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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-09
(45)【発行日】2024-01-17
(54)【発明の名称】レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01S 3/097 20060101AFI20240110BHJP
H01S 3/00 20060101ALI20240110BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
H01S3/097 A
H01S3/00 G
G03F7/20 505
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2021545028
(86)(22)【出願日】2019-09-11
(86)【国際出願番号】 JP2019035662
(87)【国際公開番号】W WO2021048947
(87)【国際公開日】2021-03-18
【審査請求日】2022-08-10
(73)【特許権者】
【識別番号】300073919
【氏名又は名称】ギガフォトン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105212
【弁理士】
【氏名又は名称】保坂 延寿
(72)【発明者】
【氏名】石田 啓介
【審査官】右田 昌士
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１４４９８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１５１７６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１９１６５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１３４７４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００１／００５０９３９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０００６４２８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０４２２７２４６（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０２４０５０７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１０５００２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／０８４２６３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｓ ３／００ － ３／３０
Ｇ０３Ｆ ７／２０ － ７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部装置から入力される電圧指令値及びトリガ信号に従って、第１のバースト発振と、前記第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行ってパルスレーザ光を出力するレーザ装置であって、レーザ共振器と、
前記レーザ共振器の光路に配置されたチャンバと、
前記チャンバに配置された一対の電極と、
前記電極に電圧を印加する電源と、
前記パルスレーザ光のパルスエネルギーが所定の値となるような電圧値を記憶した記憶部と、
前記電極に印加される電圧の印加電圧値を設定する制御部であって、
ｉを１より大きい整数とし、ｊをｉより大きい整数とし、前記複数回のバースト発振のうちの１回のバースト発振において出力される前記パルスレーザ光に含まれる複数のパルスのうちのパルスの順番を示すパルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記電圧指令値と、前記記憶部に記憶された前記電圧値と、に基づいて設定し、
前記パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記電圧指令値と、前記電圧指令値に対するオフセット値と、に基づいて設定する前記制御部と、
を備え、
前記電圧指令値は、前記外部装置から入力される、前記電極に印加する電圧の指令値であり、
前記記憶部は、前記第１のバースト発振が終了した時から前記第２のバースト発振が開始される時までの休止期間の長さと前記パルス番号との組合せに対して、前記パルスレーザ光のパルスエネルギーが前記所定の値となるような前記電圧値を対応付けたデータテーブルを記憶しており、
前記制御部は、
前記パルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記データテーブルから前記休止期間の長さと前記パルス番号とに基づいて読み出される前記電圧値に基づいて設定し、
前記パルス番号がｉ－１であるパルスを出力するための前記電圧指令値と前記パルス番号がｉ－１であるパルスを出力するための前記印加電圧値との差に基づいて前記オフセット値を算出する
レーザ装置。
【請求項2】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、
前記電圧指令値に基づいて目標パルスエネルギーを算出し、
前記パルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記目標パルスエネルギーと、前記記憶部に記憶された前記電圧値と、に基づいて設定する、レーザ装置。
【請求項3】
請求項２記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記電圧指令値に基づいて前記目標パルスエネルギーを算出するためのパラメータを、キャリブレーション発振時の計測データに基づいて算出する、レーザ装置。
【請求項4】
請求項２記載のレーザ装置であって、前記パルスレーザ光のパルスエネルギーを計測するエネルギーモニタ
をさらに備え、
前記制御部は、前記パルスレーザ光のパルスエネルギーと前記目標パルスエネルギーとの差に基づいて、前記記憶部に記憶された前記電圧値を更新する処理を行う、レーザ装置。
【請求項5】
請求項４記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号が１であるパルスが出力された後、前記パルス番号が２であるパルスが出力される前に、前記処理を行う、レーザ装置。
【請求項6】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値を一定値とする、レーザ装置。
【請求項7】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値を、前記パルス番号の増加に伴って減衰する値とする、レーザ装置。
【請求項8】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値を、前記パルス番号の増加に伴って一定の減衰量ずつ減衰する値とする、レーザ装置。
【請求項9】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、
前記印加電圧値のドリフト量に基づいて前記オフセット値の合計減衰量を算出し、
前記合計減衰量に基づいて、前記オフセット値が前記パルス番号の増加に伴って減衰するように前記オフセット値を算出する、レーザ装置。
【請求項10】
請求項９記載のレーザ装置であって、前記制御部は、キャリブレーション発振時の前記ドリフト量に基づいて前記合計減衰量を算出する、レーザ装置。
【請求項11】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値を、前記パルス番号の増加に伴って減衰量を変化させて得られた値とする、レーザ装置。
【請求項12】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、ｇをｉより大きくｊ未満の整数とし、ｈをｇより大きくｊ未満の整数とし、前記パルス番号がｉ以上ｇ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値の減衰量を第１の値とし、前記パルス番号がｇ以上ｈ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値の減衰量を前記第１の値より小さい第２の値として前記オフセット値を算出する、レーザ装置。
【請求項13】
請求項１２記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号がｈ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記オフセット値の減衰量を前記第１の値より小さく前記第２の値より大きい第３の値として前記オフセット値を算出する、レーザ装置。
【請求項14】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルス番号が１より大きくｉ未満であるパルスを出力するために、前記パルスレーザ光の繰返し周波数に基づいて補正された前記印加電圧値を設定する、レーザ装置。
【請求項15】
請求項１４記載のレーザ装置であって、前記制御部は、前記パルスレーザ光の繰返し周波数が小さい方が前記印加電圧値が低くなるように補正された前記印加電圧値を設定する、レーザ装置。
【請求項16】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、
前記印加電圧値のドリフト量に基づいて前記オフセット値の合計減衰量を算出し、
前記パルスレーザ光の繰返し周波数に基づいて前記合計減衰量を補正し、
補正された前記合計減衰量に基づいて、前記オフセット値が前記パルス番号の増加に伴って減衰するように前記オフセット値を算出する、レーザ装置。
【請求項17】
請求項１記載のレーザ装置であって、前記制御部は、
前記印加電圧値の変化に基づいて減衰タイミングを設定し、
前記パルスレーザ光の繰返し周波数に基づいて前記減衰タイミングを補正し、
補正された前記減衰タイミングに基づいて、前記オフセット値が前記パルス番号の増加に伴って減衰するように前記オフセット値を算出する、レーザ装置。
【請求項18】
電子デバイスの製造方法であって、レーザ装置によってパルスレーザ光を生成し、
前記パルスレーザ光を露光装置に出力し、
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
ことを含み、
前記レーザ装置は、
外部装置から入力される電圧指令値及びトリガ信号に従って、第１のバースト発振と、前記第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行って前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置であって、
レーザ共振器と、
前記レーザ共振器の光路に配置されたチャンバと、
前記チャンバに配置された一対の電極と、
前記電極に電圧を印加する電源と、
前記パルスレーザ光のパルスエネルギーが所定の値となるような電圧値を記憶した記憶部と、
前記電極に印加される電圧の印加電圧値を設定する制御部であって、
ｉを１より大きい整数とし、ｊをｉより大きい整数とし、前記複数回のバースト発振のうちの１回のバースト発振において出力される前記パルスレーザ光に含まれる複数のパルスのうちのパルスの順番を示すパルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記電圧指令値と、前記記憶部に記憶された前記電圧値と、に基づいて設定し、
前記パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記電圧指令値と、前記電圧指令値に対するオフセット値と、に基づいて設定する前記制御部と、
を備え、
前記電圧指令値は、前記外部装置から入力される、前記電極に印加する電圧の指令値であり、
前記記憶部は、前記第１のバースト発振が終了した時から前記第２のバースト発振が開始される時までの休止期間の長さと前記パルス番号との組合せに対して、前記パルスレーザ光のパルスエネルギーが前記所定の値となるような前記電圧値を対応付けたデータテーブルを記憶しており、
前記制御部は、
前記パルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための前記印加電圧値を、前記データテーブルから前記休止期間の長さと前記パルス番号とに基づいて読み出される前記電圧値に基づいて設定し、
前記パルス番号がｉ－１であるパルスを出力するための前記電圧指令値と前記パルス番号がｉ－１であるパルスを出力するための前記印加電圧値との差に基づいて前記オフセット値を算出するレーザ装置である、
電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
【0003】
ＫｒＦエキシマレーザ装置およびＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】米国特許第６４１８１５５号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１８／３０９２５９号公報
【概要】
【0005】
本開示の１つの観点に係るレーザ装置は、外部装置から入力される電圧指令値及びトリガ信号に従って、第１のバースト発振と、第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行ってパルスレーザ光を出力するレーザ装置であって、レーザ共振器と、レーザ共振器の光路に配置されたチャンバと、チャンバに配置された一対の電極と、電極に電圧を印加する電源と、パルスレーザ光のパルスエネルギーが所定の値となるような電圧値を記憶した記憶部と、電極に印加される電圧の印加電圧値を設定する制御部であって、ｉを１より大きい整数とし、ｊをｉより大きい整数とし、複数回のバースト発振のうちの１回のバースト発振において出力されるパルスレーザ光に含まれる複数のパルスのうちのパルスの順番を示すパルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための印加電圧値を、電圧指令値と、記憶部に記憶された電圧値と、に基づいて設定し、パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための印加電圧値を、電圧指令値と、電圧指令値に対するオフセット値と、に基づいて設定する制御部と、を備える。
【0006】
本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、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。レーザ装置は、外部装置から入力される電圧指令値及びトリガ信号に従って、第１のバースト発振と、第１のバースト発振の次に行われる第２のバースト発振と、を含む複数回のバースト発振を行ってパルスレーザ光を出力するレーザ装置であって、レーザ共振器と、レーザ共振器の光路に配置されたチャンバと、チャンバに配置された一対の電極と、電極に電圧を印加する電源と、パルスレーザ光のパルスエネルギーが所定の値となるような電圧値を記憶した記憶部と、電極に印加される電圧の印加電圧値を設定する制御部であって、ｉを１より大きい整数とし、ｊをｉより大きい整数とし、複数回のバースト発振のうちの１回のバースト発振において出力されるパルスレーザ光に含まれる複数のパルスのうちのパルスの順番を示すパルス番号が１以上ｉ未満であるパルスを出力するための印加電圧値を、電圧指令値と、記憶部に記憶された電圧値と、に基づいて設定し、パルス番号がｉ以上ｊ未満であるパルスを出力するための印加電圧値を、電圧指令値と、電圧指令値に対するオフセット値と、に基づいて設定する制御部と、を備えるレーザ装置である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
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。
【実施形態】
【0008】
内容
１．比較例に係るレーザ装置
１．１ 構成
１．２ 動作
１．３ 比較例の課題
２．印加電圧の調整を行うレーザ装置
２．１ 構成
２．２ 動作
２．２．１ 概略
２．２．２ パルスエネルギーＥ［ｎ］の計測
２．２．３ メインルーチン
２．２．４ パラメータの更新（Ｓ１）
２．２．５ 印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
２．２．５．１ データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）
