JPS63192232A - 光量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はパルス発光する光源の光量調整装置にかかるも
のであり、例えばエキシマレーザを用いて半導体クエへ
に対するマスクパターンの投影を行う露光装置に好適な
光量調整装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、集積回路製造のリソグラフィ一工程で用いられて
いる縮小投影型露光装置、いわゆるステッパーでは、露
光用光源として超高圧水銀ランプが用いられている。

この超高圧水銀ランプは、複数の波長の光を出力するが
、リソグラフィーに必要とされる解像力の向上とともに
利用される光の波長も短かくなり、４３６ｎｍの波長の
光だけでなく３６５ｎｍの波長の光も利用されるように
なってきている。

ところが、これ以下の波長ではそのエネルギーの量が小
さくなり、極めてスルーブツトの低いリソグラフィーし
か実現できない。

このような問題点を補うものとして、最近エキシマレー
ザが注目されている。

エキシマレーザを用いると、波長３０８　ｎｍ。

２４９ｒ＋ｍ、　　１９３ｎｍ等で強い光を得ることが
できる。このレーザは、時間幅１０ないし２０　ｎ５ｅ
ｃで、パルス状に発振出力されるという性質がある。

第２図には、従来の露光装置においてエキシマレーザを
ほぼ一定間隔で繰り返し発振させ、シャッターの開閉を
行って露光量を制御する場合が示されている。

まず、エキシマレーザの出力は、同図（Ａ）に示すよう
に、パルス状に例えば一定周期で出力される。

他方、シャッターの開閉には一定の時間がかかる。この
ため、完全に開いた状態でシャッターを通過するパルス
のエネルギー量をＥｏとすると、シャッター開閉途中の
通過エネルギー量は、ＥＯ以下となる。

同図（Ｂ）には、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけてシャッ
ターの開動作が行われ、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけて
シャッターの閉動作が行われる場合のシャッター透過パ
ルスが示されている。この図　　゛において、一連の開
閉動作中にシャッターを通過するパルスの全エネルギー
量は、各パルスの長さの和（各パルスの時間幅と光強度
の積の代数和）になる。

同図（Ｃ）には、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけてシャッ
ターの開動作が行われ、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて
シャッターの閉動作が行われる場合のシャッター透過パ
ルスが示されている。この例は、同図（Ｂ）の場合と比
較して、開動僅差開始の時刻がΔを異る。

同図（Ｄ）は、以上の（Ｂ）および（Ｃ）のグラフを重
ねて表示したものである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら以上のようなシャッター開閉による光量制
御の方式では、シャッター開の時間内に含まれるパルス
数が少ないため、良好に光量制御を行うことができない
という不都合がある。

第２図（Ｄ）を参照すると明らかなように、立上りのタ
イミングの僅かな相違によって、シャッターを通過する
全光量が変化する。

詳述すると、シャッターを通過する一番最初のパルスＰ
１では、ΔＰ１の光量の差が生ずる。同様にして、二番
目のパルスＰ２では、ΔＰ２の光量差が生じる。シャッ
ターの閉動作時についても同様である。

従って、全体としての光量差ΔＰは、 ΔＰ＝ΔＰＩ＋ΔＰ２＋ΔＰ３−ΔＰ４−ΔＰ５−ΔＰ
６となる。

以上のように、仮に１パルス当りの出力エネルギーをＥ
ｏ一定に制御したとしても、パルス出力と、シャッター
開閉のタイミングのずれにより、シャッター通過エネル
ギーにばらつきが生じるという不都合が生ずる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、パルス毎の光量ないしエネルギーのばらつきが
あっても、良好な再現性のよい光量の調整を行うことが
できる光量調整装置を提供することである。

本発明の他の目的は、調整できる光量範囲の広い光量調
整装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段］ この発明は、対象物に所定の周期で複数の光パルスを照
射するために、有限の太さのパルス光束を発生するパル
ス光発生手段と、前記光パルスの対象物への照射と非照
射とを切替えるために、前記パルス光発生手段と対象物
との間に配置されたシャッター手段と、前記パルスのエ
ネルギー量に関する情報と、前記対象物に対する必要光
量に関する情報とに基づいて、前記シャッター手段の開
閉動作を制御する制御手段とを有し、少なくとも前記シ
ャッター手段が前記パルス光束の対象物に対する光路を
阻止し始めてから、該阻止の完了するまでの実質的な動
作期間を、前記パルス光束の発生周期のほぼ整数倍に定
めたことを技術的要点とするものである。

