JP2002223020A - Fluorine molecular laser apparatus and fluorine exposure apparatus - Google Patents

Fluorine molecular laser apparatus and fluorine exposure apparatus

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JP2002223020A
JP2002223020A JP2001017838A JP2001017838A JP2002223020A JP 2002223020 A JP2002223020 A JP 2002223020A JP 2001017838 A JP2001017838 A JP 2001017838A JP 2001017838 A JP2001017838 A JP 2001017838A JP 2002223020 A JP2002223020 A JP 2002223020A
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JP
Japan
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laser
fluorine
spectral
gas
allowable range
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JP2001017838A
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Japanese (ja)
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Shinji Nagai
伸治 永井
Osamu Wakabayashi
理 若林
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Gigaphoton Inc
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Gigaphoton Inc
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorine molecular laser apparatus and a fluorine exposure apparatus that can estimate a spectrum characteristic with high accuracy by simple means and can control it within an allowable range. SOLUTION: The fluorine molecular laser apparatus produces main discharge 26 in a laser chamber 2 in which a laser gas containing fluorine is packed to generate fluorine molecular laser light 11. The gas pressure P of the laser gas in the laser chamber 2 is detected and a pressure range (Pm-PM) of the gas pressure P is set, in such a way that the spectrum characteristic is within the allowable range based on the relationship between the spectrum characteristic of the fluorine molecular laser light 11 and the gas pressure P. The gas pressure P is controlled within the pressure range (Pm-PM).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素分子レーザ
装置、及びフッ素分子レーザ装置から発振したフッ素分
子レーザ光を用いて露光を行なうフッ素露光装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorine molecular laser apparatus and a fluorine exposure apparatus for performing exposure using a molecular fluorine laser beam oscillated from the molecular fluorine laser apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】エキシマレーザ装置から発振したエキシ
マレーザ光を用いて、ウェハなどの露光を行なうエキシ
マ露光装置の基本的な構成を、図12に示す。図12に
おいて、エキシマ露光装置は、エキシマレーザ光111
を発振するエキシマレーザ装置101と、発振したエキ
シマレーザ光111を用いてウェハ137の露光を行な
う露光機125とを備えている。
2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a basic configuration of an excimer exposure apparatus for exposing a wafer or the like using excimer laser light oscillated from an excimer laser apparatus. In FIG. 12, an excimer exposure apparatus includes an excimer laser beam 111.
An excimer laser device 101 for oscillating the laser beam, and an exposing machine 125 for exposing the wafer 137 using the oscillated excimer laser beam 111 are provided.

【0003】エキシマレーザ装置101は、レーザガス
が所定の圧力で封入されたレーザチャンバ102を備え
ている。レーザチャンバ102の内部に対向して配設さ
れた一対の放電電極104,105間に、高圧電源11
3から高電圧を印加することにより、レーザ光111が
パルス発振する。発振したレーザ光111は、レーザチ
ャンバ102後部のウィンドウ109を透過し、プリズ
ム122,122で拡大されてグレーティング123で
波長を狭帯域化され、一部がフロントミラー106から
出射する。このとき、グレーティング123を波長狭帯
域化素子と言う。波長狭帯域化素子としては、グレーテ
ィング123以外に、例えばエタロンを用いる場合があ
る。出射したレーザ光111は、露光機125に入射す
る。そして、レチクル135と呼ばれるマスクのパター
ンを縮小投影レンズ136を介してウェハ137に投影
することにより、ウェハ137の露光を行なっている。
114は、ミラーである。
An excimer laser apparatus 101 has a laser chamber 102 in which a laser gas is sealed at a predetermined pressure. A high-voltage power supply 11 is provided between a pair of discharge electrodes 104 and 105 disposed opposite to each other inside the laser chamber 102.
By applying a high voltage from 3, the laser light 111 oscillates in a pulsed manner. The oscillated laser light 111 passes through the window 109 at the rear of the laser chamber 102, is expanded by the prisms 122, 122, the wavelength is narrowed by the grating 123, and a part of the laser light is emitted from the front mirror 106. At this time, the grating 123 is called a wavelength narrowing element. As the wavelength narrowing element, for example, an etalon may be used instead of the grating 123. The emitted laser light 111 enters the exposure device 125. Then, the wafer 137 is exposed by projecting a mask pattern called a reticle 135 onto the wafer 137 via a reduction projection lens 136.
114 is a mirror.

【0004】このとき、レーザ光111の一部は、レー
ザチャンバ102の前方に配置されたビームスプリッタ
112で図12中下向きに反射され、レーザ光111の
スペクトル特性を計測するモニタモジュール116に入
射する。モニタモジュール116内には、レーザ光11
1のパルスエネルギーを検出するパワー検出器115
と、レーザ光111の中心波長及びスペクトル幅を検出
するモニタエタロン117とが備えられている。モニタ
エタロン117は、レーザ光111の中心波長及びスペ
クトル幅に応じた干渉縞118を生じる。レーザコント
ローラ131は、この干渉縞118の位置を位置センサ
119で計測し、これに基づいて、中心波長及びスペク
トル幅からなるスペクトル特性を検出する。そして、こ
のスペクトル特性が、露光機125から要求される許容
範囲に収まるように、グレーティング123のレーザ光
111に対する角度を制御する。
At this time, a part of the laser light 111 is reflected downward in FIG. 12 by a beam splitter 112 disposed in front of the laser chamber 102 and enters a monitor module 116 for measuring the spectral characteristics of the laser light 111. . In the monitor module 116, the laser light 11
Power detector 115 for detecting pulse energy of 1
And a monitor etalon 117 for detecting the center wavelength and the spectrum width of the laser beam 111. The monitor etalon 117 generates interference fringes 118 corresponding to the center wavelength and the spectrum width of the laser beam 111. The laser controller 131 measures the position of the interference fringe 118 with the position sensor 119, and detects a spectral characteristic including a center wavelength and a spectral width based on the measured position. Then, the angle of the grating 123 with respect to the laser beam 111 is controlled so that this spectral characteristic falls within the allowable range required from the exposure device 125.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題がある。即ち、近年
の半導体の微細化に伴い、エキシマレーザ光111より
波長の短いフッ素分子レーザ光を発振するフッ素分子レ
ーザ装置を光源として露光を行なう、フッ素露光装置が
知られている。ところが、フッ素分子レーザ装置におい
ては、グレーティング123やエタロン等を用いて狭帯
域化を行なうと、発振するレーザ光のパルスエネルギー
が大変小さくなり、露光に充分なパルスエネルギーを得
るのが困難である。
However, the prior art has the following problems. That is, with the recent miniaturization of semiconductors, there has been known a fluorine exposure apparatus that performs exposure using a fluorine molecule laser device that oscillates a fluorine molecule laser beam having a shorter wavelength than the excimer laser beam 111 as a light source. However, in a fluorine molecular laser device, when the band is narrowed by using the grating 123, the etalon, or the like, the pulse energy of the oscillating laser light becomes very small, and it is difficult to obtain sufficient pulse energy for exposure.

【0006】また、フッ素露光装置の露光機が要求する
スペクトル幅も、例えば0.1〜1pmと非常に狭いも
のになる。さらに、要求される中心波長の安定性も、非
常に精度が高いものとなっている。ところが、グレーテ
ィング123やエタロン等を波長の狭帯域化に用いる
と、その角度をわずかに変化させただけで、スペクトル
幅や中心波長が大きく変動する。その結果、従来技術の
ようにグレーティング123のレーザ光111に対する
角度を制御して、スペクトル特性を要求される範囲に抑
えるのは困難である。さらに、モニタエタロン117に
よって生じた干渉縞118に基づいてスペクトル特性を
演算するためには、複雑な計算過程が必要であるため、
スペクトル特性の制御が間に合わなくなる場合がある。
Further, the spectrum width required by an exposure machine of a fluorine exposure apparatus becomes very narrow, for example, 0.1 to 1 pm. Furthermore, the required stability of the center wavelength is also extremely high in accuracy. However, when the grating 123, the etalon, or the like is used for narrowing the wavelength band, the spectral width and the center wavelength greatly change only by slightly changing the angle. As a result, it is difficult to control the angle of the grating 123 with respect to the laser beam 111 as in the related art, and to suppress the spectral characteristics to the required range. Further, to calculate the spectral characteristics based on the interference fringes 118 generated by the monitor etalon 117, a complicated calculation process is required.
In some cases, the control of the spectral characteristics cannot be made in time.

【0007】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、簡便な手段で精度良くスペクトル特性を推
測し、これを許容範囲内に収めることの可能なフッ素分
子レーザ装置及びフッ素露光装置を提供することを目的
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a fluorine molecular laser apparatus and a fluorine exposure apparatus capable of accurately estimating spectral characteristics by simple means and keeping the spectral characteristics within an allowable range. It is intended to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、本発明は、フッ素を含むレーザガ
スを封入したレーザチャンバ内で、放電電極間に高電圧
を印加することによって主放電を起こし、フッ素分子レ
ーザ光を発振させるフッ素分子レーザ装置において、フ
ッ素分子レーザ光のスペクトル特性を変化させるスペク
トルパラメータの値を検出する検出器と、スペクトル特
性が所定の許容範囲内にあるような、スペクトルパラメ
ータの許容範囲を設定するレーザコントローラとを備
え、レーザコントローラが、スペクトルパラメータを制
御して所定の許容範囲内に収めることにより、スペクト
ル特性を許容範囲に収める制御を行なっている。
In order to achieve the above object, the present invention mainly provides a laser chamber containing fluorine-containing laser gas by applying a high voltage between discharge electrodes. In a fluorine molecular laser device that causes discharge and oscillates a fluorine molecular laser beam, a detector that detects the value of a spectral parameter that changes the spectral characteristics of the fluorine molecular laser beam, such that the spectral characteristics are within a predetermined allowable range And a laser controller for setting an allowable range of the spectral parameter. The laser controller controls the spectral parameter to fall within a predetermined allowable range, thereby performing control for keeping the spectral characteristic within the allowable range.

【0009】フッ素レーザ装置においては、レーザ光の
スペクトル特性は、さまざまなスペクトルパラメータに
対して密接な関係があることが知られており、スペクト
ルパラメータが変動するとスペクトル特性も変動する。
従って、スペクトル特性が要求される許容範囲に入るよ
うなスペクトルパラメータの範囲を定め、スペクトルパ
ラメータがこの範囲に入るようにフッ素レーザ装置を制
御することにより、スペクトル特性を許容範囲に収める
ことが可能である。かかる構成によれば、スペクトル特
性を検出するための複雑な装置が不要であり、しかも確
実にスペクトル特性を許容範囲内に収めることができ
る。また、このスペクトル特性を、フッ素分子レーザ光
の中心波長、スペクトル幅、及びスペクトル純度のうち
少なくとも1つとすることにより、露光に適したレーザ
光を得ることができる。
In a fluorine laser device, it is known that the spectral characteristics of laser light have a close relationship with various spectral parameters, and when the spectral parameters change, the spectral characteristics also change.
Therefore, by defining the range of the spectral parameter such that the spectral characteristic falls within the required allowable range and controlling the fluorine laser apparatus so that the spectral parameter falls within this range, the spectral characteristic can be within the allowable range. is there. According to such a configuration, a complicated device for detecting the spectral characteristic is not required, and the spectral characteristic can be surely kept within an allowable range. Further, by setting this spectral characteristic to at least one of the center wavelength, the spectral width, and the spectral purity of the fluorine molecular laser beam, a laser beam suitable for exposure can be obtained.

【0010】また、本発明は、前記スペクトルパラメー
タが、レーザガスのガス圧力、ガス温度、フッ素濃度、
レーザチャンバ内の不純物量、高電圧、及びパルス発振
数のうち、少なくともいずれか1つである。レーザガス
のガス圧力、ガス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ内
の不純物量、高電圧、及びパルス発振数は、いずれもス
ペクトル特性に密接な関連を有している。従って、これ
らのうちの少なくとも1つを制御することにより、効率
的にスペクトル特性を許容範囲内に収めることができ
る。
Further, according to the present invention, the spectral parameters are gas pressure, gas temperature, fluorine concentration,
It is at least one of the amount of impurities in the laser chamber, the high voltage, and the number of pulse oscillations. The gas pressure of the laser gas, the gas temperature, the fluorine concentration, the amount of impurities in the laser chamber, the high voltage, and the number of pulse oscillations are all closely related to the spectral characteristics. Therefore, by controlling at least one of these, the spectral characteristics can be efficiently brought within the allowable range.