２．２．５．２ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
２．３ 作用
３．オフセット値を一定量ずつ減衰させるレーザ装置
３．１ パラメータの更新（Ｓ１）
３．２ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
３．３ 作用
４．オフセット値の減衰量を変化させるレーザ装置
４．１ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
４．２ 作用
５．繰返し周波数に基づいて印加電圧値を補正するレーザ装置
５．１ 印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
５．２ データテーブルを用いた制御（Ｓ２８ｃ）
５．３ 作用
６．繰返し周波数に基づいて合計減衰量及び減衰タイミングを補正するレーザ装置
６．１ 第１の例
６．２ 第２の例
６．３ 作用
７．その他
１．比較例に係るレーザ装置
１．１ 構成
１．２ 動作
１．３ 比較例の課題
２．印加電圧の調整を行うレーザ装置
２．１ 構成
２．２ 動作
２．２．１ 概略
２．２．２ パルスエネルギーＥ［ｎ］の計測
２．２．３ メインルーチン
２．２．４ パラメータの更新（Ｓ１）
２．２．５ 印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
２．２．５．１ データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）
２．２．５．２ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
２．３ 作用
３．オフセット値を一定量ずつ減衰させるレーザ装置
３．１ パラメータの更新（Ｓ１）
３．２ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
３．３ 作用
４．オフセット値の減衰量を変化させるレーザ装置
４．１ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
４．２ 作用
５．繰返し周波数に基づいて印加電圧値を補正するレーザ装置
５．１ 印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
５．２ データテーブルを用いた制御（Ｓ２８ｃ）
５．３ 作用
６．繰返し周波数に基づいて合計減衰量及び減衰タイミングを補正するレーザ装置
６．１ 第１の例
６．２ 第２の例
６．３ 作用
７．その他
【0009】
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。
【0010】
１．比較例に係るレーザ装置
１．１ 構成
図１は、比較例に係るレーザ装置１の構成を概略的に示す。レーザ装置１は、外部装置としての露光装置１００と共に使用される。露光装置１００は、露光装置制御部１１０を含んでいる。
１．１ 構成
図１は、比較例に係るレーザ装置１の構成を概略的に示す。レーザ装置１は、外部装置としての露光装置１００と共に使用される。露光装置１００は、露光装置制御部１１０を含んでいる。
【0011】
レーザ装置１は、チャンバ１０と、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、レーザ制御部３０と、を含む。狭帯域化モジュール１４及び出力結合ミラー１５はレーザ共振器を構成する。
【0012】
チャンバ１０は、レーザ共振器の光路に配置されている。チャンバ１０にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられている。チャンバ１０の一部に開口が形成され、この開口が絶縁部材２９によって塞がれている。絶縁部材２９には複数の導電部材２９ａが埋め込まれている。
【0013】
チャンバ１０は、一対の電極１１ａ及び１１ｂと、クロスフローファン２１と、を内部に収容し、さらにレーザ媒質としてのレーザガスを収容している。レーザ媒質は、例えば、Ｆ２、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、又はＸｅＦである。電極１１ａは絶縁部材２９に支持されている。電極１１ａは、導電部材２９ａを介してパルスパワーモジュール１３に電気的に接続されている。電極１１ｂは、チャンバ１０の内部に位置するリターンプレート１０ｃに支持されている。電極１１ｂは、リターンプレート１０ｃを介して接地電位に接続されている。チャンバ１０とリターンプレート１０ｃとの間には、図１の紙面の奥行側と手前側とに、レーザガスが通過するための図示されない隙間を有している。
【0014】
クロスフローファン２１の回転軸は、チャンバ１０の外部に配置されたモータ２２に接続されている。クロスフローファン２１は、レーザガスをチャンバ１０の内部で循環させるように構成されている。
【0015】
充電器１２は、パルスパワーモジュール１３に供給するための電気エネルギーを保持する。パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａを含んでいる。充電器１２とパルスパワーモジュール１３とで本開示における電源が構成される。狭帯域化モジュール１４は、プリズム１４ａ及びグレーティング１４ｂなどの波長選択素子を含む。出力結合ミラー１５は、部分反射ミラーで構成されている。
【0016】
レーザ制御部３０は、ＣＰＵ（central processing unit）３８及びメモリ３９を含むコンピュータ装置によって構成される。メモリ３９は、情報処理に必要なプログラム及びデータを記憶している。ＣＰＵ３８は、メモリ３９に記憶されたプログラムに従い、各種データを読み出して情報処理を行うように構成されている。
【0017】
１．２ 動作
露光装置制御部１１０は、レーザ制御部３０に対して、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］及びトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を送信する。レーザ制御部３０は、充電器１２に電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の設定信号を送信し、スイッチ１３ａにトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を送信する。
露光装置制御部１１０は、レーザ制御部３０に対して、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］及びトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を送信する。レーザ制御部３０は、充電器１２に電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の設定信号を送信し、スイッチ１３ａにトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を送信する。
【0018】
スイッチ１３ａは、レーザ制御部３０からトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信するとオン状態となる。パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａがオン状態となると、充電器１２に保持された電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成する。パルスパワーモジュール１３は、この高電圧を電極１１ａ及び１１ｂに印加する。
【0019】
電極１１ａ及び１１ｂに高電圧が印加されると、電極１１ａ及び１１ｂの間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、チャンバ１０内のレーザガスが励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザガスが、その後、低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。
【0020】
チャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してチャンバ１０の外部に出射する。ウインドウ１０ａから出射した光は、プリズム１４ａによってビーム幅を拡大させられて、グレーティング１４ｂに入射する。プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射した光は、グレーティング１４ｂ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１４ｂは、プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置とされている。これにより、所望波長付近の光がプリズム１４ａを介してチャンバ１０に戻される。
【0021】
出力結合ミラー１５は、ウインドウ１０ｂから出射した光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射してチャンバ１０に戻す。
【0022】
このようにして、チャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復する。この光は、一対の電極１１ａ及び１１ｂ間の放電空間を通過する度に増幅される。また、この光は、狭帯域化モジュール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、出力結合ミラー１５からパルスレーザ光として出力される。
【0023】
レーザ装置１から出力されたパルスレーザ光は、露光装置１００へ入射する。露光装置１００は図示しないエネルギーモニタを含み、露光装置制御部１１０は、エネルギーモニタからパルスレーザ光のパルスエネルギーＥ［ｎ］の計測結果を取得する。露光装置制御部１１０は、計測されたパルスエネルギーＥ［ｎ］と、目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄの設定データと、に基づくフィードバック制御によって電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］を設定する。
【0024】
図２は、露光装置制御部１１０からレーザ制御部３０を介してスイッチ１３ａに出力されるトリガ信号Ｔｒ［ｎ］の例を示すパルス波形図である。図２の横軸は時間Ｔを示し、縦軸は信号強度を示す。露光装置制御部１１０は、ある期間にわたって繰返し周波数Ｆでトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を出力する。繰返し周波数Ｆで出力されたトリガ信号Ｔｒ［ｎ］に応じてレーザ装置１がレーザ発振を行い、繰返し周波数Ｆでパルスレーザ光を出力することを「バースト発振」という。
【0025】
露光装置制御部１１０は、繰返し周波数Ｆでトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を出力した後、トリガ信号Ｔｒ［ｎ］の出力を休止する。その後、露光装置制御部１１０は、再度、繰返し周波数Ｆでトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を出力する。第１のバースト発振とその次の第２のバースト発振との間でトリガ信号Ｔｒ［ｎ］の出力を休止する期間を「休止期間」という。
【0026】
バースト発振が行われる期間は、例えば、露光装置１００において半導体ウエハの１つの露光エリアの露光を行う期間に相当する。休止期間は、例えば、露光装置１００において１つの露光エリアから他の露光エリアにレチクルパターンの結像位置を移動する期間や、半導体ウエハを交換する期間に相当する。
【0027】
１回のバースト発振においてレーザ装置１から出力されるパルスレーザ光は、トリガ信号Ｔｒ［ｎ］のトリガパルスに対応する複数のパルスを含む。１回のバースト発振においてレーザ装置１から出力される複数のパルスのうちのパルスの順番を示すパルス番号をｎとする。パルス番号ｎは、１回のバースト発振ごとに、バースト発振の先頭のパルスから、１，２，３，...の順で１ずつ増加するように定義される。本開示において、パルスごとに個別に出力される信号や、パルスごとに個別に計測されるデータについては、符号の末尾に［ｎ］を付している。また、それらの信号やデータのうちの特定のパルスに言及する場合は、符号の末尾に［１］、［２］等を付すことがある。
【0028】
１．３ 比較例の課題
図３は、比較例において電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］を一定値としてバースト発振を行った場合のパルスエネルギーＥ［ｎ］の推移を示すグラフである。図３の横軸はパルス番号ｎを示す。バースト発振において高い繰返し周波数でパルスレーザ光を出力すると、レーザゲインが減少する場合がある。レーザゲインの減少は、図３においてパルスエネルギーＥ［ｎ］の低下として現れている。すなわち、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］が一定であっても、バースト発振の開始時にはパルスエネルギーＥ［ｎ］が高く、その後パルスエネルギーＥ［ｎ］が低下することがある。また、パルス番号ｎが１である場合のパルスエネルギーＥ［１］が突出して高く、その後パルスエネルギーＥ［ｎ］が急激に低下することがある。バースト発振の途中には、パルスエネルギーＥ［ｎ］が一旦安定し、その後、さらにパルスエネルギーＥ［ｎ］が低下することもある。
図３は、比較例において電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］を一定値としてバースト発振を行った場合のパルスエネルギーＥ［ｎ］の推移を示すグラフである。図３の横軸はパルス番号ｎを示す。バースト発振において高い繰返し周波数でパルスレーザ光を出力すると、レーザゲインが減少する場合がある。レーザゲインの減少は、図３においてパルスエネルギーＥ［ｎ］の低下として現れている。すなわち、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］が一定であっても、バースト発振の開始時にはパルスエネルギーＥ［ｎ］が高く、その後パルスエネルギーＥ［ｎ］が低下することがある。また、パルス番号ｎが１である場合のパルスエネルギーＥ［１］が突出して高く、その後パルスエネルギーＥ［ｎ］が急激に低下することがある。バースト発振の途中には、パルスエネルギーＥ［ｎ］が一旦安定し、その後、さらにパルスエネルギーＥ［ｎ］が低下することもある。
【0029】
また、第１のバースト発振が終了した時から第２のバースト発振が開始される時までの休止期間の長さに応じて、レーザゲインが回復する場合がある。レーザゲインが回復すれば、パルスエネルギーＥ［ｎ］が回復する。バースト発振におけるレーザゲイン及びパルスエネルギーＥ［ｎ］の変動は、レーザ装置１の特性に依存し得る。
【0030】
図４は、比較例において電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］をフィードバック制御した場合のパルスエネルギーＥ［ｎ］の推移を示すグラフである。図４は、図３よりも縦軸が引き延ばされており、パルスエネルギーＥ［ｎ］の変動を強調して示している。
【0031】
露光装置制御部１１０は、バースト発振の最初のパルス（ｎ＝１）において、目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄの設定データに基づいて、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］を設定する。バースト発振の最初のパルス（ｎ＝１）を出力するときには、休止期間の長さに応じてレーザゲインが回復しており、パルスエネルギーＥ［１］が目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄよりも大幅に高いことがある。
【0032】
そこで、露光装置制御部１１０は、パルスエネルギーＥ［１］と目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄとの差に基づくフィードバック制御により、次のパルス（ｎ＝２）のための電圧指令値ＨＶｃｍｄ［２］を設定する。ところが、図３に示されるように、最初のパルス（ｎ＝１）を出力したときに比べて、次のパルス（ｎ＝２）を出力するときにはレーザゲインが大幅に減少している場合がある。すると、図４に示されるように、次のパルス（ｎ＝２）のパルスエネルギーＥ［２］が目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄよりも大幅に低いことがあり得る。
【0033】
