KR100239628B1 - 엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100239628B1
KR100239628B1 KR1019960019984A KR19960019984A KR100239628B1 KR 100239628 B1 KR100239628 B1 KR 100239628B1 KR 1019960019984 A KR1019960019984 A KR 1019960019984A KR 19960019984 A KR19960019984 A KR 19960019984A KR 100239628 B1 KR100239628 B1 KR 100239628B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emission
emission interval
exposure
laser output
excimer laser
Prior art date
Application number
KR1019960019984A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970002485A (ko
Inventor
노리야스 하세가와
쿠니타카 오자와
히로시 쿠로사와
케이지 요시무라
Original Assignee
미다라이 후지오
캐논 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP7137860A external-priority patent/JPH08330681A/ja
Priority claimed from JP7140569A external-priority patent/JPH08335546A/ja
Priority claimed from JP7141946A external-priority patent/JPH08334904A/ja
Priority claimed from JP8018380A external-priority patent/JPH09190966A/ja
Application filed by 미다라이 후지오, 캐논 가부시키가이샤 filed Critical 미다라이 후지오
Publication of KR970002485A publication Critical patent/KR970002485A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100239628B1 publication Critical patent/KR100239628B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70041—Production of exposure light, i.e. light sources by pulsed sources, e.g. multiplexing, pulse duration, interval control or intensity control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • 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
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

엑시머레이저의 출력제어방법은, 복수의 광펄스를 제공하는 단계와, 광펄스와 발광간격을 변화시키는 단계로 이루어지고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 출력제어방법에 의해 제어되는 엑시머레이저와 이것을 사용한 노광장치 및 노광방법과 디바이스제조방법을 제공한다.

Description

엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스 제조방법
제1도는 레이저출력과 엑시머레이저 펄스수와의 관계를 설명하는 그래프.
제2도는 레이저출력의 분산도와 방전전압과의 관계를 설명하는 그래프.
제3도는 연속레이저발광시 발생하는 스파이크현상을 설명하는 그래프.
제4도는 엑시머레이저의 개략도.
제5도는 펄스수와 발광간격과의 관계를 설명하는 그래프.
제6도는 본 발명의 일실시예에 의한 출력제어방법을 사용한 경우의 펄스수와 레이저출력과의 관계를 설명하는 그래프.
제7도는 발광간격변화량과 레이저출력증가량과의 관계를 설명하는 그래프.
제8도는 펄스수와 발광간격을 설명하는 그래프.
제9도는 발광간격과 평균레이저출력과의 관계를 설명하는 그래프.
제10도는 본 발명의 일실시예에 의한 노광장치의 개략도.
제11(a)도 및 제11(b)도는 적산노광량과 펄스수와의 관계를 설명하는 그래프.
제12도는 본 발명의 일실시예에 의한 노광량제어를 설명하는 흐름도.
제13도는 제5도에 도시한 바와 같은 발광간격을 균일노광을 제공하기에 적합한 펄스수와 레이저출력과의 관계를 설명하는 그래프.
제14도는 발광간격을 변화시키지 않은 경우의 레이저출력과 방전전압과의 관계를 설명하는 그래프.
제15도는 제8도에 도시한 바와 같은 발광간격으로 균일노광을 제공하기에 적합한 펄스수와 레이저출력과의 관계를 설명하는 그래프.
제16(a)도 및 제16(b)도는 균일노광을 달성하기 위한 레이저출력과 발광간격과의 관계를 설명하는 그래프.
제17도는 본 발명의 일실시예에 의한 노광제어방법의 일례를 설명하는 흐름도.
제18도는 일정 레이저출력을 달성하기 위한 방전전압과 펄스수와의 관계를 설명하는 그래프.
제19도는 본 발명의 일실시예에 의한 노광량제어방법의 다른 예를 설명하는 흐름도.
제20도는 본 발명의 일실시예에 의한 노광량제어방법의 또다른 예를 설명하는 흐름도.
제21도는 반도체디바이스제조공정을 설명하는 흐름도.
