WO2022172382A1 - レーザシステム、スペクトル波形算出方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

レーザシステム、スペクトル波形算出方法、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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夏彦 河野
舜弥 大岩
正人 守屋
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ギガフォトン株式会社
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    • H01S3/1305—Feedback control systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a laser system, a spectral waveform calculation method, and an electronic device manufacturing method.
  • a KrF excimer laser device that outputs laser light with a wavelength of about 248 nm and an ArF excimer laser device that outputs laser light with a wavelength of about 193 nm are used.
  • the spectral line width of the spontaneous oscillation light of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is as wide as 350-400 pm. Therefore, if the 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, resolution can be reduced. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device to such an extent that the chromatic aberration can be ignored. Therefore, in the laser resonator of the gas laser device, a line narrow module (LNM) including a band narrowing element (etalon, grating, etc.) is provided in order to narrow the spectral line width.
  • LNM line narrow module
  • a gas laser device whose spectral line width is narrowed will be referred to as a band-narrowed gas laser device.
  • a laser system is a laser system that can be connected to an exposure apparatus, and includes a spectroscope that acquires a measured waveform from an interference pattern of laser light output from the laser system, and a spatial image of the exposure apparatus.
  • a processor configured to calculate a convolved spectral waveform using a first intermediate function obtained through a process of deconvolving the function with an instrumental function of the spectroscope and the measured waveform;
  • a spectral waveform calculation method is to enter a laser beam output from a laser system connectable to an exposure apparatus into a spectroscope, obtain a measured waveform from the interference pattern of the laser beam by the spectroscope, It includes calculating a convolved spectral waveform using a first intermediate function obtained through a process of deconvolving the spatial image function of the exposure apparatus with the apparatus function of the spectroscope and the measured waveform.
  • An electronic device manufacturing method includes a spectroscope that acquires a measured waveform from an interference pattern of laser light output from a laser system connectable to an exposure apparatus, and a spatial image function of the exposure apparatus.
  • a laser system comprising: a processor configured to calculate a convolved spectral waveform using a first intermediate function obtained through a process of deconvoluting with a device function of a device, and a measured waveform; generating and outputting the laser light to an exposure apparatus; and exposing the laser light onto a photosensitive substrate in the exposure apparatus to manufacture the electronic device.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a laser system according to a comparative example.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of a spectrum measurement processor in a comparative example.
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of the laser system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating functions of the spectrum measurement processor in the first embodiment.
  • FIG. 5 schematically shows the configuration of a laser system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating functions of a spectrum measurement processor in the second embodiment.
  • FIG. 7 schematically shows the configuration of a laser system according to the third embodiment.
  • FIG. 8 shows a laser system including a first variation of the wavefront conditioner.
  • FIG. 9 shows a laser system including a second variation of the wavefront tuner.
  • FIG. 10 shows a laser system including a third variation of the wavefront tuner.
  • FIG. 11 shows a laser system including a fourth variation of the wavefront tuner.
  • FIG. 12 schematically shows the configuration of a laser system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 shows a narrowband module that includes variations of the mechanism for adjusting the beamwidth.
  • FIG. 14 shows a narrowband module that includes variations of the mechanism for adjusting the beamwidth.
  • FIG. 15 schematically shows the configuration of a laser system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 schematically shows the configuration of a laser system according to the sixth embodiment.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the delay time of the oscillation trigger signal to the master oscillator and the power oscillator and the convolution spectral line width of the pulsed laser light output from the power oscillator.
  • FIG. 18 schematically shows the configuration of an exposure device connected to a laser system.
  • Laser system 1c including a spectral linewidth adjustment mechanism by wavefront modulation 4.1 Configuration 4.2 Operation 4.3 Wavefront Tuner Variations 4.3.1 Wavefront Tuner 15e Arranged Between Output Coupling Mirror 15 and Laser Chamber 10 4.3.2 Wavefront modulator 15h composed of deformable mirrors 4.3.3 Wavefront tuner 15e placed between band narrowing module 14 and laser chamber 10 4.3.4 Shape-changeable grating 141 4.4 Function 5.
  • Laser system 1h including spectral linewidth adjustment mechanism by beam width adjustment 5.1 Configuration 5.2 Operation 5.3 Spectral Linewidth Adjustment Mechanism for Changing Beam Width by Replacing Prisms 144 and 147 5.4 Functions6.
  • Laser system 1j including spectral linewidth adjustment mechanism by fluorine partial pressure 6.1 Configuration 6.2 Operation 6.3 Action7.
  • Laser system 1k including master oscillator MO and power oscillator PO 7.1 Configuration 7.2 Operation 7.2.1 Laser Control Processor 30 7.2.2 Master Oscillator MO 7.2.3 Power Oscillator PO 7.2.4 Spectrum Measurement Control Processor 60c 7.3 Action8. others
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a laser system 1 according to a comparative example.
  • the comparative examples of the present disclosure are forms known by the applicant to be known only by the applicant, and not known examples to which the applicant admits.
  • the laser system 1 includes a laser chamber 10, a discharge electrode 11a, a power supply 12, a band narrowing module 14, an output coupling mirror 15, a monitor module 16, a laser control processor 30, a wavelength measurement controller 50, and a spectral measurement processor 60 .
  • a laser system 1 is connectable to an exposure device 4 .
  • the band narrowing module 14 and the output coupling mirror 15 constitute a laser resonator.
  • a laser chamber 10 is arranged in the optical path of the laser resonator. Windows 10a and 10b are provided at both ends of the laser chamber 10.
  • FIG. Inside the laser chamber 10, a discharge electrode 11a and a discharge electrode (not shown) paired therewith are arranged. A discharge electrode (not shown) is positioned so as to overlap 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 containing, 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 supply 12 includes a switch 13 and is connected to the discharge electrode 11a and a charger (not shown).
  • the band narrowing module 14 includes a beam expander 140 and a grating 14c.
  • Beam expander 140 includes a plurality of prisms 14a and 14b.
  • the prism 14b is supported by a rotating stage 14e.
  • the rotating stage 14e is configured to rotate the prism 14b about an axis parallel to the V-axis according to a drive signal output from the driver 51.
  • FIG. The selected wavelength of the band narrowing module 14 is changed by rotating the prism 14b.
  • the output coupling mirror 15 is made of a material that transmits the light of the wavelength selected by the band narrowing module 14, and one surface thereof is coated with a partially reflective film.
  • the monitor module 16 is arranged in the optical path of the pulsed laser light between the output coupling mirror 15 and the exposure device 4 .
  • the monitor module 16 includes beam splitters 16 a , 16 b and 17 a , an energy sensor 16 c , a highly reflective mirror 17 b , a wavelength detector 18 and a spectroscope 19 .
  • the beam splitter 16a is located in the optical path of the pulsed laser light output from the output coupling mirror 15.
  • the beam splitter 16a is configured to transmit part of the pulsed laser beam output from the output coupling mirror 15 toward the exposure device 4 with high transmittance and reflect the other part.
  • the beam splitter 16b is located in the optical path of the pulsed laser beam reflected by the beam splitter 16a.
  • the energy sensor 16c is positioned in the optical path of the pulsed laser beam reflected by the beam splitter 16b.
  • the beam splitter 17a is located on the optical path of the pulsed laser beam that has passed through the beam splitter 16b.
  • the high reflection mirror 17b is positioned in the optical path of the pulsed laser beam reflected by the beam splitter 17a.
  • the wavelength detector 18 is arranged in the optical path of the pulsed laser light that has passed through the beam splitter 17a.
  • the wavelength detector 18 includes a diffuser plate 18a, an etalon 18b, a condenser lens 18c, and a line sensor 18d.
  • the diffusion plate 18a is positioned on the optical path of the pulsed laser beam transmitted through the beam splitter 17a.
  • the diffusion plate 18a has a large number of irregularities on its surface, and is configured to transmit and diffuse the pulsed laser beam.
  • the etalon 18b is positioned in the optical path of the pulsed laser beam transmitted through the diffuser plate 18a.
  • Etalon 18b includes two partially reflective mirrors. The two partially reflecting mirrors face each other with an air gap of a predetermined distance, and are bonded together via spacers.
  • the condenser lens 18c is positioned on the optical path of the pulsed laser beam that has passed through the etalon 18b.
  • the line sensor 18d is located on the focal plane of the condenser lens 18c along the optical path of the pulsed laser beam that has passed through the condenser lens 18c.
  • the line sensor 18d is a light distribution sensor including a large number of light receiving elements arranged one-dimensionally.
  • an image sensor including a large number of light receiving elements arranged two-dimensionally may be used as the light distribution sensor.
  • the line sensor 18d receives interference fringes formed by the etalon 18b and the condenser lens 18c.
  • An interference fringe is an interference pattern of pulsed laser light and has a shape of concentric circles, and the square of the distance from the center of the concentric circles is proportional to the change in wavelength.
  • the spectroscope 19 is arranged in the optical path of the pulsed laser beam reflected by the high reflection mirror 17b.
  • the spectroscope 19 includes a diffuser plate 19a, an etalon 19b, a condenser lens 19c, and a line sensor 19d. These configurations are the same as those of the diffuser plate 18a, etalon 18b, condenser lens 18c, and line sensor 18d included in the wavelength detector 18, respectively.
  • etalon 19b has a smaller free spectral range than etalon 18b.
  • the condenser lens 19c has a longer focal length than the condenser lens 18c.
  • the spectrum measurement processor 60 is a processing device including a memory 61 storing a control program, a CPU (central processing unit) 62 that executes the control program, and a counter 63 .
  • Spectral measurement processor 60 is specially configured or programmed to perform various processes contained in this disclosure. Spectrum measurement processor 60 corresponds to the processor in the present disclosure.
  • the memory 61 also stores various data for calculating spectral line widths.
  • Various data include the spatial image function A( ⁇ ) of the exposure device 4 .
  • the counter 63 counts the number of pulses of the pulsed laser light by counting the number of times the electrical signal including the data of the pulse energy output from the energy sensor 16c is received. Alternatively, the counter 63 may count the number of pulses of the pulsed laser light by counting oscillation trigger signals output from the laser control processor 30 .
  • the wavelength measurement control unit 50 is a processing device including a memory (not shown) storing a control program, a CPU (not shown) that executes the control program, and a counter (not shown).
  • a counter included in the wavelength measurement control unit 50 also counts the number of pulses of the pulsed laser light, like the counter 63 .
  • the laser control processor 30 is a processing device that includes a memory (not shown) storing a control program and a CPU (not shown) that executes the control program.
  • Laser control processor 30 is specially configured or programmed to perform the various processes contained in this disclosure.
  • the laser control processor 30, the wavelength measurement controller 50, and the spectrum measurement processor 60 are described as separate components, but the laser control processor 30 includes the wavelength measurement controller 50 and the spectrum measurement processor 60. may also serve as
  • the laser control processor 30 receives setting data for the target pulse energy and target wavelength of the pulsed laser light from the exposure device controller 40 included in the exposure device 4 .
  • the laser control processor 30 receives trigger signals from the exposure apparatus controller 40 .
  • the laser control processor 30 transmits setting data for the voltage applied to the discharge electrode 11a to the power supply 12 based on the target pulse energy.
  • the laser control processor 30 transmits target wavelength setting data to the wavelength measurement control unit 50 .
  • the laser control processor 30 transmits an oscillation trigger signal based on the trigger signal to the switch 13 included in the power supply 12 .
  • the switch 13 When the switch 13 receives an oscillation trigger signal from the laser control processor 30, it turns on. When the switch 13 is turned on, the power supply 12 generates a pulsed high voltage from electric energy charged in a charger (not shown) and applies this high voltage to the discharge electrode 11a.
  • a discharge occurs inside the laser chamber 10 when a high voltage is applied to the discharge electrode 11a.
  • the energy of this discharge excites the laser medium in the laser chamber 10 to shift to a high energy level.
  • the excited laser medium shifts to a lower energy level, it emits light with a wavelength corresponding to the energy level difference.
  • Light generated inside the laser chamber 10 is emitted to the outside of the laser chamber 10 through windows 10a and 10b.
  • Light emitted from the window 10a of the laser chamber 10 is expanded in beam width by the beam expander 140 and enters the grating 14c.
  • the light incident on the grating 14c from the beam expander 140 is reflected by the plurality of grooves of the grating 14c and diffracted in directions corresponding to the wavelength of the light.
  • Beam expander 140 reduces the beam width of the diffracted light from grating 14c and returns the light to laser chamber 10 through window 10a.
  • the output coupling mirror 15 transmits and outputs a part of the light emitted from the window 10b of the laser chamber 10 and reflects the other part back into the laser chamber 10 .
  • the light emitted from the laser chamber 10 reciprocates between the band narrowing module 14 and the output coupling mirror 15 and is amplified each time it passes through the discharge space inside the laser chamber 10 .
  • This light is band-narrowed each time it is folded back by the band-narrowing module 14 .
  • the laser-oscillated and narrow-band light is output from the output coupling mirror 15 as a pulsed laser light.
  • the energy sensor 16 c detects the pulse energy of the pulsed laser light and outputs pulse energy data to the laser control processor 30 , the wavelength measurement controller 50 and the spectrum measurement processor 60 .
  • the pulse energy data is used by the laser control processor 30 to feedback-control setting data for the applied voltage applied to the discharge electrode 11a.
  • the electrical signal containing the pulse energy data can be used by the wavelength measurement controller 50 and the spectrum measurement processor 60 to count the number of pulses, respectively.
  • the wavelength detector 18 generates interference fringe waveform data from the amount of light in each of the light receiving elements included in the line sensor 18d.
  • the wavelength detector 18 may use an integrated waveform obtained by integrating the amount of light in each of the light receiving elements as the waveform data of the interference fringes.
