JP2017215486A - Exposure apparatus and method for manufacturing article - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus advantageous from the viewpoint of throughput.SOLUTION: The exposure apparatus exposing a substrate with light from a light source includes: a filter that attenuates and transmits the light supplied from the light source to the exposure apparatus; a memory part that stores information representing a transmittance of the filter; an instruction part that gives an instruction value to the light source on the basis of the information, the instruction value instructing the intensity of light required to be output from the light source so as to control an exposure light quantity of the substrate to a target exposure light quantity in exposure processing performed on the substrate through the filter; and a control part that acquires an attenuation amount of the light attenuated by the filter in the exposure processing and updates the information on the basis of the attenuation amount when the attenuation amount is not within a predetermined range.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、露光装置及び物品の製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and an article manufacturing method.

半導体デバイスなどを製造する際に、原版(マスク又はレチクル)のパターンを、投影光学系を介して基板上の各ショット領域に投影(転写)する露光装置が使用されている。露光装置における基本的な機能の1つとして、各ショット領域(各点)に対する露光量を許容範囲内に維持するための露光量制御がある。   When manufacturing a semiconductor device or the like, an exposure apparatus that projects (transfers) a pattern of an original (mask or reticle) onto each shot area on a substrate via a projection optical system is used. One of the basic functions of the exposure apparatus is exposure amount control for maintaining the exposure amount for each shot area (each point) within an allowable range.

露光装置の露光量制御では、基板に露光光を照射しながら、露光光の一部を分岐して検出器(例えば、インテグレータセンサ)に導き、かかる検出器を介して基板上での露光量を間接的に検出している。そして、検出器での検出結果の積算値が必要な露光量(目標露光量)に達するまで基板への露光光の照射を継続する。   In exposure amount control of an exposure apparatus, while irradiating the substrate with exposure light, a part of the exposure light is branched and guided to a detector (for example, an integrator sensor), and the exposure amount on the substrate is measured via the detector. Indirect detection. Then, irradiation of the exposure light to the substrate is continued until the integrated value of the detection results by the detector reaches a necessary exposure amount (target exposure amount).

露光光の光源としてパルス光源を用いる場合、パルス光ごとにエネルギーのばらつきがあるため、一定の数(最小パルス数)以上のパルス光で基板を露光することで、露光量制御の精度(再現性)を保証している。従って、目標露光量が小さいと、パルス光源からのパルス光をそのまま用いた場合に、最小パルス数以上のパルス光で基板を露光することができないことがある。このような場合には、パルス光源自体の出力を下げる、或いは、光学フィルタなどのエネルギー変調器を光路に配置することで、パルス光(露光光)を減衰して最小パルス数以上のパルス光で基板を露光するようにしている。なお、パルス光の減衰レベルを可変とするために、互いに透過率が異なる複数の光学フィルタをターレット(レボルバ)に設けるのが一般的である。   When a pulsed light source is used as the exposure light source, there is a variation in energy for each pulsed light. Therefore, exposure accuracy can be controlled (reproducibility) by exposing the substrate with a certain number of pulsed light (minimum number of pulses). ) Is guaranteed. Therefore, if the target exposure amount is small, the substrate may not be exposed with pulsed light having a number equal to or greater than the minimum number of pulses when pulsed light from the pulsed light source is used as it is. In such a case, by reducing the output of the pulse light source itself, or by arranging an energy modulator such as an optical filter in the optical path, the pulsed light (exposure light) is attenuated so that the pulsed light exceeds the minimum number of pulses. The substrate is exposed. In order to make the attenuation level of the pulsed light variable, a plurality of optical filters having different transmittances are generally provided in the turret (revolver).

光学フィルタは、パルス光の照射に起因する局所的な損傷や光学フィルタを切り替える際の位置決め誤差によって、その透過率が短期的及び長期的に変動することがある。そこで、基板を露光する前に、基板上での露光量を間接的に検出する検出器を用いて光学フィルタの透過率を計測し、かかる計測結果に基づいて、基板上での露光量を制御する技術が提案されている(特許文献1参照)。   The transmittance of the optical filter may fluctuate in the short term and in the long term due to local damage caused by the irradiation of the pulsed light or a positioning error when switching the optical filter. Therefore, before exposing the substrate, the transmittance of the optical filter is measured using a detector that indirectly detects the exposure amount on the substrate, and the exposure amount on the substrate is controlled based on the measurement result. The technique to do is proposed (refer patent document 1).

特開平9−148216号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-148216

しかしながら、従来技術では、基板を露光する前に、その透過率を検出器で計測しなければならないため、スループット(生産性)が低下してしまう。   However, in the prior art, since the transmittance must be measured with a detector before the substrate is exposed, the throughput (productivity) decreases.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、スループットの点で有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。   An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that is made in view of the problems of the prior art and is advantageous in terms of throughput.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、光源からの光で基板を露光する露光装置であって、前記光源から前記露光装置に供給された光を減衰して通過させるフィルタと、前記フィルタの透過率を示す情報を記憶する記憶部と、前記情報に基づいて、前記フィルタを介して前記基板に行われる露光処理での前記基板の露光量が目標露光量となるように前記光源が出力すべき光の強度を指示する指示値を前記光源に与える指示部と、前記露光処理で前記フィルタによって減衰された光の減衰量を取得し、前記減衰量が予め定められた範囲に収まっていない場合に、前記減衰量に基づいて前記情報の更新を行う制御部と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to one aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a substrate with light from a light source, and attenuates and passes light supplied from the light source to the exposure apparatus. And a storage unit that stores information indicating the transmittance of the filter, and based on the information, an exposure amount of the substrate in an exposure process performed on the substrate through the filter becomes a target exposure amount An instruction unit for giving an instruction value indicating the intensity of light to be output from the light source to the light source, and an attenuation amount of the light attenuated by the filter in the exposure process is acquired, and the attenuation amount is determined in advance. And a control unit that updates the information based on the amount of attenuation when it is not within the specified range.

