JP3159299B2

JP3159299B2 - 露光装置および方法

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Publication number: JP3159299B2
Application number: JP07930396A
Authority: JP
Inventors: 一哉菊地
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 2001-04-23
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Also published as: JPH09246174A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルスレーザを用
いた露光装置および方法に関し、特に露光量制御精度の
改良および、露光効率の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子技術は高集積化、微細化の一
途をたどり、半導体素子製造のリソグラフィ工程で使わ
れる露光装置には、近年、エキシマレーザのようなパル
スレーザが遠紫外領域の光源として使用されている。こ
のような露光装置は、１ショットの露光動作として、レ
ジストが塗布されたウエハ上にレチクルや結像光学系を
通して、レーザパルスを照射し、レチクル上に描かれた
回路パターン像の結像投影を行う。この露光中に照射さ
れる複数のレーザパルスの総エネルギーが１ショットの
露光量であり、ウエハ上に結像されるレチクルの回路パ
ターンの解像力や線幅を常に一定にするためにはショッ
ト間の露光量ばらつきが少ない安定した露光量制御が要
求される。このため、例えば特開平５−６２８７６に開
示されるようにレーザのパルス毎の露光エネルギーを検
出し、目標の露光量を得るようにパルス毎の露光エネル
ギーをコントロールする制御方法が用いられている。パ
ルスレーザのパルス毎の露光エネルギーはレーザのパル
ス発振の際にレーザ装置に与える設定パラメータ値（例
えば印加電圧）に応じて変化するのでパルス毎の設定値
を変化させることにより、露光エネルギーをコントロー
ルすることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキシ
マレーザのようなパルスレーザ装置はパルス毎に同じ印
加電圧値を与え続けても同じ露光エネルギーが得られる
わけではなく、常に、パルス毎に５％以上のエネルギー
ばらつきを伴い、かつ、長期的にはレーザ装置内で使用
されるガスの劣化等により経時変化が生じ、終にはレー
ザにパルス発振指令を与えても必ずしもレーザが発振し
ない現象（ミスファイアー）が起こる状態となり、最終
的には発振不能の状態に陥る。この現象は、レーザ装置
内のガスを適当な時期毎に交換し、新鮮な状態を保つこ
とによって防止することが可能であるが、ガス交換作業
は１度に約１０分程度の時間がかかり、その間、発振動
作が行えないため、露光装置のスループットを悪化させ
る。また、ガスの消費量を少なくするためにも、ガス交
換作業の回数は、最少にとどめたい。

【０００４】前記特開平５−６２８７６の露光量制御方
法によれば複数のレーザパルス発振からなる１ショット
の露光量制御において、目標総露光量と、現在までに積
算された露光量との差である残露光量と、残パルス数よ
り残パルス１パルスあたりの平均エネルギーを算出し、
これを次のパルスの目標エネルギーとし、この目標エネ
ルギー値と前パルスで得られた露光エネルギーを比較
し、次パルスの露光エネルギーが前記目標エネルギーと
一致するようにレーザ装置に与える印加電圧などの設定
パラメータ値を変化させる動作を残パルス数がゼロにな
るまでパルス毎に繰り返し行うことによって、露光量制
御を実現しようとしている。

【０００５】例えば、前記目標エネルギーと前パルスの
露光エネルギーを比較し、目標エネルギーの方が大きい
場合、次のパルスでレーザ装置に与える印加電圧値を前
パルスより大きい値とし、これに対し、目標エネルギー
の方が小さい場合、次のパルスの印加電圧値を小さい値
とする制御を行う。

【０００６】ここで、露光中のあるｎ個目のパルスに発
振指令を与えて、ミスファイアー現象が発生した場合、
前記ｎ個目のパルスの露光エネルギーの検出値はゼロと
なり、従って前記残露光量はｎ−１個目のパルス発振後
と同じであるが、残パルス数はｎ個目のパルスに発振指
令を与えることによって１パルス減少する。このため前
記残パルスの平均エネルギーの算出値はｎ−１個目のパ
ルス発振後より大きなものとなることになる。いま、前
記ミスファイアー現象が起こった第ｎパルスが露光動作
の最後のパルスであったとすれば、ｎパルス目の目標エ
ネルギーは残露光量に等しいが、これに対して、得られ
たｎパルス目の露光エネルギーはミスファイアー現象の
ためゼロである。しかし、最後のパルスに発振指令を与
えたことによりこのショットの露光動作は終了となる。
このため前記ショットには第ｎパルス目の目標エネルギ
ー値と同じ量の露光量不足誤差が生じる。