  • the wavelength detector 18 may generate an integrated waveform a plurality of times, and use an average waveform obtained by averaging the multiple integrated waveforms as the waveform data of the interference fringes.
  • the wavelength detector 18 transmits the waveform data of the interference fringes to the wavelength measurement control section 50 according to the data output trigger output from the wavelength measurement control section 50 .
  • the spectroscope 19 generates an integrated waveform Oi in which the amount of light in each of the light receiving elements included in the line sensor 19d is integrated over Ni pulses.
  • the spectroscope 19 generates the integrated waveform Oi Na times, and generates an average waveform Oa by averaging the Na integrated waveforms Oi.
  • the integrated pulse number Ni is, for example, 5 pulses or more and 8 pulses or less, and the average number of times Na is, for example, 5 times or more and 8 times or less.
  • the spectrum measurement processor 60 may count the integrated pulse number Ni and the averaged number Na, and the spectroscope 19 may generate the integrated waveform Oi and the average waveform Oa according to the trigger signal output from the spectrum measurement processor 60 .
  • the memory 61 of the spectrum measurement processor 60 may store setting data for the integrated pulse number Ni and the averaging number Na.
  • the spectroscope 19 extracts a partial waveform corresponding to the free spectral range from the average waveform Oa.
  • the extracted part of the waveform shows the relationship between the distance from the center of the concentric circles forming the interference fringes and the light intensity.
  • the spectroscope 19 acquires the measured waveform O( ⁇ ) of the spectrum by coordinate-converting this waveform into the relationship between the wavelength and the light intensity. Coordinate transformation of a part of the average waveform Oa into the relationship between wavelength and light intensity is called transformation into wavelength space.
  • the spectroscope 19 transmits the measured waveform O( ⁇ ) to the spectrum measurement processor 60 according to the data output trigger output from the spectrum measurement processor 60 .
  • the spectral measurement processor 60 may perform the process of obtaining the measured waveform O( ⁇ ) through conversion into the wavelength space instead of the spectroscope 19 . Both the process of generating the average waveform Oa and the process of acquiring the measured waveform O( ⁇ ) may be performed by the spectrum measurement processor 60 instead of the spectroscope 19 .
  • the wavelength measurement control unit 50 receives target wavelength setting data from the laser control processor 30 .
  • the wavelength measurement control unit 50 also calculates the center wavelength of the pulsed laser light using the waveform data of the interference fringes output from the wavelength detector 18 .
  • the wavelength measurement control unit 50 outputs a control signal to the driver 51 based on the target wavelength and the calculated center wavelength, thereby feedback-controlling the center wavelength of the pulsed laser light.
  • Spectral measurement processor 60 receives measurement waveform O( ⁇ ) from spectrometer 19 .
  • the spectral measurement processor 60 calculates an estimated spectral waveform T0( ⁇ ) from the measured waveform O( ⁇ ) as follows.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the spectrum measurement processor 60 in the comparative example.
  • the spectroscope 19 has instrument-specific measurement characteristics, which are represented by an instrument function I( ⁇ ) as a function of the wavelength ⁇ .
  • the measured waveform O( ⁇ ) is unknown as follows.
  • O( ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ T (x) ⁇ I( ⁇ x)d ⁇ where ⁇ ⁇ ⁇ Xd ⁇ denotes the integral of X with the variable ⁇ from ⁇ to ⁇ .
  • a convolution integral means a composite product of two functions.
  • the convolution integral can be expressed using the symbol * as follows.
  • O( ⁇ ) T( ⁇ )*I( ⁇ )
  • the Fourier transform F(O( ⁇ )) of the measured waveform O( ⁇ ) is the Fourier transform F(T( ⁇ )) and F(I( is equal to the product of ⁇ )).
  • F(O( ⁇ )) F(T( ⁇ )) ⁇ F(I( ⁇ )) This is called the convolution theorem.
  • the spectrum measurement processor 60 measures the instrument function I( ⁇ ) of the spectroscope 19 in advance and stores it in the memory 61 .
  • a coherent laser beam having a wavelength substantially the same as the center wavelength of the pulsed laser light output from the laser system 1 and a narrow spectral linewidth that can be regarded as a ⁇ function is used.
  • Light is made incident on the spectroscope 19 .
  • the waveform of the coherent light measured by the spectroscope 19 can be used as the device function I( ⁇ ).
  • a CPU 62 included in the spectrum measurement processor 60 deconvolves the measurement waveform O( ⁇ ) of the pulsed laser light using the device function I( ⁇ ) of the spectroscope 19 .
  • Deconvolution refers to the computational process of estimating an unknown function that satisfies the convolution equation. That is, the unknown spectral waveform T( ⁇ ) of the pulsed laser light incident on the spectroscope 19 is estimated by deconvolution integral.
  • a waveform obtained by deconvolution is assumed to be an estimated spectral waveform T0( ⁇ ).
  • the deconvolution integral using the Fourier transform and the inverse Fourier transform is susceptible to noise components contained in the measurement data. Therefore, it is desirable to calculate the deconvolution integral using an iterative method such as the Jacobi method or the Gauss-Seidel method that can suppress the influence of noise components.
  • the CPU 62 may further calculate the convoluted spectral waveform C0( ⁇ ) of the estimated spectral waveform T0( ⁇ ) and the spatial image function A( ⁇ ) of the exposure device 4 as follows.
  • C0( ⁇ ) T0( ⁇ )*A( ⁇ )
  • the aerial image function A( ⁇ ) is a mathematical representation of the aerial image of the pattern projected onto the photosensitive substrate by the exposure device 4, and is expressed as a function of the wavelength ⁇ .
  • An example of the aerial image function A( ⁇ ) of a contact hole is shown below.
  • A( ⁇ ) exp( ⁇ a ⁇ 2 ) ⁇ (cos(b ⁇ )) 2 where exp(X) is the exponent of Napier's number with X as the exponent, and a and b are the following constants.
  • the spectral measurement processor 60 may receive the spatial image function A( ⁇ ) from the exposure apparatus controller 40 via the laser control processor 30 and store it in the memory 61 .
  • the convolved spectral waveform obtained by convoluting the spectral waveform of the pulsed laser light and the spatial image function A( ⁇ ) of the exposure device 4 may have a high correlation with the critical dimension of the exposure device 4 .
  • the convolved spectral waveform C0( ⁇ ) calculated using the estimated spectral waveform T0( ⁇ ) as described above, or its full width at half maximum, can be one of the effective indices for laser control.
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of the laser system 1a according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating the functions of the spectrum measurement processor 60a in the first embodiment.
  • the first embodiment differs from the comparative example in that the memory 61a included in the spectrum measurement processor 60a stores the deconvolution spatial image function D( ⁇ ).
  • the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) is an example of a first intermediate function in this disclosure.
  • the memory 61a is an example of a storage medium in the present disclosure.
  • the device function I( ⁇ ) of the spectroscope 19 and the spatial image function A( ⁇ ) of the exposure device 4 may be stored in a memory (not shown) of the laser control processor 30 .
  • the convolved spectrum waveform C1( ⁇ ) is calculated by the following method.
  • the laser control processor 30 calculates the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) by deconvolving the spatial image function A( ⁇ ) with the device function I( ⁇ ). Calculation of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) is performed, for example, when the laser control processor 30 receives the spatial image function A( ⁇ ) from the exposure apparatus controller 40 .
  • the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) can be calculated using, for example, an iterative method.
  • the spectral measurement processor 60a receives the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) from the laser control processor 30, pre-stores it in the memory 61a, and retrieves the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) from the memory 61a when needed. read out.
  • the CPU 62 may calculate the convolved spectrum line width, which is the line width of the convolved spectrum waveform C1( ⁇ ).
  • the convolved spectral linewidth may be, for example, the full width at half maximum.
  • F(C0( ⁇ )) is expressed as follows.
  • F(C0( ⁇ )) F(O( ⁇ )) ⁇ F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ ))
  • the convolution spectrum waveform C0( ⁇ ) in the comparative example is given by the following equation.
  • C0( ⁇ ) F ⁇ 1 (F(O( ⁇ )) ⁇ F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ )))
  • the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) is expressed as follows.
  • D( ⁇ ) A( ⁇ )* ⁇ 1 I( ⁇ )
  • the spatial image function A( ⁇ ) of the exposure device 4 is given by the following equation.
  • A( ⁇ ) D( ⁇ )*I( ⁇ )
  • F(A( ⁇ )) F(D( ⁇ )) ⁇ F(I( ⁇ ))
  • the Fourier transform of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) is expressed as follows.
  • F(D( ⁇ )) F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ )) Formula 1.2
  • F(C1( ⁇ )) is expressed as follows.
  • F(C1( ⁇ )) F(O( ⁇ )) ⁇ F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ ))
  • the convolved spectrum waveform C1( ⁇ ) is given by the following equation.
  • C1( ⁇ ) F ⁇ 1 (F(O( ⁇ )) ⁇ F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ ))) Equation 1.3
  • the laser system 1a connectable to the exposure apparatus 4 includes the spectroscope 19 and the spectral measurement processor 60a.
  • the spectroscope 19 acquires the measured waveform O( ⁇ ) from the interference pattern of the pulsed laser light output from the laser system 1a.
  • the spectrum measurement processor 60a deconvolves the spatial image function A( ⁇ ) of the exposure device 4 with the device function I( ⁇ ) of the spectroscope 19, and obtains the deconvolved spatial image function as a first intermediate function. D( ⁇ ) and the measured waveform O( ⁇ ) are used to calculate a convolved spectrum waveform C1( ⁇ ).
  • the deconvolution spatial image function D( ⁇ ) it becomes unnecessary to deconvolve the measurement waveform O( ⁇ ), so that the convolution spectrum waveform C1( ⁇ ) can be calculated at high speed. can be calculated, and the calculation frequency can be increased. There is a possibility that the convoluted spectral waveform C1( ⁇ ) can be calculated for each pulse of pulsed laser light.
  • the laser system 1a further comprises a memory 61a storing the deconvolved spatial image function D( ⁇ ).
  • the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) is the result of deconvolving the spatial image function A( ⁇ ) with the device function I( ⁇ ).
  • the spectral measurement processor 60a reads out the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) from the memory 61a, convolves the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) and the measured waveform O( ⁇ ), and obtains the convolved spectral waveform C1( ⁇ ).
  • the laser control processor 30 deconvolves the aerial image function A( ⁇ ) with the device function I( ⁇ ) to compute the deconvolved aerial image function D( ⁇ ). Then, the spectrum measurement processor 60a stores the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) in the memory 61a.
  • the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) can be calculated in advance using, for example, an iterative method, so that the convolved spectral waveform C1( ⁇ ) can be calculated with high accuracy.
  • laser control processor 30 receives aerial image function A( ⁇ ) from exposure device 4 . According to this, the characteristics of each exposure device 4 can be reflected and appropriate laser control can be performed.
  • the spectral measurement processor 60a further calculates the convolved spectral linewidth, which is the linewidth of the convolved spectral waveform C1( ⁇ ). According to this, an effective index for laser control can be obtained from the convolved spectrum waveform C1( ⁇ ).
  • the first embodiment is the same as the comparative example.
  • the laser system 1a outputs pulsed laser light
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the laser system 1a may output continuous wave laser light.
  • FIG. 5 schematically shows the configuration of a laser system 1b according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating the functions of the spectrum measurement processor 60b in the second embodiment.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the memory 61b included in the spectrum measurement processor 60b stores the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ).
  • a Fourier transform F(D( ⁇ )) is an example of a first intermediate function in this disclosure.
  • the memory 61b is an example of a storage medium in this disclosure.
  • the convolved spectral waveform C2( ⁇ ) is calculated by the following method.
  • the laser control processor 30 calculates the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) by deconvolving the spatial image function A( ⁇ ) with the device function I( ⁇ ). Calculation of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) is performed, for example, by an iterative method. In addition, laser control processor 30 computes the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ). Calculation of the Fourier transform F(D( ⁇ )) may be performed by a fast Fourier transform. The calculation of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) and its Fourier transform F(D( ⁇ )) is performed, for example, when the laser control processor 30 receives the spatial image function A( ⁇ ) from the exposure apparatus controller 40. .
  • the spectral measurement processor 60b receives the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) from the laser control processor 30, stores it in the memory 61b in advance, and stores it in the memory 61b when necessary. read out the Fourier transform F(D( ⁇ )) from the laser control processor 30, stores it in the memory 61b in advance, and stores it in the memory 61b when necessary. read out the Fourier transform F(D( ⁇ )) from
  • the spectral measurement processor 60b acquires the measured waveform O( ⁇ ), using the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvoluted spatial image function D( ⁇ ) and the measured waveform O( ⁇ ), the following Calculate the convoluted spectrum waveform C2( ⁇ ) as follows.
  • the CPU 62 included in the spectrum measurement processor 60b calculates the Fourier transform F(O( ⁇ )) of the measured waveform O( ⁇ ).
  • the Fourier transform F(O( ⁇ )) can be calculated by fast Fourier transform.
  • the Fourier transform F(O( ⁇ )) corresponds to the second intermediate function in this disclosure.
  • the CPU 62 multiplies the Fourier transform F(O( ⁇ )) of the measured waveform O( ⁇ ) by the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) to obtain a Fourier transform Compute the transformation product F(O( ⁇ )) ⁇ F(D( ⁇ )).
  • the CPU 62 calculates the convolution spectral waveform C2( ⁇ ) by inverse Fourier transforming the Fourier transform product F(O( ⁇ )) ⁇ F(D( ⁇ )). This inverse Fourier transform can be calculated by the inverse fast Fourier transform.
  • the CPU 62 may calculate the convolved spectrum line width, which is the line width of the convolved spectrum waveform C2( ⁇ ).
  • the convolved spectral linewidth may be, for example, the full width at half maximum.
  • Equation 1.2 also holds true in the second embodiment.