【0011】また、本発明は、前記スペクトルパラメー
タが、レーザガスのガス圧力を含み、レーザコントロー
ラは、フッ素分子レーザ光のスペクトル特性とガス圧力
との関係に基づいて、スペクトル特性が所定の許容範囲
にあるようなガス圧力の圧力範囲を設定し、検出したガ
ス圧力を圧力範囲内に収めるような制御を行なってい
る。スペクトルパラメータのうち、ガス圧力は、スペク
トル特性に対して特に密接な関係を有している。従っ
て、ガス圧力を制御することにより、効率的にスペクト
ル特性を許容範囲内に収めることができる。
Further, according to the present invention, the spectral parameter includes a gas pressure of a laser gas, and the laser controller sets the spectral characteristic to a predetermined allowable range based on a relationship between the spectral characteristic of the fluorine molecular laser beam and the gas pressure. A certain gas pressure range is set, and control is performed so that the detected gas pressure falls within the pressure range. Among the spectral parameters, the gas pressure has a particularly close relation to the spectral characteristics. Therefore, by controlling the gas pressure, the spectral characteristics can be efficiently kept within the allowable range.

【0012】また、本発明は、レーザコントローラは、
レーザチャンバ内のフッ素の濃度を推定し、推定したフ
ッ素の濃度に基づいてフッ素分子レーザ光のスペクトル
特性とスペクトルパラメータとの関係を補正し、スペク
トル特性が所定の許容範囲内となるためのスペクトルパ
ラメータの許容範囲を変更している。フッ素分子レーザ
光のスペクトル特性とスペクトルパラメータとの関係
は、フッ素濃度によって変化する。従って、フッ素濃度
に基づいて両者の関係を補正し、スペクトル特性が許容
範囲となる許容範囲を変更することにより、スペクトル
特性とスペクトルパラメータとの関係を正確に得ること
ができる。従って、スペクトルパラメータが、この補正
された許容範囲内に入るようにすることにより、より確
実にスペクトル特性を許容範囲内に収めることが可能で
ある。
Further, according to the present invention, a laser controller comprises:
Estimate the concentration of fluorine in the laser chamber, correct the relationship between the spectral characteristics of the fluorine molecular laser light and the spectral parameters based on the estimated concentration of fluorine, spectral parameters for the spectral characteristics to be within a predetermined allowable range Has changed the allowable range. The relationship between the spectral characteristics of the fluorine molecular laser light and the spectral parameters changes depending on the fluorine concentration. Therefore, the relationship between the spectral characteristics and the spectral parameters can be accurately obtained by correcting the relationship between the two based on the fluorine concentration and changing the allowable range in which the spectral characteristics are within the allowable range. Therefore, by setting the spectral parameter to fall within the corrected allowable range, it is possible to more surely bring the spectral characteristics into the allowable range.

【0013】また、本発明は、フッ素を含むレーザガス
を封入したレーザチャンバ内で主放電を起こしてフッ素
分子レーザ光を発振させるフッ素分子レーザ装置におい
て、フッ素分子レーザ光のスペクトル特性を変化させる
ような、レーザガスのスペクトルパラメータを検出する
検出器と、フッ素分子レーザ光のスペクトル特性とスペ
クトルパラメータとの関係に基づいて、スペクトル特性
が所定の許容範囲にあるようなスペクトルパラメータの
許容範囲を設定するレーザコントローラとを備え、レー
ザコントローラは検出したスペクトルパラメータが許容
範囲の範囲外にある場合には、スペクトル特性が異常で
あると判断している。
Further, the present invention is directed to a fluorine molecular laser device that oscillates a fluorine molecular laser beam by causing a main discharge in a laser chamber filled with a laser gas containing fluorine, wherein the spectral characteristics of the fluorine molecule laser beam are changed. A detector for detecting a spectral parameter of a laser gas, and a laser controller for setting an allowable range of the spectral parameter such that the spectral characteristic is within a predetermined allowable range based on a relationship between the spectral characteristic of the fluorine molecular laser beam and the spectral parameter. The laser controller determines that the spectrum characteristic is abnormal when the detected spectrum parameter is out of the allowable range.

【0014】スペクトルパラメータとスペクトル特性と
の間には密接な関係があるため、スペクトルパラメータ
に基づいて、スペクトル特性の異常を確実に判定でき
る。従って、スペクトル特性を検出するための装置を別
途備える必要がなく、また、スペクトル特性が異常なレ
ーザ光によって露光が行なわれて、露光が不良となるの
を防止することができる。また、レーザガスのガス圧
力、ガス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ内の不純物
量、高電圧、及びパルス発振数は、いずれもスペクトル
特性に密接な関連を有している。従って、これらのうち
の少なくとも1つを制御することにより、スペクトル特
性の異常を正確に判断できる。特に、ガス圧力はスペク
トル特性に最も密接に関連しているので、これに基づい
てスペクトル特性の異常を判断することにより、より判
断が正確になる。
Since there is a close relationship between the spectral parameters and the spectral characteristics, it is possible to reliably determine an abnormality in the spectral characteristics based on the spectral parameters. Therefore, it is not necessary to separately provide a device for detecting spectral characteristics, and it is possible to prevent exposure from being performed by laser light having abnormal spectral characteristics, thereby preventing exposure from becoming defective. Further, the gas pressure of the laser gas, the gas temperature, the fluorine concentration, the amount of impurities in the laser chamber, the high voltage, and the number of pulse oscillations are all closely related to the spectral characteristics. Therefore, by controlling at least one of them, the abnormality of the spectrum characteristic can be accurately determined. In particular, since the gas pressure is most closely related to the spectral characteristics, the determination of the abnormality in the spectral characteristics based on this is more accurate.

【0015】また、本発明は、フッ素を含むレーザガス
を封入したレーザチャンバ内で主放電を起こしてフッ素
分子レーザ光を発振させるフッ素分子レーザ装置と、フ
ッ素分子レーザ光を被露光物に照射して露光を行なう露
光機とを備えたフッ素露光装置において、フッ素分子レ
ーザ光のスペクトル特性を変化させるような、レーザガ
スのスペクトルパラメータを検出する検出器と、スペク
トル特性が所定の許容範囲にあるような、スペクトルパ
ラメータの許容範囲を設定するレーザコントローラとを
備え、スペクトルパラメータとスペクトルパラメータの
許容範囲とに基づいて、フッ素分子レーザ光のスペクト
ル特性を推定し、推定したスペクトル特性に基づいて露
光機の調整を行なっている。
Further, the present invention provides a fluorine molecular laser device for generating a main molecular discharge in a laser chamber filled with a laser gas containing fluorine and oscillating a molecular fluorine laser beam, and irradiating the object to be exposed with the molecular fluorine laser beam. In a fluorine exposure apparatus having an exposure machine for performing exposure, such as changing the spectral characteristics of fluorine molecular laser light, such as a detector that detects the spectral parameters of the laser gas, such that the spectral characteristics are within a predetermined allowable range, A laser controller that sets a permissible range of the spectral parameter, based on the permissible range of the spectral parameter and the spectral parameter, estimates a spectral characteristic of the fluorine molecular laser light, and adjusts the exposure machine based on the estimated spectral characteristic. I do.

【0016】かかる構成によれば、スペクトルパラメー
タに基づいてスペクトル特性を推定している。密接な関
連を有するスペクトルパラメータに基づいて推定するこ
とで、スペクトル特性を正確に推定できる。そして、こ
のスペクトル特性に基づき、露光機が、例えば縮小投影
レンズの位置などを補正することが可能である。これに
より、露光機のシステムの最適化が行なわれるため、露
光の解像度が向上する。また、レーザガスのガス圧力、
ガス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ内の不純物量、
高電圧、及びパルス発振数のうち、少なくともいずれか
1つに基づいてスペクトル特性を推測することで、推測
が正確になる。さらに、ガス圧力に基づいてスペクトル
特性を推測することで、推測がより正確になる。
According to such a configuration, the spectral characteristics are estimated based on the spectral parameters. By estimating based on closely related spectral parameters, spectral characteristics can be accurately estimated. Then, based on the spectral characteristics, the exposure device can correct, for example, the position of the reduction projection lens. Thereby, the system of the exposure machine is optimized, and the resolution of exposure is improved. In addition, the gas pressure of the laser gas,
Gas temperature, fluorine concentration, impurity amount in laser chamber,
By estimating the spectral characteristics based on at least one of the high voltage and the number of pulse oscillations, the estimation becomes accurate. Further, estimating the spectral characteristics based on the gas pressure makes the estimation more accurate.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係る実施形態を詳細に説明する。まず、第1実施形態
を説明する。図1は、本実施形態に係るフッ素露光装置
の構成図を示している。フッ素露光装置は、フッ素分子
レーザ光11を発振させるフッ素分子レーザ装置1と、
フッ素分子レーザ光11を用いてウェハ37を露光する
露光機25とを備えている。尚、以下の説明では、フッ
素分子レーザ装置をフッ素レーザ装置1、フッ素分子レ
ーザ装置から発振するフッ素分子レーザ光を、レーザ光
11と呼ぶ。図1において、フッ素レーザ装置1は、レ
ーザ媒質であるレーザガスを封入するレーザチャンバ2
を備えている。レーザガスには、フッ素(F2)とバッ
ファガスであるネオン(Ne)とが、所定の組成で含ま
れている。レーザチャンバ2の内部には一対の放電電極
4,5が対向して配置されている。放電電極4,5は、
図示しない放電回路を介して高圧電源13に接続されて
いる。高圧電源13は、電気的に接続されたレーザコン
トローラ31の指示に基づいて放電電極4,5に高電圧
Vを印加する。これにより、放電電極4,5間で主放電
26が起き、レーザガスを励起してレーザ光11を発振
させる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described. FIG. 1 shows a configuration diagram of a fluorine exposure apparatus according to the present embodiment. The fluorine exposure apparatus includes a fluorine molecule laser device 1 that oscillates a fluorine molecule laser beam 11,
An exposure device 25 for exposing the wafer 37 using the fluorine molecular laser beam 11 is provided. In the following description, the fluorine molecular laser device is referred to as a fluorine laser device 1, and the fluorine molecular laser beam oscillated from the fluorine molecule laser device is referred to as a laser beam 11. In FIG. 1, a fluorine laser device 1 includes a laser chamber 2 in which a laser gas as a laser medium is sealed.
It has. The laser gas contains fluorine (F2) and neon (Ne) as a buffer gas in a predetermined composition. Inside the laser chamber 2, a pair of discharge electrodes 4 and 5 are arranged to face each other. The discharge electrodes 4 and 5
It is connected to a high voltage power supply 13 via a discharge circuit (not shown). The high-voltage power supply 13 applies a high voltage V to the discharge electrodes 4 and 5 based on an instruction from the laser controller 31 that is electrically connected. As a result, a main discharge 26 is generated between the discharge electrodes 4 and 5 to excite the laser gas and oscillate the laser light 11.

【0018】レーザチャンバ2の前後部には、レーザ光
11を透過するフロントウィンドウ7及びリアウィンド
ウ9がそれぞれ付設されている。レーザチャンバ2の前
方(図1中右方)及び後方には、所定幅の開口部を有す
るフロントスリット16及びリアスリット17が、それ
ぞれ配置されている。フロントスリット16の前方に
は、レーザ光11を部分透過するフロントミラー6が設
置されている。また、リアスリット17の後方には2個
の分散プリズム18,18が配置され、分散プリズム1
8,18の後方には、レーザ光11を全反射するリアミ
ラー8が配置されている。レーザチャンバ2内部で発振
したレーザ光11は、ウィンドウ7,9及び分散プリズ
ム18,18を通過し、リアミラー8とフロントミラー
6との間で反射して往復されるうちに増幅され、その一
部がフロントミラー6を透過して取り出される。
A front window 7 and a rear window 9 for transmitting a laser beam 11 are respectively provided at the front and rear portions of the laser chamber 2. A front slit 16 and a rear slit 17 each having an opening having a predetermined width are arranged in front (rightward in FIG. 1) and rear of the laser chamber 2, respectively. A front mirror 6 that partially transmits the laser beam 11 is provided in front of the front slit 16. Further, two dispersion prisms 18 and 18 are disposed behind the rear slit 17 and the dispersion prism 1
A rear mirror 8 that totally reflects the laser beam 11 is disposed behind the rear mirrors 8 and 18. The laser light 11 oscillated inside the laser chamber 2 passes through the windows 7, 9 and the dispersing prisms 18, 18, is reflected between the rear mirror 8 and the front mirror 6, and is amplified while being reciprocated. Is transmitted through the front mirror 6 and taken out.