제22도는 제21도의 흐름도의 공정중 웨이퍼공정의 상세를 설명하는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엑시머레이저발진기 2 : 빔스플리티
3 : 검출기 4 : 제어기
5 : 레이저전원장치 6 : 셔터
7 : 외부지령폐치구 8 : 콘솔
101 : 엑시머레이저 102 : 빔정형광학계
103 : 광인테크레이터 104 : 콘덴서렌즈
105 : 반투과거울 106 : 마스킹블레이드
107 : 결상렌즈 108 : 거울
109 : 레티클 110 : 레티클스테이지
111 : 투영광학계 112 : 웨이퍼
113 : 웨이퍼스테이지 114 : 제1노광검출기
115 : 제2노광검출기 201 : 스테이지구동 제어계
202 : 노광량제어수단 203 : 레이저제어계
204 : 주제어계 205 : 입력장치
206 : 표시부
본 발명은 엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스제조방법에 관한 것으로서, 특히 예를 들면 반도체노광장치의 광원으로서 사용되는 엑시머레이저의 출력제어방법에 관한 것이다.
반도체노광장치 또는 가공장치의 광원으로서는 방전여기형 엑시머레이저가 사용되고 있으며, 종래 이러한 장치에 엑시머레이저를 사용한 경우, 한번의 행정에 수십 내지는 수백개의 광펄스를 필요로 하고 있다.
이러한 펄스수를 감소하기 위해서는 엑시머레이저의 출력을 올릴 필요가 있고, 종래는 엑시머레이즈의 방전전압을 확대함으로써 그 출력을 올렸으나, 이와 같이 방전전압의 확대에 의한 출력향상에는 한계가 있으므로, 레이저출력의 변경폭에 제한이 있었다.
한편, 엑시머레이저에서, 발광개시직후에 방전을 지배하는 가스 또는 전극의 상태가 과도적으로 변하며, 특히, 제1도에 도시한 바와 같이, 발광개시시 에너지가 높고 그후 점차로 감소한다(이것을 “스파이크현상이라 칭함). 종래의 장치에서는 방전전압을 제어하도록 구성되어, 이 스파이크현상을 저감시켜, 각 광펄스마다 안정한 출력을 얻고 있었다.
상기 방법에서는, 저방전전압에 의거한 제어를 필요로 하고 있으나, 방전전압과 출력분산도(즉, 편차)와의 관계는 제2도에 도시한 바와 같이 방전전압이 낮아질수록 출력분산도가 커지게 된다. 따라서, 스파이크현상을 완전히 제거하기는 곤란하다.
종래에는, 스파이크현상이, 제1도에 도시한 바와 같이 발광개시시에만 발생하는 현상인 것으로 고려되고 있었으나, 본 발명자들의 실험에 의거하면, 제3(a)도 및 제3(b)도에 도시한 바와 같이 레이저의 연속발광중에도 스파이크현상을 발생시킬수 있다는 것을 알게 되었다.
구체적으로는 발광개시로부터의 발광간격을, 제3(a)도에 도시한 바와 같이 설정한 경우, 레이저출력은 제3(b)도에 도시한 바와 같이 변화한다. 이것으로부터, 레이저의 정상상태를 향해 수속하는 현상을 교란시키도록 발광간격으르 제어함으로써, 연속발광중에도 스파이크현상을 발생시키는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 목적은, 스파이크현상을 레이저의 연속발광중에 발생시킬 수 있는 현상에 의거해서, 평균펄스출력이 보다 높고, 또 안정한 레이저출력을 보장하는 엑시머레이저의 유일하고 개량된 출력제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 출력제어방법에 따라 제어되는 엑시머레이저를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 출력제어방법에 의거한 노광장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 출력제어방법에 의거한 노광장치를 사용한 노광방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 노광장치와 노광방법을 사용한 디바이스제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일양상에 의하면, 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 상기 광펄스의 발광간격을 변화시키는 단계를 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 엑시머레이저의 출력제어방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 의하면, 복수의 광펄스를 제공하는 수단과; 상기 광 펄스의 발광간격을 변화시키는 변경수단을 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 엑시머레이저가 제공된다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 일형태에 있어서, 상기 엑시머레이저는, 발광간격을 일정하게 유지하는 유지수단과, 상기 유지수단과 상기 변경수단으을 절환하는 절환수단을 부가하여 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 다른 형태에 있어서, 상기 엑시머레이저는, 제공되는 광펄스의 레이저출력을 검출하는 검출수단을 부가하여 구비하고, 상기 검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 레이저출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 의하여, 엑시머레이저와; 상기 엑시머레이저에 의해 제공되는 광펄스의 발광간격을 변화시키는 변경수단을 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치가 