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、スループットの点で有利な露光装置を提供することができる。   According to the present invention, for example, an exposure apparatus that is advantageous in terms of throughput can be provided.

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure apparatus as 1 side surface of this invention. 図1に示す露光装置における露光処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the exposure process in the exposure apparatus shown in FIG. 図1に示す露光装置の計測部の出力値と基板上の照度(露光量)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output value of the measurement part of the exposure apparatus shown in FIG. 1, and the illumination intensity (exposure amount) on a board | substrate. 基板を露光しているときの計測結果、露光条件及び光学フィルタの透過率を示す図である。It is a figure which shows the measurement result when exposing a board | substrate, exposure conditions, and the transmittance | permeability of an optical filter. 70%の透過率を有する光学フィルタに対応する露光条件を示す図である。It is a figure which shows the exposure conditions corresponding to the optical filter which has the transmittance | permeability of 70%. 60%の透過率を有する光学フィルタに対応する露光条件を示す図である。It is a figure which shows the exposure conditions corresponding to the optical filter which has the transmittance | permeability of 60%.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の一側面としての露光装置10の構成を示す概略図である。露光装置10は、光源装置20からの光で基板を露光するリソグラフィ装置である。露光装置10は、一括露光型の露光装置(ステッパー)であってもよいし、原版と基板とを同期して走査する走査露光型の露光装置(スキャナー)であってもよい。露光装置10は、図1に示すように、指示部11と、光学フィルタ部12と、計測部13と、原版ステージ14と、投影光学系15と、基板ステージ16と、記憶部17と、制御部18とを有する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure apparatus 10 as one aspect of the present invention. The exposure apparatus 10 is a lithography apparatus that exposes a substrate with light from the light source device 20. The exposure apparatus 10 may be a batch exposure type exposure apparatus (stepper) or a scanning exposure type exposure apparatus (scanner) that scans the original and the substrate in synchronization. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 10 includes an instruction unit 11, an optical filter unit 12, a measurement unit 13, an original stage 14, a projection optical system 15, a substrate stage 16, a storage unit 17, and a control unit. Part 18.

指示部11は、光源装置20が出力すべき光の強度を指示する指示値を光源装置20に与える。本実施形態では、指示部11は、指示値として、目標電圧値TVを光源装置20に与える。光学フィルタ部12は、光源装置20から露光装置10に供給された光を減衰して通過させる光学フィルタを含む。光学フィルタ部12は、互いに異なる透過率を有する複数の光学フィルタがターレット(レボルバ)に配置された構成を有していてもよい。複数の光学フィルタが配置されたターレットを複数段組み合わせることで、光源装置20から露光装置10に供給された光の減衰レベル(即ち、光学フィルタ部12で設定可能な透過率)をより細かく調整することができる。   The instruction unit 11 provides the light source device 20 with an instruction value that indicates the intensity of light to be output by the light source device 20. In the present embodiment, the instruction unit 11 gives the target voltage value TV to the light source device 20 as an instruction value. The optical filter unit 12 includes an optical filter that attenuates and passes the light supplied from the light source device 20 to the exposure device 10. The optical filter unit 12 may have a configuration in which a plurality of optical filters having different transmittances are arranged in a turret (revolver). By combining multiple stages of turrets on which a plurality of optical filters are arranged, the attenuation level of light supplied from the light source device 20 to the exposure apparatus 10 (that is, the transmittance that can be set by the optical filter unit 12) is finely adjusted. be able to.

計測部13は、光学フィルタ部12よりも後段の光路に配置されている。計測部13は、光源装置20から露光装置10に供給される光が光学フィルタ部12を通過した後に、かかる光(即ち、光学フィルタ部12によって減衰された光)の強度、本実施形態では、照度を計測(モニタ)する。原版ステージ14は、原版(マスク又はレチクル)を保持する。投影光学系15は、原版のパターンを基板に投影する。基板ステージ16は、基板を保持する。記憶部17は、光学フィルタ部12における複数の光学フィルタのそれぞれの透過率を示す情報を記憶する。記憶部17に記憶される情報が示す光学フィルタの透過率は、初期段階では、予め光学フィルタを計測して得られた計測値であってもよいし、設計値であってもよい。制御部18は、CPUやメモリなどを含み、露光装置10の全体を制御する。本実施形態では、制御部18は、光学フィルタ部12を介して基板に行われる露光処理で光学フィルタ部12によって減衰された光の減衰量を取得する。そして制御部18は、減衰量が予め定められた範囲に収まっていない場合に、かかる減衰量に基づいて、記憶部17に記憶されている情報の更新、即ち、光学フィルタ部12におけるフィルタの透過率の校正を行う。   The measurement unit 13 is disposed in the optical path downstream from the optical filter unit 12. After the light supplied from the light source device 20 to the exposure device 10 passes through the optical filter unit 12, the measuring unit 13 is the intensity of the light (that is, the light attenuated by the optical filter unit 12). Measure illuminance (monitor). The original stage 14 holds an original (a mask or a reticle). The projection optical system 15 projects an original pattern onto a substrate. The substrate stage 16 holds the substrate. The storage unit 17 stores information indicating the transmittance of each of the plurality of optical filters in the optical filter unit 12. The transmittance of the optical filter indicated by the information stored in the storage unit 17 may be a measurement value obtained by measuring the optical filter in advance or a design value in the initial stage. The control unit 18 includes a CPU, a memory, and the like, and controls the entire exposure apparatus 10. In the present embodiment, the control unit 18 acquires the attenuation amount of light attenuated by the optical filter unit 12 in the exposure process performed on the substrate via the optical filter unit 12. Then, when the attenuation amount is not within the predetermined range, the control unit 18 updates the information stored in the storage unit 17 based on the attenuation amount, that is, the filter transmission in the optical filter unit 12. Perform rate calibration.