【0019】レーザチャンバ2の前方には、レーザ光1
1の一部をサンプリングするビームスプリッタ12が配
置されている。ビームスプリッタ12を透過したレーザ
光11は、ステッパ等の露光機25に入射する。レーザ
光11は、露光機25内部で図示しない光学系によって
強度分布を均一化され、レチクル35と呼ばれるマスク
に照射される。レチクル35に設けられたパターンを通
過したレーザ光11は、縮小投影レンズ36によってウ
ェハ37に照射され、露光が行なわれる。また、ビーム
スプリッタ12で図1中上方に反射されたレーザ光11
Aは、パワー検出器15に入射する。パワー検出器15
は、パルスエネルギーに応じた電気信号をレーザコント
ローラ31に出力する。レーザコントローラ31は、こ
の電気信号に基づいて、レーザ光11のパルスエネルギ
ー、及びレーザ光11がパルス発振したパルス数を検出
する。そして、パルスエネルギーが一定となるように、
高電圧Vの値を高圧電源13に指令しており、これをパ
ワーロック制御という。このときレーザコントローラ3
1は、主放電26を安定に行なうために、常に高電圧V
を下限値Vm以上、上限電圧VM以下としておく必要が
ある。
In front of the laser chamber 2, a laser beam 1
A beam splitter 12 for sampling a part of the beam splitter 1 is provided. The laser beam 11 transmitted through the beam splitter 12 enters an exposure device 25 such as a stepper. The intensity distribution of the laser beam 11 is made uniform by an optical system (not shown) inside the exposure device 25, and the laser beam 11 is irradiated on a mask called a reticle 35. The laser beam 11 that has passed through the pattern provided on the reticle 35 is irradiated on the wafer 37 by the reduction projection lens 36 to perform exposure. Further, the laser beam 11 reflected upward by the beam splitter 12 in FIG.
A enters the power detector 15. Power detector 15
Outputs an electric signal corresponding to the pulse energy to the laser controller 31. The laser controller 31 detects the pulse energy of the laser beam 11 and the number of pulses of the laser beam 11 oscillating based on the electric signal. And so that the pulse energy is constant,
The value of the high voltage V is instructed to the high voltage power supply 13, and this is called power lock control. At this time, the laser controller 3
1 is always high voltage V in order to perform main discharge 26 stably.
Must be equal to or higher than the lower limit value Vm and equal to or lower than the upper limit voltage VM.

【0020】レーザチャンバ2には、内部のガス圧力P
を測定する圧力測定器24が接続されており、ガス圧力
Pに応じた電気信号を、電気的に接続されたレーザコン
トローラ31に出力する。レーザコントローラ31は、
この電気信号に基づいて、レーザチャンバ2内部のガス
圧力Pを検出自在となっている。また、レーザチャンバ
2には、排気配管16と注入配管17とが接続されてい
る。レーザガスをレーザチャンバ2の外部へ排気する排
気配管16には、排気バルブ27と排気ポンプ19とが
接続されており、排気バルブ27はレーザコントローラ
31からの指示信号に基づいて開閉動作する。尚、排気
ポンプ19の排気側には図示しないフッ素処理装置が接
続されており、排気ガスからフッ素を除去している。
The laser chamber 2 has an internal gas pressure P
Is connected, and outputs an electric signal corresponding to the gas pressure P to the laser controller 31 which is electrically connected. The laser controller 31
Based on this electric signal, the gas pressure P inside the laser chamber 2 can be detected. Further, an exhaust pipe 16 and an injection pipe 17 are connected to the laser chamber 2. An exhaust valve 27 and an exhaust pump 19 are connected to an exhaust pipe 16 for exhausting the laser gas to the outside of the laser chamber 2, and the exhaust valve 27 opens and closes based on an instruction signal from a laser controller 31. A fluorine treatment device (not shown) is connected to the exhaust side of the exhaust pump 19 to remove fluorine from the exhaust gas.

【0021】レーザガスをレーザチャンバ2内部に注入
する注入配管17には、フッ素をネオン等のバッファガ
スで希釈した希釈フッ素ガス(以下、フッ素ガスと言
う)を封入したフッ素ガスボンベ20と、例えばネオン
等のバッファガスを封入したバッファガスボンベ21と
が接続されている。フッ素ガスボンベ20及びバッファ
ガスボンベ21は、レーザコントローラ31からの指示
信号によって開閉動作するフッ素ガスバルブ22及びバ
ッファガスバルブ23の開閉によって、レーザチャンバ
2内部に注入される。
An injection pipe 17 for injecting a laser gas into the laser chamber 2 has a fluorine gas cylinder 20 filled with a diluted fluorine gas (hereinafter referred to as fluorine gas) obtained by diluting fluorine with a buffer gas such as neon, and a neon gas, for example. And a buffer gas cylinder 21 filled with the buffer gas. The fluorine gas cylinder 20 and the buffer gas cylinder 21 are injected into the laser chamber 2 by opening and closing the fluorine gas valve 22 and the buffer gas valve 23 that open and close according to an instruction signal from the laser controller 31.

【0022】図2により、レーザ光11の発振波長につ
いて説明する。図2において、横軸はレーザ光11の波
長λ、縦軸はレーザ光11の強度Eである。尚、以下の
説明では、フッ素レーザ装置1から出射するレーザ光1
1の中心波長λc、スペクトル幅Δλ、及びスペクトル
純度Fを、レーザ光11のスペクトル特性と言う。スペ
クトル純度Fとは、図2に示すように、レーザ光11の
エネルギーの例えば95%が収まる斜線領域の波長幅F
を示している。この値が小さいほどレーザ光11の波長
中に中心波長λcから離れた成分が混じらなくなるた
め、露光に好適である。尚、このスペクトル純度Fは、
露光機25の要求により、エネルギーの何%が収まる領
域であるかが異なり、例えば90〜99.5%程度が一
般的である。また、スペクトル幅Δλは、図示していな
いが、波長の半値全幅(FWHM)を表しており、やは
りこの値が小さいほど露光に好適である。
The oscillation wavelength of the laser light 11 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the wavelength λ of the laser beam 11 and the vertical axis represents the intensity E of the laser beam 11. In the following description, the laser light 1 emitted from the fluorine laser device 1 will be described.
The center wavelength λc, the spectral width Δλ, and the spectral purity F are referred to as the spectral characteristics of the laser light 11. The spectral purity F is, as shown in FIG. 2, a wavelength width F of a hatched region in which, for example, 95% of the energy of the laser beam 11 falls.
Is shown. The smaller this value is, the less the component farther from the center wavelength λc is mixed in the wavelength of the laser light 11, which is suitable for exposure. The spectral purity F is
Depending on the requirements of the exposure device 25, what percentage of the energy falls is different, for example, about 90 to 99.5% is general. Although not shown, the spectral width Δλ represents the full width at half maximum (FWHM) of the wavelength, and the smaller the value, the more suitable for exposure.

【0023】図2に示すように、レーザチャンバ2内部
で発振したレーザ光11中には、波長の長い、強いライ
ン光11A(中心波長157.63nm)と、波長の短
い、弱いライン光11B(中心波長157.52nm)と
が混在している。強いライン光11Aと弱いライン光1
1Bとは波長が異なるため、分散プリズム18,18に
入射及び出射する際の屈折角度に差が生じる。そのた
め、強いライン光11Aと弱いライン光11Bとは、2
個の分散プリズム18,18を通過するうち、その光路
が少しずつずれていく。その結果、分散プリズム18,
18を通過した強いライン光11Aは、スリット16,
17の開口部を抜けて、フロントミラー8から出射す
る。これに対し、弱いライン光11Bは、2個の分散プ
リズム18,18を通過する間に光路をずらされ、フロ
ントスリット16又はリアスリット17で遮られて発振
しなくなる。フッ素レーザ装置1では、このようにして
強いライン光11Aのみを発振させることにより、レー
ザ光11の波長の狭帯域化を行なっている。
As shown in FIG. 2, the laser light 11 oscillated inside the laser chamber 2 includes a strong line light 11A having a long wavelength (a central wavelength of 157.63 nm) and a weak line light 11B (a short wavelength). And a center wavelength of 157.52 nm). Strong line light 11A and weak line light 1
Since the wavelength is different from 1B, there is a difference in the refraction angle when the light enters and exits the dispersion prisms 18,18. Therefore, the strong line light 11A and the weak line light 11B
While passing through the dispersing prisms 18, 18, the optical path slightly shifts. As a result, the dispersion prism 18,
The strong line light 11A that has passed through the
The light exits from the front mirror 8 through the opening 17. On the other hand, the optical path of the weak line light 11B is shifted while passing through the two dispersing prisms 18 and 18, and is blocked by the front slit 16 or the rear slit 17 and does not oscillate. In the fluorine laser device 1, the wavelength of the laser light 11 is narrowed by oscillating only the strong line light 11A in this manner.

【0024】フッ素レーザ装置1を、露光機25の光源
として用いる場合には、露光機25は露光を良好に行な
うため、レーザ光11のスペクトル特性を所定の許容範
囲内に収めることを要求する。ところが、フッ素レーザ
装置1においては、レーザチャンバ2内のガス圧力Pと
レーザ光11のスペクトル特性との間には密接な関係が
あり、ガス圧力Pが変動すると、スペクトル特性が敏感
に変動することが知られている。本実施形態では、この
ガス圧力Pをスペクトルパラメータとして、これを制御
することによってスペクトル特性を所定の許容範囲内に
制御している。
When the fluorine laser device 1 is used as a light source of the exposure device 25, the exposure device 25 needs to keep the spectral characteristics of the laser beam 11 within a predetermined allowable range in order to perform exposure well. However, in the fluorine laser device 1, there is a close relationship between the gas pressure P in the laser chamber 2 and the spectral characteristics of the laser light 11, and when the gas pressure P fluctuates, the spectral characteristics fluctuate sensitively. It has been known. In this embodiment, this gas pressure P is used as a spectrum parameter to control the spectrum characteristic so that the spectrum characteristic is controlled within a predetermined allowable range.

【0025】図3に、横軸にガス圧力Pをとり、縦軸に
中心波長λc、スペクトル幅Δλ、及びスペクトル純度
Fをとったグラフを示す。このように、ガス圧力Pが増
加すると、中心波長λcは長くなり、スペクトル幅及び
スペクトル純度Fは大きくなる(劣化する)。図3の縦
軸には、中心波長λc、スペクトル幅Δλ、及びスペク
トル純度Fについて、露光機25が要求する許容範囲λ
1〜λ2,Δλ1〜Δλ2,F1〜F2がそれぞれ示さ
れている。図3に示すように、例えばガス圧力Pと中心
波長λcとの関係より、中心波長λcの許容範囲λ1〜λ
2に対して、ガス圧力Pの圧力許容範囲P1〜P2が定
まる。同様に、スペクトル幅Δλの許容範囲Δλ1〜Δ
λ2に対して圧力許容範囲P3〜P4が、スペクトル純
度Fの許容範囲F1〜F2に対して圧力許容範囲P5〜
P6が、それぞれ定まることになる。
FIG. 3 is a graph showing the gas pressure P on the horizontal axis, the center wavelength λc, the spectral width Δλ, and the spectral purity F on the vertical axis. As described above, when the gas pressure P increases, the center wavelength λc increases, and the spectral width and the spectral purity F increase (deteriorate). The vertical axis in FIG. 3 shows the allowable range λ required by the exposure device 25 for the center wavelength λc, the spectral width Δλ, and the spectral purity F.
1 to λ2, Δλ1 to Δλ2, and F1 to F2 are shown, respectively. As shown in FIG. 3, for example, from the relationship between the gas pressure P and the center wavelength λc, the allowable range λ1 to λ
2, the allowable pressure ranges P1 and P2 of the gas pressure P are determined. Similarly, the allowable range Δλ1 to Δλ of the spectrum width Δλ
The allowable pressure range P3 to P4 for λ2 is equal to the allowable pressure range P5 to F5 for the allowable range F1 to F2 of the spectral purity F.
P6 is determined respectively.

【0026】これらの圧力許容範囲P1〜P2,P3〜
P4,P5〜P6を、すべて満足する圧力範囲を、圧力
範囲Pm〜PMとする。図3の例では、圧力範囲の下限
Pm=P3、上限PM=P6となっている。即ち、ガス
圧力Pが常に圧力範囲Pm〜PMの中に入ると、中心波
長λc、スペクトル幅Δλ、及びスペクトル純度Fのす
べてが許容範囲内に入ることになる。従って、レーザコ
ントローラ31は、ガス圧力Pを制御することにより、
中心波長λc、スペクトル幅Δλ、及びスペクトル純度
Fのすべてを、許容範囲内に入れることが可能となる。
尚、中心波長λc、スペクトル幅Δλ、及びスペクトル
純度Fのすべてについて、許容範囲を満足するように圧
力範囲Pm〜PMを定めると限られるものではない。例
えば、露光機25が中心波長λc及びスペクトル幅Δλ
に対してのみ許容範囲を指定しているのであれば、この
両者の許容範囲のみを満たすように、圧力範囲Pm〜P
Mを定めるようにすればよい。さらには、例示したスペ
クトル特性に限られるものではなく、他の波長のパラメ
ータに対して圧力範囲Pm〜PMを定めてもよい。
These allowable pressure ranges P1 to P2, P3 to
A pressure range that satisfies all of P4, P5, and P6 is referred to as a pressure range Pm to PM. In the example of FIG. 3, the lower limit of the pressure range is Pm = P3 and the upper limit is PM = P6. That is, when the gas pressure P always falls within the pressure range Pm to PM, all of the center wavelength λc, the spectral width Δλ, and the spectral purity F fall within the allowable range. Therefore, the laser controller 31 controls the gas pressure P to
The center wavelength λc, the spectral width Δλ, and the spectral purity F can all be within the allowable range.
It should be noted that the pressure range Pm to PM is not limited to satisfying the allowable range for all of the center wavelength λc, the spectral width Δλ, and the spectral purity F. For example, the exposure device 25 has a center wavelength λc and a spectrum width Δλ.
If only the allowable range is specified for the pressure ranges Pm-P
M may be determined. Further, the present invention is not limited to the spectrum characteristics illustrated, and the pressure range Pm to PM may be determined for other wavelength parameters.

