JP2000331915A

JP2000331915A - 露光量制御方法および露光装置ならびにレーザビーム出力装置

Info

Publication number: JP2000331915A
Application number: JP11140799A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Tsuji; 寿彦辻
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】露光装置本体とレーザビーム出力装置との間
でのエネルギーデータ等の転送を高速で行い、露光ビー
ムの短波長化に追随することのできる露光量制御方法お
よび露光装置ならびにレーザビーム出力装置に関するも
のである。【解決手段】露光装置本体２に備えた露光量センサ２
９で検出した露光ビームＬのエネルギーデータを、高速
パラレルインターフェイスからなる目標エネルギー設定
用インターフェース３１、インターフェース３２を介し
てエキシマレーザ光源１に送信し、それに基づいてこの
後の露光ビームＬのパルス発光を制御する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）又は薄膜磁気
ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中で、マス
クパターンを基板上に転写する際にその基板に対する露
光量を制御するための露光量制御方法、さらにその制御
方法を用いた露光装置ならびにレーザビーム出力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子等のデバイス
の製造工程において重要な位置を占めるフォトリソグラ
フィ工程では、フォトマスクまたはレチクル（以降、単
に「レチクル」と称する）の回路パターンを、投影光学
系を介し、感光剤を塗布したウエハまたはガラスプレー
ト等の基板上に投影露光し転写する露光装置が用いられ
ている。

【０００３】近年では、半導体集積回路の集積度が高ま
るにつれ、このような露光装置としては、基板をステッ
プ・アンド・リピート方式で順次移動させつつ、基板上
の複数の露光領域にパターンを順次投影転写していく、
いわゆるステッパーが主流となっている。また、さらな
るパターンの微細化に対応するため、ＫｒＦエキシマレ
ーザ光源からの波長２４８ｎｍの紫外パルスレーザ光、
或いはＡｒＦエキシマレーザ光源からの波長１９３ｎｍ
の紫外パルスレーザ光を照明光とし、回路パターンが描
画されたレチクルとウエハとを縮小投影光学系の投影視
野に対して相対的に１次元走査することで、ウエハ上の
１つのショット領域内にレチクルの回路パターン全体を
転写する走査露光動作とショット間ステッピング動作と
を繰り返す、ステップアンドスキャン方式の走査型露光
装置の開発も行われている。

【０００４】このような露光装置では、基板に対する露
光量の制御を行うため、感光材料が塗布されたウエハ
（又はガラスプレート等）への露光中に露光ビームから
分岐された光束を受光するための光電変換素子よりなる
露光量センサーが配置されており、この露光量センサー
を介して間接的にウエハ上での露光量が検出されてい
た。そして、この露光量センサーで検出した露光量のデ
ータから計算された次露光での目標パルスエネルギをレ
ーザビーム出力装置に転送し、レーザビーム出力装置で
はこれに基づいてこの後に発光させるビームの出力を制
御するようになっている。また、この他、露光装置の制
御部からはレーザビームの発光トリガーをレーザビーム
出力装置に転送し、これによりレーザビーム出力装置で
の発光タイミングを制御するようになっている。

【０００５】従来、このようなエネルギーデータや発光
トリガー等を露光装置からレーザビーム出力装置へと転
送する場合には、高速シリアルインターフェイスを介し
てデータ転送を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、近年、パターンの微細化に伴い光源となるレ
ーザの周波数が短波長化し、レーザの繰返し発光周波数
が向上している。このため、露光装置の制御系において
もデータ転送の高速化が要求されており、従来用いてい
た高速シリアルインターフェースでは、その要求に十分
に対応できない場合も生じる。本発明は以上のような点
を考慮してなされたもので、露光装置本体とレーザビー
ム出力装置との間でのエネルギーデータ等の転送を高速
で行い、露光ビームの短波長化に追随することのできる
露光量制御方法および露光装置ならびにレーザビーム出
力装置に関するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
パルスエネルギー源（１）からパルス発光される露光ビ
ーム（Ｌ）でマスク（Ｒ）を照明し、前記マスク（Ｒ）
のパターンを基板（Ｗ）上に露光する際に、前記基板
（Ｗ）に対する露光量を制御するための露光量制御方法
であって、前記基板（Ｗ）の露光中に、前記露光ビーム
（Ｌ）のエネルギーを検出し、検出したエネルギーデー
タをパラレルインターフェース（３２，３３）を介して
前記パルスエネルギー源（１）に送信することを特徴と
している。