光源装置20は、露光装置10に光を供給するパルス光源であって、光源部21と、パルス電源部22と、計測部23と、制御部24とを有する。光源部21は、放電電極と、かかる放電電極を収容するチャンバとを含む。パルス電源部22は、放電電極間に、パルス放電の繰り返し周波数に同期した高周波電圧を印加する。計測部23は、光源部21から出力された光の強度を計測する。計測部23は、光源装置20から露光装置10に供給される光が光学フィルタ部12を通過する前に、かかる光の強度を計測する。制御部24は、パルス電源部22の電圧制御、レーザ波長制御、レーザガス供給制御などを行う。   The light source device 20 is a pulse light source that supplies light to the exposure apparatus 10, and includes a light source unit 21, a pulse power source unit 22, a measurement unit 23, and a control unit 24. The light source unit 21 includes a discharge electrode and a chamber that accommodates the discharge electrode. The pulse power supply unit 22 applies a high-frequency voltage synchronized with the repetition frequency of pulse discharge between the discharge electrodes. The measurement unit 23 measures the intensity of light output from the light source unit 21. The measurement unit 23 measures the intensity of the light supplied from the light source device 20 to the exposure device 10 before passing through the optical filter unit 12. The control unit 24 performs voltage control, laser wavelength control, laser gas supply control, and the like of the pulse power source unit 22.

ここで、露光装置10での露光量制御を含む露光処理について説明する。露光量制御において、指示部11は、記憶部17に記憶された光学フィルタの透過率を示す情報に基づいて、光学フィルタ部12を介して基板に行われる露光処理での基板の露光量が目標露光量となるように、目標電圧値TVを光源装置20の制御部24に与える。また、本実施形態では、目標電圧値TVから予測される計測部23で計測される強度の予測値と、露光処理において計測部23で計測された強度の実測値との差を、光学フィルタ部12によって減衰された光の減衰量とする場合を例に説明する。   Here, an exposure process including exposure amount control in the exposure apparatus 10 will be described. In the exposure amount control, the instruction unit 11 sets the target exposure amount of the substrate in the exposure process performed on the substrate via the optical filter unit 12 based on the information indicating the transmittance of the optical filter stored in the storage unit 17. The target voltage value TV is given to the control unit 24 of the light source device 20 so that the exposure amount is obtained. In the present embodiment, the difference between the predicted intensity value measured by the measuring unit 23 predicted from the target voltage value TV and the actually measured intensity value measured by the measuring unit 23 in the exposure process is expressed as an optical filter unit. The case where the attenuation amount of the light attenuated by 12 is used as an example will be described.

まず、指示部11は、目標露光量、光学フィルタ部12における光学フィルタの透過率、基板を定格エネルギー値(光源装置20の基準エネルギー値)で露光した際の計測部13の出力値、基板を露光するのに必要となる最小パルス数に基づいて、露光条件を求める。これにより、目標露光量を実現するための計測部13の目標出力値、光学フィルタの透過率、基板上の1つのショット領域に照射する光のパルス数が求まる。この際、制御部18は、基板を露光しているときに計測部23で計測される光の強度(パルスエネルギー値)の予測値を求める。   First, the instruction unit 11 sets the target exposure amount, the transmittance of the optical filter in the optical filter unit 12, the output value of the measurement unit 13 when the substrate is exposed at the rated energy value (reference energy value of the light source device 20), and the substrate. An exposure condition is obtained based on the minimum number of pulses necessary for exposure. As a result, the target output value of the measurement unit 13 for realizing the target exposure amount, the transmittance of the optical filter, and the number of pulses of light applied to one shot region on the substrate are obtained. At this time, the control unit 18 obtains a predicted value of the light intensity (pulse energy value) measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed.

次に、制御部18は、光学フィルタ部12で設定される透過率が露光条件を求める際に得られた透過率(即ち、基板を露光するときに使用する透過率)となるように光学フィルタを駆動する駆動指令SMを、光学フィルタ部12に与える。また、制御部18は、原版ステージ14、投影光学系15及び基板ステージ16に対して駆動指令SMを与えて、基板を露光する。   Next, the control unit 18 sets the optical filter so that the transmittance set by the optical filter unit 12 becomes the transmittance obtained when obtaining the exposure condition (that is, the transmittance used when exposing the substrate). Is supplied to the optical filter unit 12. Further, the control unit 18 gives a drive command SM to the original stage 14, the projection optical system 15, and the substrate stage 16 to expose the substrate.

次に、指示部11は、基板を露光している間、パルスごとに、計測部13の出力値(照度)ILを取得する。そして、指示部11は、計測部13の出力値ILの積算値が目標露光量となるように、パルスごとに、パルス電源部22の目標電圧値TVを光源装置20の制御部24に与える。制御部24は、目標電圧値TVをパルス電源部22に与え、パルスごとに、光源部21から出力される光の強度(パルスエネルギー値)を変化させる。   Next, the instruction unit 11 acquires the output value (illuminance) IL of the measurement unit 13 for each pulse while the substrate is exposed. Then, the instruction unit 11 gives the target voltage value TV of the pulse power supply unit 22 to the control unit 24 of the light source device 20 for each pulse so that the integrated value of the output value IL of the measurement unit 13 becomes the target exposure amount. The control unit 24 gives the target voltage value TV to the pulse power supply unit 22 and changes the intensity (pulse energy value) of the light output from the light source unit 21 for each pulse.