このように、露光装置制御部１１０のフィードバック制御によれば、特にバースト発振の開始直後においてパルスエネルギーＥ［ｎ］が不安定となり、露光性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
【0034】
２．印加電圧の調整を行うレーザ装置
２．１ 構成
図５は、第１の実施形態に係るレーザ装置１の構成を概略的に示す。第１の実施形態において、レーザ装置１は、エネルギーモニタ１７と、記憶部３１と、をさらに含む。
２．１ 構成
図５は、第１の実施形態に係るレーザ装置１の構成を概略的に示す。第１の実施形態において、レーザ装置１は、エネルギーモニタ１７と、記憶部３１と、をさらに含む。
【0035】
エネルギーモニタ１７は、ビームスプリッタ１７ａと、集光レンズ１７ｂと、光センサ１７ｃと、を含んでいる。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５から出力されたパルスレーザ光の光路に配置されている。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５から出力された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。集光レンズ１７ｂ及び光センサ１７ｃは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたパルスレーザ光の光路に配置されている。
【0036】
記憶部３１は、電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］のデータテーブルを記憶した記憶装置である。記憶部３１は、レーザ制御部３０によって、データテーブルの読み込み及び書き込みができるようになっている。
【0037】
図６は、記憶部３１に記憶されたデータテーブルの内容を概念的に示す。以下の説明において、休止期間の長さに応じて定義された区分ｐを用いる。休止期間の区分ｐは、例えば以下のように定義される。
ｐ＝１： 休止期間が２０ｍｓ以上、５０ｍｓ未満
ｐ＝２： 休止期間が５０ｍｓ以上、８０ｍｓ未満
ｐ＝３： 休止期間が８０ｍｓ以上、１００ｍｓ未満
ｐ＝１： 休止期間が２０ｍｓ以上、５０ｍｓ未満
ｐ＝２： 休止期間が５０ｍｓ以上、８０ｍｓ未満
ｐ＝３： 休止期間が８０ｍｓ以上、１００ｍｓ未満
【0038】
休止期間が１００ｍｓ以上である場合、休止期間の区分ｐは４以上でもよい。
１つのトリガパルスから次のトリガパルスまでの期間が２０ｍｓ未満である場合、休止期間ではなくバースト発振中であると判断される。
１つのトリガパルスから次のトリガパルスまでの期間が２０ｍｓ未満である場合、休止期間ではなくバースト発振中であると判断される。
【0039】
記憶部３１は、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せ［ｐ，ｎ］に対して、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を対応づけたデータテーブルを記憶する。所定の値Ｅｓｔｄは、本開示において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理の基準となるパルスエネルギーであって、例えば１０ｍＪである。データテーブルには、バースト発振の開始直後のパルス番号ｎに対応する電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］が含まれている。例えば、パルス番号ｎが１である場合の電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，１］と、パルス番号ｎが２である場合の電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］とが含まれている。
他の点については、第１の実施形態の構成は比較例の構成と同様である。
他の点については、第１の実施形態の構成は比較例の構成と同様である。
【0040】
２．２ 動作
２．２．１ 概略
図７は、レーザ制御部３０の動作を概略的に示すタイムチャートである。図７において、上端から下方に向かって時間が進むものとする。露光装置制御部１１０から電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］及びトリガ信号Ｔｒ［ｎ］をそれぞれ受信するタイミングも併せて示されている。レーザ制御部３０は、パルス番号ｎの値に応じて以下の処理を行う。図７及び以下の説明においてＳで始まる符号は、後述のフローチャートにおいて対応するステップ番号を示す。
２．２．１ 概略
図７は、レーザ制御部３０の動作を概略的に示すタイムチャートである。図７において、上端から下方に向かって時間が進むものとする。露光装置制御部１１０から電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］及びトリガ信号Ｔｒ［ｎ］をそれぞれ受信するタイミングも併せて示されている。レーザ制御部３０は、パルス番号ｎの値に応じて以下の処理を行う。図７及び以下の説明においてＳで始まる符号は、後述のフローチャートにおいて対応するステップ番号を示す。
【0041】
（１）ｎ＝１
レーザ制御部３０は、休止期間において、休止期間の長さを計測する（Ｓ２２）。レーザ制御部３０は、休止期間の長さに応じて区分ｐを決定する。
レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］を受信する。レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔを算出する（Ｓ２５）。Ｓ２２及びＳ２５の処理については図１１を参照しながら後述する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０が設定している目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄを受信していないため、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて算出された目標パルスエネルギーＥｔを用いて、以下の処理を行う。
レーザ制御部３０は、休止期間において、休止期間の長さを計測する（Ｓ２２）。レーザ制御部３０は、休止期間の長さに応じて区分ｐを決定する。
レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］を受信する。レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔを算出する（Ｓ２５）。Ｓ２２及びＳ２５の処理については図１１を参照しながら後述する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０が設定している目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄを受信していないため、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて算出された目標パルスエネルギーＥｔを用いて、以下の処理を行う。
【0042】
レーザ制御部３０は、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せ［ｐ，１］に基づいてデータテーブルを検索し、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，１］を読み出す。レーザ制御部３０は、目標パルスエネルギーＥｔ及び電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，１］に基づいて、印加電圧値ＨＶ［１］を設定する（Ｓ２７１）。Ｓ２７１の処理については図１３を参照しながら後述する。レーザ制御部３０は、充電器１２に印加電圧値ＨＶ［１］の設定信号を送信する。
【0043】
すなわち、レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］をそのまま印加電圧値として設定するのではなく、データテーブルから読み出された電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，１］を使って印加電圧値ＨＶ［１］を設定する。
印加電圧値ＨＶ［１］を設定した後、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０からトリガ信号Ｔｒ［１］を受信し、スイッチ１３ａにトリガ信号Ｔｒ［１］を送信する。
印加電圧値ＨＶ［１］を設定した後、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０からトリガ信号Ｔｒ［１］を受信し、スイッチ１３ａにトリガ信号Ｔｒ［１］を送信する。
【0044】
（２）ｎ＝２
パルス番号ｎが２である場合、休止期間の区分ｐは既に決定されており、目標パルスエネルギーＥｔは既に算出されている。レーザ制御部３０は、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せ［ｐ，２］に基づいてデータテーブルを検索し、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］を読み出す。レーザ制御部３０は、目標パルスエネルギーＥｔ及び電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］に基づいて、印加電圧値ＨＶ［２］を設定する（Ｓ２７１）。レーザ制御部３０は、充電器１２に印加電圧値ＨＶ［２］の設定信号を送信する。
パルス番号ｎが２である場合、休止期間の区分ｐは既に決定されており、目標パルスエネルギーＥｔは既に算出されている。レーザ制御部３０は、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せ［ｐ，２］に基づいてデータテーブルを検索し、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］を読み出す。レーザ制御部３０は、目標パルスエネルギーＥｔ及び電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］に基づいて、印加電圧値ＨＶ［２］を設定する（Ｓ２７１）。レーザ制御部３０は、充電器１２に印加電圧値ＨＶ［２］の設定信号を送信する。
【0045】
印加電圧値ＨＶ［２］を設定した後、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０からトリガ信号Ｔｒ［２］を受信し、スイッチ１３ａにトリガ信号Ｔｒ［２］を送信する。
印加電圧値ＨＶ［２］を設定した後、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［２］と印加電圧値ＨＶ［２］との差Ｄｉｆを算出する（Ｓ２７９）。Ｓ２７９の処理については図１３を参照しながら後述する。トリガ信号Ｔｒ［２］の受送信と、差Ｄｉｆの算出とはどちらが先に行われてもよい。
印加電圧値ＨＶ［２］を設定した後、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［２］と印加電圧値ＨＶ［２］との差Ｄｉｆを算出する（Ｓ２７９）。Ｓ２７９の処理については図１３を参照しながら後述する。トリガ信号Ｔｒ［２］の受送信と、差Ｄｉｆの算出とはどちらが先に行われてもよい。
【0046】
（３）ｎ≧３
パルス番号ｎが３である場合、レーザ制御部３０は、差Ｄｉｆに基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［３］を算出する（Ｓ２９２）。オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［３］は、例えば、差Ｄｉｆと同じ値である。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［３］にオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［３］を加算することにより、印加電圧値ＨＶ［３］を設定する（Ｓ２９３）。レーザ制御部３０は、充電器１２に印加電圧値ＨＶ［３］の設定信号を送信する。Ｓ２９２及びＳ２９３の処理については図１５を参照しながら後述する。
パルス番号ｎが３である場合、レーザ制御部３０は、差Ｄｉｆに基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［３］を算出する（Ｓ２９２）。オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［３］は、例えば、差Ｄｉｆと同じ値である。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［３］にオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［３］を加算することにより、印加電圧値ＨＶ［３］を設定する（Ｓ２９３）。レーザ制御部３０は、充電器１２に印加電圧値ＨＶ［３］の設定信号を送信する。Ｓ２９２及びＳ２９３の処理については図１５を参照しながら後述する。
【0047】
パルス番号ｎが４である場合のレーザ制御部３０の処理は、パルス番号ｎが３である場合の上述の処理と同様である。レーザ制御部３０は、差Ｄｉｆに基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［４］を算出し（Ｓ２９２）、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［４］にオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［４］を加算することにより、印加電圧値ＨＶ［４］を設定する（Ｓ２９３）。パルス番号ｎが５以上である場合のレーザ制御部３０の処理も、パルス番号ｎが３である場合の上述の処理と同様である。すなわち、パルス番号ｎが３以上である場合、レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］とオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］とに基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する。
【0048】
２．２．２ パルスエネルギーＥ［ｎ］の計測
図５を再び参照すると、エネルギーモニタ１７に含まれる集光レンズ１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたパルスレーザ光を光センサ１７ｃに集束させる。光センサ１７ｃは、集光レンズ１７ｂによって集束させられたパルスレーザ光のパルスエネルギーＥ［ｎ］に応じた電気信号をレーザ制御部３０に送信する。
図５を再び参照すると、エネルギーモニタ１７に含まれる集光レンズ１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたパルスレーザ光を光センサ１７ｃに集束させる。光センサ１７ｃは、集光レンズ１７ｂによって集束させられたパルスレーザ光のパルスエネルギーＥ［ｎ］に応じた電気信号をレーザ制御部３０に送信する。
【0049】
エネルギーモニタ１７を用いて計測されたパルスエネルギーＥ［ｎ］は、目標パルスエネルギーＥｔを計算するためのパラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新するために用いられる。これについては図９のＳ１２の処理として後述する。
また、エネルギーモニタ１７を用いて計測されたパルスエネルギーＥ［ｎ］は、データテーブルを更新するために用いられる。これについては図１３のＳ２７７の処理として後述する。
また、エネルギーモニタ１７を用いて計測されたパルスエネルギーＥ［ｎ］は、データテーブルを更新するために用いられる。これについては図１３のＳ２７７の処理として後述する。
【0050】
２．２．３ メインルーチン
図８は、第１の実施形態におけるレーザ制御部３０の処理を示すフローチャートである。レーザ制御部３０は、以下の２つの処理を繰り返し行う。
パラメータの更新（Ｓ１）
印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
以下に、それぞれの処理について説明する。
図８は、第１の実施形態におけるレーザ制御部３０の処理を示すフローチャートである。レーザ制御部３０は、以下の２つの処理を繰り返し行う。
パラメータの更新（Ｓ１）
印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
以下に、それぞれの処理について説明する。
【0051】
【0052】
