JPH10173274A - Excimer laser device - Google Patents

Excimer laser device

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Publication number
JPH10173274A
JPH10173274A JP33219396A JP33219396A JPH10173274A JP H10173274 A JPH10173274 A JP H10173274A JP 33219396 A JP33219396 A JP 33219396A JP 33219396 A JP33219396 A JP 33219396A JP H10173274 A JPH10173274 A JP H10173274A
Authority
JP
Japan
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oscillation
pulse
value
gas
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP33219396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Ariga
達也 有我
Takanobu Ishihara
孝信 石原
Osamu Wakabayashi
理 若林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP33219396A priority Critical patent/JPH10173274A/en
Publication of JPH10173274A publication Critical patent/JPH10173274A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an excimer laser device which is further improved in exposure accuracy and optical processing accuracy by controlling halogen gas supply aiming at a partial halogen gas pressure that can minimize the output fluctuation of the laser device. SOLUTION: Laser pulse oscillation is performed in a laser chamber 2 by exciting a laser gas by discharge and the emitted pulsed light is narrowed in band by means of a band-narrowing unit 6. Then the pulsed light narrowed in band returns to the chamber 2 and is outputted as an oscillated laser beam L through a partially transmissive mirror 7 after the light is amplified in the chamber 2. Part of the outputted laser beam L is sampled through beam splitters 8 and 13 and made incident to a light receiving element 14. A CPU 15 detects the light energy Ei (i=1, 2, 3,...) of each pulse oscillation based on the received light output of the element 14 whenever the pulse oscillation is performed and controls a laser power source circuit 16 and a gas supplying device 17. Therefore, a uniform pulsed light output can be obtained when halogen gas supply is controlled by giving the highest priority to the suppression of the fluctuation of each output energy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光を用い
て半導体、高分子材料、または無機材料などに対し所定
の露光または加工を加える加工装置に対してレーザ光を
出力するとともに、そのレーザチャンバ内にハロゲンガ
スを含むレーザガスを充填してレーザパルス発振を行う
エキシマレーザ装置に関し、特にレーザ光を所定回数連
続してパルス発振させる連続発振動作と、このパルス発
振を所定時間休止する停止動作を交互に繰り返すバース
トモード運転を実行する際に常に均一なパルスエネルギ
ー値を得るための改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for outputting a laser beam to a processing apparatus for performing predetermined exposure or processing on a semiconductor, a polymer material, an inorganic material, or the like using the laser beam, and a laser chamber for the laser beam. In particular, the present invention relates to an excimer laser device that performs laser pulse oscillation by filling the inside thereof with a laser gas containing a halogen gas. The present invention relates to an improvement for always obtaining a uniform pulse energy value when performing a burst mode operation that is repeatedly performed.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
露光装置などの紫外線光を用いた分野においては、回路
パターンの解像度を一定レベル以上に維持するために厳
密な露光量制御が必要とされる。ところが、半導体露光
装置の光源として使用されるエキシマレーザは、いわゆ
るパルス放電励起ガスレーザのために1パルス毎のパル
スエネルギーにバラツキがあり、露光量制御の精度向上
のためにはこのバラツキを小さくする必要がある。
2. Description of the Related Art In a field using ultraviolet light, such as a semiconductor exposure apparatus, strict exposure control is required to maintain the resolution of a circuit pattern at a certain level or more. . However, an excimer laser used as a light source of a semiconductor exposure apparatus has a variation in pulse energy for each pulse due to a so-called pulse discharge excitation gas laser, and it is necessary to reduce the variation in order to improve the accuracy of exposure control. There is.

【0003】一方、半導体露光装置は、露光とステージ
移動とを交互に繰り返す。すなわち、図18は複数のI
CチップTPが配列された半導体ウェハWを示すもので
あるが、ステッパ方式の露光においては、半導体ウェハ
W上の1つのICチップTPに対して多数の連続パルス
光を照射する露光処理が終了すると、次の未照射ICチ
ップTPに連続パルス光が照射されるようにウェハWま
たは光学系を移動し、このステージ移動後に前記と同じ
光照射を行う。そして、このような露光及びステージ移
動を交互に行いながら、半導体ウェハW上の全てのIC
チップTPへの露光が終了すると、その露光済みのウェ
ハWを搬出して次のウェハWを照射位置に設置して前記
と同じ光照射を繰り返す。
On the other hand, a semiconductor exposure apparatus alternately repeats exposure and stage movement. That is, FIG.
Although the semiconductor wafer W on which the C chips TP are arranged is shown, in the exposure of the stepper method, when an exposure process of irradiating a large number of continuous pulse lights to one IC chip TP on the semiconductor wafer W is completed. Then, the wafer W or the optical system is moved so that the next unirradiated IC chip TP is irradiated with the continuous pulse light, and after this stage movement, the same light irradiation as described above is performed. Then, while performing such exposure and stage movement alternately, all the ICs on the semiconductor wafer W
When the exposure of the chip TP is completed, the exposed wafer W is carried out, the next wafer W is set at the irradiation position, and the same light irradiation as described above is repeated.

【0004】このように、半導体露光装置では露光とス
テージ移動とを交互に繰り返すようになっているので、
露光装置の光源となるエキシマレーザの運転状態は、図
19に示すように、必然的に、レーザ光を所定回数連続
してパルス発振させる連続パルス発振運転と、所定時間
の間パルス発振を休止させる発振休止時間tとを繰り返
すバーストモードとなる。
As described above, in a semiconductor exposure apparatus, exposure and stage movement are alternately repeated.
As shown in FIG. 19, the operating state of the excimer laser, which is the light source of the exposure apparatus, is inevitably a continuous pulse oscillation operation in which laser light is continuously pulsed a predetermined number of times, and a pulse oscillation is stopped for a predetermined time. It becomes a burst mode in which the oscillation pause time t is repeated.

【0005】すなわち、図19に示すバーストモード運
転において、発振休止時間tとは、半導体露光装置にお
けるステージ移動に要する時間に対応するものである
が、この発振停止時間tが様々な原因によって必ずしも
一定とはならない。例えば、ウェハ交換を行う際の発振
停止時間はICチップ間でステージ移動を行う際のそれ
に比べ大幅に長いものとなり、また同一列でICチップ
間を移動する際の発振停止時間と列を代えてICチップ
間を移動する際の発振停止時間とも全く異なるものとな
る。さらに、ウァハ上に載るICチップの個数、配列な
どが異なった場合も発振停止時間が変化する原因とな
る。その他、発振停止時間を変化させる原因はさまざま
である。なお、図19においては、励起強度(電源電
圧、放電電圧)を一定値に固定した場合の各パルスのエ
ネルギー強度を示している。
That is, in the burst mode operation shown in FIG. 19, the oscillation stop time t corresponds to the time required for moving the stage in the semiconductor exposure apparatus, and the oscillation stop time t is not necessarily constant due to various causes. Does not. For example, the oscillation stop time when exchanging wafers is much longer than that when moving the stage between IC chips, and the oscillation stop time when moving between IC chips in the same row is replaced with a different row. The oscillation stop time when moving between IC chips is completely different. Further, when the number, arrangement, and the like of the IC chips mounted on the wafer are different, the oscillation stop time is also changed. There are various other causes for changing the oscillation stop time. Note that FIG. 19 shows the energy intensity of each pulse when the excitation intensity (power supply voltage, discharge voltage) is fixed to a constant value.

【0006】このようにバースト運転において、発振停
止時間tの長さが変化した場合、この変化が、図19に
示すように、個々のレーザパルスの出力に大きな変化を
与えてしまう。すなわち、発振休止時間tが短い場合
は、過去のレーザ発振の影響がガス温度の上昇、レーザ
チャンバ内のガスの乱れ、電極温度の局所的上昇などと
して残ることになり、また発振停止時間tが長い場合に
は、レーザには過去のレーザ発振の影響が消えているこ
とになる。その為、図19に示すように、レーザの放電
電源電圧を一定にしても、休止時間が短い場合には出力
エネルギーは小さくなり、休止時間が長い場合には出力
エネルギーが大きくなるというように、レーザ出力は発
振停止時間に応じて大きく変化することになる。
When the length of the oscillation stop time t changes in the burst operation as described above, this change causes a large change in the output of each laser pulse as shown in FIG. That is, when the oscillation stop time t is short, the influence of the past laser oscillation remains as an increase in the gas temperature, turbulence of the gas in the laser chamber, a local increase in the electrode temperature, and the like, and the oscillation stop time t is reduced. If it is long, the effect of the past laser oscillation has disappeared on the laser. For this reason, as shown in FIG. 19, even when the discharge power supply voltage of the laser is constant, the output energy decreases when the pause time is short, and increases when the pause time is long. The laser output greatly changes according to the oscillation stop time.

【0007】他方、上述したように、エキシマレーザは
パルス放電励起ガスレーザであるため、常に一定の大き
さのパルスエネルギーで発振を続けることが困難であ
る。この原因としては、(1)放電されることによって放
電空間内にレーザガスの密度擾乱が発生し、次回の放電
を不均一、不安定にする、(2)この不均一放電等のため
放電電極の表面において局所的な温度上昇が発生し、次
回の放電を劣化させ放電を不均一で不安定なものにする
ことなどがある。
On the other hand, as described above, since the excimer laser is a pulse discharge pumped gas laser, it is difficult to always oscillate with a constant pulse energy. This is because (1) the density disturbance of the laser gas occurs in the discharge space due to the discharge, making the next discharge non-uniform and unstable, and (2) the discharge electrode due to this non-uniform discharge. There is a case where a local temperature rise occurs on the surface, which deteriorates the next discharge and makes the discharge uneven and unstable.

【0008】特に、上記連続パルス発振期間の初期にお
いてその傾向が顕著であり、図20に示すように、発振
休止期間tの経過後の最初の数パルスが含まれるスパイ
ク領域では、最初比較的高いパルスエネルギーが得ら
れ、その後は徐々にパルスエネルギーが低下するとい
う、謂ゆるスパイキング現象が現れる。このスパイク領
域が終了すると、パルスエネルギーは比較的高レベルの
安定な値が続くプラトー領域を経た後、定常領域に入
る。
In particular, the tendency is remarkable at the beginning of the continuous pulse oscillation period, and as shown in FIG. 20, in the spike region including the first few pulses after the elapse of the oscillation pause period t, the spike region is relatively high at first. The pulse energy is obtained, and thereafter, the pulse energy gradually decreases, so-called a so-called spiking phenomenon appears. At the end of this spike region, the pulse energy goes through a plateau region followed by a relatively high level of stable values before entering the steady region.

【0009】このようにバーストモード運転のエキシマ
レーザ装置では、前述した1パルス毎のエネルギーのバ
ラツキが露光量制御の精度を低下させるとともに、スパ
イキング現象がさらにバラツキを著しく大きくし、露光
量制御の精度を大きく低下させるという問題がある。
As described above, in the excimer laser apparatus of the burst mode operation, the above-described variation in energy for each pulse lowers the accuracy of the exposure control, and the spiking phenomenon further significantly increases the variation. There is a problem that accuracy is greatly reduced.

【0010】そこで、本出願人は、励起強度(充電電
圧、放電電圧)が大きなるにつれて発振されるパルスの
エネルギーが大きくなるという性質を利用して、バース
トモードにおける連続パルス発振の最初のパルスの放電
電圧(充電電圧)を小さくし、以後のパルスの放電電圧
を徐々に大きくしていくという具合に、放電電圧を各パ
ルスごとに変化させてスパイキング現象による初期のエ
ネルギー上昇を防止する、謂ゆるスパイキング発生防止
制御に関する発明を種々特許出願している(特願平4−
191056号、特開平7−106678号公報(特願
平5−249483号)など)。
Therefore, the present applicant takes advantage of the property that the energy of a pulse oscillated increases as the excitation intensity (charge voltage, discharge voltage) increases, and makes use of the property of the first pulse of continuous pulse oscillation in burst mode. The discharge voltage (charge voltage) is reduced, and the discharge voltage of the subsequent pulses is gradually increased. In other words, the discharge voltage is changed for each pulse to prevent the initial energy increase due to the spiking phenomenon. Various patents have been filed for inventions relating to control for preventing the occurrence of loose spiking (Japanese Patent Application No. Hei.
191056, JP-A-7-106678 (Japanese Patent Application No. 5-249483) and the like.

【0011】すなわち、上記の従来技術によれば、発振
休止時間t、パワーロック電圧(レーザガスの劣化に応
じて決定される電源電圧)などの各種パラメータを考慮
して連続パルス発振の各パルスのエネルギーを所望の目
標値Erにする放電電圧データを、連続パルス発振の各
パルス毎に予めテーブルに記憶するとともに、今回の連
続パルス発振時の実パルスエネルギーEi(i=1,2,…)を
検出し、この検出値Eiとパルスエネルギー目標値Erと
を比較し、この比較結果に基づいて前記予記憶された各
パルス毎の放電電圧データを補正更新するようにしてい
る。この補正電圧データは次のバースト周期の際の放電
電圧データとして用いられる。
That is, according to the above-mentioned prior art, the energy of each pulse of the continuous pulse oscillation is considered in consideration of various parameters such as the oscillation suspension time t and the power lock voltage (power supply voltage determined according to the deterioration of the laser gas). Is stored in advance in a table for each pulse of the continuous pulse oscillation, and the actual pulse energy Ei (i = 1, 2,...) During the current continuous pulse oscillation is detected. Then, the detected value Ei is compared with the pulse energy target value Er, and the prestored discharge voltage data for each pulse is corrected and updated based on the comparison result. This correction voltage data is used as discharge voltage data in the next burst cycle.

【0012】上記放電電圧の補正制御においては、前記
テーブルに記憶した放電電圧データViによってレーザ
発振したときのパルスエネルギーEiを検出して目標エ
ネルギーErとの差ΔE(=Ei−Er)を計算し、該差
ΔEに応じて補正放電電圧値ΔV(=G・ΔE G:ゲ
イン定数)を計算し、この補正放電電圧値ΔVによって
前記テーブルに記憶した放電電圧データViを補正し
て、補正後の放電電圧データVi´(=Vi+ΔV)を得
るようにしている。
In the discharge voltage correction control, the pulse energy Ei at the time of laser oscillation is detected based on the discharge voltage data Vi stored in the table, and the difference ΔE (= Ei−Er) from the target energy Er is calculated. A correction discharge voltage value ΔV (= G · ΔEG: gain constant) is calculated in accordance with the difference ΔE, and the discharge voltage data Vi stored in the table is corrected by the correction discharge voltage value ΔV. Discharge voltage data Vi ′ (= Vi + ΔV) is obtained.

【0013】しかしながら、上記の従来技術によれば、
スパイク領域に加えてプラトー領域及び定常領域におい
てもスパイクキラー制御を行っているので、スパイク領
域以外の領域でパルスエネルギーのばらつきの抑制効果
が十分ではない。
However, according to the above prior art,
Since spike killer control is performed not only in the spike region but also in the plateau region and the steady region, the effect of suppressing variation in pulse energy in regions other than the spike region is not sufficient.

【0014】これは、連続パルスの初期のパルスでは、
レーザ発振休止の影響(レーザが安定化する)が強く残
って、同じ放電電圧を印加してもその出力パワーは他の
領域に比べ大きくなるが、これ以降のプラトー領域や安
定領域ではレーザ発振休止の影響が少なくなり、その反
面直前までのパルス発振の影響(電極温度の上昇、レー
ザガスの乱れなど)をより強く受けることによると考え
られる。
This is because in the initial pulse of the continuous pulse,
The effect of the laser oscillation pause (the laser stabilizes) remains strong, and the output power becomes larger than in other regions even when the same discharge voltage is applied, but the laser oscillation pauses in the plateau and stable regions thereafter. It is considered that the influence of the pulse oscillation until immediately before (such as an increase in the electrode temperature and disturbance of the laser gas) is more strongly affected.

【0015】また、上記従来技術では、連続パルス発振
の全てのパルスに関して、スパイクキラー制御を実行す
るために、そのための記憶データ量が多くなり、多大な
メモリ容量を必要とするとともに、メモリからのデータ
読み出しに時間がかかる等の問題もある。
Further, in the above-mentioned prior art, since the spike killer control is executed for all the pulses of the continuous pulse oscillation, the amount of stored data for the spike killer control is increased, and a large memory capacity is required. There is also a problem that it takes time to read data.

【0016】ところで、ハロゲンガス充填型のエキシマ
レーザにおいては、レーザチャンバ内にハロゲンガスを
含むレーザガスを充填してレーザ発振を行うようになっ
ており、このためこのようなエキシマレーザにおいて
は、運転が進行するにともなって電極材料の蒸発、レー
ザチャンバ構成材料との化学反応によりハロゲンガスが
消費され、レーザ出力が低下する。したがって、従来は
ハロゲンガスの消耗によるレーザ出力の低下を補うため
に次のような制御を行うようにしていた。
In a halogen gas-filled excimer laser, laser oscillation is performed by filling a laser gas containing a halogen gas into a laser chamber. Therefore, such an excimer laser requires an operation. As the process proceeds, the halogen gas is consumed due to the evaporation of the electrode material and the chemical reaction with the material constituting the laser chamber, and the laser output decreases. Therefore, conventionally, the following control has been performed to compensate for a decrease in laser output due to consumption of halogen gas.

【0017】すなわち、レーザの出力は励起強度(充電
電圧、電源電圧)を大きくすると、これに伴って大きく
なるので、従来においてはレーザ出力を検出し、この検
出にしたがって電源電圧値を制御することでレーザ出力
を安定化するようにしている。なお、この制御は通常パ
ワーロック制御という。
That is, the output of the laser increases with an increase in the excitation intensity (charging voltage, power supply voltage). Therefore, conventionally, the laser output is detected and the power supply voltage value is controlled in accordance with the detection. Stabilizes the laser output. This control is usually called power lock control.

【0018】しかしながら、この制御によっても長時間
の運転を続けているとハロゲンガスの消耗によって発振
効率が低下し、次第に電源電圧(パワーロック電圧)を
高くしていかないと所定の出力を維持できなくなる。
However, even with this control, if the operation is continued for a long time, the oscillation efficiency is reduced due to consumption of the halogen gas, and a predetermined output cannot be maintained unless the power supply voltage (power lock voltage) is gradually increased. .

【0019】係る不具合を解消すべく特開平3−166
783号公報においては、各電源電圧値毎に発振効率
(投入電力に対する出力レーザエネルギーの割合)を最
大にするレーザガス圧力値が各別に存在することに着目
し、レーザ発振の進行に対応して電源電圧が上昇してい
くに伴い、発振効率が最大値を維持するように電源電圧
及びレーザガス圧力を制御するようにしている。
To solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-166
In the publication No. 783, attention is paid to the fact that there is a laser gas pressure value that maximizes the oscillation efficiency (ratio of output laser energy to input power) for each power supply voltage value. As the voltage increases, the power supply voltage and the laser gas pressure are controlled so that the oscillation efficiency maintains the maximum value.

【0020】すなわちこの従来技術は、レーザの発振効
率を主眼とし、この発振効率が常に最大値を維持するよ
うに充電電圧及びレーザガス圧力を制御しようとするも
のである。
In other words, this prior art focuses on the oscillation efficiency of the laser and attempts to control the charging voltage and the laser gas pressure so that the oscillation efficiency always maintains a maximum value.

【0021】この従来技術による手法は、エキシマレー
ザをレーザ出力をできるだけ大きくする事が最も重要で
ある加工に用いる場合は、有効な方法となる。
The method according to the prior art is an effective method when an excimer laser is used for processing in which it is most important to increase the laser output as much as possible.