  • F(D( ⁇ )) F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ )) Formula 1.2
  • Equation 2.3 the convolved spectral waveform C2( ⁇ ) is given by the following equation.
  • C2( ⁇ ) F ⁇ 1 (F(O( ⁇ )) ⁇ F(A( ⁇ ))/F(I( ⁇ ))) Equation 2.3
  • the convoluted spectrum waveform C2( ⁇ ) calculated in the second embodiment is equal to each of C0( ⁇ ) and C1( ⁇ ).
  • the laser system 1b comprises a memory 61b storing the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) as the first intermediate function.
  • the Fourier transform F(D( ⁇ )) is a function obtained by Fourier transforming the result of deconvoluting the spatial image function A( ⁇ ) with the device function I( ⁇ ).
  • the spectrum measurement processor 60b reads the Fourier transform F(D( ⁇ )) from the memory 61b and also calculates the Fourier transform F(O( ⁇ )) of the measured waveform O( ⁇ ).
  • the spectral measurement processor 60b calculates the product F(O( ⁇ )) ⁇ F(D( ⁇ )) of the Fourier transform F(O( ⁇ )) and the Fourier transform F(D( ⁇ )) to obtain the product F( O( ⁇ )) ⁇ F(D( ⁇ )) is subjected to inverse Fourier transform to calculate convolution spectrum waveform C2( ⁇ ).
  • the convolution spectral waveform C2( ⁇ ) can be calculated at high speed by using the Fourier transform and the inverse Fourier transform instead of the convolution integral O( ⁇ )*D( ⁇ ) in the first embodiment. can.
  • the laser control processor 30 deconvolves the spatial image function A( ⁇ ) with the device function I( ⁇ ) to calculate the deconvolved spatial image function D( ⁇ ), and further deconvolves Calculate the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the aerial image function D( ⁇ ). Then, the spectral measurement processor 60b stores the Fourier transform F(D( ⁇ )) in the memory 61b.
  • the deconvolved spatial image function D( ⁇ ) can be calculated in advance using, for example, an iterative method, so that the convolved spectrum waveform C2( ⁇ ) can be calculated with high accuracy.
  • the spectral measurement processor 60b Fourier transforms the measured waveform O( ⁇ ) using a fast Fourier transform and uses an inverse fast Fourier transform to obtain the product F(O( ⁇ )) ⁇ F( D( ⁇ )) is inverse Fourier transformed. According to this, the convolved spectrum waveform C2( ⁇ ) can be calculated at high speed. Otherwise, the second embodiment is similar to the first embodiment.
  • FIG. 7 schematically shows the configuration of a laser system 1c according to the third embodiment.
  • the laser system 1c includes, instead of the output coupling mirror 15, a wavefront modulator 15a that partially reflects the pulsed laser light.
  • Wavefront modulator 15a is an example of an adjustment mechanism in the present disclosure.
  • the laser system 1c includes a spectrum measurement control processor 60c instead of the spectrum measurement processor 60a.
  • the spectral measurement control processor 60c is connected to a driver 64 that drives the wavefront modulator 15a.
  • the wavefront modulator 15a includes a cylindrical plano-convex lens 15b, a cylindrical plano-concave lens 15c, and a linear stage 15d.
  • a cylindrical plano-concave lens 15c is positioned between the laser chamber 10 and the cylindrical plano-convex lens 15b.
  • the cylindrical plano-convex lens 15b and the cylindrical plano-concave lens 15c are arranged so that the convex surface of the cylindrical plano-convex lens 15b faces the concave surface of the cylindrical plano-concave lens 15c.
  • the convex surface of the cylindrical plano-convex lens 15b and the concave surface of the cylindrical plano-concave lens 15c each have a focal axis parallel to the direction of the V-axis.
  • a flat surface located on the opposite side of the convex surface of the cylindrical plano-convex lens 15b is coated with a partially reflective film.
  • the wavefront modulator 15a and the band-narrowing module 14 constitute
  • the linear stage 15 d moves the cylindrical plano-convex lens 15 c along the optical path between the laser chamber 10 and the cylindrical plano-convex lens 15 b according to the drive signal output from the driver 64 .
  • the wavefront of the light traveling from the wavefront modulator 15a to the band narrowing module 14 changes.
  • the change in wavefront changes the spectral linewidth of the wavelength selected by the band-narrowing module 14 and changes the convolved spectral linewidth.
  • the spectral measurement control processor 60c receives the target value of the convolved spectral linewidth from the exposure apparatus controller 40 via the laser control processor 30. Also, the spectral measurement control processor 60c calculates the convolution spectral line width using the measured waveform O( ⁇ ). The spectral measurement control processor 60c transmits a control signal to the driver 64 based on the target value of the convolved spectral linewidth and the calculated convolved spectral linewidth to control the wavefront modulator 15a, thereby adjusting the convolved spectral linewidth. feedback control.
  • the third embodiment is the same as the first embodiment.
  • the convolution spectrum waveform C2( ⁇ ) is calculated using the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolution spatial image function D( ⁇ ). good too.
  • the following variations may be employed in the third embodiment.
  • FIG. 8 shows a laser system 1d including a first variation of wavefront conditioner.
  • FIG. 8 corresponds to a view of the laser system 1d from the same direction as FIG. 7, but the illustration of some components has been simplified or omitted.
  • a wavefront tuner 15e is arranged between the output coupling mirror 15 and the laser chamber 10.
  • Wavefront tuner 15e is an example of an adjustment mechanism in the present disclosure.
  • the wavefront modulator 15e includes a cylindrical plano-convex lens 15f that does not include a partial reflection film instead of the cylindrical plano-convex lens 15b.
  • the cylindrical plano-convex lens 15 f transmits the light emitted from the laser chamber 10 with a high transmittance and makes it enter the output coupling mirror 15 .
  • a laser resonator is composed of the output coupling mirror 15 and the band narrowing module 14 .
  • the wavefront of light traveling from the wavefront adjuster 15e to the band narrowing module 14 changes. Accordingly, the spectral linewidth of the wavelength selected by the band narrowing module 14 changes, and the convolved spectral linewidth also changes.
  • FIG. 9 shows a laser system 1e including a second variation of the wavefront conditioner.
  • FIG. 9 corresponds to a view of the laser system 1e from the same direction as FIG. 7, but the illustration of some components has been simplified or omitted.
  • the wavefront modulator 15h is composed of a highly reflective deformable mirror.
  • Wavefront tuner 15h is an example of an adjustment mechanism in the present disclosure.
  • the deformable mirror is a mirror that can change the curvature of the reflecting surface by expanding and contracting the expanding and contracting portion 15i.
  • the reflecting surface of the deformable mirror is a cylindrical surface, and the focal axis of the reflecting surface is parallel to the V-axis.
  • Wavefront modulator 15h and band-narrowing module 14 constitute a laser resonator.
  • the wavefront of the light traveling from the wavefront adjuster 15h to the band narrowing module 14 changes. Accordingly, the spectral linewidth of the wavelength selected by the band narrowing module 14 changes, and the convolved spectral linewidth also changes.
  • a beam splitter 15g is arranged as an output coupling mirror in the optical path between the wavefront modulator 15h and the laser chamber 10 .
  • Beam splitter 15g allows light to reciprocate between wavefront modulator 15h and band narrowing module 14 by transmitting part of the light emitted from window 10b.
  • the beam splitter 15g reflects another portion of the light emitted from the window 10b, and outputs the reflected light toward the exposure device 4 as pulsed laser light.
  • FIG. 10 shows a laser system 1f including a third variation of wavefront conditioner.
  • FIG. 10 corresponds to a view of the laser system 1f from the same direction as FIG. 7, but the illustration of some components has been simplified or omitted.
  • a wavefront tuner 15e is arranged between the band narrowing module 14 and the laser chamber 10.
  • the configuration of the wavefront modulator 15e is similar to that described with reference to FIG.
  • a laser resonator is composed of the output coupling mirror 15 and the band narrowing module 14 .
  • FIG. 11 shows a laser system 1g including a fourth variation of wavefront conditioner.
  • FIG. 11 corresponds to a view of the laser system 1g from the same direction as FIG. 7, but the illustration of some components has been simplified or omitted.
  • a laser system 1 g includes a band narrowing module 14 g , and the band narrowing module 14 g includes a grating 141 .
  • Grating 141 is an example of an adjustment mechanism in this disclosure.
  • the curvature of the enveloping surface 141a of the groove of the grating 141 is configured to be changeable by the expansion and contraction of the expansion and contraction portion 142.
  • the envelope surface 141a is a cylindrical surface, and the focal axis of the envelope surface 141a is parallel to the V-axis.
  • a laser resonator is configured by the output coupling mirror 15 and the band narrowing module 14g.
  • the relative relationship between the envelope surface 141a and the wavefront of the pulsed laser beam changes.
  • the spectral linewidth of the wavelength selected by the band narrowing module 14g changes, and the convolved spectral linewidth also changes.
  • the spectral measurement control processor 60c receives the convolved spectral linewidth target value from the exposure apparatus 4 via the laser control processor 30.
  • FIG. According to this, accurate laser control can be performed according to a request from the exposure device 4 .
  • the laser systems 1c-1g include adjustment mechanisms, and the spectral instrumentation control processor 60c controls the adjustment mechanisms based on the convolved spectral linewidths. According to this, laser control can be performed using an effective index obtained from the convolved spectral waveform C1( ⁇ ).
  • the laser system 1c-1g comprises a laser cavity and the tuning mechanism comprises a wavefront tuner 15a, 15e, 15h or a grating 141 arranged in the optical path of the laser cavity.
  • the convolution spectral line width can be controlled by adjusting the wavefront of the light in the laser resonator.
  • FIG. 12 schematically shows the configuration of a laser system 1h according to the fourth embodiment.
  • the laser system 1h includes, instead of the band narrowing module 14, a band narrowing module 14h capable of adjusting the beam width of light incident on the grating 14c.
  • the laser system 1h includes a spectrum measurement control processor 60h instead of the wavelength measurement controller 50 and the spectrum measurement processor 60a.
  • the spectrum measurement control processor 60h is connected to a driver 65 that drives the band narrowing module 14h.
  • Rotating stages 14d and 14e are examples of adjustment mechanisms in the present disclosure.
  • the rotation stages 14d and 14e are configured to rotate the prisms 14a and 14b around axes parallel to the V-axis, respectively, according to drive signals output from the driver 65.
  • the spectrum measurement control processor 60h receives target wavelength setting data from the exposure apparatus control section 40 via the laser control processor 30 .
  • the spectrum measurement control processor 60h also uses the waveform data of the interference fringes output from the wavelength detector 18 to calculate the central wavelength of the pulsed laser light.
  • the spectrum measurement control processor 60h feedback-controls the center wavelength of the pulsed laser light by outputting a control signal to the driver 65 based on the target wavelength and the calculated center wavelength.
  • the spectrum measurement control processor 60h receives the target value of the convolved spectral linewidth from the exposure apparatus controller 40 via the laser control processor 30. Also, the spectral measurement control processor 60h calculates the convolution spectral line width using the measured waveform O( ⁇ ). The spectrum measurement control processor 60h feedback-controls the convolved spectral linewidth by outputting a control signal to the driver 65 based on the target value of the convolved spectral linewidth and the calculated convolved spectral linewidth.
  • the fourth embodiment is the same as the first embodiment.
  • a spectral linewidth adjustment mechanism similar to that in the third embodiment may be added to control the convolved spectral linewidth by both wavefront modulation and beamwidth modulation.
  • the convolution spectrum waveform C2( ⁇ ) is calculated using the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolution spatial image function D( ⁇ ). good too. Further, the following variations may be employed in the fourth embodiment.
  • FIGS. 13 and 14 show a narrowband module 14i that includes a variation of the beamwidth adjustment mechanism.
  • Band narrowing module 14i includes prisms 143-147.
  • the prisms 143, 144, 145, and 146 are arranged in this order from the laser chamber 10 side toward the grating 14c.
  • the prism 144 changes both the beam width and traveling direction of the light incident from the prism 143 and causes the light to enter the prism 145 .
  • the prisms 144 and 147 are arranged on a uniaxial stage 148 and are movable by the uniaxial stage 148 .
  • Uniaxial stage 148 is an example of an adjustment mechanism in the present disclosure.
  • a prism 147 can be placed in the optical path of the laser cavity in place of prism 144 . Similar to the prism 144 , the prism 147 changes the traveling direction of the light incident from the prism 143 and causes the light to enter the prism 145 . However, the prism 147 differs from the prism 144 in the magnification of the beam width. For example, the prism 147 may enter the prism 145 without expanding the beam width of the light entering from the prism 143 .
  • the incident angle of the light incident on the grating 14c from the prism 146 does not change significantly, but the beam width of the light incident on the grating 14c from the prism 146 changes. Therefore, before and after the prism 147 and the prism 144 are replaced, the center wavelength of the pulsed laser light does not change significantly, but the spectral linewidth changes and the convolution spectral linewidth changes.
  • a rotation stage (not shown) that rotates the prism 145 or 146 around an axis parallel to the V-axis may be provided to adjust the central wavelength of the pulsed laser beam.
  • the laser system 1h comprises a narrowband module 14h including a grating 14c and a plurality of prisms 14a and 14b.
  • Rotating stages 14d and 14e as adjustment mechanisms change the beam width of the light incident on the grating 14c by changing the postures of the plurality of prisms 14a and 14b.
  • laser system 1h comprises a narrowband module 14i including grating 14c and a plurality of prisms 144 and 147.
  • FIG. A uniaxial stage 148 as an adjusting mechanism changes the beam width of the light incident on the grating 14c by changing the positions of the prisms 144 and 147.
  • the convolution spectrum line width can be controlled by changing the beam width of the light incident on the grating 14c.