【0027】さらには、圧力範囲の下限値Pmについて
は、スペクトル幅Δλ及びスペクトル純度Fの圧力許容
範囲の下限値P3,P5を考慮せず、中心波長λcの圧
力許容範囲P1〜P2の下限値P1を圧力範囲の下限値
Pmとしてもよい。即ち、スペクトル幅Δλ及びスペク
トル純度Fについては、一般的にその値が小さいほど露
光が良好になる。そのため、露光機25からの要求に、
スペクトル幅Δλ及びスペクトル純度Fの下限値が含ま
れないことがあるため、これから求められる圧力許容範
囲を圧力範囲Pm〜PMに含めないようにしてもよい。
Furthermore, the lower limit value Pm of the pressure range is not taken into account the lower limit values P3 and P5 of the allowable pressure range of the spectral width Δλ and the spectral purity F, and the lower limit value P1 and P2 of the central wavelength λc is not considered. P1 may be the lower limit Pm of the pressure range. That is, as for the spectral width Δλ and the spectral purity F, the smaller the value, the better the exposure. Therefore, in response to a request from the exposure machine 25,
Since the lower limits of the spectral width Δλ and the spectral purity F may not be included, the allowable pressure range determined from this may not be included in the pressure range Pm to PM.

【0028】以下、ガス圧力Pを圧力範囲Pm〜PM内
に収めるための手順について、具体的に説明する。ま
ず、レーザ光11の発振前に、レーザコントローラ31
はレーザチャンバ2内部を排気し、フッ素ガス及びバッ
ファガスからなるレーザガスを、所定の組成で注入す
る。このように、レーザチャンバ2内部のレーザガスを
すべて入れ替えることを全ガス交換と呼び、全ガス交換
直後のガスの組成を初期組成と言う。このとき、全ガス
交換後のレーザチャンバ2内部のガス圧力Pを圧力範囲
Pm〜PM内とすることにより、全ガス交換直後にレー
ザ発振を開始した場合に、常にスペクトル特性を許容範
囲内に収めることが可能である。
Hereinafter, a procedure for keeping the gas pressure P within the pressure range Pm to PM will be specifically described. First, before oscillation of the laser beam 11, the laser controller 31
Exhausts the inside of the laser chamber 2 and injects a laser gas composed of a fluorine gas and a buffer gas with a predetermined composition. The replacement of all the laser gases in the laser chamber 2 in this manner is called total gas exchange, and the gas composition immediately after the total gas exchange is called the initial composition. At this time, by setting the gas pressure P inside the laser chamber 2 after the entire gas exchange within the pressure range Pm to PM, the spectrum characteristics are always kept within the allowable range when the laser oscillation is started immediately after the entire gas exchange. It is possible.

【0029】次に、レーザ発振中の制御について説明す
る。図4に、第1実施形態に係るガス圧力Pの制御を行
なうための手順の一例を、フローチャートで示す。図4
において、レーザ発振が開始されると(ステップS
1)、レーザコントローラ31は圧力測定器24の電気
信号に基づき、ガス圧力Pを常にモニタリングする。そ
して、ガス圧力Pを下限値Pmよりも少し高い圧力Pm
1、及び上限値PMよりも少し低い圧力PM1と比較す
る(ステップS2)。このとき、Pm<Pm1<PM1
<PMである。そして、ガス圧力Pが、Pm1以上PM
1以下の場合にはS2に戻る。
Next, control during laser oscillation will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a procedure for controlling the gas pressure P according to the first embodiment. FIG.
, When laser oscillation starts (step S
1) The laser controller 31 constantly monitors the gas pressure P based on the electric signal of the pressure measuring device 24. Then, the gas pressure P is increased to a pressure Pm slightly higher than the lower limit value Pm.
1 and a pressure PM1 slightly lower than the upper limit value PM (step S2). At this time, Pm <Pm1 <PM1
<PM. When the gas pressure P is Pm1 or more and PM
If the value is 1 or less, the process returns to S2.

【0030】また、S2において、ガス圧力PがPm1
以上PM1以下でない場合には、ガス圧力Pを圧力PM
1と比較し、ガス圧力Pが圧力PM1よりも大きい場合
には、排気を開始する(ステップS4)。そして、圧力
が圧力PM1になるまで排気を行ない(ステップS
6)、排気を停止して(ステップS7)、ステップS2
に戻る。また、ステップS3において、ガス圧力Pが圧
力PM1よりも小さい場合には、P<Pm1であるか
ら、フッ素ガスとバッファガスとを所定量注入する(ス
テップS8)。そして、圧力が圧力Pm1になるまで注
入を行ない(ステップS9)、注入を停止して(ステッ
プS10)、ステップS2に戻る。即ち、ガス圧力Pが
上限値PM又は下限値Pmに近づいた場合に、レーザガ
スを排気したり新たに注入したりして、常にガス圧力P
が圧力範囲Pm〜PM内に収めるようにしてレーザ発振
を行なっている。これにより、レーザ光11のスペクト
ル特性が常に許容範囲内となり、露光を好適に行なうこ
とができる。
In S2, the gas pressure P is changed to Pm1
If not more than PM1, the gas pressure P is changed to the pressure PM.
If the gas pressure P is higher than the pressure PM1 as compared with 1, the exhaust starts (step S4). Then, evacuation is performed until the pressure becomes the pressure PM1 (step S
6) Stop the exhaust (step S7), and step S2
Return to If the gas pressure P is smaller than the pressure PM1 in Step S3, P <Pm1 is satisfied, so that predetermined amounts of fluorine gas and buffer gas are injected (Step S8). The injection is performed until the pressure reaches the pressure Pm1 (step S9), the injection is stopped (step S10), and the process returns to step S2. That is, when the gas pressure P approaches the upper limit value PM or the lower limit value Pm, the laser gas is evacuated or newly injected, and the gas pressure P is constantly increased.
Performs laser oscillation so that the pressure falls within the pressure range Pm to PM. Thereby, the spectral characteristics of the laser beam 11 are always within the allowable range, and the exposure can be suitably performed.

【0031】図5に、第1実施形態に係るガス圧力Pの
制御を行なうための手順の他の一例を、フローチャート
で示す。図5において、レーザ発振が開始されると(ス
テップS21)、レーザコントローラ31は圧力測定器
24の電気信号に基づき、ガス圧力Pを常にモニタリン
グする。そして、ガス圧力Pを圧力範囲Pm〜PMと比
較し(ステップS22)、ガス圧力Pが圧力範囲Pm〜
PM外となった場合には、シャッタ30に閉動作を指示
し(ステップS43)、レーザ光11を遮断する。そし
て、露光機25にスペクトル特性が許容範囲外となった
ことを告げる波長異常信号を出力し(ステップS4
4)、レーザ発振を停止する(ステップS46)。
FIG. 5 is a flowchart showing another example of the procedure for controlling the gas pressure P according to the first embodiment. In FIG. 5, when the laser oscillation is started (step S21), the laser controller 31 constantly monitors the gas pressure P based on the electric signal of the pressure measuring device 24. Then, the gas pressure P is compared with the pressure range Pm to PM (Step S22), and the gas pressure P is changed to the pressure range Pm to PM.
If it is outside the PM, the shutter 30 is instructed to perform a closing operation (step S43), and the laser beam 11 is cut off. Then, an abnormal wavelength signal is output to the exposing device 25 to notify that the spectrum characteristic is out of the allowable range (step S4).
4) Stop laser oscillation (step S46).

【0032】その後、レーザコントローラ31は、レー
ザチャンバ2内のレーザガスを一部排気し、フッ素ガス
及びバッファガスをレーザチャンバ2内に注入すること
により、レーザチャンバ2内のガスの一部交換を行なう
(ステップS47)。即ち、ガス圧力Pの変化は、レー
ザガス中に発生した不純物等が一因と考えられるため、
例えば、レーザチャンバ2内部の3分の1程度のレーザ
ガスを交換してリフレッシュする。このとき、交換後の
レーザチャンバ2内のガス圧力Pを、上記圧力範囲Pm
〜PMに収めることにより、レーザ発振を開始した場合
のスペクトル特性が、許容範囲内に収まる。
Thereafter, the laser controller 31 partially exchanges the gas in the laser chamber 2 by partially exhausting the laser gas in the laser chamber 2 and injecting the fluorine gas and the buffer gas into the laser chamber 2. (Step S47). That is, the change in the gas pressure P is considered to be caused by impurities or the like generated in the laser gas.
For example, about one-third of the laser gas inside the laser chamber 2 is replaced and refreshed. At this time, the gas pressure P in the laser chamber 2 after the replacement is set to the pressure range Pm.
By setting it in the range of ~ PM, the spectral characteristics when laser oscillation is started fall within an allowable range.

【0033】そして、レーザ発振を開始し(ステップS
49)、パワーロック制御を行なったときの高電圧V
を、その上限電圧VMと比較する(ステップS51)。
高電圧Vが上限値以上であれば、レーザガスの交換量が
足りないと判断し、ステップS47に戻って再度レーザ
ガスの一部交換を行なう。また、ステップS51で高電
圧Vが上限電圧VM未満であれば、露光機25にスペク
トル特性が許容範囲内となったことを告げる波長正常信
号を出力し(ステップS52)、シャッタ30を開いて
(ステップS53)ステップS22に戻る。或いは、ス
テップS47〜S51において、すべてのレーザガスを
排気し、レーザガスを全ガス交換してもよい。この場合
も、全ガス交換後のレーザチャンバ2内部のガス圧力P
を圧力範囲Pm〜PMに収めることにより、レーザ発振
を開始した場合に、スペクトル特性が許容範囲内に収ま
る。
Then, laser oscillation is started (step S).
49) High voltage V when power lock control is performed
Is compared with the upper limit voltage VM (step S51).
If the high voltage V is equal to or higher than the upper limit, it is determined that the amount of laser gas exchange is insufficient, and the process returns to step S47 to partially exchange the laser gas again. If the high voltage V is lower than the upper limit voltage VM in step S51, a normal wavelength signal indicating that the spectrum characteristic is within the allowable range is output to the exposure device 25 (step S52), and the shutter 30 is opened (step S52). (Step S53) Return to step S22. Alternatively, in steps S47 to S51, all the laser gases may be exhausted, and all the laser gases may be replaced. Also in this case, the gas pressure P inside the laser chamber 2 after all the gas exchanges is performed.
Within the pressure range Pm to PM, the spectrum characteristic falls within the allowable range when laser oscillation is started.

【0034】また、ステップS22において、ガス圧P
が圧力範囲Pm〜PM内にある場合には、高圧電源13
に印加された高電圧Vと上限電圧VMとを比較し(ステ
ップS23)、高電圧Vが上限電圧VM未満であれば、
ステップS22に戻る。そして、ステップS23におい
て、高電圧Vが上限電圧VM以上の場合には、フッ素ガ
スを所定量ΔP1だけ注入する(ステップS24)。こ
のときに、ガス圧Pが圧力範囲の上限PMとなるか(ス
テップS26)、又は注入量が所定量ΔP1となった場
合に(ステップS27)、注入を停止し(ステップS2
8)、高電圧Vと上限電圧VMとを比較する(ステップ
S30)。
In step S22, the gas pressure P
Is within the pressure range Pm-PM, the high-voltage power supply 13
Is compared with the upper limit voltage VM (step S23). If the high voltage V is lower than the upper limit voltage VM,
It returns to step S22. If the high voltage V is equal to or higher than the upper limit voltage VM in step S23, the fluorine gas is injected by a predetermined amount ΔP1 (step S24). At this time, if the gas pressure P becomes the upper limit PM of the pressure range (step S26) or if the injection amount becomes the predetermined amount ΔP1 (step S27), the injection is stopped (step S2).
8) The high voltage V is compared with the upper limit voltage VM (step S30).

