JPH09214039A - エネルギ量制御方法 - Google Patents
エネルギ量制御方法Info
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- JPH09214039A JPH09214039A JP8021148A JP2114896A JPH09214039A JP H09214039 A JPH09214039 A JP H09214039A JP 8021148 A JP8021148 A JP 8021148A JP 2114896 A JP2114896 A JP 2114896A JP H09214039 A JPH09214039 A JP H09214039A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/22—Gases
- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短時間に、高精度なエネルギ量制御を達成す
る。 【解決手段】 パルスエネルギ量決定手段１６におい
て、パルスエネルギの積算エネルギ量の目標値と実際に
測定したエネルギ量の積算値との差を用いて、次回供給
するエネルギ量の目標値を求め、この次回供給するエネ
ルギ量の目標値と今回供給したエネルギ量の実際に測定
した値との差を用いて、パルスエネルギ発生源１に対す
る印加電圧を調整する。
る。 【解決手段】 パルスエネルギ量決定手段１６におい
て、パルスエネルギの積算エネルギ量の目標値と実際に
測定したエネルギ量の積算値との差を用いて、次回供給
するエネルギ量の目標値を求め、この次回供給するエネ
ルギ量の目標値と今回供給したエネルギ量の実際に測定
した値との差を用いて、パルスエネルギ発生源１に対す
る印加電圧を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスエネルギ発
生源のエネルギ量制御方法に関し、特にエキシマレーザ
を光源として用いる露光装置等の露光量制御に好適なエ
ネルギ量制御方法に関するものである。
生源のエネルギ量制御方法に関し、特にエキシマレーザ
を光源として用いる露光装置等の露光量制御に好適なエ
ネルギ量制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】露光装置等の光源として用いられるエキ
シマレーザは、発振するパルス光毎に±１０％程度の確
率的なエネルギ量のばらつきを有している上、発振され
るパルス光のエネルギ量の短期的、長期的な低下現象が
存在する。このエネルギ量の低下現象は、チャンバ内部
に密閉された活性物質（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ等）の
混合ガスの劣化に起因する。図７は一定印加電圧のも
と、ＫｒＦエキシマレーザを発振させた場合のエネルギ
量の短期的低下減少を示したものであり、立ち上げ時に
はスパイク状のエネルギ量変動現象が生じる。長期的な
エネルギ量の低下現象は、図７における波形の最終整定
値が発振の度に異なっていることを意味している。な
お、図７におけるエネルギ量の高周波の変動は、前述の
確率的なばらつきである。
シマレーザは、発振するパルス光毎に±１０％程度の確
率的なエネルギ量のばらつきを有している上、発振され
るパルス光のエネルギ量の短期的、長期的な低下現象が
存在する。このエネルギ量の低下現象は、チャンバ内部
に密閉された活性物質（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ等）の
混合ガスの劣化に起因する。図７は一定印加電圧のも
と、ＫｒＦエキシマレーザを発振させた場合のエネルギ
量の短期的低下減少を示したものであり、立ち上げ時に
はスパイク状のエネルギ量変動現象が生じる。長期的な
エネルギ量の低下現象は、図７における波形の最終整定
値が発振の度に異なっていることを意味している。な
お、図７におけるエネルギ量の高周波の変動は、前述の
確率的なばらつきである。
【０００３】一般に、パルスレーザ光源に対する印加電
圧（若しくはパルス光発振時の充電電圧）と、その印加
電圧のもとで発振されるパルス光のエネルギ量との間に
は後述するような所定の関係があり、印加電圧を決定す
ることにより発振されるエネルギ量は一義的に決まる。
しかし、この関係に経時的な変化（例えば、エキシマレ
ーザのようなガスレーザにあっては活性物質の混合ガス
の劣化）が生じると、前述の関係から次に射出すべきエ
ネルギ量に対応する印加電圧を決定しても、所望のエネ
ルギ量を得ることができない。そのため、印加電圧の計
測値とエネルギ量の計測値とに基づいて、前述した関係
に関する情報を所定の単位パルス数毎、若しくは単位時
間毎に更新し、発振されるパルス光のエネルギ量の短期
的、長期的な低下を考慮したエネルギ量制御が知られて
いる。
圧（若しくはパルス光発振時の充電電圧）と、その印加
電圧のもとで発振されるパルス光のエネルギ量との間に
は後述するような所定の関係があり、印加電圧を決定す
ることにより発振されるエネルギ量は一義的に決まる。
しかし、この関係に経時的な変化（例えば、エキシマレ
ーザのようなガスレーザにあっては活性物質の混合ガス
の劣化）が生じると、前述の関係から次に射出すべきエ
ネルギ量に対応する印加電圧を決定しても、所望のエネ
ルギ量を得ることができない。そのため、印加電圧の計
測値とエネルギ量の計測値とに基づいて、前述した関係
