JP2926241B2 - Exposure apparatus and method - Google Patents

Exposure apparatus and method

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JP2926241B2
JP2926241B2 JP1115361A JP11536189A JP2926241B2 JP 2926241 B2 JP2926241 B2 JP 2926241B2 JP 1115361 A JP1115361 A JP 1115361A JP 11536189 A JP11536189 A JP 11536189A JP 2926241 B2 JP2926241 B2 JP 2926241B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エキシマレーザ等のガス交換、ガスチャー
ジ等を必要とするレーザを露光光源とする半導体製造用
の露光装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor using a laser such as an excimer laser or the like that requires gas exchange, gas charging, or the like as an exposure light source.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、半導体集積回路の集積度が上がるにつれて、回
路の最小パターン寸法は小さくなる傾向にあり、そのた
め露光光源として、従来主流であった水銀ランプに代わ
り、エキシマレーザを用いた露光装置が開発されてきて
いる。エキシマレーザ露光装置は、一般にエキシマレー
ザ光源と露光装置本体とで構成され、露光装置本体とし
ては解像力、マスク製造性が優れている点で、現状では
縮小投影型逐次移動方式、所謂ステッパーが主流であ
る。このようなエキシマレーザ露光装置において、エキ
シマレーザと露光装置本体とは、電線若しくは光ファイ
バーのインターフェイスケーブルで結合され、露光装置
本体内のメインコンピューターのシーケンスに従ってレ
ーザを発光する方式が一般的である。インターフェイス
の信号としては、例えば露光装置本体からエキシマレー
ザへは発光トリガ、高電圧の充電開始、発振開始、発振
停止等を表わす信号、またエキシマレーザから露光装置
本体へは発振スタンバイ完了、内部シャッターポジショ
ン、インターロック作動中等を表わす信号が挙げられ
る。
In recent years, as the degree of integration of a semiconductor integrated circuit has increased, the minimum pattern size of the circuit has tended to be smaller. Therefore, an exposure apparatus using an excimer laser as an exposure light source has been developed instead of a conventional mercury lamp. ing. An excimer laser exposure apparatus is generally composed of an excimer laser light source and an exposure apparatus main body, and at the present time, a reduction projection type sequential movement system, a so-called stepper, is mainly used because the exposure apparatus main body has excellent resolution and mask manufacturability. is there. In such an excimer laser exposure apparatus, a system is generally used in which the excimer laser and the exposure apparatus main body are connected by an electric cable or an optical fiber interface cable, and emits a laser according to a sequence of a main computer in the exposure apparatus main body. Interface signals include, for example, a light emission trigger from the exposure apparatus main body to the excimer laser, a signal indicating high voltage charging start, oscillation start, oscillation stop, etc., an oscillation standby completion from the excimer laser to the exposure apparatus main body, an internal shutter position. , A signal indicating that the interlock is in operation or the like.

エキシマレーザは、一般にフッ素等のハロゲンガス、
クリプトン、アルゴン等の不活性ガス、及びヘリウム、
ネオン等の希ガスの3種の混合ガスをレーザチャンバー
に封入し、チャンバー内の放電によりハロゲンガスと不
活性ガスとが反応してレーザ光(nsecオーダのパルス
光)を放出する。ところが、レーザ光放出を繰り返すう
ち、ハロゲンガスがチャンバー内に発生する不純物と結
合したり、チャンバーの内側に吸着したりするため、ハ
ロゲンガスの濃度が低下し、レーザのパルスエネルギー
が低下してしまう。これに対し、エキシマレーザを半導
体露光装置の光源としせ使用する場合、パルスエネルギ
ーが変動すると、 (1)被露光物(ウエハ等)への到達エネルギー(露光
量)の制御精度が低下する。
Excimer lasers are generally halogen gases such as fluorine,
Krypton, inert gas such as argon, and helium,
A mixed gas of three kinds of rare gases such as neon is sealed in a laser chamber, and the halogen gas and the inert gas react with each other due to discharge in the chamber to emit laser light (pulse light on the order of nsec). However, as the laser light emission is repeated, the halogen gas combines with impurities generated in the chamber or is adsorbed inside the chamber, so that the concentration of the halogen gas decreases and the pulse energy of the laser decreases. . On the other hand, when an excimer laser is used as a light source of a semiconductor exposure apparatus, if the pulse energy fluctuates, (1) the control accuracy of the energy (exposure amount) reaching the object to be exposed (a wafer or the like) decreases.

(2)光学系に起因する被露光物上の干渉縞を低減する
機能が低下する。
(2) The function of reducing interference fringes on the object to be exposed due to the optical system is reduced.

(3)パルスエネルギーモニター系、アライメント系の
光電検出系の信号のS/N比が低下する。等の不都合が生
じる。このため、エキシマレーザはハロゲンガス濃度低
下により低下していくパルスエネルギーをモニターして
放電印加電圧にフィードバックし、放電印加電圧を徐々
に高めていくことにより、パルスエネルギーを一定に保
つようにしている。ところが、放電印加電圧には上限が
あるため、印加電圧が上限に達した際には、ハロゲンガ
ス注入(HI:Halogen Injection)動作を行って、ハロゲ
ンガス濃度を適正値に戻し、これに伴い印加電圧を下げ
てパルスエネルギーを一定に保つ必要があった。
(3) The S / N ratio of the signal of the photoelectric detection system of the pulse energy monitor system and the alignment system is reduced. And the like. For this reason, the excimer laser monitors the pulse energy that decreases due to the decrease in the halogen gas concentration, feeds back the pulse energy to the discharge application voltage, and keeps the pulse energy constant by gradually increasing the discharge application voltage. . However, since the discharge applied voltage has an upper limit, when the applied voltage reaches the upper limit, a halogen gas injection (HI) operation is performed to return the halogen gas concentration to an appropriate value, and the voltage is applied accordingly. It was necessary to keep the pulse energy constant by reducing the voltage.

このHI動作の様子を第3図に示す。 This HI operation is shown in FIG.

第3図(A)はエキシマレーザから射出されるパルス
エネルギーを縦軸に取り、横軸に時間tを取ったもので
あり、第3図(B)は縦軸にレーザチャンバー中の電極
への放電印加電圧を取り、横軸に時間tを取ったもので
ある。第3図(A)に示すように、露光装置側で要求さ
れるパルスエネルギーの設定値を中心に上限値と下限値
とが定まると、エキシマレーザ光源は内部に設けられた
エネルギーモニター(受光素子等)を使って、各パルス
毎に設定値との大小関係を比較し、パルスエネルギーが
低下してきたら、第3図(B)に示すように放電印加電
圧を徐々に上げていく。放電印加電圧にも上限値と下限
値とが定められており、その実際の電圧範囲はエキシマ
レーザ光源の内部構造、メーカ等によって異なる。さ
て、時刻t1で放電印加電圧が上限値に達すると、エキシ
マレーザ光源の内部に設けられた制御用プロセッサーは
HI動作が必要だと判断し、レーザチャンバー内に所定量
のハロゲンガスを注入する。注入した直後にハロゲンガ
ス濃度は元に戻るが、放電印加電圧は急激に元に戻す
(低下させる)ことはできず、ある程度の時間をかける
必要がある。その後の時刻t2でも同様にHI動作が行なわ
れる。
FIG. 3 (A) shows the pulse energy emitted from the excimer laser on the vertical axis and the time t on the horizontal axis, and FIG. 3 (B) shows the pulse energy to the electrode in the laser chamber on the vertical axis. The discharge applied voltage is taken, and the time t is plotted on the horizontal axis. As shown in FIG. 3A, when the upper limit and the lower limit are determined centering on the set value of the pulse energy required on the exposure apparatus side, the excimer laser light source is provided with an energy monitor (light receiving element) provided therein. , Etc.), and the magnitude relationship with the set value is compared for each pulse. When the pulse energy decreases, the discharge applied voltage is gradually increased as shown in FIG. 3 (B). An upper limit value and a lower limit value are also set for the discharge application voltage, and the actual voltage range varies depending on the internal structure of the excimer laser light source, the manufacturer, and the like. Now, the discharge voltage applied at time t 1 reaches the upper limit, the control processor which is provided in the excimer laser light source
It is determined that HI operation is necessary, and a predetermined amount of halogen gas is injected into the laser chamber. Immediately after the injection, the concentration of the halogen gas returns to its original value, but the voltage applied to the discharge cannot be rapidly restored (decreased), and it is necessary to take some time. HI operates in the same manner as any subsequent time t 2 is performed.

このように放電印加電圧を徐々に低下させるのは、HI
動作の直後は、レーザチャンバ内のガスが充分均一に混
合しているとは言えず、パルスエネルギーがばらつく可
能性が極めて大きく、このためHI動作の直後に放電印加
電圧を急激に下げると、パルス光が発振されずに、パワ
ーモニターすらできないといった不都合が起り得るから
である。
Such a gradual decrease in the discharge applied voltage is caused by the HI
Immediately after the operation, the gas in the laser chamber cannot be said to be sufficiently homogeneously mixed, and the pulse energy is highly likely to vary. This is because light may not be oscillated and a power monitor may not be able to be performed.

ところがハロゲンガス注入を繰り返すうち、レーザチ
ャンバー内の不純物が増加してくる。
However, as the halogen gas injection is repeated, impurities in the laser chamber increase.

この不純物の増加に伴ってハロゲンガス注入をしても
ハロゲンガスがこれら不純物と結合してしまい(ハロゲ
ンガス濃度の低下)、パルスエネルギーを一定に保つた
めの最低印加電圧が上昇する。これにより、ハロゲンガ
ス注入の周期が短くなり、やがてハロゲンガス注入を行
ってもパルスエネルギーを一定に保つことが不可能とな
る。
Even if halogen gas is injected along with the increase of the impurities, the halogen gas is combined with these impurities (decrease of the halogen gas concentration), and the minimum applied voltage for keeping the pulse energy constant increases. As a result, the period of the halogen gas injection is shortened, and it becomes impossible to keep the pulse energy constant even when the halogen gas is injected.

第4図(A)、(B)は、その状態を表わし、第3図
のグラフと対応したものである。第4図(B)に示すよ
うに、時刻t1、t2…t6と徐々に注入周期が短くなり、時
刻t6以降では放電印加電圧が上限値にあるにもかかわら
ず、パルスエネルギーは徐々に低下していってしまう。
FIGS. 4 (A) and 4 (B) show the state and correspond to the graph of FIG. As shown in FIG. 4 (B), slowly injected cycle is shortened and the time t 1, t 2 ... t 6 , at the time t 6 after despite discharge the applied voltage is in the upper limit value, the pulse energy It gradually decreases.

このようにハロゲンガス注入の効果が無くなった場
合、若しくは所定の条件まで低下した場合、前記3種の
混合ガスを部分的に入れ換える、即ち部分ガス交換(PG
R:Partial Gas Replacement)動作を実行してパルスエ
ネルギーを維持する必要があった。部分ガス交換実行時
の様子の一例を第5図に示す。第5図に伴って部分ガス
交換を行う場合のパルスエネルギー、放電印加電圧の変
化の様子を以下に説明する。
As described above, when the effect of the halogen gas injection is lost or reduced to a predetermined condition, the three kinds of mixed gases are partially replaced, that is, the partial gas exchange (PG
R: Partial Gas Replacement) operation was required to maintain the pulse energy. FIG. 5 shows an example of a state when the partial gas exchange is executed. Changes in pulse energy and discharge applied voltage when partial gas exchange is performed with reference to FIG. 5 will be described below.