  • FIG. 15 schematically shows the configuration of a laser system 1j according to the fifth embodiment.
  • Laser system 1j includes fluorine partial pressure regulator 66 .
  • Fluorine partial pressure adjustment device 66 is an example of an adjustment mechanism in the present disclosure.
  • the fluorine partial pressure adjusting device 66 includes a fluorine-containing gas supply source (not shown), a valve, and an exhaust device, and is connected to the laser chamber 10 via a gas pipe 66a.
  • the fluorine-containing gas supply source contains a fluorine-containing laser gas having a higher fluorine concentration than the laser gas inside the laser chamber 10 .
  • the spectral instrumentation control processor 60c is connected to the fluorine partial pressure regulator 66.
  • the fluorine partial pressure adjuster 66 adjusts the fluorine partial pressure inside the laser chamber 10 according to the control signal output from the spectrum measurement control processor 60c.
  • the spectral linewidth varies with the fluorine partial pressure, and the convoluted spectral linewidth varies. For example, supplying a fluorine-containing laser gas to the interior of the laser chamber 10 increases the fluorine partial pressure and increases the convolved spectral linewidth. Partial evacuation of the gas inside the laser chamber 10 lowers the fluorine partial pressure and reduces the convolved spectral linewidth.
  • the spectral measurement control processor 60c receives the target value of the convolved spectral linewidth from the exposure apparatus controller 40 via the laser control processor 30. Also, the spectral measurement control processor 60c calculates the convolution spectral line width using the measured waveform O( ⁇ ). The spectrum measurement control processor 60c feedback-controls the convolved spectral linewidth by sending a control signal to the fluorine partial pressure adjustment device 66 based on the target value of the convolved spectral linewidth and the calculated convolved spectral linewidth.
  • the fifth embodiment is the same as the first embodiment.
  • a spectral linewidth adjustment mechanism similar to that in the third or fourth embodiment is added to convolve spectral lines by both wavefront or beamwidth adjustment and fluorine partial pressure. Width may be controlled.
  • the convolution spectrum waveform C2( ⁇ ) is calculated using the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolution spatial image function D( ⁇ ). good too.
  • the laser system 1j includes a laser chamber 10 containing a fluorine-containing laser gas.
  • a fluorine partial pressure adjusting device 66 as an adjusting mechanism adjusts the fluorine partial pressure inside the laser chamber 10 . According to this, by adjusting the fluorine partial pressure inside the laser chamber 10, the convolution spectral line width can be controlled.
  • FIG. 16 schematically shows the configuration of a laser system 1k according to the sixth embodiment.
  • the laser system 1k includes a master oscillator MO, a power oscillator PO, a monitor module 16, a laser control processor 30, high reflection mirrors 31 and 32, a wavelength measurement controller 50, a driver 51, and a spectrum measurement control processor 60c. , and a synchronization control unit 67 .
  • Synchronization control unit 67 is an example of an adjustment mechanism in the present disclosure.
  • the configurations of the laser control processor 30, the wavelength measurement control unit 50, the driver 51, and the spectrum measurement control processor 60c are the same as the corresponding configurations in the third embodiment.
  • the master oscillator MO includes a laser chamber 10, a discharge electrode 11a, a power supply 12, a band narrowing module 14, and an output coupling mirror 15. These configurations are the same as the corresponding configurations in the third embodiment.
  • the high reflection mirrors 31 and 32 are arranged in the optical path of the pulsed laser light output from the master oscillator MO.
  • the high reflection mirrors 31 and 32 are configured so that their positions and attitudes can be changed by actuators (not shown).
  • the high reflection mirrors 31 and 32 constitute a beam steering unit for adjusting the incident position and incident direction of the pulsed laser light to the power oscillator PO.
  • the power oscillator PO is arranged in the optical path of the pulsed laser light that has passed through the beam steering unit.
  • the power oscillator PO includes a laser chamber 20, a discharge electrode 21a, a power supply 22, a rear mirror 24, and an output coupling mirror 25.
  • the rear mirror 24 is made of a material that transmits the 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 rear mirror 24 and the output coupling mirror 25 constitute a laser resonator.
  • a laser chamber 20 is arranged in the optical path of the laser resonator. Windows 20a and 20b are provided at both ends of the laser chamber 20. As shown in FIG. Inside the laser chamber 20, a discharge electrode 21a and a discharge electrode (not shown) paired therewith are arranged.
  • Power source 22 includes switch 23 and is connected to discharge electrode 21a and a charger (not shown).
  • the above-described components of the power oscillator PO are similar to the corresponding components of the master oscillator MO.
  • the monitor module 16 is arranged in the optical path of the pulsed laser light between the output coupling mirror 25 and the exposure device 4 .
  • the configuration of the monitor module 16 is similar to the corresponding configuration in the third embodiment.
  • the synchronization control section 67 is connected to the switches 13 and 23 respectively.
  • the laser control processor 30 sets the first target pulse energy of the pulsed laser light output from the master oscillator MO.
  • the laser control processor 30 further receives from the exposure apparatus controller 40 setting data for the second target pulse energy of the pulsed laser light output from the power oscillator PO.
  • Laser control processor 30 transmits application voltage setting data to power supplies 12 and 22, respectively, based on the first and second target pulse energies.
  • the laser control processor 30 transmits the trigger signal received from the exposure apparatus controller 40 to the spectrum measurement control processor 60c.
  • the spectrum measurement control processor 60c transmits a trigger signal to the synchronization control section 67, and the synchronization control section 67 transmits first and second oscillation trigger signals based on the trigger signal to the switches 13 and 23, respectively.
  • the switch 23 included in the power supply 22 is turned on when the second oscillation trigger signal is received from the synchronization control section 67 .
  • the power supply 22 When the switch 23 is turned on, the power supply 22 generates a pulsed high voltage from the electrical energy charged in the charger (not shown) and applies this high voltage to the discharge electrode 21a.
  • the pulsed laser light reciprocates 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 pulsed laser light is output from the output coupling mirror 25 .
  • the spectral measurement control processor 60 c receives the target value of the convolved spectral linewidth from the exposure apparatus controller 40 via the laser control processor 30 . Also, the spectral measurement control processor 60c calculates the convolution spectral line width using the measured waveform O( ⁇ ). The spectrum measurement control processor 60c sets the delay time of the second oscillation trigger signal with respect to the first oscillation trigger signal based on the target value of the convolved spectral linewidth and the calculated convolved spectral linewidth, and sets the delay time. A signal is sent to the synchronization control unit 67 .
  • the synchronization control unit 67 transmits first and second oscillation trigger signals to the switches 13 and 23, respectively, based on the delay time setting signal and the trigger signal received from the spectrum measurement control processor 60c. Thereby, the convolved spectral linewidth is feedback-controlled.
  • FIG. 17 shows the relationship between the delay time of the second oscillation trigger signal to the power oscillator PO with respect to the first oscillation trigger signal to the master oscillator MO and the convolution spectral line width of the pulsed laser light output from the power oscillator PO.
  • the sixth embodiment is the same as the first embodiment.
  • a spectral linewidth adjustment mechanism similar to the third, fourth, or fifth embodiment is added to the master oscillator MO for wavefront tuning, beamwidth tuning, or fluorine partial pressure. and the delay time of the second oscillation trigger signal with respect to the first oscillation trigger signal.
  • a laser device using a solid-state laser instead of a gas laser device is adopted as the master oscillator MO, and the convolution spectral line width is determined by the delay time of the second oscillation trigger signal with respect to the first oscillation trigger signal. may be controlled.
  • the convolution spectrum waveform C2( ⁇ ) is calculated using the Fourier transform F(D( ⁇ )) of the deconvolution spatial image function D( ⁇ ). good too.
  • the laser system 1k comprises a master oscillator MO and a power oscillator PO.