に関する情報を所定の単位パルス数毎、若しくは単位時
間毎に更新し、発振されるパルス光のエネルギ量の短期
的、長期的な低下を考慮したエネルギ量制御が知られて
いる。
【０００４】印加電圧とその印加電圧のもとで発振され
るエネルギ量との関係は、例えば式（１）で表せる。式
（１）は、経時的変化を考慮しない静的な関係式であ
り、実験等で得られた経時的変化についての情報は、実
稼動中に計測したデータから式（２）、（３）を用いて
演算処理し、式（１）の係数ａ，ｂ，ｃを更新するとい
う方法をとっている。
るエネルギ量との関係は、例えば式（１）で表せる。式
（１）は、経時的変化を考慮しない静的な関係式であ
り、実験等で得られた経時的変化についての情報は、実
稼動中に計測したデータから式（２）、（３）を用いて
演算処理し、式（１）の係数ａ，ｂ，ｃを更新するとい
う方法をとっている。
【０００５】
【外１】 ここで、ｐはエネルギ量、ｖは印加電圧である。添字ｉ
はデータの新しさを示しており、大きくなるにつれて過
去のデータとなる。また、γはいわゆる忘却係数で、１
より小さな正の実数である。
はデータの新しさを示しており、大きくなるにつれて過
去のデータとなる。また、γはいわゆる忘却係数で、１
より小さな正の実数である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、情報を更新するために式（２）、（３）
の複雑な演算処理が必要となる。したがって、高い制御
精度を維持するため短い周期で情報の更新を行う場合
は、その都度、ある程度の演算に要する時間が必要にな
り、露光装置においてはスループット低化の要因ともな
り得た。
うな方法では、情報を更新するために式（２）、（３）
の複雑な演算処理が必要となる。したがって、高い制御
精度を維持するため短い周期で情報の更新を行う場合
は、その都度、ある程度の演算に要する時間が必要にな
り、露光装置においてはスループット低化の要因ともな
り得た。
【０００７】上述の問題点を解決すべく、本発明は、パ
ルス発振型エネルギ発生源の有する短期的なスパイク状
変動特性や長期的劣化特性をフィードバック系により補
償し、短時間に、高精度なエネルギ量制御を行うことが
できるエネルギ量制御方法を提供することを目的とす
る。
ルス発振型エネルギ発生源の有する短期的なスパイク状
変動特性や長期的劣化特性をフィードバック系により補
償し、短時間に、高精度なエネルギ量制御を行うことが
できるエネルギ量制御方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第１発明は、パルスエネルギ発生源に対する制
御パラメータを調整することで、経時的に変動するパル
スエネルギのエネルギ量を制御するエネルギ量制御方法
において、前記パルスエネルギの積算エネルギ量の目標
値と実際に測定したエネルギ量の積算値との差を用い
て、次回供給するエネルギ量の目標値を求め、該次回供
給するエネルギ量の目標値と今回供給したエネルギ量の
実際に測定した値との差を用いて、前記制御パラメータ
を調整することを特徴とする。
め、本願第１発明は、パルスエネルギ発生源に対する制
御パラメータを調整することで、経時的に変動するパル
スエネルギのエネルギ量を制御するエネルギ量制御方法
において、前記パルスエネルギの積算エネルギ量の目標
値と実際に測定したエネルギ量の積算値との差を用い
て、次回供給するエネルギ量の目標値を求め、該次回供
給するエネルギ量の目標値と今回供給したエネルギ量の
実際に測定した値との差を用いて、前記制御パラメータ
を調整することを特徴とする。
【０００９】本願第２発明は、本願第１発明のエネルギ
量制御方法で、エネルギ発生源が供給するパルスエネル
ギのエネルギ量を制御することを特徴とするエネルギ量
制御装置である。
量制御方法で、エネルギ発生源が供給するパルスエネル
ギのエネルギ量を制御することを特徴とするエネルギ量
制御装置である。
【００１０】本願第３発明は、本願第１発明のエネルギ
量制御方法で、マスクに形成された転写パターンをウエ
ハに露光転写することを特徴とする露光装置である。
量制御方法で、マスクに形成された転写パターンをウエ
ハに露光転写することを特徴とする露光装置である。
【００１１】本願第４発明は、本願第３発明の露光装置
を用いて、デバイスを製造することを特徴とするデバイ
スの製造方法である。
を用いて、デバイスを製造することを特徴とするデバイ
スの製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に本発明のフィードバック系
のブロック線図を示す。
のブロック線図を示す。
【００１３】エネルギ発生源１は、印加電圧が操作量と
して入力され、パルスエネルギを制御量として出力する
要素であり、所定の範囲内で出力の変動を伴う制御対象
である。エネルギ発生源１の直接の前置要素として２つ
の補償手段（白色化補償手段１２、積分補償手段１３）
を用意する。縦列結合された３要素は出力負帰還ループ
で閉じられる。このループは２重ループの内部に位置す
るもので、１パルス毎のエネルギ量を所望の値に併せる
よう動作する。
して入力され、パルスエネルギを制御量として出力する
要素であり、所定の範囲内で出力の変動を伴う制御対象
である。エネルギ発生源１の直接の前置要素として２つ
の補償手段（白色化補償手段１２、積分補償手段１３）
を用意する。縦列結合された３要素は出力負帰還ループ
で閉じられる。このループは２重ループの内部に位置す