【0022】しかしながら、エキシマレーザをステッパ
方式やステップ&スキャン方式の縮小投影露光装置に利
用する場合は、各パルスのレーザ出力をいかに大きくす
る(発振効率を上げる)かということが問題になるので
はなく、いかに均一な出力のパルス光を得るようにする
ことが、最も大きな目的となる。
However, when an excimer laser is used in a stepper type or step & scan type reduction projection exposure apparatus, the problem is how to increase the laser output of each pulse (to increase the oscillation efficiency). The most important purpose is to obtain a pulse light having a uniform output.

【0023】すなわち、上記従来技術によれば、均一な
レーザ出力を得ることを主眼として、電源電圧制御及び
レーザガス供給制御が行われていないために、露光精度
を今1つ向上させることが不可能である。
That is, according to the above-mentioned prior art, since the power supply voltage control and the laser gas supply control are not performed with a view to obtaining a uniform laser output, it is impossible to improve the exposure accuracy by one. It is.

【0024】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、連続パルス発振の全パルスのパルスエネルギ
ーを常に均一にして、光露光や光加工の精度をよりいっ
そう向上させるようにしたエキシマレーザ装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an excimer laser in which the pulse energy of all the pulses of continuous pulse oscillation is always made uniform to further improve the accuracy of light exposure and light processing. It is intended to provide a device.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段及び作用効果】この発明で
は、ハロゲンガスを含むレーザガスをレーザチャンバ内
に封入し、このレーザチャンバ内でパルス放電を行うこ
とにより前記レーザガスを励起してパルスレーザ発振を
行うとともに、レーザ光を所定回数連続してパルス発振
させる連続発振動作と、このパルス発振を所定の発振休
止時間の間だけ休止する停止動作を交互に実行する運転
を1バースト周期とするバーストモード運転を繰り返し
行ない、前記パルス発振の各出力エネルギーが所定の目
標値範囲内に入るような制御を実行するエキシマレーザ
装置において、1バースト周期内でのパルスの順番を示
すパルス番号及び複数の異なる発振休止時間をパラメー
タとして、前記各パルス発振の出力のばらつきが所定の
許容値範囲内に入る電源電圧の初期値をそれぞれ予め記
憶する電圧データテーブル手段と、前記発振休止時間を
1バースト周期毎に計測する発振休止時間計測手段と、
1バースト周期の度に、前記電源電圧データテーブル手
段から前記計測した発振休止時間に対応しかつパルス番
号が対応する電源電圧値を読み出し、該読み出した電源
電圧値にしたがってパルス発振を行わせる発振制御手段
と、連続発振の各パルスの出力をパルス番号に対応付け
て順次モニタするモニタ手段と、前記レーザチャンバ内
に前記レーザガスを補給するガス補給手段と、前記モニ
タ手段のモニタ出力に基づき各パルスレーザ発振光の出
力エネルギーのばらつきを求めるばらつき演算手段と、
前記演算されたばらつきが所定の目標値範囲内に入るよ
う前記ガス補給手段を制御してハロゲンガスを補給する
ガス補給制御手段とを具えるようにする。
According to the present invention, a laser gas containing a halogen gas is sealed in a laser chamber, and a pulse discharge is performed in the laser chamber to excite the laser gas to generate pulsed laser oscillation. A burst mode operation in which a continuous oscillation operation of continuously performing a pulse oscillation of a laser beam for a predetermined number of times and a stop operation of suspending the pulse oscillation for a predetermined oscillation suspension time are alternately performed in one burst cycle. In an excimer laser device that performs control such that each output energy of the pulse oscillation falls within a predetermined target value range, a pulse number indicating a pulse order within one burst period, and a plurality of different oscillation pauses. Using the time as a parameter, the variation in the output of each pulse oscillation falls within a predetermined allowable value range. And voltage data table means for storing in advance respective initial power supply voltage, and oscillation-stopping time measuring means for measuring the oscillation-stopping time for each burst period,
Oscillation control for reading a power supply voltage value corresponding to the measured oscillation suspension time and a pulse number from the power supply voltage data table means every one burst cycle, and performing pulse oscillation according to the read power supply voltage value Means, monitoring means for sequentially monitoring the output of each pulse of continuous oscillation in association with a pulse number, gas replenishing means for replenishing the laser gas into the laser chamber, and each pulse laser based on the monitor output of the monitoring means. A variation calculating means for determining a variation in output energy of the oscillation light;
A gas replenishing control unit for replenishing the halogen gas by controlling the gas replenishing unit so that the calculated variation falls within a predetermined target value range.

【0026】係る発明によれば、発振停止時間およびパ
ルス番号を考慮してスパイク防止のための電源電圧制御
を行う構成において、各パルス発振光の出力エネルギー
を優先させるのではなく、各出力エネルギーのばらつき
の抑制を最優先させてハロゲンガス供給制御を行うよう
にする。すなわち、レーザ出力のばらつきが最小または
その近傍の値となるハロゲンガス分圧を目指してハロゲ
ンガス供給制御を行うようにする。
According to the present invention, in the configuration in which the power supply voltage control for preventing the spike is performed in consideration of the oscillation stop time and the pulse number, the output energy of each pulse oscillation light is not prioritized, but the output energy of each pulse oscillation light is adjusted. The halogen gas supply control is performed with priority given to suppressing the variation. That is, the halogen gas supply control is performed aiming at the halogen gas partial pressure at which the variation in the laser output is a minimum value or a value near the minimum value.

【0027】したがって、この発明では、各パルス発振
光の出力ばらつきが最小限に抑制させることができ、本
発明のエキシマレーザ装置を半導体の縮小投影露光を行
う縮小投影露光装置用などの光源に適用するようにすれ
ば、高精度の露光処理をなし得ることが可能になる。
Therefore, according to the present invention, the variation in the output of each pulse oscillation light can be suppressed to a minimum, and the excimer laser device of the present invention is applied to a light source for a reduced projection exposure apparatus for performing reduced projection exposure of a semiconductor. By doing so, it becomes possible to perform a highly accurate exposure process.

【0028】またこの発明では、ハロゲンガスを含むレ
ーザガスをレーザチャンバ内に封入し、このレーザチャ
ンバ内でパルス放電を行うことにより前記レーザガスを
励起してパルスレーザ発振を行うとともに、レーザ光を
所定回数連続してパルス発振させる連続発振動作と、こ
のパルス発振を所定の発振休止時間の間だけ休止する停
止動作を交互に実行する運転を1バースト周期とするバ
ーストモード運転を繰り返し行ない、前記パルス発振の
各出力エネルギーが所定の目標値範囲内に入るような制
御を実行するエキシマレーザ装置において、発振開始か
らの経過時間及び発振休止時間をパラメータとして、前
記各パルス発振の出力のばらつきが所定の許容値範囲内
に入る電源電圧の初期値をそれぞれ予め記憶する電圧デ
ータテーブル手段と、前記発振休止時間を1バースト周
期毎に計測する発振休止時間計測手段と、各パルス発振
毎に、当該パルス発振の発振開始からの経過時間を計時
する計時手段と、1バースト周期の度に、前記電源電圧
データテーブル手段から前記計測した発振休止時間に対
応しかつ前記計時した発振開始からの経過時間に対応す
る電源電圧値を読み出し、該読み出した電源電圧値にし
たがってパルス発振を行わせる発振制御手段と、連続発
振の各パルスの出力を順次モニタするモニタ手段と、前
記レーザチャンバ内に前記レーザガスを補給するガス補
給手段と、前記モニタ手段のモニタ出力に基づき各パル
スレーザ発振光の出力エネルギーのばらつきを求めるば
らつき演算手段と、前記演算されたばらつきが所定の目
標値範囲内に入るよう前記ガス補給手段を制御してハロ
ゲンガスを補給するガス補給制御手段とを具えるように
している。
According to the present invention, a laser gas containing a halogen gas is sealed in a laser chamber, and a pulse discharge is performed in the laser chamber to excite the laser gas to perform pulsed laser oscillation. A burst mode operation is repeatedly performed in which a continuous oscillation operation in which pulse oscillation is continuously performed and a stop operation in which the pulse oscillation is paused only for a predetermined oscillation pause time are performed in one burst cycle. In an excimer laser device that performs control such that each output energy falls within a predetermined target value range, the variation in the output of each pulse oscillation is set to a predetermined allowable value using the time elapsed since the start of oscillation and the oscillation pause time as parameters. Voltage data table means for storing in advance the initial values of the power supply voltage falling within the range An oscillation pause time measuring means for measuring the oscillation pause time for each burst cycle, a clock means for measuring an elapsed time from the start of oscillation of the pulse oscillation for each pulse oscillation, and Oscillation control for reading from the power supply voltage data table means a power supply voltage value corresponding to the measured oscillation suspension time and corresponding to the elapsed time from the start of the measured oscillation, and performing pulse oscillation according to the read power supply voltage value. Means, monitor means for sequentially monitoring the output of each pulse of continuous oscillation, gas supply means for supplying the laser gas into the laser chamber, and output energy of each pulsed laser oscillation light based on the monitor output of the monitor means. A variation calculating means for determining the variation, and the gas replenishment so that the calculated variation falls within a predetermined target value range. So that comprises a gas supply control means for supplying a halogen gas by controlling the stage.

【0029】係る発明によれば、発振停止時間および発
振開始からの経過時間を考慮してスパイク防止のための
電源電圧制御を行う構成において、各パルス発振光の出
力エネルギーを優先させるのではなく、各出力エネルギ
ーのばらつきの抑制を最優先させてハロゲンガス供給制
御を行うようにする。
According to the invention, in the configuration in which the power supply voltage control for preventing the spike is performed in consideration of the oscillation stop time and the elapsed time from the start of the oscillation, the output energy of each pulse oscillation light is not prioritized. The halogen gas supply control is performed by giving top priority to the suppression of the variation of each output energy.

【0030】したがって、この発明では、各パルス発振
光の出力ばらつきが最小限に抑制させることができ、本
発明のエキシマレーザ装置を半導体の縮小投影露光を行
う縮小投影露光装置用などの光源に適用するようにすれ
ば、高精度の露光処理をなし得ることが可能になる。
Therefore, according to the present invention, the variation in the output of each pulsed light can be suppressed to a minimum, and the excimer laser device of the present invention is applied to a light source for a reduced projection exposure apparatus for performing reduced projection exposure of a semiconductor. By doing so, it becomes possible to perform a highly accurate exposure process.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0032】図4は、この発明にかかるエキシマレーザ
装置を半導体の回路パターンの縮小投影露光処理を行う
ステッパの光源に適用した場合の構成を示している。す
なわち、1が狭帯域化エキシマレーザであり、50が縮
小投影露光装置としてのステッパである。
FIG. 4 shows a configuration in which the excimer laser device according to the present invention is applied to a stepper light source for performing a reduced projection exposure process of a semiconductor circuit pattern. That is, 1 is a narrow-band excimer laser, and 50 is a stepper as a reduction projection exposure apparatus.

【0033】図4において、エキシマレーザ1のレーザ
チャンバ2は図示しない放電電極等を有し、レーザチャ
ンバ2内には、F2などのハロゲンガス、Krなどの稀
ガス、Neなどのバッファガスが封入されており、これ
らレーザガスを放電電極間の放電によって励起させてレ
ーザパルス発振を行う。発光したパルス光は狭帯域化ユ
ニット6(この場合はプリズムビームエキスパンダ3,
4、グレーティング5が含まれる)によって狭帯域化さ
れて、再びレーザチャンバ2に戻って増幅され、部分透
過ミラー7を介して発振レーザ光Lとして出力される。
出力された一部の光は再びレーザチャンバ2に戻りレー
ザ発振が起こる。
In FIG. 4, the laser chamber 2 of the excimer laser 1 has a discharge electrode and the like (not shown), and the laser chamber 2 is filled with a halogen gas such as F2, a rare gas such as Kr, and a buffer gas such as Ne. The laser gas is excited by the discharge between the discharge electrodes to perform laser pulse oscillation. The emitted pulse light is applied to the band narrowing unit 6 (in this case, the prism beam expander 3,
4, including the grating 5), is returned to the laser chamber 2, is amplified again, and is output as the oscillation laser light L via the partially transmitting mirror 7.
Part of the output light returns to the laser chamber 2 again, and laser oscillation occurs.

【0034】発振されたレーザ光Lは、ビームスプリッ
タ8によってその一部がサンプリングされた後、光拡散
板18を経てエタロン分光器9に入射され、レンズ19
を介してラインセンサなどで構成される受光素子10に
入射され、同心円状のフリンジパターンを形成する。エ
タロン分光器9には、予め波長が既知の基準光も入射さ
れており、CPU11は受光素子10に形成される基準
光及びレーザ光Lのフリンジパターンを比較することに
より、出力レーザ光Lの波長及びスペクトル幅などを計
測する。CPU11は、該計測した波長およびスペクト
ル幅データを波長コントローラ12に出力する。波長コ
ントローラ12は、入力された波長およびスペクトル幅
データに基づいてグレーティング5の角度を変えること
により、波長選択素子であるグレーティング5への光入
射角度を変えて、レーザ発振波長を調整制御する。
A part of the oscillated laser light L is sampled by the beam splitter 8, and then enters the etalon spectroscope 9 through the light diffusion plate 18, where the lens 19
To form a concentric fringe pattern. The etalon spectroscope 9 also receives reference light of a known wavelength in advance, and the CPU 11 compares the reference light formed on the light receiving element 10 with the fringe pattern of the laser light L to determine the wavelength of the output laser light L. And the spectrum width. The CPU 11 outputs the measured wavelength and spectrum width data to the wavelength controller 12. The wavelength controller 12 adjusts and controls the laser oscillation wavelength by changing the angle of the grating 5 based on the input wavelength and spectrum width data, thereby changing the light incident angle on the grating 5 which is a wavelength selection element.

【0035】一方、前記ビームスプリッタ8を透過した
レーザ光は、ビームスプリッタ13でさらのその一部が
サンプリングされて受光素子14に入射される。またそ
の残りのレーザ光はスリット31を介して露光装置50
へ出射される。スリット31は、出力されるレーザ光を
遮断するシャッタとしても機能する。
On the other hand, a part of the laser beam transmitted through the beam splitter 8 is further sampled by the beam splitter 13 and is incident on the light receiving element 14. Further, the remaining laser light is transmitted through the slit 31 to the exposure device 50.
Emitted to The slit 31 also functions as a shutter that blocks the output laser light.

【0036】CPU15では、パルス発振が行われる度
に、受光素子14の受光出力に基づいて各パルス発振の
光エネルギーEi(i=1,2,3,…)を検出し、この出力Eiに
基づいてレーザ電源回路16およびガス補給装置17を
制御する。前記検出パルスエネルギーEiは、第j番目
のパルス群のi番目のパルスのエネルギーPj,i として
CPU15内のテーブルに記憶される。
The CPU 15 detects the light energy Ei (i = 1, 2, 3,...) Of each pulse oscillation based on the light receiving output of the light receiving element 14 every time the pulse oscillation is performed, and based on the output Ei. To control the laser power supply circuit 16 and the gas supply device 17. The detected pulse energy Ei is stored in a table in the CPU 15 as the energy Pj, i of the i-th pulse in the j-th pulse group.

【0037】レーザ電源回路16では、CPU15から
加えられた電圧データに応じて前記放電電極間に電位差
Viを与えて放電を行う。なお、レーザ電源回路16に
おいては、図示しない充電回路により電荷を一旦充電し
た後、たとえばGTOやサイラトロン等のスイッチ素子
の動作により放電を行う。
The laser power supply circuit 16 discharges by giving a potential difference Vi between the discharge electrodes according to the voltage data applied from the CPU 15. In the laser power supply circuit 16, after charging is once performed by a charging circuit (not shown), discharging is performed by operation of a switching element such as a GTO or a thyratron.

【0038】図5はガス補給装置17の各種具体例を示
すものである。
FIG. 5 shows various specific examples of the gas supply device 17.

【0039】図5(a)〜(d)においては、2つのガスボン
ベ20,21が用いられ、一方のガスボンベ20には、
F2,Kr,Neが、α:b:c(α=n・a,n>
1)のモル比で充填されており、他方のガスボンベ21
にはKr,Neがb:cのモル比で充填されている。
5A to 5D, two gas cylinders 20 and 21 are used.
F2, Kr, and Ne are α: b: c (α = n · a, n>
The other gas cylinder 21 is filled at a molar ratio of 1).
Is filled with Kr and Ne in a molar ratio of b: c.

【0040】すなわち、レーザチャンバ2へレーザガス
を注入する際には(真空状態のレーザチャンバへガスを
初期充填するとき、または出力ばらつきσが許容範囲外
となってガスを途中補給するとき)、2つのガスボンベ
20、21から所定量のガスをレーザチャンバ2へ注入
することで、ガスボンベ20から注入されるF2ガスが
他方のボンベ21から注入されるガスによって希釈され
て、結果的にレーザチャンバ2内の混合ガスが理想的な
混合比a:b:cとなるようにしている。なお、ガスを
途中補給するときにガスボンベ20のみから補給するよ
うにしても同様の効果を得ることができる。
That is, when the laser gas is injected into the laser chamber 2 (when the gas is initially charged into the vacuum laser chamber, or when the gas is replenished halfway when the output variation σ is outside the allowable range), By injecting a predetermined amount of gas from one of the gas cylinders 20 and 21 into the laser chamber 2, the F 2 gas injected from the gas cylinder 20 is diluted by the gas injected from the other cylinder 21, and as a result, Is an ideal mixture ratio a: b: c. It should be noted that the same effect can be obtained by replenishing gas only from the gas cylinder 20 when replenishing gas in the middle.

【0041】なお、ガス補給の際、レーザチャンバ内ガ
スの全圧が上昇し過ぎた際には、排気バルブ22を開い
てガスの一部を排気してレーザチャンバ内の全圧が所定
圧を維持できるように調整するようにしている。また、
全ガス圧計測器40はレーザチャンバ2内の全ガス圧を
計測するもので、全圧を所定圧に維持する制御の際に用
いられる。
If the total pressure of the gas in the laser chamber rises excessively during gas replenishment, the exhaust valve 22 is opened and a part of the gas is exhausted to reduce the total pressure in the laser chamber to a predetermined pressure. They are adjusted so that they can be maintained. Also,
The total gas pressure measuring device 40 measures the total gas pressure in the laser chamber 2 and is used for controlling to maintain the total pressure at a predetermined pressure.

【0042】図9(a)においては、オンオフバルブ2
3,24によってガスの供給制御を行うようにしており
オンオフバルブ23,24の開閉時間を調整することに
より、ガス流量を調整するようにしている。
In FIG. 9A, the on-off valve 2
The supply of gas is controlled by 3 and 24, and the gas flow rate is adjusted by adjusting the opening and closing time of the on / off valves 23 and 24.

【0043】図9(b)においては、ガスの供給路にサブ
タンク25,26を設けるとともに、サブタンク25,
26の下流側にオンオフバルブ27,28を設けるよう
にしている。
In FIG. 9B, sub-tanks 25 and 26 are provided in the gas supply path,
On / off valves 27 and 28 are provided on the downstream side of 26.

【0044】図9(c)においては、ガスの供給路にマス
フローコントローラ(質量流量制御装置)29,30を
設けるようにしている。このマスフローコントローラ2
9,30は、質量流量が所望の一定値になるように通過
するガス量を制御するものである。この図9(c)の構成
の場合、マスフローコントローラ29,30の流量を一
定に設定しておいてオンオフバルブ23,24の開閉時
間を調整することによりガス流量を高精度に制御するこ
とが可能になる。なお、オンオフバルブ23,24を省
略してマスフローコントローラ29,30のみによてガ
ス流量を制御するようにしてもよい。
In FIG. 9C, mass flow controllers (mass flow controllers) 29 and 30 are provided in the gas supply path. This mass flow controller 2
Numerals 9 and 30 control the amount of gas passing so that the mass flow rate becomes a desired constant value. In the case of the configuration of FIG. 9 (c), the gas flow rate can be controlled with high accuracy by setting the flow rates of the mass flow controllers 29, 30 to be constant and adjusting the opening / closing time of the on / off valves 23, 24. become. The gas flow rate may be controlled only by the mass flow controllers 29 and 30 without the on / off valves 23 and 24.