Ｓ１１において、レーザ制御部３０は、目標パルスエネルギーＥｔを計算するためのパラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新するか否かを判定する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信したトリガ信号Ｔｒ［ｎ］がキャリブレーション発振の発振パターンを示している場合に、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新すると判定する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信したトリガ信号Ｔｒ［ｎ］が半導体露光の発振パターンを示している場合に、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新しないと判定する。キャリブレーション発振とは、露光装置制御部１１０が目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄに基づくフィードバック制御のためのパラメータを取得するために行われるレーザ発振である。キャリブレーション発振は、例えば、半導体ウエハを交換するごとに実施される。
【0053】
レーザ制御部３０は、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新する場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、Ｓ１２に処理を進める。
Ｓ１２において、レーザ制御部３０は、キャリブレーション発振時の印加電圧値ＨＶ［ｎ］と計測されたパルスエネルギーＥ［ｎ］との関係に基づいて、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを算出して更新する。キャリブレーション発振時の印加電圧値ＨＶ［ｎ］は、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］と同じ値である。
Ｓ１２において、レーザ制御部３０は、キャリブレーション発振時の印加電圧値ＨＶ［ｎ］と計測されたパルスエネルギーＥ［ｎ］との関係に基づいて、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを算出して更新する。キャリブレーション発振時の印加電圧値ＨＶ［ｎ］は、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］と同じ値である。
【0054】
図１０は、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを算出するために取得される印加電圧値ＨＶ［ｎ］とパルスエネルギーＥ［ｎ］との関係を示すグラフである。Ｓ１２において、互いに異なる複数の印加電圧値ＨＶ［ｎ］の各々についてパルスエネルギーＥ［ｎ］が計測され、印加電圧値ＨＶ［ｎ］とパルスエネルギーＥ［ｎ］との関係から近似直線が計算される。近似直線は、以下の式により表される。
Ｅ［ｎ］＝ＨＶ［ｎ］×Ａ＋Ｂ
このとき、Ａの値がパラメータＧａｉｎＨＶの新たな値として設定され、Ｂの値がパラメータＣｏｎｓｔの新たな値として設定される。
Ｅ［ｎ］＝ＨＶ［ｎ］×Ａ＋Ｂ
このとき、Ａの値がパラメータＧａｉｎＨＶの新たな値として設定され、Ｂの値がパラメータＣｏｎｓｔの新たな値として設定される。
【0055】
図９を再び参照し、Ｓ１１においてパラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新しない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、あるいは、Ｓ１２の後、レーザ制御部３０は図９に示されるフローチャートの処理を終了し、図８に示される処理に戻る。
【0056】
【0057】
Ｓ２１において、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０からの信号に基づいて、休止期間中か否かを判定する。レーザ制御部３０は、休止期間中であると判定した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Ｓ２２に処理を進める。レーザ制御部３０は、休止期間中ではないと判定した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ２３に処理を進める。
【0058】
Ｓ２２において、レーザ制御部３０は、休止期間の長さを計測する。Ｓ２２の後、レーザ制御部３０は、Ｓ２１に戻る。レーザ制御部３０は、休止期間中ではないと判定されるまでＳ２１及びＳ２２の処理を繰り返し、休止期間の長さを計測する。
【0059】
Ｓ２３において、レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］を露光装置制御部１１０から受信する。次に、Ｓ２４において、レーザ制御部３０は、パルス番号ｎが１であるか否かを判定する。パルス番号ｎが１である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、Ｓ２５に処理を進める。パルス番号ｎが１ではない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、レーザ制御部３０は、Ｓ２６に処理を進める。
【0060】
Ｓ２５において、レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔを算出する。
図１２は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔを算出する原理を説明するグラフである。図１０を参照しながら説明したように、印加電圧値ＨＶ［ｎ］とパルスエネルギーＥ［ｎ］とが以下の関係を有することがキャリブレーション発振時の計測結果から得られている。
Ｅ［ｎ］＝ＨＶ［ｎ］×ＧａｉｎＨＶ＋Ｃｏｎｓｔ
図１２は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔを算出する原理を説明するグラフである。図１０を参照しながら説明したように、印加電圧値ＨＶ［ｎ］とパルスエネルギーＥ［ｎ］とが以下の関係を有することがキャリブレーション発振時の計測結果から得られている。
Ｅ［ｎ］＝ＨＶ［ｎ］×ＧａｉｎＨＶ＋Ｃｏｎｓｔ
【0061】
レーザ制御部３０と、露光装置制御部１１０とは、同じキャリブレーション発振からそれぞれ独自にデータを取得している。従って、レーザ制御部３０が取得したデータと、露光装置制御部１１０が取得したデータとの間に大きな違いはないと推測される。そこで、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］を用いて以下の式により算出された目標パルスエネルギーＥｔは、露光装置制御部１１０が設定している目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄと大きな違いはないと推測される。
Ｅｔ＝ＨＶｃｍｄ［１］×ＧａｉｎＨＶ＋Ｃｏｎｓｔ
Ｅｔ＝ＨＶｃｍｄ［１］×ＧａｉｎＨＶ＋Ｃｏｎｓｔ
【0062】
図１１を再び参照し、Ｓ２６において、レーザ制御部３０は、パルス番号ｎがｉ未満であるか否かを判定する。ここで、ｉは１より大きい整数であり、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を開始する時のパルス番号ｎに相当する。例えば、ｉは３である。パルス番号ｎがｉ未満である場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０はＳ２７に処理を進める。パルス番号ｎが１であって上述のＳ２５の処理が終了した場合も、レーザ制御部３０はＳ２７に処理を進める。パルス番号ｎがｉ以上である場合（Ｓ２６：ＮＯ）、レーザ制御部３０はＳ２９に処理を進める。
【0063】
Ｓ２７において、レーザ制御部３０は、データテーブルを用いた制御を行う。データテーブルを用いた制御については、図１３を参照しながら後述する。
Ｓ２９において、レーザ制御部３０は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を行う。オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御については、図１５を参照しながら後述する。
Ｓ２７又はＳ２９の後、レーザ制御部３０は図１１に示されるフローチャートの処理を終了し、図８に示される処理に戻る。
Ｓ２９において、レーザ制御部３０は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を行う。オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御については、図１５を参照しながら後述する。
Ｓ２７又はＳ２９の後、レーザ制御部３０は図１１に示されるフローチャートの処理を終了し、図８に示される処理に戻る。
【0064】
２．２．５．１ データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）
図１３は、第１の実施形態におけるデータテーブルを用いた制御を示すフローチャートである。図１３に示される処理は、図１１のＳ２７のサブルーチンである。
図１３は、第１の実施形態におけるデータテーブルを用いた制御を示すフローチャートである。図１３に示される処理は、図１１のＳ２７のサブルーチンである。
【0065】
Ｓ２７１において、レーザ制御部３０は、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せ［ｐ，ｎ］に基づいて、データテーブルから電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を読み出す。そして、レーザ制御部３０は、目標パルスエネルギーＥｔ及び電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］に基づいて、印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する。
【0066】
図１４は、目標パルスエネルギーＥｔ及び電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］に基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する原理を説明するグラフである。休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せ［ｐ，ｎ］に基づいて読み出された電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］は、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値である。また、図１０を参照しながら説明したように、印加電圧値ＨＶ［ｎ］とパルスエネルギーＥ［ｎ］との関係は、パラメータＧａｉｎＨＶを傾きとする近似直線で表すことができる。そこで、パラメータＧａｉｎＨＶを用いた以下の式により、所定の値Ｅｓｔｄに対応する電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を、目標パルスエネルギーＥｔに対応する印加電圧値ＨＶ［ｎ］に換算することができる。
ＨＶ［ｎ］＝ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］＋（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
ＨＶ［ｎ］＝ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］＋（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
【0067】
図１３を再び参照し、Ｓ２７４において、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０からトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信したか否かを判定する。トリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信していない場合（Ｓ２７４：ＮＯ）、レーザ制御部３０は、トリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信するまで待機する。トリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信した場合（Ｓ２７４：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、Ｓ２７５に処理を進める。
【0068】
Ｓ２７５において、レーザ制御部３０は、トリガ信号Ｔｒ［ｎ］をパルスパワーモジュール１３に出力する。その結果、レーザ装置１からパルスレーザ光が出力され、パルスレーザ光のパルスエネルギーＥ［ｎ］がエネルギーモニタ１７によって計測される。
Ｓ２７６において、レーザ制御部３０は、エネルギーモニタ１７からパルスエネルギーＥ［ｎ］の計測データを受信する。
Ｓ２７６において、レーザ制御部３０は、エネルギーモニタ１７からパルスエネルギーＥ［ｎ］の計測データを受信する。
【0069】
Ｓ２７７において、レーザ制御部３０は、パルスエネルギーＥ［ｎ］と目標パルスエネルギーＥｔとの差に基づいてデータテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を更新する。データテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］は以下の式により算出される。
ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］
＝ ＨＶ［ｎ］＋（Ｅｔ－Ｅ［ｎ］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ／ＧａｉｎＨＶ
－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
ここで、ＧａｉｎＣｏｎｔは、０より大きく２より小さい比例ゲインである。（Ｅｔ－Ｅ［ｎ］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ／ＧａｉｎＨＶは、比例制御による操作量に相当する。さらに（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶを減算することにより、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］に換算される。
ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］
＝ ＨＶ［ｎ］＋（Ｅｔ－Ｅ［ｎ］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ／ＧａｉｎＨＶ
－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
ここで、ＧａｉｎＣｏｎｔは、０より大きく２より小さい比例ゲインである。（Ｅｔ－Ｅ［ｎ］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ／ＧａｉｎＨＶは、比例制御による操作量に相当する。さらに（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶを減算することにより、パルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］に換算される。
【0070】
比例ゲインＧａｉｎＣｏｎｔは、パルス番号ｎによって異なる値であってもよい。例えば、パルス番号ｎが１である場合の比例ゲインをＧａｉｎＣｏｎｔ［１］とし、パルス番号ｎが２である場合の比例ゲインをＧａｉｎＣｏｎｔ［２］としたとき、データテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］が以下の式により算出されてもよい。
【0071】
ＨＶｔｂｌ［ｐ，１］
＝ ＨＶ［１］＋（Ｅｔ－Ｅ［１］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ［１］／ＧａｉｎＨＶ
－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
＝ ＨＶ［１］＋（Ｅｔ－Ｅ［１］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ［１］／ＧａｉｎＨＶ
－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
【0072】
ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］
＝ ＨＶ［２］＋（Ｅｔ－Ｅ［２］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ［２］／ＧａｉｎＨＶ
－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
＝ ＨＶ［２］＋（Ｅｔ－Ｅ［２］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ［２］／ＧａｉｎＨＶ
－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
【0073】
データテーブルは、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの特定の組合せ［ｐ，ｎ］以外の組合せについて更新されてもよい。例えば、パルス番号ｎが１である場合のパルスエネルギーＥ［１］を取得した場合に、電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，１］が更新されるだけでなく、さらに電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，２］が更新されてもよい。特定の組合せ［ｐ，ｎ］以外の組合せについてデータテーブルを更新する場合には、特定の組合せ［ｐ，ｎ］についてデータテーブルを更新する場合よりも、小さい比例ゲインＧａｉｎＣｏｎｔが用いられてもよい。
【0074】
データテーブルの更新は、パルス番号ｎが１であるパルスが出力された後、パルス番号ｎが２であるパルスが出力される前に行われてもよい。これにより、パルス番号ｎが１である場合のパルスエネルギーＥ［ｎ］の計測結果に応じて、パルス番号ｎが２である場合の印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定できる。
【0075】
データテーブルの更新は、バースト発振中に行うだけでなく、さらに、チャンバ１０の内部のガスの一部を交換した後、又はガス濃度の調整をした後にも行うようにしてもよい。
【0076】
Ｓ２７８において、レーザ制御部３０は、パルス番号ｎがｉ－１であるか否かを判定する。パルス番号ｎがｉ－１である場合のパルスは、データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）が行われるパルスのうちの最後のパルスである。パルス番号ｎがｉ－１である場合（Ｓ２７８：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０はＳ２７９に処理を進める。
【0077】
Ｓ２７９において、レーザ制御部３０は、印加電圧値ＨＶ［ｎ］と電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］との差Ｄｉｆを以下の式により算出する。
Ｄｉｆ＝ＨＶ［ｎ］－ＨＶｃｍｄ［ｎ］
差Ｄｉｆは、図１５のＳ２９２において用いられる。
Ｄｉｆ＝ＨＶ［ｎ］－ＨＶｃｍｄ［ｎ］
差Ｄｉｆは、図１５のＳ２９２において用いられる。
【0078】
【0079】
２．２．５．２ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
図１５は、第１の実施形態におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。図１５に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。
図１５は、第１の実施形態におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。図１５に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。
【0080】
Ｓ２９２において、レーザ制御部３０は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を以下の式により算出する。
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ
すなわち、図１５の処理においてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］はパルス番号ｎの値に関わらず一定値とされる。
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ
すなわち、図１５の処理においてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］はパルス番号ｎの値に関わらず一定値とされる。
【0081】
Ｓ２９３において、レーザ制御部３０は、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］及びオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］に基づいて、以下の式により印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する。
ＨＶ［ｎ］＝ＨＶｃｍｄ［ｎ］＋Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］
但し、パルス番号ｎはｉ以上ｊ未満の範囲である。ここで、ｊはｉより大きい整数であり、例えば、１回のバースト発振のパルス数に１を加算して得られた数である。
ＨＶ［ｎ］＝ＨＶｃｍｄ［ｎ］＋Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］
但し、パルス番号ｎはｉ以上ｊ未満の範囲である。ここで、ｊはｉより大きい整数であり、例えば、１回のバースト発振のパルス数に１を加算して得られた数である。
【0082】
図１６は、第１の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移を示すグラフである。図１６の横軸はパルス番号ｎを示す。パルス番号ｎが１である場合とパルス番号ｎが２である場合は、データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）によって印加電圧値ＨＶ［ｎ］が設定されている。図１６には、パルス番号ｎが２である場合以降の電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］が併せて示されている。図１３のＳ２７９により、パルス番号ｎが２である場合の印加電圧値ＨＶ［２］と電圧指令値ＨＶｃｍｄ［２］との差Ｄｉｆが算出されている。図１６に示される例において、差Ｄｉｆは負数である。
【0083】
Ｓ２９２によって、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、差Ｄｉｆと同じ値に設定される。
【0084】
さらにＳ２９３によって、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］にオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を加算することにより、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が設定される。電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］は、露光装置制御部１１０によってパルスエネルギーＥ［ｎ］が目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄ付近の値に維持されるようにフィードバック制御されている。図３を参照しながら説明したように、レーザ装置１の特性により、バースト発振中にレーザゲインが減少する場合には、それに応じて電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］が上昇する。
【0085】
パルス番号ｎが１以上ｉ未満であるバースト開始直後の期間に比べて、パルス番号ｎがｉ以上ｊ未満である場合にはレーザゲインの変化が緩やかとなる。従って、パルス番号ｎがｉ以上ｊ未満である場合には露光装置制御部１１０によるフィードバック制御によってパルスエネルギーＥ［ｎ］を目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄ付近の値に維持することが可能である。
【0086】
また、差Ｄｉｆと同じオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いて印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定することにより、印加電圧値ＨＶ［ｎ］の急激な変動が抑制されるので、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
【0087】
図１５を再び参照し、Ｓ２９４において、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０からトリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信したか否かを判定する。トリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信していない場合（Ｓ２９４：ＮＯ）、レーザ制御部３０は、トリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信するまで待機する。トリガ信号Ｔｒ［ｎ］を受信した場合（Ｓ２９４：ＹＥＳ）、レーザ制御部３０は、Ｓ２９５に処理を進める。
【0088】
Ｓ２９５において、レーザ制御部３０は、トリガ信号Ｔｒ［ｎ］をパルスパワーモジュール１３に出力する。その結果、レーザ装置１からパルスレーザ光が出力される。
Ｓ２９５の後、レーザ制御部３０は図１５に示されるフローチャートの処理を終了し、図１１に示される処理に戻る。
Ｓ２９５の後、レーザ制御部３０は図１５に示されるフローチャートの処理を終了し、図１１に示される処理に戻る。
【0089】
２．３ 作用
（１）第１の実施形態によれば、パルス番号ｎがｉ未満であるバースト開始直後の期間では、データテーブルから読み出される電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］に基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］が設定される（図１３のＳ２７１）。これにより、バースト開始直後の期間に電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］が変動したとしても、レーザ装置１の特性に応じて適切な印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定できる。
（１）第１の実施形態によれば、パルス番号ｎがｉ未満であるバースト開始直後の期間では、データテーブルから読み出される電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］に基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］が設定される（図１３のＳ２７１）。これにより、バースト開始直後の期間に電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］が変動したとしても、レーザ装置１の特性に応じて適切な印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定できる。
【0090】
また、第１の実施形態によれば、パルス番号ｎがｉ以上である期間では、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］に基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］が設定される（図１５のＳ２９２、Ｓ２９３）。これにより、データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）からオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御（Ｓ２９）に移行したときに印加電圧値ＨＶ［ｎ］が急激に変動することが抑制され、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
【0091】
（２）第１の実施形態によれば、データテーブルには休止期間の区分ｐとパルス番号ｎとの組合せに対応付けて電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］が記憶されている。そして、このデータテーブルから、対応する電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］が読み出される（図１３のＳ２７１）。これにより、休止期間の区分ｐとパルス番号ｎに応じてきめ細かく適切な印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定できる。
【0092】
（３）第１の実施形態によれば、露光装置制御部１１０から受信した電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔが算出される（図１１のＳ２５）。そして、目標パルスエネルギーＥｔと、データテーブルから読み出した電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］とに基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］が算出される（図１３のＳ２７１）。これによれば、露光装置制御部１１０で設定された目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄを受信していなくても、目標パルスエネルギーＥｔｃｍｄに近いパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
【0093】
（４）第１の実施形態によれば、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［１］に基づいて目標パルスエネルギーＥｔを算出するためのパラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔが、キャリブレーション発振時の計測データに基づいて算出される（図９のＳ１２）。これにより、露光装置制御部１１０がパラメータを取得するのと同じ条件でレーザ制御部３０がパラメータを取得できる。
【0094】
（５）第１の実施形態によれば、パルスエネルギーＥ［ｎ］の計測値と目標パルスエネルギーＥｔとの差に基づいてデータテーブルが更新される（図１３のＳ２７７）。これによれば、レーザ装置１の特性が変動しても、適切な印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定できる。
【0095】
（６）第１の実施形態によれば、パルス番号ｎが１であるパルスが出力された後、パルス番号ｎが２であるパルスが出力される前にデータテーブルが更新される（図１３のＳ２７７）。これにより、レーザ装置１の特性の変動に素早く追随し、適切な印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定できる。
【0096】
（７）第１の実施形態によれば、パルス番号ｎがｉ－１であるパルスを出力するための電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］と印加電圧値ＨＶ［ｎ］との差Ｄｉｆに基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が算出される（図１３のＳ２７９、図１５のＳ２９２）。これにより、データテーブルを用いた制御（Ｓ２７）からオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御（Ｓ２９）への移行時にパルスエネルギーＥ［ｎ］の大幅な変動を抑制し得る。
【0097】
（８）第１の実施形態によれば、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］をバースト発振の途中で変化させずに一定値とするので、計算処理が複雑化することを抑制し得る。
【0098】
３．オフセット値を一定量ずつ減衰させるレーザ装置