るもので、１パルス毎のエネルギ量を所望の値に併せる
よう動作する。
【００１４】一方、外部ループは積算エネルギ量を所望
の値に調節するよう動作し、次のように構成される。ま
ず測定されたパルスエネルギをエネルギ量積算手段１４
によって積算し、所定の時刻からの積算エネルギ量を求
める。積算エネルギ量は設定された目標値と比較手段１
５において比較され、偏差量が求められる。エネルギ量
決定手段１６は、この偏差量をもとにして次に発振する
１パルス分のエネルギ量の目標値を決定する。そして、
この目標値が内部ループに与えられる指令値となる。
の値に調節するよう動作し、次のように構成される。ま
ず測定されたパルスエネルギをエネルギ量積算手段１４
によって積算し、所定の時刻からの積算エネルギ量を求
める。積算エネルギ量は設定された目標値と比較手段１
５において比較され、偏差量が求められる。エネルギ量
決定手段１６は、この偏差量をもとにして次に発振する
１パルス分のエネルギ量の目標値を決定する。そして、
この目標値が内部ループに与えられる指令値となる。
【００１５】ところで、前述したようにパルスエネルギ
発生源１には、短期的な、特に休止後の立ち上げ時に顕
著に観察できるエネルギ量変動現象が生じる。これはパ
ルスエネルギ発生源１の有する動特性といえ、例えば、
離散時間系列表現で式（４）のように表すことができ
る。
発生源１には、短期的な、特に休止後の立ち上げ時に顕
著に観察できるエネルギ量変動現象が生じる。これはパ
ルスエネルギ発生源１の有する動特性といえ、例えば、
離散時間系列表現で式（４）のように表すことができ
る。
【００１６】 ｐi＝ａｐi-1＋ｂｖi−ｃｖi-1 （４） ここでｐ、ｖは、式（１）〜（３）と同じくエネルギ量
と印加電圧である。ｉは離散時間を表し、数の小さいも
のほど以前の時刻であることを意味する。ａ、ｂ、ｃ
は、パルスエネルギ発生源１の特性から予め決定される
固定係数である。式（４）で表される動特性に対して、
新たな操作変数ｗを用意して、式（５）の補償演算を与
える。
と印加電圧である。ｉは離散時間を表し、数の小さいも
のほど以前の時刻であることを意味する。ａ、ｂ、ｃ
は、パルスエネルギ発生源１の特性から予め決定される
固定係数である。式（４）で表される動特性に対して、
新たな操作変数ｗを用意して、式（５）の補償演算を与
える。
【００１７】 ｖi＝（ｃ／ｂ）ｖi-1＋（１／ｂ）ｗi−（ａ／ｂ）ｗi-1 （５） 式（５）は、式（４）で表されるパルスエネルギ発生源
１の動特性に対する逆動特性を表すものである。したが
って、検出から操作までの１サンプル遅れを許容すれ
ば、ｗからｐまでの特性は白色化され、問題とするパル
スエネルギ発生源１の動特性を図２に示すように見掛け
上なくすことができる。すなわち、白色化補償手段１２
は、式（５）に対応する特性を持っている。
１の動特性に対する逆動特性を表すものである。したが
って、検出から操作までの１サンプル遅れを許容すれ
ば、ｗからｐまでの特性は白色化され、問題とするパル
スエネルギ発生源１の動特性を図２に示すように見掛け
上なくすことができる。すなわち、白色化補償手段１２
は、式（５）に対応する特性を持っている。
【００１８】積分補償手段１３及びエネルギ量積算手段
１４はいずれも積分特性を意味するもので、離散時間系
の伝達関数表現での記法を用いている。ちなみにｚは時
間シフト演算子である。
１４はいずれも積分特性を意味するもので、離散時間系
の伝達関数表現での記法を用いている。ちなみにｚは時
間シフト演算子である。
【００１９】積分補償手段１３は、定常特性を補償する
役割を果たす。すなわち、エネルギ量決定手段１６で求
めた次回の目標値と、今回のエネルギ量の実測値の偏差
量を積分補償手段１３によって積算し、積算値が一定と
なるよう印加電圧を制御することにより、前述の長期的
なエネルギ量の低下現象（ガスの劣化、温度ドリフト）
を除去することができる。
役割を果たす。すなわち、エネルギ量決定手段１６で求
めた次回の目標値と、今回のエネルギ量の実測値の偏差
量を積分補償手段１３によって積算し、積算値が一定と
なるよう印加電圧を制御することにより、前述の長期的
なエネルギ量の低下現象（ガスの劣化、温度ドリフト）
を除去することができる。
【００２０】本発明のエネルギ量制御方法を適用したエ
ネルギ量制御装置の概略的な構成を図３に示す。ここで
は、最も簡単で基本的な構成とするべく、入出力装置６
から主制御系５に入力された所定の発振条件にしたがっ
て、パルスエネルギ発生源１から発振されるパルスエネ
ルギを被照射物体に照射する構成をとっている。また、
図１と同符号のものは同一機能を有している。
ネルギ量制御装置の概略的な構成を図３に示す。ここで
は、最も簡単で基本的な構成とするべく、入出力装置６
から主制御系５に入力された所定の発振条件にしたがっ
て、パルスエネルギ発生源１から発振されるパルスエネ
ルギを被照射物体に照射する構成をとっている。また、
図１と同符号のものは同一機能を有している。
【００２１】図３において、印加電圧制御部７は、パル
スエネルギ発生源１の高圧放電電源（印加電圧に対応）
を制御するものであって、次に照射すべきパルスエネル
ギのエネルギ量に対応する印加電圧をパルスエネルギ発
生源１に与えることで、パルス毎にエネルギ量の調整を
行うものである。トリガ制御部８は、パルスエネルギ発
生源１にて必要な所定の充電時間が経過した後、時刻管
理手段１７から受けた信号にしたがって外部トリガパル
