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特許7705692ラインセンサの劣化評価方法、スペクトル計測装置及びコンピュータ可読媒体
(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】2025-07-02
(45)【発行日】2025-07-10
(54)【発明の名称】ラインセンサの劣化評価方法、スペクトル計測装置及びコンピュータ可読媒体
(51)【国際特許分類】
G01M 11/00 20060101AFI20250703BHJP
G01J 1/00 20060101ALI20250703BHJP
H10F 39/10 20250101ALI20250703BHJP
【ＦＩ】
G01M11/00 T
G01J1/00 B
H10F39/10 Z
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2023520627
(86)(22)【出願日】2021-05-11
(86)【国際出願番号】 JP2021017881
(87)【国際公開番号】W WO2022239110
(87)【国際公開日】2022-11-17
【審査請求日】2024-04-01
(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】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(72)【発明者】
【氏名】河野 夏彦
(72)【発明者】
【氏名】守屋 正人
【審査官】貝沼 憲司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０７３８６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１５４９３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０４１０４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５２１３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１８８５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５３６５６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ１１／００
Ｇ０１Ｊ１／００－Ｇ０１Ｊ１／６０
Ｇ０１Ｊ３／００－Ｇ０１Ｊ３／５２
Ｇ０１Ｊ９／００
Ｇ０１Ｎ２１／００－Ｇ０１Ｎ２１／６１
Ｈ１０Ｆ３９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラインセンサを用いてパルスレーザ光の干渉縞を検出することと、前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶することと、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定することと、
前記評価値の最大値、最小値及び平均値のうち少なくとも１つを求めることと、
を含むラインセンサの劣化評価方法。
【請求項2】
請求項１に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記評価値は、前記センサチャンネルから得られる前記信号値が第１の閾値を超える回数をカウントすることによって得られるカウント値である、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項3】
請求項２に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記カウント値は、前記カウントした回数を積算した値を第１の定数で割ることによって得られる値である、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項4】
請求項１に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記評価値は、前記信号値を積算することにより得られる光量積算値又は前記光量積算値を非線形変換することにより算出される値である、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項5】
請求項４に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記光量積算値は、前記信号値を積算した値を第２の定数で割ることによって得られる、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項6】
請求項４に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記光量積算値は、前記信号値から第３の定数を引いて得られる値を積算することによって得られる、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項7】
請求項４に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記非線形変換は、前記パルスレーザ光の照射エネルギ積算量とセンサ感度低下との関係を示すセンサ劣化特性を反映した変換である、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項8】
請求項１に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記劣化状況の判定は、前記評価値を第２の閾値と比較することにより行われる、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項9】
請求項１に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記評価値は、値が小さいほど劣化が進んでいることを表す指標であり、
前記劣化状況の判定は、前記評価値の前記最小値、もしくは前記最大値と前記最小値との差分、もしくは前記平均値と前記最小値との差分と、第３の閾値とを比較することにより行われる、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項10】
請求項１に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、プロセッサが、
前記センサチャンネル毎の前記信号値のデータから前記評価値を算出する処理と、
前記評価値を前記記憶装置に記憶する処理と、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定し、判定結果を出力する処理と、
を実行する、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項11】
請求項１０に記載のラインセンサの劣化評価方法であって、前記判定結果を出力する処理は、
前記判定結果を表示装置に表示させる処理と、前記判定結果に基づく報知を行う処理と、前記判定結果をログに記録する処理とのうち少なくとも１つの処理を含む、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項12】
ラインセンサを用いてパルスレーザ光の干渉縞を検出することと、
前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶することと、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定することと、
前記ラインセンサによって検出される前記干渉縞の光強度分布からフリンジ次数を算出することと、を含み、
同心円状の前記干渉縞の中心からの距離ｒの位置における前記フリンジ次数をＭａｖＥｘとすると、ＭａｖＥｘは、前記干渉縞の内側１番目の半径をｒｍ１、内側２番目の半径をｒｍ２として、次式、
ＭａｖＥｘ＝ｒ２／（ｒｍ２ ２－ｒｍ１ ２）
によって算出され、
前記評価値は、前記センサチャンネル範囲としての前記フリンジ次数の範囲を複数の区間に分けてグループ分けしたフリンジ次数グループ毎に、前記フリンジ次数の値をカウントすることにより得られるカウント値である、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項13】
ラインセンサを用いてパルスレーザ光の干渉縞を検出することと、
前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶することと、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定することと、
前記評価値の最大値を求めることと、を含み、
前記評価値の前記最大値が第２の閾値を超えた場合に、前記ラインセンサは正確な干渉
縞を検出できないおそれがあるセンサと判定される、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項14】
ラインセンサを用いてパルスレーザ光の干渉縞を検出することと、
前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶することと、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定することと、
前記評価値の最大値及び最小値を求めることと、を含み、
前記評価値の前記最大値と前記最小値との差分が第２の閾値を超えた場合に、前記ラインセンサは正確な干渉縞を検出できないおそれがあるセンサと判定される、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項15】
ラインセンサを用いてパルスレーザ光の干渉縞を検出することと、
前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶することと、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定することと、