本発明の基本構成例を概念的に示すと、例えば第１図の
ようになる。パルス光源ＢＡから出力された光パルスは
、シャッター手段ＢＢを通過し、第一演算手段ＢＣの検
知器ＢＣＩでその一部が受光された後対象物ＢＤに照射
されるようになっている。

第一演算手段ＢＣの演算結果は、第二演算手段ＢＨに人
力され、第二演算手段ＢＥの演算結果は、制御手段ＢＦ
に入力されるように接続が行われている。この制御手段
ＢＦは、入力に基いて、シャッター手段ＢＢの開閉制御
を行うものである。

［作用］ 本発明では、光パルスが用いられる。例えば、パルス光
源ＢＡは、各パルス出力がほぼ一定に保たれて、一定周
期で発振出力され、出力（発振状態）の安定した良好な
条件で用いられる。

シャッター手段ＢＢの開動作後の透過パルスの光量は、
検知、器ＢＣＩで検知され、更に第一演算手段ＢＣで積
算される。この積算光量は、第二演算手段ＢＨに入力さ
れる。

第二演算手段ＢＥには、シャッター手段ＢＢの閉動作期
間中に透過し得る光量と、対象物ＢＤの必要光量との各
々が予め格納されている。そして、これらのデータと、
入力された積算光量とに基いて、シャッター手段ＢＢの
閉動作開始のタイミングが第二演算手段ＢＥで演算され
、制御手段ＢＦに入力される。

制御手段ＢＦは、光パルスの周期の整数倍に設定された
閉動作期間幅で、人力されたタイミングによりシャッタ
ー手段ＢＢを駆動制御する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面を参照しながら詳細
に説明する。

第３図には、この発明の第一実施例の構成が示されてい
る。この図において、レーザ光源１０は、例えばエキシ
マレーザのようなパルス状に発光する光源である。この
レーザ光源１０の出力パルスは、第一の照明光学系１２
を透過して、シャッタ１４に入射するようになっている
。

第４図（Ａ）には、レーザ光源１０の出力レーザパルス
の一例が示されている。この図において、縦軸は強度を
表わしており、横軸は時間を表わしている。この図に示
すように、各パルスの出力周期はほぼ一定であるものの
実際の発光強度には数％程度のばらつきがあり、平均強
度はｅである。

前記第一の照明光学系１２は、人力されたパルスレーザ
ビームを必要なビーム断面強度分布及び発散（又は収れ
ん）特性になるように変形してシャッタ１４に出力する
機能を有する。

また、シャッター１４は、シャッタードライバー１６に
よって、例えば図の矢印ＦＡの方向に開閉の回転制御駆
動が行われるようになっている。

第４図（Ｂ）には、かかるシャッター１４の開閉動作の
時間的変化の例が示されている。この図において、横軸
は時間を表わし、縦軸は開状態の程度を表わす。

時刻ＴＡで開の指令が行われ、時刻ＴＢから開動作が開
始されてレーザ光束が透過し始め、時刻ＴＣで全開の状
態となってレーザ光束が完全に通過する。また、時刻Ｔ
Ｄで閉の指令が行われ、時刻ＴＥから閉動作が開始され
てレーザ光束にシャッター１４がかかり始め、時刻ＴＦ
で完全な閉の状態となって、レーザ光束は完全に遮断さ
れる。

以上のようなシャッター１４の開閉動作において、開指
令が行われてから開動作が開始されるまでの時間ｔａ、
閉指令から閉動作開始までの時間ｔｂは、装置構成上の
特性としてあらかじめ決定され、はぼ一定である。

シャッター１４におけるレーザ光束の強度分布及びシャ
ッター動作速度がほぼ一様であれば、開閉動作中、すな
わち立上がり立ち下がり部分におけるレーザ光束通過率
変化はほぼ直線的になる。