【０００７】このようなミスファイアー現象が発生した
第ｎパルスが最終パルスではなくても前記示したように
次の第ｎ＋１パルスの目標エネルギーは第ｎパルスのも
のよりも大きな値となるが、前記印加電圧値には設定範
囲があり、１パルスの露光エネルギー量にも制御し得る
範囲が制限される。

【０００８】通常、パルスレーザ装置では設定可能な印
加電圧の最大値を与えて発振を行ったときに得られるパ
ルスの露光エネルギーに対して、設定可能な印加電圧の
最小値を与えて発振を行ったときの露光エネルギーの値
は約５０％程度である。もし、前記ｎ＋１パルスの目標
エネルギー値が前記設定可能な最大印加電圧を与えて発
振する露光エネルギーの値を超えると前記第ｎ＋１パル
スの目標エネルギー値は実現することができず、実際に
前記第ｎ＋１パルスで得られるパルスエネルギーは前記
目標エネルギーより小さいものとなり、この不足分のエ
ネルギー誤差は次の第ｎ＋２パルスの目標エネルギーを
前記第ｎ＋１パルスの目標エネルギーより大きくするた
めパルス発振の度に露光量誤差が蓄積することになる。

【０００９】このように、露光装置のスループットの向
上とガス消費量の削減のため、レーザ装置のガス交換作
業の回数を減らすことによって生じ得る露光動作中のミ
スファイアー現象の発生には従来１ショットの露光量制
御精度を悪化させる問題点があった。

【００１０】本発明は、前記従来技術上の問題点に鑑み
なされたものであって、露光中のミスファイアー現象の
発生の有無によらず常に一定な露光量制御精度と、レー
ザ装置のガスの劣化状態の検知機能をもつ露光装置の提
供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するために、本発明では、パルスレーザを複数回パル
ス発光させることにより原板上のパターンを基板上に投
影露光する際に、発振指令信号を与えることにより露光
量を制御されたパルスレーザを励振し、レーザの１パル
ス毎の露光量を検出し、１パルスの露光量の検出値によ
りパルスレーザの発振異常を検出し、レーザの発振異常
の検出頻度により露光動作を中止することを特徴とす
る。

【００１２】また、パルスレーザを複数回パルス発光さ
せることにより原板上のパターンを基板上に投影露光す
る露光方法において、発振指令信号を与えることにより
露光量を制御されたパルスレーザを励振し、レーザのパ
ルス発振タイミングに同期して発振指令信号の発生時刻
からの経過時間を計数し、発振指令信号発生時刻から一
定の経過時間内に同期信号が発生しないことによりパル
スレーザの発振異常を検出する。

【００１３】あるいは、上記の１パルスの露光量の検出
値及び、発振指令信号発生時刻から一定の経過時間内に
同期信号が発生しないことによりパルスレーザの発振異
常を検出する。

【００１４】さらに、レーザの発振異常を検出した時は
その検出回数だけ、レーザ出力制御手段に与える発振指
令信号の発生回数を増やしたり、レーザの発振異常の検
出頻度により露光動作を中止する。

【００１５】上記の構成により、エキシマレーザなどの
パルスレーザ内のガスの劣化等の経時変化によりパルス
の発振が必ずしも正常に行われなくても、安定した適正
な露光量を得ることができ、かつ経時変化の発生を検出
することが可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】前記目的を達成するために、本発
明の実施の一形態によれば、露光制御において、各レー
ザパルス毎の露光エネルギーの検出値等によりミスファ
イアー現象の発生を検出し、残パルス数を変更すること
によって、１ショットの露光量制御をより高精度で行う
ことを可能にすると共に、ミスファイアー現象の検出に
より、露光装置におけるレーザのガスの劣化を検知する
ことを可能にしたものである。