スをパルス発生源１に送って発振（パルス数、発振間隔
等）を制御する。ここで、トリガ制御部８と印加電圧制
御部７とは共に、主制御系５から出力される指令信号に
応じて動作する。
スエネルギ発生源１の高圧放電電源（印加電圧に対応）
を制御するものであって、次に照射すべきパルスエネル
ギのエネルギ量に対応する印加電圧をパルスエネルギ発
生源１に与えることで、パルス毎にエネルギ量の調整を
行うものである。トリガ制御部８は、パルスエネルギ発
生源１にて必要な所定の充電時間が経過した後、時刻管
理手段１７から受けた信号にしたがって外部トリガパル
スをパルス発生源１に送って発振（パルス数、発振間隔
等）を制御する。ここで、トリガ制御部８と印加電圧制
御部７とは共に、主制御系５から出力される指令信号に
応じて動作する。
【００２２】なお、パルスエネルギ発生源１から発振さ
れるパルスエネルギは、可干渉性のレーザ光、非干渉性
のパルス光、あるいは電子線等の光以外のパルスエネル
ギ等である。
れるパルスエネルギは、可干渉性のレーザ光、非干渉性
のパルス光、あるいは電子線等の光以外のパルスエネル
ギ等である。
【００２３】さて、パルスエネルギ発生源１から射出さ
れるパルスエネルギは、ビームスプリッタ２で分割さ
れ、パルスエネルギの大部分はここを通過して被照射物
体に照射される。一方、ビームスプリッタ２で反射され
たパルスエネルギの一部は、エネルギモニタ素子３（例
えばエキシマレーザにあっては、焦電型のパワーメータ
やＰＩＮフォトダイオード等）に入射する。エネルギモ
ニタ素子３は、エネルギ量に応じた信号をエネルギモニ
タ部４に正確に出力し、エネルギ量モニタ部４は各パル
ス毎にエネルギモニタ素子３からの信号をエネルギ量に
変換していく。すなわち、エネルギモニタ素子３とエネ
ルギ量モニタ部４とで、ビームスプリッタ２の光学性能
により一義的に定められるパルスエネルギのエネルギ量
を計測している。
れるパルスエネルギは、ビームスプリッタ２で分割さ
れ、パルスエネルギの大部分はここを通過して被照射物
体に照射される。一方、ビームスプリッタ２で反射され
たパルスエネルギの一部は、エネルギモニタ素子３（例
えばエキシマレーザにあっては、焦電型のパワーメータ
やＰＩＮフォトダイオード等）に入射する。エネルギモ
ニタ素子３は、エネルギ量に応じた信号をエネルギモニ
タ部４に正確に出力し、エネルギ量モニタ部４は各パル
ス毎にエネルギモニタ素子３からの信号をエネルギ量に
変換していく。すなわち、エネルギモニタ素子３とエネ
ルギ量モニタ部４とで、ビームスプリッタ２の光学性能
により一義的に定められるパルスエネルギのエネルギ量
を計測している。
【００２４】エネルギ量モニタ部４にて計測された実測
値（実測したエネルギ量に対応した値であればよく、エ
ネルギ量自体である必要はない）は、主制御系５に入力
される。本発明の主要部分は、主制御系５の内部構成に
あり、この構成は積算エネルギ量を所望の値に制御する
場合の表現であるから、この目的以外の信号フローにつ
いては省略されている。
値（実測したエネルギ量に対応した値であればよく、エ
ネルギ量自体である必要はない）は、主制御系５に入力
される。本発明の主要部分は、主制御系５の内部構成に
あり、この構成は積算エネルギ量を所望の値に制御する
場合の表現であるから、この目的以外の信号フローにつ
いては省略されている。
【００２５】主制御系５には、入出力装置６により入力
される積算エネルギ量の目標値と、前述したエネルギ量
モニタ部４にて計測された実測値の２信号が入力され
る。エネルギ量はエネルギ量積算手段１４により積算さ
れ、ここで実測データに基づく積算エネルギ量が得られ
る。積算エネルギ量は、その目標値と比較手段１５によ
り比較演算され、ここで両信号の偏差量が得られる。こ
の偏差量に基づき次回の１パルス分のエネルギ量の目標
値を、エネルギ量決定手段１６により決定する。
される積算エネルギ量の目標値と、前述したエネルギ量
モニタ部４にて計測された実測値の２信号が入力され
る。エネルギ量はエネルギ量積算手段１４により積算さ
れ、ここで実測データに基づく積算エネルギ量が得られ
る。積算エネルギ量は、その目標値と比較手段１５によ
り比較演算され、ここで両信号の偏差量が得られる。こ
の偏差量に基づき次回の１パルス分のエネルギ量の目標
値を、エネルギ量決定手段１６により決定する。
【００２６】このエネルギ量決定手段１６で行われるエ
ネルギ量決定のプロセスは、一般に比例プラス積分プラ
ス微分の全要素、あるいはその一部を用いた所謂ＰＩＤ
演算によって行われている。必要があれば、動作範囲を
制限するための飽和演算要素をエネルギ量決定手段１６
に含めることもある。また、パルスエネルギ発生源１に
与える印加電圧の可変範囲が小さい場合は、各パルスエ
ネルギが一定に近いエネルギ量で積算エネルギ量の目標
値に達することが好ましい。そのためエネルギ量決定手
段１６は、偏差量を積算エネルギ量の目標値に達するた
めの残りパルス数で除算し、エネルギ量を決定する方法
をとることが望ましい。
ネルギ量決定のプロセスは、一般に比例プラス積分プラ
ス微分の全要素、あるいはその一部を用いた所謂ＰＩＤ
演算によって行われている。必要があれば、動作範囲を
制限するための飽和演算要素をエネルギ量決定手段１６
に含めることもある。また、パルスエネルギ発生源１に
与える印加電圧の可変範囲が小さい場合は、各パルスエ
ネルギが一定に近いエネルギ量で積算エネルギ量の目標
値に達することが好ましい。そのためエネルギ量決定手