第5図(A)、(B)は、それぞれ第4図(A)、
(B)に対応したもので、時刻t3、t4、t5は第4図中の
ものと同じでHI動作のタイミングを表わす。そして時刻
t5の後の時刻TaでPGR動作が実行される。
FIGS. 5 (A) and (B) show FIGS. 4 (A) and
4B, times t 3 , t 4 and t 5 are the same as those in FIG. 4 and represent the timing of the HI operation. And time
PGR operates in the time Ta after t 5 is executed.

PGR動作では一般に、ますレーザチャンバー内のガス
を一部抜き取るため、そのままパルス発光させたとする
と第5図(A)に示すようにパルスエネルギーは一旦低
下する。この際、放電印加電圧は前述のように既に上限
値近くとなっているため、印加電圧を上げてパルスエネ
ルギーを設定値に戻すことは難しい。この後、レーザチ
ャンバー内に新しい混合ガスを所定量だけ注入する。こ
の注入によってパルスエネルギーは増大して設定値(許
容上限値)より大きくなるため、印加電圧を徐々に下げ
てパルスエネルギーを設定値に戻す。この後、再度部分
ガス交換が必要となるまで、第3図と同様にハロゲンガ
ス注入(HI動作)を繰り返す。
Generally, in the PGR operation, in order to extract a part of the gas in the laser chamber, if pulse emission is performed as it is, the pulse energy temporarily decreases as shown in FIG. 5 (A). At this time, since the discharge applied voltage is already near the upper limit as described above, it is difficult to increase the applied voltage to return the pulse energy to the set value. Thereafter, a predetermined amount of a new mixed gas is injected into the laser chamber. Since the pulse energy increases and becomes larger than a set value (allowable upper limit value) by this injection, the applied voltage is gradually lowered to return the pulse energy to the set value. Thereafter, the halogen gas injection (HI operation) is repeated as in FIG. 3 until the partial gas exchange is required again.

このPGR動作時に印加電圧を徐々に下げる理由も、先
のHI動作の時と同じである。
The reason for gradually lowering the applied voltage during the PGR operation is the same as in the previous HI operation.

以上のHI動作、PGR動作はエキシマレーザ光源内の制
御プロセッサーの指令でほぼ自動的に行なわれていた。
The above HI operation and PGR operation were almost automatically performed by the instruction of the control processor in the excimer laser light source.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

一方、露光装置本体側からエキシマレーザ光源を見た
場合、前述したようにパルスエネルギーは一定であるこ
とが望ましいが、パルス等のエネルギー制御精度並びに
上記ハロゲン注入、部分ガス交換等の要因から、完全に
一定とするのは困難である。そのため、露光装置本体側
でその機能及び仕様を満足するためのパルスエネルギー
変動の許容値を設定し、エキシマレーザ側は常にパルス
エネルギーが設定値に入るべく様々な工夫を実施してい
る。
On the other hand, when the excimer laser light source is viewed from the exposure apparatus main body side, it is desirable that the pulse energy is constant as described above. It is difficult to make it constant. Therefore, the exposure apparatus main body sets a permissible value of the pulse energy fluctuation to satisfy the function and the specification, and the excimer laser side implements various measures so that the pulse energy always enters the set value.

その1つの手法が、先の第3図〜第5図で説明したHI
動作、PGR動作であるが、露光装置側にとってみると、
第5図(A)中の時間a、bで示した区間でパルスエネ
ルギーが許容値を越えてしまうといった問題点があっ
た。この時間a、bはレーザ光源の構造、メーカ等によ
っても異なるが、現状では数秒〜数分程度必要である。
さらに露光装置側にとって重大な欠点は、これら時間
a、bの区間、すなわちHI動作、PGR動作が専らレーザ
光源側の制御のみで発生していたことである。
One of the methods is the HI described in FIGS.
Operation and PGR operation, but from the perspective of the exposure apparatus,
There was a problem that the pulse energy exceeded the allowable value in the sections indicated by times a and b in FIG. 5 (A). The times a and b vary depending on the structure of the laser light source, the maker, and the like, but currently require several seconds to several minutes.
Further, a serious drawback on the exposure apparatus side is that these periods a and b, that is, the HI operation and the PGR operation occur exclusively by the control of the laser light source.

従って、ステップアンドリピート方式でウエハを露光
していく時に、1つのショット領域の露光中(通常数千
パルス以上が必要)にHI動作、又はPGR動作が非同期に
行なわれると、そのショット領域以降の多くのショッ
ト、又は次のウエハ上のショット領域にいたるまで、ほ
とんどのショットの露光に大きなダメージを与えること
になる。
Therefore, when the wafer is exposed by the step-and-repeat method, if the HI operation or the PGR operation is performed asynchronously during the exposure of one shot region (usually several thousand pulses or more are required), the exposure after the shot region is performed. Exposure to most shots, up to many shots or even shot areas on the next wafer, will be severely damaged.

もちろん、エキシマレーザ光を他の目的、例えばレチ
クル(原版)とウエハとの相対位置合わせのために使用
する場合でも、その位置合わせ期間中にHI動作、PGR動
作が発生するとアライメントエラーが起ることになる。
Of course, even if the excimer laser beam is used for other purposes, for example, for relative positioning between the reticle (original plate) and the wafer, alignment errors may occur if HI operation or PGR operation occurs during the alignment period. become.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、
エキシマレーザ光源等のように一部ガス交換、一部ガス
注入等を必要とするレーザ光源を使用する露光装置にお
いて、露光装置としての機能低下、精度低下を極力少な
く抑えることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of such problems,
In an exposure apparatus that uses a laser light source that requires partial gas exchange, partial gas injection, etc., such as an excimer laser light source, the purpose is to minimize the decrease in the function and accuracy of the exposure apparatus. is there.

〔課題を解決する為の手段〕[Means for solving the problem]

そこで本発明では、ガス交換やガス注入などのレーザ
光源(10,12)の動作と、露光本体部(M1〜M6,PL,32X,3
2Y,34,FM,…)の処理動作とを協調させるようにした。
Therefore, in the present invention, the operations of the laser light sources (10, 12) such as gas exchange and gas injection, and the exposure main unit (M1 to M6, PL, 32X, 3
2Y, 34, FM, ...).

〔作用〕[Action]

本発明では、レーザ光源で非同期に行われる保守動作
などによって露光装置としての性能が低下しないよう
に、レーザ光源の動作と露光本体部の露光やアライメン
トなどの処理動作とを協調させるようにした。たとえ
ば、露光本体部でレーザ光を使わないタイミングで、ガ
ス交換やガス注入などのレーザ光源の保守動作を行うこ
とにより露光装置として性能を損なうことなく、レーザ
光源の保守を行うことができる。
In the present invention, the operation of the laser light source and the processing operations such as exposure and alignment of the exposure main body are coordinated so that the performance of the exposure apparatus does not deteriorate due to the maintenance operation performed asynchronously by the laser light source. For example, the maintenance of the laser light source can be performed without impairing the performance of the exposure apparatus by performing the maintenance operation of the laser light source such as gas exchange or gas injection at the timing when the laser light is not used in the exposure main body.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例による露光装置全体の構成を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an entire exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

10はエキシマレーザ光源の本体部であり、内部には希
ガスハライド等の混合ガスが封入されたレーザチャンバ
ー、共振のためのフロントミラー(半透過性)とリアミ
ラー、波長狭帯化のための波長選択素子(回折格子、プ
リズム、エタロン等)、発振波長の絶対値をモニターす
るための分光器、レーザパワーのモニター用のディテク
タ、及びシャッターSH等が設けられている。レーザチャ
ンバーに対するHI動作、PGR動作は制御系12によって行
なわれるが、本実施例では制御系12内のプロセッサーの
みによる単独制御は行なわず、露光装置本体との連携で
協調制御するようにしてある。また制御系12は波長安定
化のための制御、放電印加電圧の制御等もあわせて行な
う。
Reference numeral 10 denotes a main body of an excimer laser light source, in which a laser chamber in which a mixed gas such as a rare gas halide is sealed, a front mirror (semi-transmissive) and a rear mirror for resonance, and a wavelength for narrowing the wavelength band. A selection element (diffraction grating, prism, etalon, etc.), a spectroscope for monitoring the absolute value of the oscillation wavelength, a detector for monitoring laser power, a shutter SH, and the like are provided. The HI operation and the PGR operation for the laser chamber are performed by the control system 12, but in the present embodiment, independent control is not performed only by the processor in the control system 12, but cooperative control is performed in cooperation with the exposure apparatus main body. The control system 12 also performs control for wavelength stabilization, control of a discharge applied voltage, and the like.