【0045】また、上記ガス補給装置17の構成におい
て、レーザガスをレーザチャンバ内へ注入する注入口
と、レーザチャンバ外へレーザガスを排気する排気口と
の距離を可能な限り遠ざけるようにすれば、供給した新
しいガスをそのまま排気してしまう量を低減することが
できる。
In the configuration of the gas supply device 17, if the distance between the inlet for injecting the laser gas into the laser chamber and the outlet for discharging the laser gas out of the laser chamber is made as far as possible, It is possible to reduce the amount of exhausting the new gas as it is.

【0046】なお、レーザ光Lは、先の図19に示した
ように、所定の周期で所定回数連続してパルス発振させ
る連続発振運転と、連続発振運転後に前記連続パルス発
振を所定時間停止させる停止運転(発振休止時間)とを
交互に繰り返すバーストモード運転により断続的に出力
される。 CPU15には露光装置50から以下の信号
が入力されており、 ・バースト信号BS(図6参照) ・レーザ発振同期信号(外部トリガ)TR(図6参照) ・目標パルスエネルギー値Er レーザ発振同期信号TRは、エキシマレーザ装置1での
連続パルス発振の際の各パルスのトリガ信号として機能
する。バースト信号BSは、その立上がりでエキシマレ
ーザ装置1での連続発振運転を開始させ(バーストオ
ン)、その立下がりで連続発振運転を停止させる(バー
ストオフ)よう機能させるものであり、そのバーストオ
ン時点から所定時間t1後に1発目のレーザ発振同期信
号TRが発生され、かつ最後のレーザ発振同期信号TR
が発生されてから所定時間t2後にバーストオフされる
ように設定されている。
As shown in FIG. 19, the laser beam L continuously oscillates for a predetermined number of times at a predetermined cycle, and stops the continuous pulse oscillation for a predetermined time after the continuous oscillation operation. It is output intermittently by a burst mode operation in which a stop operation (oscillation suspension time) is alternately repeated. The following signals are input to the CPU 15 from the exposure device 50: a burst signal BS (see FIG. 6); a laser oscillation synchronization signal (external trigger) TR (see FIG. 6); a target pulse energy value Er laser oscillation synchronization signal TR functions as a trigger signal for each pulse during continuous pulse oscillation in the excimer laser device 1. The burst signal BS functions to start the continuous oscillation operation in the excimer laser device 1 at the rising edge (burst on) and to stop the continuous oscillation operation at the falling edge (burst off). A predetermined time t1 after the first laser oscillation synchronization signal TR is generated, and the last laser oscillation synchronization signal TR
Is set to be burst-off after a predetermined time t2 from the occurrence of.

【0047】CPU15では、これら入力信号に基づい
て、連続パルス発振の際、最初の所定個数Nf(例えば
10個程度)のパルスが含まれるスパイク領域では予め
設定された放電電圧データテーブルを用いたテーブル制
御を実行し、それ以降の領域では放電電圧データテーブ
ルは用いないで当該バースト周期内で既に発生したパル
スの放電電圧を参照して放電電圧を制御する毎パルス制
御(フィードバック制御)を実行する。その詳細は、後
述する。また、CPU15では、発振休止時間tを1バ
ースト周期毎に計測する。この計測された発振休止時間
は前記テーブル制御に用いられる。
Based on these input signals, the CPU 15 uses a preset discharge voltage data table in a spike area including the first predetermined number Nf (for example, about 10) of pulses during continuous pulse oscillation. The control is executed, and in the subsequent region, the pulse voltage (feedback control) for controlling the discharge voltage with reference to the discharge voltage of the pulse already generated in the burst cycle is executed without using the discharge voltage data table. The details will be described later. Further, the CPU 15 measures the oscillation suspension time t for each burst cycle. The measured oscillation suspension time is used for the table control.

【0048】露光装置50には、スリット51を介して
入射されたレーザ光Lの一部をサンプリングするビーム
スプリッタ52が設けられ、そのサンプリング光はレン
ズ53を介して光モニタモジュール54へ入射される。
光モニタモジュール54では、入射されたレーザ光Lの
1パルス当たりのエネルギーEi´を検出し、この検出
エネルギー値Ei´を露光装置コントローラ55に入力
する。なお、ビームスプリッタ52を通過したレーザ光
は、縮小投影露光処理に用いられる。
The exposure device 50 is provided with a beam splitter 52 for sampling a part of the laser light L incident through the slit 51, and the sampling light is incident on an optical monitor module 54 via a lens 53. .
The light monitor module 54 detects the energy Ei 'per pulse of the incident laser light L, and inputs the detected energy value Ei' to the exposure apparatus controller 55. The laser light that has passed through the beam splitter 52 is used for a reduced projection exposure process.

【0049】露光装置コントローラ55では、縮小投影
露光処理およびウエハが載置されたステージの移動制
御、ウェハの交換制御の他に、レーザ発振同期信号T
R、バースト信号BSおよび目標パルスエネルギー値E
rをエキシマレーザ1へ送信するなどの動作を実行す
る。
The exposure apparatus controller 55 controls the laser oscillation synchronization signal T in addition to the reduction projection exposure processing, the movement control of the stage on which the wafer is mounted, and the exchange control of the wafer.
R, burst signal BS and target pulse energy value E
An operation such as transmitting r to the excimer laser 1 is performed.

【0050】まず、図7を用いて本実施例で行われる放
電電圧制御について説明する。
First, the discharge voltage control performed in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0051】図7は、放電電圧を一定にしたときの1バ
ースト周期内での各レーザパルスの出力変化を示すもの
で、前述したように、第1発目のパルスはその直前の発
振休止時間によってレーザが安定するのでその出力が最
も大きく、また第2発目以降のパルスは直前のレーザ発
振の影響を大きく受けた状態で発振を繰り返すので各パ
ルスの出力は徐々に低下する。そして、この場合第13
発目のパルス以降においては、レーザが定常状態になる
ので、ほぼ同一の光エネルギーを出力する。
FIG. 7 shows the output change of each laser pulse within one burst period when the discharge voltage is kept constant. As described above, the first pulse is the oscillation pause time immediately before that. As a result, the laser is stabilized, so that its output is the largest, and the second and subsequent pulses repeatedly oscillate under the influence of the immediately preceding laser oscillation, so that the output of each pulse gradually decreases. And in this case the thirteenth
After the first pulse, since the laser is in a steady state, almost the same light energy is output.

【0052】このような出力レーザパルスの特性は、全
てのバースト周期に亘ってほぼ共通に現れる。したがっ
てこの実施例では、1バースト周期をパルス番号に基づ
いて2つの制御領域A、Bに分け、各制御領域A、B毎
にそれぞれ各別の放電電圧制御を行うようにしている。
Such characteristics of the output laser pulse appear almost in common over all burst periods. Therefore, in this embodiment, one burst period is divided into two control areas A and B based on the pulse number, and the discharge voltage control is performed separately for each of the control areas A and B.

【0053】この場合制御領域Aはパルス番号が1〜1
2のスパイク領域のパルスを制御対象にし、制御領域B
は第13発目以降のプラトー領域及び定常領域のパルス
を制御対象にしている。
In this case, the control area A has a pulse number of 1 to 1.
The pulse in the spike region 2 is set as a control target, and the control region B
Indicates that the pulses in the plateau region and the steady region after the thirteenth generation are to be controlled.

【0054】また、制御領域Aでは、予め求めておいた
放電電圧データテーブル(CPU15に内蔵)に記憶し
た放電電圧データに基づいて放電電圧制御を行う。すな
わち、テーブル制御においては、放電電圧データテーブ
ルに記憶した放電電圧データVi(i=1,2,…N)によって
レーザ発振したときのパルスエネルギーEiを検出して
目標エネルギーErとの差ΔEi(=Ei−Er)を計算
し、該差ΔEiに応じて補正放電電圧値ΔVi(=G・Δ
E G:ゲイン定数)を計算し、この補正放電電圧値
ΔViによって前記テーブルに記憶した放電電圧データ
Viを補正して、補正後の放電電圧データVi´(=Vi
+ΔV)を得る。
In the control area A, discharge voltage control is performed based on discharge voltage data stored in a discharge voltage data table (built-in the CPU 15) obtained in advance. That is, in the table control, the pulse energy Ei at the time of laser oscillation is detected based on the discharge voltage data Vi (i = 1, 2,... N) stored in the discharge voltage data table, and the difference ΔEi (= Ei−Er), and calculates a corrected discharge voltage value ΔVi (= G · Δ) according to the difference ΔEi.
EG: gain constant), the discharge voltage data Vi stored in the table is corrected by the corrected discharge voltage value ΔVi, and the corrected discharge voltage data Vi ′ (= Vi)
+ ΔV).

【0055】一方、制御領域Bにおいては、放電電圧デ
ータテーブルを用いない制御を実行する。すなわち、制
御領域Dにおいては、当該パルスの過去(例えば直前)
のパルス発振の励起強度(放電電圧)とそのパルスエネ
ルギー値との関係から当該パルスのパルスエネルギー値
を目標値Erに一致させる為に必要な励起強度(充電電
圧)を求め、該求めた励起強度によるパルス発振を行わ
せる制御を実行する。この制御を毎パルス制御(フィー
ドバック制御)と呼称する。
On the other hand, in the control area B, control is performed without using the discharge voltage data table. That is, in the control region D, the past (for example, immediately before) of the pulse
From the relationship between the excitation intensity (discharge voltage) of the pulse oscillation and the pulse energy value, the excitation intensity (charge voltage) required to make the pulse energy value of the pulse coincide with the target value Er is obtained, and the obtained excitation intensity is obtained. The control for causing the pulse oscillation by is performed. This control is referred to as pulse control (feedback control).

【0056】図8は、放電電圧データテーブルに設定記
憶された放電電圧データを示すもので、横軸にはパルス
番号(1≦i≦12)を、縦軸には発振休止時間(t1,t2,t
3,t4,…)をとっている。
FIG. 8 shows the discharge voltage data set and stored in the discharge voltage data table. The horizontal axis represents the pulse number (1 ≦ i ≦ 12), and the vertical axis represents the oscillation pause time (t1, t2). , t
3, t4, ...).

【0057】すなわち、放電電圧データテーブルには、
パルス番号iおよび発振休止時間tをパラメータとして
各別の放電電圧データVi(tk)(この場合1≦i≦12、1
≦k)が予め記憶されている。例えば、V1(t20)はパル
ス番号が1で発振休止時間がt20に対応する放電電圧デ
ータであり、V6(t50)はパルス番号が6で発振休止時
間がt50に対応する放電電圧データである。
That is, in the discharge voltage data table,
Using the pulse number i and the oscillation pause time t as parameters, each discharge voltage data Vi (tk) (1 ≦ i ≦ 12, 1
≤ k) is stored in advance. For example, V1 (t20) is discharge voltage data having a pulse number of 1 and an oscillation pause time corresponding to t20, and V6 (t50) is discharge voltage data having a pulse number of 6 and an oscillation pause time corresponding to t50.

【0058】次に、図8に示す放電電圧データテーブル
を予め作成するための手法について説明する。
Next, a method for preparing the discharge voltage data table shown in FIG. 8 in advance will be described.

【0059】かかる放電電圧データテーブルを作成する
際には、エキシマレーザ1と縮小投影露光装置50との
間のシャッタ(図4のスリット31)を閉じてレーザ光
が縮小投影露光装置50に入射されない状態にした後、
例えば図9(a)に示すような3つの代表的な休止時間T
1、T2、T3(T1<T2<T3)を含む試験運転パターン
を用いてエキシマレーザ1を実際に発振動作させる。こ
の3つの代表的な休止時間T1、T2、T3は、当該露光
装置50を運転させると最も多く発生する3つの発振休
止時間であり、露光装置50や露光することが多いウェ
ハパターンに応じて適当なる時間を設定するようにす
る。なお、先の図8において、t1=T1,t21=T2,
t51=T3とする。
When preparing such a discharge voltage data table, the shutter (slit 31 in FIG. 4) between the excimer laser 1 and the reduction projection exposure device 50 is closed so that laser light does not enter the reduction projection exposure device 50. After the state
For example, three representative pause times T as shown in FIG.
The excimer laser 1 is actually oscillated using a test operation pattern including 1, T2, and T3 (T1 <T2 <T3). The three representative pause times T1, T2, and T3 are the three oscillation pauses that occur most frequently when the exposure apparatus 50 is operated, and are appropriate according to the exposure apparatus 50 and the wafer pattern that is frequently exposed. Try to set a certain time. In FIG. 8, t1 = T1, t21 = T2,
It is assumed that t51 = T3.

【0060】そして、この運転の際の放電電圧を図9
(b)に示すように、3つの休止時間T1、T2、T3別に先
頭パルスから順にV1(T1)、V2(T1)、…VN(T1)、V1(T
2)、V2(T2)、…VN(T2)、V1(T3)、V2(T3)、…VN(T
3)とし、また運転の結果検出された各パルスの光パワー
を、3つの休止時間T1、T2、T3別にそれぞれ、E1(T
1),E2(T1),…EN(T1)、E1(T2),E2(T2),…EN(T
2)、E1(T3),E2(T3),…EN(T3)とする。なお、この
試し運転の際には、図9(c)に示すように、露光装置5
0から送られてくるレーザ発振同期信号TR(図6参
照)と同じタイミングの信号TR´をCPU15で擬似
的に発生させて、この擬似信号TR´に同期して連続パ
ルス発振を実行する。
The discharge voltage during this operation is shown in FIG.
As shown in (b), V1 (T1), V2 (T1),... VN (T1), V1 (T1) are sequentially arranged from the top pulse for each of the three pause times T1, T2, and T3.
2), V2 (T2),... VN (T2), V1 (T3), V2 (T3),.
3), and the optical power of each pulse detected as a result of the operation is E1 (T1) for each of the three rest periods T1, T2, and T3.
1), E2 (T1),..., EN (T1), E1 (T2), E2 (T2),.
2), E1 (T3), E2 (T3),... EN (T3). At the time of this test operation, as shown in FIG.
A signal TR 'having the same timing as the laser oscillation synchronization signal TR (see FIG. 6) sent from 0 is generated by the CPU 15 in a pseudo manner, and continuous pulse oscillation is executed in synchronization with the pseudo signal TR'.

【0061】そして、この試し運転の際には、1バース
ト周期内のパルスのなかで放電電圧データを作成すべき
Nf個のパルス(制御領域Aに属する12個のパルス)
に関して、それぞれ、下記(1)式を満たすまで放電電
圧を調整しながらレーザ発振を繰り返す。
At the time of this test operation, Nf pulses (12 pulses belonging to the control area A) for which discharge voltage data is to be created among pulses within one burst period
In each case, laser oscillation is repeated while adjusting the discharge voltage until the following expression (1) is satisfied.

【0062】 |Ei(T1)−Er|<ΔEa、 且つ|Ei(T2)−Er|<ΔEb、且つ|Ei(T3)−Er|<ΔEc 但し 1≦i≦k、 ΔEa,ΔEb,ΔEcは閾値 Er:目標値 …(1) すなわち、上記(1)式によれば、第1発目のパルスに
関しては、 |E1(T1)−Er|<ΔEa、 且つ|E1(T2)−Er|<ΔEb、且つ|E1(T3)−Er|
<ΔEc を満足するまで放電電圧V1(T1)、V1(T2)、V1(T3)を
調整しながらレーザ発振を繰り返す。このようにして、
上式を満足するV1(T1)、V1(T2)、V1(T3)が得られる
と、これらの3つの放電電圧データに基づいて第1発目
のパルス用の放電電圧データテーブルを作成する。
| Ei (T1) −Er | <ΔEa, | Ei (T2) −Er | <ΔEb, and | Ei (T3) −Er | <ΔEc, where 1 ≦ i ≦ k, ΔEa, ΔEb, and ΔEc are Threshold value Er: target value (1) That is, according to the above equation (1), for the first pulse, | E1 (T1) −Er | <ΔEa and | E1 (T2) −Er | < ΔEb and | E1 (T3) −Er |
Laser oscillation is repeated while adjusting the discharge voltages V1 (T1), V1 (T2), and V1 (T3) until <ΔEc is satisfied. In this way,
When V1 (T1), V1 (T2), and V1 (T3) satisfying the above equation are obtained, a discharge voltage data table for the first pulse is created based on these three discharge voltage data.

【0063】すなわち、図10に示すように、代表的な
3つの発振休止時間T1、T2、T3に対応する放電電圧
V1(T1)、V1(T2)、V1(T3)が得られると、これら3点
を直線で結び、t≦T1のときはV=V1(T1)を代用し、
t≧T3のときはV=V1(T3)を代用することにより、発
振休止時間tと放電電圧Vとの関係を設定するようにし
ている。例えば、図8に示したテーブルにおいては、t
1=T1,t21=T2,t51=T3であり、上記試し運転を
実行することにより、まず3つの発振休止時間t1(=T
1)、t21(=T2)、t51(=T3)に対応する放電電圧V
1(t1)、V1(t21)、V1(t51)が得られ、これら3つのデ
ータを直線補間することで、これら3点の間(T1<t
<T2,T2<t<T3)に位置する各点の放電電圧デー
タを得るようにしている。
That is, as shown in FIG. 10, when the discharge voltages V1 (T1), V1 (T2) and V1 (T3) corresponding to the three typical oscillation pause times T1, T2 and T3 are obtained, Connect three points with a straight line, and when t ≦ T1, substitute V = V1 (T1),
When t ≧ T3, V = V1 (T3) is substituted to set the relationship between the oscillation suspension time t and the discharge voltage V. For example, in the table shown in FIG.
1 = T1, t21 = T2, t51 = T3, and by executing the test operation, first, three oscillation suspension times t1 (= T1
1), discharge voltage V corresponding to t21 (= T2), t51 (= T3)
1 (t1), V1 (t21), and V1 (t51) are obtained, and these three data are linearly interpolated to obtain a value between these three points (T1 <t1).
<T2, T2 <t <T3) to obtain discharge voltage data at each point.

【0064】また、第2発目のパルスに関しては、前記
同様、 |E2(T1)−Er|<ΔEa、 且つ|E2(T2)−Er|<ΔEb、且つ|E2(T3)−Er|
<ΔEc を満足するまで放電電圧V2(T1)、V2(T2)、V2(T3)を
調整しながらレーザ発振を繰り返し、上式を満足するV
2(T1)、V2(T2)、V2(T3)が得られると、これら3つの
放電電圧データに基づいて、前記同様にして、第2発目
のパルス用の放電電圧データテーブルを作成する。
As for the second pulse, | E2 (T1) −Er | <ΔEa, | E2 (T2) −Er | <ΔEb, and | E2 (T3) −Er |
Laser oscillation is repeated while adjusting the discharge voltages V2 (T1), V2 (T2), and V2 (T3) until <ΔEc is satisfied.
When 2 (T1), V2 (T2) and V2 (T3) are obtained, a discharge voltage data table for the second pulse is created in the same manner as described above based on these three discharge voltage data.

【0065】以下同様にして、制御領域Aに属する最初
のNf個のパルスに関して、同様の調整発振を繰り返し
実行して、これらNf個のパルスに関しての放電電圧デ
ータをそれぞれ得るようにする。
In the same manner, the same adjustment oscillation is repeatedly executed for the first Nf pulses belonging to the control region A, and the discharge voltage data for these Nf pulses is obtained.

【0066】次に、図8に示した放電電圧データテーブ
ルを補正する際の動作について説明する。
Next, the operation for correcting the discharge voltage data table shown in FIG. 8 will be described.