段１６は、偏差量を積算エネルギ量の目標値に達するた
めの残りパルス数で除算し、エネルギ量を決定する方法
をとることが望ましい。
【００２７】エネルギ量決定手段１６で決定された次回
の１パルス分のエネルギ量の目標値は、エネルギ量の実
測値と比較手段１１により比較され、偏差量が得られ
る。この偏差量は、白色化補償手段１２と積分補償手段
１３とを介して、印加電圧制御部７に送信される。
の１パルス分のエネルギ量の目標値は、エネルギ量の実
測値と比較手段１１により比較され、偏差量が得られ
る。この偏差量は、白色化補償手段１２と積分補償手段
１３とを介して、印加電圧制御部７に送信される。
【００２８】白色化補償手段１２は、制御工学での伝達
関数表現ではリードラグ要素と呼ばれるものであり、標
準的な補償演算要素である。また、積分補償手段１３
は、少なくともひとつの積分特性を有していればよく、
ＰＩＤ演算要素としても構わない。
関数表現ではリードラグ要素と呼ばれるものであり、標
準的な補償演算要素である。また、積分補償手段１３
は、少なくともひとつの積分特性を有していればよく、
ＰＩＤ演算要素としても構わない。
【００２９】このようにして得られた印加電圧の値は、
パルス間隔を管理するトリガ操作とあわせて主制御系５
から出力され、その結果、パルスエネルギ発生源１は目
標値に対して的確なエネルギ量でパルスエネルギを照射
することができる。
パルス間隔を管理するトリガ操作とあわせて主制御系５
から出力され、その結果、パルスエネルギ発生源１は目
標値に対して的確なエネルギ量でパルスエネルギを照射
することができる。
【００３０】なお、本実施形態では主制御系５を構成す
る各要素をハードウエア的に表現しているが、ソフトウ
エアで実現することもできる。
る各要素をハードウエア的に表現しているが、ソフトウ
エアで実現することもできる。
【００３１】次に本発明のエネルギ制御方法を、露光装
置に適用した例を示す。
置に適用した例を示す。
【００３２】図４は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイ
ス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッ
ド等のデバイスを製造する際に用いられる露光装置であ
る。
ス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッ
ド等のデバイスを製造する際に用いられる露光装置であ
る。
【００３３】エキシマレーザ等の光源１０１（図３に示
したパルスエネルギ発生源）から出射した光束は、ビー
ム整形光学系１０２により所望の形状に整形され、ハエ
ノ目レンズ等のオプティカルインテグレータ１０３の光
入射面に指向される。ハエノ目レンズは複数の微小なレ
ンズの集まりからなるものであり、その光射出面近傍に
複数の２次光源が形成される。コンデンサレンズ１０４
は、オプティカルインテグレータ１０３の２次光源から
の光束でマスキングブレード１０６をケーラー照明して
いる。ハーフミラー１０５（図３に示したビームスプリ
ッタ２）より分割されたパルス光の一部は、光量検出器
１１２（図３に示したエネルギモニタ素子３及びエネル
ギモニタ部４）に指向される。マスキングブレード１０
６とレチクル１０９は、結像レンズ１０７とミラー１０
８により共役な関係に配置されており、マスキングブレ
ード１０６の開口の形状によりレチクル１０９における
照明領域の形と寸法が規定される。１１０は投影光学系
であり、レチクル１０９に描かれた回路パターンをウエ
ハ１１１に縮小投影している。
したパルスエネルギ発生源）から出射した光束は、ビー
ム整形光学系１０２により所望の形状に整形され、ハエ
ノ目レンズ等のオプティカルインテグレータ１０３の光
入射面に指向される。ハエノ目レンズは複数の微小なレ
ンズの集まりからなるものであり、その光射出面近傍に
複数の２次光源が形成される。コンデンサレンズ１０４
は、オプティカルインテグレータ１０３の２次光源から
の光束でマスキングブレード１０６をケーラー照明して
いる。ハーフミラー１０５（図３に示したビームスプリ
ッタ２）より分割されたパルス光の一部は、光量検出器
１１２（図３に示したエネルギモニタ素子３及びエネル
ギモニタ部４）に指向される。マスキングブレード１０
６とレチクル１０９は、結像レンズ１０７とミラー１０
８により共役な関係に配置されており、マスキングブレ
ード１０６の開口の形状によりレチクル１０９における
照明領域の形と寸法が規定される。１１０は投影光学系
であり、レチクル１０９に描かれた回路パターンをウエ
ハ１１１に縮小投影している。
【００３４】１１３はレーザ制御系（図３に示した主制
御系５、トリガ制御部８、印加電圧制御部７）であり、
所望の露光量に応じてトリガ信号、印加電圧信号を光源
１０１に対して出力し、レーザ出力、及び発光間隔を制
御する。
御系５、トリガ制御部８、印加電圧制御部７）であり、
所望の露光量に応じてトリガ信号、印加電圧信号を光源
１０１に対して出力し、レーザ出力、及び発光間隔を制
御する。
【００３５】本発明のエネルギ制御方法を露光装置に適
用することで、高速かつ高精度なエネルギ量制御（露光
量制御）が可能になり、スループットの向上が図れる。
用することで、高速かつ高精度なエネルギ量制御（露光
量制御）が可能になり、スループットの向上が図れる。
【００３６】なお、本実施例では投影光学系によりレチ
クルのパターンを投影する投影型の露光装置について説