さて、エキシマレーザ光源10からのパルス光は可動ミ
ラーM1、固定ミラーM2を介してビーム成形光学系14に入
射して所定の断面形状、サイズに成形される。ビーム成
形光学系14からのパルス光は駆動部16によって所定角度
内で揺動する揺動ミラーM3で反射された後、オプチカル
インテグレータとして機能するフライ・アイレンズFLに
入射し、多数の2次光源(スポット光)に変換される。
フライ・アイレンズFLの各エレメントレンズの射出側に
できたエキシマビームの各スポット光はビームスプリッ
タBS1、BS2を透過し、コンデンサレンズ系24によって、
レチクルブラインド(照明視野絞り)RB上でほぼ一様な
強度分布となるように重ね合わされる。レチクルブライ
ンドRBを通ったエキシマ光はレンズ系26、固定ミラー
M4、主コンデンサーレンズ28、及び固定ミラーM5を介し
てレチクルRの回路パターン領域を照明する。ここでレ
チクルブラインドRBはレンズ系26と主コンデンサーレン
ズ28とによって、レチクルRと共役になっている。レチ
クルRは専用のレチクルアライメント系30X、30Yによっ
て装置本体に対してX、Y、θ方向に位置決めされてい
る。レチクルRの回路パターンの像は投影レンズPLによ
ってウエハW上に縮小投影される。ウエハWはXステー
ジ32X上に載置され、このXステージ32Xはベース上をY
方向に移動するYステージ32Y上をX方向に移動する。
これによってウエハWは投影像面に沿って2次元移動
し、ステップアンドリピート方式の露光等が行なわれ
る。またXステージ32X上には、ウエハWとほぼ同じ高
さで、透過型の基準スリットをもつ基準マーク板FMが設
けられている。そして基準マーク板FMの下にはXステー
ジ32Xに固定されたミラー(不図示)が設けられてい
る。この基準マーク板FMは、可動ミラーM1が図示の位置
から退避したとき、エキシマレーザ光源10からのパルス
光を、複数のミラー及びYステージ32Y上に固定された
ミラーM6を介して下面から受けるように配置されてい
る。ミラーM6に入射するエキシマビームはほぼ平行光束
で、Y軸と平行であり、ミラーM6によってX方向に直角
に反射され、基準マーク板FMの下のミラーで垂直に上方
へ反射される。従ってXステージ32X、Yステージ32Yが
どのように移動しても、エキシマビームはかならず基準
マーク板FMの下面に入射する。
The pulse light from the excimer laser light source 10 enters the beam shaping optical system 14 via the movable mirror M 1 and the fixed mirror M 2 and is shaped into a predetermined cross-sectional shape and size. After the pulse light from the beam shaping optical system 14 is reflected by the oscillating mirror M 3 to swing within a predetermined angle by the drive unit 16 enters the fly-eye lens FL functioning as an optical integrator, a number of secondary It is converted to a light source (spot light).
Each spot light of the excimer beam formed on the exit side of each element lens of the fly-eye lens FL passes through the beam splitters BS 1 and BS 2 and is condensed by the condenser lens system 24.
The reticle blinds (illumination field stop) RB are superimposed so as to have a substantially uniform intensity distribution. Excimer light passing through reticle blind RB is lens system 26, fixed mirror
M 4, a main condenser lens 28, and via a fixed mirror M 5 illuminates the circuit pattern area of the reticle R. Here, the reticle blind RB is conjugated to the reticle R by the lens system 26 and the main condenser lens 28. The reticle R is positioned in the X, Y, and θ directions with respect to the apparatus main body by dedicated reticle alignment systems 30X, 30Y. The image of the circuit pattern of the reticle R is reduced and projected on the wafer W by the projection lens PL. The wafer W is mounted on an X stage 32X, and the X stage 32X
It moves in the X direction on the Y stage 32Y that moves in the direction.
As a result, the wafer W moves two-dimensionally along the projection image plane, and the step-and-repeat exposure or the like is performed. On the X stage 32X, a fiducial mark plate FM having a transmissive fiducial slit at substantially the same height as the wafer W is provided. A mirror (not shown) fixed to the X stage 32X is provided below the reference mark plate FM. The reference mark plate FM, when the movable mirror M 1 is retracted from the position shown, the pulse light from an excimer laser light source 10, from the bottom surface via a mirror M 6 fixed on a plurality of mirrors and the Y stage 32Y It is arranged to receive. The excimer beam incident on the mirror M 6 with substantially parallel light flux is parallel to the Y axis, is reflected at a right angle in the X-direction by the mirror M 6, are reflected vertically upward by a mirror below the reference mark plate FM. Therefore, no matter how the X stage 32X and the Y stage 32Y move, the excimer beam always enters the lower surface of the reference mark plate FM.

ところでウエハWのアライメント(マーク検出)は、
オフ・アクシス方式のウエハ・アライメント系34で行な
われる。ウエハアライメント系34はウエハW上のレジス
ト層を感光させない波長域の照明光(一様照明、又はス
ポット光)を用いて、ウエハW上の特定位置のアライメ
ントマークを光電検出する。さらにウエハアライメント
系34は投影レンズPLに対して一定の位置関係で固定され
ているが、ウエハW上のマークの検出中心(アライメン
ト系内の指標やスポット光)と、レチクルRの回路パタ
ーンの投影像の中心との相対位置関係は、レチクルRの
交換の毎にわずかに異なってくるため、基準マーク板FM
を用いて、その相対位置関係を計測できるようにしてあ
る。そのために、照明系の光路中に配置されたビームス
プリッタBS2を介して、基準マーク板FMの発光スリット
からのパルス光を一部分岐させ、レンズ系20を通して光
電素子(フォトマル等)22で受光する。この光電素子22
の受光面は、レンズ系24、26、28等によって投影レンズ
PLの瞳面(入射瞳もしくは出射瞳)とほぼ共役に配置さ
れている。また投影レンズPLの入射瞳には、フライ・ア
イレンズFLによって形成された多数の2次光源の像を結
像させて、ケーラー照明を行なっている。
Incidentally, alignment (mark detection) of the wafer W
This is performed by a wafer alignment system 34 of an off-axis system. The wafer alignment system 34 photoelectrically detects an alignment mark at a specific position on the wafer W using illumination light (uniform illumination or spot light) in a wavelength range that does not expose the resist layer on the wafer W. Further, the wafer alignment system 34 is fixed in a fixed positional relationship with respect to the projection lens PL, but the detection center of the mark on the wafer W (index or spot light in the alignment system) and the projection of the circuit pattern of the reticle R Since the relative positional relationship with the center of the image slightly changes each time the reticle R is replaced, the reference mark plate FM
Is used to measure the relative positional relationship. For this purpose, the pulse light from the light emitting slit of the reference mark plate FM is partially branched via the beam splitter BS 2 arranged in the optical path of the illumination system, and received by the photoelectric element (photomultiplier or the like) 22 through the lens system 20. I do. This photoelectric element 22
The light-receiving surface of the projection lens by the lens system 24, 26, 28, etc.
It is arranged almost conjugate with the pupil plane (entrance pupil or exit pupil) of the PL. Further, Koehler illumination is performed by forming images of a large number of secondary light sources formed by the fly-eye lens FL on the entrance pupil of the projection lens PL.

さて、上記の構成において、可動ミラーM1とレーザ光
源10との間には、露光装置(ステッパー)本体を収納す
るサーマルチャンバーの隔壁があり、レーザ光源10はサ
ーマルチャンバーの外部に設置されている。またステッ
パー本体は主制御装置40によって統括制御され、XYステ
ージ32X、32Yの移動、レチクルアライメント系30X、30Y
によるレチクルRの位置決め、ウエハアライメント系34
によるウエハWの位置検出、動作、レチクルブラインド
RBの設定、光電素子22と基準マーク板FMを使った一連の
相対位置関係のチェック動作、ビームスプリッタBS1
反射されたパルス光の一部を受光する光電素子18を用い
た露光量制御動作、あるいは振動ミラーM3の振動による
スペックル(エキシマビームの可干渉性によって生じる
干渉縞等)低減動作等を実行する。
Now, in the above configuration, between the movable mirror M 1 and the laser light source 10, there is thermal chamber partition wall for accommodating the exposure apparatus (stepper) body, the laser light source 10 is disposed outside the thermal chamber . The main body of the stepper is controlled by the main controller 40 to move the XY stages 32X and 32Y, and the reticle alignment systems 30X and 30Y.
Of reticle R by means of wafer alignment system 34
Detection and operation of wafer W by reticle blind
RB setting, checking the operation of a series of relative positions using the photoelectric element 22 and the reference mark plate FM, exposure using a photoelectric device 18 that receives a portion of the reflected pulse light at the beam splitter BS 1 control operation or speckle due to vibration of the vibration mirror M 3 (excimer beam interference fringes caused by coherent etc.) executing a reduction operation or the like.

尚、XYステージ32X、32Yの位置は、レーザ干渉式測長
器(干渉計)によって座標値として逐次計測されてお
り、この座標値は主制御装置40にも入力され、各種位置
計測に使われる。
The positions of the XY stages 32X and 32Y are sequentially measured as coordinate values by a laser interferometer (interferometer), and the coordinate values are also input to the main controller 40 and used for various position measurements. .

以上のステッパー側の構成は、本発明ではあくまでも
一例に過ぎず、それに限られるものではない。
The configuration on the stepper side described above is merely an example in the present invention, and is not limited thereto.

さて本実施例では、ステッパー側の主制御装置40とレ
ーザ光源側の制御系12との間に、新たに4本のインター
フェイス信号を設け、協調制御ができるようにした。も
ちろん、その他のインターフェイス信号も当然に設けら
れているが、本発明に関するものに限って図示してあ
る。4本のインターフェイス信号の名称と機能は次の通
りである。
In the present embodiment, four new interface signals are provided between the main controller 40 on the stepper side and the control system 12 on the laser light source side to enable cooperative control. Of course, other interface signals are of course provided, but are shown only for the invention. The names and functions of the four interface signals are as follows.

信号PGR.REQ.(PGR REQUEST) エキシマレーザ光源側から露光装置本体への信号であ
り、部分ガス交換(PGR動作)又はハロゲンガス注入(H
I動作)を実行する必要が迫ったことを、信号レベルを
変化させる(本実施例では、Lo→Hi)ことにより露光装
置本体へ知らせるためのものである。また、部分ガス交
換又はハロゲンガス注入の操作が終了したことを、信号
レベルをHi→Loに変えることにより露光装置本体へ知ら
せる機能も有する。
Signal PGR.REQ. (PGR REQUEST) This is a signal from the excimer laser light source side to the main body of the exposure apparatus. Partial gas exchange (PGR operation) or halogen gas injection (H
This is for notifying the exposure apparatus main body that the need to perform the (I operation) is imminent by changing the signal level (Lo → Hi in this embodiment). In addition, it has a function of notifying the exposure apparatus main body that the operation of the partial gas exchange or the halogen gas injection is completed by changing the signal level from Hi to Lo.

信号STEP.ST.(STEPPER STATUS) 露光装置本体からエキシマレーザ光源へ、その動作モ
ードを指令するレベル信号であり、Loの時、エキシマレ
ーザ光源10は露光装置本体からのEXT.TRG.信号に同期し
てレーザ光を1パルスずつ放出する。本信号がHiの時の
エキシマレーザの動作モードは、次の2通りがある。エ
キシマレーザ光源が信号PGR.REQ.をLoにしている間、即
ち露光装置本体に対する部分ガス交換又はハロゲンガス
注入の実行要求が無い間に本信号がLo→Hiに変化する
と、エキシマレーザ光源はレーザ光放出口にあるシャッ
ターSHを閉じ、適当な低い周波数で自己発振してパルス
エネルギー、絶対波長等のロックを行う。また、信号PG
R.REQ.がHiの時に本信号がLo→Hiに変化すると、エキシ
マレーザ光源はシャッターSHを閉じ、部分ガス交換又は
ハロゲンガス注入を実行する。
Signal STEP.ST. (STEPPER STATUS) This is a level signal that commands the operation mode from the exposure apparatus body to the excimer laser light source. When Lo, the excimer laser light source 10 is synchronized with the EXT.TRG. Signal from the exposure apparatus body. Then, laser light is emitted one pulse at a time. The operation mode of the excimer laser when this signal is Hi has the following two modes. If this signal changes from Lo to Hi while the excimer laser light source sets the signal PGR.REQ. To Lo, that is, while there is no request to perform partial gas exchange or halogen gas injection to the exposure apparatus main body, the excimer laser light source changes to laser. The shutter SH at the light emission port is closed, and self-oscillation is performed at an appropriate low frequency to lock the pulse energy, the absolute wavelength, and the like. Also, the signal PG
When this signal changes from Lo to Hi when R.REQ. Is Hi, the excimer laser light source closes the shutter SH and executes partial gas exchange or halogen gas injection.

信号SHUT.ST.(SHUTTER STATUS) エキシマレーザ光源から露光装置本体へのエキシマレ
ーザ内のシャッター位置を示すレベル信号であり、本実
施例では開でHi、閉でLoレベルとなる。レベルを変化さ
せるタイミングは、シャッターSHを閉じる際は完全にシ
ャッターSHが閉じてからHi→Loに変化し、開く時は完全
に開いてからLo→Hiに変化させる。
Signal SHUT.ST. (SHUTTER STATUS) This is a level signal indicating the shutter position in the excimer laser from the excimer laser light source to the exposure apparatus main body. In this embodiment, the signal is Hi when open and Lo level when closed. The timing for changing the level is such that when the shutter SH is closed, the shutter SH is completely closed and then changes from Hi to Lo, and when the shutter is opened, the shutter is completely opened and then changed from Lo to Hi.