【００１７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。（第１の実施例）図１は本発明の第１の実施例に係る縮
小投影型の露光装置の概略構成を示す。同図において、
１は例えばＫｒＦ等のガスが封入された、レーザ光を発
生するパルスレーザ光源である。この光源はパルス状の
遠紫外領域の波長の光を発光する。２は照明光学系でビ
ーム整形光学系、オプティカルインテグレータ、コリメ
ータおよびミラー（いずれも図示していない）で構成さ
れる。ビーム整形光学系はレーザのビームを所望の形状
に整形するためのものであり、オプティカルインテグレ
ータは光束の配光特性を均一にするためのものである。
３は照明光学系２により照明されるレチクルで焼き付け
を行う半導体素子の回路パターンが形成されている。４
は縮小光学系でレチクル３の回路パターン像を縮小して
ウエハ５上に結像投影するように配置されている。

【００１８】照明光学系２からの光路上にはハーフミラ
ー６が配置され、レチクル３を照明する露光光の一部が
このミラー６により反射され取り出される。ミラー６の
反射光の光路上には紫外光用のフォトセンサ７が配置さ
れ前記露光光の強度に対応したミラー６の反射光の強度
に対応した出力を発生する。センサ７の出力はパルスレ
ーザ１のパルス発振毎に積分を行う積分回路８によって
１パルスあたりの露光エネルギーに変換され、積算露光
量の演算処理を行うコントローラ９に入力される。コン
トローラ９は演算結果に基づいて、レーザ出力制御装置
１０に適当な印加電圧値とレーザ発振指令信号を出力す
る。レーザ出力制御装置１０によりパルスレーザ１の露
光エネルギーは印加電圧に応じて制御され、これらの動
作の繰り返しによりウエハ５上に焼き付けられるレチク
ル３の回路パターン像の積算露光量が制御される。

【００１９】ただし、エキシマレーザには、１パルス毎
の露光エネルギーはコントローラ９よりレーザ出力制御
装置１０に同じ印加電圧値を与えたまま複数の発振指令
信号を与え続けてもパルス毎に５％〜１０％程度の制御
不能のばらつきを持つ特性がある。これに対し、安定し
た品質の半導体デバイスの製造のためには、ウエハ５に
焼き付けられるレチクル３の回路パターン像のパターン
線幅が焼き付け露光毎にばらつかず一定であることが必
要で、このために要求される焼き付け露光ショット毎の
積算露光量制御精度の安定性は１％前後である。このた
め、１パルス毎の露光エネルギーばらつき量が露光量制
御精度に対して十分小さくなるように数十パルスのレー
ザ発振により１ショットの露光が成される。

【００２０】本実施例の露光装置では、パルス毎に露光
エネルギーを計測し、焼き付け露光開始からの積算露光
量を算出する。そして、露光すべき総露光量から前記積
算露光量を減じた残露光量の残パルス数１パルスあたり
の平均値を算出し、次に発振を行うパルスの露光エネル
ギーが前記平均値に近づくようにコントローラ９よりレ
ーザ出力制御装置１０に与える印加電圧を変化させる。

【００２１】図２は図１の露光装置の露光シーケンスを
詳細に示したものである。

【００２２】露光シーケンスをスタートすると、はじめ
に、ステップ２０１にて、今回の露光で得たい総露光量
Ｄｔを設定する。次に、ステップ２０２にて、総露光量
Ｄｔと標準の１パルスの露光エネルギーＤｓより、本露
光シーケンスで発振を行う総パルス数Ｐｔを算出する。
次に、ステップ２０３にて、本露光シーケンスで現在ま
でに得られた各パルスの露光エネルギーの総和である積
算露光量Ｄｐ（＝０）と、本露光シーケンスの残り発振
パルス数Ｐ（＝Ｐｔ）と、残りパルスにおける平均露光
エネルギーＤｍ（Ｄｔ／Ｐｔ）の値を括弧内に示した初
期値に設定または算出する。次に、本実施例の露光シー
ケンスにて新たに追加された動作であるステップ２０４
にて、本露光ショットで発生したミスファイアーの発生
回数Ｐｍを初期値０に設定する。次に、ステップ２０５
にて、最初に出力するパルスにおけるレーザ出力制御装
置１０への印加電圧Ｖａを電圧Ｖと露光エネルギーＤの
関係式Ｖ＝ｆ（Ｄ）により算出する。

