JP2611762B2 - Sor露光装置 - Google Patents

Sor露光装置

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JP2611762B2
JP2611762B2 JP61284286A JP28428686A JP2611762B2 JP 2611762 B2 JP2611762 B2 JP 2611762B2 JP 61284286 A JP61284286 A JP 61284286A JP 28428686 A JP28428686 A JP 28428686A JP 2611762 B2 JP2611762 B2 JP 2611762B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体露光装置に関する。
[従来の技術] 第5図は、従来例であり、また本発明の適用対象例で
もあるSOR(シンクロトロン放射光)露光装置の装置構
成を示す。
同図において、8はSOR光を発生させるためのSORリン
グである。6はSORリング8へ電子ビームのエネルギー
を注入するための電子ビームを発生し加速するリニアッ
ク(電子直線加速器)、7はビーム輸送路である。13a
〜13fはSORリング8からSOR光をとりだすためのポー
ト、14はSORリング8の蓄積エネルギーまたはSOR光量を
モニタするビームモニタ、15a〜15eは露光装置である。
ここで、各装置は個別に制御装置を持っている。
SORリング8は、リニアック6から電子ビームが入射
される入射部10、電子ビームが環状にまわるためのリン
グ状の超高真空槽9、これを真空に引くための不図示の
真空ポンプ、電子ビームを曲げるための偏向電磁石12a
〜12h、入射時の電子ビームの軌道および定常状態の軌
道を修正するためのキッカーコイル16、電子ビームが一
回転して速度低下するためこれを加速し定速を維持する
ための高周波加速空胴11から構成される。そして、SOR
光は偏向電磁石12a〜12hにより電子ビームが曲げられる
所で発生する。なお、SORリング8は実際にはさらに複
雑な構成であるが、ここでは主要部分のみ図示してい
る。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、上記従来例においては各々の装置は独立に
動作して、SOR露光システム全体の動作が最適化されて
いないため、例えば、露光動作途中にSORリング出力が
基準値を下回って露光に支障をきたす恐れがあったり、
露光装置の稼働率が悪いという欠点があった。また露光
条件の設定が難しく、露光のばらつきが出る等の欠点が
あった。
本発明の目的は、上述従来形の問題点に鑑み、SOR露
光装置において、各構成装置を有機的に結びつけ、露光
装置の稼働率を上げると共に、露光条件の自動設定を可
能とし露光のばらつきを抑えることにある。
[問題点を解決するための手段及び作用] この目的を達成するための本発明のSOR露光装置は、
シンクロトロン放射光を発生するSORリング、およびそ
れを制御するSORリング制御手段と;シンクロトロン放
射光のビーム強度情報を検出するビームモニタ、および
それを制御するビームモニタ制御手段と;露光装置、お
よびそれを制御する露光装置制御手段と;前記SORリン
グ制御手段、前記ビームモニタ制御手段、および前記露
光装置制御手段を接続する通信手段とを備え、前記ビー
ムモニタ制御手段は通信手段を介して前記ビームモニタ
での検出に対応したデータを転送し、これに基づいて前
記露光装置制御手段及び前記SORリング制御手段は前記
露光装置および前記SORリングの動作を制御するもので
あり、前記露光装置制御手段は転送されたデータに基づ
いてシンクロトロン放射光のビーム強度が所定値よりも
低下したと判断される場合は露光装置の動作を停止する
ことを特徴とする。
これにより例えば、強度減衰に応じて露光装置での露
光時間を調整して一定露光量が得られるようにすること
ができるが、更に減衰が進んで放射光強度が許容できる
所定の値以下になったら露光装置の露光動作を停止する
といった段階的かつ複合的な最適動作が可能となる。
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。本実
施例は、第5図の構成のSOR露光装置に本発明を適用し
たものである。
第1図は、本発明の一実施例に係るSOR露光装置のブ
ロックダイアグラムを示す。同図において、1は電子ビ