次に、制御部18は、基板を露光したときに計測部23で計測された光の強度(パルスエネルギー値)の実測値REを取得する。そして、制御部18は、基板を露光しているときに計測部23で計測される光の強度の予測値と、基板を露光したときに計測部23で計測された光の強度の実測値REとを比較する。予測値と実測値REとの差がある場合には、光学フィルタ部12における光学フィルタの透過率が記憶部17に記憶されている情報が示す透過率から変動していると判定し、記憶部17に記憶されている情報の更新を行う(透過率を校正する)。   Next, the control unit 18 acquires an actual measurement value RE of the light intensity (pulse energy value) measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed. The control unit 18 then predicts the light intensity measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed, and the light intensity actual value RE measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed. And compare. When there is a difference between the predicted value and the actual measurement value RE, it is determined that the transmittance of the optical filter in the optical filter unit 12 varies from the transmittance indicated by the information stored in the storage unit 17, and the storage unit The information stored in 17 is updated (transmittance is calibrated).

このように、本実施形態では、基板を露光する前に、光学フィルタ部12における光学フィルタの透過率を計測しなくても、露光処理を行う間に光学フィルタの透過率を随時校正することができる。従って、光学フィルタの透過率の計測に起因するスループットの低下を低減することができる。また、光学フィルタ部12における光学フィルタの透過率が随時校正されるため、露光量制御において適切な露光条件を求めることが可能となり、光源装置20に対して過度な出力を指示することを抑制することができる。これにより、露光量制御の精度の低下を抑えることができる。   As described above, in the present embodiment, the transmittance of the optical filter can be calibrated at any time during the exposure process without measuring the transmittance of the optical filter in the optical filter unit 12 before exposing the substrate. it can. Accordingly, it is possible to reduce a decrease in throughput due to the measurement of the transmittance of the optical filter. Further, since the transmittance of the optical filter in the optical filter unit 12 is calibrated at any time, it becomes possible to obtain appropriate exposure conditions in the exposure amount control, and it is possible to suppress giving an excessive output instruction to the light source device 20. be able to. Thereby, the fall of the precision of exposure amount control can be suppressed.

以下、図2(a)及び図2(b)を参照して、露光装置10における露光処理について具体的に説明する。図2(a)は、露光装置10における露光処理を説明するためのフローチャートである。図2(b)は、図2(a)に示す照度計測の詳細なフローチャートである。   Hereinafter, the exposure process in the exposure apparatus 10 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2A is a flowchart for explaining an exposure process in the exposure apparatus 10. FIG. 2B is a detailed flowchart of the illuminance measurement shown in FIG.

図2(a)を参照するに、S101では、光学フィルタ部12(光学フィルタ)以外に起因する露光装置10の照度変動(投影光学系15の透過率の低下や光路上の光学部品の透過率の低下など)を計測するために、照度計測を行う。   Referring to FIG. 2A, in S101, the illuminance fluctuation of the exposure apparatus 10 caused by other than the optical filter unit 12 (optical filter) (decrease in the transmittance of the projection optical system 15 or the transmittance of optical components on the optical path). Illuminance measurement is performed in order to measure a decrease in the

照度計測では、図2(b)に示すように、S201において、光学フィルタ部12で設定される透過率が100%となるように、光学フィルタを光路から退避させる。S202において、光源装置20の制御部24に対して、定格エネルギー値(例えば、10mJ)でレーザ発振するように指示する。S203において、光源装置20がレーザ発振しているときの計測部13の出力値(即ち、光源装置20から露光装置10に供給された光の強度)を取得する。   In the illuminance measurement, as shown in FIG. 2B, in S201, the optical filter is retracted from the optical path so that the transmittance set by the optical filter unit 12 is 100%. In S202, the control unit 24 of the light source device 20 is instructed to perform laser oscillation at a rated energy value (for example, 10 mJ). In S203, the output value of the measurement unit 13 when the light source device 20 is performing laser oscillation (that is, the intensity of light supplied from the light source device 20 to the exposure apparatus 10) is acquired.

計測部13の出力値と基板上の実照度(実露光量)との関係は、絶対照度計(基準照度計)を用いた計測によって予め取得して露光装置10に記憶されている。これにより、計測部13の出力値から間接的に基板上の照度(露光量)を求めることが可能となる。   The relationship between the output value of the measurement unit 13 and the actual illuminance (actual exposure amount) on the substrate is acquired in advance by measurement using an absolute illuminometer (reference illuminometer) and stored in the exposure apparatus 10. Thereby, it is possible to indirectly determine the illuminance (exposure amount) on the substrate from the output value of the measurement unit 13.

例えば、図3に示すように、絶対照度計で基板上の照度を計測したときに、パルスエネルギー値が10mJ(定格エネルギー値)、計測部13の出力値が20000bit、基板上の照度(絶対照度計の出力値)が20J/mであったとする。そして、露光装置10の照度変動が生じ、計測部13の出力値が18000bitであるとすると、基板上の照度は18J/mであるということがわかるようにする。 For example, as shown in FIG. 3, when the illuminance on the substrate is measured with an absolute illuminometer, the pulse energy value is 10 mJ (rated energy value), the output value of the measurement unit 13 is 20000 bits, and the illuminance on the substrate (absolute illuminance) Assume that the total output value is 20 J / m 2 . If the illuminance fluctuation of the exposure apparatus 10 occurs and the output value of the measurement unit 13 is 18000 bits, it is understood that the illuminance on the substrate is 18 J / m 2 .

なお、光学フィルタ以外に起因する露光装置10の照度変動を計測するための照度計測は、本実施形態に関わらず、露光装置において一般的に行われている。従って、照度計測に起因するスループットの低下は、本実施形態の影響の範囲外である。   Note that the illuminance measurement for measuring the illuminance fluctuation of the exposure apparatus 10 caused by other than the optical filter is generally performed in the exposure apparatus regardless of this embodiment. Therefore, a decrease in throughput due to illuminance measurement is outside the range of the influence of this embodiment.