明したが、エキシマレーザ等のパルスエネルギ発生源を
光源とする露光装置であれば、コンタクト方式、プロキ
シミティ方式、スリットスキャン方式等の様々な露光装
置に対して適用可能である。
クルのパターンを投影する投影型の露光装置について説
明したが、エキシマレーザ等のパルスエネルギ発生源を
光源とする露光装置であれば、コンタクト方式、プロキ
シミティ方式、スリットスキャン方式等の様々な露光装
置に対して適用可能である。
【００３７】次に、上述の露光装置を使用した半導体デ
バイスの製造方法の実施例を説明する。
バイスの製造方法の実施例を説明する。
【００３８】図５は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネルやＣＣＤ）の製造フローを示
す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行う。ステップ２（マスク制作）では設計した回
路パターンを形成したマスク（レチクル１０９）を制作
する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハ（ウエハ１１１）を製造する。ス
テップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用
意したマスクとウエハとを用いて、リソグラフィー技術
によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステッ
プ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によっ
て作成されたウエハを用いてチップ化する工程であり、
アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッ
ケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステッ
プ６（検査）ではステップ５で作成された半導体デバイ
スの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こ
うした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。
半導体チップ、液晶パネルやＣＣＤ）の製造フローを示
す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行う。ステップ２（マスク制作）では設計した回
路パターンを形成したマスク（レチクル１０９）を制作
する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハ（ウエハ１１１）を製造する。ス
テップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用
意したマスクとウエハとを用いて、リソグラフィー技術
によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステッ
プ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によっ
て作成されたウエハを用いてチップ化する工程であり、
アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッ
ケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステッ
プ６（検査）ではステップ５で作成された半導体デバイ
スの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こ
うした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。
【００３９】図６は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハ（ウエハ１１
１）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では
ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極
形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ス
テップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハにレジ
スト（感材）を塗布する。ステップ１６（露光）では上
記露光装置によってマスク（レチクル１０９）の回路パ
ターンの像でウエハを露光する。ステップ１７（現像）
では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチ
ング）では現像したレジスト以外の部分を削り取る。ス
テップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不
要となったレジストを取り除く。これらステップを繰り
返し行うことによりウエハ上に回路パターンが形成され
る。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハ（ウエハ１１
１）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では
ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極