前記評価値の最大値及び平均値を求めることと、を含み、
前記評価値の前記最大値と前記平均値との差分が第２の閾値を超えた場合に、前記ラインセンサは正確な干渉縞を検出できないおそれがあるセンサと判定される、
ラインセンサの劣化評価方法。
【請求項16】
パルスレーザ光が入射することにより干渉縞を生成する光学系と、前記干渉縞を検出するラインセンサと、
前記ラインセンサから得られる情報を処理するプロセッサと、
を備え、前記プロセッサは、
前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶し、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定し、
前記評価値の最大値、最小値及び平均値のうち少なくとも１つを求める、
スペクトル計測装置。
【請求項17】
請求項１６に記載のスペクトル計測装置であって、前記光学系は、エタロン又はグレーティングを含み、
前記プロセッサは、前記ラインセンサから得られる情報を基に、前記パルスレーザ光の波長及びスペクトル線幅の少なくとも一方を計測する、
スペクトル計測装置。
【請求項18】
請求項１６に記載のスペクトル計測装置と、前記パルスレーザ光を出力するレーザ発振器と、
を備えるレーザ装置。
【請求項19】
非一時的なコンピュータ可読媒体であって、プロセッサに、
パルスレーザ光の干渉縞を検出するラインセンサから出力される信号を取得する処理と、
前記ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから前記干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、前記センサチャンネル毎に又は前記センサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して前記評価値を記憶装置に記憶する処理と、
前記評価値を基に前記ラインセンサの劣化状況を判定する処理と、
前記評価値の最大値、最小値及び平均値のうち少なくとも１つを求める処理と、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ラインセンサの劣化評価方法、スペクトル計測装置及びコンピュータ可読媒体に関する。
【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。
【0003】
ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第４６２９９１０号
【文献】英国特許第２３７４２６７号
【概要】
【0005】
本開示の１つの観点に係るラインセンサの劣化評価方法は、ラインセンサを用いてパルスレーザ光の干渉縞を検出することと、干渉縞の光強度に応じてラインセンサにおける少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから得られる信号値に基づいて、センサチャンネル毎に又はセンサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して評価値を記憶装置に記憶することと、評価値を基にラインセンサの劣化状況を判定することとを含む。
【0006】
本開示の他の１つの観点に係るスペクトル計測装置は、パルスレーザ光が入射することにより干渉縞を生成する光学系と、干渉縞を検出するラインセンサと、ラインセンサから得られる情報を処理するプロセッサと、を備え、プロセッサは、ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、センサチャンネル毎に又はセンサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して評価値を記憶装置に記憶し、評価値を基にラインセンサの劣化状況を判定する。
【0007】
本開示の他の１つの観点に係るコンピュータ可読媒体は、プロセッサに、パルスレーザ光の干渉縞を検出するラインセンサから出力される信号を取得する処理と、ラインセンサの少なくとも一部のセンサチャンネル範囲に含まれる複数のセンサチャンネルのそれぞれから干渉縞の光強度に応じて得られる信号値に基づいて、センサチャンネル毎に又はセンサチャンネルのグループ毎に、劣化の指標となる評価値を算出して評価値を記憶装置に記憶する処理と、評価値を基にラインセンサの劣化状況を判定する処理と、を実行させるためのプログラムを記録した非一時的なコンピュータ可読媒体である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
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】
【0009】
－目次－
１．用語・技術の説明
１．１ エタロン分光器の原理
１．２ 計測波長の計算
１．３ フリンジ次数ＭａｖＥｘの説明
２．比較例１に係るレーザ装置の概要
２．１ 構成
２．２ 動作
３．比較例２に係るレーザ装置の概要
３．１ 構成
３．２ 動作
４．課題
５．実施形態１
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
６．実施形態２
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用・効果
７．実施形態３
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 作用・効果
８．実施形態４
８．１ 構成
８．２ 動作
８．３ 作用・効果
９．実施形態５
９．１ 構成
９．２ 動作
９．３ 作用・効果
１０．実施形態６
１０．１ 構成
１０．２ 動作
１０．３ 作用・効果
１１．レーザ装置の他の例
１２．プログラムを記録したコンピュータ可読媒体について
１３．電子デバイスの製造方法
１４．その他
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．用語・技術の説明
１．１ エタロン分光器の原理
１．２ 計測波長の計算
１．３ フリンジ次数ＭａｖＥｘの説明
２．比較例１に係るレーザ装置の概要
２．１ 構成
２．２ 動作
３．比較例２に係るレーザ装置の概要
３．１ 構成
３．２ 動作
４．課題
５．実施形態１
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
６．実施形態２
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用・効果
７．実施形態３
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 作用・効果
８．実施形態４
８．１ 構成
８．２ 動作
８．３ 作用・効果
９．実施形態５
９．１ 構成
９．２ 動作
９．３ 作用・効果
１０．実施形態６
１０．１ 構成
１０．２ 動作
１０．３ 作用・効果
１１．レーザ装置の他の例
１２．プログラムを記録したコンピュータ可読媒体について
１３．電子デバイスの製造方法
１４．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。
【0010】
１．用語・技術の説明
１．１ エタロン分光器の原理
図１は、エタロン分光器１０の概略構成を示した模式図である。図１に示すように、エタロン分光器１０は、拡散素子１２と、ＦＰ（Fabry-Perot）エタロン１４と、集光レンズ１６と、ラインセンサ１８とを備える。ラインセンサ１８は、リニアイメージセンサであってもよいし、フォトダイオードアレイであってもよい。
１．１ エタロン分光器の原理
図１は、エタロン分光器１０の概略構成を示した模式図である。図１に示すように、エタロン分光器１０は、拡散素子１２と、ＦＰ（Fabry-Perot）エタロン１４と、集光レンズ１６と、ラインセンサ１８とを備える。ラインセンサ１８は、リニアイメージセンサであってもよいし、フォトダイオードアレイであってもよい。
【0011】
レーザ光は、拡散素子１２に入射する。拡散素子１２は、入射したレーザ光を散乱させる。この散乱光は、ＦＰエタロン１４に入射する。ＦＰエタロン１４を透過したレーザ光は、集光レンズ１６に入射する。レーザ光は、集光レンズ１６を透過し、焦点面上に干渉縞を生成する。ラインセンサ１８は、焦点距離ｆである集光レンズ１６の焦点面に配置される。集光レンズ１６によって集光された透過光は、ラインセンサ１８の位置に干渉縞（フリンジ）を生成させる。ラインセンサ１８は、ＦＰエタロン１４によって生成された干渉縞の光強度を検出する。
【0012】
図２に、ラインセンサ１８を用いて干渉縞ＩＦの光強度を検出する場合の例を示す。図２の上段には干渉縞ＩＦとラインセンサ１８との位置関係を示す平面図が示されており、図２の下段にラインセンサ１８から得られる検出信号の例が示されている。横軸は位置を表し、例えば、ラインセンサ１８の各受光素子（センサチャンネル）の位置を示すセンサチャンネル番号であってよい。縦軸は検出された干渉縞ＩＦの光強度を表し、例えば、各センサチャンネルから出力される検出信号のデジタル信号値であってもよいし、強度分布における最大値を「１」として規格化した値であってもよい。
【0013】
図２に示すように、ラインセンサ１８の検出面（受光面）において干渉縞ＩＦが当たる位置で高い光強度が検出される。なお、図２に示す干渉縞ＩＦは、実線で示す同心円状のリングが光強度のピーク位置（明部）を表している。図２の下段に示すような、干渉縞ＩＦの光強度分布を示す波形をフリンジ波形という。以下の説明では干渉縞ＩＦの中心を「フリンジ中心」と呼ぶ。また、干渉縞ＩＦの明部の各々を「フリンジ」と呼び、フリンジ中心に最も近いフリンジを１番目、その外側を２番目という具合に、フリンジの内側からフリンジに番号を付して、各フリンジを区別する。
【0014】
１．２ 計測波長の計算
一般にエタロンの干渉縞は以下の式（１）で表される。
一般にエタロンの干渉縞は以下の式（１）で表される。
【0015】
【数1】
【0016】
式（１）のように、干渉縞の半径ｒｍの二乗は、レーザ光の波長λと比例関係にある。そのため、検出した干渉縞からレーザ光全体のスペクトル線幅（スペクトルプロファイル）と中心波長とを検出し得る。スペクトル線幅と中心波長とは、検出した干渉縞から不図示の情報処理装置によって求めてもよいし、波長制御部（例えば図３の波長制御部６０）で算出してもよい。