図１７～図２１を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が一定値ではなく、バースト発振中に減衰する点で第１の実施形態と異なる。第２の実施形態においては、パルス番号ｎがｉ以上ｊ未満である期間が減衰期間と定義され、この減衰期間にわたって、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が減衰する。ここで、ｊはｉより大きい整数である。第２の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。
図１７～図２１を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が一定値ではなく、バースト発振中に減衰する点で第１の実施形態と異なる。第２の実施形態においては、パルス番号ｎがｉ以上ｊ未満である期間が減衰期間と定義され、この減衰期間にわたって、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が減衰する。ここで、ｊはｉより大きい整数である。第２の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。
【0099】
３．１ パラメータの更新（Ｓ１）
図１７は、第２の実施形態におけるパラメータの更新の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるメインルーチンは、図８を参照しながら説明した第１の実施形態におけるメインルーチンと同様である。図１７に示される処理は、図８のＳ１のサブルーチンである。
図１７は、第２の実施形態におけるパラメータの更新の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるメインルーチンは、図８を参照しながら説明した第１の実施形態におけるメインルーチンと同様である。図１７に示される処理は、図８のＳ１のサブルーチンである。
【0100】
図１７のＳ１１及びＳ１２の処理は、図９において対応する処理と同様である。図１７において、パラメータＧａｉｎＨＶ及びＣｏｎｓｔを更新しない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、あるいは、Ｓ１２の後、レーザ制御部３０はＳ１３ａに処理を進める。
【0101】
Ｓ１３ａにおいて、レーザ制御部３０は、合計減衰量ＴＤを更新するか否かを判定する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信したトリガ信号Ｔｒ［ｎ］がキャリブレーション発振の発振パターンを示している場合に、合計減衰量ＴＤを更新すると判定する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信したトリガ信号Ｔｒ［ｎ］が半導体露光の発振パターンを示している場合に、合計減衰量ＴＤを更新しないと判定する。さらに、レーザ制御部３０は、チャンバ１０の内部のガスの一部を交換した後、又はガス濃度の調整をした後にも、合計減衰量ＴＤを更新すると判定してもよい。
【0102】
レーザ制御部３０は、合計減衰量ＴＤを更新する場合（Ｓ１３ａ：ＹＥＳ）、Ｓ１４ａに処理を進める。
Ｓ１４ａにおいて、レーザ制御部３０は、キャリブレーション発振時の印加電圧値ＨＶ［ｎ］のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）を計測する。レーザ制御部３０は、計測されたドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて合計減衰量ＴＤを算出し、合計減衰量ＴＤを更新する。
Ｓ１４ａにおいて、レーザ制御部３０は、キャリブレーション発振時の印加電圧値ＨＶ［ｎ］のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）を計測する。レーザ制御部３０は、計測されたドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて合計減衰量ＴＤを算出し、合計減衰量ＴＤを更新する。
【0103】
図１８は、合計減衰量ＴＤを算出するために取得される印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移を示すグラフである。図３を参照しながら説明したように、レーザ装置１の特性により、バースト発振中にレーザゲインが減少する場合がある。キャリブレーション発振において、パルスエネルギーＥ［ｎ］を一定値に維持するように印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定すると、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が上昇する。そこで、レーザ制御部３０は、パルス番号ｎがｉである時からバースト発振の終了時までの間における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の上昇幅をドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）として計測する。レーザ制御部３０は、さらに、ドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて合計減衰量ＴＤを算出する。
【0104】
合計減衰量ＴＤの算出は、以下の式によって行われる。
ＴＤ＝Ｓｕｍ（Ｄｒｉｆｔ（ｘ－９：ｘ））／１０
ここで、Ｓｕｍ（Ｄｒｉｆｔ（ｘ－９：ｘ））は、過去１０回分のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）の計測結果の合計値である。合計減衰量ＴＤは、過去１０回分のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）の移動平均値に相当する。
ＴＤ＝Ｓｕｍ（Ｄｒｉｆｔ（ｘ－９：ｘ））／１０
ここで、Ｓｕｍ（Ｄｒｉｆｔ（ｘ－９：ｘ））は、過去１０回分のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）の計測結果の合計値である。合計減衰量ＴＤは、過去１０回分のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）の移動平均値に相当する。
【0105】
【0106】
３．２ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
図１９は、第２の実施形態におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。第２の実施形態において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第１の実施形態の処理と同様である。図１９に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。
図１９は、第２の実施形態におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。第２の実施形態において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第１の実施形態の処理と同様である。図１９に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。
【0107】
Ｓ２９２ａにおいて、レーザ制御部３０は、パルス番号ｎの増加に伴って減衰するオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を以下の式により算出する。
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ－ＴＤ×（ｉ－ｎ）／（ｊ－ｉ）
ここで、ｊからｉを減算することによって得られるｊ－ｉは、減衰期間の長さに対応した値となる。減衰期間の開始直後においてはパルス番号ｎがｉに近い値であるので、ＴＤ×（ｉ－ｎ）／（ｊ－ｉ）は０に近い値となる。従ってオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、差Ｄｉｆに近い値となる。減衰期間の終了直前においてはパルス番号ｎがｊに近い値であるので、ＴＤ×（ｉ－ｎ）／（ｊ－ｉ）は－ＴＤに近い値となる。従ってオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、差Ｄｉｆと合計減衰量ＴＤとの和に近い値となる。合計減衰量ＴＤをｊ－ｉで除算すると、１パルスあたりの減衰量が得られる。
Ｓ２９３以降の処理は、図１５を参照しながら説明した第１の実施形態において対応する処理と同様である。
他の点については、第２の実施形態の動作は第１の実施形態と同様である。
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ－ＴＤ×（ｉ－ｎ）／（ｊ－ｉ）
ここで、ｊからｉを減算することによって得られるｊ－ｉは、減衰期間の長さに対応した値となる。減衰期間の開始直後においてはパルス番号ｎがｉに近い値であるので、ＴＤ×（ｉ－ｎ）／（ｊ－ｉ）は０に近い値となる。従ってオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、差Ｄｉｆに近い値となる。減衰期間の終了直前においてはパルス番号ｎがｊに近い値であるので、ＴＤ×（ｉ－ｎ）／（ｊ－ｉ）は－ＴＤに近い値となる。従ってオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、差Ｄｉｆと合計減衰量ＴＤとの和に近い値となる。合計減衰量ＴＤをｊ－ｉで除算すると、１パルスあたりの減衰量が得られる。
Ｓ２９３以降の処理は、図１５を参照しながら説明した第１の実施形態において対応する処理と同様である。
他の点については、第２の実施形態の動作は第１の実施形態と同様である。
【0108】
３．３ 作用
図２０は、第２の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移の第１の例を示すグラフである。図１９のＳ２９２ａによって算出されるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、Ｄｉｆに近い値からＤｉｆ＋ＴＤに近い値まで、パルス番号ｎの増加に伴って一定の減衰量ずつ減衰する。これによれば、図１８を参照しながら説明したドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）を補償するようにオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が減衰するので、バースト発振中におけるレーザゲインの変化に比べて、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の変化を緩やかにすることができる。これにより、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
図２０は、第２の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移の第１の例を示すグラフである。図１９のＳ２９２ａによって算出されるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、Ｄｉｆに近い値からＤｉｆ＋ＴＤに近い値まで、パルス番号ｎの増加に伴って一定の減衰量ずつ減衰する。これによれば、図１８を参照しながら説明したドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）を補償するようにオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が減衰するので、バースト発振中におけるレーザゲインの変化に比べて、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の変化を緩やかにすることができる。これにより、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
【0109】
図２１は、第２の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移の第２の例を示すグラフである。図２１において算出されるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、図２０において算出されるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］と同じである。図２１と図２０の相違点は、レーザ装置１のレーザゲインの変化である。図２１においては、パルス番号ｉからパルス番号ｊまでの期間において、ほぼ一定量ずつレーザゲインが変化している。第２の実施形態における電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の変化は、レーザゲインが図２１に示されるように変化する場合には、レーザゲインが図２０に示されるように変化する場合よりもさらに緩やかになる。これにより、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
【0110】
また、第２の実施形態によれば、印加電圧値ＨＶ［ｎ］のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の合計減衰量ＴＤを算出している（図１７のＳ１４ａ）。これによれば、ドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）を補償するようにオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］が減衰するので、電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の変化を緩やかにすることができる。
【0111】
また、第２の実施形態によれば、キャリブレーション発振時のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて合計減衰量ＴＤを算出している（図１７のＳ１４ａ）。これによれば、半導体ウエハを交換するごとに合計減衰量ＴＤを更新し、最新のレーザ特性に適合した印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定することができる。
【0112】
４．オフセット値の減衰量を変化させるレーザ装置
図２２～図２３を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の減衰量が一定ではなく、バースト発振中に変化する点で第２の実施形態と異なる。第３の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。
図２２～図２３を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の減衰量が一定ではなく、バースト発振中に変化する点で第２の実施形態と異なる。第３の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。
【0113】
４．１ オフセット値を用いた制御（Ｓ２９）
図２２は、第３の実施形態におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示す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部３０の処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第２の実施形態の処理と同様である。図２２に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。
図２２は、第３の実施形態におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示す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部３０の処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第２の実施形態の処理と同様である。図２２に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。
【0114】
第３の実施形態においては、減衰量が異なる複数の減衰期間が設定される。複数の減衰期間は、第１の減衰期間と第２の減衰期間を含む。
（１）第１の減衰期間のパルス番号ｎは以下の範囲とする。
ｉ≦ｎ＜ｇ
ここでｇはｉより大きくｊ以下の整数である。
（２）第１の減衰期間と第２の減衰期間の間のパルス番号ｎは以下の範囲とする。
ｇ≦ｎ＜ｈ
ここでｈはｇ以上ｊ以下の整数である。
（３）第２の減衰期間のパルス番号ｎは以下の範囲とする。
ｈ≦ｎ＜ｊ