【００２３】以降、実際にパルスを発振させての露光制
御を行う。ステップ２０６にて、ステップ２０５にて算
出された印加電圧値を平均印加電圧値Ｖａとし、コント
ローラ９よりレーザ出力制御装置１０に設定し、レーザ
発振指令信号を出力して、パルス発振を行う。次に、ス
テップ２０７にて、コントローラ９はセンサ７で検知し
た発振パルス出力を積分する積分器８の出力値を読み込
むことにより、いま発振を行ったパルスの露光エネルギ
ー値Ｄを計測する。次に、本実施例のシーケンスにて新
たに追加された動作であるステップ２０８にて、ステッ
プ２０７で計測した露光エネルギー値Ｄとミスファイア
ー判定値Ｄε１とを比較し、Ｄ＜Ｄε１の場合、ミスフ
ァイアー発生と判定し、ステップ２１６に進む。これに
対し、Ｄ＞Ｄε１またはＤ＝Ｄε１のときはミスファイ
アーではないと判定し、ステップ２０９に進む。ここ
で、ミスファイアー判定値Ｄε１には、レーザ出力制御
装置１０に設定可能な最小の印加電圧値を設定してパル
ス発振が行われた時に得られる露光エネルギー値より、
十分小さな値を設定しておく。

【００２４】いま、ステップ２０８にて、ミスファイア
ーではなく正常なレーザ発振が行われたとして、ステッ
プ２０９以降の動作について先に説明する。ステップ２
０９にて、前記ステップ２０７で計測された露光エネル
ギーＤをこれまでの積算露光量Ｄｐに加算して新たな積
算露光量Ｄｐとし、残りパルス数Ｐをデクリメントす
る。次に、ステップ２１０にて、残りパルス数Ｐが０で
あるかどうか判定し、０であれば全ての露光パルスの発
振が完了いたので、露光シーケンスを終了し、０でなけ
ればステップ２１１に進む。

【００２５】ステップ２１１にて、総露光量Ｄｔより積
算露光量Ｄｐを減じた値、すなわち残露光量を残りパル
ス数Ｐで割った残りパルス１パルスあたりの平均露光エ
ネルギー値Ｄｍを算出する。次に、ステップ２１２に
て、ステップ２１１で算出した平均露光エネルギーＤｍ
とステップ２０７で計測して得られた露光エネルギーＤ
を比較し、その差の絶対値が判定条件値Ｄε２より小さ
ければステップ２０６に戻り、同じ印加電圧値でパルス
発振を行う。これに対し、Ｄε２より大きければ、ステ
ップ２１３に進み、Ｄｍ−Ｄの値が正であるか負である
かを判定する。Ｄｍ−Ｄ＞０のときには、以後の発振パ
ルスで得たい露光エネルギー値が、いま、実際にパルス
発振を行って得た露光エネルギー値より大きいので、ス
テップ２１４に進み、印加電圧の設定値Ｖａにあらかじ
め設定された変化量ｄＶだけ加算し、これを新たなＶａ
とする。これに対して、Ｄｍ−Ｄ＜０のときには、逆
に、以後のパルス発振にて、実際に得られた露光エネル
ギー値より小さい露光エネルギーを得たいので、ステッ
プ２１５に進み、ＶａにｄＶだけ減算し、新たなＶａと
する。ステップ２１４またはステップ２１５の処理の後
はステップ２０６に戻り、パルス発振を繰り返し行う。

【００２６】次に、前記ステップ２０８における露光エ
ネルギーの判定の結果、ミスファイアー発生と判定した
時の動作について説明する。ステップ２１６よりステッ
プ２１９はいずれも本実施例の露光シーケンスより追加
された動作である。ステップ２１６にて、ミスファイア
ー発生の警告信号を発生する。この信号は本露光装置の
使用者にパルスレーザ１の内部のガスの状態がミスファ
イアー現象が発生する程度まで劣化したことを露光装置
の使用者に知らせる。次に、ステップ２１７にて、ミス
ファイアー発生回数Ｐｍをインクリメントする。次に、
ステップ２１８にて、ミスファイアー発生回数Ｐｍをミ
スファイアーリミット値Ｐ_L と比較し、Ｐ_L を超えない
場合、ステップ２０６に戻り、パルス発振を繰り返す。
これに対し、Ｐ_L を超えた場合、ミスファイアー発生頻
度が高く、露光シーケンス続行が困難であると判断し、
ステップ２１９に進み、エラー信号を発生し、露光を中
断し、終了する。