【0017】
図３は、ラインセンサ１８において検出された干渉縞の光強度分布の例を示すグラフであり、横軸は検出面上の位置を、縦軸は光強度Ｉを示す。干渉縞の半径ｒｍの二乗は、干渉縞の半値の位置の内側の半径ｒ１の二乗と、外側の半径ｒ２の二乗との平均値から計算してもよい。すなわち、干渉縞の半径ｒｍの二乗は、下記の式（２）から求めてもよい。
【0018】
ｒｍ
２＝（ｒ１
２＋ｒ２
２）／２ ・・・（２）
干渉縞の半値とは、強度分布を示す波形におけるフリンジピークのピーク強度Ｉｍａｘの半値（５０％強度）Ｉｍａｘ／２をさす。
干渉縞の半値とは、強度分布を示す波形におけるフリンジピークのピーク強度Ｉｍａｘの半値（５０％強度）Ｉｍａｘ／２をさす。
【0019】
１．３ フリンジ次数ＭａｖＥｘの説明
既述のとおり、レーザ光の波長λは干渉縞の半径ｒｍの二乗と比例関係にある。この関係を用いて、波長空間におけるフリンジピークの相対的な位置を表す指標としてフリンジ次数がある。フリンジ次数は以下のように計算される。
既述のとおり、レーザ光の波長λは干渉縞の半径ｒｍの二乗と比例関係にある。この関係を用いて、波長空間におけるフリンジピークの相対的な位置を表す指標としてフリンジ次数がある。フリンジ次数は以下のように計算される。
【0020】
まず、図３と同様にして、図４に示すように、内側１番目の２つのフリンジの各強度ピークから５０％の高さに相当するセンサチャンネル位置（内側及び外側の両方）をそれぞれ計算する。強度ピークの５０％高さに相当するセンサチャンネル位置は、前後２点の実チャンネルの線形補間により計算される。２つのフリンジの５０％高さ内側同士の距離の２分の１をｒ１１、５０％高さ外側同士の距離の２分の１をｒ２１として、ｒ１１とｒ２１とを計算し、以下の式（３）から半径ｒｍ１を計算する。
【0021】
ｒｍ１
２＝（ｒ１１
２＋ｒ２１
２）／２ ・・・（３）
同様にして、図５に示すように、内側２番目の２つのフリンジの各強度ピークの５０％高さ相当のセンサチャンネル位置（内側及び外側の両方）から、５０％高さ内側同士の距離の２分の１をｒ１２、５０％高さ外側同士の距離の２分の１をｒ２２として、ｒ１２とｒ２２とを計算し、以下の式（４）から半径ｒｍ２を計算する。
同様にして、図５に示すように、内側２番目の２つのフリンジの各強度ピークの５０％高さ相当のセンサチャンネル位置（内側及び外側の両方）から、５０％高さ内側同士の距離の２分の１をｒ１２、５０％高さ外側同士の距離の２分の１をｒ２２として、ｒ１２とｒ２２とを計算し、以下の式（４）から半径ｒｍ２を計算する。
【0022】
ｒｍ２
２＝（ｒ１２
２＋ｒ２２
２）／２ ・・・（４）
ここで、フリンジ中心からの任意の距離ｒに対し、その位置におけるフリンジ次数をＭａｖＥｘとすると、ＭａｖＥｘは以下の式（５）で定義される。
ここで、フリンジ中心からの任意の距離ｒに対し、その位置におけるフリンジ次数をＭａｖＥｘとすると、ＭａｖＥｘは以下の式（５）で定義される。
【0023】
ＭａｖＥｘ＝ｒ２／（ｒｍ２
２－ｒｍ１
２）・・・（５）
図６に示すように、ｒ＝ｒｍ１におけるＭａｖＥｘが０．２１であったとすると、ｒ＝ｒｍ２におけるＭａｖＥｘは１．２１となる。このように、隣り合うフリンジにおいてフリンジ次数の差は必ず１となる。
図６に示すように、ｒ＝ｒｍ１におけるＭａｖＥｘが０．２１であったとすると、ｒ＝ｒｍ２におけるＭａｖＥｘは１．２１となる。このように、隣り合うフリンジにおいてフリンジ次数の差は必ず１となる。
【0024】
例えば、フリンジ中心から左半分の範囲において、ＭａｖＥｘの値が０．５から１．５の間であるフリンジは、ＭａｖＥｘ＝１．２１であるフリンジ１本だけとなる。このフリンジ次数の性質により、特定範囲のフリンジを選択して中心波長やスペクトル線幅を計算することが可能となる。図７には、ＭａｖＥｘ＝１．２１のフリンジから得られたスペクトル計測波形の例を示す。図７の横軸は波長、縦軸は光強度を表す。
【0025】
２．比較例１に係るレーザ装置の概要
２．１ 構成
図８は、比較例１に係るレーザ装置１０１の構成を概略的に示す図である。本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。図８に示すように、レーザ装置１０１は、チャンバ２０と、電源２６と、出力結合ミラー３０と、狭帯域化モジュール３２と、モニタモジュール４０と、波長制御部６０と、レーザ制御部６１と、ドライバ６２とを含む狭帯域化ガスレーザ装置である。
２．１ 構成
図８は、比較例１に係るレーザ装置１０１の構成を概略的に示す図である。本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。図８に示すように、レーザ装置１０１は、チャンバ２０と、電源２６と、出力結合ミラー３０と、狭帯域化モジュール３２と、モニタモジュール４０と、波長制御部６０と、レーザ制御部６１と、ドライバ６２とを含む狭帯域化ガスレーザ装置である。
【0026】
出力結合ミラー３０と狭帯域化モジュール３２とは、レーザ共振器を構成する。チャンバ２０は、レーザ共振器の光路上に配置される。狭帯域化モジュール３２は、複数（例えば２個）のプリズム３４と、グレーティング３６と、回転ステージ３８とを含む。
【0027】
プリズム３４は、ビームエキスパンダとして機能するように配置される。グレーティング３６は、入射角度と回折角度とが一致するようにリトロー配置される。プリズム３４は、回転ステージ３８の上に設置され、回転ステージ３８によってプリズム３４が回転することによって、グレーティング３６への入射角度が変化するように配置される。
【0028】
チャンバ２０は、ウインドウ２２ａ，２２ｂと、一対の電極２４ａ，２４ｂとを含む。チャンバ２０は、レーザガスを内部に収容する。レーザガスは、例えば、レアガスとしてＡｒガス又はＫｒガス、ハロゲンガスとしてＦ２ガス、バッファガスとしてＮｅガスを含んでいてもよい。
【0029】
電極２４ａ，２４ｂは、チャンバ２０内に図８の紙面に対して垂直な方向（Ｖ方向）で対向し、電極２４ａ，２４ｂの長手方向がレーザ共振器の光路の方向と一致するように配置される。電極２４ａ，２４ｂは、電源２６と接続される。
【0030】
電源２６は、スイッチ２８を含み、スイッチ２８がオンになると、チャンバ２０内の電極２４ａ，２４ｂ間に高電圧を印加する。
【0031】
ウインドウ２２ａ，２２ｂは、電極２４ａ，２４ｂ間での放電励起により増幅したレーザ光が通過するように配置される。
【0032】
出力結合ミラー３０は、レーザ光の一部を反射し、他の一部を透過する膜がコートされる。
【0033】
モニタモジュール４０は、ビームスプリッタ４１と、ビームスプリッタ４２と、集光レンズ４３と、パルスエネルギモニタ４４と、密封チャンバ４５と、ラインセンサ５２と、ラインセンサ５３とを含む。
【0034】
ビームスプリッタ４１は、出力結合ミラー３０から出力されたレーザ光の光路上において、ビームスプリッタ４１で反射したレーザ光がビームスプリッタ４２に入射するように配置される。ビームスプリッタ４１を透過したレーザ光は、レーザ装置１０１から出射される。露光装置３０２は、レーザ装置１０１が出射したレーザ光が入射するように配置される。
【0035】
ビームスプリッタ４２は、ビームスプリッタ４１で反射したレーザ光の光路上において、ビームスプリッタ４２で反射したレーザ光がパルスエネルギモニタ４４に入射するように配置される。パルスエネルギモニタ４４は、フォトダイオード、光電管又はパイロ素子であってもよい。
【0036】
集光レンズ４３は、ビームスプリッタ４２を透過したレーザ光が入射するように配置される。
【0037】
密封チャンバ４５は、拡散板４６と、ファインエタロン４７と、コースエタロン４８と、ビームスプリッタ４９と、集光レンズ５０と、集光レンズ５１とを含む。
【0038】
拡散板４６は、集光レンズ４３の集光位置近傍に配置される。拡散板４６は、片面が平面、他の片面がスリガラス状に加工された合成石英による光学素子である。拡散板４６は、不図示のＯリングで密封チャンバ４５にシールされている。
【0039】
ファインエタロン４７は、拡散板４６を透過したレーザ光がビームスプリッタ４９を透過して入射するように配置される。ビームスプリッタ４９は、拡散板４６とファインエタロン４７との間の光路上において、ビームスプリッタ４９で部分反射したレーザ光がコースエタロン４８に入射するように配置される。ファインエタロン４７とコースエタロン４８とは、それぞれ部分反射膜がコートされた２枚のミラーがスペーサを介して接合されたエアギャプエタロンであってよい。
【0040】
ファインエタロン４７のフリースペクトラルレンジＦＳＲｆとコースエタロン４８のフリースペクトラルレンジＦＳＲｃとは、以下の式（６）の関係を満たす。
【0041】
ＦＳＲｆ＜ＦＳＲｃ ・・・（６）
フリースペクトラルレンジＦＳＲは、以下の式（７）で表される。
フリースペクトラルレンジＦＳＲは、以下の式（７）で表される。
【0042】
ＦＳＲ＝λ２／（２ｎｄ） ・・・（７）
一般に、エタロンのフィネスをＦとすると、分解能ＲはＲ＝ＦＳＲ／Ｆで表される。フィネスＦが同じ場合は、ＦＳＲが小さくなると分解能Ｒが高くなる。しかし、ＦＳＲが小さくなると、波長がＦＳＲ分だけ変化した場合に略同じ干渉縞となるので、ＦＳＲの小さな１つのエタロンによる計測では区別がつかない。
一般に、エタロンのフィネスをＦとすると、分解能ＲはＲ＝ＦＳＲ／Ｆで表される。フィネスＦが同じ場合は、ＦＳＲが小さくなると分解能Ｒが高くなる。しかし、ＦＳＲが小さくなると、波長がＦＳＲ分だけ変化した場合に略同じ干渉縞となるので、ＦＳＲの小さな１つのエタロンによる計測では区別がつかない。
【0043】
そこで、エキシマレーザのように、波長を約４００ｐｍ程度変化させ、かつ高精度に波長を計測する場合は、ファインエタロン４７とコースエタロン４８とのそれぞれの干渉縞をそれぞれラインセンサ５２とラインセンサ５３とで計測することによって、高精度に波長を計測することができる。ファインエタロン４７のＦＳＲｆは、例えば、ＦＳＲｆ＝１０ｐｍ、コースエタロン４８のＦＳＲｃは、例えば、ＦＳＲｃ＝４００ｐｍであってもよい。
【0044】
