JPWO2018229823A1 - レーザ装置、及びレーザ装置管理システム、並びにレーザ装置の管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1.比較例>(図1〜図9)
1.1 構成
1.2 動作
1.3 課題
<2.実施形態1>(制御パラメータの予約変更機能を備えたレーザ装置、及びレーザ装置管理システム)(図10〜図17)
2.1 構成
2.2 動作
2.3 作用・効果
<3.実施形態2>(サーバを介した制御パラメータの予約変更機能を備えたレーザ装置、及びレーザ装置管理システム)(図18〜図22)
3.1 構成
3.2 動作
3.3 作用・効果
<4.その他>
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。
なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
[1.1 構成]
図1は、比較例に係るレーザ装置、及びレーザ装置管理システムの一構成例を概略的に示している。
レーザ装置101は、レーザ制御部2と、エネルギ制御部6と、スペクトル制御部7と、ガス制御部9とを、さらに含んでいてもよい。レーザ装置101は、モニタモジュール(MM)30と、スペクトル可変部60と、充電器90と、レーザガス供給装置91と、レーザガス排気装置92とを、さらに含んでいてもよい。
(レーザ発振の準備)
レーザ制御部2は、図示しない記憶部から後述する図3に示すような各種制御パラメータを読み込む。次に、レーザ制御部2は、レーザ発振の準備を行う。レーザ制御部2はレーザ発振の準備として、エネルギ制御部6とスペクトル制御部7とガス制御部9との各制御部に制御パラメータを送信する。また、レーザ制御部2はレーザ発振の準備として、各制御部に各種計測器やステージ等を駆動させる信号を送信する。次に、レーザ制御部2は、各制御部からレーザ発振準備OK信号を受信する。次に、レーザ制御部2は、露光装置制御部5から、各種目標データDtと発光トリガ信号Strとを受信する。
図2は、比較例に係るレーザ装置101における制御パラメータの変更に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
図3は、比較例に係るレーザ装置101における各種制御パラメータの一例を概略的に示している。制御パラメータは、レーザ装置101のレーザ性能を露光装置4が求める目標性能に近づけるための目標制御パラメータである。
ガス制御パラメータPgsは、ガス圧制御パラメータと部分ガス交換制御パラメータとを含んでいてもよい。ガス制御パラメータPgsは、間接的に、パルスレーザ光LpのパルスエネルギEを目標パルスエネルギEtに近づけるための目標制御パラメータである。
スペクトル制御パラメータPλcは、波長制御パラメータとスペクトル線幅制御パラメータとを含んでいてもよい。波長制御パラメータは、パルスレーザ光Lpの波長を目標波長λtに近づけるための目標制御パラメータである。スペクトル線幅制御パラメータは、パルスレーザ光Lpのスペクトル線幅を目標スペクトル線幅Δλtに近づけるための目標制御パラメータである。
エネルギ制御パラメータPegは、パルスレーザ光LpのパルスエネルギEを目標パルスエネルギEtに近づけるための目標制御パラメータである。
レーザ制御部2は、エネルギ制御部6に、目標パルスエネルギEtのデータと、発光トリガ信号Strとを送信してもよい。エネルギ制御部6は、充電電圧データDvを、充電器90に送信してもよい。また、エネルギ制御部6は、発光トリガ信号Strに同期して、パルスパワーモジュール28のスイッチ29にオン信号を送信してもよい。これにより、レーザチャンバ20において、1対の放電電極23,24間に高電圧が印加され、1対の放電電極23,24間の放電領域においてレーザガスが絶縁破壊して、放電が生成され得る。その結果、レーザチャンバ20内においてレーザガスが励起され、光共振器を構成する狭帯域化モジュール10と出力結合ミラー35との間でレーザ発振が起こり得る。出力結合ミラー35からは、レーザ発振によるパルスレーザ光Lpが出力され得る。
V=V−Vk・ΔE
ここで、Vk=ΔV/ΔE
レーザ制御部2は、スペクトル制御部7に、目標波長λtのデータと、発光トリガ信号Strとを送信してもよい。スペクトル制御部7は、モニタモジュール30のスペクトル計測器34によって、出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpの波長λとスペクトル線幅Δλとを計測してもよい。
θ=θ−λk・δλ
ここで、λk=Δθ/δλ
レーザ制御部2は、スペクトル制御部7に、目標スペクトル線幅Δλtのデータと、発光トリガ信号Strとを送信してもよい。スペクトル制御部7は、モニタモジュール30のスペクトル計測器34によって、出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpのスペクトル線幅Δλを計測してもよい。