【0067】この補正動作は、実際の発振休止時間tが
前記3つの代表的な発振休止時間T1,T2,T3に一致
した際と、不一致のときとで異なる。
This correction operation differs between when the actual oscillation pause time t coincides with the three typical oscillation pause times T1, T2 and T3 and when they do not coincide.

【0068】まず、当該バースト周期の発振休止時間t
がT1,T2,T3に不一致のときの動作について説明す
る。
First, the oscillation pause time t of the burst cycle
Will be described when T1 does not match T1, T2, and T3.

【0069】前述したように、バースト周期の最初のN
f個のパルスに関しては、当該バースト周期の発振休止
時間tに対応する放電電圧データをテーブルから読み出
し、該読み出した放電電圧データに対応する放電電圧を
もってレーザ発振を行わせる。この結果、各パルスの実
際の出力としてEi(1≦i≦Q)が得られたとする。次に、
各パルス毎に、目標エネルギーErと各パルスの検出値
Eiとの差ΔEi(=Ei−Er)を計算し、この差を所定
の閾値ΔEと比較する。
As described above, the first N of the burst period
With respect to the f pulses, discharge voltage data corresponding to the oscillation pause time t of the burst cycle is read from the table, and laser oscillation is performed with a discharge voltage corresponding to the read discharge voltage data. As a result, it is assumed that Ei (1 ≦ i ≦ Q) is obtained as an actual output of each pulse. next,
For each pulse, a difference ΔEi (= Ei−Er) between the target energy Er and the detected value Ei of each pulse is calculated, and this difference is compared with a predetermined threshold value ΔE.

【0070】この比較の結果、|ΔEi|>ΔEである
パルスが発生した場合、当該発振休止時間tに対応する
Nf個の放電電圧データのうち|ΔEi|>ΔEであるパ
ルス番号をもつ放電電圧データのみを補正更新(Vi´
=Vi+ΔEi・G)する。
As a result of this comparison, when a pulse of | ΔEi |> ΔE is generated, the discharge voltage having a pulse number of | ΔEi |> ΔE among the Nf discharge voltage data corresponding to the oscillation pause time t Correction update only data (Vi '
= Vi + ΔEi · G).

【0071】例えば、図8において、今回の発振休止時
間がt20であるとし、その発振の結果、パルス番号が2
および4のパルスに|ΔEi|>ΔEの関係が発生した
とすると、テーブルに記憶された電源電圧データV2(t
20)とV4(t20)のみが下式にしたがって補正更新され
る。
For example, in FIG. 8, it is assumed that the current oscillation suspension time is t20, and as a result of the oscillation, the pulse number is 2
Assuming that the relationship of | ΔEi |> ΔE occurs in the pulses of pulses 4 and 4, power supply voltage data V2 (t
Only 20) and V4 (t20) are corrected and updated according to the following equation.

【0072】 V2(t20)´=V2(t20)+Gb・(E2−Er) V4(t20)´=V4(t20)+Gc・(E4−Er) すなわち、計測された発振休止時間tがT1,T2,T3
に不一致のときは、|ΔEi|>ΔEが発生したパルス
についての放電電圧データのうち、当該発振休止時間t
に対応する放電電圧データのみが補正更新される。この
結果、放電電圧データは、図10に示した直線補間関係
を崩す特異点(図10の点J参照)を持つようになる。
V2 (t20) ′ = V2 (t20) + Gb · (E2−Er) V4 (t20) ′ = V4 (t20) + Gc · (E4−Er) That is, the measured oscillation suspension time t is T1, T2. , T3
Does not coincide with the oscillation pause time t in the discharge voltage data of the pulse in which | ΔEi |> ΔE has occurred.
Is corrected and updated. As a result, the discharge voltage data has a singular point (see point J in FIG. 10) that breaks the linear interpolation relationship shown in FIG.

【0073】次に、計測された発振休止時間tがT1,
T2,T3のうちの何れかに一致のときの動作について説
明する。
Next, the measured oscillation pause time t is T1,
The operation at the time of coincidence with any one of T2 and T3 will be described.

【0074】このような場合、|ΔEi|>ΔEが発生
したパルス番号のパルスに関しては、当該発振停止時間
(この場合はT1,T2,T3のうちの何れか)に対応す
る放電電圧データのみを補正更新するのではなく、当該
パルス番号に対応する全ての(全発振停止時間の)放電
電圧データを補正更新するようにする。
In such a case, for the pulse of the pulse number in which | ΔEi |> ΔE has occurred, only the discharge voltage data corresponding to the oscillation stop time (in this case, any of T1, T2, and T3) is used. Instead of correcting and updating, all the discharge voltage data (of the entire oscillation stop time) corresponding to the pulse number are corrected and updated.

【0075】例えば、発振休止時間tがT2(=t21)
に一致した場合の発振において、パルス番号が5のパル
スに|ΔEi|>ΔEの関係が発生したとする。
For example, when the oscillation suspension time t is T2 (= t21)
It is assumed that the relationship of | ΔEi |> ΔE occurs in the pulse having the pulse number 5 in the oscillation in the case where

【0076】この場合は、パルス番号が5に対応する全
ての放電電圧データV5(t1)〜V5(t53)〜を下式にした
がって補正更新する。
In this case, all the discharge voltage data V5 (t1) to V5 (t53) corresponding to the pulse number 5 are corrected and updated according to the following equation.

【0077】 V5(t1 )´=V5(t1)+G・(E5−Er) : : V5(t53)´=V5(t53)+G・(E5−Er) : : 図10の一点鎖線はこの補正の様子をグラフ上で示した
ものである。
V5 (t1) ′ = V5 (t1) + G · (E5−Er) :: V5 (t53) ′ = V5 (t53) + G · (E5−Er): The dashed line in FIG. This is shown on a graph.

【0078】以上が制御領域Aで行われる放電電圧デー
タテーブル制御の詳細である。
The above is the details of the discharge voltage data table control performed in the control area A.

【0079】次に、図7に示した制御領域Bに含まれる
パルスに対して実行される毎パルス制御に関して説明す
る。
Next, the pulse control executed for the pulses included in the control area B shown in FIG. 7 will be described.

【0080】この毎パルス制御においては、まず今回の
バースト周期内の既に出力されたパルスのパルスエネル
ギー値Eiとそのときの放電電圧Viを用いて当該パルス
の放電電圧Vを決定する。
In this pulse control, first, the discharge voltage V of the pulse is determined using the pulse energy value Ei of the already output pulse in the current burst cycle and the discharge voltage Vi at that time.

【0081】参照するパルス番号に関しては、(1)当該
パルスの直前のパルスのパルスエネルギー値Eiと、そ
のときの充電電圧Vi、(2)当該パルスのN(例えばN=
2、N=3など)個前のパルスのパルスエネルギー値E
iと、そのときの充電電圧Vi、(3)当該パルスのパルス
番号より若いパルス番号を持つn個のパルスのパルスエ
ネルギーEi〜Ei+nの平均値と、それらに対応する充電
電圧Vi〜Vi+nの平均値等がある。
Regarding the pulse number to be referred to, (1) the pulse energy value Ei of the pulse immediately before the pulse and the charging voltage Vi at that time, and (2) the N of the pulse (for example, N =
2, N = 3, etc.) The pulse energy value E of the previous pulse
i, the charging voltage Vi at that time, (3) the average value of the pulse energies Ei to Ei + n of n pulses having a pulse number smaller than the pulse number of the pulse, and the corresponding charging voltages Vi to Vi There is an average value of + n.

【0082】つぎに、上記読み出したパルスエネルギー
値Eiと充電電圧Viを用いてパルスエネルギーを目標値
Erとするための充電電圧値Vを演算する。
Next, using the read pulse energy value Ei and charge voltage Vi, a charge voltage value V for making the pulse energy the target value Er is calculated.

【0083】すなわち、前記読み出したデータ(Ei,
Vi)のパルスエネルギー値Eiを目標エネルギー値Er
と比較し、Ei=Erである場合は、充電電圧値V=Vi
とし、Er>Eiである場合は、V=Vi+G・ΔVc(Δ
Vc:所定の設定値)とし、Er<Eiである場合は、V
=Vi−G・ΔVcとする。
That is, the read data (Ei,
The pulse energy value Ei of Vi) is changed to the target energy value Er.
When Ei = Er, the charging voltage value V = Vi
And when Er> Ei, V = Vi + G · ΔVc (Δ
Vc: a predetermined set value), and if Er <Ei, V
= Vi−G · ΔVc.

【0084】以上が、制御領域Dのパルスに対して行わ
れる毎パルス制御の詳細である。
The above is the details of each pulse control performed on the pulses in the control area D.

【0085】次に、図11は、KrFエキシマレーザに
おいて、レーザ電源電圧Vおよびレーザチャンバ内のガ
ス全圧PGAをほぼ一定にした状態でのフッ素ガス分圧P
F2に対応する出力レーザ光エネルギーEおよび出力レー
ザ光エネルギーのばらつき(標準偏差)σを示したもの
である。すなわち、フッ素ガス分圧PF2(レーザチャン
バ内のF2ガスのモル濃度に比例)を横軸にして、出力
レーザ光エネルギーEおよび出力レーザ光エネルギーの
ばらつき(標準偏差)σを縦軸にしている。
FIG. 11 shows a KrF excimer laser in which the laser power supply voltage V and the gas partial pressure PGA in the laser chamber are kept substantially constant.
It shows the output laser light energy E and the variation (standard deviation) σ of the output laser light energy corresponding to F2. That is, the horizontal axis represents the fluorine gas partial pressure PF2 (proportional to the molar concentration of F2 gas in the laser chamber), and the vertical axis represents the output laser light energy E and the variation (standard deviation) σ of the output laser light energy.

【0086】この図11によれば、レーザ出力Eは、F
2分圧が所定値Peのときに最大値をとり(効率が最
大)、この分圧値Peよりも低い分圧では単調増加で、
この分圧値Peより高い分圧では単調減少となる。
According to FIG. 11, the laser output E is F
(2) It takes the maximum value when the partial pressure is the predetermined value Pe (the efficiency is maximum), and monotonically increases at a partial pressure lower than this partial pressure value Pe,
At a partial pressure higher than this partial pressure value Pe, it decreases monotonically.

【0087】一方、レーザ出力の標準偏差σは、F2分
圧が所定値Pfのときに最小値をとり、この分圧値Pfよ
りも低い分圧では単調減少で、この分圧値Pfより高い
分圧では単調増加となる。
On the other hand, the standard deviation σ of the laser output takes the minimum value when the F2 partial pressure is at the predetermined value Pf, and monotonically decreases when the partial pressure is lower than the partial pressure value Pf, and is higher than the partial pressure value Pf. The partial pressure increases monotonically.

【0088】この図11に示す特性において、本願発明
者が着目した現象はPe≠Pfとなる点であり、本願発明
では、レーザ出力(発振効率)は多少犠牲にしても、出
力ばらつきσを最小にするフッ素分圧値Pfを最優先の
目標値としてF2ガス供給制御を行うようにする。
In the characteristics shown in FIG. 11, the phenomenon noticed by the present inventor is that Pe ≠ Pf. In the present invention, the output variation σ is minimized even if the laser output (oscillation efficiency) is somewhat sacrificed. The F2 gas supply control is performed by setting the fluorine partial pressure value Pf to be the highest priority target value.

【0089】なお、図11において、σcは出力ばらつ
きの許容限界値(許容上限値)であり、この許容限界値
σcに対応するF2分圧には、PMINおよびPMAXの2つの
値がある。
In FIG. 11, σc is an allowable limit value (allowable upper limit value) of the output variation, and the F2 partial pressure corresponding to the allowable limit value σc has two values, PMIN and PMAX.

【0090】次に、エキシマレーザの出力ばらつきσ
は、レーザの電源電圧V、レーザチャンバ内のガス全圧
PGA、およびレーザチャンバ内のハロゲンガス分圧PF2
といったパラメータの変化に対応して変化する。
Next, the output variation σ of the excimer laser
Are the laser power supply voltage V, the total gas pressure PGA in the laser chamber, and the halogen gas partial pressure PF2 in the laser chamber.
Change in response to a change in such a parameter.

【0091】図12は、電源電圧Vを3つの異なる値に
V1,V2,V3(V1>V2>V3)にした場合におけるば
らつきσを最小にするフッ素分圧値Pfと全ガス圧PGA
との関係を示すもので、この図12によれば、ガス全圧
PGAが所定値PG1に達するまでは、全圧値PGAが増加し
てもばらつきσを最小にするフッ素分圧値Pfはほぼ一
定であり、PGA>PG1のときに前記フッ素分圧値Pfは
全圧PGAの増加に対応して減少傾向を示す。この性質は
各電源電圧値V1,V2,V3に亘って共通である。ま
た、この図12によれば、電源電圧Vの増加に対応して
ばらつきσを最小にするフッ素分圧値Pfが大きくな
る。
FIG. 12 shows the fluorine partial pressure value Pf and the total gas pressure PGA which minimize the variation σ when the power supply voltage V is set to three different values V1, V2, V3 (V1>V2> V3).
According to FIG. 12, the fluorine partial pressure value Pf which minimizes the variation σ even when the total pressure value PGA increases until the gas total pressure PGA reaches the predetermined value PG1 is approximately When PGA> PG1, the fluorine partial pressure value Pf shows a decreasing tendency in accordance with an increase in the total pressure PGA. This property is common across the power supply voltage values V1, V2, V3. Further, according to FIG. 12, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ increases in accordance with the increase in the power supply voltage V.

【0092】図13は、電源電圧を3種類の電源電圧V
1,V2,V3(V1>V2>V3)にした場合の出力ばらつ
き特性をそれぞれ示すものである。この図13によれ
ば、電源電圧Vが高くなると、ばらつきをσを最小にす
るフッ素分圧値Pfが高くなり(Pf3<Pf2<Pf1)、
かつ電源電圧Vの上昇にともなってばらつき値σ自体も
小さくなることが判る(σ1<σ2<σ3)。また、電源
電圧が高い領域では、電源電圧が低い領域に比べ、同じ
電源電圧差に対応する前記Pf値自体の差が小さくなる
ことも判る(Pf3−Pf2<Pf2−Pf1)。
FIG. 13 shows three types of power supply voltages V.
The graph shows output variation characteristics when 1, V2, and V3 (V1>V2> V3). According to FIG. 13, when the power supply voltage V increases, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ increases (Pf3 <Pf2 <Pf1),
Further, it can be seen that the variation value σ itself decreases as the power supply voltage V increases (σ1 <σ2 <σ3). It can also be seen that the difference in the Pf value itself corresponding to the same power supply voltage difference is smaller in the region where the power supply voltage is high than in the region where the power supply voltage is low (Pf3−Pf2 <Pf2−Pf1).

【0093】図14は、ガス全圧PGAを5種類の異なる
値P1,P2,P3,P4,P5(P1>P2>P3>P4>P
5)にした場合の出力ばらつき特性を夫々示すものであ
る。この図14によれば、全圧PGAが高くなるに伴って
ばらつきをσを最小にするフッ素分圧値Pfが低くなり
(Pfa<Pfb<Pfc)、かつばらつき値σ自体も大きく
なることが判る(σa>σb>σc)。また、全圧PGAが
或る程度以下の値になると(この場合はPGA<P3)、
ばらつき値σ及びばらつきσを最小にするフッ素分圧値
Pf共にほぼ同一の値となって変化しないことも判明し
た。
FIG. 14 shows that the total gas pressure PGA is calculated using five different values P1, P2, P3, P4, P5 (P1>P2>P3>P4> P4).
5 shows the output variation characteristics in the case of 5). According to FIG. 14, as the total pressure PGA increases, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ decreases (Pfa <Pfb <Pfc), and the variation value σ itself increases. (Σa>σb> σc). Also, when the total pressure PGA becomes a certain value or less (in this case, PGA <P3),
It has also been found that the variation value σ and the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ are almost the same and do not change.

【0094】このように上記図11〜図14によれば、
ばらつきσをできるだけ小さくかつ一定にするために
は、電源電圧Vは大きいほうがよいし、また全ガス圧P
GAは小さいほうが良いことがわかる。
As described above, according to FIGS.
In order to keep the variation σ as small and constant as possible, the power supply voltage V should be large, and the total gas pressure P
It turns out that smaller GA is better.

【0095】次に、図15〜図16等にしたがって出力
ばらつき(標準偏差)σの求め方について説明する。
Next, a method of obtaining the output variation (standard deviation) σ will be described with reference to FIGS.

【0096】前述したように、ステッパ方式の半導体露
光装置では露光とステージ移動とを交互に繰り返すよう
になっているので、露光装置の光源となるエキシマレー
ザの運転状態は、必然的に先の図19に示したようなバ
ーストモードとなる。
As described above, in the stepper type semiconductor exposure apparatus, the exposure and the stage movement are alternately repeated, so that the operating state of the excimer laser, which is the light source of the exposure apparatus, is necessarily A burst mode as shown in FIG.

【0097】図15は、図19に示した1バースト周期
内のパルス列を拡大して示したものである。各パルス光
のエネルギーをEi(i=1,2,…)とし、またばらつきσを
求める際の1つの集合のパルス数をNsとする。
FIG. 15 is an enlarged view of the pulse train in one burst period shown in FIG. The energy of each pulse light is Ei (i = 1, 2,...), And the number of pulses in one set for obtaining the variation σ is Ns.

【0098】この場合は、ばらつきデータとして標準偏
差σをパルス出力の平均値EAで割って規格化した値ε
(=3・σ/EA)を用いる。即ち、前記Ns個のパルスが
含まれる1つの集合毎に標準偏差σ及び出力平均値EA
を計算し、該計算した標準偏差σおよび出力平均値EA
からばらつきデータεを計算するようにしている。
In this case, a standardized value ε obtained by dividing the standard deviation σ as the variation data by the average value EA of the pulse output is used.
(= 3 · σ / EA) is used. That is, the standard deviation σ and the output average value EA are set for each set including the Ns pulses.
Is calculated, and the calculated standard deviation σ and output average value EA are calculated.
Is used to calculate the variation data ε.

【0099】標準偏差σは以下のようにして求める。The standard deviation σ is obtained as follows.

【0100】まず、Ns個のパルスの光エネルギーの積
算値ETを下式にしたがって求める。なお、Σ(i=1,Ns)
は、i=1からi=Nsまで積算する意味の記号である。
First, the integrated value ET of the light energy of Ns pulses is obtained according to the following equation. Note that Σ (i = 1, Ns)
Is a symbol meaning that integration is performed from i = 1 to i = Ns.

【0101】 ET=Σ(i=1,Ns)Ei=E1+E2+E3+…+ENs 次に、これらNs個のパルス光出力の平均値EAを下式に
従って求める。
ET = Σ (i = 1, Ns) Ei = E1 + E2 + E3 +... + ENs Next, the average value EA of these Ns pulsed light outputs is calculated according to the following equation.

【0102】EA=ET/Ns 次に、上記求めた平均値EAを用いてこれらNs個のパル
スについての標準偏差σを下式(2)にしたがって求め
る。
EA = ET / Ns Next, using the average value EA obtained above, the standard deviation σ of these Ns pulses is obtained according to the following equation (2).

【0103】 …(2) このように、ステッパ方式の場合は、1〜Ns、Ns+1
〜2Ns、2Ns+1〜3Ns、という集合毎にσを求め
るようにする。
[0103] (2) As described above, in the case of the stepper method, 1 to Ns, Ns + 1
Σ is determined for each set of 22Ns, 2Ns + 1、23Ns.

【0104】次に、上記求めた標準偏差σ及び出力平均
値EAを用いて下式に従って出力ばらつきεを求めるよ
うにする。
Next, using the standard deviation σ and the output average value EA obtained above, an output variation ε is obtained according to the following equation.