  • the synchronization control section 67 as an adjustment mechanism adjusts the delay time of the second oscillation trigger signal output to the power oscillator PO with respect to the first oscillation trigger signal output to the master oscillator MO.
  • the convolution spectral line width can be controlled by adjusting the delay time of the second oscillation trigger signal with respect to the first oscillation trigger signal.
  • FIG. 18 schematically shows the configuration of the exposure device 4 connected to the laser system 1a.
  • the laser system 1 a generates pulsed laser light and outputs it to the exposure device 4 .
  • the exposure device 4 includes an illumination optical system 41 and a projection optical system 42 .
  • the illumination optical system 41 illuminates a reticle pattern of a reticle (not shown) arranged on the reticle stage RT with the pulsed laser light incident from the laser system 1a.
  • the projection optical system 42 reduces and projects the pulsed laser beam transmitted through the reticle to form an image on a workpiece (not shown) placed on the workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate, such as a semiconductor wafer, coated with photoresist.
  • the exposure device 4 synchronously translates the reticle stage RT and the workpiece table WT, thereby exposing the workpiece to pulsed laser light reflecting the reticle pattern.
  • an electronic device can be manufactured through a plurality of processes. Any of laser systems 1b-1h, 1j, and 1k may be used instead of laser system 1a.

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Abstract

露光装置に接続可能なレーザシステムは、レーザシステムから出力されるレーザ光の干渉パターンから計測波形を取得する分光器と、露光装置の空間像関数を分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と計測波形とを用いて畳み込みスペクトル波形を算出するように構成されたプロセッサと、を備える。

Description

レーザシステム、スペクトル波形算出方法、及び電子デバイスの製造方法
　本開示は、レーザシステム、スペクトル波形算出方法、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。たとえば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
　ＫｒＦエキシマレーザ装置及び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 Narrow Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
米国特許出願公開第２０１１／２００９２２号明細書 特開２００３－２４３７５２号公報 米国特許出願公開第２００７／２７３８５２号明細書
概要
　本開示の１つの観点に係るレーザシステムは、露光装置に接続可能なレーザシステムであって、レーザシステムから出力されるレーザ光の干渉パターンから計測波形を取得する分光器と、露光装置の空間像関数を分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と、計測波形と、を用いて畳み込みスペクトル波形を算出するように構成されたプロセッサと、を備える。
　本開示の１つの観点に係るスペクトル波形算出方法は、露光装置に接続可能なレーザシステムから出力されるレーザ光を分光器に入射させ、レーザ光の分光器による干渉パターンから計測波形を取得し、露光装置の空間像関数を分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と、計測波形と、を用いて畳み込みスペクトル波形を算出することを含む。
　本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、露光装置に接続可能なレーザシステムから出力されるレーザ光の干渉パターンから計測波形を取得する分光器と、露光装置の空間像関数を分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と、計測波形と、を用いて畳み込みスペクトル波形を算出するように構成されたプロセッサと、を備えるレーザシステムによってレーザ光を生成し、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、比較例に係るレーザシステムの構成を模式的に示す。 図２は、比較例におけるスペクトル計測プロセッサの機能を説明するブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係るレーザシステムの構成を模式的に示す。 図４は、第１の実施形態におけるスペクトル計測プロセッサの機能を説明するブロック図である。 図５は、第２の実施形態に係るレーザシステムの構成を模式的に示す。 図６は、第２の実施形態におけるスペクトル計測プロセッサの機能を説明するブロック図である。 図７は、第３の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図８は、波面調節器の第１のバリエーションを含むレーザシステムを示す。 図９は、波面調節器の第２のバリエーションを含むレーザシステムを示す。 図１０は、波面調節器の第３のバリエーションを含むレーザシステムを示す。 図１１は、波面調節器の第４のバリエーションを含むレーザシステムを示す。 図１２は、第４の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図１３は、ビーム幅を調節する機構のバリエーションを含む狭帯域化モジュールを示す。 図１４は、ビーム幅を調節する機構のバリエーションを含む狭帯域化モジュールを示す。 図１５は、第５の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図１６は、第６の実施形態に係るレーザシステムの構成を概略的に示す。 図１７は、マスターオシレータ及びパワーオシレータへの発振トリガ信号の遅延時間と、パワーオシレータから出力されるパルスレーザ光の畳み込みスペクトル線幅との関係を示すグラフである。 図１８は、レーザシステムに接続された露光装置の構成を概略的に示す。
実施形態
＜内容＞
１．比較例
　１．１　構成
　　１．１．１　レーザ共振器
　　１．１．２　モニタモジュール１６
　　１．１．３　各種処理装置
　１．２　動作
　　１．２．１　レーザ制御プロセッサ３０
　　１．２．２　レーザ共振器
　　１．２．３　モニタモジュール１６
　　１．２．４　波長計測制御部５０
　　１．２．５　スペクトル計測プロセッサ６０
　１．３　比較例の課題
２．逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を算出するレーザシステム１ａ
　２．１　構成
　２．２　動作
　２．３　Ｃ０（λ）及びＣ１（λ）が互いに等しいことの説明
　２．４　作用
３．逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出するレーザシステム１ｂ
　３．１　構成
　３．２　動作
　３．３　Ｃ２（λ）がＣ０（λ）及びＣ１（λ）の各々に等しいことの説明
　３．４　作用
４．波面調節によるスペクトル線幅の調整機構を含むレーザシステム１ｃ
　４．１　構成
　４．２　動作
　４．３　波面調節器のバリエーション
　　４．３．１　出力結合ミラー１５とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　　４．３．２　デフォーマブルミラーで構成される波面調節器１５ｈ
　　４．３．３　狭帯域化モジュール１４とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　　４．３．４　形状を変更可能なグレーティング１４１
　４．４　作用
５．ビーム幅調節によるスペクトル線幅の調整機構を含むレーザシステム１ｈ
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．３　プリズム１４４及び１４７の差し換えによりビーム幅を変更するスペクトル線幅の調整機構
　５．４　作用
６．フッ素分圧によるスペクトル線幅の調整機構を含むレーザシステム１ｊ
　６．１　構成
　６．２　動作
　６．３　作用
７．マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯを含むレーザシステム１ｋ
　７．１　構成
　７．２　動作
　　７．２．１　レーザ制御プロセッサ３０
　　７．２．２　マスターオシレータＭＯ
　　７．２．３　パワーオシレータＰＯ
　　７．２．４　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃ
　７．３　作用
８．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
　１．１　構成
　図１は、比較例に係るレーザシステム１の構成を模式的に示す。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。レーザシステム１は、レーザチャンバ１０と、放電電極１１ａと、電源１２と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、モニタモジュール１６と、レーザ制御プロセッサ３０と、波長計測制御部５０と、スペクトル計測プロセッサ６０と、を含む。レーザシステム１は露光装置４に接続可能とされている。
　　１．１．１　レーザ共振器
　狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５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。
　狭帯域化モジュール１４は、ビームエキスパンダ１４０とグレーティング１４ｃとを含む。ビームエキスパンダ１４０は、複数のプリズム１４ａ及び１４ｂを含む。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、ドライバ５１から出力される駆動信号に従ってプリズム１４ｂをＶ軸に平行な軸周りに回転させるように構成されている。プリズム１４ｂを回転させることにより狭帯域化モジュール１４の選択波長が変化する。
　出力結合ミラー１５は、狭帯域化モジュール１４の選択波長の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。
　　１．１．２　モニタモジュール１６
　モニタモジュール１６は、出力結合ミラー１５と露光装置４との間のパルスレーザ光の光路に配置されている。モニタモジュール１６は、ビームスプリッタ１６ａ、１６ｂ、及び１７ａと、エネルギーセンサ１６ｃと、高反射ミラー１７ｂと、波長検出器１８と、分光器１９と、を含む。
　ビームスプリッタ１６ａ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位置する。ビームスプリッタ１６ａ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４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１６ｂは、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位置する。エネルギーセンサ１６ｃは、ビームスプリッタ１６ｂによって反射されたパルスレーザ光の光路に位置する。
　ビームスプリッタ１７ａは、ビームスプリッタ１６ｂを透過したパルスレーザ光の光路に位置する。高反射ミラー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の光路に位置する。
　波長検出器１８は、ビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光の光路に配置されている。波長検出器１８は、拡散プレート１８ａと、エタロン１８ｂと、集光レンズ１８ｃと、ラインセンサ１８ｄと、を含む。
　拡散プレート１８ａは、ビームスプリッタ１７ａを透過したパルスレーザ光の光路に位置する。拡散プレート１８ａは、表面に多数の凹凸を有し、パルスレーザ光を透過させるとともに拡散させるように構成されている。
　エタロン１８ｂは、拡散プレート１８ａを透過したパルスレーザ光の光路に位置する。エタロン１８ｂは、２枚の部分反射ミラーを含む。２枚の部分反射ミラーは、所定距離のエアギャップを有して対向し、スペーサを介して貼り合わせられている。
　集光レンズ１８ｃは、エタロン１８ｂを透過したパルスレーザ光の光路に位置する。
　ラインセンサ１８ｄは、集光レンズ１８ｃを透過したパルスレーザ光の光路であって、集光レンズ１８ｃの焦点面に位置する。ラインセンサ１８ｄは、一次元に配列された多数の受光素子を含む光分布センサである。あるいは、ラインセンサ１８ｄの代わりに、二次元に配列された多数の受光素子を含むイメージセンサが光分布センサとして用いられてもよい。
　ラインセンサ１８ｄは、エタロン１８ｂ及び集光レンズ１８ｃによって形成される干渉縞を受光する。干渉縞はパルスレーザ光の干渉パターンであって、同心円状の形状を有し、この同心円の中心からの距離の２乗は波長の変化に比例する。
　分光器１９は、高反射ミラー１７ｂ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。分光器１９は、拡散プレート１９ａと、エタロン１９ｂと、集光レンズ１９ｃと、ラインセンサ１９ｄと、を含む。これらの構成は、波長検出器１８に含まれる拡散プレート１８ａ、エタロン１８ｂ、集光レンズ１８ｃ、及びラインセンサ１８ｄとそれぞれ同様である。但し、エタロン１９ｂはエタロン１８ｂよりも小さいフリースペクトラルレンジを有する。また、集光レンズ１９ｃは集光レンズ１８ｃよりも長い焦点距離を有する。
　　１．１．３　各種処理装置
　スペクトル計測プロセッサ６０は、制御プログラムが記憶されたメモリ６１と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（central processing unit）６２と、カウンタ６３と、を含む処理装置である。スペクトル計測プロセッサ６０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。スペクトル計測プロセッサ６０は本開示におけるプロセッサに相当する。
　メモリ６１は、スペクトル線幅を算出するための各種データも記憶している。各種データは露光装置４の空間像関数Ａ（λ）を含む。カウンタ６３は、エネルギーセンサ１６ｃから出力されるパルスエネルギーのデータを含む電気信号の受信回数をカウントすることにより、パルスレーザ光のパルス数をカウントする。あるいは、カウンタ６３は、レーザ制御プロセッサ３０から出力される発振トリガ信号をカウントすることにより、パルスレーザ光のパルス数をカウントしてもよい。
　波長計測制御部５０は、制御プログラムが記憶された図示しないメモリと、制御プログラムを実行する図示しないＣＰＵと、図示しないカウンタと、を含む処理装置である。波長計測制御部５０に含まれるカウンタも、カウンタ６３と同様に、パルスレーザ光のパルス数をカウントする。
　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図示しないメモリと、制御プログラムを実行する図示しないＣＰＵ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。
　本開示では、レーザ制御プロセッサ３０と、波長計測制御部５０と、スペクトル計測プロセッサ６０と、を別々の構成要素として説明しているが、レーザ制御プロセッサ３０が波長計測制御部５０及びスペクトル計測プロセッサ６０を兼ねていてもよい。
　１．２　動作
　　１．２．１　レーザ制御プロセッサ３０
　レーザ制御プロセッサ３０は、パルスレーザ光の目標パルスエネルギー及び目標波長の設定データを露光装置４に含まれる露光装置制御部４０から受信する。
　レーザ制御プロセッサ３０は、露光装置制御部４０からトリガ信号を受信する。
　レーザ制御プロセッサ３０は、目標パルスエネルギーに基づいて、放電電極１１ａに印加される印加電圧の設定データを電源１２に送信する。レーザ制御プロセッサ３０は、目標波長の設定データを波長計測制御部５０に送信する。また、レーザ制御プロセッサ３０は、トリガ信号に基づく発振トリガ信号を電源１２に含まれるスイッチ１３に送信する。
　　１．２．２　レーザ共振器
　スイッチ１３は、レーザ制御プロセッサ３０から発振トリガ信号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内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、ビームエキスパンダ１４０によって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。
　ビームエキスパンダ１４０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。
　ビームエキスパンダ１４０は、グレーティング１４ｃからの回折光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。
　出力結合ミラー１５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と出力結合ミラー１５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、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。
　　１．２．３　モニタモジュール１６
　エネルギーセンサ１６ｃは、パルスレーザ光のパルスエネルギーを検出し、パルスエネルギーのデータをレーザ制御プロセッサ３０、波長計測制御部５０、及びスペクトル計測プロセッサ６０に出力する。パルスエネルギーのデータは、レーザ制御プロセッサ３０が放電電極１１ａに印加される印加電圧の設定データをフィードバック制御するのに用いられる。また、パルスエネルギーのデータを含む電気信号は、波長計測制御部５０及びスペクトル計測プロセッサ６０がそれぞれパルス数をカウントするのに用いることができる。
　波長検出器１８は、ラインセンサ１８ｄに含まれる受光素子の各々における光量から干渉縞の波形データを生成する。波長検出器１８は、受光素子の各々における光量を積算した積算波形を干渉縞の波形データとしてもよい。波長検出器１８は、積算波形を複数回生成し、複数個の積算波形を平均した平均波形を干渉縞の波形データとしてもよい。
　波長検出器１８は、波長計測制御部５０から出力されるデータ出力トリガに従って、干渉縞の波形データを波長計測制御部５０に送信する。
　分光器１９は、ラインセンサ１９ｄに含まれる受光素子の各々における光量をＮｉパルスにわたって積算した積算波形Ｏｉを生成する。分光器１９は、積算波形ＯｉをＮａ回生成し、Ｎａ個の積算波形Ｏｉを平均した平均波形Ｏａを生成する。積算パルス数Ｎｉは例えば５パルス以上８パルス以下であり、平均化回数Ｎａは例えば５回以上８回以下である。
　積算パルス数Ｎｉと平均化回数Ｎａのカウントはスペクトル計測プロセッサ６０が行い、分光器１９はスペクトル計測プロセッサ６０から出力されるトリガ信号に従って積算波形Ｏｉ及び平均波形Ｏａを生成してもよい。スペクトル計測プロセッサ６０のメモリ６１が、積算パルス数Ｎｉ及び平均化回数Ｎａの設定データを記憶していてもよい。
