔAΔλcに基づいて補正し、補正された設定値AΔλcを計算することにより遅延時間δTを設定する。これにより、パルス時間間隔ΔTがバースト内で連続的に変化する場合でもパルスレーザ光B2のスペクトル線幅Δλを適切に制御し得る。レーザ制御プロセッサ30は、スペクトル線幅Δλの計測値Δλmと目標値Δλtとの差に基づいて、次のバーストのための補正パラメータ値ΔAΔλcを計算してパラメータテーブルPTに記憶させる。
 第4の実施形態において、遅延時間δTによってスペクトル線幅Δλを調整する場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。出力結合ミラー15の位置にスペクトル調整器15a(図14参照)を配置し、スペクトル調整器15aによってスペクトル線幅Δλを調整してもよい。
 レーザ制御プロセッサ30は、露光制御プロセッサ110から受信したパルスエネルギーEの目標値Etから計算される設定電圧値HVを補正パラメータ値ΔHVcに基づいて補正し、補正された設定電圧値HVcを計算して電源22を制御する。これにより、パルス時間間隔ΔTがバースト内で連続的に変化する場合でもパルスレーザ光B2のパルスエネルギーEを適切に制御し得る。レーザ制御プロセッサ30は、パルスエネルギーEの計測値Emと目標値Etとの差に基づいて、次のバーストのための補正パラメータ値ΔHVcを計算してパラメータテーブルPTに記憶させる。
 他の点については、第4の実施形態は第1の実施形態と同様である。あるいは、第4の実施形態において、第1の実施形態の第1の変形例と同様に露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないようにしてもよいし、第1の実施形態の第2の変形例と同様に第2の調整発振を行うようにしてもよい。あるいは、第4の実施形態において、第2の実施形態と同様にパルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを同期して制御してもよい。あるいは、第4の実施形態において、第3の実施形態と同様に露光装置100から受信した設定電圧値HVを使用してもよい。
9.固体レーザを含むレーザ装置1e
 9.1 構成
 図57は、第5の実施形態に係るレーザ装置1eの構成を模式的に示す。レーザ装置1eは、レーザ発振器18と、固体レーザ制御プロセッサ180と、レーザ増幅器PAと、を含む。レーザ発振器18は固体レーザを含み、レーザ増幅器PAはエキシマレーザガスを収容したレーザチャンバを含む。
 9.1.1 レーザ発振器18
 固体レーザ制御プロセッサ180は、制御プログラムが記憶されたメモリ181と、制御プログラムを実行するCPU182と、を含む処理装置である。固体レーザ制御プロセッサ180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。
 レーザ発振器18は、半導体レーザ60と、パルス増幅器71と、波長変換システム72と、を含む。半導体レーザ60は、図示しない分布帰還型半導体レーザを含む。分布帰還型半導体レーザは、図示しない半導体レーザ素子、ペルチェ素子、及びファンクションジェネレータを含む。ペルチェ素子及びファンクションジェネレータの各々は、本開示におけるアクチュエータの一例である。パルス増幅器71は、図示しないチタンサファイヤ結晶及びポンピング用パルスレーザを含む。半導体レーザ60から出力されたCWレーザ光の光路にチタンサファイヤ結晶が配置される。波長変換システム72は、図示しないLBO(lithium triborate)結晶及びKBBF(potassium beryllium fluoroborate)結晶を含む。
 9.1.2 レーザ増幅器PA
 レーザ増幅器PAは、レーザチャンバ40と、放電電極41a及び41bと、凹面ミラー44と、凸面ミラー45と、を含む。レーザチャンバ40は、レアガスとしてアルゴンガスを含む。レーザチャンバ40の両端にはウインドウ40a及び40bが設けられている。レーザチャンバ40の内部に、放電電極41a及び41bが配置されている。放電電極41aには電源42が接続され、電源42は図示しない充電器に接続されている。電源42はスイッチ43を含む。電源42は本開示におけるアクチュエータの一例である。
 凸面ミラー45は、レーザ発振器18から出力されてレーザチャンバ40のウインドウ40a及び40bを通過したパルスレーザ光B1の光路に配置されている。凹面ミラー44は、凸面ミラー45によって反射されてレーザチャンバ40のウインドウ40a及び40bをふたたび通過したパルスレーザ光B1の光路に配置されている。凸面ミラー45及び凹面ミラー44の焦点は互いに一致する。なお、レーザ装置1eに含まれる増幅器としてレーザ増幅器PAの例を示したが、この例に限定されることなく、増幅器は例えばリング共振器を含むレーザ増幅器POであってもよい。
 9.2 動作
 レーザ制御プロセッサ30は、パルスレーザ光B2のパルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλの目標値Et、λt、及びΔλt、パルス時間間隔ΔT、及びトリガ信号Trを露光制御プロセッサ110から受信する。
 レーザ制御プロセッサ30は、目標値Etに基づいて、電源42に設定電圧値HVcを送信し、目標値λt及びΔλtに基づいて、固体レーザ制御プロセッサ180に設定値Aλc及びAΔλcを送信する。レーザ制御プロセッサ30は、トリガ信号Trに基づく第1及び第2のトリガ信号Tr1及びTr2をそれぞれ固体レーザ制御プロセッサ180及び電源42に送信する。固体レーザ制御プロセッサ180は、設定値Aλc及びAΔλcを半導体レーザ60に送信し、第1のトリガ信号Tr1をパルス増幅器71に送信する。