尚、シャッタ１４のところでレーザ光束が一度集光する
ような系とし、その集光点をケーラー照明法における光
源像位置とした照明系とする場合は、レーザ光束の強度
分布が一様でなくても、照明される物体面上では照明強
度が同様に直線的に変化する。

なお、この直線性を更に改善したい場合には、シャッタ
ー１４の可動板の縁に平行な２辺と、可動板の移動軌跡
に沿った２辺で囲まれる断面形状を持ったレーザ光束を
、シャッター１４の位置に形成し、かつレーザ光束の強
度分布を一様とすればよい。

次に、かかるシャッター１４を通過したパルス光は、ビ
ームスプリッタ１８、第二の照明光学系２０を各々透過
してレチクルＲに入射するようになっている。

この第二の照明光学系２０は、入射パルスビームを、レ
チクルＲ上の必要な回路パターン領域に、一様な強度分
布で入射させる機能を有するものである。特にレーザ光
特有のスペックル低減のための光学系と、複数の２次光
源像を作るオプチカルインテグレータ、及びコンデンサ
ーレンズ等を有している。

レチクルＲを透過したパルス光、すなわち露光光は、投
影光学系２２を介してウェハＷに入射しレチクルＲの回
路パターンの投影が行われるようになっている。

次に、上述したレーザ光源１０およびシャッタードライ
バー１６には、露光制御部２４が各々接続されている。

そして、この露光制御部２４には、上述したビームスプ
リッタ１８によって分割された一部のレーザ光束の強度
を検出する検出器２６の検出出力側が、アンプ２８を介
して接続されている。

以上のうち、露光制御部２４には、外部のホストコンピ
ュータ等（図示せず）から、露光開始信号５ｅｘｐ、適
正露光量に相当する露光量信号Ｓ　ｄｏｓｅが各々入力
されるようになっており、更に、検出器２６から出力レ
ーザ光強度を示すモニタ信号５ｆｆｌが入力されるよう
になっている。

この露光制御部２４は、入力される露光開始信号５ｅｘ
ｐ、露光量信号Ｓ　ｄｏｓｅおよびモニタ信号Ｓｍに基
いて、発光トリガー信号Ｓｔをレーザ光源１０に出力す
るとともに、シャッター開閉信号Ｓｓをシャッタードラ
イバー１６に出力する機能を有する。

これらの信号のうち、発光トリガー信号Ｓｔは、レーザ
光源１０の発光タイミングを指示するものである。また
、シャッター開閉信号Ｓｓには、第４図を参照しながら
説明した開指令、閉指令の信号が各々含まれる。

次に、上記実施例の全体的動作について説明する。

まず、第４図（Ａ）に示すレーザパルスの出力タイミン
グと、同図（Ｂ）に示すシャッター１４の開閉動作の関
係について説明する。

第５図には、シャッター１４を透過したレーザパルスの
例が示されている。レーザ光源１０からの出力パルスＰ
、、Ｐ２．Ｐ、、・・・は、一定のエネルギーになるよ
うに制御され、一定周期でｔ＝ｔ１．ｔ２．Ｅ！＋・・
・において出力される。

しかし、実際には、周期は一定値に正確に保たれるもの
の、強度ないしエネルギーＥはパルス毎にばらつき、平
均値ｅとは一般に異なった値となる。

この実施例では、第６図に拡大して示すように、シャッ
ター１４の閉動作が行われる立ち下り部分の時間（シャ
ッター１４がレーザ光束を実際に遮光し始めてから完了
するまでの時間）Ｔβは、パルス繰返し周期での整数倍
に定められる。

ここで、シャッター１４の閉動作の開始時刻ＴＥとパル
ス出力のタイミングとの関係について説明する。なお、
ｎ番目（第５図ではｎ；８）のパルスからシャッター１
４が閉じ始めるまでの時間をＴαとする。また、シャッ
ター１４の開動作開始時からｎ番目のパルスまでの全積
算エネルギーをＥ　ｎｉｕ＋＋＋とする。更に、以下の
説明では、各パルスのエネルギー量をｅと仮定する。　
。