　分光器１９は、平均波形Ｏａからフリースペクトラルレンジに相当する一部分の波形を抽出する。抽出された一部分の波形は、干渉縞を構成する同心円の中心からの距離と光強度との関係を示している。分光器１９は、この波形を波長と光強度との関係に座標変換することにより、スペクトルの計測波形Ｏ（λ）を取得する。平均波形Ｏａの一部を波長と光強度との関係に座標変換することを波長空間への変換という。
　分光器１９は、スペクトル計測プロセッサ６０から出力されるデータ出力トリガに従って、計測波形Ｏ（λ）をスペクトル計測プロセッサ６０に送信する。
　波長空間への変換により計測波形Ｏ（λ）を取得する処理を、分光器１９が行うのではなくスペクトル計測プロセッサ６０が行ってもよい。平均波形Ｏａを生成する処理と計測波形Ｏ（λ）を取得する処理との両方を、分光器１９が行うのではなくスペクトル計測プロセッサ６０が行ってもよい。
　　１．２．４　波長計測制御部５０
　波長計測制御部５０は、目標波長の設定データをレーザ制御プロセッサ３０から受信する。また、波長計測制御部５０は、波長検出器１８から出力される干渉縞の波形データを用いてパルスレーザ光の中心波長を算出する。波長計測制御部５０は、目標波長と算出された中心波長とに基づいてドライバ５１に制御信号を出力することにより、パルスレーザ光の中心波長をフィードバック制御する。
　　１．２．５　スペクトル計測プロセッサ６０
　スペクトル計測プロセッサ６０は、分光器１９から計測波形Ｏ（λ）を受信する。スペクトル計測プロセッサ６０は、計測波形Ｏ（λ）から以下のようにして推定スペクトル波形Ｔ０（λ）を算出する。
　図２は、比較例におけるスペクトル計測プロセッサ６０の機能を説明するブロック図である。
　分光器１９は、装置固有の計測特性を有しており、その計測特性は波長λの関数として装置関数Ｉ（λ）で表される。ここで、未知のスペクトル波形Ｔ（λ）を有するパルスレーザ光が装置関数Ｉ（λ）を有する分光器１９に入射して計測された場合の計測波形Ｏ（λ）は、以下のように未知のスペクトル波形Ｔ（λ）と装置関数Ｉ（λ）との畳み込み積分で表される。
　　　Ｏ（λ）＝∫－∞ ∞Ｔ（ｘ）・Ｉ（λ－ｘ）ｄλ
ここで、∫－∞ ∞Ｘｄλは－∞から∞までの変数λによるＸの積分を示す。すなわち、畳み込み積分とは、２つの関数の合成積を意味する。
　畳み込み積分は記号＊を用いて以下のように表すことができる。
　　　Ｏ（λ）＝Ｔ（λ）＊Ｉ（λ）
　計測波形Ｏ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））は、以下のように２つの関数Ｔ（λ）及びＩ（λ）それぞれのフーリエ変換Ｆ（Ｔ（λ））及びＦ（Ｉ（λ））の積に等しい。
　　　Ｆ（Ｏ（λ））＝Ｆ（Ｔ（λ））×Ｆ（Ｉ（λ））
これを畳み込みの定理という。
　スペクトル計測プロセッサ６０は、分光器１９の装置関数Ｉ（λ）を予め測定し、メモリ６１に保持している。装置関数Ｉ（λ）を測定するには、レーザシステム１から出力されるパルスレーザ光の中心波長とほぼ同じ波長を有し、かつ、ほぼδ関数とみなすことのできる狭いスペクトル線幅を有するコヒーレント光を、分光器１９に入射させる。分光器１９によるコヒーレント光の計測波形を装置関数Ｉ（λ）とすることができる。
　スペクトル計測プロセッサ６０に含まれるＣＰＵ６２は、パルスレーザ光の計測波形Ｏ（λ）を分光器１９の装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分する。逆畳み込み積分とは、畳み込み積分の式を満たす未知の関数を推定する演算処理を意味する。すなわち、分光器１９に入射したパルスレーザ光の未知のスペクトル波形Ｔ（λ）が、逆畳み込み積分によって推定される。逆畳み込み積分によって得られる波形を推定スペクトル波形Ｔ０（λ）とする。推定スペクトル波形Ｔ０（λ）は逆畳み込み積分を表す記号＊－１を用いて以下のように表される。
　　　Ｔ０（λ）＝Ｏ（λ）＊－１Ｉ（λ）
　逆畳み込み積分は、理論上は以下のように算出することができる。まず、畳み込みの定理から以下の式が導かれる。
　　　Ｆ（Ｔ０（λ））＝Ｆ（Ｏ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ））
この式の両辺をフーリエ逆変換することにより、逆畳み込み積分の算出結果が得られる。すなわち、フーリエ逆変換の記号をＦ－１とすると推定スペクトル波形Ｔ０（λ）は以下のように表される。
　　　Ｔ０（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ）））
　但し、実際の数値計算においては、フーリエ変換及びフーリエ逆変換を用いた逆畳み込み積分は、計測データに含まれるノイズ成分の影響を受けやすい。このためヤコビ法（Jacobi Method）、ガウス・ザイデル法（Gauss-Seidel Method）等の、ノイズ成分の影響を抑制し得る反復法を用いて逆畳み込み積分を算出することが望ましい。
　ＣＰＵ６２は、さらに、推定スペクトル波形Ｔ０（λ）と露光装置４の空間像関数Ａ（λ）との畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）を以下のように算出してもよい。
　　　Ｃ０（λ）＝Ｔ０（λ）＊Ａ（λ）
　空間像関数Ａ（λ）とは、露光装置４によって感光基板上に投影されるパターンの空間像を数学的に表現したもので、波長λの関数として表される。コンタクトホールの空間像関数Ａ（λ）の一例を、以下に示す。
　　　Ａ（λ）＝ｅｘｐ（－ａ・λ２）・（ｃｏｓ（ｂ・λ））２
ここで、ｅｘｐ（Ｘ）はＸを冪指数とするネイピア数の冪乗であり、ａ及びｂは以下の定数である。
　　　ａ＝１．２８０
　　　ｂ＝２．５２１
　スペクトル計測プロセッサ６０は、空間像関数Ａ（λ）を露光装置制御部４０からレーザ制御プロセッサ３０を介して受信し、メモリ６１に記憶させておいてもよい。
　パルスレーザ光のスペクトル波形と露光装置４の空間像関数Ａ（λ）とを畳み込み積分して得られる畳み込みスペクトル波形は、露光装置４のクリティカルディメンジョンと高い相関を有することがある。上述のように推定スペクトル波形Ｔ０（λ）を用いて算出された畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）、あるいはその半値全幅は、レーザ制御に有効な指標の１つとなり得る。
　１．３　比較例の課題
　しかしながら、反復法を用いて逆畳み込み積分を算出するには、例えば２６００μｓ程度の時間がかかることがある。パルスレーザ光の繰り返し周波数を６ｋＨｚとした場合、繰り返し周期は約１６６μｓであるため、畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）をパルスレーザ光のパルスごとに算出することは困難な場合があった。
２．逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を算出するレーザシステム１ａ
　２．１　構成
　図３は、第１の実施形態に係るレーザシステム１ａの構成を模式的に示す。図４は、第１の実施形態におけるスペクトル計測プロセッサ６０ａの機能を説明するブロック図である。
　第１の実施形態は、スペクトル計測プロセッサ６０ａに含まれるメモリ６１ａが逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を記憶している点で比較例と異なる。逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）は本開示における第１の中間関数の一例である。メモリ６１ａは本開示における記憶媒体の一例である。分光器１９の装置関数Ｉ（λ）及び露光装置４の空間像関数Ａ（λ）は、レーザ制御プロセッサ３０の図示しないメモリに記憶されていてもよい。
　２．２　動作
　第１の実施形態において、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）は以下の方法で算出される。
　レーザ制御プロセッサ３０は、空間像関数Ａ（λ）を装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分することにより、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を算出する。逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）の算出は、例えばレーザ制御プロセッサ３０が露光装置制御部４０から空間像関数Ａ（λ）を受信したときに行われる。逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）は以下の式で表される。
　　　Ｄ（λ）＝Ａ（λ）＊－１Ｉ（λ）
　逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）は例えば反復法を用いて算出できる。
　スペクトル計測プロセッサ６０ａは、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）をレーザ制御プロセッサ３０から受信して、予めメモリ６１ａに記憶させておき、必要なときにメモリ６１ａから逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を読み出す。
　スペクトル計測プロセッサ６０ａに含まれるＣＰＵ６２は、計測波形Ｏ（λ）を取得するごとに、計測波形Ｏ（λ）と逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）とを畳み込み積分することにより、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を算出する。畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）は以下の式で表される。
　　　Ｃ１（λ）＝Ｏ（λ）＊Ｄ（λ）
　ＣＰＵ６２は、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）の線幅である畳み込みスペクトル線幅を算出してもよい。畳み込みスペクトル線幅は、例えば半値全幅でもよい。
　２．３　Ｃ０（λ）及びＣ１（λ）が互いに等しいことの説明
　比較例及び第１の実施形態においてそれぞれ算出される畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）及びＣ１（λ）が互いに等しいことを以下に示す。
　上述のように比較例における畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ｃ０（λ）＝Ｔ０（λ）＊Ａ（λ）
　この式は畳み込みの定理により以下のように変形できる。
　　　Ｆ（Ｃ０（λ））＝Ｆ（Ｔ０（λ））×Ｆ（Ａ（λ））　・・・式０．１
　上述のように推定スペクトル波形Ｔ０（λ）は以下のように表される。
　　　Ｔ０（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ）））
　この式の両辺をフーリエ変換すると以下のように変形できる。
　　　Ｆ（Ｔ０（λ））＝Ｆ（Ｏ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ））　・・・式０．２
　式０．１及び式０．２から、Ｆ（Ｃ０（λ））は以下のように表される。
　　　Ｆ（Ｃ０（λ））＝Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ））
　この式の両辺をフーリエ逆変換することにより、比較例における畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ｃ０（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ）））　・・・式０．３
　一方、上述のように第１の実施形態における畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ｃ１（λ）＝Ｏ（λ）＊Ｄ（λ）
　この式は畳み込みの定理により以下のように変形できる。
　　　Ｆ（Ｃ１（λ））＝Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ））　・・・式１．１
　上述のように逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）は以下のように表される。
　　　Ｄ（λ）＝Ａ（λ）＊－１Ｉ（λ）
　このとき、露光装置４の空間像関数Ａ（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ａ（λ）＝Ｄ（λ）＊Ｉ（λ）
　この式は畳み込みの定理により以下のように変形できる。
　　　Ｆ（Ａ（λ））＝Ｆ（Ｄ（λ））×Ｆ（Ｉ（λ））
　この式をさらに変形し、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換は以下のように表される。
　　　Ｆ（Ｄ（λ））＝Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ））　・・・式１．２
　式１．１及び式１．２から、Ｆ（Ｃ１（λ））は以下のように表される。
　　　Ｆ（Ｃ１（λ））＝Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ））
　この式の両辺をフーリエ逆変換することにより、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ｃ１（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ）））　・・・式１．３
　式０．３及び式１．３より、比較例及び第１の実施形態において算出される畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）及びＣ１（λ）は互いに等しい。
　２．４　作用
　第１の実施形態によれば、露光装置４に接続可能なレーザシステム１ａは、分光器１９と、スペクトル計測プロセッサ６０ａと、を備える。分光器１９は、レーザシステム１ａから出力されるパルスレーザ光の干渉パターンから計測波形Ｏ（λ）を取得する。スペクトル計測プロセッサ６０ａは、露光装置４の空間像関数Ａ（λ）を分光器１９の装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数としての逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）と、計測波形Ｏ（λ）と、を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を算出するように構成される。
　これによれば、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を用いることにより、計測波形Ｏ（λ）の逆畳み込み積分をしなくてもよくなるため、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を高速に算出することができ、算出頻度を高くすることができる。畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を、パルスレーザ光のパルスごとに算出できる可能性もある。
　第１の実施形態によれば、レーザシステム１ａは、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を記憶したメモリ６１ａをさらに備える。逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）は、空間像関数Ａ（λ）を装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分した結果である。スペクトル計測プロセッサ６０ａは、メモリ６１ａから逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を読み出し、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）と計測波形Ｏ（λ）とを畳み込み積分して畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を算出する。
　これによれば、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を予め用意することにより、計測波形Ｏ（λ）を取得するごとに逆畳み込み積分をしなくてもよくなるため、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を高速に算出することができる。
　第１の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ３０が空間像関数Ａ（λ）を装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分して逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を算出する。そして、スペクトル計測プロセッサ６０ａが逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）をメモリ６１ａに記憶させる。
　これによれば、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を例えば反復法を用いて予め算出できるので、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）を精度よく算出することができる。
　第１の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ３０が露光装置４から空間像関数Ａ（λ）を受信する。
　これによれば、露光装置４ごとの特性を反映して的確なレーザ制御を行うことができる。
　第１の実施形態によれば、スペクトル計測プロセッサ６０ａは、さらに畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）の線幅である畳み込みスペクトル線幅を算出する。
　これによれば、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）からレーザ制御に有効な指標を取得することができる。
　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。第１の実施形態において、レーザシステム１ａがパルスレーザ光を出力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。レーザシステム１ａは連続発振したレーザ光を出力してもよい。
３．逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出するレーザシステム１ｂ
　３．１　構成
　図５は、第２の実施形態に係るレーザシステム１ｂの構成を模式的に示す。図６は、第２の実施形態におけるスペクトル計測プロセッサ６０ｂの機能を説明するブロック図である。
　第２の実施形態は、スペクトル計測プロセッサ６０ｂに含まれるメモリ６１ｂが逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を記憶している点で第１の実施形態と異なる。フーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））は本開示における第１の中間関数の一例である。メモリ６１ｂは本開示における記憶媒体の一例である。
　３．２　動作
　第２の実施形態において、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）は以下の方法で算出される。
　レーザ制御プロセッサ３０は、空間像関数Ａ（λ）を装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分することにより、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を算出する。逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）の算出は例えば反復法により行われる。さらに、レーザ制御プロセッサ３０は、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を算出する。フーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））の算出は高速フーリエ変換により行われてもよい。逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）及びそのフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））の算出は、例えばレーザ制御プロセッサ３０が露光装置制御部４０から空間像関数Ａ（λ）を受信したときに行われる。
　スペクトル計測プロセッサ６０ｂは、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））をレーザ制御プロセッサ３０から受信して、予めメモリ６１ｂに記憶させておき、必要なときにメモリ６１ｂからフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を読み出す。