形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ス
テップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハにレジ
スト（感材）を塗布する。ステップ１６（露光）では上
記露光装置によってマスク（レチクル１０９）の回路パ
ターンの像でウエハを露光する。ステップ１７（現像）
では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチ
ング）では現像したレジスト以外の部分を削り取る。ス
テップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不
要となったレジストを取り除く。これらステップを繰り
返し行うことによりウエハ上に回路パターンが形成され
る。
【００４０】本実施例の製造方法を用いれば、従来は難
しかった高集積度の半導体デバイスを製造することが可
能になる。
しかった高集積度の半導体デバイスを製造することが可
能になる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエネルギ
量制御方法によれば、短時間に、高精度なエネルギ量制
御を達成することができ、本発明のエネルギ量制御方法
を露光装置に使用すれば、スループットが向上する。
量制御方法によれば、短時間に、高精度なエネルギ量制
御を達成することができ、本発明のエネルギ量制御方法
を露光装置に使用すれば、スループットが向上する。
【図１】本発明のエネルギ量制御方法のフィードバック
系の基本構成を説明するためのブロック線図である。
系の基本構成を説明するためのブロック線図である。
【図２】本発明のエネルギ量制御方法を用いて一定エネ
ルギ量を目指した場合の出力例である。
ルギ量を目指した場合の出力例である。
【図３】本発明のエネルギ量制御方法を実現する装置の
概略的な構成を示すブロック図である。
概略的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のエネルギ量制御方法を用いた露光装置
の概略図である。
の概略図である。
【図５】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャー
トである。
トである。
【図６】図５の工程中のウエハプロセスの詳細を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】制御を加えない場合のエネルギ量の経時変化を
示した図である。
示した図である。
【符号の説明】 １ パルスエネルギ発生源 ２ ビームスプリッタ ３ モニタ素子 ４ エネルギ量モニタ部 ５ 主制御系 ６ 入出力装置 ７ 印加電圧制御部 ８ トリガ制御部 １１、１５ 比較手段 １２ 白色化補償手段 １３ 積分補償手段 １４ エネルギ量積算手段 １６ パルスエネルギ量決定手段 １７ 時刻管理手段
Claims (10)
- 【請求項１】 パルスエネルギ発生源に対する制御パラ
メータを調整することで、経時的に変動するパルスエネ
ルギのエネルギ量を制御するエネルギ量制御方法におい
て、 前記パルスエネルギの積算エネルギ量の目標値と実際に
測定したエネルギ量の積算値との差を用いて、次回供給
するエネルギ量の目標値を求め、該次回供給するエネル
ギ量の目標値と今回供給したエネルギ量の実際に測定し
た値との差を用いて、前記制御パラメータを調整するこ
とを特徴とするエネルギ量制御方法。 - 【請求項２】 前記次回供給するエネルギ量の目標値と
前記今回供給したエネルギ量の実際に測定した値との差
を減少させるよう、前記制御パラメータを調整すること
を特徴とする請求項１記載のエネルギ量制御方法。 - 【請求項３】 前記次回供給するエネルギ量の目標値と
前記今回供給したエネルギ量の実際に測定した値の差と
を用いて導いた値を、パルスエネルギ供給毎に積算し、
積算した値が一定になるよう、前記制御パラメータを調
整することを特徴とする請求項２記載のエネルギ量制御
方法。 - 【請求項４】 前記パルスエネルギ発生源が示す短期的
なエネルギ量の変動の特性に対して、前記制御パラメー
タに逆の特性を与えることにより、前記パルスエネルギ
発生源が示す短期的なエネルギ量の変動の特性を補償す
ることを特徴とする請求項１乃至３記載のエネルギ量制
御方法。 - 【請求項５】 前記パルスエネルギ発生源が示す短期的
なエネルギ量の変動は、前記パルスエネルギ発生源の発
振開始直後に現れるスパイク状のエネルギ量の変動であ
ることを特徴とする請求項４記載のエネルギ量制御方
法。 - 【請求項６】 前記制御パラメータは、前記エネルギ発
生源に対する印加電圧、または前記エネルギ発生源にお
けるパルスエネルギを発振した時の充電電圧であること
を特徴とする請求項１乃至５記載のエネルギ量制御方
法。 - 【請求項７】 前記エネルギ発生源は、エキシマレーザ
であることを特徴とする請求項１乃至６記載のエネルギ
量制御方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至７記載のエネルギ量制御方
法で、エネルギ発生源が供給するパルスエネルギのエネ
ルギ量を制御することを特徴とするエネルギ量制御装
置。 - 【請求項９】 請求項１乃至７記載のエネルギ量制御方
法で、マスクに形成された転写パターンをウエハに露光