ームの発生および加速を行なうリニアック6の制御装
置、2はSORリング8の制御装置、3はSORリング内に蓄
積されている電子エネルギーを検出するビームモニタ14
の制御装置である。このビームモニタ制御装置3によ
り、間接的にSOR光量または輝度を検出することができ
る。4a〜4eはSOR光によるX線露光装置15a〜15eの制御
系、5は各装置間を結ぶ通信ケーブルである。通信ケー
ブル5における各装置間のデータ伝送には、LAN(ロー
カルエリアネットワーク)等の通信方式が用いられる。
第2図および第3図は、SORリングおよび露光装置の
動作フローチャートである。
第1図〜第5図を参照して、本実施例の装置の動作説
明を行なう。
第2図において、SORリング8の起動はまずステップS
201で不図示の真空ポンプを起動し、リング状超高真空
槽9を真空にすることから始まる。ステップS202で真空
度が目標値になれば、ステップS203でSORリング8内の
電子ビームを曲げるための偏向磁石12a〜12hの電源を入
れ、さらにSORリング8内を電子が一回転することによ
り電子ビームの速度が遅くなりエネルギーが低下するた
めこれを再加速するための高周波加速空胴11の電源を入
れる。次に、ステップS204でリニアック6をオンし、こ
れによりステップS205で加速電子を入射部10を通じてSO
Rリング8内に入射し、ステップS206でSORリング8内に
電子エネルギーを蓄積していく。さらに、ステップS207
にてビームモニタ制御装置3を介しビームモニタ14でSO
Rエネルギーを測定する。そして、ステップS208でフル
エネルギーに達したことを確認するまで、以上のステッ
プS205〜S207の処理を繰返す。
ステップS208でフルエネルギーに達したことを確認し
たら、ステップS209でリニアック6を停止し、ステップ
S210でSORリング8は準備完了となる。準備完了を示す
信号は露光装置制御系4a〜4eに対し(第3図ステップS3
06のにて検知されるように)送出される。
ここで、SORリング8における最大ビームエネルギー
の値をemax、エネルギーが低下して再起動させなければ
ならない最小ビームエネルギーの値をe1、露光エネルギ
ーが低下してきて露光時間が長くなるため露光装置へ新
たなウエハカセットの処理即ち1バッチ処理を行なわな
いように指示する必要があるビームエネルギーの値をe2
とすると、 e1≦e2<emax となる。そこで、まずステップS211にてビームモニタ制
御装置3を介しビームモニタ14で現在のSORリング8に
おけるビームエネルギーe0を測定し、ステップS212でe0
とe2との比較を行なう。もし、e0≦e2の場合はステップ
S213で露光装置制御系4a〜4eへ(第3図ステップS306の
にて検知されるように)エネルギー低下前警報を出力
した後ステップS214に進み、e0>e2の場合は直接ステッ
プS214に分岐する。ステップS213で出力される露光装置
制御系4へのエネルギー低下前警報は準備完了信号を兼
用しており、信号オンでSORリング8の準備完了を、信
号オフでエネルギー低下前警報を示す。
次に、ステップS214でe0≦e1の場合はステップS215で
露光装置制御系4a〜4eへ(第3図ステップS312のにて
検知されるように)エネルギー低下警報すなわち1サイ
クル停止信号を出力する。1サイクル停止信号とは、現
在露光装置にロードされている1枚のウエハの処理すな
わち1サイクルの処理を終了したときに露光装置を停止
(以下、「1サイクル停止」という)すべき旨の信号で
ある。次に、露光装置制御系4a〜4eからの信号を受け、
ステップS216で露光装置15a〜15eが全停止したかどうか
を確認し、ステップS217へ進む。
一方、ステップS214でe0>e1と判定された場合は、ス
テップS219に分岐し、露光装置等の状況に基づいて1サ
イクル停止すべきかどうか判別する。ステップS219にお
いて、1サイクル停止すべきと判定されたときはステッ
プS215に分岐する。ステップS219で1サイクル停止する
必要がないと判定されたときは、ステップS220へ進み、
SORリングを停止すべきかどうか判別する。停止でなけ
ればステップS211へ分岐する。
SORリング停止の場合は、ステップS221で露光装置制
御系4a〜4eへ(第3図ステップS306のにて検知される
ように)1バッチ停止信号すなわち現在処理しているウ
エハカセットの全ウエハの処理が完了したときに露光装