　スペクトル計測プロセッサ６０ｂは、計測波形Ｏ（λ）を取得するごとに、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））と計測波形Ｏ（λ）とを用いて、以下のように畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出する。
　スペクトル計測プロセッサ６０ｂに含まれるＣＰＵ６２は、計測波形Ｏ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））を算出する。フーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））は高速フーリエ変換により算出することができる。フーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））は本開示における第２の中間関数に相当する。
　次に、ＣＰＵ６２は、計測波形Ｏ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））と逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））とを乗算することにより、フーリエ変換の積Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ））を算出する。
　次に、ＣＰＵ６２は、フーリエ変換の積Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ））をフーリエ逆変換することにより、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出する。このフーリエ逆変換は高速フーリエ逆変換により算出することができる。畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）は以下の式で表される。
　　　Ｃ２（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ）））
　ＣＰＵ６２は、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）の線幅である畳み込みスペクトル線幅を算出してもよい。畳み込みスペクトル線幅は、例えば半値全幅でもよい。
　３．３　Ｃ２（λ）がＣ０（λ）及びＣ１（λ）の各々に等しいことの説明
　第２の実施形態において算出される畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）が比較例及び第１の実施形態においてそれぞれ算出される畳み込みスペクトル波形Ｃ０（λ）及びＣ１（λ）の各々に等しいことを以下に示す。
　上述のように第２の実施形態における畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ｃ２（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ）））　・・・式２．１
　一方、上述の式１．２は第２の実施形態においても成り立つ。
　　　Ｆ（Ｄ（λ））＝Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ））　・・・式１．２
　式２．１及び式１．２から、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）は以下の式で与えられる。
　　　Ｃ２（λ）＝Ｆ－１（Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ａ（λ））／Ｆ（Ｉ（λ）））　・・・式２．３
　式０．３、式１．３、及び式２．３より、第２の実施形態において算出される畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）は、Ｃ０（λ）及びＣ１（λ）の各々に等しい。
　３．４　作用
　第２の実施形態によれば、レーザシステム１ｂは、第１の中間関数として逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を記憶したメモリ６１ｂを備える。フーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））は、空間像関数Ａ（λ）を装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分した結果をフーリエ変換して得られる関数である。スペクトル計測プロセッサ６０ｂは、メモリ６１ｂからフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を読み出すほか、計測波形Ｏ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））を算出する。スペクトル計測プロセッサ６０ｂは、フーリエ変換Ｆ（Ｏ（λ））とフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））との積Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ））を算出し、積Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ））をフーリエ逆変換して畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出する。
　これによれば、第１の実施形態における畳み込み積分Ｏ（λ）＊Ｄ（λ）の代わりにフーリエ変換及びフーリエ逆変換を用いることにより、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を高速に算出することができる。
　第２の実施形態によれば、レーザ制御プロセッサ３０が空間像関数Ａ（λ）を装置関数Ｉ（λ）により逆畳み込み積分して逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を算出し、さらに逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を算出する。そして、スペクトル計測プロセッサ６０ｂがフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））をメモリ６１ｂに記憶させる。
　これによれば、逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）を例えば反復法を用いて予め算出できるので、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を精度よく算出することができる。
　第２の実施形態によれば、スペクトル計測プロセッサ６０ｂは、高速フーリエ変換を用いて計測波形Ｏ（λ）をフーリエ変換し、高速フーリエ逆変換を用いて積Ｆ（Ｏ（λ））×Ｆ（Ｄ（λ））をフーリエ逆変換する。
　これによれば、畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を高速に算出することができる。
　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。
４．波面調節によるスペクトル線幅の調整機構を含むレーザシステム１ｃ
　４．１　構成
　図７は、第３の実施形態に係るレーザシステム１ｃの構成を概略的に示す。レーザシステム１ｃは、出力結合ミラー１５の代わりに、パルスレーザ光を一部反射する波面調節器１５ａを含む。波面調節器１５ａは本開示における調整機構の一例である。レーザシステム１ｃは、スペクトル計測プロセッサ６０ａの代わりに、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃを含む。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、波面調節器１５ａを駆動するドライバ６４に接続されている。
　波面調節器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。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、シリンドリカル平凹レンズ１５ｃが位置する。
　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の凸面とシリンドリカル平凹レンズ１５ｃの凹面はそれぞれＶ軸の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。波面調節器１５ａと狭帯域化モジュール１４とでレーザ共振器が構成される。
　４．２　動作
　リニアステージ１５ｄは、ドライバ６４から出力される駆動信号に従って、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、波面調節器１５ａから狭帯域化モジュール１４へ向かう光の波面が変化する。波面が変化することにより、狭帯域化モジュール１４で選択される波長のスペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。
　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅の目標値を、露光装置制御部４０からレーザ制御プロセッサ３０を介して受信する。また、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、計測波形Ｏ（λ）を用いて畳み込みスペクトル線幅を算出する。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅の目標値と算出された畳み込みスペクトル線幅とに基づいてドライバ６４に制御信号を送信して波面調節器１５ａを制御することにより、畳み込みスペクトル線幅をフィードバック制御する。
　他の点については、第３の実施形態は第１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２の実施形態と同様に逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出してもよい。また、第３の実施形態において、以下のバリエーションが採用されてもよい。
　４．３　波面調節器のバリエーション
　　４．３．１　出力結合ミラー１５とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　図８は、波面調節器の第１のバリエーションを含むレーザシステム１ｄを示す。図８は、図７と同じ方向からレーザシステム１ｄを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　図８においては、出力結合ミラー１５とレーザチャンバ１０との間に波面調節器１５ｅが配置されている。波面調節器１５ｅは本開示における調整機構の一例である。波面調節器１５ｅは、シリンドリカル平凸レンズ１５ｂの代わりに、部分反射膜を含まないシリンドリカル平凸レンズ１５ｆを含む。シリンドリカル平凸レンズ１５ｆはレーザチャンバ１０から出射した光を高い透過率で透過させて出力結合ミラー１５に入射させる。出力結合ミラー１５と狭帯域化モジュール１４とでレーザ共振器が構成される。
　波面調節器１５ｅに含まれるシリンドリカル平凹レンズ１５ｃを移動させることにより、波面調節器１５ｅから狭帯域化モジュール１４へ向かう光の波面が変化する。よって、狭帯域化モジュール１４で選択される波長のスペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。
　　４．３．２　デフォーマブルミラーで構成される波面調節器１５ｈ
　図９は、波面調節器の第２のバリエーションを含むレーザシステム１ｅを示す。図９は、図７と同じ方向からレーザシステム１ｅを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　図９においては、波面調節器１５ｈが高反射率のデフォーマブルミラーで構成される。波面調節器１５ｈは本開示における調整機構の一例である。デフォーマブルミラーは、伸縮部１５ｉの伸縮によって反射面の曲率を変更可能なミラーである。デフォーマブルミラーの反射面はシリンドリカル面であり、反射面の焦点軸はＶ軸と平行である。波面調節器１５ｈと狭帯域化モジュール１４とでレーザ共振器が構成される。
　デフォーマブルミラーの反射面の曲率が変更されることにより、波面調節器１５ｈから狭帯域化モジュール１４へ向かう光の波面が変化する。よって、狭帯域化モジュール１４で選択される波長のスペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。
　波面調節器１５ｈとレーザチャンバ１０との間の光路に、出力結合ミラーとしてのビームスプリッタ１５ｇが配置されている。ビームスプリッタ１５ｇは、ウインドウ１０ｂから出射した光の一部を透過させることにより、波面調節器１５ｈと狭帯域化モジュール１４との間で光が往復することを許容する。ビームスプリッタ１５ｇは、ウインドウ１０ｂから出射した光の他の一部を反射し、パルスレーザ光として露光装置４に向けて出力する。
　　４．３．３　狭帯域化モジュール１４とレーザチャンバ１０との間に配置された波面調節器１５ｅ
　図１０は、波面調節器の第３のバリエーションを含むレーザシステム１ｆを示す。図１０は、図７と同じ方向からレーザシステム１ｆを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　図１０においては、狭帯域化モジュール１４とレーザチャンバ１０との間に波面調節器１５ｅが配置されている。波面調節器１５ｅの構成は図８を参照しながら説明したものと同様である。出力結合ミラー１５と狭帯域化モジュール１４とでレーザ共振器が構成される。
　　４．３．４　形状を変更可能なグレーティング１４１
　図１１は、波面調節器の第４のバリエーションを含むレーザシステム１ｇを示す。図１１は、図７と同じ方向からレーザシステム１ｇを見たものに相当するが、一部の構成要素の図示が簡略化又は省略されている。
　レーザシステム１ｇは狭帯域化モジュール１４ｇを含み、狭帯域化モジュール１４ｇはグレーティング１４１を含む。グレーティング１４１は本開示における調整機構の一例である。グレーティング１４１の溝の包絡面１４１ａの曲率が、伸縮部１４２の伸縮によって変更可能に構成されている。包絡面１４１ａはシリンドリカル面であり、包絡面１４１ａの焦点軸はＶ軸と平行である。出力結合ミラー１５と狭帯域化モジュール１４ｇとでレーザ共振器が構成される。
　包絡面１４１ａの曲率を変更することにより、包絡面１４１ａとパルスレーザ光の波面との相対的な関係が変化する。これにより、狭帯域化モジュール１４ｇで選択される波長のスペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。
　４．４　作用
　第３の実施形態によれば、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、露光装置４からレーザ制御プロセッサ３０を介して畳み込みスペクトル線幅の目標値を受信する。
　これによれば、露光装置４からの要求に応じて的確なレーザ制御を行うことができる。
　第３の実施形態によれば、レーザシステム１ｃ～１ｇは調整機構を備え、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅に基づいて調整機構を制御する。
　これによれば、畳み込みスペクトル波形Ｃ１（λ）から得られる有効な指標を用いてレーザ制御を行うことができる。
　第３の実施形態によれば、レーザシステム１ｃ～１ｇはレーザ共振器を備え、調整機構は、レーザ共振器の光路に配置された波面調節器１５ａ、１５ｅ、１５ｈ、又はグレーティング１４１を含む。
　これによれば、レーザ共振器における光の波面を調節することで、畳み込みスペクトル線幅を制御することができる。
５．ビーム幅調節によるスペクトル線幅の調整機構を含むレーザシステム１ｈ
　５．１　構成
　図１２は、第４の実施形態に係るレーザシステム１ｈの構成を概略的に示す。レーザシステム１ｈは、狭帯域化モジュール１４の代わりに、グレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅を調節可能な狭帯域化モジュール１４ｈを含む。レーザシステム１ｈは、波長計測制御部５０及びスペクトル計測プロセッサ６０ａの代わりに、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈを含む。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、狭帯域化モジュール１４ｈを駆動するドライバ６５に接続されている。
　狭帯域化モジュール１４ｈにおいて、プリズム１４ｂが回転ステージ１４ｅに支持されているだけでなく、プリズム１４ａも回転ステージ１４ｄに支持されている。回転ステージ１４ｄ及び１４ｅは本開示における調整機構の一例である。回転ステージ１４ｄ及び１４ｅは、ドライバ６５から出力される駆動信号に従ってプリズム１４ａ及び１４ｂをそれぞれＶ軸に平行な軸周りに回転させるように構成されている。
　５．２　動作
　回転ステージ１４ｄ及び１４ｅによりプリズム１４ａ及び１４ｂを互いに逆回りに回転させると、グレーティング１４ｃへの光の入射角度は大幅に変化しないが、グレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅が変化する。従って、パルスレーザ光の中心波長は大幅に変化しないが、スペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。
　プリズム１４ａ及び１４ｂの回転角度をそれぞれ調節することにより、グレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅だけでなく、グレーティング１４ｃへの光の入射角度も変化させることができる。これにより、パルスレーザ光のスペクトル線幅と畳み込みスペクトル線幅を変化させるだけでなく、中心波長も変化させることができる。
　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、目標波長の設定データを露光装置制御部４０からレーザ制御プロセッサ３０を介して受信する。また、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、波長検出器１８から出力される干渉縞の波形データを用いてパルスレーザ光の中心波長を算出する。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、目標波長と算出された中心波長とに基づいてドライバ６５に制御信号を出力することにより、パルスレーザ光の中心波長をフィードバック制御する。
　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、畳み込みスペクトル線幅の目標値を、露光装置制御部４０からレーザ制御プロセッサ３０を介して受信する。また、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、計測波形Ｏ（λ）を用いて畳み込みスペクトル線幅を算出する。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｈは、畳み込みスペクトル線幅の目標値と算出された畳み込みスペクトル線幅とに基づいてドライバ６５に制御信号を出力することにより、畳み込みスペクトル線幅をフィードバック制御する。
　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３の実施形態と同様のスペクトル線幅の調整機構が追加されて、波面調節とビーム幅調節との両方により畳み込みスペクトル線幅が制御されてもよい。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逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出してもよい。また、第４の実施形態において、以下のバリエーションが採用されてもよい。
　５．３　プリズム１４４及び１４７の差し換えによりビーム幅を変更するスペクトル線幅の調整機構
　図１３及び図１４は、ビーム幅を調節する機構のバリエーションを含む狭帯域化モジュール１４ｉを示す。狭帯域化モジュール１４ｉはプリズム１４３～１４７を含む。
　図１３に示されるように、プリズム１４３、１４４、１４５、及び１４６はレーザチャンバ１０側からグレーティング１４ｃに向かってこの順で配置されている。プリズム１４４は、プリズム１４３から入射した光のビーム幅と進行方向との両方を変えてプリズム１４５に入射させる。
　プリズム１４４及びプリズム１４７は、一軸ステージ１４８に配置され、一軸ステージ１４８によって移動可能となっている。一軸ステージ１４８は本開示における調整機構の一例である。図１４に示されるように、プリズム１４７はプリズム１４４の代わりにレーザ共振器の光路に配置可能となっている。プリズム１４７は、プリズム１４４と同じように、プリズム１４３から入射した光の進行方向を変えてプリズム１４５に入射させる。但し、プリズム１４７は、ビーム幅の拡大率がプリズム１４４と異なる。例えば、プリズム１４７はプリズム１４３から入射した光のビーム幅を拡大せずにプリズム１４５に入射させてもよい。