제공된다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 일형태에 있어서, 상기 노광장치는, 제공되는 광펄스의 레이저출력을 검출하는 검출수단을 부가하여 구비하고, 상기 검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 레이저출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 다른 형태에 있어서, 상기 변경수단은 발광시간이 최소로 되도록 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 또 다른 형태에 있어서, 상기 노광장치는, 상기 발광간격의 변화에 따라 상기 엑시머레이저의 방전전압을 제어하는 방전전압 제어수단을 부가하여 구비하고, 상기 방전전압제어수단은 각 광펄스의 레이저출력이 거의 일정해지도록 상기 방전전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 또 다른 양상에 의하면, 엑시머레이저와; 상기 엑시머레이저에 의해 제공되는 광펄스의 발광간격을 변화시키는 변경수단과; 상기 발광간격의 변화에 따라 상기 엑시머레이저의 방전전압을 제어하는 방전전압제어수단을 구비하고, 상기 방전전압제어수단은 각 광펄스의 레이저출력이 거의 일정해지도록 상기 방전전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치가 제공된다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 일형태에 있어서, 상기 노광장치는 주사형 노광장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 기판의 적정노광량에 이를 때까지 엑시머레이저에 의해 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록, 상기 적정노광량보다도 적은 소정의 노광량에 이를 때까지 발광간격을 변화시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 노광방법이 제공된다.
본 발명의 상기 양상의 바람직한 일형태에 있어서, 상기 노광방법은, 상기 소정의 노광량에 이른 후, 기판의 노광량이 상기 적정노광량과 거의 동등해지도록 레이저출력을 제어하는 단계를 부가하여 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면 엑시머레이저에 의해 기판에 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 상기 광펄스의 발광간격을 변화시키는 단계를 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 디바이스제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 엑시머레이저에 의해 기판에 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 상기 광펄스의 발광간격을 변화시키는 단계와; 상기 발광간격의 변화에 따라 엑시머레이저의 방전전압을 제어하는 단계를 구비하고, 각 펄스의 레이저출력이 거의 일정해지도록 상기 방전전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 디바이스제조방법이 제공된다.
본 발명에 의한 엑시머레이저의 츨력제어방법과, 상기 출력제어방법에 의거한 엑시머레이저, 노광장치 및 노광방법은, 예를 들면 반도체디바이스(예를 들면, IC 또는 LSI), 액정장치, 촬상장치(예를 들면, CCD) 또는 자기헤드 등의 디바이스의 정확한 제조를 보장한다.
본 발명의 이들 및 기타 목적과, 특징 및 이점 등은 첨부도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 설명을 고려하면 더욱 명백해질 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
[제1 실시예]
제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 출력제어방법을 적용한 엑시머레이저의 개략도이다.
엑시머레이저발진기(1)에서 발생된 레이저광의 일부는 빔스플리터(2)에 의해 반사되어 검출기(3)로 입사된다. 검출기(3)는 레이저출력에 대응한 광전신호를 출력하고, 제어기(4)는 각 광펄스의 레이저출력을 결정한다. 또, 상기 제어기(4)는 방전전압과 레이저출력과의 관계를 기억해놓은 기억회로를 구비하고 있고, 레이저전원장치(5)에 상기 방전전압에 관한 지령신호를 인가한다. 상기 레이저전원장치(5)는 상기 지령신호에 상당하는 방전전압을 상기 레이저발진기에 내장된 방전회로에 인가한다. 한편, 빔스플리터(2)를 투과한 레이저광은 그 광로중에 진퇴가능하게 배치된 셔터(6)에 의해 차단될 수 있다.
예를 들면, 기분발광간격, 방전전압, 목표레이저출력 및 발광펄스수 등의 파라미터는 외부지령폐치구(7)에 접속된 외부기기에서 판독되거나, 또는 이들은 콘솔(8)에 직접 입력된다. 이들 파라미터에 의해서, 제어기(4)는 발광간격 및/또는 방전전압을 제어한다.
본 실시예의 엑시머레이저의 제어기(4)는, 발광간격이 일정한 모드와 발광간격을 임의로 변화시켜 레이저출력을 올리는 것이 가능한 모드를 지니고 있고, 이들모드는 상황에 따라 절환가능하나, 상기 외부지령폐치구(7)에 접속된 외부제어수단을 사용해서 이들 2종류의 모드를 절환해도 된다.