信号EXT.TRG.(EXTERNAL TRIGGER) 露光装置本体からエキシマレーザ光源へのレーザ光放
出のトリガー信号であり、レーザ光源側は本信号のエッ
ジ検出によりレーザ光を放出する。トリガー信号1つ
が、1パルスのレーザ光放出に対応する。
Signal EXT.TRG. (EXTERNAL TRIGGER) This is a trigger signal for laser light emission from the exposure apparatus body to the excimer laser light source. The laser light source emits laser light by detecting the edge of this signal. One trigger signal corresponds to one pulse of laser light emission.

以上、4つのインターフェイス信号に基づいて、本実
施例ではレーザ光源側とステッパー本体側との協調制御
が行なわれる。
As described above, in this embodiment, the cooperative control between the laser light source side and the stepper body side is performed based on the four interface signals.

そこで次に本実施例の制御動作について説明するが、
その前にステッパーにおけるエキシマレーザ光を使った
露光動作とアライメント動作の夫々について簡単に説明
する。
Therefore, the control operation of this embodiment will be described next.
Before that, each of the exposure operation using the excimer laser beam and the alignment operation in the stepper will be briefly described.

ウエハW上の1つのショット領域は、スペックル低減
と露光量制御精度との関係で、数千パルス以上で露光さ
れる。スペックル低減は、フライ・アイレンズFLを使う
ことによって生じる像面上の干渉縞を、揺動ミラーM3
微小角度ずつ偏向しつつレーザパルスを発振させること
で、干渉縞のピッチ方向に微動させ、1ショットの露光
完了後にウエハ上の干渉縞のコントラストを実用上影響
がない程度(コントラスト値として±1%程度)まで押
える方式で行なわれる。この場合、像面(ウエハ面)上
で干渉縞のコントラストを低減させるのに必要な揺動ミ
ラーM3の振れ角(半周期)αとその振れ角αの間で必要
なレーザパルス光の数NPとは、実験等によって一義的に
決まっている。
One shot area on the wafer W is exposed with several thousand pulses or more due to the relationship between speckle reduction and exposure amount control accuracy. Speckle reduction, the interference fringes on the image plane caused by the use of fly-eye lenses FL, the oscillating mirror M 3 by oscillating the laser pulse while deflected by a small angle, the fine motion in the pitch direction of interference fringes After the exposure of one shot is completed, the contrast of the interference fringes on the wafer is suppressed to a level that does not affect practically (about ± 1% as a contrast value). In this case, the number of image plane deflection angle of the oscillating mirror M 3 required to reduce the contrast of the interference fringes on (wafer surface) (half cycle) alpha laser pulse light required between the deflection angle alpha the N P, are uniquely determined by experiment or the like.

一方、1ショットの適正露光量Evもレジストの種類、
厚さ等によって自ずと決まっているため、スペックル低
減に必要なパルス数K・NP(Kは揺動ミラーM3の振れ角
αの半周期毎に1ずつ増える自然数)との兼ね合いで、
1パルス毎の平均パルスエネルギーEPを減光フィルター
等で設定して露光する必要がある。露光の際は、光電素
子18で検出した各パルス光の実エネルギーを積算して適
正露光量に達したか否かをモニターする。あるいは、フ
ライ・アイレンズFLの手前に高速可変減光フィルターを
設け、パルス数K・NP、振れ角αの条件を満たした状態
で、パルス発光毎に光電素子18によって検出されたエネ
ルギーの積算値を、その時点での目標積算値と比較し、
次のパルス発光のエネルギーを高速可変減光フィルター
で微調していく方法でもよい。
On the other hand, the proper exposure amount Ev for one shot also depends on the type of resist,
Since the naturally determined by the thickness or the like, in view of the speckle pulse number K · N P required reduction (K is a natural number incremented by 1 for every half cycle of the oscillation angle α of the oscillating mirror M 3),
Average pulse energy E P of each pulse set in dimming filter or the like need to be exposed. At the time of exposure, the actual energy of each pulse light detected by the photoelectric element 18 is integrated to monitor whether or not an appropriate exposure amount has been reached. Alternatively, a high-speed variable neutral density filter is provided in front of the fly-eye lens FL to integrate the energy detected by the photoelectric element 18 for each pulse emission while satisfying the conditions of the number of pulses K · N P and the deflection angle α. Compare the value to the current target integration value,
A method of finely adjusting the energy of the next pulse emission by a high-speed variable neutral density filter may be used.

このように、スペックル低減のために必要なパルス数
K・NPが予め決められていることから、1ショットの露
光中、パルスK・NP(K=1、2、3、…のいずれか1
つ)に達する前に、第5図(A)に示した時間aが始ま
ると、その時点からパルス光の平均エネルギーEPが増大
するため、十分なスペックルコントラストの低減が行な
われる前に適正露光量に達してしまうといった不都合が
生じる。特にPGR動作の際は、第5図(A)の時間bの
ように、パルスエネルギーの変動量が大きくなるため、
スペックル低減、露光量制御にとっては著しく不都合と
なる。
As described above, since the number of pulses K · N P required for speckle reduction is predetermined, any one of the pulses K · N P (K = 1, 2, 3,. Or 1
Before reaching the One), the time a shown in FIG. 5 (A) is started, since the average energy E P of the pulsed light from that point increases, proper before sufficient reduction of speckle contrast is performed Inconvenience such as reaching the exposure amount occurs. In particular, at the time of the PGR operation, the fluctuation amount of the pulse energy becomes large as at the time b in FIG.
This is extremely inconvenient for speckle reduction and exposure control.

またエキシマレーザ光を使うアライメント動作として
は、基準マーク板FMの透過スリットをXYステージによっ
て投影像面内で一次元にスリット長手方向と交差する方
向に走らせ、そのスリット像をレチクルR上の透過スリ
ットマークに結合させ、このスリットマークを透過した
エキシマ光をミラーM5、コンデンサーレンズ28、ミラー
M4、レンズ系26、24、ビームスプリッタBS2を介して光
電素子22で受け、レチクルRのスリットマークの投影位
置をXYステージの移動座標系上で認識する。この際、エ
キシマレーザ光源10は、ステッパー側のレーザ干渉計か
らの計測パルスに応答してパルス発振するように、信号
EXT.TRG.を出力する。レーザ干渉計は、XYステージ32
X、32Yが例えば0.01μm移動するたびに、計測パルス
(アップダウンパルス)を出力するので、主制御装置40
はこの計測パルスを適当に分周して信号EXT.TRG.を作
る。そして光電素子22からの光電信号レベルは、パルス
光の発振後にA/D変換器によってデジタルサンプリング
され、各パルス発光毎にメモリ内にアドレス順に記憶さ
れる。このアドレスがXYステージの座標位置と一義的に
対応している。ただし、エキシマレーザ光のエネルギー
は、1パルス毎に±数%〜数十%程度のばらつきがある
ため、例えばエキシマレーザ光源10内のパワーディテク
ターからの光電信号を各パルス発光毎に取り込み、光電
素子22の光電信号のレベルを割算器等で規格化すること
が必要である。尚、規格化のためのディテクターはステ
ッパー本体内に設けてもよく、具体的には第1図中のス
テージ上のミラーM6の近傍のビームスプリッタで分岐さ
れたパルス光を受光するように設けられる。
In the alignment operation using excimer laser light, the transmission slit of the fiducial mark plate FM is run in a direction crossing the slit longitudinal direction one-dimensionally on the projection image plane by the XY stage, and the slit image is transmitted through the transmission slit on the reticle R. is bound to the mark, mirror M 5 excimer light transmitted through the slit mark, the condenser lens 28, a mirror
M 4, the lens system 26 and 24, received by the photoelectric element 22 via the beam splitter BS 2, recognizes the projection position of the slit mark of the reticle R on the movement coordinate system of the XY stage. At this time, the excimer laser light source 10 emits a pulse signal in response to a measurement pulse from the laser interferometer on the stepper side.
Outputs EXT.TRG. Laser interferometer, XY stage 32
Since a measurement pulse (up / down pulse) is output each time X and 32Y move, for example, by 0.01 μm, the main controller 40
Generates the signal EXT.TRG. By appropriately dividing this measurement pulse. Then, the level of the photoelectric signal from the photoelectric element 22 is digitally sampled by the A / D converter after the oscillation of the pulse light, and is stored in the memory in address order for each pulse emission. This address uniquely corresponds to the coordinate position of the XY stage. However, since the energy of the excimer laser light has a variation of about ± several% to several tens% for each pulse, for example, a photoelectric signal from a power detector in the excimer laser light source 10 is taken in every pulse emission, and It is necessary to standardize the levels of the 22 photoelectric signals with a divider or the like. Note that detector for normalization may be provided in the stepper body, specifically provided to receive pulsed light branched by the beam splitter in the vicinity of the mirror M 6 on the stage in FIG. 1 Can be

以上の動作によって、レチクルRのスリットマーク
(もしくはレチクル中心点)の投影位置がXYステージの
移動座標系の値として規定される。さらに基準マーク板
FM上のスリット等をウエハアライメント系34の検出中心
でとられたときのXYステージの位置をレーザ干渉計で読
み取ることによって、レチクルRの投影像中心とウエハ
アライメント系34の検出中心との移動座標系における相
対位置関係が規定される。
With the above operation, the projection position of the slit mark (or the reticle center point) of the reticle R is defined as a value of the moving coordinate system of the XY stage. Further reference mark plate
By using a laser interferometer to read the position of the XY stage when a slit or the like on the FM is taken at the detection center of the wafer alignment system 34, the movement coordinates between the center of the projected image of the reticle R and the detection center of the wafer alignment system 34 The relative positional relationship in the system is defined.

このようなアライメント動作の間、特に光電素子22か
らの光電信号を取り込んでいる最中に、PGR動作等が開
始されると、取り込んだ信号波形のS/N比が低下するこ
とになり、アライメント精度が低下するといった不都合
がある。
During such an alignment operation, particularly when a PGR operation or the like is started while the photoelectric signal from the photoelectric element 22 is being acquired, the S / N ratio of the acquired signal waveform is reduced, and the alignment is reduced. There is a disadvantage that the accuracy is reduced.