 半導体レーザ60において、半導体レーザ素子は波長約773.6nmのCW(continuous wave)レーザ光を出力する。ペルチェ素子により半導体レーザ素子の温度を設定値Aλcに調整することで、半導体レーザ素子から出力されるCWレーザ光の中心波長が調整される。また、半導体レーザ素子に供給される電流をファンクションジェネレータによって高い周波数で増減することで、CWレーザ光の中心波長がチャープする。増減する電流の振幅が大きいほど、CWレーザ光のスペクトル波形をパルス増幅器71から出射されるパルスレーザ光のパルス時間幅の範囲で積分した積分スペクトル波形のスペクトル線幅が大きくなる。増減する電流の振幅を設定値AΔλcに調整することでスペクトル線幅が調整される。
 パルス増幅器71において、チタンサファイヤ結晶は、ポンピング用パルスレーザから出力されるポンピングレーザ光によって励起される。チタンサファイヤ結晶は、励起された期間内に入射したCWレーザ光をパルス状に増幅し、波長変換システム72に向けてパルスレーザ光を出射する。
 波長変換システム72は、パルス増幅器71から出力されたパルスレーザ光の第4高調波をパルスレーザ光B1として出射する。パルスレーザ光B1の波長λは、レーザ増幅器PAを構成するArFエキシマの増幅波長である約193.4nmとなる。なお、レーザ増幅器PAがKrFエキシマで構成される場合は、その増幅波長に応じたパルスレーザ光B1を出力するように半導体レーザ60及び波長変換システム72の構成が選択される。
 レーザ発振器18からレーザチャンバ40にパルスレーザ光B1が入射するタイミングと同期してレーザチャンバ40内の放電空間で放電が開始するように、放電電極41a及び41bに高電圧が印加される。
 レーザ増幅器PAに入射したパルスレーザ光B1は、レーザチャンバ40内の放電空間を通過した後、凸面ミラー45によって反射されるとともに、凸面ミラー45の曲率に応じたビーム拡がり角を与えられる。このパルスレーザ光B1は、レーザチャンバ40内の放電空間をふたたび通過する。
 凸面ミラー45によって反射されてレーザチャンバ40を通過したパルスレーザ光B1は、凹面ミラー44によって反射されるとともに、ほぼ平行光に戻される。このパルスレーザ光B1はレーザチャンバ40内の放電空間をさらに1回通過し、パルスレーザ光B2としてレーザ増幅器PAの外部に出射する。
 このようにして、パルスレーザ光B1はビーム幅を拡大され、放電空間を3回通過する間にパルスエネルギーが増幅される。
 レーザ制御プロセッサ30は、露光制御プロセッサ110から受信した波長λの目標値λtから計算される温度の設定値Aλを補正パラメータ値ΔAλcに基づいて補正し、補正された設定値Aλcを計算することにより半導体レーザ素子の温度を設定する。これにより、パルス時間間隔ΔTがバースト内で連続的に変化する場合でもパルスレーザ光B2の波長λを適切に制御し得る。レーザ制御プロセッサ30は、波長λの計測値λmと目標値λtとの差に基づいて、次のバーストのための補正パラメータ値ΔAλcを計算してパラメータテーブルPTに記憶させる。
 レーザ制御プロセッサ30は、露光制御プロセッサ110から受信したスペクトル線幅Δλの目標値Δλtから計算される電流の振幅の設定値AΔλを補正パラメータ値ΔAΔλcに基づいて補正し、補正された設定値AΔλcを計算することにより、半導体レーザ素子に供給される電流の振幅を設定する。これにより、パルス時間間隔ΔTがバースト内で連続的に変化する場合でもパルスレーザ光B2のスペクトル線幅Δλを適切に制御し得る。レーザ制御プロセッサ30は、スペクトル線幅Δλの計測値Δλmと目標値Δλtとの差に基づいて、次のバーストのための補正パラメータ値ΔAΔλcを計算してパラメータテーブルPTに記憶させる。なお、レーザ発振器18が固体レーザである場合、パルス時間間隔ΔTがバースト内で連続的に変化しても、波長λ及びスペクトル線幅Δλへの影響が少ないので、必ずしも、設定値Aλ及びAΔλの補正を行わなくてもよい。
 レーザ制御プロセッサ30は、露光制御プロセッサ110から受信したパルスエネルギーEの目標値Etから計算される設定電圧値HVを補正パラメータ値ΔHVcに基づいて補正し、補正された設定電圧値HVcを計算して電源42を制御する。これにより、パルス時間間隔ΔTがバースト内で連続的に変化する場合でもパルスレーザ光B2のパルスエネルギーEを適切に制御し得る。レーザ制御プロセッサ30は、パルスエネルギーEの計測値Emと目標値Etとの差に基づいて、次のバーストのための補正パラメータ値ΔHVcを計算してパラメータテーブルPTに記憶させる。
 他の点については、第5の実施形態は第1の実施形態と同様である。あるいは、第5の実施形態において、第1の実施形態の第1の変形例と同様に露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないようにしてもよいし、第1の実施形態の第2の変形例と同様に第2の調整発振を行うようにしてもよい。あるいは、第5の実施形態において、第2の実施形態と同様にパルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを同期して制御してもよい。あるいは、第5の実施形態において、第3の実施形態と同様に露光装置100から受信した設定電圧値HVを使用してもよい。