置を停止すべき旨の信号を出力する。そして、ステップ
S222ですべての露光装置15a〜15eが停止したならば、ス
テップS217でSORリング8を停止すなわち偏向磁石12a〜
12hと高周波加速空胴11の電源を切りSOR光の発生を停止
する。また、ステップS218で完全停止でない場合は、ス
テップS223にてタイマーで一定時間後再起動をかけ、ス
テップS202より再び動作する。一方、ステップS222です
べての露光装置15a〜15eが停止していない場合は、ステ
ップS211へ戻る。
次に第3図において、露光装置15a〜15eのそれぞれの
起動は、まずステップS301で真空ポンプを起動すること
から始まる。これはSORリングの真空ポンプ起動(第2
図ステップS201)直後に行なう。ステップS302で目標真
空度に達したならば、ステップS303で露光装置の自己診
断を行ない、ステップS304で異常の有無を確認する。異
常がある場合は、ステップS321で異常警報を発生し停止
する。異常がなければステップS305でマスクおよびウエ
ハのセットを行ない、露光装置の準備は完了する。
ステップS306でSORリング制御装置2からの信号によ
りSORリング8の準備が完了したことを検知したら、ス
テップS307でウエハをロードし、ステップS308でウエハ
とマスクのアライメントを行ない、ステップS309でビー
ムモニタ制御装置3のSORエネルギーデータより使用レ
ジストに合った一定の露光エネルギー条件となるように
露光時間を計算または内蔵データテーブルで求め、ステ
ップS310で露光後、ステップS311でウエハをアンロード
する。これらのステップS307〜S311が1枚のウエハの
(1サイクル)露光動作である。
次に、ステップS312でSORリング制御装置2からの信
号を受け、1サイクル停止がかかっているかチェックを
行ない、1サイクル停止の場合はステップS313で露光装
置のウエハ残り枚数を表示し、さらにステップS314で1
サイクル停止等の表示を行う。その後、ステップS315に
進む。
また、ステップS312で1サイクル停止がかかっていな
い場合はステップS318に分岐し、1ウエハカセット露光
完了かどうか判別する。1ウエハカセット(1バッチ)
完了ならばステップS319で露光完了表示を行ない、さら
にステップS320でウエハカセット交換指示表示を行な
う。その後、ステップS315に進む。
ステップS315で露光装置停止完了信号をSORリング制
御装置2へ(第2図ステップS216のにて検知されるよ
うに)送出する。次に、ステップS316で露光装置を完全
停止させたい場合は、ステップS317で真空ポンプを切っ
て完全に停止とする。完全停止しない場合は、ステップ
S303に分岐し、再び露光装置の自己診断等を行なう。
次に、第4図を参照して、本実施例においてSORリン
グの電子エネルギーが低下した場合につき説明する。
まず、ステップS401にてSORリング8内の電子エネル
ギーが低下すると、ステップS402にてビームモニタ14で
エネルギー低下を検出する。これらの処理は、第2図の
ステップS211〜S213に対応する。次に、SORリング制御
装置2はステップS403でエネルギー低下警報を各露光装
置制御系4a〜4eに送出する。これは第2図のステップS2
15に対応する。各露光装置は、ステップS404で上記エネ
ルギー低下警報を1サイクル停止信号と判断し、1サイ
クルで停止する。この判断は、第3図のステップS312に
おける判断である。そして、ステップS405で各露光装置
は、SORリング制御装置2へ露光停止信号を送出する。
これは、第3図ステップS315に対応する。
次に、SORリング8の側ではステップS406でSORリング
制御装置2がすべての露光装置の停止を確認し(第2図
S216に対応)、ステップS407で全停止ならばSORリング
8を停止し(第2図S217に対応)、ステップS408でSOR
リング8を再起動する(第2図S202〜S210に対応)。
一方、露光装置の側では、SORリング8におけるステ
ップS406〜S408の処理と並行して、ステップS409で自己
診断モードとなって自己診断し(第3図S303に対応)、
ステップS410で異常がなければSORリング8の準備完を
待つ(第3図S306に対応)。そして、SORリング8が準
備完となったら、ステップS411にて引き続き露光サイク
ル(第3図S307〜S311)に入る。
以上説明したように、e2およびe1の2段階でSORエネ