【0105】 ε=3・σ/EA …(3) 次に、ステップ&スキャン方式での標準偏差σの求め方
について説明する。
Ε = 3 · σ / EA (3) Next, a method of obtaining the standard deviation σ by the step & scan method will be described.

【0106】すなわち、ステッパ方式ではステージを停
止させて露光を行うようにしているがステップ&スキャ
ン方式ではステージを移動させながら露光を行うように
しており、大面積を露光できる利点を有している。
That is, in the stepper system, exposure is performed while the stage is stopped, whereas in the step-and-scan system, exposure is performed while moving the stage, which has the advantage that a large area can be exposed. .

【0107】すなわち、このステップ&スキャン方式で
は、ICチップTP上の全ての点にそれぞれ予め設定さ
れた所定個数N0のパルスレーザが入射されるよう1個
のパルスレーザ(シートビームと呼称される細長い長方
形の断面形状のビーム)が入射される度に加工物上での
パルスレーザ光の照射領域を所定のピッチずつずらせな
がら加工を行う。すなわち、図16に示すように、各シ
ートビームの照射面積(E1、E2、E3、…で示された
エリア)はICチップTPの面積よりも小さく、これら
のパルスレーザ光が順次所定のピッチΔPで重畳されな
がらスキャンされることで、各点に所定個数N0のシー
トビームが入射されてICチップTPの全面の露光が行
われる。
That is, in this step & scan method, a single pulse laser (an elongated sheet called a sheet beam) is applied so that a predetermined number N0 of pulse lasers are set at all points on the IC chip TP. Processing is performed while shifting the irradiation area of the pulse laser beam on the workpiece by a predetermined pitch every time a beam having a rectangular cross-sectional shape is incident. That is, as shown in FIG. 16, the irradiation area of each sheet beam (the area indicated by E1, E2, E3,...) Is smaller than the area of the IC chip TP, and these pulsed laser beams are sequentially arranged at a predetermined pitch ΔP Are scanned while being superimposed, and a predetermined number N0 of sheet beams are incident on each point, and the entire surface of the IC chip TP is exposed.

【0108】例えば、図16においては、N0=4であ
り、A点は、4つのパルスレーザ光E1、E2、E3およ
びE4の積算エネルギーによって露光され、またB点は
4つのパルスレーザ光E2、E3、E4およびE5の積算エ
ネルギーによって露光されるようになっている。以下
の、C点、…も同様に4つのパルスレーザ光の積算エネ
ルギーによって露光される。
For example, in FIG. 16, N0 = 4, point A is exposed by the integrated energy of four pulsed laser beams E1, E2, E3 and E4, and point B is exposed to four pulsed laser beams E2, E2. The exposure is performed by the integrated energy of E3, E4 and E5. The following points C are similarly exposed by the integrated energy of the four pulsed laser beams.

【0109】したがって、このようなステップ&スキャ
ン方式で標準偏差σを求める場合は、標準偏差σを求め
る際の1つの集合のパルス数Ns=Noとし、上記(2)
式を用いて標準偏差を求めるようにすればよい。なお、
1つのICチップに照射されるシートビームの総個数を
1つの集合としてばらつきを求めるようにしても良い。
Therefore, when the standard deviation σ is obtained by such a step-and-scan method, the number of pulses Ns = No in one set when the standard deviation σ is obtained, and the above (2)
The standard deviation may be obtained using an equation. In addition,
Variations may be obtained by using the total number of sheet beams irradiated to one IC chip as one set.

【0110】以下、図1及び図2のフローチャートにし
たがってこの発明の第1の実施例の動作を説明する。
The operation of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowcharts of FIGS.

【0111】この第1の実施例では、1バースト周期内
の全てのパルス発振をばらつきσを求めるための対象に
し、このようにして求めたばらつきσが極小値σmin近
傍の値になるようにハロゲンガスを補給制御するように
している。また、前述したように、最初の10パルス程
度が含まれる制御領域Aでは、テーブル制御によって電
源電圧Viを制御し、それ以降の制御領域Bでは毎パル
ス制御によって電源電圧Viを制御する。
In the first embodiment, all the pulse oscillations within one burst period are set as objects for obtaining the variation σ, and the halogen is set so that the variation σ thus obtained becomes a value near the minimum value σmin. The gas supply is controlled. Further, as described above, the power supply voltage Vi is controlled by the table control in the control area A including the first about 10 pulses, and the power supply voltage Vi is controlled by the pulse control in the subsequent control area B.

【0112】ここで、出力ばらつきσを常にσcより小
さくなるように制御するためには、F2分圧値PF2がPM
INとPMAXの間になるように制御する必要がある。
Here, in order to control the output variation σ to be always smaller than σc, the F2 partial pressure value PF2 must be equal to PM.
It is necessary to control so as to be between IN and PMAX.

【0113】しかし、図11に示すように出力ばらつき
σはリニアな関係ではないため、前記制御の際に、出力
ばらつき値σがσcに近い値になった場合、この状態が
フッ素分圧がPMIN及びPMAXの何れに近い状態であるか
を判断しないことには、F2ガスを供給すべきか否かを
決定することができない。すなわち、F2分圧がPMINよ
り小さいときにはF2ガスを供給する必要があり、F2分
圧がPMAXより大きいときはF2ガスを供給する必要はな
い。
However, since the output variation σ is not linear as shown in FIG. 11, when the output variation value σ becomes close to σc during the above control, this state indicates that the fluorine partial pressure is PMIN. Without determining which state is closer to PMAX or PMAX, it cannot be determined whether or not to supply F2 gas. That is, when the partial pressure of F2 is smaller than PMIN, it is necessary to supply the F2 gas. When the partial pressure of F2 is larger than PMAX, there is no need to supply the F2 gas.

【0114】そこで、F2ガス量がレーザパルス発振の
進行にともなって減少することに着目すれば、以下のよ
うな制御を行う事で上記の問題は解消する。
Therefore, if attention is paid to the fact that the amount of F2 gas decreases with the progress of laser pulse oscillation, the above-mentioned problem can be solved by performing the following control.

【0115】すなわち、レーザチャンバ内にレーザガス
を補給した後、またはレーザチャンバ内のレーザガスを
全て新しいレーザガスに入れ替えた後はレーザパルス発
振が進行するにともなってF2ガスは減少する一方であ
るので、上記のガス補給またはガス交換の後に出力ばら
つきσを監視していれば各時点の状態が図11のσ曲線
の何れの位置にあるかを判断することができる。
That is, after the laser gas is replenished into the laser chamber or after all the laser gas in the laser chamber is replaced with a new laser gas, the F2 gas is decreasing as the laser pulse oscillation progresses. If the output variation σ is monitored after the gas replenishment or the gas exchange, it is possible to determine which position of the σ curve in FIG.

【0116】例えば、ガス補給またはガス交換の際に、
レーザチャンバ内のF2分圧をPMAXとPfとの間の値に
設定(例えばPMAXよりも若干低い分圧値)するように
しておけば、レーザ発振回数の増加にともなってハロゲ
ンガスは減少するので、これに対応してばらつき値σは
図11のσ曲線上を矢印Fにそって移動することにな
る。すなわち、σはPMAXよりも若干低い分圧値に対応
する値から減少し続けて極小値σMINに達した後、増加
し始めるので、その後にσ=σcに達したときに、F2ガ
スを供給するようにすれば、出力ばらつき値σをσc以
下に制御することができる。
For example, at the time of gas replenishment or gas exchange,
If the partial pressure of F2 in the laser chamber is set to a value between PMAX and Pf (for example, a partial pressure slightly lower than PMAX), the halogen gas decreases as the number of laser oscillations increases. Correspondingly, the variation value σ moves along the arrow F on the σ curve in FIG. That is, since σ continues to decrease from the value corresponding to the partial pressure value slightly lower than PMAX and reaches the minimum value σMIN and then starts increasing, the F2 gas is supplied when σ = σc is reached thereafter. By doing so, the output variation value σ can be controlled to σc or less.

【0117】以下、図1に従って上記制御の詳細を説明
する。
The details of the above control will be described below with reference to FIG.

【0118】まず、オペレータは、制御領域Aに含まれ
る含まれるパルス数Nf、1バースト周期のパルス数
N、ばらつきを求める際のデータ数Ns、パルスエネル
ギーの目標値Erおよびばらつき値の許容限界値Stを適
宜の値に設定記憶する(ステップ100)。また、この
設定により、CPU15は各発振パルスの出力エネルギ
ーEiを順次積算する積算カウンタのカウント値ETと、
ばらつきσを求める際のパルス数をカウントするカウン
タ値kを0に初期化する(ステップ100)。
First, the operator determines the number Nf of pulses included in the control area A, the number N of pulses in a burst cycle, the number Ns of data for obtaining variation, the target value Er of pulse energy, and the allowable limit value of the variation value. St is set to an appropriate value and stored (step 100). With this setting, the CPU 15 calculates the count value ET of the integrating counter that sequentially integrates the output energy Ei of each oscillation pulse,
A counter value k for counting the number of pulses for obtaining the variation σ is initialized to 0 (step 100).

【0119】なお、ばらつき値の許容限界値Stは前記
出力ばらつきεとの比較用の閾値で、図11のσcに対
応する値である。Stは、例えば7%などの所定の数値
に設定される。
The variation limit allowable limit value St is a threshold value for comparison with the output variation ε, and is a value corresponding to σc in FIG. St is set to a predetermined numerical value, for example, 7%.

【0120】次に、オペレータは、図4〜図8の関係か
ら出力ばらつきεをできるだけ小さな値に収めることが
できる全ガス圧PGAおよびハロゲンガス分圧Pfを設定
する(ステップ110)。そして、上記設定した全ガス
圧PGAおよびハロゲンガス分圧Pfとなるように、レー
ザチャンバ内にレーザガスを初期充填(パッシベーショ
ン処理の済んだ真空レーザチャンバ内に新しいガスを満
たすこと)する。
Next, the operator sets the total gas pressure PGA and the halogen gas partial pressure Pf that can keep the output variation ε as small as possible from the relationships shown in FIGS. 4 to 8 (step 110). Then, the laser gas is initially charged into the laser chamber (to fill the vacuum laser chamber after passivation processing with a new gas) so that the total gas pressure PGA and the halogen gas partial pressure Pf set as described above are obtained.

【0121】次に、CPU15は、当該バースト周期に
おける現パルス発振数をカウントするカウンタのカウン
タ値iを0に初期化すると共に、当該バースト周期の発
振休止時間tを計測する(ステップ110)。また、C
PU15は、ガス補給サブルーチンを実行するか否かを
決定するために参照するフラグFLAGを0に初期化する
(ステップ120)。
Next, the CPU 15 initializes the counter value i of the counter for counting the current pulse oscillation number in the burst cycle to 0, and measures the oscillation pause time t in the burst cycle (step 110). Also, C
The PU 15 initializes a flag FLAG, which is referred to to determine whether to execute the gas supply subroutine, to 0 (Step 120).

【0122】次に、CPU15はパルスカウンタ値iを
+1した後(ステップ130)、パルスカウント値iを
所定値N+1と比較することにより当該バースト周期が
終了したか否かを判定し(ステップ140)、終了して
いない場合は次にパルスカウント値iを所定値Nfと比
較することにより前述したテーブル制御を行うかあるい
は毎パルス制御を行うかを判定する(ステップ15
0)。
Next, after incrementing the pulse counter value i by 1 (step 130), the CPU 15 compares the pulse count value i with a predetermined value N + 1 to determine whether or not the burst cycle has ended (step 140). If not, the pulse count value i is then compared with a predetermined value Nf to determine whether to perform the above-described table control or to perform each pulse control (step 15).
0).

【0123】i≦Nfの場合、CPU15は、図8に示
した電源電圧データテーブルから、前記計測した発振休
止時間tに対応しかつパルス番号iに対応する電源電圧
データViを読み出し、該読み出した電源電圧値Viをレ
ーザ電源回路16に出力する(ステップ160)。この
結果、レーザ電源回路16によって電源電圧Viによる
パルス発振が行われる(ステップ180)。また、この
パルス発振の出力エネルギーEiが受光素子14でモニ
タされ、CPU15に入力される。CPU15はこのモ
ニタ値Eiを記憶する。
When i ≦ Nf, the CPU 15 reads the power supply voltage data Vi corresponding to the measured oscillation suspension time t and the pulse number i from the power supply voltage data table shown in FIG. The power supply voltage value Vi is output to the laser power supply circuit 16 (step 160). As a result, pulse oscillation by the power supply voltage Vi is performed by the laser power supply circuit 16 (step 180). The output energy Ei of the pulse oscillation is monitored by the light receiving element 14 and input to the CPU 15. The CPU 15 stores this monitor value Ei.

【0124】なお、この実施例では、前述したテーブル
データの補正を発振休止時間中に行うようにする。すな
わち、CPU15は発振休止時間中に、前バースト周期
の各パルス発振のモニタ値Eiを目標値Erと比較し(Δ
Ei=Ei−Er)、|ΔEi|>ΔEである場合は、パル
ス番号iに対応するテーブルデータを補正する。なお、
この補正の際、計測した発振休止時間tが前記T1,T
2,T3のいずれかに一致している場合は、パルス番号i
に対応するテーブルデータを全て補正更新し、一致して
いない場合はパルス番号iに対応するテーブルデータの
中で当該発振休止時間tに対応するテーブルデータのみ
を補正する。勿論、このテーブル補正をパルス発振中に
行うようにしてもよい。
In this embodiment, the above-mentioned correction of the table data is performed during the oscillation suspension time. That is, during the oscillation suspension time, the CPU 15 compares the monitor value Ei of each pulse oscillation of the previous burst cycle with the target value Er (Δ
If Ei = Ei−Er), | ΔEi |> ΔE, the table data corresponding to the pulse number i is corrected. In addition,
At the time of this correction, the measured oscillation suspension time t is equal to the T1, T
If it matches any of T2 and T3, the pulse number i
Are corrected and updated, and if they do not match, only the table data corresponding to the oscillation suspension time t in the table data corresponding to the pulse number i is corrected. Of course, this table correction may be performed during pulse oscillation.

【0125】次に、CPU15はカウンタ値kを+1し
た後(ステップ200)、前記計測した出力エネルギー
Eiを前回までのパルスエネルギー積算値ETに加算し、
該加算結果ET+Eiで積算カウンタ値ETを更新する
(ステップ210)。次に、CPU15はパルスカウン
ト値iが前記設定値Nsに一致したか否かを判定し(ス
テップ170)、一致しない場合は一致するまで上記ス
テップ130〜ステップ210の手順を繰り返す。
Next, after incrementing the counter value k by 1 (step 200), the CPU 15 adds the measured output energy Ei to the previous pulse energy integrated value ET,
The integrated counter value ET is updated with the addition result ET + Ei (step 210). Next, the CPU 15 determines whether or not the pulse count value i matches the set value Ns (step 170), and if not, repeats the procedures of steps 130 to 210 until they match.

【0126】一方、ステップ150の判定で、i>Nf
の場合、CPU15は、前述した毎パルス制御を実行す
る(ステップ170)。
On the other hand, in the determination at step 150, i> Nf
In this case, the CPU 15 executes the above-described pulse control (step 170).

【0127】すなわちこの場合は直前の発振履歴を用い
て次式のようにして電源電圧を制御するようにしてい
る。
That is, in this case, the power supply voltage is controlled by the following equation using the immediately preceding oscillation history.

【0128】Vi=Vi-1+G×(Er−Ei-1) Vi:今回パルスの電源電圧 Vi-1:直前のパルスの電源電圧 G:ゲイン Er:パルス光エネルギーの目標値 Ei-1:直前のパルスのパルス光エネルギー その後、パルス発振動作が進行してパルスカウント値i
がNsに一致すると、CPU15はこれらNs個の発振パ
ルス分の標準偏差σを前記(2)式に従って計算すると
ともに、当該Ns個の発振パルス分の出力の平均値EA
(=ET/Ns)を計算し、該計算した標準偏差σを出力
平均値EAで除すことにより規格化された出力ばらつき
ε(=3・σ/EA)を求める(ステップ230、24
0)。
Vi = Vi-1 + G * (Er-Ei-1) Vi: power supply voltage of the current pulse Vi-1: power supply voltage of the immediately preceding pulse G: gain Er: target value of pulse light energy Ei-1: immediately before After that, the pulse oscillation operation proceeds and the pulse count value i
Is equal to Ns, the CPU 15 calculates the standard deviation σ of these Ns oscillation pulses according to the above equation (2), and calculates the average value EA of the outputs of the Ns oscillation pulses.
(= ET / Ns) and standardized output variation ε (= 3 · σ / EA) is obtained by dividing the calculated standard deviation σ by the output average value EA (steps 230 and 24).
0).

【0129】次に、CPU15は、該計算した出力ばら
つきεを前記設定した許容限界値Stと比較する。この
比較の結果、出力ばらつきεが設定値Stの範囲内に入
っている(ε≦St)場合は、ハロゲンガス補給は必要
ないので、手順をステップ120に移行してフラグFLAG
を0に設定した後、ステップ130〜210の手順を繰
り返す。
Next, the CPU 15 compares the calculated output variation ε with the set allowable limit value St. As a result of this comparison, if the output variation ε falls within the range of the set value St (ε ≦ St), it is not necessary to supply the halogen gas.
Is set to 0, and the procedure of steps 130 to 210 is repeated.

【0130】しかし、ステップ250の判定において、
ε>Stが成立する場合は前記フラグFLAG=−1である
か否かを判定する。そして、フラグFLAG=−1であった
場合は、F2分圧がPMAX以上であったと判断してハロゲ
ンガス補給を行わずに、手順をステップ130に移行さ
せる。すなわち、フラグFLAG=−1であった場合は、F
2ガス補給を行わずにパルス発振を継続させることで、
F2ガスを図11の矢印Qにそって自然減少させ(レー
ザ発振によってF2ガスがレーザ電極などの材料と反応
してフッ化物となりF2ガス自体が減少する)、該F2ガ
スの自然減少によって出力ばらつきεを設定値Stより
小さくするのである。
However, in the determination at step 250,
If ε> St holds, it is determined whether or not the flag FLAG = −1. If the flag FLAG is -1, it is determined that the F2 partial pressure is equal to or higher than PMAX, and the procedure shifts to step 130 without performing halogen gas supply. That is, when the flag FLAG = −1, F
2 By continuing pulse oscillation without replenishing gas,
The F2 gas is naturally reduced along the arrow Q in FIG. 11 (the laser oscillation causes the F2 gas to react with a material such as a laser electrode to be converted into a fluoride, and the F2 gas itself decreases), and the output fluctuation due to the natural decrease of the F2 gas. ε is made smaller than the set value St.

【0131】なお、ステップ250でフラグFLAG=−1
であった場合にハロゲンガス補給を行うようにすれば、
F2分圧は増大するので、出力ばらつきεは図11の矢
印Rにそってさらに大きくなることになる。
In step 250, the flag FLAG = -1
If halogen gas replenishment is performed when
Since the F2 partial pressure increases, the output variation ε further increases along the arrow R in FIG.

【0132】次に、ステップ250の判定でフラグFLAG
=−1でないならば、次のステップ260でフラグFLAG
=1であるか否かを判定し、フラグFLAG=1でない場合
はフラグFLAGを1にセットした後(ステップ300)、
図2に示すガス補給サブルーチンを実行する(ステップ
310)。このガス補給サブルーチンについては、後述
する。
Next, the flag FLAG
If not, the flag FLAG is set in the next step 260.
= 1 is set, and if the flag FLAG is not 1, the flag FLAG is set to 1 (step 300).
The gas supply subroutine shown in FIG. 2 is executed (step 310). This gas supply subroutine will be described later.