10.動作パラメータ値Aを補正する露光装置100a
 10.1 構成
 図58は、第6の実施形態に係る露光装置100a及びレーザ装置1fの構成を模式的に示す。露光装置100aは、パルスエネルギー計測器116と、パラメータテーブルPTと、を含む。レーザ装置1fは、内部トリガ発振器33及びパラメータテーブルPTを含まなくてもよい。
 10.2 動作
 露光制御プロセッサ110は、レーザ光パラメータLの目標値Ltに基づいて計算される動作パラメータ値Aを、パラメータテーブルPTに記憶された補正パラメータ値ΔAcに基づいて補正し、補正された動作パラメータ値Acをレーザ制御プロセッサ30に送信する。レーザ制御プロセッサ30は補正された動作パラメータ値Acを計算しなくてもよい。レーザ制御プロセッサ30は、露光制御プロセッサ110から受信した補正された動作パラメータ値Acを用いてアクチュエータを制御する。
 露光制御プロセッサ110は、レーザ光パラメータLの計測値Lmを取得する。例えば、露光制御プロセッサ110は、パルスエネルギー計測器116からパルスエネルギーEの計測値Emを取得し、レーザ制御プロセッサ30から波長λ及びスペクトル線幅Δλの計測値λm及びΔλmを取得する。露光制御プロセッサ110は、計測値Lmと目標値Ltとの差Leに基づいて補正パラメータ値ΔAcを更新し、パラメータテーブルPTに記憶させる。
 10.3 作用
 (18)第6の実施形態によれば、露光装置100aは、パルスレーザ光を生成するレーザ発振器17と、パルスレーザ光のレーザ光パラメータLを調節するアクチュエータと、アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサ30と、を含むレーザ装置1fに接続可能である。露光装置100aは、投影光学系102と露光制御プロセッサ110とを備える。投影光学系102は、レーザ装置1fから出力されたパルスレーザ光を用いてウエハ面に像を形成する。露光制御プロセッサ110は、パルスレーザ光のレーザ光パラメータLの計測値Lmを取得し、バースト発振のバースト内で連続的に変化するパルスレーザ光のパルス時間間隔ΔTの変化パターンに基づいて、計測値Lmと目標値Ltとの差Leが小さくなるように、アクチュエータの動作パラメータ値Aを補正してレーザ装置1fに出力する。
 これによれば、変化パターンに基づいて動作パラメータ値Aを補正することにより、計測値Lmと目標値Ltとの差Leを許容範囲内にすることができる。
 (19)第6の実施形態によれば、レーザ光パラメータLはパルスエネルギーEを含み、露光装置100aは、パルスエネルギーEを計測するパルスエネルギー計測器116をさらに備える。露光制御プロセッサ110は、パルスエネルギー計測器116によって計測されたパルスエネルギーEを計測値Lmとして取得し、パルスエネルギーEを調整するための設定電圧値HVを動作パラメータ値Aとして補正してレーザ装置1fに出力する。
 これによれば、露光装置100aに含まれるパルスエネルギー計測器116を用いることで高精度にパルスエネルギーEの制御をし得る。
 他の点については、第6の実施形態は第1の実施形態と同様である。あるいは、第6の実施形態において、第1の実施形態の第1の変形例と同様に露光中には補正パラメータ値ΔAcを更新しないようにしてもよいし、第1の実施形態の第2の変形例と同様にレーザ装置1fが第2の調整発振を行うように、露光制御プロセッサ110がトリガ信号Trやその他の信号を出力してもよい。あるいは、第6の実施形態において、第2の実施形態と同様にパルスエネルギーE、波長λ、及びスペクトル線幅Δλを同期して制御してもよい。あるいは、第6の実施形態において、第4の実施形態と同様にレーザ発振器17とレーザ増幅器POとに与えられる第1及び第2の放電タイミングの遅延時間δTによってスペクトル線幅Δλを制御してもよい。あるいは、第6の実施形態において、第5の実施形態と同様にレーザ発振器18として固体レーザが用いられてもよい。
11.その他
 上述の説明は、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 (21)

  1.  パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、
     前記パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、
     露光装置の指令によりバースト発振のバースト内で連続的に変化する前記パルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、前記レーザ光パラメータの計測値と目標値との差が小さくなるように前記アクチュエータの動作パラメータ値を補正し、前記アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、
    を備える、レーザ装置。
  2.  請求項1記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      第1のバーストにおける連続する複数のパルスのパルスごとの前記計測値と前記目標値との差に基づいてパルスごとの補正パラメータ値を計算し、
      前記第1のバーストより後の第2のバーストにおける前記目標値に基づいて計算された前記動作パラメータ値を、前記補正パラメータ値に基づいて補正する、
    レーザ装置。