【0035】ステップS30で、高電圧Vが上限電圧V
M未満であれば、ステップS22に戻る。また、ステッ
プS30で、高電圧Vが上限電圧VM以上であれば、排
気を開始する(ステップS31)。このときに、ガス圧
Pが常に圧力範囲の下限Pm以上であるようにしながら
(ステップS32)、排気量が所定量ΔP2となるまで
排気を行ない(ステップS34)、排気を停止する(ス
テップS35)。即ち、ガス圧Pが常に圧力範囲の下限
Pm以上となるようにしている。
In step S30, the high voltage V is
If less than M, the process returns to step S22. If the high voltage V is equal to or higher than the upper limit voltage VM in step S30, the exhaust is started (step S31). At this time, while the gas pressure P is always equal to or higher than the lower limit Pm of the pressure range (Step S32), the exhaust is performed until the exhaust amount reaches the predetermined amount ΔP2 (Step S34), and the exhaust is stopped (Step S35). . That is, the gas pressure P is always equal to or higher than the lower limit Pm of the pressure range.

【0036】そして、フッ素ガス及びバッファガスを所
定の組成で注入する(ステップS36)。このとき、ガ
ス圧Pが常に圧力範囲の上限PM以下であるようにしな
がら(ステップS38)、フッ素ガスの注入量が所定量
ΔP3となり、バッファガスの注入量が所定量ΔP4と
なるまで注入を行ない(ステップS39)、注入を停止
する(ステップS41)。そして、高電圧Vと上限電圧
VMとを比較し(ステップS42)、高電圧Vが上限電
圧VM未満であればステップS22に戻るが、高電圧V
が上限電圧以上であれば、S43に移る。
Then, a fluorine gas and a buffer gas are injected with a predetermined composition (step S36). At this time, while ensuring that the gas pressure P is always equal to or lower than the upper limit PM of the pressure range (step S38), the injection is performed until the injection amount of the fluorine gas reaches the predetermined amount ΔP3 and the injection amount of the buffer gas reaches the predetermined amount ΔP4. (Step S39), the injection is stopped (Step S41). Then, the high voltage V is compared with the upper limit voltage VM (step S42). If the high voltage V is lower than the upper limit voltage VM, the process returns to step S22.
Is greater than or equal to the upper limit voltage, the process proceeds to S43.

【0037】尚、上記のフローチャートにおいて、ガス
を注入・排気する所定量ΔP1〜ΔP4は、予め定めて
おいてもよいが、パルス発振したレーザ光11のパルス
数等、レーザチャンバ2内部の状況によって変更すると
なお良い。例えば、ステップS31〜S41において
は、ガス圧力Pが常に圧力範囲Pm〜PMを越えないよ
うにしながらフッ素及びバッファガスを注入・排気す
る。そして、排気後のレーザチャンバ2内のガス組成
が、レーザ発振前の初期組成となるべく同じになるよう
にしている。そのためには、例えばフッ素ガス及びバッ
ファガスの注入量の合計(ΔP3+ΔP4)を、排気す
る所定量ΔP2と常に略一致させるとよい。さらには、
例えば排気時に、ステップS32でガス圧力Pが圧力P
m以下になったような場合には、注入量の合計をその時
点までの排気量に合わせるようにすると良い。
In the above flow chart, the predetermined amounts ΔP1 to ΔP4 for injecting and exhausting gas may be determined in advance, but may vary depending on the conditions inside the laser chamber 2 such as the number of pulses of the pulsed laser beam 11 and the like. It is even better to change it. For example, in steps S31 to S41, fluorine and a buffer gas are injected and exhausted while the gas pressure P does not always exceed the pressure range Pm to PM. Then, the gas composition in the laser chamber 2 after evacuation is made as close as possible to the initial composition before laser oscillation. For this purpose, for example, the total (ΔP3 + ΔP4) of the injection amounts of the fluorine gas and the buffer gas may be almost always equal to the predetermined amount ΔP2 to be exhausted. Moreover,
For example, at the time of exhaust, the gas pressure P becomes
If it becomes less than m, the total injection amount should be adjusted to the exhaust amount up to that point.

【0038】また、ステップS26,S32,S38に
おいて、圧力範囲の上限値PMや下限値Pmまで注入や
排気を行なうのではなく、上限値PMよりも低い圧力P
M1までガスを注入したり、下限値Pmよりも高い圧力
Pm1まで排気したりするようにしてもよい。さらに
は、ステップS22において、ガス圧力Pを圧力範囲P
m〜PMと比較するのではなく、より狭い圧力範囲Pm
1〜PM1と比較するようにしてもよい。このように、
ガス圧力Pが圧力範囲Pm〜PMから外れてから制御を
行なうのではなく、早めに対策を施すことにより、スペ
クトル特性が許容範囲を外れるのをより確実に防止可能
である。
In steps S26, S32, and S38, instead of performing injection or exhaust to the upper limit value PM or the lower limit value Pm of the pressure range, the pressure P lower than the upper limit value PM is not increased.
Gas may be injected up to M1 or exhausted up to a pressure Pm1 higher than the lower limit Pm. Further, in step S22, the gas pressure P is adjusted to the pressure range P
rather than comparing with m-PM, a narrower pressure range Pm
You may make it compare with 1-PM1. in this way,
Rather than performing control after the gas pressure P deviates from the pressure range Pm to PM, by taking measures early, it is possible to more reliably prevent the spectral characteristics from deviating from the allowable range.

【0039】以上説明したように、第1実施形態によれ
ば、要求されるスペクトル特性の各項目(中心波長λ
c、スペクトル幅Δλ、及びスペクトル純度F)に対し
て、圧力許容範囲をそれぞれ設定している。そして、こ
れらの圧力許容範囲をすべて満たす圧力範囲Pm〜PM
を設定し、ガス圧力Pが常に圧力範囲Pm〜PM内に収
まるようにしている。フッ素レーザ装置1のスペクトル
特性は、ガス圧力Pに対する依存性が高く、ガス圧力P
の変化に対するスペクトル特性の変化が予測可能であ
る。従って、ガス圧力Pをこの圧力範囲Pm〜PM内に
収めることにより、レーザ光11のスペクトル特性を要
求される許容範囲に収めることができる。これにより、
許容範囲内のスペクトル特性のレーザ光11で露光を行
なうことができるので、露光が常に良好に行なわれ、不
良率が減少する。
As described above, according to the first embodiment, each item of the required spectral characteristics (the center wavelength λ
The allowable pressure range is set for each of c, the spectral width Δλ, and the spectral purity F). A pressure range Pm to PM satisfying all of these pressure tolerance ranges
Is set so that the gas pressure P always falls within the pressure range Pm to PM. The spectral characteristics of the fluorine laser device 1 are highly dependent on the gas pressure P, and the gas pressure P
The change of the spectral characteristic with respect to the change of is predictable. Therefore, by keeping the gas pressure P within this pressure range Pm to PM, the spectral characteristics of the laser light 11 can be kept within the required allowable range. This allows
Since the exposure can be performed with the laser beam 11 having a spectral characteristic within an allowable range, the exposure is always performed satisfactorily, and the defective rate is reduced.

【0040】特に、ガス圧力Pは、急激に変化すること
は少ないため、ガス圧力Pをモニタリングすることによ
り、スペクトル特性が許容範囲から外れそうになること
を予め察知できる。従って、例えば図4のフローチャー
トに示したように対策を早めに施して、ガス圧力Pを圧
力範囲Pm〜PMに戻すことにより、スペクトル特性を
許容範囲から外れないようすることが可能である。
In particular, since the gas pressure P rarely changes suddenly, by monitoring the gas pressure P, it is possible to detect in advance that the spectrum characteristic is likely to be out of the allowable range. Therefore, for example, as shown in the flowchart of FIG. 4, it is possible to prevent the spectral characteristics from deviating from the allowable range by taking measures early and returning the gas pressure P to the pressure range Pm to PM.

【0041】また、図5のフローチャートに示すよう
に、レーザチャンバ2内のガス圧力Pをモニタリングす
ることにより、スペクトル特性が所定の許容範囲から外
れたことを検知することが可能である。従って、波長異
常信号を露光機25に通知して露光を停止することがで
きるので、スペクトル特性が許容範囲から外れたレーザ
光11によって不適切な露光が行なわれることがなく、
露光の不良が防止できる。また、スペクトル特性を検出
する検出装置が不要であり、スペクトル特性を求めるた
めに必要となる複雑な計算も不要である。また、レーザ
発振中に高電圧Vが上昇した場合には、ガス圧力Pを圧
力範囲Pm〜PM内に留めながらレーザガスの一部交換
などを行なっている。これにより、不純物などで劣化し
たレーザガスが一部リフレッシュされるので、レーザ光
11を停止させることなく高電圧Vを下げることがで
き、発振をより長く続けられる。しかも、ガス圧力Pが
圧力範囲Pm〜PM内にあるので、スペクトル特性が許
容範囲から外れることがない。従って、露光を良好に行
ないながら、全ガス交換までの期間を長くすることがで
きるので、露光の効率が向上する。
Further, as shown in the flowchart of FIG. 5, by monitoring the gas pressure P in the laser chamber 2, it is possible to detect that the spectral characteristic has deviated from a predetermined allowable range. Accordingly, the wavelength abnormality signal can be notified to the exposing device 25 to stop the exposure, so that the laser beam 11 whose spectral characteristic is out of the allowable range is not subjected to improper exposure.
Exposure failure can be prevented. Further, a detection device for detecting the spectral characteristics is not required, and a complicated calculation required for obtaining the spectral characteristics is not required. When the high voltage V increases during laser oscillation, the laser gas is partially replaced while the gas pressure P is kept within the pressure range Pm to PM. As a result, the laser gas degraded by impurities or the like is partially refreshed, so that the high voltage V can be reduced without stopping the laser beam 11, and the oscillation can be continued for a longer time. Moreover, since the gas pressure P is within the pressure range Pm to PM, the spectral characteristics do not deviate from the allowable range. Therefore, it is possible to lengthen the period until all the gas is exchanged while performing the exposure satisfactorily, thereby improving the exposure efficiency.

【0042】尚、上記の各フローチャートにおいて、圧
力範囲Pm〜PMを常に一定としているが、これに限ら
れるものではない。例えば、露光機25が必要とするス
ペクトル特性の許容範囲が変化した場合には、露光機2
5はレーザコントローラ31に対して、スペクトル特性
の許容範囲の変更を通知する。レーザコントローラ31
は、通信によって露光機25から送られたスペクトル特
性の許容範囲の要求に基づき、圧力範囲Pm〜PMを補
正するようにすればよい。
In the above flowcharts, the pressure range Pm to PM is always constant, but the present invention is not limited to this. For example, when the allowable range of the spectral characteristics required by the exposure device 25 changes, the exposure device 2
5 notifies the laser controller 31 of the change in the allowable range of the spectrum characteristic. Laser controller 31
The pressure range Pm to PM may be corrected based on the request for the allowable range of the spectral characteristics sent from the exposure device 25 by communication.

【0043】次に、第2実施形態について説明する。図
6は、第2実施形態に係るフッ素露光装置の構成図であ
る。図6において、注入配管17の、フッ素ガスバルブ
22及びバッファガスバルブ23と、フッ素ガスボンベ
20及びバッファガスボンベ21との間には、フッ素流
量制御装置32及びバッファガス流量制御装置33が、
それぞれ介装されている。また、排気配管16の排気バ
ルブ27と排気ポンプ19との間にも、排気流量制御装
置34が介装されている。各流量制御装置32〜34
は、レーザコントローラ31からの指示信号によって、
配管16,17を流れるガスの流量を変更自在となって
いる。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 6 is a configuration diagram of a fluorine exposure apparatus according to the second embodiment. In FIG. 6, between the fluorine gas valve 22 and the buffer gas valve 23 and the fluorine gas cylinder 20 and the buffer gas cylinder 21 of the injection pipe 17, a fluorine flow control device 32 and a buffer gas flow control device 33 are provided.
Each is interposed. An exhaust flow control device 34 is also interposed between the exhaust valve 27 of the exhaust pipe 16 and the exhaust pump 19. Each flow control device 32-34
Is, by an instruction signal from the laser controller 31,
The flow rate of the gas flowing through the pipes 16 and 17 can be changed.

【0044】例えば、露光機25から要求されるスペク
トル特性の許容範囲が非常に狭いような場合には、圧力
範囲Pm〜PMも非常に狭いものとなり、ガス圧力Pを
なるべく変動させないようにすることが必要となる。図
7に、第2実施形態に係るフッ素レーザ装置1を用い
て、上記図5に示したフローチャートのステップS24
〜S28におけるフッ素ガスの注入を、ガス圧力Pを変
動させないように行なった場合の例をフローチャートで
示す。図7において、レーザコントローラ31は、フッ
素ガスの注入を開始すると同時に、排気を開始する(ス
テップS61)。このとき、レーザコントローラ31
は、予めフッ素流量制御装置32及び排気流量制御装置
34に信号を出力し、フッ素の注入流量と排気流量とが
略同一となるようにしている。
For example, when the allowable range of the spectral characteristics required from the exposure device 25 is very narrow, the pressure range Pm to PM is also very narrow, and the gas pressure P should be kept as small as possible. Is required. FIG. 7 shows the flow chart of step S24 in the flowchart shown in FIG. 5 using the fluorine laser device 1 according to the second embodiment.
An example in which the fluorine gas injection in steps S28 to S28 is performed without changing the gas pressure P is shown in a flowchart. In FIG. 7, the laser controller 31 starts exhausting simultaneously with starting injection of fluorine gas (step S61). At this time, the laser controller 31
Outputs a signal to the fluorine flow controller 32 and the exhaust flow controller 34 in advance so that the fluorine injection flow rate and the exhaust flow rate are substantially the same.