【0133】一方、ステップ270でフラグFLAG=1で
ある場合は、前回計算した前の集合のばらつきεk-1を
今回計算した現集合のばらつきεkと比較し、εk-1>ε
kである場合は、前回のガス補給で図11の矢印Sにそ
ったばらつきεの減少が実現できたと判断して、手順を
ステップ310に移行してガス補給サブルーチンを実行
させることによりさらにガス補給を実行する(ステップ
280)。
On the other hand, if the flag FLAG is 1 in step 270, the variance εk-1 of the previous set calculated before is compared with the variance εk of the current set calculated this time, and εk-1> ε
In the case of k, it is determined that the variation ε along the arrow S in FIG. 11 has been reduced by the previous gas replenishment, and the procedure shifts to step 310 to execute the gas replenishment subroutine, thereby further replenishing the gas. Is executed (step 280).

【0134】しかし、ステップ280の判定で、εk-1
≦εkが成立した場合は、図11の矢印Rにそったばら
つきεの増加が生じたと判断して、フラグFLAG=−1に
設定した後(ステップ290)、ハロゲンガスの補給を
行わずに、手順をステップ130に移行させる。すなわ
ち、この場合は、F2ガス補給を行わずにパルス発振を
継続させることで、F2ガスを図11の矢印Qにそって
自然減少させ、該F2ガスの自然減少によってばらつき
εを設定値Stより小さくするのである。
However, at step 280, εk-1
If ≦ εk is satisfied, it is determined that the variation ε along the arrow R in FIG. 11 has increased, and after setting the flag FLAG = −1 (step 290), without replenishing the halogen gas, The procedure moves to step 130. That is, in this case, the pulse oscillation is continued without replenishing the F2 gas, whereby the F2 gas is naturally reduced along the arrow Q in FIG. 11, and the variation ε is reduced from the set value St by the natural reduction of the F2 gas. Make it smaller.

【0135】このように図1に示す制御手順によれば、
ε≦Stであるときは(ステップ250の判断がNOの
とき)、F2ガスを供給しない。
Thus, according to the control procedure shown in FIG.
When ε ≦ St (when the determination in step 250 is NO), the F2 gas is not supplied.

【0136】また、ε>StであってかつPF2≧PMAXで
あると判断されるときも(ステップ260の判断がYE
Sのときまたはステップ280の判断がNOのとき)、
F2ガスを供給しないでF2ガスの自然減少を待つ。
When it is determined that ε> St and PF2 ≧ PMAX (the determination in step 260 is YE
At the time of S or when the determination at step 280 is NO),
Wait for the natural decrease of F2 gas without supplying F2 gas.

【0137】しかし、ε≧StであってかつPF2<PMIN
であると判断されるときは(ステップ270の判断がN
Oのときまたはステップ280の判断がYESのと
き)、ε<StとなるまでF2ガスの供給制御を実行す
る。
However, when ε ≧ St and PF2 <PMIN
Is determined (the determination in step 270 is N
At the time of O or when the determination at step 280 is YES), the supply control of the F2 gas is executed until ε <St.

【0138】なお、上記図1の制御手順において、εが
許容最大値Stを超えてしまった場合、異常信号を出力
し、この異常信号を半導体露光装置側へ送信するととも
に、エキシマレーザの出射側に設けたシャッタ31を閉
じて、露光処理を中断させるようにしてもよい。この場
合その後、ε<Stになった時点で、前記シャッタを開
にし、露光処理を再開させるようにすればよい。
In the control procedure shown in FIG. 1, when ε exceeds the maximum allowable value St, an abnormal signal is output, the abnormal signal is transmitted to the semiconductor exposure apparatus, and the emission side of the excimer laser is output. May be closed to close the exposure process. In this case, after that, when ε <St, the shutter may be opened to restart the exposure processing.

【0139】次に、図2を用いてガス補給サブルーチン
について説明する。
Next, the gas supply subroutine will be described with reference to FIG.

【0140】このガス補給サブルーチンには、ガスの排
気を行わない手法と、ガスの排気を行って全圧を所定範
囲に維持する手法の2つの手法がある。
This gas replenishment subroutine includes two methods, a method of not exhausting gas and a method of exhausting gas to maintain the total pressure within a predetermined range.

【0141】すなわち、先の図5に示したガス補給装置
17の一方のガスボンベ20のF2分圧を5%程度に高
くした場合は、前述したように両方のガスボンベ20,
21を用いてガス供給を行うようにするが、この場合は
ガス供給量が少ないので、排気工程を省略する事もでき
る。他方、ガスボンベ20のF2分圧を1%程度に低く
設定した場合は、ガスボンベ20のみを用いてガスを大
量に供給し、全圧上昇分は排気によって低下させる。
That is, when the F2 partial pressure of one of the gas cylinders 20 of the gas replenishing device 17 shown in FIG. 5 is increased to about 5%, as described above, both gas cylinders 20,
The gas supply is performed by using the gas supply 21. In this case, since the gas supply amount is small, the exhaust step can be omitted. On the other hand, when the F2 partial pressure of the gas cylinder 20 is set to be as low as about 1%, a large amount of gas is supplied using only the gas cylinder 20, and the increase in the total pressure is reduced by exhaust.

【0142】図2(a)に示すガス補給サブルーチンはガ
ス排気を行わない場合であり、ガス補給サブルーチンが
開始されると、2つのガスボンベ20,21を用いてハ
ロゲンガスを供給するようにする。すなわち、レーザチ
ャンバ内のハロゲンガス分圧は0.3%以下の低い値で
あり、またこの場合のガス供給量は少ないので、ガス供
給分がハロゲンガス消費分で相殺されて、ガス全圧はほ
ぼ一定であるとみなしてガス排気工程を省略するように
している。しかし、このような場合でも、ガス補給回数
が多くなるとガス全圧が図14の圧力P3を超えて圧力
P2に至るほど上昇し、このようになると、全圧上昇に
よってばらつき値の最小値も引き上げられるので(σc
→σb)、ハロゲンガスを補給してもばらつきσは低下
せず、逆に上昇してしまうことになる。すなわち、σの
値が全圧PGAの影響を受けない範囲(図14においてP
F2≦P3)でハロゲンガス補給制御を行うようにしてい
れば、ハロゲンガスの補給によってσの値を低下させる
ことができるが、ハロゲンガス補給を繰り返していれ
ば、全圧が上昇してついには図14の圧力P2の特性を
持つに至る。
The gas replenishment subroutine shown in FIG. 2A is a case in which no gas is exhausted. When the gas replenishment subroutine is started, the halogen gas is supplied using the two gas cylinders 20 and 21. That is, the halogen gas partial pressure in the laser chamber is a low value of 0.3% or less, and the gas supply amount in this case is small. Therefore, the gas supply amount is offset by the halogen gas consumption amount, and the total gas pressure is reduced. The gas exhaust process is omitted because it is considered to be substantially constant. However, even in such a case, when the number of gas replenishments increases, the total gas pressure rises as the gas exceeds the pressure P3 in FIG. 14 and reaches the pressure P2. (Σc
→ σb), even if the halogen gas is supplied, the variation σ does not decrease, but increases. That is, the range of the value of σ is not affected by the total pressure PGA (P in FIG. 14).
If the halogen gas replenishment control is performed at F2 ≦ P3), the value of σ can be reduced by replenishing the halogen gas. However, if the replenishment of the halogen gas is repeated, the total pressure rises and finally It has the characteristic of the pressure P2 in FIG.

【0143】本実施例においては、ばらつきσ(または
ε)をモニタしているので、ハロゲンガスを補給した
際、σ(またはε)が上昇するという現象を判別するよ
うにすれば、上記全圧の上昇現象は把握することができ
る。したがって、このような全圧の上昇現象が発生した
場合は、レーザ発振を継続してレーザチャンバ内部のハ
ロゲンガス分圧を下げ続ければ、σの値は図14の矢印
Uに沿って減少し、やがてσcより小さな範囲に入って
くるので、その時点で再びσの値に応じてハロゲンガス
を補給する前述した制御を開始するようにすればよい。
In this embodiment, since the variation σ (or ε) is monitored, if the phenomenon that σ (or ε) rises when the halogen gas is replenished is determined, the above total pressure can be determined. Can be grasped. Therefore, when such a phenomenon of increase in the total pressure occurs, if the laser oscillation is continued and the halogen gas partial pressure inside the laser chamber is continuously reduced, the value of σ decreases along the arrow U in FIG. Eventually, it will fall into a range smaller than σc, and at that time, the above-described control for replenishing the halogen gas according to the value of σ may be started again.

【0144】次に、図2(b)に示すガス補給サブルーチ
ンは、ガス排気工程を行う場合であり、ガス補給サブル
ーチンが開始されると、最初にレーザチャンバ内のガス
を一部排気する(ステップ400)。すなわち、ガス補
給前にガス排気を行うことにより、レーザ発振済みの不
純物を含んだガスを排気するようにする。次に、先の図
5に示したガス補給装置17によってF2,Kr,Ne
の混合ガスをレーザチャンバ2内に所定量補給すること
により、ハロゲンガスF2をレーザチャンバ内に供給す
る(ステップ410)。そして、この補給の後、レーザ
チャンバ内の全圧PGAを全圧計測センサ40によって計
測し(ステップ420)、この計測値が設定した所定の
設定圧Pga1より大きくなった場合は(ステップ43
0)、さらにレーザチャンバ2内のガスを排気するよう
にする(ステップ440)。
Next, the gas supply subroutine shown in FIG. 2 (b) is a case where a gas exhaust step is performed. When the gas supply subroutine is started, first, a part of the gas in the laser chamber is exhausted (step 400). That is, by performing gas exhaustion before gas replenishment, a gas containing laser-oscillated impurities is exhausted. Next, F2, Kr, Ne are supplied by the gas replenishing device 17 shown in FIG.
The halogen gas F2 is supplied into the laser chamber 2 by supplying a predetermined amount of the mixed gas into the laser chamber 2 (step 410). After the replenishment, the total pressure PGA in the laser chamber is measured by the total pressure measuring sensor 40 (step 420), and when the measured value becomes larger than the predetermined set pressure Pga1 (step 43).
0), and the gas in the laser chamber 2 is exhausted (step 440).

【0145】すなわち、レーザチャンバ内の全ガス圧が
あまりに上昇すると、図14からも判るように、ばらつ
き値σ自体も上昇し、σが許容上限値σcを超える可能
性もでてくる。また、レーザチャンバ内の全ガス圧があ
まりに上昇すると、フッ素分圧PF2が減少し、これによ
ってレーザ発振効率(出力レーザ光エネルギーE)も極
端に落ちてくる(図11参照)。したがって、図2(b)
のガス補給ルーチンによれば、上記のような現象を解消
すべく、レーザチャンバからガスの一部を排気して、ガ
ス全圧を常に所定の設定圧Pga1以内の値(例えば図1
4のP3程度の値)に抑えるようにしている。
That is, if the total gas pressure in the laser chamber rises too much, as can be seen from FIG. 14, the variation value σ itself also rises, and σ may exceed the allowable upper limit σc. If the total gas pressure in the laser chamber rises too much, the fluorine partial pressure PF2 will decrease, and the laser oscillation efficiency (output laser light energy E) will drop extremely (see FIG. 11). Therefore, FIG.
According to the gas replenishment routine described above, in order to eliminate the above-mentioned phenomenon, a part of the gas is exhausted from the laser chamber, and the total gas pressure is always kept within a predetermined set pressure Pga1 (for example, FIG. 1).
4 (about P3).

【0146】次に、図3に従ってこの発明の第2の実施
例を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0147】この第2の実施例では、先の図1のフロー
チャートのステップ190とステップ200の間にステ
ップ195を追加するようにしており、それ以外は図1
の手順と全く同様である。
In the second embodiment, a step 195 is added between step 190 and step 200 in the flowchart of FIG. 1, and otherwise, FIG.
The procedure is exactly the same.

【0148】すなわちこの第2の実施例では、パルス番
号iが1からNfまでに含まれる制御領域Aのパルス発
振に関しては、ばらつき値εを計算してハロゲンガス補
給を行う対象とはせず、パルス番号iがNfより大きい
制御領域Bに含まれるパルス発振に関してのみばらつき
値εを計算してハロゲンガス補給を行う対象とするよう
にしている。なぜならば、制御領域Aのスパイク領域で
は、テーブルデータに基づくスパイクキラー制御を行っ
ているとはいっても制御領域Bに比べてその出力が安定
せずにばらつき値自体も大きいので、この実施例では制
御領域Aを無視するようにしている。
That is, in the second embodiment, with respect to the pulse oscillation of the control region A in which the pulse number i is included in the range from 1 to Nf, the variation value ε is not calculated and the target is not to be supplied with the halogen gas. The variation value ε is calculated only for the pulse oscillation included in the control region B in which the pulse number i is larger than Nf, and is set as a target to be supplied with the halogen gas. This is because in the spike region of the control region A, although the spike killer control based on the table data is performed, the output is not stable and the variation value itself is large as compared with the control region B. The control area A is ignored.

【0149】なお、ハロゲンガス補給制御として次のよ
うな実施も可能である。
Incidentally, the following implementation is also possible as the halogen gas supply control.

【0150】すなわち、出力ばらつきεをモニタしなが
らハロゲンガスを間断無く(連続的に)少量ずつレーザ
チャンバ内部に補給し続け、εの値が極小値から大きく
外れないようにする。この制御においても、全圧が上昇
し続け、やがて図14の値P3を超えて、ハロゲンガス
の補給がεの上昇のみをもたらす状態となる。したがっ
て、この場合には、前記状態を検知したときに、レーザ
チャンバ内部からガスの一部を排気して全圧を低下させ
て、望ましくは全圧を図14の値P3以下にまで低下さ
せるようにすればよい。
That is, while monitoring the output variation ε, the halogen gas is continuously (continuously) supplied little by little into the laser chamber without interruption so that the value of ε does not greatly deviate from the minimum value. Also in this control, the total pressure continues to increase, and eventually exceeds the value P3 in FIG. 14, so that the supply of the halogen gas causes only the increase in ε. Therefore, in this case, when the above state is detected, a part of the gas is exhausted from the inside of the laser chamber to lower the total pressure, and preferably the total pressure is reduced to a value P3 or less in FIG. What should I do?

【0151】また、他に、ハロゲンガスの補給を行う際
に、これと同時にガスの排気を行うことにより、レーザ
チャンバ内の全ガス圧をほとんど変化させないようにす
ることも可能である。
Alternatively, when the halogen gas is supplied, the gas is exhausted at the same time, so that the total gas pressure in the laser chamber can hardly be changed.

【0152】ところで、上記図8に示した電圧データテ
ーブルにおいては、パルス番号iと発振休止時間tに対
応して電圧データを記憶するようにしているが、図17
に示すようにパルス番号iに変えて発振開始からの経過
時間Tdを用いるようにしてもよい。
In the voltage data table shown in FIG. 8, the voltage data is stored in correspondence with the pulse number i and the oscillation suspension time t.
As shown in (1), the elapsed time Td from the start of oscillation may be used instead of the pulse number i.

【0153】すなわち、パルス番号iをパラメータとし
て用いる電圧データテーブルの場合、記憶された電圧デ
ータは使用されるレーザ発振同期信号TRの周波数ある
いはレーザ装置の最大繰り返し周波数を考慮し、これら
の周波数に適合するような値を設定するようにしてい
る。このため、他の繰り返し周波数でレーザパルス発振
を行うようにした場合、この繰り返し周波数に適合する
電圧データが記憶された電圧データテーブルを使用しな
いと、スパイキング防止制御を精度良く行うことはでき
ない。
That is, in the case of the voltage data table using the pulse number i as a parameter, the stored voltage data is adapted to these frequencies in consideration of the frequency of the laser oscillation synchronization signal TR to be used or the maximum repetition frequency of the laser device. Is set to a value that Therefore, when laser pulse oscillation is performed at another repetition frequency, the spiking prevention control cannot be accurately performed unless a voltage data table that stores voltage data suitable for the repetition frequency is used.

【0154】このように、パルス番号iに対応して電圧
データが記憶される電圧データテーブルの場合は、各種
の繰り返し周波数に対応しようとした場合、これら各種
の周波数に対応して各別の電圧データをそれぞれ記憶し
ておく必要があり、メモリ面でコストアップの要因とな
る。
As described above, in the case of the voltage data table in which the voltage data is stored corresponding to the pulse number i, when trying to correspond to various repetition frequencies, each voltage corresponding to these various frequencies is different. It is necessary to store data individually, which causes an increase in cost in terms of memory.

【0155】そこで、図17のテーブルにおいては、発
振開始からの経過時間Tdおよび発振休止時間tに対応
して電圧データを記憶するようにしている。
Therefore, in the table of FIG. 17, voltage data is stored corresponding to the elapsed time Td from the start of oscillation and the oscillation pause time t.

【0156】すなわち、図17に示すように、電圧デー
タテーブルの横軸には、発振開始からの経過時間Tdが
所定の時間間隔tgをもって設定されており、これら各
経過時間毎に(0,1tg,2tg,…)、スパイキング
を防止するための電源電圧データが各別に記憶されてい
る。また、縦軸には、前記同様、発振休止時間tが設定
されており、各発振休止時間毎に各別の電源電圧データ
が設定されている。
That is, as shown in FIG. 17, the horizontal axis of the voltage data table sets the elapsed time Td from the start of oscillation at a predetermined time interval tg, and (0, 1tg) for each of these elapsed times. , 2tg,...), Power supply voltage data for preventing spiking are stored separately. In the same manner as described above, the oscillation quiescent time t is set on the vertical axis, and different power supply voltage data is set for each oscillation quiescent time.

【0157】この電圧データテーブルにおいて、第1発
目のパルス発振の際には、Td=0に対応する電圧デー
タが使用される。また、パルス発振中には、当該発振同
期信号TRを受信してから次の発振同期信号を受信する
までの時間間隔が計時されており(計時動作の基本単位
はtgに一致させている)、この計時結果に基づいて所
要の電圧データを電圧データテーブルから読み出すよう
にしている。例えば、1発目のTR信号を受信してから
次のTR信号を受信するまでの時間間隔が3tgである
とすると、Td=3tgに対応する電圧データが使用され
る。また同様に、該2発目のTR信号を受信してから次
の3発目のTR信号を受信するまでの時間間隔が3tg
であるとすると、Td=6tgに対応する電圧データが使
用されることになる。
In this voltage data table, at the time of the first pulse oscillation, the voltage data corresponding to Td = 0 is used. During pulse oscillation, a time interval from the reception of the oscillation synchronization signal TR to the reception of the next oscillation synchronization signal is measured (the basic unit of time measurement operation is set to tg). The required voltage data is read from the voltage data table based on the time measurement result. For example, assuming that the time interval between the reception of the first TR signal and the reception of the next TR signal is 3tg, the voltage data corresponding to Td = 3tg is used. Similarly, the time interval between the reception of the second TR signal and the reception of the next third TR signal is 3tg.
In this case, the voltage data corresponding to Td = 6tg is used.

【0158】なお、図17に示した電圧データテーブル
の場合も、先の図8の電圧データテーブルで行ったよう
なデータ補正を行うようにしてもよい。すなわち、計測
された発振休止時間tが図10に示した代表的休止時間
T1,T2,T3のうちの何れかに一致のときは、その出
力偏差が所定の設定値ΔEより大きくなったパルスに関
しては、当該経過時間Tdに対応する全ての(全発振停
止時間の)放電電圧データを補正更新するようにする。
また、計測された発振停止時間tが上記代表的休止時間
T1,T2,T3に不一致のときは、当該経過時間Tdに対
応しかつ当該発振停止時間に対応する放電電圧データの
みを補正更新するまた、この図17に示す電圧データテ
ーブルを用いて、スパイク領域(制御領域A)のみにテ
ーブル制御行うようにする場合は、テーブルに1バース
ト周期内の最初の所定時間分のパルスに関してのみの電
源電圧値を記憶するようにすればよい。
In the case of the voltage data table shown in FIG. 17, data correction as performed in the voltage data table shown in FIG. 8 may be performed. That is, when the measured oscillation pause time t matches any of the representative pause times T1, T2, and T3 shown in FIG. 10, the pulse whose output deviation is larger than the predetermined set value ΔE is used. Corrects and updates all the discharge voltage data (of the entire oscillation stop time) corresponding to the elapsed time Td.
When the measured oscillation stop time t does not coincide with the representative pause times T1, T2, T3, only the discharge voltage data corresponding to the elapsed time Td and corresponding to the oscillation stop time is corrected and updated. When using the voltage data table shown in FIG. 17 to perform table control only in the spike region (control region A), the power supply voltage for only the pulse for the first predetermined time in one burst cycle is stored in the table. What is necessary is just to memorize a value.