【０００８】露光ビーム（Ｌ）のエネルギーデータを、
パラレルインターフェース（３２，３３）を介してパル
スエネルギー源（１）に送信することにより、エネルギ
ーデータ転送の高速化を図ることができる。

【０００９】請求項８に係る発明は、露光ビーム（Ｌ）
でマスク（Ｒ）を照明し、前記マスク（Ｒ）のパターン
を基板（Ｗ）上に露光する露光装置であって、前記露光
ビーム（Ｌ）をパルス発光するパルスエネルギー源
（１）と、該パルスエネルギー源（１）を制御する制御
手段（１２）と、前記露光ビーム（Ｌ）のエネルギーデ
ータを検出するエネルギーセンサ（２９）と、前記エネ
ルギーセンサ（２９）と前記制御手段（１２）の間に備
えられて前記エネルギーデータの伝達を行うパラレルイ
ンターフェース（３２，３３）とを備えていることを特
徴としている。

【００１０】このような露光装置では、露光ビーム
（Ｌ）のエネルギーデータを、パラレルインターフェイ
スを介してパルスエネルギー源（１）の制御手段（１
２）へと高速で転送することができる。

【００１１】請求項１０に係る発明は、レーザビーム
（Ｌ）をパルス発光するレーザビーム出力装置（１）で
あって、該装置（１）には、前記レーザビーム（Ｌ）の
出力を制御する出力制御手段（１２）が備えられるとと
もに、前記レーザビーム（Ｌ）が出力される外部機器
（２）がパラレルインターフェース（３２，３３）を介
して接続され、前記装置（１）から出力されたレーザビ
ーム（Ｌ）のパルスエネルギーを検出するため前記外部
機器（２）に備えられたセンサ（２９）からのエネルギ
ーデータが、前記パラレルインターフェース（３２，３
３）を介して前記出力制御手段（１２）に送信されるこ
とを特徴としている。

【００１２】このようなレーザビーム出力装置（１）で
は、例えば露光装置等の外部機器（２）側で検出したレ
ーザビーム（Ｌ）のエネルギーデータが、パラレルイン
ターフェイスを介して出力制御手段（１２）に高速で送
信される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る露光量制御方
法および露光装置ならびにレーザビーム出力装置の実施
の形態の一例を、図１ないし図８を参照して説明する。
ここでは、露光ビームとしてエキシマレーザ光源を使用
するステップアンドスキャン方式の露光装置において本
発明を適用する場合を例に挙げる。

【００１４】図１は本実施の形態における露光装置のシ
ステム構成を示すものであり、この図において、符号１
はエキシマレーザ光源（パルスエネルギー源，レーザビ
ーム出力装置）、２は露光装置本体（外部機器）、３は
エキシマレーザ光源１から出力される露光ビーム（レー
ザビーム）Ｌの断面形状を成形するビーム整形光学系で
ある。

【００１５】エキシマレーザ光源１では、ＫｒＦ（波長
２４８ｎｍ）、又はＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）等のエキ
シマレーザ光源が使用できる。また、パルスエネルギー
源として、ｆ₂（波長１５７ｎｍ）等のレーザ光源、金
属蒸気レーザ光源やＹＡＧレーザの高調波発生装置等の
パルス光源、更には軟Ｘ線のような極端紫外光（ＥＵＶ
光）のビーム発生装置を使用する場合にも本発明が適用
できる。

【００１６】このエキシマレーザ光源１は、レーザチュ
ーブ１０から露光ビームＬをパルス発光するようになっ
ており、このレーザチューブ１０の作動は、主制御系１
１とエネルギ・タイミング制御系（制御手段、出力制御
手段）１２とによって制御されるようになっている。