X=X−Δλk・Δλ
ここで、Δλk=ΔX/ΔΔλ
ガス制御部9は、ガス制御として、ガス圧制御と部分ガス交換制御とを行ってもよい。レーザ制御部2は、ガス制御部9にガス制御パラメータPgsを送信してもよい。ガス制御パラメータPgsは、ガス圧制御パラメータと部分ガス交換制御パラメータとを含んでいてもよい。
ガス制御部9によるガス圧制御は、以下の性質を利用するガス制御方式であってもよい。レーザガス圧が高くなると、絶縁破壊電圧が上昇して、出力結合ミラー35から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEが増加し得る。逆にレーザガス圧が低くなると、絶縁破壊電圧が降下して、出力結合ミラー35から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEが低下し得る。
ガス制御部9による部分ガス交換制御は、例えば一定周期で、レーザチャンバ20内にAr+Ne混合ガスとAr+Ne+F2混合ガスとを所定量注入した後、それらの注入したガスの量だけレーザチャンバ20内のガスを排気する制御であってもよい。部分ガス交換制御を行うことによって、放電によるF2ガスの低下分がレーザチャンバ20内に補充され得る。部分ガス交換制御を行うことによって、レーザチャンバ20内に発生した不純物ガスの濃度とF2ガスの濃度とをそれぞれ所定の濃度に維持することができる。
比較例に係るレーザ装置101、及びレーザ装置管理システムにおいて、制御パラメータを変更する場合には、レーザ装置101のユーザ先に依頼をしてレーザ出力動作を止めてもらい、レーザメーカのサービスマンがレーザ装置101を直接操作して制御パラメータを変更し、レーザ性能の結果を判断する。このため、長時間のダウンタイムが発生し得る。さらに、比較例に係るレーザ装置101、及びレーザ装置管理システムでは、制御パラメータ変更前後のレーザ性能の差が明確にされず、制御パラメータの変更がOKであるか否かの判断をすることが困難であった。
次に、本開示の実施形態1に係るレーザ装置、及びレーザ装置管理システムについて説明する。なお、以下では上記比較例に係るレーザ装置1、及びレーザ装置管理システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図10は、実施形態1に係るレーザ装置1、及びレーザ装置管理システムの一構成例を概略的に示している。
(制御パラメータの変更制御)
図11は、レーザ装置1におけるレーザ制御部2による制御パラメータの変更に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
図13は、図12に示したフローチャートにおけるステップS1202のエネルギ制御の調整発振の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。レーザ制御部2は、主としてエネルギ制御部6を制御してエネルギ制御の調整発振を行う。
図14は、図12に示したフローチャートにおけるステップS1203の波長制御の調整発振の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。レーザ制御部2は、主としてスペクトル制御部7を制御して波長制御の調整発振を行う。
図15は、図12に示したフローチャートにおけるステップS1203のスペクトル線幅制御の調整発振の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。レーザ制御部2は、主としてスペクトル制御部7を制御してスペクトル線幅制御の調整発振を行う。
図16は、図12に示したフローチャートにおけるステップS1204のガス制御の調整発振の処理の第1の例を示すサブのフローチャートである。レーザ制御部2は、主としてガス制御部9を制御してガス制御の調整発振を行う。図16では、ガス制御の調整発振の処理の第1の例として、所定時間内にレーザ性能がOKとなるか否かを判定する例を説明する。
図17は、図12に示したフローチャートにおけるステップS1204のガス制御の調整発振の処理の第2の例を示すサブのフローチャートである。レーザ制御部2は、主としてガス制御部9を制御してガス制御の調整発振を行う。図17では、ガス制御の調整発振の処理の第2の例として、ガス制御パラメータPgs変更前後のレーザ性能を計測して判定する場合を例に説明する。
実施形態1のレーザ装置1、及びレーザ装置管理システムによれば、制御パラメータ変更前後のレーザ性能のデータに基づいて、制御パラメータの変更が有効であるか否かを判定できる。そして、有効な場合には、制御パラメータの変更によってレーザ性能が改善される。