次に、第2図を参照して、本実施例の動作を説明す
る。第2図(A)、(C)、(D)、(E)はそれぞれ
信号STEP.ST、信号SHUT.ST、信号EXT.TRG、信号PGR.RE
Q.の状態、第2図(B)はエキシマレーザ光源10内のシ
ャッターSHの位置状態を示す。第2図(F)、(G)は
それぞれパルスエネルギーの時間変化と放電印加電圧の
時間変化を表わす。さて、第2図(A)において、信号
STEP.ST.がLoのときの期間は、通常のウエハ露光の実
行を示し、Hiのときの期間は、ステッパー本体がエキ
シマレーザ光源に対して数秒、若しくはそれ以上の間、
発光トリガーを送出しない動作、例えばウエハ交換、レ
チクルアライメント系30X、30Yによるレチクルアライメ
ント、ウェハアライメント系34によるウェハアライメン
ト等の動作を実行している状態を示す。期間では、1
枚のウエハに対してステップアンドリピート方式で各シ
ョット毎に露光が繰り返されるが、この時第2図(D)
に示した信号EXT.TRG.のトリガーパルス列の各集合Sが
1ショットの露光に対応している。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 2 (A), (C), (D) and (E) show a signal STEP.ST, a signal SHUT.ST, a signal EXT.TRG and a signal PGR.RE, respectively.
FIG. 2B shows the state of Q. The position of the shutter SH in the excimer laser light source 10 is shown. FIGS. 2 (F) and 2 (G) show the time change of the pulse energy and the time change of the discharge applied voltage, respectively. Now, in FIG. 2 (A), the signal
When STEP.ST. is Lo, the normal wafer exposure is performed. During Hi, the stepper body is exposed to the excimer laser light source for several seconds or more.
This shows a state in which operations such as wafer exchange, reticle alignment by the reticle alignment systems 30X and 30Y, and wafer alignment by the wafer alignment system 34 are being performed without sending out a light emission trigger. In the period, 1
Exposure is repeated for each shot in a step-and-repeat manner for a single wafer. At this time, FIG. 2 (D)
Each set S of the trigger pulse train of the signal EXT.TRG. Shown in FIG.

さて、ステッパーは1枚のウエハに対する露光(期間
)を終了すると、信号STEP.ST.のようにLoからHiに
変える。これを認識したエキシマレーザ光源は、シャッ
ターSHを閉じ始め()、シャッターが完全に閉じた時
点で信号SHUT.ST.をLoにした()後、数Hz以下の低い
周波数で自己発振を開始して()、パルスエネルギ
ー、絶対波長等のロック(フィードバック制御)を行
う。ステッパー本体は、この間に前述の発光トリガーを
送出しない動作(期間)を行った後、信号STEP.ST.を
HiからLoに変える()。これを認識したエキシマレー
ザ光源は、自己発振を停止させた後、シャッターSHを開
き始め()、シャッターが完全に開いた時点で信号SH
UT.ST.をLo→Hiに変える()。これを認識したステッ
パー本体は、次のウエハに対する露光動作を開始すべ
く、信号EXT.TRG.としてトリガパルス列の集合S1、S2
を出力する。尚パルス列S1、S2の間はXYステージ32X、3
2Yのステッピングである。
When the stepper completes the exposure (period) for one wafer, it changes from Lo to Hi as indicated by the signal STEP.ST. The excimer laser light source that recognizes this starts closing the shutter SH (), sets the signal SHUT.ST. to Lo when the shutter is completely closed, and then starts self-oscillation at a low frequency of several Hz or less. (), Lock (feedback control) of pulse energy, absolute wavelength, etc. is performed. During this period, the stepper body performs an operation (period) in which the above-described light emission trigger is not transmitted, and then outputs the signal STEP.ST.
Change from Hi to Lo (). The excimer laser light source that recognizes this stops self-oscillation and then starts opening the shutter SH (). When the shutter is fully opened, the signal SH
Change UT.ST. from Lo to Hi (). The stepper body recognizing this, as a signal EXT.TRG., Sets a set of trigger pulse trains S 1 , S 2 ,.
Is output. XY stages 32X, 3 between pulse trains S 1 and S 2
2Y stepping.

さて、このようなステッパー本体の動作シーケンスと
は非同期に、エキシマレーザ光源は部分ガス交換、若し
くはハロゲンガス注入を実行する必要性が生じる。ここ
では部分ガス交換(PGR動作)を行う場合について示
す。ステッパー本体はウエハ上の各ショット領域の露光
を開始する前に、信号PGR.REQ.の状態をチェックし、そ
れがLoならば第2図(D)のパルス列S、S1、S2のよう
に露光を行う。一方、トリガパルス列S2の送出中、すな
わち2枚目のウエハの2番目のショットの露光中に、エ
キシマレーザ光源は放電印加電圧が上限値に近づいたこ
と()を検知して、部分ガス変換の実行要求として信
号PGR.REQ.をLoからHiに変える()。この信号PGR.RE
Q.をLoからHiにするタイミングは、例えば1つのショッ
ト領域を露光するのに必要な予想し得る最長の露光時間
(もしくはエキシマビームを用いた光電検出の際の光電
信号取り込み時間)にマージンを加えた時間Tmだけ、部
分ガス交換又はハロゲンガス注入の最終開始必要時期Ta
より前に設定すれば良い。
The excimer laser light source needs to perform partial gas exchange or halogen gas injection asynchronously with the operation sequence of the stepper body. Here, a case where a partial gas exchange (PGR operation) is performed will be described. Before starting the exposure of each shot area on the wafer, the stepper body checks the state of the signal PGR.REQ. If it is Lo, as shown in the pulse trains S, S 1 and S 2 in FIG. 2 (D). Is exposed. On the other hand, during delivery of the trigger pulse train S 2, that is, during the exposure of the second shot of the second wafer, the excimer laser light source is detected that the discharge voltage applied is close to the upper limit value (), partial gas conversion The signal PGR.REQ. Is changed from Lo to Hi as a request to execute (). This signal PGR.RE
The timing at which Q. is changed from Lo to Hi is, for example, a margin for the longest expected exposure time required to expose one shot area (or the photoelectric signal capturing time at the time of photoelectric detection using an excimer beam). Required time Tm, required for final start of partial gas exchange or halogen gas injection Ta
It may be set before.

さて、ここでは2番目のショット領域を露光中(トリ
ガパルス列S2の送出中)に信号PGR.REQ.が変化している
ため、ステッパー本体は2番目のショットの露光終了
後、次の3番目のショット領域へXYステージ32X、32Yを
ステッピングさせてから、信号PGR.REQ.をチェックし
て、信号PGR.REQ.がHiとなっていることを認識する
()。これにより、ステッパー本体のシーケンスは3
番目のショット領域への露光開始を中断し、信号STEP.S
T.をLoからHiに変える()。エキシマレーザ光源は信
号PGR.REQ.がHiの間に信号STEP.ST.がLoからHiとなった
時は、それを部分ガス交換又はハロゲンガス注入開始指
令と認識し、シャッターSHを閉じて()、信号SHUT.S
T.をHiからLoへ変えた()後、適切な周波数(例えば
の場合よりは高い周波数)で自己発振しながら部分ガ
ス交換を実行する()。
Well, here for signal PGR.REQ. Is changed during the exposure the second shot area (during delivery of the trigger pulse train S 2), after the exposure of the stepper body second shot, the third following After the XY stages 32X and 32Y are stepped on the shot area of (1), the signal PGR.REQ. Is checked to recognize that the signal PGR.REQ. Is Hi (). As a result, the sequence of the stepper body becomes 3
The exposure start to the second shot area is interrupted, and the signal STEP.S
Change T. from Lo to Hi (). When the signal STEP.ST. changes from Lo to Hi while the signal PGR.REQ. Is Hi, the excimer laser light source recognizes this as a partial gas exchange or halogen gas injection start command, closes the shutter SH ( ), Signal SHUT.S
After changing T. from Hi to Lo (), partial gas exchange is performed while self-oscillating at an appropriate frequency (for example, a higher frequency than in the case) ().

その後、エキシマレーザ光源はパルスエネルギーをモ
ニターしながら、それが許容値内に戻ったら()、自
己発振を停止して信号PGR.REQ.をHiからLoに変える
()。これを認識したステッパー本体は、エキシマレ
ーザ光源に対する露光再開の指令として、信号STEP.ST.
をHiからLoに変える()。エキシマレーザ光源は、こ
れを認識したら、シャッターSHを開き()、信号SHU
T.ST.をHiにする()。ステッパー本体はこれを認識
した後、信号EXT.TRG.としてトリガパルス列S3、S4…を
送出して、3番め以降のショット領域の露光を開始する
()。
Thereafter, the excimer laser light source monitors the pulse energy, and when it returns to within the allowable value (), stops self-oscillation and changes the signal PGR.REQ. From Hi to Lo (). The stepper body recognizing this sends the signal STEP.ST.
Is changed from Hi to Lo (). When the excimer laser light source recognizes this, it opens the shutter SH () and outputs the signal SHU.
Set T.ST. to Hi (). After recognizing this, the stepper body sends trigger pulse trains S 3 , S 4, ... As a signal EXT.TRG. And starts exposing the third and subsequent shot areas ().

以上、本シーケンスではPGR動作について説明した
が、HI動作についても全く同様に実行される。さらに、
アライメント動作においてエキシマレーザ光を用いる場
合も、パルス光の光電検出動作に入る直前にステッパー
本体側で信号PGR.REQ.の状態をモニターし、それがLoで
あればそのまま光電検出動作に入り、Hiであればエキシ
マレーザ光源側はPGR動作又はHI動作を開始し、ステッ
パー側は待機状態、あるいはエキシマレーザ光を用いな
い他の動作(ウエハ交換、ウエハアライメント等)を優
先的に実行するようにする。
As described above, the PGR operation has been described in the present sequence, but the HI operation is executed in the same manner. further,
Even when excimer laser light is used in the alignment operation, the state of the signal PGR.REQ. Is monitored on the stepper main body immediately before the photoelectric light detection operation of the pulse light is started. If so, the excimer laser light source side starts the PGR operation or the HI operation, and the stepper side preferentially executes other operations (wafer replacement, wafer alignment, etc.) not using the excimer laser light. .

ところで第2図(D)の、では、シャッターSHが
閉じている状態で、低い周波数のもとでパルス光を発振
させているが、これは1つには、エキシマレーザ光源10
の内部の分光器に発振パルス光の狭帯化後の波長変化を
検出させる必要があるからである。もう1つは、PGR動
作、HI動作に伴って放電印加電圧を調整するため、ある
いは次のショットS1に対するパルスエネルギー設定のた
めに、エキシマレーザ光源10内に設けられたパワーモニ
ター(光電素子)にパルス光を受光させる必要があるか
らである。
By the way, in FIG. 2 (D), pulse light is oscillated at a low frequency with the shutter SH closed, which is caused by the excimer laser light source 10.
This is because it is necessary to cause the spectroscope inside the device to detect a change in the wavelength of the oscillation pulse light after the band narrowing. The other is for adjusting the discharge voltage applied with PGR operation, the HI operation, or for pulse energy settings for the next shot S 1, a power monitor provided in the excimer laser light source 10 in (photoelectric element) This is because it is necessary to receive the pulse light at a time.