集光レンズ５０は、ファインエタロン４７を透過したレーザ光の光路上に配置され、密封チャンバ４５に不図示のＯリングでシールされている。集光レンズ５１は、コースエタロン４８を透過したレーザ光の光路上に配置され、密封チャンバ４５に不図示のＯリングでシールされている。集光レンズ５１の焦点距離は、集光レンズ５０の焦点距離よりも短い。
【0045】
ラインセンサ５２とラインセンサ５３とは、それぞれ集光レンズ５０と集光レンズ５１との焦点面の位置に配置される。ラインセンサ５２とラインセンサ５３とのそれぞれは、複数の受光素子が１次元に配列されており、受光した干渉縞の光強度に応じた検出信号を出力する。ラインセンサ５２とラインセンサ５３とのそれぞれには、受光量に応じた検出信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路が搭載されている。ラインセンサ５２，５３のそれぞれの受光素子によって検出された光量は、例えば、１２ビットのデジタル値で表される信号値としてラインセンサ５２，５３から出力される。
【0046】
受光素子は「画素」に相当しており、複数の受光素子のそれぞれをセンサチャンネルという。干渉縞の検出面上の位置は、センサチャンネルの位置を示すセンサチャンネル番号によって表すことができる。
【0047】
エタロンの干渉縞は、式（１）より式（８）で表される。
【0048】
ｍλ＝２ｎｄ・ｃｏｓθ ・・・（８）
波長制御部６０は、ラインセンサ５２と、ラインセンサ５３と、レーザ制御部６１と、ドライバ６２とに通信可能に構成される。波長制御部６０とレーザ制御部６１とはプロセッサを用いて実現される。本開示のプロセッサとは、制御プログラムが記憶された記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）とを含む処理装置である。プロセッサは本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。波長制御部６０として機能するプロセッサと、レーザ制御部６１として機能するプロセッサとを別々に備える構成であってもよいし、１つのプロセッサによって両方の機能を実現してもよい。
波長制御部６０は、ラインセンサ５２と、ラインセンサ５３と、レーザ制御部６１と、ドライバ６２とに通信可能に構成される。波長制御部６０とレーザ制御部６１とはプロセッサを用いて実現される。本開示のプロセッサとは、制御プログラムが記憶された記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）とを含む処理装置である。プロセッサは本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。波長制御部６０として機能するプロセッサと、レーザ制御部６１として機能するプロセッサとを別々に備える構成であってもよいし、１つのプロセッサによって両方の機能を実現してもよい。
【0049】
レーザ制御部６１は、電源２６と、スイッチ２８と、パルスエネルギモニタ４４と、露光装置３０２の露光装置制御部３１０とに通信可能に構成される。ドライバ６２は、回転ステージ３８と通信可能に構成される。
【0050】
２．２ 動作
レーザ制御部６１は、露光装置制御部３１０から目標パルスエネルギＥｔと目標波長λｔとのデータを読み込む。レーザ制御部６１は、パルスレーザ光のパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔ、発振波長が目標波長λｔとなるように、電源２６に充電電圧Ｖを送信し、波長制御部６０に目標波長λｔを送信する。レーザ制御部６１は、露光装置制御部３１０から送信された発振トリガに基づいて、スイッチ２８をオンさせる。
レーザ制御部６１は、露光装置制御部３１０から目標パルスエネルギＥｔと目標波長λｔとのデータを読み込む。レーザ制御部６１は、パルスレーザ光のパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔ、発振波長が目標波長λｔとなるように、電源２６に充電電圧Ｖを送信し、波長制御部６０に目標波長λｔを送信する。レーザ制御部６１は、露光装置制御部３１０から送信された発振トリガに基づいて、スイッチ２８をオンさせる。
【0051】
スイッチ２８がオンすると、電極２４ａ，２４ｂ間に高電圧が印加され、放電が発生することによってレーザガスが励起される。レーザガスが励起されると、狭帯域化モジュール３２と出力結合ミラー３０とにより構成されるレーザ共振器でレーザ発振し、出力結合ミラー３０から狭帯域化されたパルスレーザ光が出力される。
【0052】
出力結合ミラー３０から出力され、ビームスプリッタ４１によってサンプリングされたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ４２に入射する。ビームスプリッタ４２の反射光はパルスエネルギモニタ４４に入射し、ビームスプリッタ４２の透過光は、密封チャンバ４５の拡散板４６に入射する。
【0053】
レーザ制御部６１は、パルスエネルギモニタ４４の検出結果に基づいて、パルスレーザ光のパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔとなるように、電源２６の充電電圧Ｖを制御する。
【0054】
一方、波長制御部６０は、コースエタロン４８とファインエタロン４７とによって生成されたそれぞれの干渉縞の光強度分布を、ラインセンサ５３とラインセンサ５２とによりパルス毎に計測して、データを読み込む。波長制御部６０は、パルス毎に読み込んだ干渉縞の光強度分布のデータから、パルスレーザ光の計測波長λをパルス毎に計算する。計測波長λの算出は、パルス毎ではなく複数パルスによる積算や平均化を行ったデータから行ってもよい。波長制御部６０は、計測波長λに基づいて、パルスレーザ光の発振波長が目標波長λｔとなるように、ドライバ６２を介してプリズム３４の回転ステージ３８を制御する。
【0055】
以上のように、レーザ装置１０１のパルスエネルギと発振波長とは、露光装置３０２によって与えられる目標パルスエネルギＥｔと目標波長λｔとに安定化する。ここで、密封チャンバ４５は密封されているため、コースエタロン４８とファインエタロン４７とのそれぞれにおける式（１）のエアギャップの屈折率ｎの差異は小さく抑制されており、コースエタロン４８とファインエタロン４７とのドリフトによる波長計測の誤差は低減される。
【0056】
３．比較例２に係るレーザ装置の概要
３．１ 構成
図９は、比較例２に係るレーザ装置１０２の構成を概略的に示す図である。図９に示す構成について、図８と異なる点を説明する。図９に示すレーザ装置１０２は、図８のコースエタロン４８に代えて、グレーティング分光器を備える。グレーティング分光器を用いてＦＳＲｃ相当の波長範囲を計測し、ファインエタロン４７と同時に干渉縞の計測を行うことにより、両者が連携して広範囲の波長を高精度に計測してもよい。レーザ装置１０２は、ビームスプリッタ７０と、アパーチャ７１と、ミラー７２と、コリメートレンズ７３と、コース用グレーティング７４とを含む。
３．１ 構成
図９は、比較例２に係るレーザ装置１０２の構成を概略的に示す図である。図９に示す構成について、図８と異なる点を説明する。図９に示すレーザ装置１０２は、図８のコースエタロン４８に代えて、グレーティング分光器を備える。グレーティング分光器を用いてＦＳＲｃ相当の波長範囲を計測し、ファインエタロン４７と同時に干渉縞の計測を行うことにより、両者が連携して広範囲の波長を高精度に計測してもよい。レーザ装置１０２は、ビームスプリッタ７０と、アパーチャ７１と、ミラー７２と、コリメートレンズ７３と、コース用グレーティング７４とを含む。
【0057】
ビームスプリッタ７０は、集光レンズ４３を通過したレーザ光の光路上に配置される。アパーチャ７１は、ビームスプリッタ７０で反射されたレーザ光が入射するように、集光レンズ４３の集光位置近傍に配置される。
【0058】
ミラー７２は、アパーチャ７１を通過したレーザ光が入射するように配置される。コリメートレンズ７３は、ミラー７２で反射されたレーザ光が入射するように配置される。コース用グレーティング７４は、コリメートレンズ７３から入射したレーザ光をコリメートレンズ７３に向けて反射するように配置される。
【0059】
ラインセンサ５３は、コース用グレーティング７４で反射されてコリメートレンズ７３を通過したレーザ光が入射するように配置される。他の構成は図８と同様であってよい。
【0060】
３．２ 動作
出力結合ミラー３０から出力され、ビームスプリッタ４１によってサンプリングされたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ４２に入射する。ビームスプリッタ４２の透過光は、集光レンズ４３を透過してビームスプリッタ７０に入射する。
出力結合ミラー３０から出力され、ビームスプリッタ４１によってサンプリングされたパルスレーザ光は、ビームスプリッタ４２に入射する。ビームスプリッタ４２の透過光は、集光レンズ４３を透過してビームスプリッタ７０に入射する。
【0061】
ビームスプリッタ７０の反射光はアパーチャ７１に入射する。ビームスプリッタ７０の透過光は、密封チャンバ４５の拡散板４６に入射する。
【0062】
アパーチャ７１を通過したパルスレーザ光は、ミラー７２で反射されてコリメートレンズ７３によってコリメートされ、コース用グレーティング７４に入射する。コース用グレーティング７４によって回折されたパルスレーザ光は、コリメートレンズ７３を透過してラインセンサ５３の受光面の位置に干渉縞を生成する。
【0063】
以上のように、レーザ装置１０２によれば、グレーティング分光器によってコースエタロン４８のフリースペクトラルレンジＦＳＲｃ相当の波長範囲を計測することができる。したがって、図９に示すレーザ装置１０２は、レーザ装置１０１と同様に、ラインセンサ５３とラインセンサ５２とによりパルス毎に計測することで、連携して広範囲の波長を高精度に計測することができる。
【0064】
４．課題
モニタモジュール４０のラインセンサ５２，５３には寿命がある。ラインセンサ５２，５３は、長期の使用によって劣化し、センサ感度が低下する。
モニタモジュール４０のラインセンサ５２，５３には寿命がある。ラインセンサ５２，５３は、長期の使用によって劣化し、センサ感度が低下する。