ルギの低下をチェックし、警報を出力して、それぞれ1
バッチ停止および1サイクル停止を行うようにしたた
め、露光動作の途中でSORリングの出力がe1を下回って
露光に支障をきたすことを防止することができる。ま
た、露光が行えないSORリングの準備期間を利用して、
この期間中に露光装置の自己診断を行うため、SORリン
グの有効期間を無駄なく露光動作に充てることができる
ので、露光装置全体の稼働率が上がる。また、ビームエ
ネルギの低下に応じて最適な露光量が得られる露光時間
を決定するため、露光量の過不足による不良率も低下
し、装置の信頼性が向上する。以上により、最適化した
SOR露光装置を提供することが可能となる。
上記実施例では、SORリングへの電子入射をリニアッ
クで行なったが大型のシンクロトロンを使用してフルエ
ネルギーでSORリングへ電子入射を行なうことも可能で
ある。また、ビームモニタは露光装置への露光用光束を
用いることもできる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、SORリング制
御手段とビームモニタ制御手段と露光装置制御手段との
間を通信手段で接続し、時間と共に減衰するシンクロト
ロン放射光の強度情報をビームモニタで検出してこれを
通信手段を介して転送し、露光装置とSORリングの双方
の制御に反映させ、さらに、放射光強度が所定の値以下
になったら露光装置の露光動作を停止するようにしたた
め、露光装置全体の動作を最適化して稼働率を向上させ
ることができ、ひいては半導体製造等における生産性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、SOR露光装置のブロックダイアグラム、 第2図は、SORリング制御装置の動作フローチャート、 第3図は、露光装置制御系の動作フローチャート、 第4図は、SORリングの電子エネルギーが低下した場合
の処理手順を説明するためのフローチャート、 第5図は、SOR露光装置の装置構成図である。 1:リニアック制御装置、 2:SORリング制御装置、 3:ビームモニタ制御装置、 4a〜4e:露光装置制御系、 5:通信ケーブル、 6:リニアック、 8:SORリング、 14:ビームモニタ、 15a〜15e:露光装置。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シンクロトロン放射光を発生するSORリン
    グ、およびそれを制御するSORリング制御手段と、 シンクロトロン放射光のビーム強度情報を検出するビー
    ムモニタ、およびそれを制御するビームモニタ制御手段
    と、 露光装置、およびそれを制御する露光装置制御手段と、 前記SORリング制御手段、前記ビームモニタ制御手段、
    および前記露光装置制御手段を接続する通信手段とを備
    え、 前記ビームモニタ制御手段は通信手段を介して前記ビー
    ムモニタでの検出に対応したデータを転送し、これに基
    づいて前記露光装置制御手段及び前記SORリング制御手
    段は前記露光装置および前記SORリングの動作を制御す
    るものであり、前記露光装置制御手段は転送されたデー
    タに基づいてシンクロトロン放射光のビーム強度が所定
    値よりも低下したと判断される場合は露光装置の動作を
    停止することを特徴とするSOR露光装置。
  2. 【請求項2】前記露光装置制御手段は、転送されたデー
    タに基づいて露光時間を求めて露光を行うように露光装
    置を制御することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のSOR露光装置。
  3. 【請求項3】前記SORリング制御手段は、前記通信手段
    を介して前記露光装置の停止を確認した後、SORリング
    の動作を停止させるように制御することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のSOR露光装置。
  4. 【請求項4】前記露光装置と露光装置制御手段は複数設
    けられ、各々の露光装置制御手段が前記通信手段で接続
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
    し第3項のいずれかに記載のSOR露光装置。
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