また、本実施例の信号PGR.REQ.は、ステッパーへの露
光中断又は再開を意味するので、エキシマレーザ光源10
の絶対波長制御や、スペクトル半値幅制御(狭帯化)が
部分ガス交換やハロゲンガス注入時に、ステッパーにと
って不都合な挙動を示すことを分光器等で検知するよう
にし、不都合なときは、信号PGR.REQ.をHiにすればその
不都合を回避することが可能である。また、本実施例の
信号PGR.REQ.による実行要求発生(Lo→Hi)に対し、ス
テッパー本体で実行中のシーケンスが、部分ガス交換又
はハロゲンガス注入によるパルスエネルギー変動に対し
て許容可能である場合は、そのシーケンスを中断してシ
ャッターSHを閉じることなしに、部分ガス交換又はハロ
ゲンガス注入を実行させても良い。また、部分ガス交換
要求とハロゲンガス注入要求とを別の信号線として、露
光装置本体のシーケンスが各々の実行要求に対し、シャ
ッターSHを閉じて各々の要求に対して実行するか否かを
判断するようにしても良い。
Further, since the signal PGR.REQ. In the present embodiment means interruption or resumption of exposure to the stepper, the excimer laser light source 10
Absolute wavelength control and spectral half width control (bandwidth narrowing) are to be detected by a spectroscope or the like during partial gas exchange or halogen gas injection, indicating an unfavorable behavior of the stepper. If .REQ. Is set to Hi, the inconvenience can be avoided. Also, in response to the execution request generation (Lo → Hi) by the signal PGR.REQ. Of the present embodiment, the sequence being executed by the stepper body can tolerate pulse energy fluctuation due to partial gas exchange or halogen gas injection. In this case, the partial gas exchange or the halogen gas injection may be executed without interrupting the sequence and closing the shutter SH. In addition, using the partial gas exchange request and the halogen gas injection request as separate signal lines, the sequence of the exposure apparatus body determines whether or not to execute each request by closing the shutter SH for each execution request. You may do it.

尚、シャッターSHは露光装置本体側に設けても構わな
い。また、信号PGR.REQ.による実行要求発生に対し、シ
ャッターSHを閉じて部分ガス交換又はハロゲンガス注入
を行う際のレーザ発生のトリガーは、本実施例ではエキ
シマレーザ光源側の自己発振としているが、露光装置本
体からのトリガー信号(EXT.TRG.)により発光するよう
にしても構わない。
Note that the shutter SH may be provided on the exposure apparatus main body side. In addition, in response to the execution request generated by the signal PGR.REQ., The trigger of laser generation when the shutter SH is closed and the partial gas exchange or the halogen gas injection is performed is self-oscillation on the excimer laser light source side in the present embodiment. Alternatively, the light may be emitted by a trigger signal (EXT.TRG.) From the exposure apparatus body.

ところで、第2図に示したシーケンスでは、ステッパ
ー側がタイミングで信号PGR.REQ.がHiかLoかをチェッ
クするようになっていた。
By the way, in the sequence shown in FIG. 2, the stepper checks at a timing whether the signal PGR.REQ. Is Hi or Lo.

しかしながら長時間露光を必要とする被露光体の場合
等では、第2図(E)、(F)のように信号PGR.REQ.が
タイミングでHiに立ち上がってから一定時間Tmが経過
してからPGR(またはHI)動作が開始されるため、時間T
mをかなり長く設定しなければならない。時間Tmを長く
することは、PGR、HI動作が開始されるまでに、レーザ
光のパルスエネルギーが設定値から低下していくことを
意味する。
However, in the case of an object to be exposed which requires a long exposure, for example, as shown in FIGS. 2 (E) and 2 (F), after a certain time Tm has elapsed since the signal PGR.REQ. Since the PGR (or HI) operation starts, time T
m must be set quite long. Increasing the time Tm means that the pulse energy of the laser beam decreases from the set value before the PGR and HI operations are started.

そこでステッパー本体側にタイマー等を設け、あるシ
ョットの露光動作中、例えばパルス光とパルス光の発光
タイミングの間で、信号PGR.REQ.の状態をチェックし、
それがHiレベルになっていたらタイマーを起動させて時
間Tmを計時する。そして時間Tmの終了時に、まだ露光動
作が続いているか否かをチェックし、露光動作が中断し
ているときは、先の実施例と同様にPGR、HI動作を実行
する。時間Tmの終了時に露光動作が続いているときは、
そのときまでの積算露光量やパルスエネルギー(平均
値)等を記憶した状態で、露光動作(パルス光の照射)
を強制的に中断し、PGR、HI動作に入る。PGR、HI動作完
了後、記憶してある積算露光量から引き続き適正露光量
が得られるまで露光を再開する。このように、本発明で
は、露光動作が露光装置のシーケンス上で中断している
状態として、パルス光とパルス光の発振の間の極めて短
い時間のことも含めている。
Therefore, a timer or the like is provided on the stepper main body side, and during the exposure operation of a certain shot, for example, between the pulse light and the pulse light emission timing, the state of the signal PGR.REQ.
If it is at the Hi level, start the timer and measure the time Tm. At the end of the time Tm, it is checked whether or not the exposure operation is still continuing. If the exposure operation is interrupted, the PGR and HI operations are executed as in the previous embodiment. If the exposure operation continues at the end of time Tm,
Exposure operation (irradiation of pulse light) with the accumulated exposure amount and pulse energy (average value) etc. up to that time stored
Is forcibly interrupted and PGR and HI operations are started. After the completion of the PGR and HI operations, the exposure is restarted until a proper exposure is continuously obtained from the stored integrated exposure. As described above, in the present invention, the state in which the exposure operation is interrupted in the sequence of the exposure apparatus includes an extremely short time between pulsed light emission and pulsed light emission.

また、ステッパー側にショット露光状態を表わす信号
(ショットステータス)を出力する機能を設け、このシ
ョットステータス信号とPGR.REQ.信号とのアンド(理論
積)で、第2図(A)の信号STEP.ST.をHiレベルにして
もよい。すなわちショットステータス信号は、あるショ
ントの露光中はLoレベルになり、ショットとショットの
間のステッピング中あるいはウエハ交換中等、エキシマ
レーザを使わないタイミングでHiレベルになるようにす
る。従って、信号PGR.REQ.がショット露光中にHiレベル
になると、そのショットの露光が完了した時点で直ちに
信号STEP.ST.がHiになり、PGR、HI動作が開始される。
Further, a function for outputting a signal (shot status) indicating a shot exposure state is provided on the stepper side, and the AND signal (theoretical product) of the shot status signal and the PGR.REQ. .ST. May be set to Hi level. That is, the shot status signal is set to the Lo level during the exposure of a certain shot, and set to the Hi level at a timing not using the excimer laser, such as during stepping between shots or during wafer exchange. Therefore, when the signal PGR.REQ. Becomes Hi level during the shot exposure, the signal STEP.ST. becomes Hi immediately after the exposure of the shot is completed, and the PGR and HI operations are started.

さて、PGR動作、HI動作のとき、パルスエネルギーは
第5図(A)、又は第2図(F)に示すように瞬間的に
許容上限値を超えて、かなり大きくなる傾向にある。こ
の傾向を利用して、さらに露光再開までの時間を短縮す
る方法も考えられる。
Now, in the case of the PGR operation and the HI operation, the pulse energy tends to momentarily exceed the allowable upper limit and considerably increase as shown in FIG. 5 (A) or FIG. 2 (F). By utilizing this tendency, a method of further shortening the time until the restart of exposure can be considered.

一般に、PGR動作のとき、パワーモニターによってパ
ルスエネルギーが高すぎると判断されると、放電印加電
圧は、微小ステップずつ徐々に低下させるようにしてい
る。このため、1パルスの発光で許容上限値以上か否か
を検知し、2パルス目以降からは予想によって放電印加
電圧を急激に低下させることが難しい。
Generally, in the PGR operation, when the pulse energy is determined to be too high by the power monitor, the discharge application voltage is gradually reduced in small steps. For this reason, it is difficult to detect whether or not the light emission is equal to or more than the allowable upper limit value by the emission of one pulse, and to suddenly decrease the discharge applied voltage from the second pulse onward.

そこで、第2図(F)、(G)のようにエキシマレー
ザ光源側でのPGR動作はそのままにしておき、ステッパ
ー側にさらに可変減光フィルターを設け、このフィルタ
ーの減衰率の時間的な変化を、第2図(F)中の時間TP
内のパルスエネルギー変動特性とほぼ一致させるように
制御するのである。
Therefore, as shown in FIGS. 2 (F) and 2 (G), the PGR operation on the excimer laser light source side is left as it is, and a variable neutral density filter is further provided on the stepper side to change the attenuation rate of this filter with time. To the time T P in FIG. 2 (F).
The control is performed so as to substantially match the pulse energy fluctuation characteristics in the above.

この可変減光フィルターは、PGR動作中でパルスエネ
ルギーがピークになった時点から徐々に減衰率を低下
(すなわち透過率を上昇)させていき、フィルター入射
前の元々のパルスエネルギーが許容値内になったとき減
衰率が零(そのフィルターの最大透過率)になるように
自動制御する。
This variable neutral density filter gradually decreases the attenuation rate (that is, increases the transmittance) from the point when the pulse energy peaks during PGR operation, so that the original pulse energy before entering the filter falls within the allowable value. When this happens, automatic control is performed so that the attenuation factor becomes zero (the maximum transmittance of the filter).

このようにすれば、信号PGR.REQ.がHiの状態であって
も、多少早めに露光の再開ができる。そのためには、シ
ャッターSHの開閉タイミング(SHUT.ST.)をそれに合わ
せて変える必要があることは言うまでもない。
In this way, even if signal PGR.REQ. Is Hi, exposure can be restarted somewhat earlier. To this end, it is needless to say that the opening / closing timing (SHUT.ST.) of the shutter SH needs to be changed accordingly.

パルスエネルギーの大きな変動に対して可変減光フィ
ルターを使う場合、シャッターSHは、可変減光フィルタ
ーの後に設けるようにし、可変減光フィルターを通った
パルス光のエネルギーをモニターしながら、減衰率の制
御をするとともに、シャッターSHの開放を実行させるよ
うにしてもよい。
When using a variable neutral density filter for large fluctuations in pulse energy, the shutter SH should be installed after the variable neutral density filter, and control the attenuation rate while monitoring the energy of the pulsed light passing through the variable neutral density filter. And opening of the shutter SH may be executed.

ところで、第2図(F)、(G)では時間Tmを1ショ
ットの最長露光時間を基準に見積ったが、さらに数ショ
ット分の露光時間を見込んだ長さにして、1枚のウエハ
上の残りの未露光ショット数との兼ね合いで、1枚のウ
エハの露光処理完了までPGR動作、HI動作を待つか、1
枚のウエハの処理中でPGR動作等に入るかを判断するよ
うにしてもよい。
In FIGS. 2 (F) and 2 (G), the time Tm is estimated based on the longest exposure time of one shot. Depending on the number of remaining unexposed shots, wait for the PGR operation and HI operation until the exposure processing of one wafer is completed.
It may be determined whether to start the PGR operation or the like during the processing of a single wafer.

さらに、PGR動作が必要な場合は、放電印加電圧も上
限近くに達しているが、上限値のままでも、ある程度の
パルス数の間は、パルスエネルギーが許容下限値以上を
持続することができるので、その分を見込んで露光動作
等の中断時期を判定してもよい。
Furthermore, when PGR operation is required, the discharge applied voltage has also reached near the upper limit, but even if the upper limit value is maintained, the pulse energy can maintain the allowable lower limit value or more for a certain number of pulses. The interruption timing of the exposure operation or the like may be determined in consideration of the amount.