【0065】
図１０は、劣化のない状態のラインセンサ５２を用いてフリーランスペクトルを検出した例を示すグラフである。図１１は、劣化した状態のセンサチャンネルを含むラインセンサ５２を用いてフリーランスペクトルを検出した例を示すグラフである。図１０及び図１１において、横軸はラインセンサ５２のセンサチャンネル番号、縦軸は光強度の計測値である。
【0066】
図１０と図１１とを比較すると明らかなように、劣化した状態のセンサチャンネルはセンサ感度が低下し、正確な計測値を得ることが困難になる。このような現象は、ラインセンサ５２に限らず、ラインセンサ５３など他のラインセンサについても同様である。各センサチャンネルの劣化の度合い（センサ感度の低下の度合い）は、各センサチャンネルに照射されるパルスレーザ光の照射エネルギの累積量と関係している。各センサチャンネルに照射されるパルスレーザ光の照射エネルギの累積量は、各センサチャンネルの受光積算量と言い換えてもよい。
【0067】
比較例１及び比較例２に示すレーザ装置１０１，１０２では、この劣化を想定してあらかじめ決められたショット数（ショットリミット）を超えて使用されたモニタモジュール４０は一律に交換されていた。
【0068】
しかしながら、モニタモジュール４０の使用状況やラインセンサ５２，５３の個体差によっては、ショットリミットを超えて使用してもリニアリティ誤差が許容できる範囲にあり、十分使用可能な状態のものが多く存在することが解っていた。
【0069】
したがって、半導体製造工場等のフィールドにおいて、ラインセンサ５２，５３のセンサ感度のユニフォーミティの劣化、あるいはエタロン計測器の計測リニアリティ誤差を評価して、問題のあるモニタモジュール４０のみを交換することが経済的に望ましい。このため、ラインセンサ５２，５３の個別の劣化状況を評価して交換の要否を判断する方策が望まれていた。
【0070】
５．実施形態１
５．１ 構成
図１２は、実施形態１に係るスペクトル計測装置１５０を含むレーザ装置１１０の構成を概略的に示す。図１２に示す構成について、図８と異なる点を説明する。レーザ装置１１０は、図８の波長制御部６０に、センサデータ管理部１６０が追加されている。センサデータ管理部１６０もまた波長制御部６０やレーザ制御部６１と同様に、プロセッサを用いて実現される。センサデータ管理部１６０は、カウンタ１６２と、演算部１６４と、記憶部１６６とを含む。スペクトル計測装置１５０は、モニタモジュール４０と、波長制御部６０とを含む。他の構成は図８と同様であってよい。なお、センサデータ管理部１６０は、図９の波長制御部６０に加えられてもよい。
５．１ 構成
図１２は、実施形態１に係るスペクトル計測装置１５０を含むレーザ装置１１０の構成を概略的に示す。図１２に示す構成について、図８と異なる点を説明する。レーザ装置１１０は、図８の波長制御部６０に、センサデータ管理部１６０が追加されている。センサデータ管理部１６０もまた波長制御部６０やレーザ制御部６１と同様に、プロセッサを用いて実現される。センサデータ管理部１６０は、カウンタ１６２と、演算部１６４と、記憶部１６６とを含む。スペクトル計測装置１５０は、モニタモジュール４０と、波長制御部６０とを含む。他の構成は図８と同様であってよい。なお、センサデータ管理部１６０は、図９の波長制御部６０に加えられてもよい。
【0071】
５．２ 動作
センサデータ管理部１６０の動作について説明する。ここではラインセンサ５２を例に劣化評価方法を例示するが、ラインセンサ５３など他のラインセンサの劣化評価方法も同様である。
センサデータ管理部１６０の動作について説明する。ここではラインセンサ５２を例に劣化評価方法を例示するが、ラインセンサ５３など他のラインセンサの劣化評価方法も同様である。
【0072】
［ステップ１Ａ］センサデータ管理部１６０は、ラインセンサ５２のセンサチャンネル毎にフリンジパターンの光量が閾値を超えた回数を積算し、センサチャンネル毎のカウント値をセンサデータ管理部１６０内の記憶部１６６に記憶する。例えば、ラインセンサ５２の各センサチャンネルのデジタル出力規格が１２ビットならば、光量計測値を示すセンサチャンネルから出力される信号値は、０～４０９５の値となり得る。この場合、信号値が飽和しない程度にＳＮ比を高くするため、フリンジピーク値が２０００～３０００となるように信号値が調整されることが多い。
【0073】
図１３は、フリンジピーク値が２０００～３０００となるような条件で得られた１パルス目のフリンジ波形の例を示す。ここでは、光量閾値Ｔｈ１を２０００として、この光量閾値Ｔｈ１を超えた場合のみ、その回数をセンサチャンネル毎にカウントする例を示す。２０００に設定される光量閾値Ｔｈ１は本開示における「第１の閾値」の一例である。図１３は、センサチャンネル数が４４８ｃｈのラインセンサ５２を用いて検出されたフリンジ波形の例である。図１３において、光量閾値Ｔｈ１を超えたフリンジピークは破線円で囲んで表示されている。
【0074】
図１４に示す図表は、１パルス目のフリンジ波形において光量閾値Ｔｈ１（＝２０００）を超えたセンサチャンネルのみをカウントした場合のセンサチャンネル毎のカウント値の例を示す。光量閾値Ｔｈ１を超える光量が検出されたセンサチャンネルに対して「１」がカウントされる。
【0075】
続いて、２パルス目のフリンジ波形に対して、同様に、光量閾値Ｔｈ１を超えたセンサチャンネルのみがカウントされ、前に記録した（前回の）カウント値に加算される。図１５は、同じ４４８ｃｈのラインセンサ５２上に検出された２パルス目のフリンジ波形の例である。図１５において、光量閾値Ｔｈ１を超える光量が検出されたセンサチャンネル番号は、６４、１７４、１７５、２７２、２７３及び３４２である。この場合、図１６に示すように、２パルス目終了時には、これらのセンサチャンネル番号について前回の（図１４の）カウント値に「１」が加算され、カウント値が更新される。
【0076】
このようにして、センサデータ管理部１６０は、光量閾値Ｔｈ１を超えた回数をセンサチャンネル毎に積算する。このカウント値は、各センサチャンネルの受光の累積による局所的な劣化を定量的に評価する指標（局所劣化の評価指標）として用いられる。カウント値が大きいほど、劣化の度合いが大きい状態と評価し得る。カウント値は本開示における「評価値」の一例である。
【0077】
光量閾値Ｔｈ１を超えたセンサチャンネル毎の積算は、全てのパルスではなく、ある一定のパルス数毎に対して行ってもよい。例えば、１０パルス毎に１パルスの頻度で、光量閾値Ｔｈ１を超えたセンサチャンネル毎の積算をしてもよい。
【0078】
また、光量閾値Ｔｈ１を超えたセンサチャンネルの積算は、１パルスで得られるフリンジ波形に対してだけでなく、ある一定のパルス数の積算で得られるフリンジ波形に対して行ってもよい。例えば、１０パルスの照射を積算して得られた１つのフリンジ波形に対して、光量閾値Ｔｈ１を超えたセンサチャンネルの積算をしてもよい。
【0079】
また、光量閾値Ｔｈ１を超えたかどうかの判定については、図１７に示されるような各センサチャンネルが検出した光量計測値をそのまま光量閾値Ｔｈ１と比較する態様に限らない。例えば、図１８に示すように、あらかじめラインセンサ５２のバックグラウンドノイズの平均値を求めておき、各センサチャンネルが検出した光量計測値（図１７）から、バックグラウンドノイズの平均値（図１８）を引いた後のフリンジ波形（図１９参照）に対して、光量閾値Ｔｈ１を超えたかどうかの判定を行ってもよい。バックグラウンドノイズの平均値は本開示における「第３の定数」の一例である。
【0080】
［ステップ２Ａ］センサデータ管理部１６０の演算部１６４は、ステップ１Ａの手段にてカウントされた各センサチャンネルのカウント値について、最大値を毎回計算する。あるいは、最大値、最小値及び平均値を毎回計算し、最大値と最小値との差分もしくは最大値と平均値との差分を毎回計算する。ここでいう「毎回」とは、ラインセンサ５２からフリンジ光量のデータが読み出される都度、という意味である。１パルスに１回のデータ読み出しが行われる場合には、１パルスの単位で毎回という意味であり、一定パルス数の積算でラインセンサ５２から１回のデータ読み出しが行われる場合には、一定パルス数の単位で毎回という意味である。
【0081】
［ステップ３Ａ］センサデータ管理部１６０は、ステップ２Ａの手段にて得られるカウント値の最大値に対して閾値Ｔｈ２を設け、最大値が閾値Ｔｈ２を超えた場合に当該ラインセンサ５２は正確なフリンジパターンが得られない劣化した状態のセンサと判定する。例えば、カウント値の最大値に対する閾値Ｔｈ２を５０，０００，０００，０００（５０ビリオン）として、図２０のように、センサデータ管理部１６０に記録されるセンサチャンネル毎のカウント値の最大値が５０ビリオンを超えた場合に、当該ラインセンサ５２は正確なフリンジパターンが得られない劣化した状態と判定する。
【0082】
この最大値に対して適用した閾値判定の方法については、最大値と最小値との差分の値もしくは最大値と平均値との差分の値に対して適用してもよい。５０ビリオンに設定される閾値Ｔｈ２は本開示における「第２の閾値」の一例である。
【0083】
［ステップ４Ａ］センサデータ管理部１６０は、ステップ２Ａにてカウントされる値もしくは判定用の閾値Ｔｈ２がオーバーフローを引き起こす場合、カウントされる値や閾値Ｔｈ２は、ある一定の数値で割った値を用いてもよい。例えば、ステップ３Ａで例示した閾値Ｔｈ２は、５０ビリオンを１，０００，０００で割った値、すなわち５０，０００としてもよい。この場合、ラインセンサ５２の各センサチャンネルについて記録されるカウントの値についても、同様に１，０００，０００で割った値を積算するようにして、その最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を計算して閾値判定を行ってもよい。除数の１，０００，０００は本開示における「第１の定数」の一例である。
【0084】
［ステップ５Ａ］各センサチャンネルのカウント値及び閾値判定の結果は、レーザ装置１１０の稼働状況をモニターするユーザインターフェースにより表示されてもよい。例えば、センサデータ管理部１６０として機能するプロセッサは不図示の表示装置と接続され、表示装置にカウント値及び閾値判定の結果が表示されるように構成されてもよい。
【0085】