図2(a)に戻って、S102では、指示部11は、目標露光量、光学フィルタ部12における光学フィルタの透過率、S203で取得した計測部13の出力値及び最小パルス数に基づいて、露光条件を求める。具体的には、計測部13の目標出力値TargetIL、光学フィルタの透過率NDTr、基板上の1つのショット領域に照射する光のパルス数Pls、基板を露光しているときに計測部23で計測される光の強度の予測値EPVを求める。   Returning to FIG. 2A, in S102, the instruction unit 11 determines the target exposure amount, the optical filter transmittance in the optical filter unit 12, the output value of the measurement unit 13 acquired in S203, and the minimum number of pulses. Find the exposure conditions. Specifically, the target output value TargetIL of the measurement unit 13, the transmittance NDTr of the optical filter, the number of pulses Pls of light irradiating one shot area on the substrate, and the measurement unit 23 measures when the substrate is exposed. The predicted value EPV of the intensity of the light to be obtained is obtained.

ここで、図4乃至図6を参照して、露光条件を求める処理(S102)の具体例を説明する。図4に示すように、基板を露光しているときの計測結果を、パルスエネルギー値=10mJ、計測部13の出力値=20000bit、基板上の照度=20J/mとする。また、目標露光量を100J/m、最小パルス数を8Pulseとする。この場合、以下の計算によって、図5に示すTargetIL、NDTr、Pls及びEPVを求めることができる。 Here, a specific example of the process for obtaining the exposure condition (S102) will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, it is assumed that the measurement result when the substrate is exposed has a pulse energy value = 10 mJ, an output value of the measurement unit 13 = 20000 bits, and an illuminance on the substrate = 20 J / m 2 . The target exposure amount is 100 J / m 2 and the minimum number of pulses is 8 Pulse. In this case, TargetIL, NDTr, Pls, and EPV shown in FIG. 5 can be obtained by the following calculation.

最低露光量=基板上の照度×最小パルス数
=20(J/m)×8(pulse)=160(J/m) ・・・(※1)
最小パルス数を満たすようにすると、基板上での最低露光量が160J/mとなり、目標露光量(100J/m)を超えるため、光源装置20から露光装置10に供給された光を光学フィルタ部12における光学フィルタで減衰する。具体的には、図4に示すように、互いに異なる透過率を有する複数の光学フィルタから、目標露光量に最も近くなる透過率を有する光学フィルタを選択する。ここでは、70%の透過率を有する光学フィルタ(フィルタ番号4)を選択する。
Minimum exposure = Illuminance on substrate x Minimum number of pulses
= 20 (J / m 2 ) × 8 (pulse) = 160 (J / m 2 ) (* 1)
Optical When you meet the minimum number of pulses, a minimum exposure amount 160 J / m 2 becomes on the substrate, which exceeds the target exposure amount (100J / m 2), the light supplied to the exposure device 10 from the light source device 20 Attenuation is performed by the optical filter in the filter unit 12. Specifically, as shown in FIG. 4, an optical filter having a transmittance closest to the target exposure amount is selected from a plurality of optical filters having different transmittances. Here, an optical filter (filter number 4) having a transmittance of 70% is selected.

減衰後の最低露光量=(※1)×NDTr
=160(J/m)×0.7=112(J/m) ・・・(※2)
光学フィルタ(フィルタ番号4)で減衰しても、最低露光量が112J/mとなり、目標露光量(100J/m)を超えてしまう。このような場合には、計測部13の目標出力値TargetILを変更する(下げる)。変更後のTargetILは、以下の計算によって求まる。
Minimum exposure after attenuation = (* 1) x NDTr
= 160 (J / m 2 ) × 0.7 = 112 (J / m 2 ) (* 2)
Be attenuated by an optical filter (filter number 4), the minimum exposure amount exceeds 112J / m 2, and the target exposure amount (100 J / m 2). In such a case, the target output value TargetIL of the measurement unit 13 is changed (lowered). The changed TargetIL is obtained by the following calculation.

TargetIL=計測部13の出力値(定格エネルギー値)×(目標露光量÷(※2))
=20000(bit)×(100(J/m))÷112(J/m)≒17857(bit) ・・・(※3)
更に、(※3)から、以下の計算によって、基板を露光しているときに計測部23で計測される光の強度の予測値(パルスエネルギー値)EPVを求めることができる。
TargetIL = Output value of the measurement unit 13 (rated energy value) × (target exposure amount ÷ (* 2))
= 20000 (bit) × (100 (J / m 2 )) ÷ 112 (J / m 2 ) ≈17857 (bit) (* 3)
Furthermore, from (* 3), the predicted value (pulse energy value) EPV of the intensity of light measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed can be obtained by the following calculation.

EPV=定格パルスエネルギー値×((※3)÷計測部13の出力値(定格エネルギー値))
=10(mJ)×(17857(bit)÷20000(bit))≒8.929(mJ) ・・・(※4)
但し、(※2)の計算において、60%の透過率を有する光学フィルタ(フィルタ番号5)を選択し、計測部13の目標出力値TargetILを上げることで目標露光量に対して足りない分を補ってもよい。この場合、上述した計算によって、図6に示すTargetIL、NDTr、Pls及びEPVを求めることができる。
EPV = Rated pulse energy value × ((* 3) ÷ Output value of measuring unit 13 (rated energy value))
= 10 (mJ) × (17857 (bit) ÷ 20000 (bit)) ≈8.929 (mJ) (* 4)
However, in the calculation of (* 2), an optical filter (filter number 5) having a transmittance of 60% is selected, and the target output value TargetIL of the measurement unit 13 is increased, so that there is not enough for the target exposure amount. It may be supplemented. In this case, the TargetIL, NDTr, Pls, and EPV shown in FIG. 6 can be obtained by the above-described calculation.