上述のｇ、ｈ、及びｊによって減衰期間が規定される。以下の説明では、ｇ、ｈ、及びｊを減衰タイミングと称する。減衰タイミングｇ、ｈ、及びｊは、キャリブレーション発振において印加電圧値が変化するタイミングを検出することによって設定することができる。なお、第１の減衰期間と第２の減衰期間の間に減衰量が０となる期間が存在しない場合には、ｇはｈと等しい値に設定される。第２の減衰期間が存在しない場合には、ｈはｊと等しい値に設定される。第１の減衰期間の後に減衰量が０となる期間が存在せず、第２の減衰期間も存在しない場合には、ｇ及びｈはｊと等しい値に設定される。
（１）第１の減衰期間のパルス番号ｎは以下の範囲とする。
ｉ≦ｎ＜ｇ
ここでｇはｉより大きくｊ以下の整数である。
（２）第１の減衰期間と第２の減衰期間の間のパルス番号ｎは以下の範囲とする。
ｇ≦ｎ＜ｈ
ここでｈはｇ以上ｊ以下の整数である。
（３）第２の減衰期間のパルス番号ｎは以下の範囲とする。
ｈ≦ｎ＜ｊ
上述のｇ、ｈ、及びｊによって減衰期間が規定される。以下の説明では、ｇ、ｈ、及びｊを減衰タイミングと称する。減衰タイミングｇ、ｈ、及びｊは、キャリブレーション発振において印加電圧値が変化するタイミングを検出することによって設定することができる。なお、第１の減衰期間と第２の減衰期間の間に減衰量が０となる期間が存在しない場合には、ｇはｈと等しい値に設定される。第２の減衰期間が存在しない場合には、ｈはｊと等しい値に設定される。第１の減衰期間の後に減衰量が０となる期間が存在せず、第２の減衰期間も存在しない場合には、ｇ及びｈはｊと等しい値に設定される。
【0115】
Ｓ２９２ｂにおいて、レーザ制御部３０は、パルス番号ｎの増加に伴って減衰するオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を以下の式により算出する。
【0116】
（１）第１の減衰期間（ｉ≦ｎ＜ｇ）
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ－ＴＤａ×（ｉ－ｎ）／（ｇ－ｉ）
ここで、ＴＤａは第１の減衰期間における合計減衰量である。合計減衰量ＴＤａは、図１８を参照しながら説明したのと同様に、一定期間内におけるドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて算出される。第１の減衰期間における１パルスあたりの減衰量Ｒａは、合計減衰量ＴＤａをｇ－ｉで除算して得られる。
Ｒａ＝ＴＤａ／（ｇ－ｉ）
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ－ＴＤａ×（ｉ－ｎ）／（ｇ－ｉ）
ここで、ＴＤａは第１の減衰期間における合計減衰量である。合計減衰量ＴＤａは、図１８を参照しながら説明したのと同様に、一定期間内におけるドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて算出される。第１の減衰期間における１パルスあたりの減衰量Ｒａは、合計減衰量ＴＤａをｇ－ｉで除算して得られる。
Ｒａ＝ＴＤａ／（ｇ－ｉ）
【0117】
（２）第１の減衰期間と第２の減衰期間の間（ｇ≦ｎ＜ｈ）
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ＋ＴＤａ
この期間における合計減衰量は０であり、１パルスあたりの減衰量Ｒｍも０である。
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ＋ＴＤａ
この期間における合計減衰量は０であり、１パルスあたりの減衰量Ｒｍも０である。
【0118】
（３）第２の減衰期間（ｈ≦ｎ＜ｊ）
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ＋ＴＤａ－ＴＤｂ×（ｈ－ｎ）／（ｊ－ｈ）
ここで、ＴＤｂは第２の減衰期間における合計減衰量である。合計減衰量ＴＤｂは、図１８を参照しながら説明したのと同様に、一定期間内におけるドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて算出される。第２の減衰期間における１パルスあたりの減衰量Ｒｂは、合計減衰量ＴＤｂをｊ－ｈで除算して得られる。
Ｒｂ＝ＴＤｂ／（ｊ－ｈ）
Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］＝Ｄｉｆ＋ＴＤａ－ＴＤｂ×（ｈ－ｎ）／（ｊ－ｈ）
ここで、ＴＤｂは第２の減衰期間における合計減衰量である。合計減衰量ＴＤｂは、図１８を参照しながら説明したのと同様に、一定期間内におけるドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて算出される。第２の減衰期間における１パルスあたりの減衰量Ｒｂは、合計減衰量ＴＤｂをｊ－ｈで除算して得られる。
Ｒｂ＝ＴＤｂ／（ｊ－ｈ）
【0119】
減衰量Ｒａ、Ｒｍ、Ｒｂの大小関係は以下のようになる。
Ｒｍ＜Ｒｂ＜Ｒａ
Ｒａは本開示における第１の値に相当し、Ｒｍは本開示における第２の値に相当し、Ｒｂは本開示における第３の値に相当する。
Ｒｍ＜Ｒｂ＜Ｒａ
Ｒａは本開示における第１の値に相当し、Ｒｍは本開示における第２の値に相当し、Ｒｂは本開示における第３の値に相当する。
【0120】
Ｓ２９３以降の処理は、図１５を参照しながら説明した第１の実施形態において対応する処理と同様である。
【0121】
４．２ 作用
図２３は、第３の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移の例を示すグラフである。図２２のＳ２９２ｂによって算出されるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、第１の減衰期間（ｉ≦ｎ＜ｇ）及び第２の減衰期間（ｈ≦ｎ＜ｊ）においてそれぞれの減衰量で減衰する。このようにパルス番号ｎの増加に伴って減衰量を変化させることにより、レーザゲインの変化特性に合わせてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を減衰させることができる。従って、バースト発振中におけるレーザゲインの変化に比べて電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の変化をさらに緩やかにすることができる。これにより、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
図２３は、第３の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の推移の例を示すグラフである。図２２のＳ２９２ｂによって算出されるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］は、第１の減衰期間（ｉ≦ｎ＜ｇ）及び第２の減衰期間（ｈ≦ｎ＜ｊ）においてそれぞれの減衰量で減衰する。このようにパルス番号ｎの増加に伴って減衰量を変化させることにより、レーザゲインの変化特性に合わせてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を減衰させることができる。従って、バースト発振中におけるレーザゲインの変化に比べて電圧指令値ＨＶｃｍｄ［ｎ］の変化をさらに緩やかにすることができる。これにより、安定したパルスエネルギーＥ［ｎ］を得ることができる。
【0122】
５．繰返し周波数に基づいて印加電圧値を補正するレーザ装置
図２４～図２７を用いて第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、データテーブルを用いた制御において、パルスレーザ光の繰返し周波数Ｆに基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］を補正する点で第１～第３の実施形態と異なる。第４の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。
図２４～図２７を用いて第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、データテーブルを用いた制御において、パルスレーザ光の繰返し周波数Ｆに基づいて印加電圧値ＨＶ［ｎ］を補正する点で第１～第３の実施形態と異なる。第４の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。
【0123】
５．１ 印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定（Ｓ２）
図２４は、第４の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定の処理を示すフローチャートである。第４の実施形態におけるメインルーチンは、図８を参照しながら説明した第１の実施形態におけるメインルーチンと同様である。図２４に示される処理は、図８のＳ２のサブルーチンである。図２４に示される処理は、データテーブルを用いた制御がＳ２７とＳ２８ｃとの２通りの処理を含む点で第１～第３の実施形態と異なる。他の点については図１１を参照しながら説明した処理と同様である。
図２４は、第４の実施形態における印加電圧値ＨＶ［ｎ］の設定の処理を示すフローチャートである。第４の実施形態におけるメインルーチンは、図８を参照しながら説明した第１の実施形態におけるメインルーチンと同様である。図２４に示される処理は、図８のＳ２のサブルーチンである。図２４に示される処理は、データテーブルを用いた制御がＳ２７とＳ２８ｃとの２通りの処理を含む点で第１～第３の実施形態と異なる。他の点については図１１を参照しながら説明した処理と同様である。
【0124】
Ｓ２４においてパルス番号ｎが１である場合には、Ｓ２５を経て、Ｓ２７によって印加電圧値ＨＶ［ｎ］が設定される。Ｓ２７の処理は図１１において対応する処理と同様である。
パルス番号ｎが１より大きくｉ未満である場合には、Ｓ２６においてパルス番号ｎがｉ未満であると判定され（Ｓ２６：ＹＥＳ）、Ｓ２８ｃに移行する。Ｓ２８ｃにおいては、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が算出されるとともに、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が繰返し周波数Ｆに基づいて補正される。Ｓ２８ｃの後、レーザ制御部３０は図２４に示されるフローチャートの処理を終了し、図８に示される処理に戻る。
パルス番号ｎが１より大きくｉ未満である場合には、Ｓ２６においてパルス番号ｎがｉ未満であると判定され（Ｓ２６：ＹＥＳ）、Ｓ２８ｃに移行する。Ｓ２８ｃにおいては、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が算出されるとともに、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が繰返し周波数Ｆに基づいて補正される。Ｓ２８ｃの後、レーザ制御部３０は図２４に示されるフローチャートの処理を終了し、図８に示される処理に戻る。
【0125】
図２５は、印加電圧値ＨＶ［ｎ］を一定値として、異なる繰返し周波数Ｆでそれぞれバースト発振を行った場合のパルスエネルギーＥ［ｎ］の推移を示すグラフである。図２５には、バースト発振の開始直後のパルスエネルギーＥ［ｎ］だけが示されている。レーザ装置１のレーザゲインは、繰返し周波数Ｆが高いほど減少しやすい場合がある。パルス番号ｎが１であるパルスのパルスエネルギーＥ［１］は繰返し周波数Ｆに依存しないが、パルス番号ｎが２以上であるパルスのパルスエネルギーＥ［ｎ］は繰返し周波数Ｆに依存し得る。そこで、パルス番号ｎが１より大きくｉ未満である場合には、Ｓ２８ｃにおいて、印加電圧値ＨＶ［ｎ］が補正される。
【0126】
５．２ データテーブルを用いた制御（Ｓ２８ｃ）
図２６は、第４の実施形態におけるデータテーブルを用いた制御のうちのパルス番号ｎが１より大きくｉ未満である場合の制御を示すフローチャートである。図２６に示される処理は、図２４のＳ２８ｃのサブルーチンである。
Ｓ２７１において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、図１３を参照しながら説明した対応する処理と同様である。
図２６は、第４の実施形態におけるデータテーブルを用いた制御のうちのパルス番号ｎが１より大きくｉ未満である場合の制御を示すフローチャートである。図２６に示される処理は、図２４のＳ２８ｃのサブルーチンである。
Ｓ２７１において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、図１３を参照しながら説明した対応する処理と同様である。
【0127】
Ｓ２７２ｃにおいて、レーザ制御部３０は、繰返し周波数Ｆに基づいて補正された印加電圧値ＨＶａ［ｎ］を以下の式により設定する。
ＨＶａ［ｎ］＝ＨＶ［ｎ］×（１＋ｃｏｅｆ×（Ｆ－Ｆｓｔｄ）／Ｆｓｔｄ）
ここで、Ｆｓｔｄは基準周波数であり、例えば４ｋＨｚである。記憶部３１に記憶されたデータテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］は、基準周波数Ｆｓｔｄでのバースト発振においてパルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような値に設定されている。また、ｃｏｅｆは、繰返し周波数Ｆと基準周波数Ｆｓｔｄとの差分を基準周波数Ｆｓｔｄで除算して得られた値（Ｆ－Ｆｓｔｄ）／Ｆｓｔｄに乗算される重みづけ係数である。
ＨＶａ［ｎ］＝ＨＶ［ｎ］×（１＋ｃｏｅｆ×（Ｆ－Ｆｓｔｄ）／Ｆｓｔｄ）
ここで、Ｆｓｔｄは基準周波数であり、例えば４ｋＨｚである。記憶部３１に記憶されたデータテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］は、基準周波数Ｆｓｔｄでのバースト発振においてパルスエネルギーＥ［ｎ］が所定の値Ｅｓｔｄとなるような値に設定されている。また、ｃｏｅｆは、繰返し周波数Ｆと基準周波数Ｆｓｔｄとの差分を基準周波数Ｆｓｔｄで除算して得られた値（Ｆ－Ｆｓｔｄ）／Ｆｓｔｄに乗算される重みづけ係数である。
【0128】
繰返し周波数Ｆが露光装置制御部１１０からレーザ制御部３０に通知された場合には、その繰返し周波数Ｆを用いて上述の補正が行われる。繰返し周波数Ｆが露光装置制御部１１０から通知されない場合には、トリガ信号Ｔｒ［１］とトリガ信号Ｔｒ［２］との時間差に基づいて繰返し周波数Ｆを算出して上述の補正が行われる。
【0129】
図２７は、パルスエネルギーＥ［ｎ］を一定値に維持するように印加電圧値ＨＶ［ｎ］を補正した場合の印加電圧値ＨＶａ［ｎ］の推移を示すグラフである。図２７には、バースト発振の開始直後の印加電圧値ＨＶａ［ｎ］だけが示されている。レーザ装置１のレーザゲインは、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合には、繰返し周波数Ｆが４ｋＨｚである場合よりも減少しにくい。従って、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合には、繰返し周波数Ｆが４ｋＨｚである場合よりも、パルス番号ｎが２以上である場合の印加電圧値ＨＶａ［ｎ］が低くなるように補正する。これにより、パルスエネルギーＥ［ｎ］を所望の値に近づけることができる。
【0130】
【0131】
Ｓ２７７ｃにおいて、レーザ制御部３０は、パルスエネルギーＥ［ｎ］と目標パルスエネルギーＥｔとの差に基づいてデータテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を更新する。データテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］は、繰返し周波数Ｆに基づく補正を考慮して、以下の式により算出される。
ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］
＝（ＨＶａ［ｎ］＋（Ｅｔ－Ｅ［ｎ］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ／ＧａｉｎＨＶ）／（１＋ｃｏｅｆ×（Ｆ－Ｆｓｔｄ）／Ｆｓｔｄ）－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
Ｓ２７８～Ｓ２７９の処理は、図１３を参照しながら説明した対応する処理と同様である。
他の点については、第４の実施形態の動作は第１～第３の実施形態と同様である。
ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］
＝（ＨＶａ［ｎ］＋（Ｅｔ－Ｅ［ｎ］）×ＧａｉｎＣｏｎｔ／ＧａｉｎＨＶ）／（１＋ｃｏｅｆ×（Ｆ－Ｆｓｔｄ）／Ｆｓｔｄ）－（Ｅｔ－Ｅｓｔｄ）／ＧａｉｎＨＶ
Ｓ２７８～Ｓ２７９の処理は、図１３を参照しながら説明した対応する処理と同様である。
他の点については、第４の実施形態の動作は第１～第３の実施形態と同様である。
【0132】
５．３ 作用