［ステップ６Ａ］閾値判定に使われる値（実施形態１の場合、カウント値）が閾値Ｔｈ２を超えた場合、ステップ５Ａのユーザインターフェース上にワーニングを表示、もしくはワーニングの発生をログに記録してもよい。センサデータ管理部１６０は、判定結果を表示装置に表示させる処理と、判定結果をログに記録する処理と、判定結果に基づく報知を行う処理とのうち少なくとも１つの処理を実行し得る。
【0086】
〈その他〉
上記の動作は、エタロン分光器により形成されるフリンジパターンを用いて説明されているが、エタロン分光器だけでなくグレーティング分光器を対象として同様の動作を行ってもよい。なお、後述の実施形態２～６についてもエタロン分光器を用いる例を説明するが、グレーティング分光器を対象として実施形態２～６と同様の動作を行ってもよい。エタロン分光器やグレーティング分光器は本開示における「光学系」の一例である。
上記の動作は、エタロン分光器により形成されるフリンジパターンを用いて説明されているが、エタロン分光器だけでなくグレーティング分光器を対象として同様の動作を行ってもよい。なお、後述の実施形態２～６についてもエタロン分光器を用いる例を説明するが、グレーティング分光器を対象として実施形態２～６と同様の動作を行ってもよい。エタロン分光器やグレーティング分光器は本開示における「光学系」の一例である。
【0087】
５．３ 作用・効果
実施形態１によれば、ラインセンサ５２，５３における特定のセンサチャンネルの感度低下を検知できるので、影響が小さなうちに劣化しているラインセンサ５２もしくはラインセンサ５３又はモニタモジュール４０の交換が可能になる。これにより、波長やスペクトル線幅を適正に計測できる状態を維持することができる。
実施形態１によれば、ラインセンサ５２，５３における特定のセンサチャンネルの感度低下を検知できるので、影響が小さなうちに劣化しているラインセンサ５２もしくはラインセンサ５３又はモニタモジュール４０の交換が可能になる。これにより、波長やスペクトル線幅を適正に計測できる状態を維持することができる。
【0088】
また、実施形態１によれば、ラインセンサ５２，５３が実際に劣化した状態であることを検知してから、交換を実施することができるため、ショットリミットに基づき一律に交換する場合と比較して経済的に有利である。
【0089】
【0090】
６．２ 動作
実施形態１と異なる点を説明する。実施形態１では、干渉縞の光強度に応じて出力される各センサチャンネルの信号値（光量に応じた値）が光量閾値Ｔｈ１を超えた回数をセンサチャンネル毎にカウントしたが、実施形態２では、各センサチャンネルの信号値をセンサチャンネル毎に積算し、その光量積算値を用いて劣化状況を評価する。実施形態２におけるセンサデータ管理部１６０は、次のように動作する。
実施形態１と異なる点を説明する。実施形態１では、干渉縞の光強度に応じて出力される各センサチャンネルの信号値（光量に応じた値）が光量閾値Ｔｈ１を超えた回数をセンサチャンネル毎にカウントしたが、実施形態２では、各センサチャンネルの信号値をセンサチャンネル毎に積算し、その光量積算値を用いて劣化状況を評価する。実施形態２におけるセンサデータ管理部１６０は、次のように動作する。
【0091】
［ステップ１Ｂ］センサデータ管理部１６０は、ラインセンサ５２におけるセンサチャンネル毎にフリンジパターンの光量を積算し、センサチャンネル毎の光量積算値をセンサデータ管理部１６０内の記憶部１６６に記憶する。例えば図２１は、センサチャンネル数が４４８ｃｈのラインセンサ５２上に検出された１パルス目のフリンジ波形を表しており、１パルス目終了時におけるセンサチャンネル番号の１０１番目～１１０番目の各センサチャンネルの光量積算値は図２２のようになる。
【0092】
続いて、同じ４４８ｃｈのラインセンサ５２上に検出された２パルス目のフリンジ波形が図２３のようなグラフとして得られた場合、１０１番目～１１０番目の各センサチャンネルにおける２パルス目の光量は図２４に示すようになるが、センサデータ管理部１６０には、１パルス目と２パルス目との２パルス分の光量が積算された光量積算値が記憶され、２パルス目終了時において、１０１番目～１１０番目の各センサチャンネルにおける光量積算値は図２５に示すようになる。このようにして、センサチャンネル毎に、検出されたフリンジ光量の積算値をセンサデータ管理部１６０にて管理する。光量積算値は本開示における「評価値」の一例である。
【0093】
光量の積算は、全てのパルスではなく、ある一定のパルス数毎に対して行ってもよい。例えば、１０パルス毎に１パルスの頻度で、センサチャンネル毎の光量積算を行ってもよい。
【0094】
また、光量の積算は、１パルスで得られるフリンジ波形に対してだけでなく、ある一定のパルス数の積算で得られるフリンジ波形に対して行ってもよい。例えば、１０パルスの照射を積算して得られた１つのフリンジ波形に対して、センサチャンネル毎の光量積算を行ってもよい。
【0095】
また、光量の積算は、あらかじめ計算しておいたバックグラウンドノイズの平均値を引いた後のフリンジ波形に対して行ってもよい。
【0096】
［ステップ２Ｂ］センサデータ管理部１６０の演算部１６４は、ステップ１Ｂの手段にて積算された各センサチャンネルの光量積算値について、最大値を毎回計算する。あるいは、各センサチャンネルの光量積算値について、最大値、最小値及び平均値を毎回計算し、最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を毎回計算する。
【0097】
［ステップ３Ｂ］センサデータ管理部１６０は、ステップ２Ｂの手段にて得られる光量積算値の最大値に対して閾値Ｔｈ３を設け、光量積算値の最大値が閾値Ｔｈ３を超えた場合に、当該ラインセンサ５２は正確なフリンジパターンが得られないセンサと判定する。
【0098】
図２６は、５０ビリオンパルス到達時のセンサチャンネル毎の光量積算値の例を示すグラフである。例えば、光量積算値の閾値Ｔｈ３を１００，０００，０００，０００，０００（１００トリリオン）として、図２６に示すように、センサデータ管理部１６０に記録されるセンサチャンネル毎の光量積算値の最大値が１００トリリオンを超えた場合に、当該ラインセンサ５２は正確なフリンジパターンが得られないと判定する。
【0099】
この最大値に対して適用した閾値判定の方法については、最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分に対して適用してもよい。１００トリリオンに設定される閾値Ｔｈ３は本開示における「第２の閾値」の一例である。
【0100】
［ステップ４Ｂ］ステップ３Ｂにおいて、ステップ２Ｂの光量積算値、もしくは判定用の閾値Ｔｈ３がオーバーフローを引き起こす場合、積算される光量値や閾値Ｔｈ３はある一定の数値で割った値を用いてもよい。例えば、ステップ２Ｂの光量積算値についての判定用の閾値Ｔｈ３は、１００トリリオンを１，０００，０００，０００で割った値、すなわち１００，０００としてもよい。また、ラインセンサ５２の各センサチャンネルについて記録される光量積算値についても同様に、１，０００，０００，０００で割った値を記録するようにし、その最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を計算して閾値判定を行ってもよい。除数の１，０００，０００，０００は本開示における「第２の定数」の一例である。
【0101】
［ステップ５Ｂ］各センサチャンネルの光量積算値及び閾値判定の結果は、レーザ装置１１０の稼働状況をモニターするユーザインターフェースにより表示されてもよい。
【0102】
［ステップ６Ｂ］閾値判定に使われる値（実施形態２の場合、光量積算値）が閾値Ｔｈ３を超えた場合、センサデータ管理部１６０は、ユーザインターフェース上にワーニングを表示させる処理と、ワーニングの発生をログに記録する処理と、判定結果に基づく報知を行う処理とのうち少なくとも１つの処理を実行し得る。
【0103】
６．３ 作用・効果
実施形態２によれば、実施形態１よりも正確に各センサチャンネルの劣化状況を把握することができる。
実施形態２によれば、実施形態１よりも正確に各センサチャンネルの劣化状況を把握することができる。
【0104】
【0105】
７．２ 動作
実施形態１と異なる点を説明する。実施形態３では、フリンジ次数ＭａｖＥｘを利用して対象範囲を限定し、かつ、その対象範囲を複数の区間（グループ）にグループ分けしてグループ毎にカウントする。実施形態３におけるセンサデータ管理部１６０は、次のように動作する。
実施形態１と異なる点を説明する。実施形態３では、フリンジ次数ＭａｖＥｘを利用して対象範囲を限定し、かつ、その対象範囲を複数の区間（グループ）にグループ分けしてグループ毎にカウントする。実施形態３におけるセンサデータ管理部１６０は、次のように動作する。
【0106】
［ステップ１Ｃ］実施形態３のセンサデータ管理部１６０は、グループ毎にカウントすることにより、実施形態１と同様の判定を行う。図２７は、センサチャンネル数が１０２４ｃｈのラインセンサ５２上に検出されたフリンジ波形の例を示すグラフである。例えば、図２７のように、フリンジ中心から左半分の範囲においてＭａｖＥｘの値が０．５～１．５の間にあるフリンジを選択し中心波長やスペクトル線幅の計算を行う場合、カウントの対象とするＭａｖＥｘの範囲（対象範囲）は０．５～１．５だけでよい。
【0107】
このとき、例えば、ＭａｖＥｘの値について、０．５～０．６，０．６～０．７，・・・,１．３～１．４，１．４～１．５とするように、「０．１」の範囲（区間）毎にＭａｖＥｘの対象範囲のグループ分けを行い、フリンジのＭａｖＥｘの値に応じてグループ毎にカウントする。「０．１」の範囲でグループ分けされた各グループは本開示における「フリンジ次数グループ」の一例である。ＭａｖＥｘの対象範囲のグループ分け区分は「０．１」の他の値でもよい。
【0108】
図２７に示す例の場合、ＭａｖＥｘが０．５～１．５の間にあるフリンジのＭａｖＥｘは１．２１となるが、その場合は図２８に示すように「１．２～１．３」のグループに「１」とカウントする。もし、次のパルスのフリンジのＭａｖＥｘも同じく「１．２～１．３」の間にくる場合、ＭａｖＥｘのグループ「１．２～１．３」のカウント値は「２」となる。
【0109】