　プリズム１４７とプリズム１４４とを差し換えることにより、プリズム１４６からグレーティング１４ｃに入射する光の入射角度が大幅に変化することはないが、プリズム１４６からグレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅が変化する。従って、プリズム１４７とプリズム１４４との差し換えの前後で、パルスレーザ光の中心波長は大幅に変化しないが、スペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。
　図１３及び図１４の構成において、さらに、プリズム１４５又は１４６をＶ軸に平行な軸周りに回転させる図示しない回転ステージを設けて、パルスレーザ光の中心波長を調整できるようにしてもよい。
　５．４　作用
　第４の実施形態によれば、レーザシステム１ｈは、グレーティング１４ｃ及び複数のプリズム１４ａ及び１４ｂを含む狭帯域化モジュール１４ｈを備える。調整機構としての回転ステージ１４ｄ及び１４ｅは、複数のプリズム１４ａ及び１４ｂの姿勢を変更することによりグレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅を変更する。
　あるいは、レーザシステム１ｈは、グレーティング１４ｃ及び複数のプリズム１４４及び１４７を含む狭帯域化モジュール１４ｉを備える。調整機構としての一軸ステージ１４８は、複数のプリズム１４４及び１４７の位置を変更することによりグレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅を変更する。
　これによれば、グレーティング１４ｃに入射する光のビーム幅を変更することで、畳み込みスペクトル線幅を制御することができる。
６．フッ素分圧によるスペクトル線幅の調整機構を含むレーザシステム１ｊ
　６．１　構成
　図１５は、第５の実施形態に係るレーザシステム１ｊの構成を概略的に示す。レーザシステム１ｊは、フッ素分圧調整装置６６を含む。フッ素分圧調整装置６６は本開示における調整機構の一例である。フッ素分圧調整装置６６は、図示しないフッ素含有ガス供給源と、バルブと、排気装置と、を含み、ガス配管６６ａを介してレーザチャンバ１０に接続されている。フッ素含有ガス供給源は、レーザチャンバ１０の内部のレーザガスよりもフッ素濃度の高いフッ素含有レーザガスを収容している。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、フッ素分圧調整装置６６に接続されている。
　６．２　動作
　フッ素分圧調整装置６６は、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃから出力される制御信号に従い、レーザチャンバ１０の内部のフッ素分圧を調整する。フッ素分圧に応じてスペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。例えば、フッ素含有レーザガスをレーザチャンバ１０の内部に供給すると、フッ素分圧が上昇し、畳み込みスペクトル線幅が大きくなる。レーザチャンバ１０の内部のガスを一部排気すると、フッ素分圧が低下し、畳み込みスペクトル線幅が小さくなる。
　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅の目標値を、露光装置制御部４０からレーザ制御プロセッサ３０を介して受信する。また、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、計測波形Ｏ（λ）を用いて畳み込みスペクトル線幅を算出する。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅の目標値と算出された畳み込みスペクトル線幅とに基づいてフッ素分圧調整装置６６に制御信号を送信することにより、畳み込みスペクトル線幅をフィードバック制御する。
　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３又は第４の実施形態と同様のスペクトル線幅の調整機構が追加されて、波面調節又はビーム幅調節と、フッ素分圧と、の両方により畳み込みスペクトル線幅が制御されてもよい。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逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出してもよい。
　６．３　作用
　第５の実施形態によれば、レーザシステム１ｊは、フッ素を含むレーザガスを収容したレーザチャンバ１０を備える。調整機構としてのフッ素分圧調整装置６６は、レーザチャンバ１０の内部のフッ素分圧を調整する。
　これによれば、レーザチャンバ１０の内部のフッ素分圧を調整することで、畳み込みスペクトル線幅を制御することができる。
７．マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯを含むレーザシステム１ｋ
　７．１　構成
　図１６は、第６の実施形態に係るレーザシステム１ｋの構成を概略的に示す。レーザシステム１ｋは、マスターオシレータＭＯと、パワーオシレータＰＯと、モニタモジュール１６と、レーザ制御プロセッサ３０と、高反射ミラー３１及び３２と、波長計測制御部５０と、ドライバ５１と、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃと、同期制御部６７と、を含む。同期制御部６７は本開示における調整機構の一例である。レーザ制御プロセッサ３０、波長計測制御部５０、ドライバ５１、及びスペクトル計測制御プロセッサ６０ｃの構成は第３の実施形態において対応する構成と同様である。
　マスターオシレータＭＯは、レーザチャンバ１０と、放電電極１１ａと、電源１２と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、を含む。これらの構成は第３の実施形態において対応する構成と同様である。
　高反射ミラー３１及び３２は、マスターオシレータＭＯ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。高反射ミラー３１及び３２は、それぞれ図示しないアクチュエータによって位置及び姿勢を変更できるように構成されている。高反射ミラー３１及び３２は、パルスレーザ光のパワーオシレータＰＯへの入射位置及び入射方向を調整するためのビームステアリングユニットを構成する。
　パワーオシレータＰＯは、ビームステアリングユニットを通過したパルスレーザ光の光路に配置されている。パワーオシレータＰＯは、レーザチャンバ２０と、放電電極２１ａと、電源２２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。リアミラー２４と出力結合ミラー２５とがレーザ共振器を構成する。レーザチャンバ２０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及びこれと対をなす図示しない放電電極が配置されている。電源２２は、スイッチ２３を含むとともに、放電電極２１ａと図示しない充電器とに接続されている。
　他の点については、パワーオシレータＰＯの上述の構成要素は、マスターオシレータＭＯの対応する構成要素と同様である。
　モニタモジュール１６は、出力結合ミラー２５と露光装置４との間のパルスレーザ光の光路に配置されている。モニタモジュール１６の構成は第３の実施形態において対応する構成と同様である。
　同期制御部６７は、スイッチ１３及び２３にそれぞれ接続されている。
　７．２　動作
　　７．２．１　レーザ制御プロセッサ３０
　レーザ制御プロセッサ３０は、マスターオシレータＭＯから出力されるパルスレーザ光の第１の目標パルスエネルギーを設定する。
　レーザ制御プロセッサ３０は、さらに、パワーオシレータＰＯから出力されるパルスレーザ光の第２の目標パルスエネルギーの設定データを露光装置制御部４０から受信する。
　レーザ制御プロセッサ３０は、第１及び第２の目標パルスエネルギーに基づいて、電源１２及び２２にそれぞれ印加電圧の設定データを送信する。
　レーザ制御プロセッサ３０は、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃに露光装置制御部４０から受信したトリガ信号を送信する。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、トリガ信号を同期制御部６７に送信し、同期制御部６７は、トリガ信号に基づく第１及び第２の発振トリガ信号をそれぞれスイッチ１３及び２３に送信する。
　　７．２．２　マスターオシレータＭＯ
　マスターオシレータＭＯの動作は、第３の実施形態におけるレーザシステム１ｃの動作と同様である。
　　７．２．３　パワーオシレータＰＯ
　電源２２に含まれるスイッチ２３は、同期制御部６７から第２の発振トリガ信号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２０の内部に放電が起こるタイミングと、マスターオシレータＭＯから出力されたパルスレーザ光がレーザチャンバ２０の内部に入射するタイミングとが同期するように、スイッチ１３への第１の発振トリガ信号に対するスイッチ２３への第２の発振トリガ信号の遅延時間が設定される。
　パルスレーザ光は、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が、出力結合ミラー２５から出力される。
　　７．２．４　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃ
　スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅の目標値を、露光装置制御部４０からレーザ制御プロセッサ３０を介して受信する。また、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、計測波形Ｏ（λ）を用いて畳み込みスペクトル線幅を算出する。スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃは、畳み込みスペクトル線幅の目標値と算出された畳み込みスペクトル線幅とに基づいて第１の発振トリガ信号に対する第２の発振トリガ信号の遅延時間を設定し、遅延時間の設定信号を同期制御部６７に送信する。同期制御部６７は、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃから受信した遅延時間の設定信号及びトリガ信号に基づいて、スイッチ１３及び２３にそれぞれ第１及び第２の発振トリガ信号を送信する。これにより、畳み込みスペクトル線幅がフィードバック制御される。
　図１７は、マスターオシレータＭＯへの第１の発振トリガ信号に対するパワーオシレータＰＯへの第２の発振トリガ信号の遅延時間と、パワーオシレータＰＯから出力されるパルスレーザ光の畳み込みスペクトル線幅との関係を示すグラフである。遅延時間に応じてスペクトル線幅が変化するとともに、畳み込みスペクトル線幅が変化する。遅延時間が短くなると、畳み込みスペクトル線幅が大きくなり、遅延時間が長くなると、畳み込みスペクトル線幅が小さくなる。そこで、スペクトル計測制御プロセッサ６０ｃが設定する遅延時間によって、畳み込みスペクトル線幅を制御することができる。
　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３、第４、又は第５の実施形態と同様のスペクトル線幅の調整機構がマスターオシレータＭＯに追加されて、波面調節、ビーム幅調節、又はフッ素分圧と、第１の発振トリガ信号に対する第２の発振トリガ信号の遅延時間と、の両方により畳み込みスペクトル線幅が制御されてもよい。あるいは、第６の実施形態において、マスターオシレータＭＯとしてガスレーザ装置ではなく固体レーザを用いたレーザ装置を採用し、第１の発振トリガ信号に対する第２の発振トリガ信号の遅延時間により畳み込みスペクトル線幅を制御してもよい。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逆畳み込み空間像関数Ｄ（λ）のフーリエ変換Ｆ（Ｄ（λ））を用いて畳み込みスペクトル波形Ｃ２（λ）を算出してもよい。
　７．３　作用
　第６の実施形態によれば、レーザシステム１ｋは、マスターオシレータＭＯ及びパワーオシレータＰＯを備える。調整機構としての同期制御部６７は、マスターオシレータＭＯに出力される第１の発振トリガ信号に対するパワーオシレータＰＯに出力される第２の発振トリガ信号の遅延時間を調節する。
　これによれば、第１の発振トリガ信号に対する第２の発振トリガ信号の遅延時間を調整することで、畳み込みスペクトル線幅を制御することができる。
８．その他
　図１８は、レーザシステム１ａに接続された露光装置４の構成を概略的に示す。レーザシステム１ａはパルスレーザ光を生成して露光装置４に出力する。
　図１８において、露光装置４は、照明光学系４１と投影光学系４２とを含む。照明光学系４１は、レーザシステム１ａ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４２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４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電子デバイスを製造することができる。
　レーザシステム１ａの代わりに、レーザシステム１ｂ～１ｈ、１ｊ、及び１ｋのいずれかが用いられてもよい。
　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 (20)

  1. 　露光装置に接続可能なレーザシステムであって、
    　前記レーザシステムから出力されるレーザ光の干渉パターンから計測波形を取得する分光器と、
    　前記露光装置の空間像関数を前記分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と、前記計測波形と、を用いて畳み込みスペクトル波形を算出するように構成されたプロセッサと、
    を備えるレーザシステム。
  2. 　請求項１記載のレーザシステムであって、
    　前記第１の中間関数を記憶した記憶媒体をさらに備え、
    　前記第１の中間関数は、前記空間像関数を前記装置関数により逆畳み込み積分した結果であり、
    　前記プロセッサは、
    　　前記記憶媒体から前記第１の中間関数を読み出し、
    　　前記第１の中間関数と前記計測波形とを畳み込み積分して前記畳み込みスペクトル波形を算出する、
    レーザシステム。
  3. 　請求項２記載のレーザシステムであって、
    　前記プロセッサは、
    　　前記結果を前記第１の中間関数として算出し、
    　　前記第１の中間関数を前記記憶媒体に記憶させる、
    レーザシステム。
  4. 　請求項１記載のレーザシステムであって、
    　前記第１の中間関数を記憶した記憶媒体をさらに備え、
    　前記第１の中間関数は、前記空間像関数を前記装置関数により逆畳み込み積分した結果をフーリエ変換して得られる関数であり、
    　前記プロセッサは、
    　　前記記憶媒体から前記第１の中間関数を読み出し、
    　　前記計測波形をフーリエ変換して得られる第２の中間関数を算出し、
    　　前記第１の中間関数と前記第２の中間関数との積を算出し、
    　　前記積をフーリエ逆変換して前記畳み込みスペクトル波形を算出する、
    レーザシステム。
  5. 　請求項４記載のレーザシステムであって、
    　前記プロセッサは、
    　　前記結果を算出し、
    　　前記結果をフーリエ変換して前記第１の中間関数を算出し、
    　　前記第１の中間関数を前記記憶媒体に記憶させる、
    レーザシステム。
  6. 　請求項４記載のレーザシステムであって、
    　前記プロセッサは、
    　　高速フーリエ変換を用いて前記計測波形をフーリエ変換し、
    　　高速フーリエ逆変換を用いて前記積をフーリエ逆変換する、
    レーザシステム。
  7. 　請求項１記載のレーザシステムであって、
    　前記プロセッサは、前記露光装置から前記空間像関数を受信する、
    レーザシステム。
  8. 　請求項１記載のレーザシステムであって、
    　前記プロセッサは、さらに前記畳み込みスペクトル波形の線幅を算出する、
    レーザシステム。
  9. 　請求項８記載のレーザシステムであって、
    　前記プロセッサは、前記露光装置から前記線幅の目標値を受信する、
    レーザシステム。
  10. 　請求項８記載のレーザシステムであって、
    　調整機構をさらに備え、
    　前記プロセッサは、前記線幅に基づいて前記調整機構を制御する、
    レーザシステム。
  11. 　請求項１０記載のレーザシステムであって、
    　レーザ共振器をさらに備え、
    　前記調整機構は、前記レーザ共振器の光路に配置された波面調節器を含む、
    レーザシステム。
  12. 　請求項１０記載のレーザシステムであって、
    　グレーティング及び複数のプリズムを含む狭帯域化モジュールをさらに備え、
    　前記調整機構は、前記複数のプリズムの姿勢又は位置を変更することにより前記グレーティングに入射する光のビーム幅を変更する、
    レーザシステム。
  13. 　請求項１０記載のレーザシステムであって、
    　フッ素を含むレーザガスを収容したレーザチャンバをさらに備え、
    　前記調整機構は、前記レーザチャンバの内部のフッ素分圧を調整するフッ素分圧調整装置を含む、
    レーザシステム。
  14. 　請求項１０記載のレーザシステムであって、
    　マスターオシレータ及びパワーオシレータをさらに備え、
    　前記調整機構は、前記マスターオシレータに出力される第１の発振トリガ信号に対する前記パワーオシレータに出力される第２の発振トリガ信号の遅延時間を調節する、
    レーザシステム。
  15. 　露光装置に接続可能なレーザシステムから出力されるレーザ光を分光器に入射させ、
    　前記レーザ光の前記分光器による干渉パターンから計測波形を取得し、
    　前記露光装置の空間像関数を前記分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と、前記計測波形と、を用いて畳み込みスペクトル波形を算出する、
    スペクトル波形算出方法。
  16. 　請求項１５記載のスペクトル波形算出方法であって、
    　　前記空間像関数を前記装置関数により逆畳み込み積分した結果である前記第１の中間関数を記憶した記憶媒体から前記第１の中間関数を読み出し、
    　　前記第１の中間関数と前記計測波形とを畳み込み積分して前記畳み込みスペクトル波形を算出する、
    スペクトル波形算出方法。
  17. 　請求項１５記載のスペクトル波形算出方法であって、
    　　前記空間像関数を前記装置関数により逆畳み込み積分した結果をフーリエ変換して得られる前記第１の中間関数を記憶した記憶媒体から前記第１の中間関数を読み出し、
    　　前記計測波形をフーリエ変換して得られる第２の中間関数を算出し、
    　　前記第１の中間関数と前記第２の中間関数との積を算出し、
    　　前記積をフーリエ逆変換して前記畳み込みスペクトル波形を算出する、
    スペクトル波形算出方法。
  18. 　電子デバイスの製造方法であって、
    　露光装置に接続可能なレーザシステムから出力されるレーザ光の干渉パターンから計測波形を取得する分光器と、
    　前記露光装置の空間像関数を前記分光器の装置関数により逆畳み込み積分する処理を経て得られる第１の中間関数と、前記計測波形と、を用いて畳み込みスペクトル波形を算出するように構成されたプロセッサと、
    を備える前記レーザシステムによって前記レーザ光を生成し、
    　前記レーザ光を前記露光装置に出力し、
    　前記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。
  19. 　請求項１８記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記プロセッサは、
    　　前記空間像関数を前記装置関数により逆畳み込み積分した結果である前記第１の中間関数を記憶した記憶媒体から前記第１の中間関数を読み出し、
    　　前記第１の中間関数と前記計測波形とを畳み込み積分して前記畳み込みスペクトル波形を算出する、
    電子デバイスの製造方法。
  20. 　請求項１８記載の電子デバイスの製造方法であって、
    　前記プロセッサは、
    　　前記空間像関数を前記装置関数により逆畳み込み積分した結果をフーリエ変換して得られる前記第１の中間関数を記憶した記憶媒体から前記第１の中間関数を読み出し、
    　　前記計測波形をフーリエ変換して得られる第２の中間関数を算出し、
    　　前記第１の中間関数と前記第２の中間関数との積を算出し、
    　　前記積をフーリエ逆変換して前記畳み込みスペクトル波形を算出する、
    電子デバイスの製造方法。
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