【００２７】前記ステップ２１７にて、ミスファイアー
発生回数Ｐｍがミスファイアーリミット回数値Ｐ_L 以下
の判定でステップ２０６に戻る場合は、残りパルス数Ｐ
のデクリメント処理や、印加電圧設定値Ｖａの変更は行
わず、同じ条件でパルス発振を再び行う。

【００２８】図３〜図５は、前記図２で示した露光シー
ケンスで実際に露光を行った時のレーザパルスの発生タ
イミングと積算露光量の遷移の様子の例を示したもので
ある。縦軸は積算露光量、横軸は時間で、レーザパルス
の発振指令信号の発生タイミングを示している。いずれ
も前記総露光量Ｄｔの値をＤ５’とし、これを前記総パ
ルス数Ｐｔの値を５パルスとして実行しようとするもの
である。図中、横軸に記した数字は露光開始からのレー
ザ発振指令信号またはレーザパルスの発振タイミングを
示したものである。また縦軸に記したＤ１からＤ５まで
の記号は、第１パルスから第５パルス発振後までに実際
に得られた積算露光量で、Ｄ１’からＤ５’までの記号
は第１パルスから第５パルス発振指令信号出力時の平均
露光エネルギー算出値をそれまでの積算露光量に加算し
た量を示すものである。

【００２９】図３はミスファイアー現象が発生しなかっ
た場合の露光量プロファイルである。第１パルスの発振
指令信号出力の前に、平均露光エネルギーを算出する。
総露光量Ｄ５’を総パルス数５で割り、Ｄ１’の値を得
る。同露光エネルギーを実現するために、レーザへの印
加電圧設定値をＶａとし、第１パルスの発振指令信号を
出力する（図中タイミング１）。実際にはレーザ内部の
ガスの劣化などの影響で、Ｄ１’より小さいＤ１の露光
エネルギーが得られた。ここでの残りパルスの平均パル
スエネルギー値は残露光量Ｄ５’−Ｄ１を残りパルス数
４で割り、Ｄ２’−Ｄ１の値を得る。第１パルスの発振
により得られたパルスエネルギー値Ｄ１と次の平均露光
エネルギー値Ｄ２’−Ｄ１を比較し、平均露光エネルギ
ー値が大きいので印加電圧設定値をＶａ＋ｄＶとして、
第２パルスの発振指令信号を出力する（図中タイミング
２）。以下、同様な処理を行い、第３、第４、第５パル
スの発振指令信号をそれぞれ、印加電圧設定値を第１パ
ルスの印加電圧設定値Ｖａに対しＶａ＋２ｄＶ、Ｖａ＋
３ｄＶ、Ｖａ＋４ｄＶに設定して出力し、パルス発振を
行い露光を終了する。図３の例では、１パルスあたりの
平均露光エネルギーに対する、実際の露光エネルギーの
不足分を印加電圧設定値をパルス毎にｄＶだけ上げるこ
とにより、補正している。

【００３０】図４は第３パルスにミスファイアー現象が
発生した場合の露光量プロファイルである。第３パルス
の発振指令信号を出力するまでは（図中タイミング
（３））、図３と同様であるが、ここで、レーザが発振
せず、露光エネルギーが得られなかった。このため、ミ
スファイアー現象発生と判断し、ミスファイアー警告信
号を発生し、残りパルス数は３、平均露光エネルギー値
はＤ３’−Ｄ２、印加電圧設定値はＶａ＋２ｄＶのま
ま、再度、発振指令信号を出力する（図中タイミング
３）。ここでは、正常なパルス発振が得られ、Ｄ３−Ｄ
２の露光エネルギーが得られた。以下、第４、第５の正
常なパルス発振により、図３で示した露光シーケンスと
同等の積算露光量を得ることが可能で、また、ミスファ
イアー現象の発生により、警告信号が得られ、レーザ装
置内のガスの劣化を知ることができる。