【0045】そしてレーザコントローラ31は、ガス圧
力Pを圧力範囲Pm〜PMより狭い圧力範囲Pm1〜P
M1と比較する(ステップS62)。ガス圧力Pが圧力
範囲Pm1〜PM1内にあれば、フッ素ガスの注入量及
び排気量を所定量ΔP5と比較して(ステップS6
3)、フッ素ガスの注入量及び排気量が所定量ΔP5と
なると、フッ素ガスの注入及び排気を停止する(ステッ
プS64)。また、ステップS66で、ガス圧力Pが圧
力範囲Pm1〜PM1にない場合には、ガス圧力Pを圧
力PM1と比較する(ステップS66)。ガス圧力Pが
圧力PM1よりも小さい場合には、ガス圧力Pが圧力P
m1よりも低いと判断できる。従って、フッ素流量制御
装置32及び排気流量制御装置34に信号を出力して、
フッ素の注入流量を増加させ、排気流量を減少させて、
ガス圧力Pを増加させる。また、ステップS66でガス
圧力Pが圧力PM1よりも大きい場合には、逆にフッ素
の注入流量を減少させ、排気流量を増加させて、ガス圧
力Pを減少させる。即ち、ガス圧力Pが圧力範囲Pm〜
PMから外れそうになると、ガスの注入流量と排気流量
とを増減し、常に同じ流量で注入と排気を行なうように
している。
Then, the laser controller 31 sets the gas pressure P to a pressure range Pm1 to Pm1 which is narrower than the pressure range Pm to PM.
Compare with M1 (step S62). If the gas pressure P is within the pressure range Pm1 to PM1, the injection amount and exhaust amount of the fluorine gas are compared with the predetermined amount ΔP5 (step S6).
3) When the injection amount and the exhaust amount of the fluorine gas reach the predetermined amount ΔP5, the injection and the exhaust of the fluorine gas are stopped (step S64). If the gas pressure P is not in the pressure range Pm1 to PM1 in step S66, the gas pressure P is compared with the pressure PM1 (step S66). If the gas pressure P is lower than the pressure PM1, the gas pressure P
It can be determined that it is lower than m1. Therefore, a signal is output to the fluorine flow control device 32 and the exhaust flow control device 34,
Increase the fluorine injection flow rate, reduce the exhaust flow rate,
Increase the gas pressure P. On the other hand, if the gas pressure P is higher than the pressure PM1 in step S66, the fluorine injection flow rate is decreased, the exhaust flow rate is increased, and the gas pressure P is decreased. That is, when the gas pressure P is in the pressure range Pm ~
When the gas is likely to deviate from the PM, the injection flow rate and the exhaust flow rate of the gas are increased or decreased so that the injection and exhaust are always performed at the same flow rate.

【0046】このようなステップS61〜S68をステ
ップS24〜S28と置き換えることにより、ガス圧力
Pを変動させずにフッ素ガスの注入を行なうことが可能
である。これは、ステップS31〜S41における、フ
ッ素ガス及びバッファガスの注入に関しても同様であ
る。即ち、ガス圧力Pが高い場合には、フッ素ガス及び
バッファガスの注入流量を減らし、排気流量を増やし
て、ガス圧力を圧力範囲Pm〜PMに保つ。ガス圧力P
が低い場合には、逆に注入流量を増やし、排気流量を減
らしている。このように、ガスの注入を行なうと同時に
排気を行ない、時間あたりの注入量と排気量とを略一致
させることにより、ガス圧力Pを殆んど変化させずに常
に狭い圧力範囲Pm〜PM内に収まるようにすることが
可能である。これにより、スペクトル特性の変動がより
小さくなり、より狭い許容範囲の要求にも応じることが
可能となっている。
By replacing steps S61 to S68 with steps S24 to S28, it is possible to inject fluorine gas without changing the gas pressure P. The same applies to the injection of the fluorine gas and the buffer gas in steps S31 to S41. That is, when the gas pressure P is high, the injection flow rates of the fluorine gas and the buffer gas are reduced, and the exhaust flow rate is increased to keep the gas pressure in the pressure range Pm to PM. Gas pressure P
If the gas flow rate is low, the injection flow rate is increased and the exhaust flow rate is decreased. In this way, the gas is injected and the exhaust is performed at the same time, and the injection amount per hour and the exhaust amount are made substantially equal to each other, so that the gas pressure P is hardly changed and the gas pressure P is kept within the narrow pressure range Pm to PM. It is possible to fit in. As a result, the fluctuation of the spectral characteristics becomes smaller, and it is possible to meet the requirement of a narrower allowable range.

【0047】次に、第3実施形態を説明する。第1、第
2実施形態では、圧力範囲の上限PM及び下限Pmを常
に一定としたが、第3実施形態においては、上限PM及
び下限Pmをレーザチャンバ2内のフッ素濃度に基づい
て補正している。
Next, a third embodiment will be described. In the first and second embodiments, the upper limit PM and the lower limit Pm of the pressure range are always constant, but in the third embodiment, the upper limit PM and the lower limit Pm are corrected based on the fluorine concentration in the laser chamber 2. I have.

【0048】図8は、横軸にガス圧力Pをとり、縦軸に
中心波長λcをとった、ガス圧力Pと中心波長λcとの関
係を示すグラフである。図8に示すように、レーザチャ
ンバ2内のフッ素濃度が濃度B1から濃度B2に変化す
ると、ガス圧力Pに対する中心波長λcの関係も変化す
る。その結果、中心波長λcの許容範囲λ1〜λ2に対
する圧力許容範囲P1〜P2が、圧力許容範囲P1n〜
P2nへと変化する。スペクトル幅Δλ、及びスペクト
ル純度Fに対しても、同様に圧力許容範囲が変動するた
め、圧力範囲の下限Pm及び上限PMも変動する。第3
実施形態においては、この変動に基づき、圧力範囲Pm
〜PMを補正している。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the gas pressure P and the center wavelength λc with the horizontal axis indicating the gas pressure P and the vertical axis indicating the center wavelength λc. As shown in FIG. 8, when the fluorine concentration in the laser chamber 2 changes from the concentration B1 to the concentration B2, the relation between the gas pressure P and the center wavelength λc also changes. As a result, the pressure allowable ranges P1 and P2 with respect to the allowable ranges λ1 and λ2 of the center wavelength λc become the pressure allowable ranges P1n and P1n.
It changes to P2n. Similarly, the allowable pressure range also changes with respect to the spectral width Δλ and the spectral purity F, so that the lower limit Pm and the upper limit PM of the pressure range also change. Third
In the embodiment, the pressure range Pm
~ PM is corrected.

【0049】このときのフッ素濃度は、レーザガスの初
期組成、フッ素の注入量ΔP1、フッ素及びバッファガ
スの注入量ΔP2、排気量ΔP3、及びステップS47
において入れ換えたレーザガスの一部交換量等から推定
することができる。このフッ素濃度を、さらに精度よく
求める場合には、全ガス交換後にパルス発振した、レー
ザ光11のパルス数に基づいてこれを補正するとよい。
これは、パルス発振によってフッ素が消耗し、フッ素濃
度が低下するためである。或いは、レーザチャンバ2
に、フッ素濃度測定器39を付設してもよい。フッ素濃
度測定器39としては、赤外線式ガス分析計(FTI
R:Fourier Transform InfRared spectroscopy)が好
適である。
At this time, the fluorine concentration is determined by the initial composition of the laser gas, the injection amount of fluorine ΔP1, the injection amount of fluorine and buffer gas ΔP2, the exhaustion amount ΔP3, and step S47.
Can be estimated from a part of the exchanged laser gas and the like. In order to obtain the fluorine concentration with higher accuracy, it is preferable to correct the fluorine concentration based on the number of pulses of the laser beam 11 that has oscillated after all the gas exchanges.
This is because fluorine is consumed by the pulse oscillation and the fluorine concentration decreases. Alternatively, laser chamber 2
In addition, a fluorine concentration measuring device 39 may be additionally provided. As the fluorine concentration measuring instrument 39, an infrared gas analyzer (FTI)
R: Fourier Transform InfRared spectroscopy) is preferable.

【0050】例えば、図5に示したフローチャートにお
いては、ステップS22でガス圧力Pを圧力範囲Pm〜
PMと比較する前に、予めその時点でのフッ素濃度を推
定し、このフッ素濃度に基づいて圧力範囲Pm〜PMを
補正する。また、ステップS26,S32,S38にお
いて、ガス圧力Pを圧力範囲の上限PM又は下限Pmと
比較する前に、予めその時点でのフッ素濃度を推定し、
このフッ素濃度に基づいて圧力範囲の下限値Pm及び上
限値PMを補正しておくようにしている。
For example, in the flow chart shown in FIG. 5, in step S22, the gas pressure P is changed to the pressure range Pm to Pm.
Before comparing with PM, the fluorine concentration at that time is estimated in advance, and the pressure range Pm to PM is corrected based on this fluorine concentration. Before comparing the gas pressure P with the upper limit PM or the lower limit Pm of the pressure range in steps S26, S32, and S38, the fluorine concentration at that time is estimated in advance,
The lower limit value Pm and the upper limit value PM of the pressure range are corrected based on the fluorine concentration.

【0051】以上説明したように、第3実施形態によれ
ば、圧力範囲Pm〜PMをレーザチャンバ2内のフッ素
濃度によって補正している。ガス圧力Pとスペクトル特
性との関係は、レーザチャンバ2内のフッ素濃度によっ
て変化する。従って、圧力範囲PM〜Pmをフッ素濃度
によって補正することにより、スペクトル特性の許容範
囲に対する圧力範囲Pm〜PMをより正確に求めること
ができる。これに基づいて、ガス圧力Pを補正された圧
力範囲Pm〜PMに収めることにより、レーザ光11の
スペクトル特性を許容範囲に収めることが確実に可能と
なる。
As described above, according to the third embodiment, the pressure range Pm to PM is corrected by the fluorine concentration in the laser chamber 2. The relationship between the gas pressure P and the spectral characteristics changes depending on the fluorine concentration in the laser chamber 2. Therefore, by correcting the pressure ranges PM to Pm based on the fluorine concentration, the pressure ranges Pm to PM with respect to the allowable range of the spectral characteristics can be obtained more accurately. By keeping the gas pressure P within the corrected pressure range Pm to PM based on this, it is possible to reliably keep the spectral characteristics of the laser beam 11 within an allowable range.

【0052】次に、第4実施形態を説明する。第4実施
形態におけるフッ素露光装置は、例えば図1又は図6に
示したものと同様である。図1及び図6に示すように、
レーザコントローラ31と露光機25とは、通信回線に
よって結ばれている。上記各実施形態で説明したよう
に、レーザコントローラ31は圧力測定器24の電気信
号に基づき、常にガス圧力Pを常にモニタリングしてい
る。このガス圧力Pを、図3に示したガス圧力P−スペ
クトル特性のグラフと比較することにより、レーザコン
トローラ31は、現在の各スペクトル特性の値を知るこ
とが可能である。例えば図3において、現在のガス圧力
PをPsとすると、各スペクトル特性はそれぞれ、中心
波長λs、スペクトル幅Δλs、及び純度Fsとなる。
レーザコントローラ31は、これらのスペクトル特性
(λs,Δλs,Fs)を、露光機25に送信する。
Next, a fourth embodiment will be described. The fluorine exposure apparatus according to the fourth embodiment is, for example, the same as that shown in FIG. 1 or FIG. As shown in FIGS. 1 and 6,
The laser controller 31 and the exposure device 25 are connected by a communication line. As described in each of the above embodiments, the laser controller 31 constantly monitors the gas pressure P based on the electric signal of the pressure measuring device 24. By comparing the gas pressure P with the gas pressure P-spectral characteristic graph shown in FIG. 3, the laser controller 31 can know the current value of each spectral characteristic. For example, in FIG. 3, assuming that the current gas pressure P is Ps, the respective spectral characteristics are the center wavelength λs, the spectral width Δλs, and the purity Fs.
The laser controller 31 transmits these spectral characteristics (λs, Δλs, Fs) to the exposure device 25.