  3.  請求項2記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、前記第1のバーストにおける前記パルスレーザ光の生成を行いながら、前記第2のバーストにおいて使用される前記補正パラメータ値を計算する、
    レーザ装置。
  4.  請求項2記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、前記第1のバーストにおける第1のパルスが出力された後、前記第1のパルスの次の第2のパルスが出力される前に、前記第2のバーストにおいて使用される前記補正パラメータ値の計算を開始する、
    レーザ装置。
  5.  請求項2記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、前記第1のバーストにおいて使用されたパルスごとの旧補正パラメータ値と、前記第1のバーストにおけるパルスごとの前記計測値と前記目標値との差と、に基づいて前記補正パラメータ値を計算する、
    レーザ装置。
  6.  請求項5記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、前記動作パラメータ値に基づいて求められる制御勾配で前記差を除算して得られた値と、前記旧補正パラメータ値と、を加算することにより前記補正パラメータ値を計算する、
    レーザ装置。
  7.  請求項1記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記変化パターンにおけるパルスごとの補正パラメータ値を記憶したテーブルにアクセス可能に構成され、
      前記目標値に基づいて計算されたパルスごとの前記動作パラメータ値を、前記補正パラメータ値に基づいて補正する、
    レーザ装置。
  8.  請求項7記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記変化パターンごとに異なる前記テーブルにアクセス可能に構成され、
      前記変化パターンに基づいて、前記補正パラメータ値を読み出す前記テーブルを決定する、
    レーザ装置。
  9.  請求項7記載のレーザ装置であって、
     前記テーブルは、前記パルス時間間隔のデータと、パルスごとの前記補正パラメータ値と、を対応付けて記憶している、
    レーザ装置。
  10.  請求項7記載のレーザ装置であって、
     前記テーブルは、1回のバーストに含まれるパルスごとの前記補正パラメータ値を含む、
    レーザ装置。
  11.  請求項7記載のレーザ装置であって、
     前記テーブルは、前記補正パラメータ値と、前記補正パラメータ値として過去に使用された旧補正パラメータ値と、を記憶するように構成され、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記補正パラメータ値を、前記動作パラメータ値を補正するために読み出した後、前記旧補正パラメータ値として前記テーブルに記憶させ、
      前記補正パラメータ値を、前記旧補正パラメータ値を用いて更新して前記テーブルに記憶させる、
    レーザ装置。
  12.  請求項7記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記変化パターンと前記目標値とに基づいて前記パルスレーザ光を生成する第1の調整発振を行って、前記計測値を取得し、
      パルスごとの前記目標値と前記計測値との差に基づいて、パルスごとの前記補正パラメータ値を計算して前記テーブルを作成する、
    レーザ装置。
  13.  請求項12記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記第1の調整発振を行って前記テーブルを作成する処理を、複数回行い、
      前記目標値と前記計測値との差が許容範囲内となった場合に前記第1の調整発振を終了する、
    レーザ装置。
  14.  請求項12記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、第1のバーストと前記第1のバーストより後の第2のバーストとの間に前記第1の調整発振を行わない場合に、前記第1のバーストと前記第2のバーストとで同じ前記補正パラメータ値のデータセットを用いて前記動作パラメータ値を補正する、
    レーザ装置。
  15.  請求項12記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記動作パラメータ値を変えながら前記パルスレーザ光を生成する第2の調整発振を行って、前記動作パラメータ値と前記計測値との関係を取得し、
      前記関係に基づいて前記動作パラメータ値及び前記補正パラメータ値のいずれかを計算する、
    レーザ装置。
  16.  請求項15記載のレーザ装置であって、
     前記第2の調整発振におけるパルスの時間間隔は、前記第1の調整発振において前記変化パターンに応じて変化するパルスの時間間隔のうちの最長の時間間隔よりも長い、
    レーザ装置。
  17.  請求項7記載のレーザ装置であって、
     前記レーザ光パラメータはパルスエネルギーを含み、
     前記レーザ制御プロセッサは、
      前記パルスエネルギーを調整するための設定電圧値を前記動作パラメータ値として前記露光装置から受信し、
      第1のバーストと第2のバーストとで同じ前記補正パラメータ値のデータセットを用いて前記設定電圧値を補正する、
    レーザ装置。