【0159】なお、上記実施例では、出力ばらつき値と
してNs個分の発振パルスの標準偏差σをNs個分の発振
パルスの平均値EA(=ET/Ns)で除した値εを用い
るようにしたが標準偏差σを出力ばらつきとして用いる
ようにしてもよい。
In the above embodiment, the value ε obtained by dividing the standard deviation σ of Ns oscillation pulses by the average value EA (= ET / Ns) of Ns oscillation pulses is used as the output variation value. However, the standard deviation σ may be used as the output variation.

【0160】また、上記実施例では、制御領域Bにおい
て毎パルス制御を行うようにしたが、制御領域Bにおい
ても制御領域Aと同様に放電電圧データテーブルを用い
た放電電圧制御を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the pulse control is performed in the control area B. However, in the control area B, the discharge voltage control using the discharge voltage data table is performed similarly to the control area A. Is also good.

【0161】また上記実施例では、テーブルを補正する
際、計測された休止時間tが代表的な休止時間T1、T
2、T3に一致したときに当該パルス番号に対応する全て
のテーブルデータを補正するようにしたが、計測された
休止時間tが代表的な休止時間T1、T2、T3に不一致
のときにも全てのテーブルデータを補正するようにして
もよい。さらに、計測された休止時間tが代表的な休止
時間T1、T2、T3に一致したときに、該代表的な休止
時間に対応するテーブルデータのみを補正更新するよう
にしてもよい。
In the above embodiment, when the table is corrected, the measured pause time t is set to the representative pause time T1, T1.
2. All the table data corresponding to the pulse number is corrected when it matches T3. However, even when the measured pause time t does not match the representative pause times T1, T2, and T3, all the table data are corrected. May be corrected. Further, when the measured pause time t matches the representative pause time T1, T2, T3, only the table data corresponding to the representative pause time may be corrected and updated.

【0162】さらに、上記実施例では、図10に示すよ
うに、発振休止時間tが代表的休止時間T1より小さい
場合は、代表的休止時間T1に対応する電圧データを代
用するようにしたが、このような場合、先頭の第1発目
のパルス発振に関しては、直前のバースト周期の最終パ
ルスで用いた電圧データを用いるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 10, when the oscillation pause time t is smaller than the representative pause time T1, the voltage data corresponding to the representative pause time T1 is substituted. In such a case, the voltage data used in the last pulse of the immediately preceding burst cycle may be used for the first pulse oscillation at the head.

【0163】また、上記実施例において、パルス光パワ
ーの平均値EAが所定の設定値より低下した場合は、レ
ーザチャンバ以内に希ガスとバッファガスの混合ガスを
供給するようにして出力上昇を図るようにしてもよい。
すなわち、全圧PGAとパルス光パワーの平均値EAとは
正の相関を有するために、希ガスとバッファガスの混合
ガスを供給して全圧PGAを上昇させることでEAの低下
を抑制するようにする。この際、図5に示したガスボン
ベ21から希ガスとバッファガスの混合ガスを供給する
ことで、レーザチャンバ内の希ガスとバッファガスの比
率を変化させずにガス補給を行うことができる。
In the above embodiment, when the average value EA of the pulse light power falls below a predetermined value, the output is increased by supplying a mixed gas of a rare gas and a buffer gas into the laser chamber. You may do so.
That is, since the total pressure PGA and the average value EA of the pulsed light power have a positive correlation, a decrease in EA is suppressed by supplying a mixed gas of a rare gas and a buffer gas to increase the total pressure PGA. To At this time, by supplying a mixed gas of a rare gas and a buffer gas from the gas cylinder 21 shown in FIG. 5, gas can be supplied without changing the ratio of the rare gas and the buffer gas in the laser chamber.

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

【図1】この発明の第1の実施例を示すフローチャー
ト。
FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention.

【図2】ガス補給サブルーチンを示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing a gas supply subroutine.

【図3】この発明の第2の実施例を示すフローチャー
ト。
FIG. 3 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention.

【図4】エキシマレーザ装置の構成例を示すブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of an excimer laser device.

【図5】ガス補給装置の各種構成例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing various configuration examples of a gas supply device.

【図6】バースト信号、レーザ発振同期信号のタイムチ
ャート。
FIG. 6 is a time chart of a burst signal and a laser oscillation synchronization signal.

【図7】1バースト周期内の分割された制御領域を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a divided control area within one burst period.

【図8】電源電圧データテーブルの記憶内容を示す図。FIG. 8 is a diagram showing stored contents of a power supply voltage data table.

【図9】電源電圧データテーブルを作成する際の運転状
態を示すタイムチャート。
FIG. 9 is a time chart showing an operation state when a power supply voltage data table is created.

【図10】電源電圧データテーブルに記憶される電源電
圧データの作成手法を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a method of creating power supply voltage data stored in a power supply voltage data table.

【図11】フッ素分圧に対する出力ばらつきと出力エネ
ルギーとの関係を示すグラフ図。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between output energy and output energy with respect to fluorine partial pressure.

【図12】全ガス圧と出力ばらつきを最小にするフッ素
分圧値との関係を示すグラフ図。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between a total gas pressure and a fluorine partial pressure value that minimizes output variation.

【図13】電源電圧をパラメータにしてフッ素分圧と出
力ばらつきとの関係を示すグラフ図。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the partial pressure of fluorine and output variation using the power supply voltage as a parameter.

【図14】全ガス圧をパラメータにしてフッ素分圧と出
力ばらつきとの関係を示すグラフ図。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the partial pressure of fluorine and output variation using the total gas pressure as a parameter.

【図15】1バースト周期内におけるばらつき値の求め
方を説明する図。
FIG. 15 is a view for explaining a method of obtaining a variation value within one burst period.

【図16】ステップ&スキャン方式を説明する図。FIG. 16 is a diagram illustrating a step-and-scan method.

【図17】他の電源電圧データテーブルの記憶内容を示
す図。
FIG. 17 is a diagram showing stored contents of another power supply voltage data table.

【図18】ウェハ上のICチップを示す平面図。FIG. 18 is a plan view showing an IC chip on a wafer.

【図19】充電電圧を一定にした場合のバースト運転に
おけるパルスエネルギー波形を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a pulse energy waveform in burst operation when the charging voltage is kept constant.

【図20】1バースト周期におけるパルスエネルギー波
形示す拡大図。
FIG. 20 is an enlarged view showing a pulse energy waveform in one burst cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エキシマレーザ装置 2…レーザチャンバ 3、4…プリズムビームエキスパンダ 5…グレーティング 6…狭帯域化ユニット 7…部分透過ミラー 8,13…ビームスプリッタ 9…エタロン分光器 10,14…受光素子 11,15…CPU 12…波長コントローラ 17…ガス補給装置 20,21…ガスボンベ 23,24…オンオフバルブ 25,26…サブタンク 29,30…マスフローコントローラ 50…露光装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excimer laser apparatus 2 ... Laser chamber 3, 4 ... Prism beam expander 5 ... Grating 6 ... Band narrowing unit 7 ... Partial transmission mirror 8, 13 ... Beam splitter 9 ... Etalon spectroscope 10, 14 ... Light receiving element 11, 15 CPU 12 Wavelength controller 17 Gas replenishing device 20, 21 Gas cylinder 23, 24 On-off valve 25, 26 Sub tank 29, 30 Mass flow controller 50 Exposure device