【0053】露光機25は、受信した上記スペクトル特
性に基づき、縮小投影レンズ36の位置関係や、縮小投
影レンズ36が設置されている露光機25内部の雰囲気
気体の圧力等の微調整を行なう。これにより、スペクト
ル特性に合わせた露光機のシステムの最適化が行なわれ
るため、より解像度の高い露光をすることが可能とな
る。或いは、レーザコントローラ31から露光機25に
ガス圧力Pのみを送信し、露光機25内部の図示しない
コントローラがガス圧力Pに基づいて演算を行なって、
スペクトル特性を算出するようにしてもよい。さらに
は、レーザコントローラ31が、露光機25のコントロ
ーラを兼ねてもよい。
The exposing device 25 finely adjusts the positional relationship of the reduction projection lens 36 and the pressure of the atmosphere gas inside the exposure device 25 where the reduction projection lens 36 is installed, based on the received spectral characteristics. Thereby, the system of the exposure machine is optimized according to the spectral characteristics, so that exposure with higher resolution can be performed. Alternatively, only the gas pressure P is transmitted from the laser controller 31 to the exposure device 25, and a controller (not shown) inside the exposure device 25 performs an operation based on the gas pressure P,
The spectral characteristics may be calculated. Further, the laser controller 31 may double as the controller of the exposure machine 25.

【0054】以上説明したように、第4実施形態によれ
ば、フッ素レーザ装置1から露光機25に、スペクトル
特性、又はスペクトル特性を算出するためのガス圧力P
を通知するようにしている。これにより、露光機25は
レーザ光11のスペクトル特性に合わせて内部の縮小投
影レンズ36の位置等を微調整し、より解像度の高い露
光が可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, the fluorine laser apparatus 1 sends the spectrum characteristic or the gas pressure P for calculating the spectrum characteristic to the exposure unit 25.
Is to be notified. Thus, the exposure device 25 finely adjusts the position and the like of the internal reduction projection lens 36 in accordance with the spectral characteristics of the laser light 11, thereby enabling exposure with higher resolution.

【0055】次に、第5実施形態について説明する。こ
れまでの説明においては、レーザ光11のスペクトル特
性を変化させるようなレーザガスのスペクトルパラメー
タとして、ガス圧力Pを例に取って説明した。これは、
ガス圧力Pが、スペクトル特性に対する影響が最も大き
いためであり、これを制御することによって、最も好適
にスペクトル特性を制御することが可能であるからであ
る。しかしながら、スペクトル特性に対する影響を有す
るパラメータとしては、ガス圧力P以外にも、例えばガ
ス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ2内の不純物量、
放電電極4,5間に印加する高電圧V、或いはこれまで
にレーザ発振したパルス発振数等がある。以下、これら
をスペクトルパラメータと呼ぶ。第5実施形態において
は、これらのスペクトルパラメータを制御することによ
り、スペクトル特性を所定の許容範囲内に収める技術に
ついて説明する。
Next, a fifth embodiment will be described. In the above description, the gas pressure P has been described as an example of the spectral parameter of the laser gas that changes the spectral characteristics of the laser beam 11. this is,
This is because the gas pressure P has the greatest influence on the spectral characteristics, and by controlling this, the spectral characteristics can be most suitably controlled. However, as parameters having an influence on the spectral characteristics, in addition to the gas pressure P, for example, gas temperature, fluorine concentration, impurity amount in the laser chamber 2,
There is a high voltage V applied between the discharge electrodes 4 and 5, or the number of pulse oscillations that have been performed by the laser so far. Hereinafter, these are referred to as spectral parameters. In the fifth embodiment, a technique will be described in which these spectral parameters are controlled so that spectral characteristics fall within a predetermined allowable range.

【0056】図9に、第5実施形態に係るエキシマレー
ザ装置1の説明図を示す。レーザチャンバ2には、レー
ザガスのガス温度を測定する温度測定器38と、レーザ
ガス中のフッ素濃度を測定するフッ素濃度測定器39
と、レーザチャンバ2内部の不純物量を測定する不純物
測定器40とが接続されている。これらの測定器38〜
40は、それぞれレーザコントローラ31に電気的に接
続され、レーザコントローラ31に信号を送信する。こ
れにより、レーザコントローラ31は、レーザガスのガ
ス圧力P以外に、ガス温度、レーザチャンバ2内部のフ
ッ素濃度、及びレーザチャンバ2内部の不純物の量を知
ることができる。
FIG. 9 is an explanatory view of an excimer laser device 1 according to the fifth embodiment. The laser chamber 2 has a temperature measuring device 38 for measuring the gas temperature of the laser gas, and a fluorine concentration measuring device 39 for measuring the fluorine concentration in the laser gas.
And an impurity measuring device 40 for measuring the amount of impurities in the laser chamber 2 are connected. These measuring instruments 38-
Reference numerals 40 are respectively electrically connected to the laser controller 31 and transmit signals to the laser controller 31. This allows the laser controller 31 to know the gas temperature, the fluorine concentration inside the laser chamber 2, and the amount of impurities inside the laser chamber 2, in addition to the gas pressure P of the laser gas.

【0057】ここで、不純物測定器40としては、例え
ば微粒子となっている不純物の量を測定するためには、
パーティクルカウンタが好適であり、気体状の不純物ガ
スの量を測定するには、赤外線式ガス分析計が好適であ
る。また、前述したようにレーザコントローラ31は、
電気的に接続されたパワー検出器15の信号に基づき、
パルス数を検出可能である。さらにレーザコントローラ
31は、自身から高圧電源13へ指令する指令値に基づ
き、放電電極4,5間に印加された高電圧Vを知ること
が可能となっている。
Here, as the impurity measuring device 40, for example, in order to measure the amount of impurities that are fine particles,
A particle counter is suitable, and an infrared gas analyzer is suitable for measuring the amount of gaseous impurity gas. Further, as described above, the laser controller 31
Based on the signal of the electrically connected power detector 15,
The number of pulses can be detected. Further, the laser controller 31 can know the high voltage V applied between the discharge electrodes 4 and 5 based on a command value instructed to the high voltage power supply 13 by itself.

【0058】以下、これらのスペクトルパラメータとス
ペクトル特性との関係に基づき、スペクトル特性を推定
するとともに、スペクトル特性が許容範囲内にあるよう
に、スペクトルパラメータを制御する技術について説明
する。スペクトル特性に関連の深いスペクトルパラメー
タの一例を、例えばスペクトルパラメータC及びスペク
トルパラメータDとする。スペクトルパラメータCと、
中心波長λc及びスペクトル幅Δλとの間には、図10
に示すような関係が、また、スペクトルパラメータD
と、中心波長λc及びスペクトル幅Δλとの間には、図
11に示すような関係があるものとする。例えば図10
に示すように、中心波長λcの許容範囲λ1〜λ2に対
し、スペクトルパラメータCの許容範囲C1〜C2が、
スペクトル幅Δλの許容範囲に対し、スペクトルパラメ
ータCの許容範囲C3〜C4が定まる。従って、中心波
長λc及びスペクトル幅Δλの許容範囲をすべて満足す
るスペクトルパラメータCの範囲は、C1〜C4とな
る。同様に図11では、スペクトルパラメータDの範囲
は、D1〜D4となる。
Hereinafter, a technique for estimating the spectral characteristics based on the relationship between the spectral parameters and the spectral characteristics and controlling the spectral parameters so that the spectral characteristics are within the allowable range will be described. Examples of spectral parameters deeply related to spectral characteristics are, for example, spectral parameters C and D. A spectral parameter C;
Between the center wavelength λc and the spectral width Δλ, FIG.
The relationship as shown in FIG.
And the center wavelength λc and the spectrum width Δλ have a relationship as shown in FIG. For example, FIG.
As shown in, the allowable ranges C1 and C2 of the spectral parameters C are
The allowable ranges C3 and C4 of the spectral parameters C are determined with respect to the allowable range of the spectral width Δλ. Therefore, the range of the spectrum parameter C that satisfies all the allowable ranges of the center wavelength λc and the spectrum width Δλ is C1 to C4. Similarly, in FIG. 11, the range of the spectrum parameter D is D1 to D4.

【0059】レーザコントローラ31は、これらのスペ
クトルパラメータC,Dの値からスペクトル特性を推定
することが可能である。但し、例えば上記第3実施形態
で説明したように、フッ素濃度が変化すると、ガス圧力
Pとスペクトル特性との関係が変化するように、スペク
トルパラメータCが変化すると、スペクトルパラメータ
Dが変化することがある。従って、レーザコントローラ
31は、各スペクトルパラメータC,Dの値に対するス
ペクトル特性を、例えばテーブルとして記憶しておく。
そして、このテーブルに基づき、検出したスペクトルパ
ラメータC,Dの値からスペクトル特性を推定するよう
にする。そして、スペクトル特性が、所定の許容範囲か
ら外れそうであれば、スペクトルパラメータC,Dの少
なくともいずれか一方を制御して、スペクトル特性を許
容範囲内に戻すようにする。また、露光機25に現在の
スペクトル特性を送信することにより、露光機25は、
内部の縮小投影レンズ36の位置等を微調整し、より解
像度の高い露光を行なう。
The laser controller 31 can estimate the spectral characteristics from the values of these spectral parameters C and D. However, for example, as described in the third embodiment, when the fluorine concentration changes, the spectral parameter D may change when the spectral parameter C changes so that the relationship between the gas pressure P and the spectral characteristics changes. is there. Therefore, the laser controller 31 stores the spectral characteristics for the values of the spectral parameters C and D, for example, as a table.
Then, based on this table, the spectral characteristics are estimated from the detected values of the spectral parameters C and D. If the spectral characteristics are likely to deviate from the predetermined allowable range, at least one of the spectral parameters C and D is controlled to return the spectral characteristics to within the allowable range. In addition, by transmitting the current spectral characteristics to the exposure device 25, the exposure device 25
The position and the like of the internal reduction projection lens 36 are finely adjusted to perform exposure with higher resolution.

【0060】さらに、スペクトル特性が、所定の許容範
囲から外れてしまった場合には、図5のフローチャート
で説明したものと同様に、波長異常信号を露光機25に
通知して露光を停止する。従って、波長異常信号を露光
機25に通知して露光を停止することができるので、ス
ペクトル特性が許容範囲から外れたレーザ光11によっ
て不適切な露光が行なわれることがなく、露光の不良が
防止できる。尚、図10、図11では、スペクトルパラ
メータC,Dが増えれば中心波長λc及びスペクトル幅
Δλがいずれも増えるように説明しているが、これに限
られるものではなく、減る場合もある。
Further, when the spectrum characteristic deviates from the predetermined allowable range, a wavelength abnormality signal is notified to the exposing device 25 and exposure is stopped, similarly to the flow chart shown in FIG. Therefore, the exposure can be stopped by notifying the exposing device 25 of the wavelength abnormality signal, so that the laser beam 11 whose spectral characteristic is out of the allowable range is not improperly exposed, thereby preventing exposure failure. it can. Although FIGS. 10 and 11 illustrate that the center wavelength λc and the spectral width Δλ both increase as the spectral parameters C and D increase, the present invention is not limited to this, and may decrease.

【0061】また、上記各実施形態においては、バッフ
ァガスをネオンとし、レーザガスとしてフッ素とネオン
とを含むように説明したが、これに限られるものではな
い。例えばバッファガスをヘリウムとしてもよく、或い
はバッファガスをネオン及びヘリウムの混合ガスとして
もよい。
In the above embodiments, the buffer gas is neon, and the laser gas contains fluorine and neon. However, the present invention is not limited to this. For example, the buffer gas may be helium, or the buffer gas may be a mixed gas of neon and helium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態に係るフッ素露光装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a fluorine exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】レーザ光の発振波長の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an oscillation wavelength of laser light.

【図3】ガス圧力と、各スペクトル特性との関係を示す
グラフ。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between gas pressure and each spectrum characteristic.

【図4】ガス圧力の制御手順を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing a gas pressure control procedure.

【図5】ガス圧力の制御手順の他の例を示すフローチャ
ート。
FIG. 5 is a flowchart showing another example of the gas pressure control procedure.

【図6】第2実施形態に係るフッ素露光装置の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a fluorine exposure apparatus according to a second embodiment.

【図7】第2実施形態に係るガス圧力の制御手順を示す
フローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a gas pressure control procedure according to the second embodiment.

【図8】第3実施形態に係るガス圧力と中心波長との関
係を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a gas pressure and a center wavelength according to the third embodiment.

【図9】第5実施形態に係るフッ素露光装置の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of a fluorine exposure apparatus according to a fifth embodiment.

【図10】スペクトルパラメータとスペクトル特性との
関係の一例を示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between spectral parameters and spectral characteristics.

【図11】スペクトルパラメータとスペクトル特性との
関係の一例を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between spectral parameters and spectral characteristics.