実施形態1では、レーザ制御部2と端末装置111とを直接接続する場合を例にしたが、レーザ制御部2と端末装置111とがネットワークを介して接続されてもよい。レーザ制御部2と端末装置111との間の予約制御パラメータPr、レーザ性能データDab、及び制御パラメータ変更結果信号Sab等のデータの送受信は、ネットワークを介して行われてもよい。
次に、本開示の実施形態2に係るレーザ装置、及びレーザ装置管理システムについて説明する。なお、以下では上記比較例、又は実施形態1に係るレーザ装置、及びレーザ装置管理システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図18は、実施形態2に係るレーザ装置、及びレーザ装置管理システムの一構成例を概略的に示している。
端末装置111から予約制御パラメータPrのデータがサーバ110に送信されると、サーバ110は、予約制御パラメータPrのデータをデータ記憶部120に記憶すると共に、レーザ装置1のレーザ制御部2に予約制御パラメータPrを送信する。
図19は、実施形態2に係るレーザ装置管理システムにおいてサーバ110に記憶される制御パラメータ変更前後の各種制御パラメータのデータの一例を概略的に示している。
図20は、実施形態2に係るレーザ装置管理システムにおいてサーバ110に記憶される制御パラメータ変更前後のエネルギ制御関連のレーザ性能データの一例を概略的に示している。
図21は、実施形態2に係るレーザ装置管理システムにおいてサーバ110に記憶される制御パラメータ変更前後のスペクトル制御関連のレーザ性能データの一例を概略的に示している。
図22は、実施形態2に係るレーザ装置1、及びレーザ装置管理システムにおける制御パラメータ変更前後のガス制御関連のレーザ性能データの一例を概略的に示している。
実施形態2のレーザ装置1、及びレーザ装置管理システムによれば、制御パラメータ変更前後の制御パラメータのデータ及びレーザ性能データと、制御パラメータ変更OK信号、又は制御パラメータ変更NG信号のデータとがサーバ110に記憶され、それらの詳細なデータを端末装置111から閲覧可能となる。その結果、端末装置111では、制御パラメータ変更によるレーザ性能の総合的な評価を行うことができる。さらに、端末装置111では、それらの詳細なデータの総合的な評価から、レーザ性能を改善するために制御パラメータのさらなる変更をする場合の有力な情報源として利用することができる。
実施形態2では、サーバ110に対して、レーザ制御部2、端末装置111、及び端末装置112を直接接続する場合を例にしたが、レーザ制御部2、端末装置111、及び端末装置112がサーバ110に対してネットワークを介して接続されてもよい。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
Claims (20)
- レーザ発振を行うレーザ出力部と、
前記レーザ出力部から外部装置へのレーザ出力を停止している間に、前記レーザ出力部において第1のレーザ制御パラメータに基づくレーザ発振を行った場合に得られる第1のレーザ性能データと、前記レーザ出力部において第2のレーザ制御パラメータに基づくレーザ発振を行った場合に得られる第2のレーザ性能データとを取得し、前記第1のレーザ性能データよりも前記第2のレーザ性能データが改善しているか否かを判定する制御部と
を備える
レーザ装置。 - 請求項1に記載のレーザ装置であって、
前記制御部は、前記判定の結果に基づいて、前記第1のレーザ制御パラメータ及び前記第2のレーザ制御パラメータのうち、いずれか一方のレーザ制御パラメータを用いて前記レーザ出力部に前記外部装置へのレーザ出力を行わせる。 - 請求項2に記載のレーザ装置であって、
前記制御部は、前記第2のレーザ性能データが改善していると判定した場合には、前記第2のレーザ制御パラメータを用いて前記レーザ出力部に前記外部装置へのレーザ出力を行わせる。 - 請求項2に記載のレーザ装置であって、
前記制御部は、前記第2のレーザ性能データが改善していないと判定した場合には、前記第1のレーザ制御パラメータを用いて前記レーザ出力部に前記外部装置へのレーザ出力を行わせる。 - 請求項2に記載のレーザ装置であって、
前記レーザ出力部は、光共振器と、前記光共振器内に配置され、レーザガスが供給されるレーザチャンバとを含んで、パルスレーザ光を出力し、
前記第1のレーザ制御パラメータ及び前記第2のレーザ制御パラメータはそれぞれ、
前記パルスレーザ光のパルスエネルギの制御に関するエネルギ制御パラメータ、
前記パルスレーザ光のスペクトルの制御に関するスペクトル制御パラメータ、
及び、前記レーザガスの制御に関するガス制御パラメータのうち少なくとも1つを含む。 - 請求項1に記載のレーザ装置であって、