尚、本実施例ではレチクル(又はマスク)のパターン
をウエハのレジスト層へ焼き付ける露光装置を例示した
が、この種のレーザ光源を用いた加工装置(レーザアニ
ール、レーザリペア等)であっても全く同様の問題が生
じるので、本発明の同一の構成によって同様の効果を得
ることができる。
In this embodiment, an exposure apparatus for printing a reticle (or mask) pattern on a resist layer of a wafer is illustrated. However, a processing apparatus (laser annealing, laser repair, or the like) using a laser light source of this type may be used. Since a similar problem occurs, a similar effect can be obtained by the same configuration of the present invention.

以上、本実施例では投影レンズを用いたステッパーに
ついて説明したが、本発明は他のいかなる型式、方式の
露光装置でも全く同様に適用できるものである。さら
に、レーザ光源としては希ガスハライドを用いるエキシ
マとしたが、レーザチャンバ内の部分ガス交換、ガス注
入、ガス循環等を必要とする他のレーザ光源を用いても
同様の効果が得られる。
As described above, the stepper using the projection lens has been described in the present embodiment. However, the present invention can be applied to exposure apparatuses of any other types and types in the same manner. Furthermore, although an excimer using a rare gas halide is used as the laser light source, the same effect can be obtained by using another laser light source that requires partial gas exchange, gas injection, gas circulation, and the like in the laser chamber.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、レーザ光源は露光装置
本体のシーケンスと非同期に部分ガス交換、又はガス注
入(補充)を実行できるとともに、露光装置としての性
能を損なうことを回避できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the laser light source can execute partial gas exchange or gas injection (replenishment) asynchronously with the sequence of the exposure apparatus main body, and can also prevent the performance of the exposure apparatus from being impaired. is there.

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

第1図は本発明の実施例による露光装置とレーザ光源の
構成を示す構成図、第2図は第1図に示した構成による
動作の一例を説明するチャート図、第3図はハロゲンガ
ス注入実行時の動作を説明するチャート図、第4図はレ
ーザチャンバー内の不純物が増加した際のハロゲンガス
注入時の動作を説明するチャート図、第5図は部分ガス
交換実行時の動作を説明するチャート図である。 〔主要部分の符号の説明〕 10……エキシマレーザ光源、 12……制御系、 18、22……光電素子 28……主コンデンサーレンズ 30X、30Y……レチクルアライメント系 32X、32Y……XYステージ 34……ウエハアライメント系 40……制御装置 R……レチクル W……ウエハ SH……シャッター M3……揺動ミラー PL……投影レンズ FM……基準マーク板
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of an exposure apparatus and a laser light source according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a chart diagram illustrating an example of the operation of the configuration shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a chart illustrating an operation at the time of execution, FIG. 4 is a chart illustrating an operation at the time of injecting a halogen gas when impurities in the laser chamber increase, and FIG. It is a chart figure. [Explanation of Signs of Main Parts] 10: Excimer laser light source, 12: Control system, 18, 22: Photoelectric element 28: Main condenser lens 30X, 30Y: Reticle alignment system 32X, 32Y: XY stage 34 … Wafer alignment system 40… Control device R… Reticle W… Wafer SH… Shutter M 3 … Swing mirror PL… Projection lens FM… Reference mark plate