  18.  パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、前記パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、を含むレーザ装置に接続可能な露光装置であって、
     前記レーザ装置から出力された前記パルスレーザ光を用いてウエハ面に像を形成する投影光学系と、
     前記レーザ光パラメータの計測値を取得し、バースト発振のバースト内で連続的に変化する前記パルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、前記計測値と目標値との差が小さくなるように、前記アクチュエータの動作パラメータ値を補正して前記レーザ装置に出力する露光制御プロセッサと、
    を備える露光装置。
  19.  請求項18記載の露光装置であって、
     前記レーザ光パラメータはパルスエネルギーを含み、
     前記露光装置は、前記パルスエネルギーを計測するパルスエネルギー計測器をさらに備え、
     前記露光制御プロセッサは、前記パルスエネルギー計測器によって計測された前記パルスエネルギーを前記計測値として取得し、前記パルスエネルギーを調整するための設定電圧値を前記動作パラメータ値として補正して前記レーザ装置に出力する、
    露光装置。
  20.  電子デバイスの製造方法であって、
     パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、
     前記パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、
     露光装置の指令によりバースト発振のバースト内で連続的に変化する前記パルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、前記レーザ光パラメータの計測値と目標値との差が小さくなるように前記アクチュエータの動作パラメータ値を補正し、前記アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、
    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前記露光装置に出力し、
     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。
  21.  電子デバイスの製造方法であって、
     パルスレーザ光を生成するレーザ発振器と、前記パルスレーザ光のレーザ光パラメータを調節するアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するレーザ制御プロセッサと、を含む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、前記レーザ装置から出力された前記パルスレーザ光を用いてウエハ面に像を形成する投影光学系と、前記レーザ光パラメータの計測値を取得し、バースト発振のバースト内で連続的に変化する前記パルスレーザ光のパルス時間間隔の変化パターンに基づいて、前記計測値と目標値との差が小さくなるように、前記アクチュエータの動作パラメータ値を補正して前記レーザ装置に出力する露光制御プロセッサと、を含む露光装置に出力し、
     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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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020183644A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 ギガフォトン株式会社 レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
WO2023276103A1 (ja) * 2021-07-01 2023-01-05 ギガフォトン株式会社 波長制御方法、レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
WO2023007685A1 (ja) * 2021-07-29 2023-02-02 ギガフォトン株式会社 放電励起型レーザ装置の制御方法、放電励起型レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020183644A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 ギガフォトン株式会社 レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
WO2023276103A1 (ja) * 2021-07-01 2023-01-05 ギガフォトン株式会社 波長制御方法、レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
WO2023007685A1 (ja) * 2021-07-29 2023-02-02 ギガフォトン株式会社 放電励起型レーザ装置の制御方法、放電励起型レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法

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