図2(a)に戻って、S103では、制御部18は、S102で求めた露光条件に従って、光学フィルタ部12における複数の光学フィルタから露光に使用する光学フィルタを選択して光路に配置する。   Returning to FIG. 2A, in S103, the control unit 18 selects an optical filter to be used for exposure from a plurality of optical filters in the optical filter unit 12 according to the exposure condition obtained in S102, and arranges it in the optical path.

S104では、制御部18は、S102で求めた露光条件に従って、基板を露光するための原版ステージ14、投影光学系15及び基板ステージ16の準備処理を行う。   In S104, the control unit 18 prepares the original stage 14, the projection optical system 15, and the substrate stage 16 for exposing the substrate according to the exposure conditions obtained in S102.

S105では、S102で求めた露光条件に従って、基板を露光する。基板を露光している間においては、計測部13の出力値ILがS102で求めた目標出力値TargetILとなるように、パルスごとに、光源装置20に与える目標電力値TVを制御する。   In S105, the substrate is exposed according to the exposure condition obtained in S102. While the substrate is being exposed, the target power value TV applied to the light source device 20 is controlled for each pulse so that the output value IL of the measurement unit 13 becomes the target output value TargetIL obtained in S102.

S106では、制御部18は、計測部23から、S105で基板を露光したときに計測部23で計測された光の強度(実測値RE)を取得する。   In S106, the control unit 18 acquires the light intensity (actual value RE) measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed in S105 from the measurement unit 23.

S107では、制御部18は、S102で求めた計測部23で計測される光の強度の予測値EPVと、S106で取得した計測部23で計測された光の強度の実測値REとの差に基づいて、光学フィルタ部12における光学フィルタの透過率を校正する。但し、光学フィルタの透過率の校正は、予測値EPVと実測値REとの差が予め定められた範囲に収まっていない場合に行われるようにするとよい。換言すれば、予測値EPVと実測値REとの差が小さい場合には、光学フィルタの透過率を校正しなくてもよい。   In S107, the control unit 18 determines the difference between the predicted value EPV of the light intensity measured by the measurement unit 23 obtained in S102 and the actual measurement value RE of the light intensity measured by the measurement unit 23 acquired in S106. Based on this, the transmittance of the optical filter in the optical filter unit 12 is calibrated. However, the calibration of the transmittance of the optical filter may be performed when the difference between the predicted value EPV and the actual measurement value RE is not within a predetermined range. In other words, when the difference between the predicted value EPV and the actual measurement value RE is small, the transmittance of the optical filter may not be calibrated.

フィルタの透過率の校正(S107)の具体例を説明する。70%の透過率を有する光学フィルタ(NDTr=70%)を介して基板を露光したときに計測部23で計測された光の強度の実測値REが9.1mJであったとする。計測部23で計測される光の強度の予測値EPVは、光学フィルタ以外の露光装置10の全体の照度変動を考慮して求めた値である。このため、予測値EPVと実測値REとの差は、記憶部17に記憶されている情報が示す光学フィルタの透過率と実際の透過率との差であると考えられる。従って、記憶部17に記憶されている情報が示す光学フィルタの透過率をNDTr、実際の光学フィルタの透過率をNDTr’とすると、以下の計算によって、露光に使用した光学フィルタの透過率を校正することができる。   A specific example of calibration of the transmittance of the filter (S107) will be described. It is assumed that the measured value RE of the light intensity measured by the measurement unit 23 when the substrate is exposed through an optical filter (NDTr = 70%) having a transmittance of 70% is 9.1 mJ. The predicted value EPV of the light intensity measured by the measurement unit 23 is a value obtained in consideration of the entire illuminance variation of the exposure apparatus 10 other than the optical filter. For this reason, the difference between the predicted value EPV and the actual measurement value RE is considered to be a difference between the transmittance of the optical filter indicated by the information stored in the storage unit 17 and the actual transmittance. Therefore, when the transmittance of the optical filter indicated by the information stored in the storage unit 17 is NDTr and the transmittance of the actual optical filter is NDTr ′, the transmittance of the optical filter used for exposure is calibrated by the following calculation. can do.

NDTr’=NDTr×(EPV÷RE)
=0.7×(8.929(mJ)÷9.1(mJ))≒0.687 ・・・(※5)
この場合、図4に示すように、記憶部17に記憶されている、複数の光学フィルタのそれぞれの透過率を示す情報において、フィルタ番号4の光学フィルタの透過率を70%から68.7%に更新する。このように、予測値EPVと実測値REとの差に基づいて光学フィルタの透過率を算出し、かかる透過率の算出値で記憶部17に記憶されている情報の更新を行う。なお、光学フィルタの校正が必要である場合には、ユーザにエラーを通知したり、露光処理を停止したりしてもよい。
NDTr ′ = NDTr × (EPV ÷ RE)
= 0.7 × (8.929 (mJ) ÷ 9.1 (mJ)) ≈0.687 (* 5)
In this case, as shown in FIG. 4, in the information indicating the transmittance of each of the plurality of optical filters stored in the storage unit 17, the transmittance of the optical filter having the filter number 4 is changed from 70% to 68.7%. Update to In this way, the transmittance of the optical filter is calculated based on the difference between the predicted value EPV and the actual value RE, and the information stored in the storage unit 17 is updated with the calculated value of the transmittance. If calibration of the optical filter is necessary, an error may be notified to the user or the exposure process may be stopped.

また、実測値REは、基板上のショット領域ごとに計測部23で計測された強度の統計値としてもよい。かかる統計値は、例えば、ショット領域ごとに計測部23で計測された強度の平均値、又は、ショット領域ごとに計測部23で計測された強度のうちの最大値又は最小値を含む。   The actual measurement value RE may be a statistical value of intensity measured by the measurement unit 23 for each shot area on the substrate. Such statistical values include, for example, the average value of the intensity measured by the measurement unit 23 for each shot area, or the maximum value or the minimum value of the intensity measured by the measurement unit 23 for each shot area.