フリンジから中心波長を計算する場合、左半分など片側だけでなく、左右両方のフリンジを用いて計算してもよい。また、フリンジからスペクトル線幅を計算する場合も、左側ではなく、右側のフリンジを用いて計算してもよい。
【0110】
フリンジ次数別のカウントは、全てのパルスではなく、ある一定のパルス数毎に対して行ってもよい。例えば、１０パルス毎に１パルスの頻度で、フリンジ次数別にカウントを行ってもよい。
【0111】
また、フリンジ次数別のカウントは、１パルスで得られるフリンジ波形に対してだけでなく、ある一定のパルス数の積算で得られるフリンジ波形に対して行ってもよい。例えば、１０パルスを積算して得られた１つのフリンジ波形に対して、フリンジ次数別にカウントを行ってもよい。
【0112】
また、フリンジ次数別のカウントは、あらかじめ計算しておいたバックグラウンドノイズの平均値を引いた後のフリンジ波形に対して行ってもよい。
【0113】
［ステップ２Ｃ］センサデータ管理部１６０の演算部１６４は、ステップ１Ｃの手段にてカウントされたＭａｖＥｘの各グループのカウント値について、最大値を毎回計算する。あるいは、各グループのカウント値について、最大値、最小値及び平均値を毎回計算し、最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を毎回計算する。
【0114】
［ステップ３Ｃ］センサデータ管理部１６０は、ステップ２Ｃの手段にて得られるカウント値の最大値に閾値Ｔｈ４を設け、その値が閾値Ｔｈ４を超えた場合に当該ラインセンサは正確なフリンジパターンが得られないセンサと判定する。閾値Ｔｈ４は本開示における「第２の閾値」の一例である。
【0115】
図２９は、５０ビリオンパルス到達時のグループ毎のカウント値の例を示すグラフである。例えば、カウント値の閾値Ｔｈ４を５０，０００，０００，０００（５０ビリオン）として、図２９に示すように、センサデータ管理部１６０に記録されるＭａｖＥｘの各グループのカウント値の最大値が５０ビリオンを超えた場合に、当該ラインセンサ５２は正確なフリンジパターンが得られないと判定する。
【0116】
この閾値判定の方法については、最大値と最小値の差分、もしくは最大値と平均値の差分に対して行ってもよい。
【0117】
［ステップ４Ｃ］ステップ２Ｃにてカウントされる値、もしくは閾値Ｔｈ４がオーバーフローを引き起こす場合、カウントされる値や閾値Ｔｈ４はある一定の数値で割った値を用いてもよい。例えば、閾値Ｔｈ４は、５０ビリオンを１，０００，０００で割った値、すなわち５０，０００としてもよい。ラインセンサ５２のセンサチャンネルの各グループに対して記録されるカウントの値についても、同様に１，０００，０００で割った値を積算するようにして、その最大値、もしくは最大値と最小値の差分、もしくは最大値と平均値の差分を計算して閾値判定を行ってもよい。
【0118】
［ステップ５Ｃ］各グループのカウント値及び閾値判定の結果は、レーザ装置１１０の稼働状況をモニターするユーザインターフェースにより表示されてもよい。
【0119】
［ステップ６Ｃ］閾値判定に使われる値（実施形態３の場合、カウント値）が閾値Ｔｈ４を超えた場合、センサデータ管理部１６０は、ユーザインターフェース上にワーニングを表示させる処理と、ワーニングの発生をログに記録する処理と、判定結果に基づく報知を行う処理とのうち少なくとも１つの処理を実行し得る。
【0120】
ＭａｖＥｘの値の範囲は、センサチャンネル番号の範囲と対応付けることができ、ＭａｖＥｘの値による「０．１」ずつのグループ分けは、センサチャンネルのグループ分けに相当し得る。ＭａｖＥｘのグループ毎に算出されるＭａｖＥｘの値のカウント値は、それぞれのグループに対応するセンサチャンネル範囲（グループ）の局所的な劣化を定量的に評価する指標として用いられる。このカウント値は本開示における「評価値」の一例である。
【0121】
７．３ 作用・効果
実施形態３によれば、実施形態１及び実施形態２よりも、簡易的にラインセンサ５２，５３の劣化状況を把握することができる。
実施形態３によれば、実施形態１及び実施形態２よりも、簡易的にラインセンサ５２，５３の劣化状況を把握することができる。
【0122】
【0123】
８．２ 動作
実施形態４では、実施形態３のＭａｖＥｘの範囲に相当するセンサチャンネルを対象として、実施形態１もしくは実施形態２と同様の判定を行う。
実施形態４では、実施形態３のＭａｖＥｘの範囲に相当するセンサチャンネルを対象として、実施形態１もしくは実施形態２と同様の判定を行う。
【0124】
例えば、図３０に示す例では、フリンジ中心から左半分の範囲においてＭａｖＥｘが０．５～１．５に相当する範囲のセンサチャンネルは１３０番目～３００番目である。
【0125】
この範囲のセンサチャンネルのみを対象に、実施形態１もしくは実施形態２に示されるようなカウントの積算もしくは光量の積算を行い、それらの最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を用いて同様の閾値判定を行う（図３１及び図３２参照）。
【0126】
カウントもしくは光量の積算は、全てのパルスではなく、ある一定のパルス数毎に対して行ってもよい。カウントもしくは光量の積算は、１パルスで得られるフリンジ波形に対してだけでなく、ある一定パルス数の積算で得られるフリンジ波形に対して行ってもよい。カウントもしくは光量の積算は、あらかじめ計算しておいたバックグラウンドノイズの平均値を引いた後のフリンジ波形に対して行ってもよい。
【0127】
【0128】
図３３は、センサチャンネル毎にフリンジ光量が光量閾値Ｔｈ１を超えた回数をカウントしてラインセンサ５２の劣化状況を判定する処理の例を示すフローチャートである。
【0129】
ステップＳ１１において、センサデータ管理部１６０は、フリンジデータの光量閾値Ｔｈ１及びカウント値の最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分に閾値Ｔｈ２を設定する。
【0130】
ステップＳ１２において、ラインセンサ５２からフリンジパターンの光量データを出力し、センサデータ管理部１６０は、ラインセンサ５２から出力された光量データを取得する。
【0131】
ステップＳ１３において、センサデータ管理部１６０は、センサチャンネル毎にフリンジ光量が光量閾値Ｔｈ１を超えたか否かを判定する。
【0132】
ステップＳ１４において、センサデータ管理部１６０は、フリンジ光量が光量閾値Ｔｈ１を超えたセンサチャンネルは「１」を、超えないセンサチャンネルは「０」をカウントし、値を積算する。
【0133】
ステップＳ１５において、センサデータ管理部１６０は、各センサチャンネルのカウント値の最大値を計算する。あるいは各センサチャンネルのカウント値の最大値、最小値及び平均値を計算し、最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を計算する。
【0134】
ステップＳ１６において、センサデータ管理部１６０は、カウント値の最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分がカウント値の閾値Ｔｈ２を超えたか否かを判定する。
【0135】
ステップＳ１７において、センサデータ管理部１６０は、カウント値の閾値Ｔｈ２を超えた場合、フリンジパターンが正確に取得できないものと判定する。
【0136】
図３４は、センサチャンネル毎にフリンジ光量の値を積算してラインセンサ５２の劣化状況を判定する処理の例を示すフローチャートである。
【0137】
ステップＳ２１において、センサデータ管理部１６０は、フリンジデータの光量積算値の最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分に閾値Ｔｈ３を設定する。
【0138】
ステップＳ２２において、ラインセンサ５２からフリンジパターンの光量データを出力し、センサデータ管理部１６０は、ラインセンサ５２から出力された光量データを取得する。
【0139】
ステップＳ２４において、センサデータ管理部１６０は、センサチャンネル毎にフリンジ光量の値を積算する。
【0140】
ステップＳ２５において、センサデータ管理部１６０は、各センサチャンネルの光量積算値の最大値を計算する。あるいは、各センサチャンネルの光量積算値の最大値、最小値及び平均値を計算し、最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分を計算する。
【0141】
ステップＳ２６において、センサデータ管理部１６０は、光量積算値の最大値、もしくは最大値と最小値との差分、もしくは最大値と平均値との差分が光量積算の閾値Ｔｈ３を超えたか否かを判定する。
【0142】
ステップＳ２７において、センサデータ管理部１６０は、光量積算の閾値Ｔｈ３を超えた場合、フリンジパターンが正確に取得できないものと判定する。
【0143】
８．３ 作用・効果
実施形態４によれば、実施形態１や実施形態２よりも簡易的にセンサのライン劣化状況を把握することができる。また、実施形態４によれば、実施形態３よりも正確にラインセンサの劣化状況を把握することができる。
実施形態４によれば、実施形態１や実施形態２よりも簡易的にセンサのライン劣化状況を把握することができる。また、実施形態４によれば、実施形態３よりも正確にラインセンサの劣化状況を把握することができる。
【0144】
【0145】
９．２ 動作
実施形態５では、実施形態２における光量積算値の演算に関して、紫外線照射エネルギ積算量に依存する劣化量の補正を行う処理が追加される。ラインセンサ５２，５３は紫外線の照射エネルギ積算量（Ｊ／ｃｍ２）に応じて感度低下の量は異なる。図３５は、照射エネルギ積算量とセンサ感度低下との関係を示すセンサ劣化特性の例を示すグラフである。横軸は照射エネルギ積算量、縦軸はセンサ感度（％）を表す。例えば、図３５のように照射エネルギ積算量の増大に伴い、劣化量（感度低下量）が鈍化する場合がある。その特性は、センサの構造や材質に依存する。
実施形態５では、実施形態２における光量積算値の演算に関して、紫外線照射エネルギ積算量に依存する劣化量の補正を行う処理が追加される。ラインセンサ５２，５３は紫外線の照射エネルギ積算量（Ｊ／ｃｍ２）に応じて感度低下の量は異なる。図３５は、照射エネルギ積算量とセンサ感度低下との関係を示すセンサ劣化特性の例を示すグラフである。横軸は照射エネルギ積算量、縦軸はセンサ感度（％）を表す。例えば、図３５のように照射エネルギ積算量の増大に伴い、劣化量（感度低下量）が鈍化する場合がある。その特性は、センサの構造や材質に依存する。