【図12】従来技術に係る露光装置の構成図。FIG. 12 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:エキシマレーザ装置、2:レーザチャンバ、4:放
電電極、5:放電電極、6:フロントミラー、7:フロ
ントウィンドウ、8:リアミラー、9:リアウィンド
ウ、11:レーザ光、12:ビームスプリッタ、13:
高圧電源、15:パワー検出器、16:排気配管、1
7:注入配管、18:分散プリズム、19:排気ポン
プ、20:フッ素ガスボンベ、21:バッファガスボン
ベ、22:フッ素ガスバルブ、23:バッファガスバル
ブ、24:圧力測定器、25:露光機、26:主放電、
27:排気バルブ、30:シャッタ、31:レーザコン
トローラ、32:フッ素流量制御装置、33:バッファ
ガス流量制御装置、34:排気流量制御装置、35:レ
チクル、36:縮小投影レンズ、37:ウェハ、38:
温度測定器、39:フッ素濃度測定器、40:不純物測
定器。
1: excimer laser device, 2: laser chamber, 4: discharge electrode, 5: discharge electrode, 6: front mirror, 7: front window, 8: rear mirror, 9: rear window, 11: laser beam, 12: beam splitter, 13:
High voltage power supply, 15: power detector, 16: exhaust pipe, 1
7: Injection pipe, 18: Dispersion prism, 19: Exhaust pump, 20: Fluorine gas cylinder, 21: Buffer gas cylinder, 22: Fluorine gas valve, 23: Buffer gas valve, 24: Pressure measuring instrument, 25: Exposure machine, 26: Main discharge ,
27: exhaust valve, 30: shutter, 31: laser controller, 32: fluorine flow controller, 33: buffer gas flow controller, 34: exhaust flow controller, 35: reticle, 36: reduction projection lens, 37: wafer, 38:
Temperature measuring device, 39: fluorine concentration measuring device, 40: impurity measuring device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H097 BA02 BB02 CA13 LA10 5F046 CA03 5F071 AA04 DD04 HH01 HH02 JJ10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H097 BA02 BB02 CA13 LA10 5F046 CA03 5F071 AA04 DD04 HH01 HH02 JJ10

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ素を含むレーザガスを封入したレー
ザチャンバ(2)内で、放電電極(4,5)間に高電圧(V)を印
加することによって主放電(26)を起こし、フッ素分子レ
ーザ光(11)を発振させるフッ素分子レーザ装置におい
て、 フッ素分子レーザ光(11)のスペクトル特性を変化させる
スペクトルパラメータの値を検出する検出器(24)と、 スペクトル特性が所定の許容範囲内にあるような、スペ
クトルパラメータの許容範囲を設定するレーザコントロ
ーラ(31)とを備え、 レーザコントローラ(31)が、スペクトルパラメータを制
御して所定の許容範囲内に収めることにより、スペクト
ル特性を許容範囲囲に収める制御を行なうことを特徴と
するフッ素分子レーザ装置。
1. A main discharge (26) is generated by applying a high voltage (V) between discharge electrodes (4, 5) in a laser chamber (2) in which a laser gas containing fluorine is sealed, thereby generating a fluorine molecular laser. A fluorine molecular laser device that oscillates light (11), a detector (24) that detects the value of a spectral parameter that changes the spectral characteristics of the fluorine molecular laser light (11), and the spectral characteristics are within a predetermined allowable range. A laser controller (31) for setting an allowable range of the spectral parameter, and the laser controller (31) controls the spectral parameter to fall within a predetermined allowable range, thereby setting the spectral characteristic within the allowable range. A fluorine molecular laser device characterized by performing control to fit.
【請求項2】 請求項1記載のフッ素分子レーザ装置に
おいて、 前記スペクトル特性が、フッ素分子レーザ光(11)の中心
波長(λc)、スペクトル幅(Δλ)、及びスペクトル純度
(F)のうち少なくとも1つであることを特徴とするフッ
素分子レーザ装置。
2. The fluorine molecular laser device according to claim 1, wherein the spectral characteristics include a center wavelength (λc), a spectral width (Δλ), and a spectral purity of the molecular fluorine laser beam (11).
(F) At least one of the fluorine molecular laser device.
【請求項3】 請求項1又は2記載のフッ素分子レーザ
装置において、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)、ガス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ(2)内の不
純物量、高電圧(V)、及びパルス発振数のうち、少なく
ともいずれか1つであることを特徴とするフッ素分子レ
ーザ装置。
3. The fluorine molecular laser device according to claim 1, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
(P), a gas temperature, a fluorine concentration, an impurity amount in the laser chamber (2), a high voltage (V), and the number of pulse oscillations.
【請求項4】 請求項3記載のフッ素分子レーザ装置に
おいて、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)を含み、 レーザコントローラ(31)は、フッ素分子レーザ光(11)の
スペクトル特性とガス圧力(P)との関係に基づいて、ス
ペクトル特性が所定の許容範囲にあるようなガス圧力
(P)の圧力範囲(Pm-PM)を設定し、 検出したガス圧力(P)を圧力範囲(Pm-PM)内に収めるよう
な制御を行なうことを特徴とするフッ素分子レーザ装
置。
4. The fluorine molecular laser device according to claim 3, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
(P), the laser controller (31) based on the relationship between the spectral characteristics of the fluorine molecular laser light (11) and the gas pressure (P), the gas pressure such that the spectral characteristics are within a predetermined allowable range
A fluorine molecular laser device, wherein a pressure range (Pm-PM) of (P) is set, and control is performed such that the detected gas pressure (P) falls within the pressure range (Pm-PM).
【請求項5】 請求項1、2、及び4のいずれかに記載
のフッ素分子レーザ装置において、 レーザコントローラは、レーザチャンバ(2)内のフッ素
の濃度を推定し、 推定したフッ素の濃度に基づいてフッ素分子レーザ光(1
1)のスペクトル特性とスペクトルパラメータとの関係を
補正し、 スペクトル特性が所定の許容範囲内となるためのスペク
トルパラメータの許容範囲を変更することを特徴とする
フッ素分子レーザ装置。
5. The fluorine molecular laser device according to claim 1, wherein the laser controller estimates a concentration of fluorine in the laser chamber (2), and based on the estimated concentration of fluorine. Laser molecule (1
A fluorine molecular laser device, wherein the relationship between the spectral characteristics and the spectral parameters of 1) is corrected, and the allowable range of the spectral parameters is changed so that the spectral characteristics fall within a predetermined allowable range.
【請求項6】 フッ素を含むレーザガスを封入したレー
ザチャンバ(2)内で主放電(26)を起こし、フッ素分子レ
ーザ光(11)を発振させるフッ素分子レーザ装置におい
て、 フッ素分子レーザ光(11)のスペクトル特性を変化させる
スペクトルパラメータの値を検出する検出器(24)と、 フッ素分子レーザ光(11)のスペクトル特性とスペクトル
パラメータとの関係に基づいて、スペクトル特性が所定
の許容範囲内にあるようなスペクトルパラメータの許容
範囲を設定するレーザコントローラ(31)とを備え、 レーザコントローラ(31)は検出したスペクトルパラメー
タが許容範囲の範囲外にある場合には、スペクトル特性
が異常であると判断することを特徴とするフッ素分子レ
ーザ装置。
6. A fluorine molecular laser device which generates a main discharge (26) in a laser chamber (2) filled with a laser gas containing fluorine and oscillates a molecular fluorine laser beam (11). A detector (24) that detects the value of a spectral parameter that changes the spectral characteristics of the fluorine molecular laser light (11), and the spectral characteristics are within a predetermined allowable range based on a relationship between the spectral characteristics and the spectral parameters. A laser controller (31) for setting an allowable range of such a spectral parameter.If the detected spectral parameter is out of the allowable range, the laser controller (31) determines that the spectral characteristic is abnormal. A fluorine molecular laser device characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 請求項6記載のフッ素分子レーザ装置に
おいて、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)、ガス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ(2)内の不
純物量、高電圧(V)、及びパルス発振数のうち、少なく
ともいずれか1つであることを特徴とするフッ素分子レ
ーザ装置。
7. The fluorine molecular laser device according to claim 6, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
(P), a gas temperature, a fluorine concentration, an impurity amount in the laser chamber (2), a high voltage (V), and the number of pulse oscillations.
【請求項8】 請求項7記載のフッ素分子レーザ装置に
おいて、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)を含み、 レーザコントローラ(31)は、フッ素分子レーザ光(11)の
スペクトル特性とガス圧力(P)との関係に基づいて、ス
ペクトル特性が所定の許容範囲にあるようなガス圧力
(P)の圧力範囲(Pm-PM)を設定し、 ガス圧力(P)が圧力範囲(Pm-PM)の範囲外にある場合に
は、スペクトル特性が異常であると判断することを特徴
とするフッ素分子レーザ装置。
8. The fluorine molecular laser device according to claim 7, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
(P), the laser controller (31) based on the relationship between the spectral characteristics of the fluorine molecular laser light (11) and the gas pressure (P), the gas pressure such that the spectral characteristics are within a predetermined allowable range
(P) The pressure range (Pm-PM) is set, and if the gas pressure (P) is out of the pressure range (Pm-PM), it is determined that the spectrum characteristics are abnormal. Molecular fluorine laser device.
【請求項9】 フッ素を含むレーザガスを封入したレー
ザチャンバ(2)内で主放電(26)を起こしてフッ素分子レ
ーザ光(11)を発振させるフッ素分子レーザ装置(1)と、 フッ素分子レーザ光(11)を被露光物に照射して露光を行
なう露光機(25)とを備えたフッ素露光装置において、 フッ素分子レーザ光(11)のスペクトル特性を変化させる
スペクトルパラメータの値を検出する検出器(24)と、 スペクトル特性が所定の許容範囲内にあるような、スペ
クトルパラメータの許容範囲を設定するレーザコントロ
ーラ(31)とを備え、 スペクトルパラメータとスペクトルパラメータの許容範
囲とに基づいて、フッ素分子レーザ光(11)のスペクトル
特性を推定し、 推定したスペクトル特性に基づいて露光機(25)の調整を
行なうことを特徴とするフッ素露光装置。
9. A fluorine molecular laser device (1) for generating a main discharge (26) in a laser chamber (2) filled with a laser gas containing fluorine to oscillate a molecular fluorine laser beam (11); A fluorine exposure apparatus having an exposure device (25) for irradiating the object with (11) to perform exposure, wherein a detector for detecting a value of a spectrum parameter for changing a spectrum characteristic of a fluorine molecular laser beam (11) is provided. (24), a laser controller (31) for setting an allowable range of the spectral parameter such that the spectral characteristics are within a predetermined allowable range, based on the spectral parameter and the allowable range of the spectral parameter, a fluorine molecule A fluorine exposure apparatus, comprising: estimating a spectral characteristic of a laser beam (11); and adjusting an exposure unit (25) based on the estimated spectral characteristic.
【請求項10】 請求項9記載のフッ素露光装置におい
て、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)、ガス温度、フッ素濃度、レーザチャンバ(2)内の不
純物量、高電圧(V)、及びパルス発振数のうち、少なく
ともいずれか1つであることを特徴とするフッ素露光装
置。
10. The fluorine exposure apparatus according to claim 9, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
(F) a fluorine exposure apparatus characterized by at least one of (P), a gas temperature, a fluorine concentration, an impurity amount in a laser chamber (2), a high voltage (V), and a pulse oscillation number.
【請求項11】 請求項10記載のフッ素露光装置にお
いて、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)を含むことを特徴とするフッ素露光装置。
11. The fluorine exposure apparatus according to claim 10, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
A fluorine exposure apparatus comprising (P).
【請求項12】 請求項1又は2記載のフッ素分子レー
ザ装置において、 前記スペクトルパラメータが、レーザガスのガス圧力
(P)、ガス温度、レーザチャンバ(2)内の不純物量、高電
圧(V)、及びパルス発振数のうち、少なくともいずれか
1つであり、 レーザコントローラは、レーザチャンバ(2)内のフッ素
の濃度を推定し、 推定したフッ素の濃度に基づいてフッ素分子レーザ光(1
1)のスペクトル特性とスペクトルパラメータとの関係を
補正し、 スペクトル特性が所定の許容範囲内となるためのスペク
トルパラメータの許容範囲を変更することを特徴とする
フッ素分子レーザ装置。
12. The fluorine molecular laser device according to claim 1, wherein the spectral parameter is a gas pressure of a laser gas.
(P), the gas temperature, the amount of impurities in the laser chamber (2), the high voltage (V), and the number of pulse oscillations. The laser controller controls the fluorine in the laser chamber (2). Is estimated, and based on the estimated fluorine concentration, the molecular fluorine laser light (1
A fluorine molecular laser device, wherein the relationship between the spectral characteristics and the spectral parameters of 1) is corrected, and the allowable range of the spectral parameters is changed so that the spectral characteristics fall within a predetermined allowable range.
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