【００３１】図５は前記図２で示した露光シーケンスよ
り、ミスファイアー発生の検知手段であるステップ２０
８の処理を除いた、従来の露光シーケンスにおいて、同
様に露光を開始し、前記図４の例と同様に第３パルスで
ミスファイアー現象が発生した時の露光量プロファイル
である。本露光シーケンスではミスファイアー判定を行
っていないため、第３パルスの発振指令信号に対し、０
の露光エネルギーが得られたとみなし、その結果、積算
露光量Ｄ３はＤ２と同じ値である。次に、第４パルスで
得るべき平均露光エネルギーを算出し、Ｄ４’−Ｄ３の
値を得るが、これは、前記図３、図４の例で算出した値
を上回るものとなるため、実際に得られた露光エネルギ
ー値との比較の結果、第４パルスの印加電圧設定値をＶ
ａ＋３ｄＶ、第５パルスの印加電圧設定値をＶａ＋４ｄ
Ｖとして、発振指令信号を出力し、露光を終了するが、
ここで得られた積算露光量Ｄ５は目標の総露光量Ｄ５’
より、ミスファイアーの分だけ不足し、露光量誤差とな
り、また、レーザのガスの劣化も検知できない。

【００３２】（第２の実施例）図６は本発明の第２の実
施例に係る縮小投影型の露光装置の概略構成を示す。本
露光装置は、図１で示した露光装置に対し、パルスレー
ザ１よりコントローラ９に対して出力するレーザ発振同
期信号が追加されたものであり、コントローラ９よりレ
ーザ出力制御装置１０に印加電圧設定値と発振指令信号
を出力すると、実際にレーザのパルス発振が起こるタイ
ミングに同期して信号出力が得られる。このため、パル
ス毎の露光エネルギーを計測するために露光光の強度を
検出するセンサ７の出力を積分する積分回路８の積分タ
イミングをコントローラ９がこのレーザ発振同期信号よ
り生成すれば、レーザのパルス発振に対し、より正確な
積分タイミングが得られ、より正確な露光エネルギーの
計測が可能である。

【００３３】図７は前記レーザ発振同期信号を使った図
６の露光装置の露光シーケンスを示したものである。図
７で示した各露光動作のステップのうちステップ５０１
からステップ５１９は、前記図２の露光シーケンスのス
テップ２０１からステップ２１９の動作と同様であり、
本実施例ではステップ５２０とステップ５２１が新たに
追加されたものなので、ここでは、この追加動作の前後
の動作のみ説明する。

【００３４】ステップ５０６にて、レーザ出力制御装置
１０に追加電圧設定値Ｖａを設定し、レーザ発振指令信
号を出力する。次に、ステップ５２０にて、レーザ発振
同期信号が出力されたかどうかを判定し、同期信号がま
だ出力されていなければ、ステップ５２１に進み、ステ
ップ５０６でレーザ発振指令信号を出力してからの経過
時間がタイムリミット設定時間を超えたかどうかを判定
し、超えていない場合、再びステップ５２０に進む。パ
ルスレーザ１よりレーザ発振同期信号が出力されると、
ステップ５２０からステップ５０７に進み、コントロー
ラ９は積分回路８に積分指令を与え、積分回路８の出力
値を読み込み、露光エネルギー値Ｄを計測する。以上の
動作により、レーザ発振同期信号（に同期したレーザの
発振）と積分タイミングとを同期させ、精度の向上を図
る。

【００３５】ここで、パルスレーザ１内部のガスの劣化
等の影響でミスファイアー現象が発生した場合、レーザ
発振同期信号が出力されない場合がある。このため、レ
ーザ発振同期信号待機中のステップ５２１にて、レーザ
発振指令信号出力時からの経過時間が、正常なパルス発
振が行われる時にレーザ発振同期信号が発生する時間よ
りも十分大きい値に設定したタイムリミット設定値を超
えた場合は、ミスファイアーであると判断し、ステップ
５１６に進み、前記第１の実施例と同じミスファイアー
処理を行う。これにより、レーザ発振同期信号の発生タ
イミングおよび、露光エネルギー値よりミスファイアー
現象の発生が検出可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エキシマレーザなどのパルスレーザ内のガスの劣化等の
経時変化によりパルスの発振が必ずしも正常に行われな
くても、安定した適正な露光量を得ることができるとと
もに、経時変化の発生を検出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る露光装置の概略
構成図である。