Claims (47)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ガスの保守動作を必要とするレーザ光源
と; 該レーザ光源から射出されたレーザ光を用いてマスクの
パターンの像で感応基板を露光するための露光本体部
と; 前記レーザ光源からの保守動作に関する情報と前記露光
本体部での動作状態とに基づいて、前記レーザ光源にガ
スの保守動作を指令する制御系と; を備えたことを特徴とする露光装置。
A laser light source requiring a gas maintenance operation; an exposure main body for exposing a sensitive substrate with an image of a mask pattern using the laser light emitted from the laser light source; A control system for instructing the laser light source to perform a gas maintenance operation on the basis of information on a maintenance operation from the apparatus and an operation state of the exposure main body.
【請求項2】前記レーザ光源はエキシマレーザ光源であ
ることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
2. An exposure apparatus according to claim 1, wherein said laser light source is an excimer laser light source.
【請求項3】前記保守動作に関する情報は、前記レーザ
光源のガス交換またはガス注入に関する情報であること
を特徴とする請求項1または2に記載の露光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the information on the maintenance operation is information on gas exchange or gas injection of the laser light source.
【請求項4】前記制御系は、前記保守動作に関する情報
として前記レーザ光源からガスの保守動作を要求する信
号が出力されたときに前記露光本体部での動作状態に応
じて前記レーザ光源にガスの保守動作を指令することを
特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の露
光装置。
4. A control system according to claim 1, wherein when a signal requesting a gas maintenance operation is output from said laser light source as information relating to said maintenance operation, a gas is supplied to said laser light source in accordance with an operation state of said exposure main body. 4. The exposure apparatus according to claim 1, wherein a maintenance operation is commanded.
【請求項5】前記レーザ光源からの要求信号は、前記レ
ーザ光源内部の放電電極への印加電圧が所定レベルより
も大きくなったときに出力されることを特徴とする請求
項4に記載の露光装置。
5. The exposure according to claim 4, wherein the request signal from the laser light source is output when a voltage applied to a discharge electrode inside the laser light source becomes higher than a predetermined level. apparatus.
【請求項6】前記レーザ光源からの要求信号は、前記マ
スクのパターンの像で前記感応基板を露光するのに要す
る時間に所定のマージンを加えた時間だけ、前記ガスの
保守動作を始めなければならない時期より前に出力され
ることを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
6. A request signal from the laser light source is required to start a maintenance operation of the gas for a time obtained by adding a predetermined margin to a time required for exposing the sensitive substrate with an image of the pattern of the mask. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the output is performed before a time when the exposure is not performed.
【請求項7】前記マスクのパターンの像で前記感応基板
を露光するのに要する時間は、前記感応基板上の複数領
域のうちの一つの領域を露光するのに要する時間である
ことを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
7. A time required for exposing the sensitive substrate with an image of the pattern of the mask is a time required for exposing one of a plurality of regions on the sensitive substrate. The exposure apparatus according to claim 6, wherein
【請求項8】前記マスクのパターンの像で前記感応基板
を露光するのに要する時間は、前記感応基板上の未露光
領域を露光するのに要する時間であることを特徴とする
請求項6に記載の露光装置。
8. The method according to claim 6, wherein the time required for exposing the sensitive substrate with the image of the pattern of the mask is the time required for exposing an unexposed area on the sensitive substrate. Exposure apparatus according to the above.
【請求項9】前記制御系は、前記露光本体部が前記レー
ザ光源からのレーザ光を使わない動作状態であるときに
前記レーザ光源にガスの保守動作を指令することを特徴
とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の露光装
置。
9. The control system instructs the laser light source to perform a gas maintenance operation when the exposure main body is in an operation state in which laser light from the laser light source is not used. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3.
【請求項10】前記レーザ光を使わない動作状態は、前
記感応基板の交換動作であることを特徴とする請求項9
に記載の露光装置。
10. The operation state in which the laser beam is not used is the replacement operation of the sensitive substrate.
3. The exposure apparatus according to claim 1.
【請求項11】前記レーザ光を使わない動作状態は、前
記マスクまたは前記感応基板の位置合わせ動作であるこ
とを特徴とする請求項9に記載の露光装置。
11. The exposure apparatus according to claim 9, wherein the operation state without using the laser beam is a positioning operation of the mask or the sensitive substrate.
【請求項12】前記露光本体部は、前記感応基板上のア
ライメントマークを検出するアライメント系を有し、 前記アライメント系の検出中心と前記マスクのパターン
像の投影中心との相対的な位置関係を前記レーザ光源か
らのレーザ光を使って検出することを特徴とする請求項
1ないし請求項4のいずれか一項または請求項9に記載
の露光装置。
12. The exposure main unit has an alignment system for detecting an alignment mark on the sensitive substrate, and determines a relative positional relationship between a detection center of the alignment system and a projection center of a pattern image of the mask. The exposure apparatus according to claim 1, wherein detection is performed using laser light from the laser light source.
【請求項13】前記レーザ光源は、前記露光本体部を収
納するチャンバーの外に設置されることを特徴とする請
求項1ないし請求項4のいずれか一項または請求項9に
記載の露光装置。
13. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the laser light source is installed outside a chamber that houses the exposure main body. .
【請求項14】前記レーザ光の光路中に開閉シャッター
をさらに有し、前記ガスの保守動作を行っているときに
前記開閉シャッターを閉じることを特徴とする請求項1
ないし請求項4のいずれか一項または請求項9に記載の
露光装置。
14. The apparatus according to claim 1, further comprising an opening / closing shutter in an optical path of the laser beam, wherein the opening / closing shutter is closed when a maintenance operation of the gas is performed.
The exposure apparatus according to any one of claims 4 to 9, or the exposure apparatus according to claim 9.
【請求項15】保守動作を必要とするレーザ光源と; 該レーザ光源から射出されたレーザ光を用いて被処理体
の処理を行うための露光本体部と; 前記レーザ光源が保守動作を行っているときに、前記露
光本体部で前記レーザ光源からのレーザ光を使わない処
理動作を実行させる制御系; とを備えることを特徴とする露光装置。
15. A laser light source requiring a maintenance operation; an exposure main body for performing processing on an object to be processed using laser light emitted from the laser light source; and a laser light source performing a maintenance operation. A control system for causing the exposure main body to execute a processing operation that does not use the laser light from the laser light source when the exposure is performed.
【請求項16】前記レーザ光を使わない動作は、前記被
処理体の交換動作であることを特徴とする請求項15に記
載の露光装置。
16. The exposure apparatus according to claim 15, wherein the operation that does not use the laser light is an operation of exchanging the object to be processed.
【請求項17】前記レーザ光を使わない動作は、前記被
処理体の位置合わせ動作であることを特徴とする請求項
15に記載の露光装置。
17. The operation without using a laser beam is a positioning operation of the object to be processed.
16. The exposure apparatus according to 15.
【請求項18】前記制御系は、前記レーザ光の出力が所
定状態に安定するまで前記レーザ光を使わない動作状態
を続行するように前記露光本体部を制御することを特徴
とする請求項15に記載の露光装置。
18. The exposure system according to claim 15, wherein the control system controls the exposure main body unit to continue the operation state without using the laser light until the output of the laser light is stabilized at a predetermined state. 3. The exposure apparatus according to claim 1.
【請求項19】前記レーザ光源の保守動作はガス交換ま
たはガス注入であることを特徴とする請求項15に記載の
露光装置。
19. The exposure apparatus according to claim 15, wherein the maintenance operation of the laser light source is gas exchange or gas injection.
【請求項20】前記レーザ光源の保守動作はレーザ光の
波長安定化のための調整または放電印加電圧の調整であ
ることを特徴とする請求項15に記載の露光装置。
20. The exposure apparatus according to claim 15, wherein the maintenance operation of the laser light source is an adjustment for stabilizing the wavelength of the laser light or an adjustment of a discharge applied voltage.
【請求項21】前記レーザ光の光路中に開閉シャッター
をさらに有し、前記ガスの保守動作を行っているときに
前記開閉シャッターを閉じることを特徴とする請求項15
に記載の露光装置。
21. An apparatus according to claim 15, further comprising an opening / closing shutter in an optical path of said laser beam, wherein said opening / closing shutter is closed during a maintenance operation of said gas.
3. The exposure apparatus according to claim 1.
【請求項22】保守を必要とするレーザ光源と; 該レーザ光源から射出されたレーザ光を用いて被処理体
の処理を行うための露光本体部と; 前記レーザ光源からの保守に関する情報に基づいて、前
記レーザ光源の保守と前記露光本体部の処理動作とを協
調させる制御系と; を備えたことを特徴とする露光装置。
22. A laser light source requiring maintenance; an exposure main body for processing an object to be processed using laser light emitted from the laser light source; and information based on maintenance information from the laser light source. A control system for coordinating maintenance of the laser light source and processing operation of the exposure main body.
【請求項23】前記レーザ光源の保守に関する情報はガ
ス交換またはガス注入の要求であることを特徴とする請
求項22に記載の露光装置。
23. The exposure apparatus according to claim 22, wherein the information on maintenance of the laser light source is a request for gas exchange or gas injection.
【請求項24】前記制御系は、前記露光本体部で前記レ
ーザ光を使わない動作状態であるときに前記レーザ光源
に保守を指令することを特徴とする請求項22に記載の露
光装置。
24. The exposure apparatus according to claim 22, wherein the control system issues a maintenance command to the laser light source when the exposure main body is in an operation state in which the laser light is not used.
【請求項25】前記制御系は、前記レーザ光源で保守を
実行しているときに前記レーザ光源からのレーザ光を使
わない動作を前記露光本体部で実行させることを特徴と
する請求項22に記載の露光装置。
25. The apparatus according to claim 22, wherein the control system causes the exposure main body to execute an operation not using laser light from the laser light source when maintenance is being performed by the laser light source. Exposure apparatus according to the above.
【請求項26】前記レーザ光を使わない動作は、前記被
処理体の交換動作であることを特徴とする請求項25に記
載の露光装置。
26. The exposure apparatus according to claim 25, wherein the operation without using the laser beam is an operation for replacing the object to be processed.
【請求項27】前記レーザ光を使わない動作は、前記被
処理体の位置合わせ動作であることを特徴とする請求項
25に記載の露光装置。
27. The operation not using a laser beam is a positioning operation of the object to be processed.
26. The exposure apparatus according to 25.
【請求項28】前記制御系は、前記レーザ光源からの保
守に関する情報に基づいて前記露光本体部での処理を中
断させる時期を判定し、前記レーザ光源に保守を指令す
ることを特徴とする請求項22に記載の露光装置。
28. The apparatus according to claim 28, wherein the control system determines a time when the processing in the exposure main body is interrupted based on information on maintenance from the laser light source, and instructs the laser light source to perform maintenance. Item 23. The exposure apparatus according to item 22, wherein
【請求項29】前記制御系は、前記レーザ光源の保守の
終了後に前記レーザ光の出力変動が所定の状態に安定し
てから前記露光本体部での処理を再開させることを特徴
とする請求項28に記載の露光装置。
29. The control system according to claim 29, wherein after the maintenance of said laser light source is completed, the output of said laser beam is stabilized to a predetermined state, and then the processing in said exposure main body is restarted. 29. The exposure apparatus according to 28.
【請求項30】保守を必要とするレーザ光源からのレー
ザ光を用い露光本体部で被処理体を露光する露光方法で
あって、 前記レーザ光源からの保守に関する情報をチェックし; 該チェック結果と前記露光本体部での動作状態とに基づ
いて前記レーザ光源に保守を指令し; 該レーザ光源の保守終了後に、前記レーザ光源からのレ
ーザ光を用いて前記被処理体の露光を行うことを特徴と
する露光方法。
30. An exposure method for exposing an object to be processed by an exposure main body using laser light from a laser light source requiring maintenance, wherein information on maintenance from the laser light source is checked; Instructing the laser light source to perform maintenance based on an operation state of the exposure main body; after the maintenance of the laser light source, performing exposure of the object using laser light from the laser light source. Exposure method.
【請求項31】前記レーザ光源の保守に関する情報はガ
ス交換またはガス注入の要求であることを特徴とする請
求項30に記載の露光方法。
31. The exposure method according to claim 30, wherein the information on maintenance of the laser light source is a request for gas exchange or gas injection.
【請求項32】前記露光本体部で被処理体を露光中であ
るときは、当該被処理体の露光終了後に、前記レーザ光
源に保守を指令することを特徴とする請求項30に記載の
露光方法。
32. The exposure apparatus according to claim 30, wherein when the object to be processed is being exposed by the exposure main body, maintenance is instructed to the laser light source after the exposure of the object to be processed is completed. Method.
【請求項33】前記レーザ光源の保守に関する情報は、
前記レーザ光源のレーザ光のエネルギーと前記レーザ光
源の動作条件とを含むことを特徴とする請求項30に記載
の露光方法。
33. The information related to maintenance of the laser light source,
31. The exposure method according to claim 30, wherein the exposure method includes energy of laser light of the laser light source and operating conditions of the laser light source.
【請求項34】前記レーザ光源の動作条件は、前記レー
ザ光源内部の放電電極に対する印加電圧であることを特
徴とする請求項33に記載の露光方法。
34. The exposure method according to claim 33, wherein the operating condition of the laser light source is a voltage applied to a discharge electrode inside the laser light source.
【請求項35】保守動作を必要とするレーザ光源からの
レーザ光を用い露光本体部でマスクのパターンの像で感
応基板を露光する露光方法において、 前記レーザ光源の保守動作の実行中に、前記露光本体部
で前記レーザ光を使わない動作を実行させることを特徴
とする露光方法。
35. An exposure method for exposing a sensitive substrate with an image of a pattern of a mask in an exposure main body portion using a laser beam from a laser light source requiring a maintenance operation, wherein the maintenance operation of the laser light source is performed during the maintenance operation. An exposure method, wherein an operation not using the laser beam is performed in an exposure main body.
【請求項36】前記レーザ光を使わない動作は、前記感
応基板の交換動作であることを特徴とする請求項35に記
載の露光方法。
36. The exposure method according to claim 35, wherein the operation without using the laser beam is an operation for replacing the sensitive substrate.
【請求項37】前記レーザ光を使わない動作は、前記マ
スクまたは前記感応基板の位置合わせ動作であることを
特徴とする請求項35に記載の露光方法。
37. The exposure method according to claim 35, wherein the operation without using a laser beam is an alignment operation of the mask or the sensitive substrate.
【請求項38】レーザ光を発生するレーザ光源と; 前記レーザ光源からのレーザ光を使ってマスクのパター
ン像で感応基板の露光するための露光本体部と; 前記レーザ光源の動作状態に基づいて、前記露光本体部
で前記レーザ光源からのレーザ光を使わない動作を実行
させる制御系と; を備えることを特徴とする露光装置。
38. A laser light source for generating a laser light; an exposure main body for exposing a sensitive substrate with a pattern image of a mask using the laser light from the laser light source; A control system for causing the exposure main body to execute an operation not using laser light from the laser light source.
【請求項39】前記制御系は、前記レーザ光源で保守動
作が行われているときに、前記露光本体部で前記レーザ
光源からのレーザ光を使わない動作を実行させることを
特徴とする請求項38に記載の露光装置。
39. The control system according to claim 39, wherein when the maintenance operation is being performed by the laser light source, the exposure main unit performs an operation not using the laser light from the laser light source. 39. The exposure apparatus according to 38.
【請求項40】前記レーザ光を使わない動作は、前記感
応基板の交換動作であることを特徴とする請求項38に記
載の露光装置。
40. The exposure apparatus according to claim 38, wherein the operation without using the laser beam is an operation for replacing the sensitive substrate.
【請求項41】前記レーザ光を使わない動作は、前記マ
スクまたは前記感応基板の位置合わせ動作であることを
特徴とする請求項38に記載の露光装置。
41. The exposure apparatus according to claim 38, wherein the operation not using the laser light is an operation of positioning the mask or the sensitive substrate.
【請求項42】レーザ光を発生するレーザ光源と; 前記レーザ光源からのレーザ光を使って被露光体の処理
を行うための露光本体部と; 前記露光本体部の動作を制御する露光制御系と; 前記レーザ光源の動作を制御するとともに、前記レーザ
光源の所定の処理動作の要求を前記露光制御系に出力す
るレーザ制御系とを備え、 前記露光制御系は、前記レーザ制御系から要求される処
理動作を前記レーザ光源に実行させるか否か判断するこ
とを特徴とする露光装置。
42. A laser light source for generating a laser beam; an exposure main unit for processing an object to be exposed using the laser light from the laser light source; and an exposure control system for controlling the operation of the exposure main unit. And a laser control system that controls the operation of the laser light source and outputs a request for a predetermined processing operation of the laser light source to the exposure control system. The exposure control system is requested by the laser control system. An exposure apparatus for determining whether or not the laser light source performs the processing operation.
【請求項43】前記レーザ制御系から要求される処理動
作は、前記レーザ光源のガス交換またはガス注入である
ことを特徴とする請求項40の露光装置。
43. An exposure apparatus according to claim 40, wherein the processing operation required from said laser control system is gas exchange or gas injection of said laser light source.
【請求項44】前記露光制御系は、前記露光本体部の動
作状態に基づいて前記判断を行うことを特徴とする請求
項42または43に記載の露光装置。
44. The exposure apparatus according to claim 42, wherein the exposure control system makes the determination based on an operation state of the exposure main body.
【請求項45】レーザ光を発生するレーザ光源と; 前記レーザ光源の動作を制御するレーザ制御系と; 前記レーザ光源からのレーザ光を使って被露光体の処理
を行うための露光本体部と; 前記露光本体部の動作を制御するとともに、前記露光本
体部の動作状態に関する情報を前記レーザ制御系へ出力
する露光制御系とを備え、 前記レーザ制御系は、前記露光制御系から出力される前
記露光本体部の動作状態に基づいて前記レーザ光源の動
作を制御することを特徴とする露光装置。
45. A laser light source for generating a laser light; a laser control system for controlling the operation of the laser light source; and an exposure main body for processing an object to be exposed using the laser light from the laser light source. An exposure control system for controlling the operation of the exposure main unit and outputting information on the operation state of the exposure main unit to the laser control system, wherein the laser control system is output from the exposure control system An exposure apparatus, wherein an operation of the laser light source is controlled based on an operation state of the exposure main body.
【請求項46】前記レーザ制御系は、前記露光本体部が
前記レーザ光源からのレーザ光を使わない動作状態であ
るときに前記レーザ光源に調整を行わせることを特徴と
する請求項45の露光装置。
46. The exposure apparatus according to claim 45, wherein the laser control system causes the laser light source to perform adjustment when the exposure main body is in an operation state in which laser light from the laser light source is not used. apparatus.
【請求項47】前記レーザ制御系は、前記露光本体部が
前記レーザ光源からのレーザ光を使わない動作状態であ
るときに前記レーザ光源のシャッターを閉じてレーザ光
を自己発振させることを特徴とする請求項46の露光装
置。
47. The laser control system, wherein when the exposure main body is in an operation state in which laser light from the laser light source is not used, a shutter of the laser light source is closed to self-oscillate the laser light. 47. The exposure apparatus according to claim 46, wherein:
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