第６図において、Ｔαをｎ番目のパルスＰｎの発生時刻
ｔｎからパルス周期での分だけ変化（長く）させると、
シャッター１４を通過する全積算エネルギーＥ　ｓｕｍ
は、第７図のＱＡ　（ｎ番目のパルスまでの全積算エネ
ルギーＥ　ｎｓｕｍの点）からエネルギーｅだけ多いＱ
Ｂまで変化する。

詳述すると、第８図に示すように、Ｔαの変化は、立ち
下り部分の矢印ＦＢ方向の移動に対応する。この移動で
、パルス変化ΔＰｎ＋１、ΔＰｎ＋２Δｐｒ１＋３の和
のエネルギー量分、すなわ１パルス分ｅだけエネルギー
量が変化することとなる。これはシャッター１４の閉動
作時間ＴＢがパルス出力周期での整数倍に定められ、周
期τが一定しているためである。

更に、時刻ｔｎ　＋１のパルスＰｎ　＋１を越えてＴα
を変化させると、第７図の点ＱＢ、ＱＣ１ＱＤ・・・・
・・で示すように、全積算エネルギー　Ｅ　ｔｕｒｎが
時間Ｔαに比例して変化することとなる。

以上のような第７図を参照すれば明らかなように、Ｔα
を変化させれば、全積算エネルギー　Ｅ　ｇｕｍを変化
させることが可能となり、パルスエネルギーが一定値ｅ
ならばＴαに対しＥ　ｌｕｌｍは直線的に範囲を制限さ
れずに変化する。この直線の傾きはｅ／でである。

シャッター１４の閉動作時、すなわち立下り部分の時間
τβ内にあるパルスの数をｍとすれば、この部分での積
算エネルギーＥβは Ｅβ＝ΣＰｎや、・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（１）となる。このＥβは
、パルスエネルギーｅの値、周期での値、ｎ番目のパル
スからシャッター１４が閉じ始めるまでの時間Ｔα及び
立下り時間Ｔβより計算できる。

以上のように、この実施例では、シャッター１４の閉動
作開始時刻を制御することによって、全積算エネルギー
量の調整を行うこととしている。

次に、第９図のフローチャート（例えば第３図中の露光
制御部２４によるプログラム動作）を参照しながら、第
３図の装置の全体的動作について説明する。

まず、図示しない外部装置から、露光量信号Ｓ、。□お
よび露光開始信号Ｓ　ｌｌＸ１１が露光制御部２４に入
力される（第９図ステップＳＡ参照）。

次に、シャッター１４の開指令が、露光制御部２４から
シャッター開閉信号Ｓ、としてシャッタードライバー１
６に出力される（ステップＳＣ参照）。なお、第４図に
示したように、開指令が行われても、すぐにシャッター
１４の開動作が行われるわけではない。

次に、露光制御部２４では、パルス計数値ｎのリセット
が行われ、ｎ＝ｏにセットされる（ステップＳＣ参照）
。他方、レーザ光源１０に対しては、発光トリガー信号
Ｓｔが露光制御部２４から出力され、これによってレー
ザ光源１０が一定の周期τで発光しレーザパルスの出力
が開始される（ステップＳＣ参照）。

次に、第４図に示したようにしてシャッター１４の開動
作が開始されると、第５図に示すようにレーザパルスが
シャッター１４を透過することとなる。これらのレーザ
パルスは、一方においてウェハＷ上に照射されて露光が
行われ、他方においてビームスプリッタ１８の作用によ
り検知器２６に入射して露光制御部２４による露光エネ
ルギーの積算、すなわち積算エネルギーＥ　ｇｕｍの計
算が行われる（ステップＳＣ参照）。

ここで、露光量信号Ｓ　ｄｏｓ。によって決定される必
要積算エネルギーをＥ、。、。とすると、上述したシャ
ッタ−１４閉動作時の通過エネルギーＥβ（予め演算に
より求められている）に対して、Ｅ　、、、　＞　Ｅ　
ｄ、、、−Ｅβ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（２）となったかどうかの判定、すなわち、この
判定時点で予測される不足光量をＥＪ２としたとき、Ｅ
　１１　＝　Ｅ　ｄｏｓｅ　−（Ｅ　ｓｕｍ　＋　Ｅβ
）の演算を行ない、Ｅｌｌが予測される１パルスのレー
ザビームの最大光量よりも十分大きいかどうかの判定が
行われる（ステップＳＣ参照）。