【００１７】また、ビーム整形光学系３を介して露光装
置本体２に入射した露光ビームＬは、その出力エネルギ
ーがエネルギー粗調器２１により変化させられる。図２
に示すように、このエネルギー粗調器２１は、回転自在
なレボルバ２２上に透過率η（＝１−減光率）の異なる
複数個のＮＤフィルタ２３を配置したものであり、その
レボルバ２２を回転させることにより、入射する露光ビ
ームＬに対する透過率ηを１００％から複数段階で切り
換えることができるように構成されている。ここでは、
例えばレボルバ２２を直列に２段階に配置し、２段のＮ
Ｄフィルタ２３，２３の組み合わせによってより細かく
透過率を調整できるようになっている。その結果、露光
ビームＬの出力エネルギーは図３中点線で示したような
ステップ状に変化させられる。この出力エネルギーを、
図３中実線で示したような連続可変とするために、エキ
シマレーザ光源１側に目標パルスエネルギを送信し、各
ステップの範囲内で露光ビームＬの出力が最適になるよ
うに制御するのである。

【００１８】図１および図４に示すように、エネルギー
粗調器２１から射出された露光ビームＬは、固定スリッ
ト２４，ミラー２５等を介してレチクルステージＲＳ上
のレチクル（マスク）Ｒに照射される。図４に示したよ
うに、露光ビームＬは、固定スリット２４に形成された
矩形の開口部２４ａを通過することにより、レチクルＲ
上では矩形の照明領域ＩＡを均一な照度分布で照明す
る。そして、レチクルＲの照明領域ＩＡ内のパターン
が、図１に示した投影光学系２６を介して所定の縮小倍
率で縮小され、ウエハステージＷＳ上に保持されたウエ
ハ（基板）Ｗに露光されて、レチクルＲのパターンが転
写される。

【００１９】このとき、レチクルステージＲＳは図示し
ないレチクルステージ駆動部により図中Ｙ方向に所定の
速度で駆動される。一方、ウエハＷは、図示しないウエ
ハステージ駆動部により、図中マイナスＹ方向に駆動さ
れる。このようにしてレチクルＲ上のパターンがウエハ
Ｗに走査露光されるようになっている。なお、ウエハス
テージＷＳはステージコントローラ２７によってその作
動が制御されており、このステージコントローラ２７
は、露光装置全体を統括制御する露光装置主制御系２８
によって制御されるようになっている。

【００２０】ところで、前記固定スリット２４を通過し
た露光ビームＬは、その一部がビームスプリッタ２９ａ
を介して露光量センサ（エネルギーセンサ、センサ）２
９で受光される。露光量センサ２９では、露光ビームＬ
のエネルギーデータを検出し、これを露光量コントロー
ラ（制御手段）３０に出力する。

【００２１】露光量コントローラ３０では、前記検出し
たエネルギーデータをエキシマレーザ光源１のエネルギ
・タイミング制御系１２に転送するようになっている。
ここで、露光量コントローラ３０とエネルギ・タイミン
グ制御系１２との間は、目標エネルギー設定用インター
フェース（パラレルインターフェース）３１と、トリガ
ー、チャージ、バースト、ステータス用のインターフェ
ース（パラレルインターフェース）３２とを介して接続
されている。

【００２２】また、図中符号は、エキシマレーザ光源１
の内部に備えられたレーザ内出力センサ（パラレルイン
ターフェース）３３であり、これはレーザチューブ１０
から射出された露光ビームＬの出力をエキシマレーザ光
源１内で検出し、エネルギ・タイミング制御系１２にそ
の検出データを転送するものである。

【００２３】露光量コントローラ３０では、露光量セン
サ２９から出力された露光ビームＬのエネルギーデータ
に基づき、これをエキシマレーザ光源１から出力された
直後の露光ビームＬのエネルギーに換算し、換算して得
られた目標エネルギーデータを、前記目標エネルギー設
定用インターフェース３１を介してエネルギ・タイミン
グ制御系１２に転送するようになっている。

【００２４】次に上記構成からなる露光装置における露
光量制御の具体例を挙げる。ここではまず、チップ毎に
露光量制御を行う場合について、図５および図６に示す
フローチャートを参照しながら説明を行う。

【００２５】まず、図示しないブラインドを閉じた状態
でレーザの定格出力Ｅto mJ（例えば１０mJ、１KHz、Ｎ
Ｄフィルタ１００％）で発光し、予めウエハ上照度と相
関が取られた露光量センサ２９を用いて、複数パルスの
平均エネルギーでウエハＷ上に換算された値Ｅwoを計測
する。このとき、ＮＤフィルタ２３が透過率１００％の
ときのエキシマレーザ光源１からウエハＷ上までの照明
光学系および投影光学系２６を合わせた効率をαとする
と、Ｅwo＝Ｅto×α の関係がある。