前記第1のレーザ制御パラメータ及び前記第2のレーザ制御パラメータは、前記レーザ装置のレーザ性能を前記外部装置が求める目標性能に近づけるための目標制御パラメータである。 - 請求項1に記載のレーザ装置であって、
前記第1のレーザ制御パラメータを記憶する第1の記憶部と、
前記第2のレーザ制御パラメータを記憶する第2の記憶部と
をさらに備える。 - 請求項7に記載のレーザ装置であって、
前記制御部は、前記第2のレーザ制御パラメータを、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に、端末装置から受信し、前記第2の記憶部に記憶する。 - 請求項7に記載のレーザ装置であって、
前記制御部は、前記第2のレーザ制御パラメータを、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に、端末装置に接続されたサーバから受信し、前記第2の記憶部に記憶する。 - 請求項1に記載のレーザ装置であって、
前記第1のレーザ制御パラメータは、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に用いられていたレーザ制御パラメータである。 - 請求項1に記載のレーザ装置であって、
前記第1のレーザ性能データと前記第2のレーザ性能データとを端末装置に接続されたサーバに送信する性能データ送信部、をさらに備える。 - レーザ装置と、
前記レーザ装置を管理する端末装置と
を含み、
前記レーザ装置は、
レーザ発振を行うレーザ出力部と、
前記レーザ出力部から外部装置へのレーザ出力を停止している間に、前記レーザ出力部において第1のレーザ制御パラメータに基づくレーザ発振を行った場合に得られる第1のレーザ性能データと、前記レーザ出力部において第2のレーザ制御パラメータに基づくレーザ発振を行った場合に得られる第2のレーザ性能データとを取得し、前記第1のレーザ性能データよりも前記第2のレーザ性能データが改善しているか否かを判定する制御部と
を備える
レーザ装置管理システム。 - 請求項12に記載のレーザ装置管理システムであって、
前記第2のレーザ制御パラメータは、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に、前記端末装置から送信される。 - 請求項12に記載のレーザ装置管理システムであって、
前記端末装置に接続されたサーバ、をさらに含み、
前記第2のレーザ制御パラメータは、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に、前記サーバから送信される。 - 請求項14に記載のレーザ装置管理システムであって、
前記サーバは、前記端末装置から送信された前記第2のレーザ制御パラメータを記憶する制御パラメータ記憶部を備える。 - 請求項14に記載のレーザ装置管理システムであって、
前記レーザ装置は、前記第1のレーザ性能データと前記第2のレーザ性能データとを前記サーバに送信する性能データ送信部、をさらに備え、
前記サーバは、前記性能データ送信部から送信された前記第1のレーザ性能データと前記第2のレーザ性能データとを記憶する性能データ記憶部、をさらに備える。 - レーザ装置においてレーザ出力部から外部装置へのレーザ出力を停止している間に、前記レーザ出力部において第1のレーザ制御パラメータに基づくレーザ発振を行った場合に得られる第1のレーザ性能データと、前記レーザ出力部において第2のレーザ制御パラメータに基づくレーザ発振を行った場合に得られる第2のレーザ性能データとを、制御部によって取得することと、
前記制御部によって、前記第1のレーザ性能データよりも前記第2のレーザ性能データが改善しているか否かを判定することと
を含む
レーザ装置の管理方法。 - 請求項17に記載のレーザ装置の管理方法であって、
前記制御部によって、前記第2のレーザ制御パラメータを、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に、端末装置から受信することと、
前記制御部によって、受信した前記第2のレーザ制御パラメータを記憶部に記憶することと、
をさらに含む。 - 請求項17に記載のレーザ装置の管理方法であって、
前記制御部によって、前記第2のレーザ制御パラメータを、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に、端末装置に接続されたサーバから受信することと、
前記制御部によって、受信した前記第2のレーザ制御パラメータを記憶部に記憶することと、
をさらに含む。 - 請求項17に記載のレーザ装置の管理方法であって、
前記第1のレーザ制御パラメータは、前記レーザ出力部から前記外部装置へのレーザ出力を停止する前に用いられていたレーザ制御パラメータである。
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