この判定の結果、（２）式が満たされない場合には、上
述したパルス計数値ｎをｎ＋１としてステップＳＥに戻
る（ステップＳＣ参照）。そして、次のレーザパルスに
おして同様の処理が繰返行われる。

また、かかる判定の結果、（２）式が満たされる場合に
は、このレーザパルスの発生時点からシャッター１４が
閉じ始めるまでの時間Ｔαが、第７図に基いて露光制御
部２４により以下の（３）式で計算される（ステップＳ
）Ｉ参照）。すなわち、不足光量Ｅ℃を補うのに必要な
時間Ｔαが求められる。最も精度よく制御するためには
、このＴαがＴαくτとなるように、ｎ番目のパルスを
設定（Ｔαの起点となるパルスの設定）する必要がある
。

Ｔα＝　−（Ｅ　ａ。□−Ｅ、ｕ、）・・・・・・・・
・・・・（３）なお、（２）式は、実際には１パルスの
最大光量をｅｆｆｌとしたとき、Ｅ　ｓｕｍ≧Ｅ　ｄｏ
ｓｅ　−Ｅβ−ｅｍとして判断することが望ましい。

次に、以下の計時が行われてシャッター１４の閉指令時
刻が露光制御部２４により求められる。

すなわち時刻ｔに対して、 ｔ≧ｔｎ＋　（Ｔα−ｔｂ）・・・・・・・・・・・・
（４）かどうかが判定され、この条件が満たされるまで
計時が行われる（ステップＳＣ参照）。

（４）式のｔｂは、第４図に示したように、閉指令が行
われてから、実際にシャッター１４が閉じ始めるまでの
遅れ時間であり、ｔｎは上記（２）式を満たしたレーザ
パルスの時刻である。

次に、以上の時間経過後、露光制御部２４により、シャ
ッター閉指令がシャッター開閉信号ＳＳとしてシャッタ
ードライバー１６に対して出力される（ステップＳＣ参
照）。

そして、 ｔ≧ｔｎ＋Ｔα＋Ｔβ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（５）となるまで計時が行われる（ステッ
プＳＣ参照）。この動作は、シャッター１４が完全に閉
状態となるまでの時間を測定するものである。

この計時が終了すると、レーザ光源１０に対する発光ト
リガー信号Ｓｔの出力が終了し、レーザパルスの発光が
停止される（ステップＳＣ参照）。以上の動作により、
ウェハＷに対する必要量の露光が終了することとなる（
ステップ５Ｍ参照）。

なお、以上の動作において、レーザパルスの出力指令は
シャッター開指令の後に行われたが、最初のレーザパル
スが出力される時のシャツター１４の状態は、まだ完全
に閉じた状態であってもよいし、開いた状態でもよい。

シャッター１４の全開に要する時間（シャッターの開動
作時間）のロスを防ぐには、シャッター１４を全開にし
た状態で最初のレーザパルスを出力した方がよい。

しかし、レーザ発振をしばらく行なわなかった後で発信
させる場合、始めの出力パルスはエネルギーがばらつく
ので、シャッター１４を閉として何発かのパルスを捨て
た方がパルス間のエネルギー安定性は良くなる。

またステップＳＬでレーザパルスの出力を停止しなけれ
ばステップＳＫの動作は不要であるが、露光を行わない
場合にはレーザ光源１０の発光をしていない方が、該光
源１０の構成部品の寿命が長くなってよい。

また１パルス当りの平均エネルギーｅとしては、レーザ
光源１０によって決められた値を用いることもできる。

更に、上記実施例ではビームスプリッタ−１８をシャッ
ター１４の後に配置し、シャッター通過後のエネルギー
をモニターすることとしたが、シャッター１４の開閉動
作に要する立上り部分、立下り部分の時間幅や、シャッ
ター１４の動作指令に対する時間遅れは、上述したよう
に一定でありてあらかじめ測定することができる。