【0146】
そこで、実施形態５では、このセンサ劣化特性を反映したルックアップテーブル（ＬＵＴ）をあらかじめ用意して（図３６参照）、照射エネルギ積算量からセンサの感度換算を行えるようにする。
【0147】
図３６は、照射エネルギ積算量とセンサ感度換算量との関係を表すＬＵＴ１の例を示すグラフである。横軸は照射エネルギ積算量（Ｊ／ｃｍ２）を表し、縦軸はセンサ感度変換料（％）を表す。図３６に示すＬＵＴ１は、図３５のセンサ劣化特性を反映したＬＵＴである。センサデータ管理部１６０は、図３６のようなＬＵＴ１を記憶しており、センサチャンネル毎の光量積算値から照射エネルギ積算量を求め、さらにＬＵＴ１を用いて、センサチャンネル毎の感度低下量を推定する。
【0148】
図３７は、図２６のグラフの縦軸を照射エネルギ積算量に変換したグラフである。例えば、図２６に示したセンサチャンネル数が４４８ｃｈのラインセンサ５２における、センサチャンネル毎のフリンジ光量積算値を照射エネルギ積算量（Ｊ／ｃｍ２）のスケールに換算すると、図３７のようなグラフとなる。これを図３６に示すＬＵＴ１を用いて、ＬＵＴ変換することにより、図３８に示すようなセンサチャンネル毎の感度換算値が得られる。ＬＵＴ１を適用したＬＵＴ変換は本開示における「非線形変換」の一例である。
【0149】
【0150】
なお、実施形態５においては、図２６の縦軸を照射エネルギ積算量（Ｊ／ｃｍ２）のスケールに換算する際に、単純に光量積算値（Total Intensity）４．０Ｅ＋１３（ａ．ｕ．）を照射エネルギ積算量１００（ｋＪ／ｃｍ２）とした。「Ｅ＋１３」の表記は「１０の１３乗」を表す。
【0151】
図３５に示すようなセンサ劣化特性、あるいは図３６に示すようなＬＵＴ１は、均一で一定エネルギの光（波長も対象レーザと同じ）を実際のラインセンサに照射し、ラインセンサの出力値のチャンネル平均を照射エネルギ積算量ごとに記録することで得ることができる。
【0152】
実施形態５において、他の実施形態１～４と同様に、センサの劣化判定において、感度推定量の最小値、もしくは最大値と最小値の差分、もしくは最小値と平均値の差分を計算して閾値判定を行ってもよい。実施形態５の閾値判定に用いられる閾値は本開示における「第３の閾値」の一例である。実施形態５において算出される感度推定量は、値が小さいほどセンサの劣化が進んでいることを示す評価指標であり、本開示における「評価値」の一例である。
【0153】
９．３ 作用・効果
実施形態５によれば、センサの感度低下量をより精度高く推定することができるため、劣化判定の精度が一層向上する。
実施形態５によれば、センサの感度低下量をより精度高く推定することができるため、劣化判定の精度が一層向上する。
【0154】
【0155】
１０．２ 動作
実施形態６では、実施形態５における感度推定量の演算に関して、紫外線の照射エネルギ積算量に依存する劣化量の補正を行う処理が追加される。実施形態６の動作について、実施形態５と異なる点を説明する。
実施形態６では、実施形態５における感度推定量の演算に関して、紫外線の照射エネルギ積算量に依存する劣化量の補正を行う処理が追加される。実施形態６の動作について、実施形態５と異なる点を説明する。
【0156】
実施形態５の説明において、図３７のグラフの縦軸をセンサチャンネル毎のおおよその照射エネルギ積算量（Ｊ／ｃｍ２）であるとした理由は、図３７のデータが、実際には照射エネルギの正確な積算ではなく、照射時にラインセンサ５２から出力されたセンサチャンネル毎の信号値を積算しているからである。センサは光を照射する度に厳密には劣化し、次第に出力（感度）が下がるため、光量積算値の多いチャンネルほど実際の照射エネルギ積算量は多くなる。よって、この効果をさらに補正するために、図３９の破線に示すようなＬＵＴ２を用いて換算を行うことにより（図４０参照）、さらにセンサの劣化量の推定精度を向上することができる。
【0157】
図３９の破線で示す曲線は、光照射の累積によるセンサの感度低下分を補正した換算テーブルとしてのＬＵＴ２の例である。実線で示す曲線は図３６で説明したＬＵＴ１であり、光照射の累積によるセンサの感度低下分を補正していない換算テーブルである。
【0158】
図４０は、図３９のＬＵＴ２を用いて図３７のデータを変換して得られたセンサチャンネル毎の感度推定量を示すグラフである。こうして求まる感度推定量について最小値、もしくは最大値と最小値の差分、もしくは最小値と平均値の差分を計算して閾値判定を行うことにより、ラインセンサの劣化状況を精度よく判定することができる。
【0159】
１０．３ 作用・効果
実施形態６によれば、実施形態５よりもさらに、センサの感度低下量を精度高く推定することができるため、劣化判定の精度が一層向上する。
実施形態６によれば、実施形態５よりもさらに、センサの感度低下量を精度高く推定することができるため、劣化判定の精度が一層向上する。
【0160】
１１．レーザ装置の他の例
図１２に示したチャンバ２０と、出力結合ミラー３０と、ＬＮＭ３２とを含むレーザ発振器は、本開示における「レーザ発振器」の一例である。実施形態１～６では、狭帯域化ガスレーザ装置を例示したが、レーザ発振器は、ガスレーザ装置に限らず、半導体レーザを含む固体レーザ装置であってもよい。また、レーザ装置は、レーザ増幅器を含む構成であってもよい。
図１２に示したチャンバ２０と、出力結合ミラー３０と、ＬＮＭ３２とを含むレーザ発振器は、本開示における「レーザ発振器」の一例である。実施形態１～６では、狭帯域化ガスレーザ装置を例示したが、レーザ発振器は、ガスレーザ装置に限らず、半導体レーザを含む固体レーザ装置であってもよい。また、レーザ装置は、レーザ増幅器を含む構成であってもよい。
【0161】
１２．プログラムを記録したコンピュータ可読媒体について
上述の各実施形態で説明したセンサデータ管理部１６０として、プロセッサを機能させるための命令を含むプログラムを光ディスクや磁気ディスクその他の非一時的なコンピュータ可読媒体（有体物たる非一時的な情報記憶媒体）に記録し、このコンピュータ可読媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。また、コンピュータ可読媒体に記録されたプログラムをコンピュータに組み込み、プロセッサがプログラムの命令を実行することにより、コンピュータにセンサデータ管理部１６０の機能を実現させることができる。
上述の各実施形態で説明したセンサデータ管理部１６０として、プロセッサを機能させるための命令を含むプログラムを光ディスクや磁気ディスクその他の非一時的なコンピュータ可読媒体（有体物たる非一時的な情報記憶媒体）に記録し、このコンピュータ可読媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。また、コンピュータ可読媒体に記録されたプログラムをコンピュータに組み込み、プロセッサがプログラムの命令を実行することにより、コンピュータにセンサデータ管理部１６０の機能を実現させることができる。
【0162】
１３．電子デバイスの製造方法
図４１は、露光装置３０２の構成例を概略的に示す。電子デバイスの製造方法は、レーザ装置１１０と、露光装置３０２とを含むシステムによって実施される。レーザ装置１１０から出力されたパルスレーザ光は、露光装置３０２に入力され、露光光として用いられる。
図４１は、露光装置３０２の構成例を概略的に示す。電子デバイスの製造方法は、レーザ装置１１０と、露光装置３０２とを含むシステムによって実施される。レーザ装置１１０から出力されたパルスレーザ光は、露光装置３０２に入力され、露光光として用いられる。
【0163】
露光装置３０２は、照明光学系３０４と投影光学系３０６とを含む。照明光学系３０４は、レーザ装置１１０から入射したレーザ光によって、レチクルステージＲＴ上に配置された不図示のレチクルのレチクルパターンを照明する。投影光学系３０６は、レチクルを透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置された不図示のワークピースに結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。
【0164】
露光装置３０２は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映した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できる。半導体デバイスは電子デバイスの一例である。
【0165】
１４．その他
上述の各実施形態では、モニタモジュール４０に用いられるラインセンサ５２，５３の劣化評価を行う例を説明したが、評価対象となるラインセンサはこの例に限らず、モニタモジュール４０以外の検出器に適用されるラインセンサであってもよい。本開示の技術は、パルスレーザ光の干渉縞の検出に用いられるラインセンサの局所劣化を評価する技術として広く適用可能である。
上述の各実施形態では、モニタモジュール４０に用いられるラインセンサ５２，５３の劣化評価を行う例を説明したが、評価対象となるラインセンサはこの例に限らず、モニタモジュール４０以外の検出器に適用されるラインセンサであってもよい。本開示の技術は、パルスレーザ光の干渉縞の検出に用いられるラインセンサの局所劣化を評価する技術として広く適用可能である。
【0166】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
【0167】
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」、「有する」、「備える」、「具備する」などの用語は、「記載されたもの以外の構成要素の存在を除外しない」と解釈されるべきである。また、修飾語「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
【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】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】