同じ露光条件で基板を露光しているにもかかわらず、基板上の複数のショット領域において、計測部23で計測された光の強度の実測値のばらつきが大きい場合がある。このような場合には、光源装置20に問題が発生していると判定し、露光に使用した光学フィルタの透過率を校正しないようにしてもよい。換言すれば、光源装置20から出力される光の強度のパルスごとのばらつきが予め定められた範囲を超える場合には、記憶部17に記憶されている情報の更新を行わなくてもよい。   Despite the fact that the substrate is exposed under the same exposure conditions, there may be a large variation in the measured values of the light intensity measured by the measurement unit 23 in a plurality of shot regions on the substrate. In such a case, it may be determined that a problem has occurred in the light source device 20, and the transmittance of the optical filter used for exposure may not be calibrated. In other words, when the variation in intensity of light output from the light source device 20 exceeds a predetermined range, the information stored in the storage unit 17 may not be updated.

また、光源装置20から出力される光の強度のパルスごとのばらつきを考慮して、上述した計算によって算出される光学フィルタの透過率に重み付けを行ってもよい。例えば、(※5)において、以下のように、重み付け(係数)αを乗算してもよい。   Further, the transmittance of the optical filter calculated by the above-described calculation may be weighted in consideration of the variation of the intensity of light output from the light source device 20 for each pulse. For example, in (* 5), weighting (coefficient) α may be multiplied as follows.

NDTr’=NDTr−(NDTr−(※5))×α
ここで、α=0.5(予測値EPVと実測値REの半分)とすると、NDTr’=0.7−(0.7−0.687)×0.5≒0.694となる。この場合、図4に示すように、記憶部17に記憶されている、複数の光学フィルタのそれぞれの透過率を示す情報において、フィルタ番号4の光学フィルタの透過率を70%から69.4%に更新する。
NDTr ′ = NDTr− (NDTr − (* 5)) × α
Here, when α = 0.5 (half of the predicted value EPV and the actual value RE), NDTr ′ = 0.7− (0.7−0.687) × 0.5≈0.694. In this case, as shown in FIG. 4, in the information indicating the transmittance of each of the plurality of optical filters stored in the storage unit 17, the transmittance of the optical filter with the filter number 4 is changed from 70% to 69.4%. Update to

ここで、実際の光学フィルタの透過率が、記憶部17に記憶されている情報が示す透過率よりも5%高かった場合を考える。この場合、フィルタ番号4の光学フィルタを介して基板を露光すると、計測部23で計測される光の強度の予測値REは、8.929(mJ)×(1−0.05)=8.483(mJ)となる。このパルスエネルギー値が、光源装置20から出力される光の安定性(例えば、ばらつき)を保証できない値である場合には、露光量制御の精度を低下させる可能性がある。従って、このような場合には、フィルタ番号4の光学フィルタよりも低い透過率を有する光学フィルタ、例えば、フィルタ番号5の光学フィルタを用いるようにする必要がある。   Here, a case is considered where the transmittance of the actual optical filter is 5% higher than the transmittance indicated by the information stored in the storage unit 17. In this case, when the substrate is exposed through the optical filter of the filter number 4, the predicted value RE of the light intensity measured by the measuring unit 23 is 8.929 (mJ) × (1-0.05) = 8. 483 (mJ). When the pulse energy value is a value that cannot guarantee the stability (for example, variation) of the light output from the light source device 20, there is a possibility that the accuracy of exposure amount control is lowered. Therefore, in such a case, it is necessary to use an optical filter having a lower transmittance than the optical filter of filter number 4, for example, the optical filter of filter number 5.

このように、本実施形態では、露光に使用する光学フィルタの透過率を計測することなく、記憶部17に記憶されている、光学フィルタの透過率を示す情報を常に最新の状態に更新することができる。従って、光学フィルタの透過率の計測に起因するスループットの低下を低減することができる。また、光学フィルタの透過率の変動を起因する露光量制御の精度の低下を抑えることができる。   As described above, in this embodiment, the information indicating the transmittance of the optical filter stored in the storage unit 17 is always updated to the latest state without measuring the transmittance of the optical filter used for exposure. Can do. Accordingly, it is possible to reduce a decrease in throughput due to the measurement of the transmittance of the optical filter. In addition, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of the exposure amount control caused by the variation in the transmittance of the optical filter.

本実施形態では、光源装置20から出力される光の強度としてパルスエネルギー値を採用しているが、電圧値を採用してもよい。この場合、指示部11は、光源装置20の制御部24に対して、パルスごとに目標パルスエネルギー値を指示し、制御部18は、計測部23から基板を露光しているときの電圧値を取得することになる。   In the present embodiment, the pulse energy value is employed as the intensity of light output from the light source device 20, but a voltage value may be employed. In this case, the instruction unit 11 instructs the target pulse energy value for each pulse to the control unit 24 of the light source device 20, and the control unit 18 determines the voltage value when the substrate is exposed from the measurement unit 23. Will get.

また、本実施形態では、光学フィルタ部12によって減衰された光の減衰量を、目標電圧値TVから予測される計測部23で計測される強度の予測値と、露光処理において計測部23で計測された強度の実測値との差として説明した。但し、光学フィルタ部12によって減衰された光の減衰量を、目標電圧値TV及び光学フィルタの透過率から予測される計測部13で計測される強度の予測値と、露光処理において計測部13で計測された強度の実測値との差としてもよい。   In the present embodiment, the attenuation amount of the light attenuated by the optical filter unit 12 is measured by the predicted value of the intensity measured by the measuring unit 23 predicted from the target voltage value TV and by the measuring unit 23 in the exposure process. It was explained as the difference from the measured value of the measured intensity. However, the attenuation amount of the light attenuated by the optical filter unit 12 is determined by the predicted value of the intensity measured by the measurement unit 13 predicted from the target voltage value TV and the transmittance of the optical filter, and the measurement unit 13 in the exposure process. It is good also as a difference with the measured value of the measured intensity | strength.