転写することを特徴とする露光装置。 - 【請求項１０】 請求項９記載の露光装置を用いて、デ
バイスを製造することを特徴とするデバイスの製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8021148A JPH09214039A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | エネルギ量制御方法 |
| US08/796,677 US5878068A (en) | 1996-02-07 | 1997-02-06 | Energy quantity control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8021148A JPH09214039A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | エネルギ量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214039A true JPH09214039A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12046829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8021148A Pending JPH09214039A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | エネルギ量制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5878068A (ja) |
| JP (1) | JPH09214039A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027758A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置、照射システム、照射制御装置及び制御方法 |
| JP2018533755A (ja) * | 2015-10-27 | 2018-11-15 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 光学システムのためのコントローラ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7282666B2 (en) * | 2004-05-07 | 2007-10-16 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus to increase throughput of processing using pulsed radiation sources |
| US8518030B2 (en) * | 2006-03-10 | 2013-08-27 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Output energy control for lasers |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5128950A (en) * | 1989-08-02 | 1992-07-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Low noise pulsed light source using laser diode |
| JP3231436B2 (ja) * | 1992-11-16 | 2001-11-19 | 旭光学工業株式会社 | レーザ発光装置の光出力切替装置 |
| JP2631080B2 (ja) * | 1993-10-05 | 1997-07-16 | 株式会社小松製作所 | レーザ装置の出力制御装置 |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP8021148A patent/JPH09214039A/ja active Pending
-
1997
- 1997-02-06 US US08/796,677 patent/US5878068A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027758A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置、照射システム、照射制御装置及び制御方法 |
| JP2018533755A (ja) * | 2015-10-27 | 2018-11-15 | サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 光学システムのためのコントローラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5878068A (en) | 1999-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050823 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051028 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |