JPS6386593A - エキシマレ−ザの出力制御方法およびその装置 - Google Patents
エキシマレ−ザの出力制御方法およびその装置Info
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- JPS6386593A JPS6386593A JP61232417A JP23241786A JPS6386593A JP S6386593 A JPS6386593 A JP S6386593A JP 61232417 A JP61232417 A JP 61232417A JP 23241786 A JP23241786 A JP 23241786A JP S6386593 A JPS6386593 A JP S6386593A
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- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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。
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、半導体製造装置の露光用光源として好適な■
−キシマレーザに関し、特にＪキシ７レーＩｆ′の出力
制御方法およびその装置に関する。
−キシマレーザに関し、特にＪキシ７レーＩｆ′の出力
制御方法およびその装置に関する。
〔従来の技術）
］−キシマレーザは、希ガス（Ａｒ 、 Ｋｒ 。
−つ −
Ｘｅ）、ハ［１ゲン（Ｆｅ、ＨＣｆｌ）お」二Ｕバ・ン
）パルス（Ｈｅ、Ｎｅ）の混合ガスをレーリーガスとし
てブヤンバ内に封入し、全反射ミラーと田川ミラーとか
ら成る共振器間で前記レーザガスをパルス放電等によっ
て励起させることによりレー！Ｊ′ｊｆｆ振を行なうも
のであり、高効率、高量カッを振を行なうことができ、
特にその非」ヒーレン１へイｆｆＩ質からフォトリソグ
ラフィー等への応用が進められている。
）パルス（Ｈｅ、Ｎｅ）の混合ガスをレーリーガスとし
てブヤンバ内に封入し、全反射ミラーと田川ミラーとか
ら成る共振器間で前記レーザガスをパルス放電等によっ
て励起させることによりレー！Ｊ′ｊｆｆ振を行なうも
のであり、高効率、高量カッを振を行なうことができ、
特にその非」ヒーレン１へイｆｆＩ質からフォトリソグ
ラフィー等への応用が進められている。
従来、このようなエキシマレーザでは、第３図のフロー
ヂ１７−１”に示すように、出力制御を行うものがある
。図において、ますスーツツブ１０１て１パルス当りの
出力エネルギーを検出し、スフ−ツブ１０２て所定のサ
ンプル回数Ｎだけ検出した出力エネルギーをサンプリン
グづる。次にスーツツブ１０３て１パルス当りの出力１
ネルギーの平均（直を粋出し、この平均値と予め設定さ
れた出力エネルギーの平均値の比較を行う（ステップ１
０ ’Ｉ ）。
ヂ１７−１”に示すように、出力制御を行うものがある
。図において、ますスーツツブ１０１て１パルス当りの
出力エネルギーを検出し、スフ−ツブ１０２て所定のサ
ンプル回数Ｎだけ検出した出力エネルギーをサンプリン
グづる。次にスーツツブ１０３て１パルス当りの出力１
ネルギーの平均（直を粋出し、この平均値と予め設定さ
れた出力エネルギーの平均値の比較を行う（ステップ１
０ ’Ｉ ）。
そしてステップ１０５で比較結果に応じて、充電電圧、
レーザガスの交換量、レーザガスへのハ【」ゲンカスの
追加φを調整して露光時間が切れるまて（ステップ１０
６）に出力エネルギーの平均値が設定平均（ぽ１になる
ようにフィードバック制街１していた３、 （北門が解決しようとする問題点） ところがこのような■キシンレーザの場合、露光時間は
０．２秒程度、露光中止時間は０．８秒程度て周期的に
二ｌン１〜０−ルされているため１パルス当りの出力エ
ネルギーが安定覆る前に露光が終了してしまう。このた
めレーザ出力が安定しにりく、高精度な露光量制御が困
九であった。また、１記出力制御法で高精度な露光量を
得ようとすると、赤光時間が長り４【つて高精度な露光
時間の維持が困ガになる。
レーザガスの交換量、レーザガスへのハ【」ゲンカスの
追加φを調整して露光時間が切れるまて（ステップ１０
６）に出力エネルギーの平均値が設定平均（ぽ１になる
ようにフィードバック制街１していた３、 （北門が解決しようとする問題点） ところがこのような■キシンレーザの場合、露光時間は
０．２秒程度、露光中止時間は０．８秒程度て周期的に
二ｌン１〜０−ルされているため１パルス当りの出力エ
ネルギーが安定覆る前に露光が終了してしまう。このた
めレーザ出力が安定しにりく、高精度な露光量制御が困
九であった。また、１記出力制御法で高精度な露光量を
得ようとすると、赤光時間が長り４【つて高精度な露光
時間の維持が困ガになる。
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、高精Ｉ豆な＾
光φと露光時間を得ることのできるＪキシンレーザの出
力制御方法およびその装置を提供することを１」的とす
る。
光φと露光時間を得ることのできるＪキシンレーザの出
力制御方法およびその装置を提供することを１」的とす
る。
（問題点を解決ｌるための手段および作用）本発明は、
所定露光量になるまで・パルス放電の回数を■数し、該
パルス放電の回数に応じてパルス放電の充電電圧、レー
ザガスへのハロゲンガスの追加量およびレーザガスの交
換量を１１Ｊ設定しで前記パルス放電の回数が所望の範
囲内の＆８（こ＜−、るように制御することによって次
のレーザ露光時における露光量および露光時間を高精度
に制９：ＩＪることができる。
所定露光量になるまで・パルス放電の回数を■数し、該
パルス放電の回数に応じてパルス放電の充電電圧、レー
ザガスへのハロゲンガスの追加量およびレーザガスの交
換量を１１Ｊ設定しで前記パルス放電の回数が所望の範
囲内の＆８（こ＜−、るように制御することによって次
のレーザ露光時における露光量および露光時間を高精度
に制９：ＩＪることができる。
本発明の実施例を第１図乃至第２図の図面にもとづき詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本ｙと明に係るエキシマレーザの出力制御装置
を縮小投影露光装置に用いた一実施例を示すものである
。第１図において、■４−シマレーザ１０からのレーザ
光は、光軸調整がなされたインチグレー９１１２反射ミ
ラー１２および］ンｊンザーレンズ１３を介してレブク
ル１４に導かれる。
を縮小投影露光装置に用いた一実施例を示すものである
。第１図において、■４−シマレーザ１０からのレーザ
光は、光軸調整がなされたインチグレー９１１２反射ミ
ラー１２および］ンｊンザーレンズ１３を介してレブク
ル１４に導かれる。
これによりレヂクル１４に形成された微細パターンは、
レヂクル１４から縮小投影レンズ１３）を介してつ１ハ
１６上に転写され′Ｃいる。」二記つ■ハコ６の近傍に
は、フ４トダイＡ−ド等のｆイｊり一 ４ − ター１７が配置されており、このディテクター１７Ｇよ
露光時につ■ハコ６から反射する散乱光を検出しでいる
。−ｊ′イテクタ−１７の出力は、露光量検出回路１８
に人力され、露光ω検出回路１８はディテクター１７の
出力からつ■ハコ６を露光するレーザ光の１パルス当り
の出力エネルギー量を演舜し、その値を中央処理回路（
ＣＰＵ）１９に出力する。ＣＰＵ １９は入力するエネ
ルギー量が所望のパルス放電の回数で一定の露光けに達
するように充電電圧制御部２０およびガス循環制御部２
１を制御する。
レヂクル１４から縮小投影レンズ１３）を介してつ１ハ
１６上に転写され′Ｃいる。」二記つ■ハコ６の近傍に
は、フ４トダイＡ−ド等のｆイｊり一 ４ − ター１７が配置されており、このディテクター１７Ｇよ
露光時につ■ハコ６から反射する散乱光を検出しでいる
。−ｊ′イテクタ−１７の出力は、露光量検出回路１８
に人力され、露光ω検出回路１８はディテクター１７の
出力からつ■ハコ６を露光するレーザ光の１パルス当り
の出力エネルギー量を演舜し、その値を中央処理回路（
ＣＰＵ）１９に出力する。ＣＰＵ １９は入力するエネ
ルギー量が所望のパルス放電の回数で一定の露光けに達
するように充電電圧制御部２０およびガス循環制御部２
１を制御する。
次にレーザ出力の制御を第２図のフローチャートにもと
づき説明する。まずレーザ露光時にステップ２０１で、
露光量検出回路１８で検出された１パルス当りの出力エ
ネルギー量をｆ３紳するとともにその時のパルス数も計
数する（ステップ２０２）。次にＣＩ） Ｕ １９は、
ステップ２０３で上記栢篩したエネルギー量と予め設定
されたウェハの最適露光量を示ザ所定エネルギーとを比
較し、槓粋エネルギー吊が所定のエネルギー量になるま
で・−に記王ネルギーの積篩を（ｊう。そしＣ栢ｔＪ
］−ネルギー量と所定■ネルギーｆ峰が等しくなると、
ＣＰ Ｕ １９はレーザブト振を中止さゼ、スーｉツブ
２０４で上記計数したパルス数と予め設定された所定の
最適パルス数との比較を（ｊう。この比較結果にもとづ
き、充電電圧制御部２０およびガス循環１１．’Ｊ１１
１部２１を制御し、充電電圧、レー（アガスへのハロゲ
ンガスの追加量およびレーザガスの交換量を調整させる
ことにより（ステップ２０５）、所定時間後の次のレー
Ｉｆ光振における露光量ｄ３よびパルス数を制御する。
づき説明する。まずレーザ露光時にステップ２０１で、
露光量検出回路１８で検出された１パルス当りの出力エ
ネルギー量をｆ３紳するとともにその時のパルス数も計
数する（ステップ２０２）。次にＣＩ） Ｕ １９は、
ステップ２０３で上記栢篩したエネルギー量と予め設定
されたウェハの最適露光量を示ザ所定エネルギーとを比
較し、槓粋エネルギー吊が所定のエネルギー量になるま
で・−に記王ネルギーの積篩を（ｊう。そしＣ栢ｔＪ
］−ネルギー量と所定■ネルギーｆ峰が等しくなると、
ＣＰ Ｕ １９はレーザブト振を中止さゼ、スーｉツブ
２０４で上記計数したパルス数と予め設定された所定の
最適パルス数との比較を（ｊう。この比較結果にもとづ
き、充電電圧制御部２０およびガス循環１１．’Ｊ１１
１部２１を制御し、充電電圧、レー（アガスへのハロゲ
ンガスの追加量およびレーザガスの交換量を調整させる
ことにより（ステップ２０５）、所定時間後の次のレー
Ｉｆ光振における露光量ｄ３よびパルス数を制御する。
ところで上記ステップ２０ｂにおける（’、 ｌ−’
Ｕ３Ｏの制御動作には、所定の優先順位が（−Ｊ ｆＪ
られており、ＣＰＵ １９はディテクター１７の検出出
力によりレーザ出力の低下を検出づると、ト記調整を行
わゼる制御動作を所定の優先順位に従−）て１つづつ実
行し、レーザ出力が回復したｌＬｊ 員でこの制御動作
を中止する。
Ｕ３Ｏの制御動作には、所定の優先順位が（−Ｊ ｆＪ
られており、ＣＰＵ １９はディテクター１７の検出出
力によりレーザ出力の低下を検出づると、ト記調整を行
わゼる制御動作を所定の優先順位に従−）て１つづつ実
行し、レーザ出力が回復したｌＬｊ 員でこの制御動作
を中止する。
すなわち、ＣＰＵ １９は第２図のフＤ−ブヤー１〜に
もとづきレーザ出力の低下を検出しノζ場合、例えば、
第１のステップとして充電電圧制御部２０を制御して充
電電圧を十げる調整を行わ氾る。
もとづきレーザ出力の低下を検出しノζ場合、例えば、
第１のステップとして充電電圧制御部２０を制御して充
電電圧を十げる調整を行わ氾る。
この調整によって、レーザ出力が回復した場合、この部
員で制御を終了する。しかし、レーザ出力が回復し４ｒ
い場合は、次に例えばガス循環制御部２１を制御しレー
ザガスにハロゲンガスを追加させる第２のステップの調
整を行わゼる。このハロゲンガス追加調整によつＣレー
ザ出力が回復した場合、この時点で制御を終了する。し
かしこの制御によってもレーザ出力が回復しない場合は
、次のステップの例えば、ガス循環制御部２１を制御し
、レーザガスの交換を行わ氾、次回以降のレーザ出力の
回復を図る。
員で制御を終了する。しかし、レーザ出力が回復し４ｒ
い場合は、次に例えばガス循環制御部２１を制御しレー
ザガスにハロゲンガスを追加させる第２のステップの調
整を行わゼる。このハロゲンガス追加調整によつＣレー
ザ出力が回復した場合、この時点で制御を終了する。し
かしこの制御によってもレーザ出力が回復しない場合は
、次のステップの例えば、ガス循環制御部２１を制御し
、レーザガスの交換を行わ氾、次回以降のレーザ出力の
回復を図る。
そして、つＩハコ６上に露光される所定のチップ数に達
Ｊるまで′上記制御が繰り返される（ステップ２０６）
。
Ｊるまで′上記制御が繰り返される（ステップ２０６）
。
なｉＪ３、ＣＰＵ１９の制御によって調整される項目は
上記３種に限らず、例えば、■ガスの循環量を制御する
ことにより不純物の除去母を調整する、■バッファガス
にネオンガスを追加づる、■ガス循環速度を調シする等
の項目を加え、この調斬ＩＱ目の中から適宜に選択する
ようにしてもよい。また実施例ではウェハからの散乱光
をディｊ−クターて検出したが、レチクル上からもれる
光を検出するようにディテクターの位置を調整してしよ
い３、さらに露光吊胴を用いてつ■ハを露光するレーザ
光の露光量を直接検出し、レーザ出力の制ｕｌをするこ
とも可能である。
上記３種に限らず、例えば、■ガスの循環量を制御する
ことにより不純物の除去母を調整する、■バッファガス
にネオンガスを追加づる、■ガス循環速度を調シする等
の項目を加え、この調斬ＩＱ目の中から適宜に選択する
ようにしてもよい。また実施例ではウェハからの散乱光
をディｊ−クターて検出したが、レチクル上からもれる
光を検出するようにディテクターの位置を調整してしよ
い３、さらに露光吊胴を用いてつ■ハを露光するレーザ
光の露光量を直接検出し、レーザ出力の制ｕｌをするこ
とも可能である。
したがって、本発明では、レーザの充ＨＢ電斤、レーザ
ガス交換量およびハロゲンガス追加量の調整をレーザの
露光中止時に行うので、高速処理のＩＣを使用しなくて
もよく、コストの削減と小型化を図ることができる。
ガス交換量およびハロゲンガス追加量の調整をレーザの
露光中止時に行うので、高速処理のＩＣを使用しなくて
もよく、コストの削減と小型化を図ることができる。
（弁明の効果）
以上説明したごとく、本発明は、所定の露光φになるパ
ルス放電の回数を所望のパルス放電の回数に制御すべく
レーザの充電電圧、レーザガス交換聞およびハロゲンガ
ス追加量を再設定するので、高ＩＦｉ度な露光量および
露光時間を有ることができる。
ルス放電の回数を所望のパルス放電の回数に制御すべく
レーザの充電電圧、レーザガス交換聞およびハロゲンガ
ス追加量を再設定するので、高ＩＦｉ度な露光量および
露光時間を有ることができる。
第１図は、本発明に係る１４−シマレーザの出力制御３
１装置を縮小投影露光装置に用いた一実施例を承り図、
第２図は第１図の出力制御の７０−ヂＶ−トを示す図、
第３図は同じ〈従来のフローチＰ−１−を示ダー図であ
る。 １０・・・■キシマレーザ、１７・・・ディテクター、
１８・・・霧光量検出回路、１９・・・中央処理回路（
ＣＰＵ）、２０・・・充電電圧制御部、２１・・・ガス
循環制ｉ１１部。 第２図 第３図
１装置を縮小投影露光装置に用いた一実施例を承り図、
第２図は第１図の出力制御の７０−ヂＶ−トを示す図、
第３図は同じ〈従来のフローチＰ−１−を示ダー図であ
る。 １０・・・■キシマレーザ、１７・・・ディテクター、
１８・・・霧光量検出回路、１９・・・中央処理回路（
ＣＰＵ）、２０・・・充電電圧制御部、２１・・・ガス
循環制ｉ１１部。 第２図 第３図
Claims (2)
- （１） 少なくとも希ガス、ハロゲンガスおよびバッフ
アガスの混合ガスからなるレーザガスをパルス放電によ
つて励起させることによりレーザ発振を行うエキシマレ
ーザの出力制御方法において、露光時に、露光量が所定
値になる前記パルス放電の回数を計数し、 露光中止時に、該計数したパルス放電の回数に応じて前
記パルス放電の充電電圧、レーザガスへの前記ハロゲン
ガスの追加量およびレーザガスの交換量を再設定し、も
って前記パルス放電の回数が所望の範囲内の値になるよ
う制御することを特徴とするエキシマレーザの出力制御
方法。 - （２） 少なくとも希ガス、ハロゲンガスおよびバッフ
アガスの混合ガスからなるレーザガスをパルス放電によ
て励起させることによりレーザ発振を行うエキシマレー
ザの出力制御装置において、露光量が所定量になるまで
の前記パルス放電の回数を計数する手段と、 前記パルス放電の回数を所望の回数に制御すべく前記パ
ルス放電の充電電圧、レーザガスへの前記ハロゲンガス
の追加量およびレーザガスの交換量を前記計数する手段
による計数値に対応して再設定する手段と を具えたことを特徴とするエキシマレーザの出力制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232417A JPS6386593A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | エキシマレ−ザの出力制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232417A JPS6386593A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | エキシマレ−ザの出力制御方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386593A true JPS6386593A (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=16938924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61232417A Pending JPS6386593A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | エキシマレ−ザの出力制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6386593A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0511467U (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-12 | 日新電機株式会社 | エキシマレーザ装置 |
| JPH05102555A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-23 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置のガス補給方法及びエキシマレーザ装置 |
| US6456643B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-09-24 | Lambda Physik Ag | Surface preionization for gas lasers |
| US6618422B2 (en) | 1999-02-10 | 2003-09-09 | Lambda Physik Ag | Preionization arrangement for a gas laser |
| US6671302B2 (en) | 2000-08-11 | 2003-12-30 | Lambda Physik Ag | Device for self-initiated UV pre-ionization of a repetitively pulsed gas laser |
| US6757315B1 (en) | 1999-02-10 | 2004-06-29 | Lambda Physik Ag | Corona preionization assembly for a gas laser |
| WO2015098985A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | ギガフォトン株式会社 | エキシマレーザ装置及びエキシマレーザシステム |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61232417A patent/JPS6386593A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0511467U (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-12 | 日新電機株式会社 | エキシマレーザ装置 |
| JPH05102555A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-23 | Komatsu Ltd | エキシマレーザ装置のガス補給方法及びエキシマレーザ装置 |
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| WO2015097790A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | ギガフォトン株式会社 | エキシマレーザ装置及びエキシマレーザシステム |
| US9837780B2 (en) | 2013-12-25 | 2017-12-05 | Gigaphoton Inc. | Excimer laser apparatus and excimer laser system |
| US10177520B2 (en) | 2013-12-25 | 2019-01-08 | Gigaphoton Inc. | Excimer laser apparatus and excimer laser system |
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