【００２６】次に、Step１０２でオペレータの設定露光
量ＤtをＥwoで除算して整数化し、ウエハＷやレチクル
Ｒがスキャンするときスリット内から発光するパルス数
を計算する。このとき、エキシマレーザではパルスエネ
ルギーのバラツキがあるので、そのバラツキを平均化し
充分小さくするために、最小露光パルス数Ｎmin（例え
ば５０）が必要であり、Step１０３で、Step１０２で求
めた露光パルス数Ｎが、予め設定された最小露光パルス
数Ｎmin以上かどうかの判断をする。そして、もし、Ｎ
がＮminより小さければStep１０４でＮＤフィルタ２３
を駆動させる。

【００２７】Step１０１〜Step１０４の一連のループの
中でＮがＮmin以上で最小の値になるように透過率ηを
決定する。但し、図２からわかるようにＮＤフィルタの
透過率ηもディスクリートな値なので、最終的に求まっ
たパルス数ＮがＮ＝Ｎmin＋１になるとは限らない。

【００２８】スリット内のパルス数とＮＤフィルタ２３
の透過率ηが求まったので、次に、Step１０５で示され
るようにパルスエネルギーを微調して設定露光量Ｄtに
対して最適化を行う。一パルスあたりの目標エネルギー
データＥtはＥt＝Ｄt／Ｎ／α／η で求まる。このＥtは前述のＥtoに近い値にはなるが、（Ｄt−Int（Ｄt／Ｅw））／Ｎだけ異なる値になる。

【００２９】こうして求まった目標エネルギーデータＥ
tをStep１０６で目標エネルギー設定用インターフェー
ス３１を用いてエキシマレーザ光源１へ送信する。この
とき、目標エネルギー設定用インターフェース３１とし
て高速パラレルインターフェースを用いるのである。

【００３０】その後、Step１０７に示されるように、チ
ップ毎の露光（レーザの発光）を行う。チップ露光内の
シーケンスが、図６のフローチャートに示される。

【００３１】先ず、Step１２１で、トリガ、チャージ、
バースト、ステータス用のインターフェース３２として
やはり高速パラレルインターフェースを用い、これでバ
ースト信号をＯｎして、露光準備をエキシマレーザ光源
１に通知する。

【００３２】次に、Step１２２でウエハＷ及びレチクル
Ｒが露光開始位置に到達したかどうかを確認する。具体
的には、露光開始位置でのレチクルステージＲＳの干渉
計座標を予め設定しておくことにより、干渉計座標をチ
ェックしてレチクルＲが露光開始位置に達したか否かを
検知するのである。そして、ウエハＷおよびレチクルＲ
が露光開始位置に達すると、Step１２３でエキシマレー
ザ光源１にチャージ開始を高速パラレルインターフェー
スであるインターフェース３２を介して通知する（通
常、１kHzレーザでは発光トリガの何百μsec前）。

【００３３】その後、エキシマレーザ光源１によって決
められたチャージ時間後に、Step１２４で、発光トリガ
を高速パラレルインターフェースであるインターフェー
ス３２を介してエキシマレーザ光源１へ送信する。

【００３４】エキシマレーザ光源１では、発光トリガを
受け取ると数十μsec後にStep１２５のレーザ発光を行
う。

【００３５】レーザ発光後、露光装置本体２側ではStep
１２６で露光量センサ２９の値を読んでウエハＷ上の１
パルスのエネルギーＥwiを記憶し、Ｎパルス以降、Step
１２７でパルス数Ｎでの平均値Ｅwm（フローチャート中
の式参照）を求める。その後、Step１２８で露光終了位
置をチェックする。

【００３６】このStep１２１〜１２８のシーケンスは、
Step１２８で露光終了位置を検出するまで順次繰り返さ
れる。

【００３７】露光位置を検出すると、Step１２９でイン
ターフェース３２を用いてバースト信号をＯｆｆし、チ
ップ露光の終了をエキシマレーザ光源１に通知する。チ
ップ露光が終了すると、図５に示したフローチャート中
のStep１０８でチップ内の平均露光量Ｅav（フローチャ
ート中の式参照）を求める。