従って、ビームスプリッタ−１８をシャッター１４の前
に配置し、シャッター１４の通過前のパスルエネルギー
をモニターしても同様の効果が得られるし、レーザ光源
１０にエネルギーモニターを設けてその出力をモニター
するようにしてもよい。

以上説明したように、第一実施例によれば、シャッター
開による通過エネルギー量は、各パルス毎のエネルギー
量のバラツキを含めて検知手段により積算検知され、こ
の値と、指令された必要露光エネルギーとを比較して、
シャッター閉の開始時刻が定められて露光エネルギー量
の制御が行われるので、シャッター開動作開始のタイミ
ングや、パルス毎のエネルギーの揺らぎによる露光量の
誤差が良好に修正されるという効果がある。

また、この実施例では、各パルスのエネルギー量を積算
して測定しているので、例えば、シャッター全開の状態
になってからレーザ光源のパルス出力を行っても良好に
光量調整を行うことができる。

次に、本発明の第二実施例について説明する。

上述した第一実施例では、個々のレーザパルスについて
そのエネルギーを計測（積算）することとしたが、エネ
ルギー量のバラツキないし揺らぎの程度が低い場合には
、シャッター１４の閉動作期間、すなわち立下り部分の
時間Ｔβがパルス周期での整数倍であるから、シャッタ
ー開動作開始のタイミングがパルス出力タイミングと常
に一定の関係にあれば、シャッター１４の全開時間制御
だけで適正な露光量に制御することができる。

この場合、ビームスプリッタ−１８，検知器２６及びア
ンプ２８は不要であり、レーザ光源１０から常に一定の
光量に制御されたレーザパルスが出力されていればよい
。

すなわち、露光制御部は、人力された露光量信号Ｓ　ｄ
ｏｓｅによって指定される必要露光量およびレーザ光源
から出力されるレーザパルスのエネルギー量に基いて、
レーザパルスの出力タイミングとシャッター開動作開始
のタイミングとの関係およびシャッター全開時間を計算
し、これに基いて発光トリガー信号Ｓｔ、シャッター開
閉信号Ｓｓをそれぞれ出力する。

なお、このような時間制御を行なう場合、シャッターの
実質的な閉動作期間だけでなく開動作期間中のみの光量
も予め求めておく必要があるが、閉動作と開動作の雨期
間が同じであれば、その必要はない。

この第二実施例では、ハードウェアの構成が簡易になる
特徴がある。

なお、本発明は何ら上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、シャッター開動作期間である立上り部分の
時間幅もパルス発光周期τの整数倍としてもよい。この
ようにすると、シャッターの開動作期間、すなわち立上
り部分でのシャツタ−透過エネルギー量を、パルス出力
タイミングとシャッター開動作開始タイミングとの関係
によって、別言すれば時間のみの制御によって調整でき
るという効果がある。

また、エキシマレーザ以外の他のパルス光源を用いた場
合でもよく、露光装置以外の装置に対しても適用可能で
ある。

更に、エキシマレーザなどのレーザ光源は、発光開始時
の１パルス当りのエネルギー量が必ずしも安定せず、ま
た、発光トリガー信号が一定間隔で入力されているほう
がエネルギー量が安定する。他方、装置には寿命（内部
気体の劣化等）があり、この点からすれば不必要な発光
は避けるべきである。

従りて、レーザ光源の発光開始の時期と、シャッター開
動作開始の時期との関係は、以上のような点を考慮して
決定することが好ましい。

また、上記実施例では、透過型のシャッターを使用した
が、反射型のシャッターを使用してもよい。この場合に
は、シャッターの開閉動作と、パルスの照射とが逆の関
係となる。すなわち、シャッターを閉じると、パルスが
反射されて対象物に照射され、シャッターを開くと、パ
ルスが該シャッターを透過して、対象物に照射されなく
なる。この発明は、かかる場合も含むものであり、対象
物に対する光パルスの光路閉動作手段は、どのような態
様のものでもよい。