本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス(半導体素子、磁気記憶媒体、液晶表示素子など)などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置10を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程を含む。また、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど)を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。   The article manufacturing method in the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as devices (semiconductor elements, magnetic storage media, liquid crystal display elements, etc.), for example. Such a manufacturing method includes a step of exposing a substrate coated with a photosensitive agent using the exposure apparatus 10 and a step of developing the exposed substrate. Such a manufacturing method may include other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article in the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

10:露光装置 11:指示部 12:光学フィルタ部 13:計測部 17:記憶部 18:制御部 20:光源装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Exposure apparatus 11: Instruction part 12: Optical filter part 13: Measuring part 17: Memory | storage part 18: Control part 20: Light source device

Claims (11)

光源からの光で基板を露光する露光装置であって、
前記光源から前記露光装置に供給された光を減衰して通過させるフィルタと、
前記フィルタの透過率を示す情報を記憶する記憶部と、
前記情報に基づいて、前記フィルタを介して前記基板に行われる露光処理での前記基板の露光量が目標露光量となるように前記光源が出力すべき光の強度を指示する指示値を前記光源に与える指示部と、
前記露光処理で前記フィルタによって減衰された光の減衰量を取得し、前記減衰量が予め定められた範囲に収まっていない場合に、前記減衰量に基づいて前記情報の更新を行う制御部と、
を有することを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that exposes a substrate with light from a light source,
A filter that attenuates and passes light supplied from the light source to the exposure apparatus;
A storage unit for storing information indicating the transmittance of the filter;
Based on the information, an indication value indicating the intensity of light that the light source should output is set so that the exposure amount of the substrate in the exposure process performed on the substrate through the filter becomes a target exposure amount. An instruction section to give to
A controller that obtains an attenuation amount of light attenuated by the filter in the exposure process, and updates the information based on the attenuation amount when the attenuation amount is not within a predetermined range;
An exposure apparatus comprising:
前記光源から前記露光装置に供給される光が前記フィルタを通過する前に、当該光の強度を計測する計測部を更に有し、
前記制御部は、前記指示値から予測される前記計測部で計測される強度の予測値と、前記露光処理において前記計測部で計測された強度の実測値との差を、前記減衰量として取得することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
Before the light supplied from the light source to the exposure apparatus passes through the filter, the measuring unit further measures the intensity of the light,
The control unit obtains, as the attenuation amount, a difference between a predicted intensity value measured by the measurement unit predicted from the instruction value and an actually measured value measured by the measurement unit in the exposure process. The exposure apparatus according to claim 1, wherein:
前記光源から前記露光装置に供給される光が前記フィルタを通過した後に、当該光の強度を計測する計測部を更に有し、
前記制御部は、前記指示値及び前記情報から予測される前記計測部で計測される強度の予測値と、前記露光処理において前記計測部で計測された強度の実測値との差を、前記減衰量として取得することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
The light source supplied from the light source to the exposure apparatus further includes a measurement unit that measures the intensity of the light after passing through the filter,
The control unit calculates a difference between a predicted value of intensity measured by the measurement unit predicted from the instruction value and the information and an actually measured value of intensity measured by the measurement unit in the exposure process, as the attenuation. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus acquires the quantity.
前記制御部は、前記露光処理において前記基板上のショット領域ごとに前記計測部で計測された強度の統計値を前記実測値とすることを特徴とする請求項2又は3に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the control unit sets a statistical value of intensity measured by the measurement unit for each shot area on the substrate in the exposure process as the actual measurement value. 前記統計値は、前記ショット領域ごとに前記計測部で計測された強度の平均値、又は、前記ショット領域ごとに前記計測部で計測された強度のうちの最大値又は最小値を含むことを特徴とする請求項4に記載の露光装置。   The statistical value includes an average value of the intensity measured by the measurement unit for each shot region, or a maximum value or a minimum value of the intensity measured by the measurement unit for each shot region. The exposure apparatus according to claim 4. 前記制御部は、前記差に基づいて前記フィルタの透過率を算出し、当該透過率の算出値で前記情報の更新を行うことを特徴とする請求項2乃至5のうちいずれか1項に記載の露光装置。   The said control part calculates the transmittance | permeability of the said filter based on the said difference, and updates the said information with the calculated value of the said transmittance | permeability, The any one of Claims 2 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Exposure equipment. 前記制御部は、前記情報が示す前記フィルタの透過率をNDTr、前記実測値をRE、前記予測値をEPVとしたときに、NDTr×(EPV÷RE)に従って前記算出値を算出することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。   The control unit calculates the calculated value according to NDTr × (EPV ÷ RE), where NDTr is the transmittance of the filter indicated by the information, RE is the measured value, and EPV is the predicted value. An exposure apparatus according to claim 6. 前記光源は、パルス光源を含み、
前記制御部は、前記光源から出力される光の強度のパルスごとのばらつきに基づいて、前記算出値に重み付けを行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の露光装置。
The light source includes a pulsed light source,
The exposure apparatus according to claim 6, wherein the control unit weights the calculated value based on a variation in intensity of light output from the light source for each pulse.
前記光源は、パルス光源を含み、
前記制御部は、前記光源から出力される光の強度のパルスごとのばらつきが予め定められた範囲を超える場合には、前記情報の更新を行わないことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の露光装置。
The light source includes a pulsed light source,
The control unit does not update the information when a variation in intensity of light output from the light source for each pulse exceeds a predetermined range. The exposure apparatus according to any one of the above.
前記制御部は、前記指示値をパルスごとに制御することを特徴とする請求項8又は9に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 8, wherein the control unit controls the instruction value for each pulse. 請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 1;
Developing the exposed substrate;
A method for producing an article comprising:
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