【００３８】Step１０９でウエハＷ内最終チップかどう
かをチェックし、最終チップでなければStep１１０で次
チップのための補正量△Ｅt（フローチャート中の式参
照）を計算し、さらにStep１１１で次チップのレーザの
目標エネルギーＥtを求める。 Step１０６〜１１１はS
tep１０９で最終チップになるまで繰り返されることに
なる。

【００３９】このように、上記露光量制御方法では、目
標エネルギーＥtを転送するための目標エネルギー設定
用インターフェース３１と、トリガ、チャージ、バース
ト、ステータス用のインターフェース３２とに、それぞ
れ高速パラレルインターフェースが用いられており、こ
れにより露光装置本体２の露光量コントローラ３０から
エキシマレーザ光源１のエネルギ・タイミング制御系１
２へのデータ転送が高速で行われるのである。

【００４０】次に上記露光装置においてパルス発光毎に
露光量制御を行う場合の例を、図７および図８のフロー
チャートを参照しながら説明する。上記の例では、１チ
ップ毎に露光量センサ２９の値をエキシマレーザ光源１
にフィードバックしてその出力を制御していたが、以下
に示すものはパルス発光毎にフィードバックがなされる
ため、上記よりも遙かに高速で制御が行われる必要があ
る。

【００４１】図７に示すフローチャートにおいて、Step
２０１〜２０６までは前記図５に示したStep１０１〜１
０６までと同様のシーケンスであるので、その説明を省
略する。

【００４２】そして、Step２０７では、Step２０６で設
定された目標エネルギーデータＥtに基づきチップ露光
を行う。その具体的な内容は、図８に示すように、Step
２２１で、高速パラレルインターフェースを用いたイン
ターフェース３２でバースト信号をＯｎし、露光準備を
エキシマレーザ光源１に通知する。

【００４３】次に、Step２２２で、前記図６に示したSt
ep１２２と同様、ウエハＷ及びレチクルＲが露光開始位
置であるかどうかを確認する。露光開始位置に達する
と、Step２２３でエキシマレーザ光源１にチャージ開始
をインターフェース３２で通知する（通常、１kHzレー
ザでは発光トリガの数百μsec前）。

【００４４】その後、エキシマレーザ光源１によって決
められたチャージ時間後に、Step２２４で、発光トリガ
をインターフェース３２でエキシマレーザ光源１へ送信
する。エキシマレーザ光源１は発光トリガを受け取ると
数十μsec後にStep２２５のレーザ発光を行う。

【００４５】レーザ発光後、露光装置本体２では、Step
２２６で、発光された露光ビームＬのエネルギーデータ
を検出した露光量センサ２９の検出値（ウエハ上エネル
ギー）Ｅwを読み、１パルスのエネルギーＥwを記憶す
る。そしてStep２２７で、このエネルギーＥwをエキシ
マレーザ光源１から出力された直後の露光ビームＬのパ
ルスエネルギーに換算して得られた値Ｅa（フローチャ
ート中の式参照）を、エキシマレーザ光源１へ高速パラ
レルインターフェースからなるインターフェース３２を
介して送信する。

【００４６】そしてエキシマレーザ光源１側ではＮパル
スの移動平均Ｅav’が最小となるように、１パルスずつ
の電極間の高電圧ＨＶi+1を決定し、露光ビームＬの出
力制御を行う。

【００４７】

【数１】

【数２】

【００４８】なお、上記の「数２」において、ＨＶi：
１番目のパルスの高電圧、Ｋｐ：比例定数、ＫＩ：積分
定数、である。

【００４９】このようにして、特にパルス発光毎に制御
を行う場合は、インターフェース３２に高速パラレルイ
ンターフェースを用いることにより、露光量コントロー
ラ３０からエキシマレーザ光源１のエネルギ・タイミン
グ制御系１２へのデータ転送が高速で行われ、制御の遅
れを招くことなく制御を行うことができる。

【００５０】上述したようにして、露光ビームＬのエネ
ルギーデータを、高速パラレルインターフェイスからな
る目標エネルギー設定用インターフェース３１、インタ
ーフェース３２を介してエキシマレーザ光源１に送信す
ることにより、エネルギーデータの転送の高速化を図る
ことができる。したがって、エキシマレーザビーム等、
非常に短波長な露光ビームＬを用い、しかもパルス発光
毎に露光ビームの出力を制御する場合であっても、露光
中にもレーザエネルギーの設定を行うことができるた
め、露光量制御精度の向上が期待できる。したがって、
線幅均一性等が向上し、パターンのさらなる微細化に対
応することができ、しかも高いスループットを得ること
のできる露光装置を実現することが可能となるのであ
る。