第４の実施形態によれば、繰返し周波数Ｆに応じて別個にデータテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を記憶していなくても、繰返し周波数Ｆに応じて適切な印加電圧値ＨＶａ［ｎ］を設定することができる。
第４の実施形態によれば、繰返し周波数Ｆに応じて別個にデータテーブルの電圧値ＨＶｔｂｌ［ｐ，ｎ］を記憶していなくても、繰返し周波数Ｆに応じて適切な印加電圧値ＨＶａ［ｎ］を設定することができる。
【0133】
６．繰返し周波数に基づいて合計減衰量及び減衰タイミングを補正するレーザ装置
図２８～図３１を用いて第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御において、パルスレーザ光の繰返し周波数Ｆに基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊを補正する点で第１～第４の実施形態と異なる。第５の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。また、第５の実施形態におけるメインルーチンは、図８を参照しながら説明した第１の実施形態におけるメインルーチンと同様である。但し、第５の実施形態においては、合計減衰量ＴＤを算出する処理が行われる。合計減衰量ＴＤを算出する処理については図１７の処理と同様であるので説明を省略する。
図２８～図３１を用いて第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御において、パルスレーザ光の繰返し周波数Ｆに基づいてオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊを補正する点で第１～第４の実施形態と異なる。第５の実施形態に係るレーザ装置１の構成は、図５を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様である。また、第５の実施形態におけるメインルーチンは、図８を参照しながら説明した第１の実施形態におけるメインルーチンと同様である。但し、第５の実施形態においては、合計減衰量ＴＤを算出する処理が行われる。合計減衰量ＴＤを算出する処理については図１７の処理と同様であるので説明を省略する。
【0134】
６．１ 第１の例
図２８は、第５の実施形態の第１の例におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。第１の例において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第１～第４の実施形態の処理と同様である。図２８に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。あるいは、図２８に示される処理は、図２４のＳ２９のサブルーチンである。
図２８は、第５の実施形態の第１の例におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。第１の例において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第１～第４の実施形態の処理と同様である。図２８に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。あるいは、図２８に示される処理は、図２４のＳ２９のサブルーチンである。
【0135】
Ｓ２９１ｄにおいて、レーザ制御部３０は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊを以下の式により補正し、補正された合計減衰量ＴＤｍ及び減衰タイミングｊｍを算出する。
ＴＤｍ＝ＴＤ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｊｍ＝ｊ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
繰返し周波数Ｆに基づく補正は、係数を用いた重みづけを伴ってもよい。
ＴＤｍ＝ＴＤ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｊｍ＝ｊ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
繰返し周波数Ｆに基づく補正は、係数を用いた重みづけを伴ってもよい。
【0136】
図２９は、第１の例において合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊを補正する処理を説明するグラフである。図２９において、バースト発振中のレーザゲインの変化は、図２１におけるレーザゲインの変化と同様でもよい。合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊは、繰返し周波数Ｆが４ｋＨｚである場合のレーザゲインの変化に適合するように設定されている。減衰タイミングｊは、キャリブレーション発振において印加電圧値ＨＶ［ｎ］が変化するタイミングを検出することによって設定することができる。合計減衰量ＴＤは、キャリブレーション発振における印加電圧値ＨＶ［ｎ］のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて算出することができる。
【0137】
繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚ又は２ｋＨｚである場合には、補正された合計減衰量ＴＤｍ及び減衰タイミングｊｍが上述の式に従って計算される。具体的には以下のようになる。
ＴＤ１＝ＴＤ×３／４
ｊ１＝ｊ×３／４
ＴＤ２＝ＴＤ×２／４
ｊ２＝ｊ×２／４
ＴＤ１及びｊ１は、それぞれ、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量及び減衰タイミングである。ＴＤ２及びｊ２は、それぞれ、繰返し周波数Ｆが２ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量及び減衰タイミングである。
以上のように計算することにより、レーザ装置１の特性に応じた適切なオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を算出することができる。
ＴＤ１＝ＴＤ×３／４
ｊ１＝ｊ×３／４
ＴＤ２＝ＴＤ×２／４
ｊ２＝ｊ×２／４
ＴＤ１及びｊ１は、それぞれ、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量及び減衰タイミングである。ＴＤ２及びｊ２は、それぞれ、繰返し周波数Ｆが２ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量及び減衰タイミングである。
以上のように計算することにより、レーザ装置１の特性に応じた適切なオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を算出することができる。
【0138】
図２８を再び参照し、Ｓ２９２ｄ及びＳ２９３ｄの処理は、それぞれ図１９のＳ２９２ａ及びＳ２９３の処理と同様である。但し、補正に伴って幾つかの変数が置き換えられている。
Ｓ２９４及びＳ２９５の処理は、それぞれ図１９のＳ２９４及びＳ２９５の処理と同様である。
Ｓ２９４及びＳ２９５の処理は、それぞれ図１９のＳ２９４及びＳ２９５の処理と同様である。
【0139】
６．２ 第２の例
図３０は、第５の実施形態の第２の例におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。第２の例において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第１～第４の実施形態の処理と同様である。図３０に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。あるいは、図３０に示される処理は、図２４のＳ２９のサブルーチンである。
図３０は、第５の実施形態の第２の例におけるオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御を示すフローチャートである。第２の例において印加電圧値ＨＶ［ｎ］を設定する処理は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を用いた制御以外は、第１～第４の実施形態の処理と同様である。図３０に示される処理は、図１１のＳ２９のサブルーチンである。あるいは、図３０に示される処理は、図２４のＳ２９のサブルーチンである。
【0140】
Ｓ２９１ｅにおいて、レーザ制御部３０は、オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］の合計減衰量ＴＤａ、ＴＤｂ及び減衰タイミングｇ、ｈ、ｊを以下の式により補正し、補正された合計減衰量ＴＤａｍ、ＴＤｂｍ及び減衰タイミングｇｍ、ｈｍ、ｊｍを算出する。
ＴＤａｍ＝ＴＤａ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ＴＤｂｍ＝ＴＤｂ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｇｍ＝ｇ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｈｍ＝ｈ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｊｍ＝ｊ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
繰返し周波数Ｆに基づく補正は、係数を用いた重みづけを伴ってもよい。
ＴＤａｍ＝ＴＤａ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ＴＤｂｍ＝ＴＤｂ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｇｍ＝ｇ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｈｍ＝ｈ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
ｊｍ＝ｊ×Ｆ／Ｆｓｔｄ
繰返し周波数Ｆに基づく補正は、係数を用いた重みづけを伴ってもよい。
【0141】
図３１は、第２の例において合計減衰量ＴＤａ、ＴＤｂ及び減衰タイミングｇ、ｈ、ｊを補正する処理を説明するグラフである。図３１において、バースト発振中のレーザゲインの変化は、図２３におけるレーザゲインの変化と同様でもよい。合計減衰量ＴＤａ、ＴＤｂ及び減衰タイミングｇ、ｈ、ｊは、繰返し周波数Ｆが４ｋＨｚである場合のレーザゲインの変化に適合するように設定されている。減衰タイミングｇ、ｈ、ｊは、キャリブレーション発振において印加電圧値ＨＶ［ｎ］が変化するタイミングを検出することによって設定することができる。合計減衰量ＴＤａ、ＴＤｂは、キャリブレーション発振における印加電圧値ＨＶ［ｎ］のドリフト量Ｄｒｉｆｔ（ｘ）に基づいて算出することができる。
【0142】
繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚ又は２ｋＨｚである場合には、補正された合計減衰量ＴＤａｍ、ＴＤｂｍ及び減衰タイミングｇｍ、ｈｍ、ｊｍが上述の式に従って計算される。具体的には以下のようになる。
ＴＤａ１＝ＴＤａ×３／４
ＴＤｂ１＝ＴＤｂ×３／４
ｇ１＝ｇ×３／４
ｈ１＝ｈ×３／４
ｊ１＝ｊ×３／４
ＴＤａ２＝ＴＤａ×２／４
ＴＤｂ２＝ＴＤｂ×２／４
ｇ２＝ｇ×２／４
ｈ２＝ｈ×２／４
ｊ２＝ｊ×２／４
ＴＤａ１及びＴＤｂ１は、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量である。また、ｇ１、ｈ１、及びｊ１は、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合の補正された減衰タイミングである。
ＴＤａ２及びＴＤｂ２は、繰返し周波数Ｆが２ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量である。また、ｇ２、ｈ２、及びｊ２は、繰返し周波数Ｆが２ｋＨｚである場合の補正された減衰タイミングである。
以上のように計算することにより、レーザ装置１の特性に応じた適切なオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を算出することができる。
ＴＤａ１＝ＴＤａ×３／４
ＴＤｂ１＝ＴＤｂ×３／４
ｇ１＝ｇ×３／４
ｈ１＝ｈ×３／４
ｊ１＝ｊ×３／４
ＴＤａ２＝ＴＤａ×２／４
ＴＤｂ２＝ＴＤｂ×２／４
ｇ２＝ｇ×２／４
ｈ２＝ｈ×２／４
ｊ２＝ｊ×２／４
ＴＤａ１及びＴＤｂ１は、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量である。また、ｇ１、ｈ１、及びｊ１は、繰返し周波数Ｆが３ｋＨｚである場合の補正された減衰タイミングである。
ＴＤａ２及びＴＤｂ２は、繰返し周波数Ｆが２ｋＨｚである場合の補正された合計減衰量である。また、ｇ２、ｈ２、及びｊ２は、繰返し周波数Ｆが２ｋＨｚである場合の補正された減衰タイミングである。
以上のように計算することにより、レーザ装置１の特性に応じた適切なオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ［ｎ］を算出することができる。
【0143】
図３０を再び参照し、Ｓ２９２ｅ及びＳ２９３ｅの処理は、それぞれ図２２のＳ２９２ｂ及びＳ２９３の処理と同様である。但し、補正に伴って幾つかの変数が置き換えられている。
Ｓ２９４及びＳ２９５の処理は、それぞれ図２２のＳ２９４及びＳ２９５の処理と同様である。
他の点については、第５の実施形態の動作は第１～第４の実施形態と同様である。
Ｓ２９４及びＳ２９５の処理は、それぞれ図２２のＳ２９４及びＳ２９５の処理と同様である。
他の点については、第５の実施形態の動作は第１～第４の実施形態と同様である。
【0144】
６．３ 作用
第５の実施形態によれば、繰返し周波数Ｆに応じて別個に合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊを記憶していなくても、繰返し周波数Ｆに応じて適切な印加電圧値ＨＶａ［ｎ］を設定することができる。
第５の実施形態によれば、繰返し周波数Ｆに応じて別個に合計減衰量ＴＤ及び減衰タイミングｊを記憶していなくても、繰返し周波数Ｆに応じて適切な印加電圧値ＨＶａ［ｎ］を設定することができる。
【0145】
７．その他
図３２は、レーザ装置１に接続された露光装置１００の構成を概略的に示す。レーザ装置１はパルスレーザ光を生成して露光装置１００に出力する。
図３２において、露光装置１００は、照明光学系４０と投影光学系４１とを含む。照明光学系４０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４１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。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置１００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したパルスレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにレチクルパターンを転写後、複数の工程を経ることで半導体デバイスを製造することができる。
図３２は、レーザ装置１に接続された露光装置１００の構成を概略的に示す。レーザ装置１はパルスレーザ光を生成して露光装置１００に出力する。
図３２において、露光装置１００は、照明光学系４０と投影光学系４１とを含む。照明光学系４０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４１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。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置１００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したパルスレーザ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにレチクルパターンを転写後、複数の工程を経ることで半導体デバイスを製造することができる。
【0146】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
【0147】
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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】