［発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、シャッターに
よる光路閉動作期間をパルス周期の整数倍に設定すると
ともに、シャッターの光路閉動作開始タイミングと、パ
ルス発光タイミングとを制御して光量の調整を行うこと
としたので、各パルス毎のエネルギー量に揺らぎがあっ
ても、良好に再現性よく光量の調整を行うことができる
とともに、その調整の幅も大きいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成例を示すブロック図、第２
図は従来技術の作用を示す説明図、第３図は本発明の第
一実施例を示すブロック図、第４図はレーザパルスとシ
ャッター開閉の動作の関係を示す線図、第５図はシャッ
ター透過パルスの例を示す線図、第６図、第７図及び第
８図はシャッター閉動作開始タイミングと透過エネルギ
ーとの関係を示す説明図、第９図は第一実施例の動作を
示すフローチャートである。 ［主要部分の符号の説明コ １０・・・光源、１４・・・シャッター、１６・・・シ
ャッタードライバー、１８・・・ビームスプリッタ−５
２４・・・露光制御部、２６・・・検知器、Ｗ・・・ウ
ェハ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象物に所定の周期で複数の光パルスを照射する
   ために、有限の太さのパルス光束を発生するパルス光発
   生手段と； 前記光パルスの対象物への照射と非照射とを切替えるた
   めに、前記パルス光発生手段と対象物との間に配置され
   たシャッター手段と； 前記パルスのエネルギー量に関する情報と、前記対象物
   に対する必要光量に関する情報とに基づいて、前記シャ
   ッター手段の開閉動作を制御する制御手段とを有し、少
   なくとも前記シャッター手段が前記パルス光束の対象物
   に対する光路を阻止し始めてから、該阻止の完了するま
   での実質的な動作期間を、前記パルス光束の発生周期の
   ほぼ整数倍に定めたことを特徴とする光量調整装置。
2. （２）前記制御手段は、前記シャッター手段を通ってき
   た前記光パルスの光量を検出し、前記シャッター手段の
   開動作開始時から前記対象物に与えられた積算光量に相
   当する情報を検出する積算光量検出手段と； 前記シャッター手段の実質的な動作期間中のみに前記対
   象物に与えられる光量に相当した情報を予め算出する第
   １の演算手段と； 前記必要光量から前記動作期間中の光量を差し引いた量
   と前記積算光量とが所定の関係になったことを検知して
   、前記シャッター手段の閉動作の開始のタイミングを決
   定する第２の演算手段とを有し、該決定されたタイミン
   グに基づいて前記シャッター手段に閉動作を開始させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記第２の演算手段は、前記シャッター手段の開
   動作が開始されてから該シャッター手段を通ったパルス
   光束の数をｎ、該ｎ番目のパルス光束が発生した後に前
   記積算光量検出手段によって検出された積算光量をＥｎ
   ｓｕｍ、前記シャッター手段の実質的な閉動作期間中の
   予測された光量をＥβ、前記必要光量をＥｄｏｓｅとし
   たとき、前記ｎ番目のパルス光束が発生した後に予測さ
   れる不足光量Ｅｌを、 Ｅｌ≒Ｅｄｏｓｅ−（Ｅｎｓｕｍ＋Ｅβ） により算出し、該不足光量Ｅｌを与えるために必要な前
   記シャッター手段の実質的な閉動作の開始タイミングを
   、前記ｎ番目のパルス光束の発生時を起点に算出するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置。
4. （４）前記第２の演算手段によって前記パルス光束の発
   生時を起点に算出された実質的な閉動作の開始タイミン
   グを決定する時間をＴαとしたとき、該時間Ｔαと前記
   パルス光束の発生周期τとを常にＴα≦τの関係に保つ
   ために、前記予測された不足光量Ｅｌが、前記パルス光
   束の１パルス分の予測される最大光量ｅｍに対して、Ｅ
   ｌ≦ｅｍとなつ時のパルス光束を、前記ｎ番目のパルス
   光束として決定することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の装置。
5. （５）前記シャッター手段の前記パルス光束の対象物へ
   の照射開始から、該照射開始の動作が完了するまでの実
   質的な動作期間を、前記パルス光束の発生周期のほぼ整
   数倍に定めたことを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第４項のいずれかに記載の装置。