【００５１】なお、上記の制御を行うに当たり、上記目
標エネルギーデータＥtの転送（Step２０６）等を行う
目標エネルギー設定用インターフェース３１について
は、例えばウエハステージＷＳがチップからチップにス
テッピングするタイミング等により時間的に余裕がある
場合に、高速パラレルインターフェースではなく高速シ
リアルインターフェースを用いるようにしてもよい。

【００５２】なお、上記実施の形態において、露光装置
における露光ビームを対象として本発明に係る技術を適
用する構成を例に挙げたが、露光装置の各部のアライメ
ントを計測するための計測用ビームについても、上記と
同様の技術を適用することが可能である。

【００５３】また、上記の実施の形態において、露光量
の制御をチップ毎およびパルス発光毎に行う場合につい
て言及したが、そのいずれを採用するようにしても良
い。さらには、特にパルス発光毎に制御を行う場合等に
おいて、検出したエネルギーデータに基づいて制御する
のは、必ずしも「次の」パルスに限るものではなく、そ
れ以後のパルスであっても良い。加えて、露光ビームの
パルス発光を制御するのであれば、エネルギーデータの
制御だけではなく、露光ビームの発信周波数、発信タイ
ミングを制御するようにしても良い。

【００５４】この他、例えば、露光装置としては、上記
したような走査型のものでなくても、ステップアンドリ
ピート型のものであっても良い。また、露光装置の種類
としては半導体製造用のものに限定されることなく、例
えば、角形のガラスプレートに液晶表示素子、又はプラ
ズマディスプレイ等のデバイスパターンを転写する液晶
用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドや撮像素子（ＣＣ
Ｄ）、さらにはレチクル又はマスク等を製造するための
露光装置等にも本発明の技術を広く適用することが可能
である。

【００５５】この他、上記実施の形態ではレーザビーム
出力装置に接続される外部機器の一例として露光装置を
例に挙げたが、もちろんこれに限るものではなく、レー
ザビームの出力を制御する必要があるのであれば、他の
いかなる機器を外部機器として接続する場合であっても
本発明を適用することが可能である。

【００５６】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１から７に
係る露光量制御方法によれば、露光ビームのエネルギー
データを、パラレルインターフェイスを介してパルスエ
ネルギー源に送信することにより、エネルギーデータの
転送の高速化を図ることができる。したがって、エキシ
マレーザビーム等、非常に短波長な露光ビームを用い、
しかもパルス発光毎に露光ビームの出力を制御する場合
であっても、露光中にもレーザエネルギーの設定を行う
ことができるため、露光量制御精度の向上が期待でき
る。したがって、線幅均一性等が向上し、パターンのさ
らなる微細化に対応することができ、しかも高いスルー
プットを得ることのできる露光を行うことが可能となる
のである。

【００５８】請求項８、９に係る露光装置によれば、露
光ビームのエネルギーデータを、パラレルインターフェ
イスを介して高速でパルスエネルギー源の制御手段へと
転送することができる。したがって、例えば、短波長の
エキシマレーザを用いる場合でも、制御系の高速化を図
り露光ビームの制御を高精度かつ高速で行うことが可能
となるのであり、パターンのさらなる微細化に対応する
ことができ、しかも高いスループットを得ることのでき
る露光装置を実現することが可能となるのである。

【００５９】請求項１０、１１に係るレーザビーム出力
装置によれば、例えば露光装置等の外部機器のセンサー
で検出したレーザビームのエネルギーデータが、パラレ
ルインターフェイスを介して出力制御手段に送信される
ので、このデータの転送が高速で行われる。したがっ
て、このようなレーザビーム出力装置では、例えば短波
長のエキシマレーザ等を用いる場合にも、制御を高速で
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る露光量制御方法および露光装置
ならびにレーザビーム出力装置のシステム構成を示す図
である。