【図２】図１の露光装置における露光シーケンスを示
すフローチャートである。

【図３】図１の装置における積算露光量の変化を示す
説明図である。

【図４】図１の装置においてミスファイアー現象が発
生したときの積算露光量の変化を示す説明図である。

【図５】従来の露光装置における積算露光の変化を示
す説明図である。

【図６】本発明の第２の実施例に係る露光装置の概略
構成図である。

【図７】図６の露光装置における露光シーケンスを示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１：パルスレーザ、２：照明光学系、３：レチクル、
４：縮小光学系、５：ウエハ、６：ハーフミラー、７：
センサ、８：積分回路、９：コントローラ、１０：レー
ザ出力制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｂ５２７ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 505 G03F 7/20 521 H01S 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パルスレーザを複数回パルス発光させる
ことにより原板上のパターンを基板上に投影露光する露
光装置において、発振指令信号を与えることによりパル
スレーザをパルス発振させるレーザ出力制御手段と、レ
ーザの１パルス毎の露光量を検出する露光量検出手段を
具備し、１パルスの露光量の検出値によりパルスレーザ
の発振異常を検出し、レーザの発振異常の検出頻度によ
り露光動作を中止することを特徴とする露光装置。
【請求項２】パルスレーザを複数回パルス発光させる
ことにより原板上のパターンを基板上に投影露光する露
光装置において、発振指令信号を与えることによりパル
スレーザをパルス発振させるレーザ出力制御手段と、レ
ーザのパルス発振タイミングに同期した同期信号検出手
段と、発振指令信号の発生時刻からの経過時間の計数手
段を具備し、発振指令信号発生時刻から一定の経過時間
内に同期信号が発生しないことによりパルスレーザの発
振異常を検出することを特徴とする露光装置。
【請求項３】パルスレーザを複数回パルス発光させる
ことにより原板上のパターンを基板上に投影露光する露
光装置において、発振指令信号を与えることによりパル
スレーザをパルス発振させるレーザ出力制御手段と、レ
ーザの１パルス毎の露光量を検出する露光量検出手段
と、レーザのパルス発振タイミングに同期した同期信号
検出手段と、発振指令信号の発生時刻からの経過時間の
計数手段を具備し、１パルスの露光量の検出値及び、発
振指令信号発生時刻から一定の経過時間内に同期信号が
発生しないことによりパルスレーザの発振異常を検出す
ることを特徴とする露光装置。
【請求項４】レーザの発振異常の検出回数だけ、レー
ザ出力制御手段に与える発振指令信号の発生回数を増や
すことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露
光装置。
【請求項５】レーザの発振異常の検出頻度により露光
動作を中止することを特徴とする請求項２〜４のいずれ
かに記載の露光装置。
【請求項６】パルスレーザを複数回パルス発光させる
ことにより原板上のパターンを基板上に投影露光する露
光方法において、発振指令信号を与えることにより露光
量を制御されたパルスレーザを励振し、レーザの１パル
ス毎の露光量を検出し、１パルスの露光量の検出値によ
りパルスレーザの発振異常を検出し、レーザの発振異常
の検出頻度により露光動作を中止することを特徴とする
露光方法。
【請求項７】パルスレーザを複数回パルス発光させる
ことにより原板上のパターンを基板上に投影露光する露
光方法において、発振指令信号を与えることにより露光
量を制御されたパルスレーザを励振し、レーザのパルス
発振タイミングに同期して発振指令信号の発生時刻から
の経過時間を計数し、発振指令信号発生時刻から一定の
経過時間内に同期信号が発生しないことによりパルスレ
ーザの発振異常を検出することを特徴とする露光方法。
【請求項８】パルスレーザを複数回パルス発光させる
ことにより原板上のパターンを基板上に投影露光する露
光方法において、発振指令信号を与えることにより露光
量を制御されたパルスレーザを励振し、レーザの１パル
ス毎の露光量を検出し、レーザのパルス発振タイミング
に同期して発振指令信号の発生時刻からの経過時間を計
数し、１パルスの露光量の検出値及び発振指令信号発生
時刻から一定の経過時間内に同期信号が発生しないこと
によりパルスレーザの発振異常を検出することを特徴と
する露光方法。
【請求項９】レーザの発振異常の検出回数だけ、レー
ザ出力制御手段に与える発振指令信号の発生回数を増や
すことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の露
光方法。
【請求項１０】レーザの発振異常の検出頻度により露
光動作を中止することを特徴とする請求項７〜９のいず
れかに記載の露光方法。