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハロゲンガスを含むレーザガスをレーザチ
ャンバ内に封入し、このレーザチャンバ内でパルス放電
を行うことにより前記レーザガスを励起してパルスレー
ザ発振を行うとともに、レーザ光を所定回数連続してパ
ルス発振させる連続発振動作と、このパルス発振を所定
の発振休止時間の間だけ休止する停止動作を交互に実行
する運転を1バースト周期とするバーストモード運転を
繰り返し行ない、前記パルス発振の各出力エネルギーが
所定の目標値範囲内に入るような制御を実行するエキシ
マレーザ装置において、 1バースト周期内でのパルスの順番を示すパルス番号及
び複数の異なる発振休止時間をパラメータとして、前記
各パルス発振の出力のばらつきが所定の許容値範囲内に
入る電源電圧の初期値をそれぞれ予め記憶する電圧デー
タテーブル手段と、 前記発振休止時間を1バースト周期毎に計測する発振休
止時間計測手段と、 1バースト周期の度に、前記電源電圧データテーブル手
段から前記計測した発振休止時間に対応しかつパルス番
号が対応する電源電圧値を読み出し、該読み出した電源
電圧値にしたがってパルス発振を行わせる発振制御手段
と、 連続発振の各パルスの出力をパルス番号に対応付けて順
次モニタするモニタ手段と、 前記レーザチャンバ内に前記レーザガスを補給するガス
補給手段と、 前記モニタ手段のモニタ出力に基づき各パルスレーザ発
振光の出力エネルギーのばらつきを求めるばらつき演算
手段と、 前記演算されたばらつきが所定の目標値範囲内に入るよ
う前記ガス補給手段を制御してハロゲンガスを補給する
ガス補給制御手段と、 を具えるエキシマレーザ装置。
A laser gas containing a halogen gas is sealed in a laser chamber, and a pulse discharge is performed in the laser chamber to excite the laser gas to perform pulsed laser oscillation. A burst mode operation is repeatedly performed in which a continuous oscillation operation in which pulse oscillation is performed and a stop operation in which the pulse oscillation is paused for a predetermined oscillation suspension time are alternately performed as one burst cycle. An excimer laser device that performs control so that the pulse oscillation falls within a predetermined target value range, wherein a pulse number indicating a pulse order within one burst cycle and a plurality of different oscillation pause times are used as parameters to output the respective pulse oscillations. The initial value of the power supply voltage whose variation falls within a predetermined allowable value range is stored in advance. Voltage data table means, oscillation pause time measuring means for measuring the oscillation pause time for each burst cycle, and a pulse corresponding to the measured oscillation pause time from the power supply voltage data table means for each burst cycle. Oscillation control means for reading a power supply voltage value corresponding to the number and performing pulse oscillation according to the read power supply voltage value; monitoring means for sequentially monitoring the output of each pulse of continuous oscillation in association with the pulse number; Gas supply means for replenishing the laser gas into the laser chamber; variation calculation means for determining a variation in output energy of each pulsed laser oscillation light based on a monitor output of the monitoring means; and a range in which the calculated variation is a predetermined target value range. Gas replenishment control means for controlling the gas replenishment means so as to enter thereinto replenish the halogen gas, Excimer laser device equipped with
【請求項2】1バースト周期を前半のスパイク領域に対
応する第1の領域と、後半に属する第2の領域に分割す
ると共に、 前記ばらつき演算手段は前記第1の領域に含まれるパル
スをばらつきを求める対象から除外する請求項1記載の
エキシマレーザ装置。
2. A method according to claim 1, wherein one burst period is divided into a first region corresponding to a first-half spike region and a second region belonging to a second half, and said variation calculating means varies a pulse included in said first region. The excimer laser device according to claim 1, wherein the excimer laser device is excluded from a target for which is obtained.
【請求項3】前記電源電圧データテーブルは、代表的な
複数の発振休止時間に対応する前記電源電圧の初期値を
パルス番号別に予め求め、これら複数の電源電圧の初期
値をパルス番号毎に直線補間することにより作成される
ことを特徴とする請求項1記載のエキシマレーザ装置。
3. The power supply voltage data table obtains, in advance, an initial value of the power supply voltage corresponding to a representative plurality of oscillation pause times for each pulse number, and obtains an initial value of the plurality of power supply voltages in a straight line for each pulse number. 2. The excimer laser device according to claim 1, wherein the excimer laser device is created by interpolation.
【請求項4】前記電源電圧データテーブルは、前記代表
的な複数の発振休止時間のうちの最も大きな値より大き
な発振休止時間に関する電源電圧データは、前記代表的
な複数の発振休止時間のうちの最も大きな値に対応する
電源電圧データで代用することを特徴とする請求項3載
のエキシマレーザ装置。
4. The power supply voltage data table according to claim 1, wherein said power supply voltage data relating to an oscillation pause time larger than a largest value among said representative plurality of oscillation pause times is stored in said power supply voltage data table. 4. The excimer laser device according to claim 3, wherein the power supply voltage data corresponding to the largest value is substituted.
【請求項5】前記電源電圧データテーブルは、前記代表
的な複数の発振休止時間のうちの最も小さな値より小さ
な発振休止時間に関する電源電圧データは、前記代表的
な複数の発振休止時間のうちの最も小さな値に対応する
電源電圧データで代用することを特徴とする請求項3記
載のエキシマレーザ装置。
5. The power supply voltage data table according to claim 1, wherein said power supply voltage data relating to an oscillation pause time smaller than a minimum value of said representative plurality of oscillation pause times is stored in said power supply voltage data table. 4. The excimer laser device according to claim 3, wherein the power supply voltage data corresponding to the smallest value is substituted.
【請求項6】前記計測した発振休止時間が前記代表的な
複数の発振休止時間のうちの最も小さな値より小さな場
合には、第1番目のパルス発振に関しては、直前のバー
スト周期の最後のパルス発振の際に用いた電源電圧値を
電源電圧としてパルス発振を実行する請求項3記載のエ
キシマレーザ装置。
6. When the measured oscillation pause time is smaller than the smallest value among the representative plurality of oscillation pause times, the last pulse of the immediately preceding burst cycle is determined for the first pulse oscillation. 4. The excimer laser device according to claim 3, wherein pulse oscillation is performed using a power supply voltage value used for oscillation as a power supply voltage.
【請求項7】前記モニタ手段でモニタされた各パルスの
出力値と前記出力エネルギーの目標値との差を各パルス
毎に求め、この差が許容限界を超えたパルスに関して
は、該パルスのパルス番号および前記計測された発振休
止時間に対応する前記電圧データテーブル手段の記憶電
源電圧値を前記差を用いて補正更新するテーブル補正手
段を更に備える請求項1記載のエキシマレーザ装置。
7. A difference between an output value of each pulse monitored by said monitor means and a target value of said output energy is determined for each pulse, and for a pulse whose difference exceeds an allowable limit, the pulse of the pulse is determined. 2. The excimer laser device according to claim 1, further comprising table correction means for correcting and updating a storage power supply voltage value of said voltage data table means corresponding to a number and said measured oscillation pause time using said difference.
【請求項8】前記テーブル補正手段は、前記発振休止時
間計測手段によって計測した発振休止時間が前記複数の
代表的な発振休止時間のいずれかに一致した場合は、前
記モニタ手段でモニタされた各パルスの出力値と前記目
標値との差が許容限界を超えたパルスに関しては、該パ
ルスのパルス番号に対応する前記電圧データテーブル手
段の全ての記憶電源電圧値を、前記差に応じてそれぞれ
補正更新することを特徴とする請求項7記載のエキシマ
レーザ装置。
8. The table correction means, when the oscillation suspension time measured by the oscillation suspension time measuring means coincides with any of the plurality of representative oscillation suspension times, each table monitored by the monitor means. For a pulse in which the difference between the output value of the pulse and the target value exceeds the allowable limit, all the storage power supply voltage values of the voltage data table means corresponding to the pulse number of the pulse are respectively corrected according to the difference. The excimer laser device according to claim 7, wherein the excimer laser device is updated.
【請求項9】前記電源電圧データテーブル手段には、1
バースト周期内の最初の所定個数のパルスに関してのみ
の電源電圧値が記憶されており、前記発振制御手段によ
るパルス発振制御は前記最初の所定個数のパルスに関し
てのみ実行されることを特徴とする請求項1記載のエキ
シマレーザ装置。
9. The power supply voltage data table means includes:
The power supply voltage value for only a first predetermined number of pulses in a burst period is stored, and pulse oscillation control by the oscillation control means is performed only for the first predetermined number of pulses. 2. The excimer laser device according to 1.
【請求項10】前記電源電圧データテーブル手段には、
1バースト周期内の最初の所定個数のパルスに関しての
みの電源電圧値が記憶されており、前記発振制御手段に
よるパルス発振制御及び前記テーブル補正手段による記
憶電源電圧データ補正制御は、前記最初の所定個数のパ
ルスに関してのみ実行されることを特徴とする請求項7
記載のエキシマレーザ装置。
10. The power supply voltage data table means includes:
A power supply voltage value is stored only for the first predetermined number of pulses in one burst period, and the pulse oscillation control by the oscillation control means and the storage power supply data correction control by the table correction means are executed by the first predetermined number of pulses. 8. The method according to claim 7, wherein the processing is performed only for the pulses of
The excimer laser device as described in the above.
【請求項11】前記最初の所定個数のパルス以降に発生
させるパルスに関しては、前記モニタ手段からから得た
今回のバースト周期内で既に出力された少なくとも1つ
のパルスのモニタ値およびそのときの電源電圧値に基づ
いて今回のパルス発振の際の電源電圧値を演算し、この
電源電圧値に基づいてパルス発振を行う請求項9または
10記載のエキシマレーザ装置。
11. With respect to pulses generated after the first predetermined number of pulses, a monitor value of at least one pulse already output within a current burst cycle obtained from the monitor means and a power supply voltage at that time 11. The excimer laser device according to claim 9, wherein a power supply voltage value at the time of the current pulse oscillation is calculated based on the value, and pulse oscillation is performed based on the power supply voltage value.
【請求項12】前記ばらつき計測手段は、 前記モニタ手段のモニタ出力に基づき各パルス発振光の
出力ばらつきを演算するばらつき演算手段を具える請求
項1記載のエキシマレーザ装置。
12. The excimer laser device according to claim 1, wherein said variation measuring means includes variation calculation means for calculating output variation of each pulse oscillation light based on a monitor output of said monitor means.
【請求項13】前記ばらつき演算手段は、 予め設定された所定個数のパルス発振光の出力エネルギ
ーの標準偏差及び平均値を求め、標準偏差を平均値で除
した値を出力ばらつき値とする請求項12記載のエキシ
マレーザ装置。
13. The variation calculation means calculates a standard deviation and an average value of output energies of a predetermined number of pulsed light beams, and sets a value obtained by dividing the standard deviation by an average value as an output variation value. 13. The excimer laser device according to item 12.
【請求項14】各パルスレーザ発振光の出力エネルギー
のばらつきは前記レーザチャンバ内のハロゲンガス分圧
に対応して所定の極小値をとるものであり、かつ前記ば
らつき用の目標値範囲の限界値は、前記極小値に対応す
るハロゲンガスガス分圧値よりも小さい第1の値と、前
記極小値に対応するハロゲンガス分圧値よりも大きい第
2の値との2つの値を有するものであり、 前記制御手段は、 前記演算された出力ばらつきが前記目標値範囲外となっ
た場合、そのときの状態が、現ハロゲンガス分圧が前記
第1の値より小さい状態であるかあるいは現ハロゲンガ
ス分圧値が前記第2の値より大きい状態であるかを識別
し、前者である場合にのみ前記ガス制御手段を制御して
ハロゲンガスを補給する請求項1記載のエキシマレーザ
装置。
14. A variation in output energy of each pulsed laser oscillation light takes a predetermined minimum value corresponding to a partial pressure of a halogen gas in the laser chamber, and a limit value of a target value range for the variation. Has two values, a first value smaller than the halogen gas partial pressure value corresponding to the minimum value, and a second value larger than the halogen gas partial pressure value corresponding to the minimum value. When the calculated output variation is out of the target value range, the control unit determines whether the current halogen gas partial pressure is smaller than the first value or the current halogen gas partial pressure is smaller than the first value. 2. The excimer laser device according to claim 1, wherein it is determined whether the partial pressure value is larger than the second value, and only when the former is the former, the gas controller is controlled to supply the halogen gas.
【請求項15】前記レーザチャンバ内のレーザガスを排
気する排気手段を更に有し、 前記制御手段は、前記ガス補給手段によるハロゲンガス
の補給前に、前記排気手段による排気動作を行わせる請
求項1記載のエキシマレーザ装置。
15. An exhaust unit for exhausting a laser gas in the laser chamber, wherein the control unit causes the exhaust unit to perform an exhaust operation before the halogen gas is supplied by the gas supply unit. The excimer laser device as described in the above.
【請求項16】前記レーザチャンバ内のレーザガスを排
気する排気手段を更に有し、 前記制御手段は、前記ガス補給手段によるハロゲンガス
の補給中に、前記排気手段による排気動作を行わせる請
求項1記載のエキシマレーザ装置。
16. The apparatus according to claim 1, further comprising an exhaust unit for exhausting the laser gas in the laser chamber, wherein the control unit causes the exhaust unit to perform an exhaust operation while the halogen gas is supplied by the gas supply unit. The excimer laser device as described in the above.
【請求項17】前記レーザチャンバ内のレーザガスの全
圧を計測するガス全圧計測手段を更に有し、 前記制御手段は、前記ガス全圧計測手段の測定値に基づ
いてレーザチャンバ内ガス全圧が所定の上限値を超えな
いように前記ガス補給手段によるガス補給及び前記排気
手段によるガス排気を制御する請求項15または16記
載のエキシマレーザ装置。
17. A gas total pressure measuring means for measuring a total pressure of a laser gas in the laser chamber, wherein the control means controls a total gas pressure in the laser chamber based on a measured value of the gas total pressure measuring means. 17. The excimer laser device according to claim 15 or 16, wherein gas supply by said gas supply means and gas exhaustion by said exhaust means are controlled such that does not exceed a predetermined upper limit.
【請求項18】前記ガス補給手段はバッファガス及び希
ガスを供給するものであり、 前記パルス光の出力エネルギーの平均値が所定値以下に
低下した場合、前記ガス補給手段は、レーザチャンバ内
へバッファガス及び希ガスの混合ガスを供給する請求項
1記載のエキシマレーザ装置。
18. The gas replenishing means for supplying a buffer gas and a rare gas, and when the average value of the output energy of the pulse light falls below a predetermined value, the gas replenishing means enters the laser chamber. The excimer laser device according to claim 1, wherein a mixed gas of a buffer gas and a rare gas is supplied.
【請求項19】前記制御手段は、前記演算されたばらつ
きが所定の目標値範囲外になると、異常信号を出力する
請求項1記載のエキシマレーザ装置。
19. The excimer laser device according to claim 1, wherein said control means outputs an abnormal signal when said calculated variation falls outside a predetermined target value range.
【請求項20】ハロゲンガスを含むレーザガスをレーザ
チャンバ内に封入し、このレーザチャンバ内でパルス放
電を行うことにより前記レーザガスを励起してパルスレ
ーザ発振を行うとともに、レーザ光を所定回数連続して
パルス発振させる連続発振動作と、このパルス発振を所
定の発振休止時間の間だけ休止する停止動作を交互に実
行する運転を1バースト周期とするバーストモード運転
を繰り返し行ない、前記パルス発振の各出力エネルギー
が所定の目標値範囲内に入るような制御を実行するエキ
シマレーザ装置において、 発振開始からの経過時間及び発振休止時間をパラメータ
として、前記各パルス発振の出力のばらつきが所定の許
容値範囲内に入る電源電圧の初期値をそれぞれ予め記憶
する電圧データテーブル手段と、 前記発振休止時間を1バースト周期毎に計測する発振休
止時間計測手段と、 各パルス発振毎に、当該パルス発振の発振開始からの経
過時間を計時する計時手段と、 1バースト周期の度に、前記電源電圧データテーブル手
段から前記計測した発振休止時間に対応しかつ前記計時
した発振開始からの経過時間に対応する電源電圧値を読
み出し、該読み出した電源電圧値にしたがってパルス発
振を行わせる発振制御手段と、 連続発振の各パルスの出力を順次モニタするモニタ手段
と、 前記レーザチャンバ内に前記レーザガスを補給するガス
補給手段と、 前記モニタ手段のモニタ出力に基づき各パルスレーザ発
振光の出力エネルギーのばらつきを求めるばらつき演算
手段と、 前記演算されたばらつきが所定の目標値範囲内に入るよ
う前記ガス補給手段を制御してハロゲンガスを補給する
ガス補給制御手段と、 を具えるエキシマレーザ装置。
20. A laser gas containing a halogen gas is sealed in a laser chamber, and a pulse discharge is performed in the laser chamber to excite the laser gas to perform pulsed laser oscillation. A burst mode operation is repeatedly performed in which a continuous oscillation operation in which pulse oscillation is performed and a stop operation in which the pulse oscillation is paused for a predetermined oscillation suspension time are alternately performed as one burst cycle. An excimer laser device that executes control such that the value falls within a predetermined target value range. The variation in the output of each pulse oscillation falls within a predetermined allowable value range, using the time elapsed since the start of oscillation and the oscillation pause time as parameters. Voltage data table means for storing in advance respective initial values of the input power supply voltage; Oscillation pause time measurement means for measuring time for each burst cycle; clock means for measuring the time elapsed from the start of the pulse oscillation for each pulse oscillation; and power supply voltage data for each burst cycle. Oscillation control means for reading a power supply voltage value corresponding to the measured oscillation suspension time and corresponding to the elapsed time from the measured oscillation start from the table means, and performing pulse oscillation according to the read power supply voltage value; Monitoring means for sequentially monitoring the output of each pulse of oscillation; gas replenishing means for replenishing the laser gas into the laser chamber; and variation for obtaining variation in output energy of each pulsed laser oscillation light based on the monitor output of the monitoring means. Calculating means, controlling the gas replenishing means so that the calculated variation falls within a predetermined target value range. An excimer laser device, comprising: gas supply control means for replenishing a halogen gas by means of:
【請求項21】1バースト周期を前半のスパイク領域に
対応する第1の領域と、後半に属する第2の領域に分割
すると共に、 前記ばらつき演算手段は前記第1の領域に含まれるパル
スをばらつきを求める対象から除外する請求項20記載
のエキシマレーザ装置。
21. A burst period is divided into a first region corresponding to a first-half spike region and a second region belonging to the second half, and the variation calculating means varies a pulse included in the first region. 21. The excimer laser device according to claim 20, wherein the excimer laser device is excluded from an object for which is obtained.
【請求項22】前記電源電圧データテーブルは、代表的
な複数の発振休止時間に対応する前記電源電圧の初期値
を複数の異なる発振開始からの経過時間別に予め求め、
これら複数の電源電圧の初期値を発振開始からの経過時
間毎に直線補間することにより作成される請求項20記
載のエキシマレーザ装置。
22. The power supply voltage data table, wherein an initial value of the power supply voltage corresponding to a plurality of typical oscillation pause times is obtained in advance for each of a plurality of elapsed times from the start of different oscillations,
21. The excimer laser device according to claim 20, wherein the excimer laser device is created by linearly interpolating the initial values of the plurality of power supply voltages for each elapsed time from the start of oscillation.
【請求項23】前記電源電圧データテーブルは、前記代
表的な複数の発振休止時間のうちの最も大きな値より大
きな発振休止時間に関する電源電圧データは、前記代表
的な複数の発振休止時間のうちの最も大きな値に対応す
る電源電圧データで代用することを特徴とする請求項2
2載のエキシマレーザ装置。
23. The power supply voltage data table, wherein the power supply voltage data relating to an oscillation pause time larger than the largest value among the representative plurality of oscillation pause times is stored in the power supply voltage data table. The power supply voltage data corresponding to the largest value is substituted.
Excimer laser device mounted on 2.
【請求項24】前記電源電圧データテーブルは、前記代
表的な複数の発振休止時間のうちの最も小さな値より小
さな発振休止時間に関する電源電圧データは、前記代表
的な複数の発振休止時間のうちの最も小さな値に対応す
る電源電圧データで代用することを特徴とする請求項2
2載のエキシマレーザ装置。
24. The power supply voltage data table, wherein the power supply voltage data relating to an oscillation suspension time smaller than a minimum value of the representative plurality of oscillation suspension times is stored in the power supply voltage data table. The power supply voltage data corresponding to the smallest value is substituted.
Excimer laser device mounted on 2.
【請求項25】前記計測した発振休止時間が前記代表的
な複数の発振休止時間のうちの最も小さな値より小さな
場合には、第1番目のパルス発振に関しては、直前のバ
ースト周期の最後のパルス発振の際に用いた電源電圧値
を電源電圧としてパルス発振を実行する請求項22記載
のエキシマレーザ装置。
25. When the measured oscillation pause time is smaller than the smallest value among the representative plurality of oscillation pause times, the last pulse of the immediately preceding burst cycle is determined for the first pulse oscillation. 23. The excimer laser device according to claim 22, wherein pulse oscillation is performed using a power supply voltage value used for oscillation as a power supply voltage.
【請求項26】前記モニタ手段でモニタされた各パルス
の出力値と前記出力エネルギーの目標値との差を各パル
ス毎に求め、この差が許容限界を超えたパルスに関して
は、該パルスの発振開始からの経過時間および前記計測
された発振休止時間に対応する前記電圧データテーブル
手段の記憶電源電圧値を前記差を用いて補正更新するテ
ーブル補正手段をさらに備える請求項20記載のエキシ
マレーザ装置。
26. A difference between an output value of each pulse monitored by said monitor means and a target value of said output energy is obtained for each pulse, and for a pulse whose difference exceeds an allowable limit, oscillation of said pulse is performed. 21. The excimer laser device according to claim 20, further comprising table correction means for correcting and updating the storage power supply voltage value of the voltage data table means corresponding to the elapsed time from the start and the measured oscillation pause time using the difference.
【請求項27】前記テーブル補正手段は、前記発振休止
時間計測手段によって計測した発振休止時間が前記複数
の代表的な発振休止時間のいずれかに一致した場合は、
前記モニタ手段でモニタされた各パルスの出力値と前記
目標値との差が許容限界を超えたパルスに関しては、該
パルスの発振開始からの経過時間に対応する前記電圧デ
ータテーブル手段の全ての記憶電源電圧値を、前記差に
応じてそれぞれ補正更新することを特徴とする請求項2
6記載のエキシマレーザ装置。
27. When the oscillation pause time measured by the oscillation pause time measuring unit coincides with one of the plurality of representative oscillation pause times, the table correction means may include:
Regarding the pulse in which the difference between the output value of each pulse monitored by the monitoring means and the target value exceeds an allowable limit, all the storages in the voltage data table means corresponding to the elapsed time from the start of oscillation of the pulse. 3. The power supply voltage value is corrected and updated according to the difference.
6. The excimer laser device according to 6.
【請求項28】前記電源電圧データテーブル手段には、
1バースト周期内の最初の所定時間分のパルスに関して
のみの電源電圧値が記憶されており、前記発振制御手段
によるパルス発振制御は前記最初の所定時間内に含まれ
るパルスに関してのみ実行されることを特徴とする請求
項20記載のエキシマレーザ装置。
28. The power supply voltage data table means,
The power supply voltage value is stored only for the pulse for the first predetermined time in one burst cycle, and the pulse oscillation control by the oscillation control means is executed only for the pulse included in the first predetermined time. The excimer laser device according to claim 20, wherein:
【請求項29】前記電源電圧データテーブル手段には、
1バースト周期内の最初の所定時間分のパルスに関して
のみの電源電圧値が記憶されており、前記発振制御手段
によるパルス発振制御及び前記テーブル補正手段による
記憶電源電圧データ補正制御は、前記最初の所定時間内
に含まれるパルスに関してのみ実行されることを特徴と
する請求項26記載のエキシマレーザ装置。
29. The power supply voltage data table means,
The power supply voltage value is stored only for the pulse for the first predetermined time in one burst cycle, and the pulse oscillation control by the oscillation control means and the storage power supply voltage data correction control by the table correction means are controlled by the first predetermined time. 27. The excimer laser device according to claim 26, wherein the operation is performed only for a pulse included in time.
【請求項30】前記最初の所定時間の後に発生させるパ
ルスに関しては、前記モニタ手段からから得た今回のバ
ースト周期内で既に出力された少なくとも1つのパルス
のモニタ値およびそのときの電源電圧値に基づいて今回
のパルス発振の際の電源電圧値を演算し、この電源電圧
値に基づいてパルス発振を行う請求項28または29記
載のエキシマレーザ装置。
30. With respect to the pulse generated after the first predetermined time, the monitor value of at least one pulse already output within the current burst cycle obtained from the monitor means and the power supply voltage value at that time are obtained. 30. The excimer laser device according to claim 28, wherein a power supply voltage value at the time of the current pulse oscillation is calculated based on the calculated value, and pulse oscillation is performed based on the power supply voltage value.
【請求項31】前記ばらつき計測手段は、 前記モニタ手段のモニタ出力に基づき各パルス発振光の
出力ばらつきを演算するばらつき演算手段を具える請求
項20記載のエキシマレーザ装置。
31. An excimer laser device according to claim 20, wherein said variation measuring means comprises variation calculating means for calculating output variation of each pulse oscillation light based on a monitor output of said monitoring means.
【請求項32】前記ばらつき演算手段は、 予め設定された所定個数のパルス発振光の出力エネルギ
ーの標準偏差及び平均値を求め、標準偏差を平均値で除
した値を出力ばらつき値とする請求項31記載のエキシ
マレーザ装置。
32. The variation calculating means obtains a standard deviation and an average value of output energy of a predetermined number of pulsed oscillation lights set in advance, and sets a value obtained by dividing the standard deviation by an average value as an output variation value. 31. An excimer laser device according to item 31.
【請求項33】各パルスレーザ発振光の出力エネルギー
のばらつきは前記レーザチャンバ内のハロゲンガス分圧
に対応して所定の極小値をとるものであり、かつ前記ば
らつき用の目標値範囲の限界値は、前記極小値に対応す
るハロゲンガスガス分圧値よりも小さい第1の値と、前
記極小値に対応するハロゲンガス分圧値よりも大きい第
2の値との2つの値を有するものであり、前記制御手段
は、前記演算された出力ばらつきが前記目標値範囲外と
なった場合、そのときの状態が、現ハロゲンガス分圧が
前記第1の値より小さい状態であるかあるいは現ハロゲ
ンガス分圧値が前記第2の値より大きい状態であるかを
識別し、前者である場合にのみ前記ガス制御手段を制御
してハロゲンガスを補給する請求項20記載のエキシマ
レーザ装置。
33. A variation in output energy of each pulsed laser oscillation light takes a predetermined minimum value corresponding to a partial pressure of a halogen gas in the laser chamber, and a limit value of a target value range for the variation. Has two values, a first value smaller than the halogen gas partial pressure value corresponding to the minimum value, and a second value larger than the halogen gas partial pressure value corresponding to the minimum value. When the calculated output variation is out of the target value range, the control means determines whether the current halogen gas partial pressure is smaller than the first value or the current halogen gas partial pressure is smaller than the first value. 21. The excimer laser device according to claim 20, wherein it is determined whether or not the partial pressure value is larger than the second value, and only when the former is the former, the gas control means is controlled to supply the halogen gas.
【請求項34】前記レーザチャンバ内のレーザガスを排
気する排気手段を更に有し、 前記制御手段は、前記ガス補給手段によるハロゲンガス
の補給前に、前記排気手段による排気動作を行わせる請
求項20記載のエキシマレーザ装置。
34. An exhaust unit for exhausting a laser gas in the laser chamber, wherein the control unit causes the exhaust unit to perform an exhaust operation before the halogen gas is supplied by the gas supply unit. The excimer laser device as described in the above.
【請求項35】前記レーザチャンバ内のレーザガスを排
気する排気手段を更に有し、 前記制御手段は、前記ガス補給手段によるハロゲンガス
の補給中に、前記排気手段による排気動作を行わせる請
求項20記載のエキシマレーザ装置。
35. An exhaust unit for exhausting a laser gas in the laser chamber, wherein the control unit causes the exhaust unit to perform an exhaust operation while the halogen gas is supplied by the gas supply unit. The excimer laser device as described in the above.
【請求項36】前記レーザチャンバ内のレーザガスの全
圧を計測するガス全圧計測手段を更に有し、 前記制御手段は、前記ガス全圧計測手段の測定値に基づ
いてレーザチャンバ内ガス全圧が所定の上限値を超えな
いように前記ガス補給手段によるガス補給及び前記排気
手段によるガス排気を制御する請求項34または35記
載のエキシマレーザ装置。
36. A gas total pressure measuring means for measuring a total pressure of a laser gas in the laser chamber, wherein the control means controls a gas total pressure in the laser chamber based on a measurement value of the gas total pressure measuring means. 36. The excimer laser device according to claim 34, wherein the gas supply by the gas supply unit and the gas exhaust by the exhaust unit are controlled so that the gas does not exceed a predetermined upper limit.
【請求項37】前記ガス補給手段はバッファガス及び希
ガスを供給するものであり、 前記パルス光の出力エネルギーの平均値が所定値以下に
低下した場合、前記ガス補給手段は、レーザチャンバ内
へバッファガス及び希ガスの混合ガスを供給する請求項
20記載のエキシマレーザ装置。
37. The gas supply means for supplying a buffer gas and a rare gas, and when the average value of the output energy of the pulse light falls below a predetermined value, the gas supply means enters the laser chamber. 21. The excimer laser device according to claim 20, wherein a mixed gas of a buffer gas and a rare gas is supplied.
【請求項38】前記制御手段は、前記演算されたばらつ
きが所定の目標値範囲外になると、異常信号を出力する
請求項20記載のエキシマレーザ装置。
38. An excimer laser device according to claim 20, wherein said control means outputs an abnormal signal when said calculated variation falls outside a predetermined target value range.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001307997A (en) * 2000-04-26 2001-11-02 Canon Inc Laser oscillator, aligner, method of manufacturing semiconductor device, semiconductor manufacturing plant, and maintenance method of aligner
US8897331B2 (en) 2012-05-18 2014-11-25 Panasonic Corporation Lasing device
JP2015023202A (en) * 2013-07-22 2015-02-02 パナソニック株式会社 Gas laser oscillation device
WO2023007685A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-02 ギガフォトン株式会社 Control method for discharge excitation type laser device, discharge excitation type laser device, and manufacturing method for electronic device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001307997A (en) * 2000-04-26 2001-11-02 Canon Inc Laser oscillator, aligner, method of manufacturing semiconductor device, semiconductor manufacturing plant, and maintenance method of aligner
JP4497650B2 (en) * 2000-04-26 2010-07-07 キヤノン株式会社 Laser oscillation apparatus, exposure apparatus, and semiconductor device manufacturing method
US8897331B2 (en) 2012-05-18 2014-11-25 Panasonic Corporation Lasing device
JP2015023202A (en) * 2013-07-22 2015-02-02 パナソニック株式会社 Gas laser oscillation device
WO2023007685A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-02 ギガフォトン株式会社 Control method for discharge excitation type laser device, discharge excitation type laser device, and manufacturing method for electronic device

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