【図２】前記露光装置に備えたエネルギー粗調器の構
成を示す図である。

【図３】前記エネルギー粗調器における透過率と露光
ビームの露光量との関係を示す図である。

【図４】前記露光ビームがレチクルに照射される状態
を示す図である。

【図５】前記露光量制御方法を用いてチップ毎に制御
を行う場合の制御内容を示すフローチャートである。

【図６】図５においてチップ露光を行うときの制御内
容を示すフローチャートである。

【図７】前記露光量制御方法を用いてパルス発光毎に
制御を行う場合の制御内容を示すフローチャートであ
る。

【図８】図７においてチップ露光を行うときの制御内
容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１エキシマレーザ光源（パルスエネルギー源，レーザ
ビーム出力装置）２露光装置本体（外部機器）１２エネルギ・タイミング制御系（制御手段、出力制
御手段）２９露光量センサ（エネルギーセンサ、センサ）３２目標エネルギー設定用インターフェース（パラレ
ルインターフェース）３３インターフェース（パラレルインターフェース）Ｌ露光ビーム（レーザビーム）Ｒレチクル（マスク）Ｗウエハ（基板）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルスエネルギー源からパルス発光され
る露光ビームでマスクを照明し、前記マスクのパターン
を基板上に露光する際に、前記基板に対する露光量を制
御するための露光量制御方法であって、前記基板の露光中に、前記露光ビームのエネルギーを検
出し、検出したエネルギーデータをパラレルインターフ
ェースを介して前記パルスエネルギー源に送信すること
を特徴とする露光量制御方法。
【請求項２】前記パルスエネルギー源は、前記エネル
ギーデータに基づいて、その後の露光ビームのパルス発
光を制御することを特徴とする請求項１記載の露光量制
御方法。
【請求項３】前記パルスエネルギー源は、前記エネル
ギーデータに基づいて、その後にパルス発光される露光
ビームのエネルギーを調整することを特徴とする請求項
１または２記載の露光量制御方法。
【請求項４】前記パルスエネルギー源の出力をパルス
発光毎に制御することを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載の露光量制御方法。
【請求項５】前記エネルギーデータは、前記パルスエ
ネルギー源へパルス発光毎に送信されることを特徴とす
る請求項１から４のいずれかに記載の露光量制御方法。
【請求項６】前記検出した露光ビームのエネルギーデ
ータを、前記パルスエネルギー源から出力された直後の
露光ビームのパルスエネルギーに換算し、換算して得ら
れた目標パルスエネルギーデータを、前記パルスエネル
ギー源にシリアルインターフェースを介して送信するこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の露光
量制御方法。
【請求項７】前記検出した露光ビームのエネルギーデ
ータを、前記パルスエネルギー源から出力された直後の
露光ビームのパルスエネルギーに換算し、換算して得ら
れた目標パルスエネルギーデータを、前記パルスエネル
ギー源に前記パラレルインターフェースを介して送信す
ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
露光量制御方法。
【請求項８】露光ビームでマスクを照明し、前記マス
クのパターンを基板上に露光する露光装置であって、前記露光ビームをパルス発光するパルスエネルギー源
と、該パルスエネルギー源を制御する制御手段と、前記
露光ビームのエネルギーデータを検出するエネルギーセ
ンサと、前記エネルギーセンサと前記制御手段の間に備
えられて前記エネルギーデータの伝達を行うパラレルイ
ンターフェースとを備えていることを特徴とする露光装
置。
【請求項９】前記制御手段では、前記基板の露光中
に、前記エネルギーセンサで検出された前記露光ビーム
のエネルギーデータに基づいて、この後に前記パルスエ
ネルギー源でパルス発光する露光ビームを制御すること
を特徴とする請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】レーザビームをパルス発光するレーザ
ビーム出力装置であって、該装置には、前記レーザビームの出力を制御する出力制
御手段が備えられるとともに、前記レーザビームが出力
される外部機器がパラレルインターフェースを介して接
続され、前記装置から出力されたレーザビームのパルスエネルギ
ーを検出するため前記外部機器に備えられたセンサから
のエネルギーデータが、前記パラレルインターフェース
を介して前記出力制御手段に送信されることを特徴とす
るレーザビーム出力装置。
【請求項１１】前記外部機器が、前記レーザビームで
マスクを照明し、前記マスクのパターンを基板上に露光
する露光装置であることを特徴とする請求項１０記載の
レーザビーム出力装置。