예상되는 레이저출력과 검출기(3)에 의해 검출된 실측기간에 차이가 있을 경우, 예를 들면, 방전전압 및/또는 발광간격 등의 레이저출력을 제어하는 파라미터를 보정하면 되고, 이것에 의해 보다 정확하게 레이저출력을 제어할 수 있다.
다음에, 본 실시예의 가장 특징적인 특성인 발광간격의 제어방법에 대해 설명한다.
제5도에 있어서, 기준발광간격을 T2, 발광간격의 변화폭을T라 할 때, 범위 T2-T~T2+T내에서는, 발광개시로부터의 레이저발광간격을 랜덤하게 변화시킨다. 상기와 같이 랜덤하게 발광간격을 변화시켜 레이저의 정상상태를 향해 수속하는 현상을 교란시킴으로써, 발광간격이 일정한 경우 얻을 수 있는 안정레벨 E1이상의 안정레벨 E2(제6도)까지 레이저출력을 상승시킬 수 있다.
또,T와 레이저출력의 증가량E(=E2-E1)사이에는, 제7도에 도시한 바와 같은 관계가 있다. 이것으로부터, 레이저출력은 방전전압의 제어에 의해서 뿐만 아니라 발광간격의 제어에 의해서도 제어될 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 지정된 펄스수에 대해서, 방전전압제어에 의해 소망의 광량을 얻을 수 없는 경우에도, 발광간격을 제어함으로써 소망의 광량을 얻는 것이 가능하다.
제1도의 경우와 같이 발광간격이 일정하고, 또 방전전압이 일정한 경우, 레이저의 방전전압에 의해서도 다르나, 정상상태에 도달한 후의 레이저출력 E1의 값은, 스파이크현상의 피크출력 Emax의 값의 40% 내지 80% 정도이다. 이것에 대해서, 발광간격을 랜덤하게 변화시키는 본 발명의 출력제어방법을 이용한 경우, E2의 값은 최대로 Emax의 값의 90%정도까지 상승시킬 수 있다. 이것은, 연속발진후, 충분히 레이저를 휴지시킨 경우에 대한 것이며, 휴지시간이 짧으면 Emax의 값이 감소하므로, 그에 따라서 E2의 Emax에 대한 비율은 높아지게 되어, 휴지시간이 어느 정도 짧아지면 스파이크현상을 제거하는 것도 가능하다.
본 실시예에서는, 랜덤하게 발광간격을 변화시킴으로써 레이저출력을 상승하시켰으나, 제8도에 도시한 바와 같이, 2종류의 상이한 발광간격(T3 및 T4)을 각 펄스마다 교호로 변화시키는 방법이나, 수펄스마다 교호로 발광간격을 변화시키는 방법이나, 또는 발광간격을 특정한 2개의 값사이에서 서서히 변화시키는 방법 등에 의해서도, 마찬가지로 레이저출력을 상승시킬 수 있다.
또, 제9도에 도시한 바와 같이, 발광간격과 평균레이저출력과의 관계를 미리 검출해서, 대략 마찬가지의 레이저출력이 얻어지나 발광간격이 다른 T5 및 T6을 이용해서 제8도에 도시한 바와 같은 발광간격제어를 행하면, 발광간격을 랜덤하게 변화시킨 경우에 비해서 레이저출력의 분산은 적으나 높은 레이저출력을 얻는 것이 가능하다.
[제2 실시예]
제10도는 본 발명의 일실시예에 의한 레이저출력제어방법을 적용한 반도체 디바이스 등의 제조용의 노광장치(스테퍼)의 개략도이다.
엑시머레이저(101)로부터의 광속은, 빔정형광학계(102)에 의해 소망의 형상으로 정형되어, 예를 들면 플라이아이렌즈 등의 광인테그레이터(103)의 광입사면으로 지향된다. 플라이아이렌즈는 복수의 미소한 렌즈의 집합으로 이루어진 것이며, 그 광방출면 부근의 복수의 2차광원이 형성된다. 콘덴서렌즈(104)는 광인테그레이터(103)의 2차광원으로부터의 광속으로 마스킹블레이드(106)를 쾰러조명하고 있다.
반투과거울(105)에 의해 분할된 펄스광의 일부는, 제1노광량검출기(114)로 지향된다. 마스킹블레이드(106)와 레티클(109)은 결상렌즈(107)와 거울(108)에 의해 광학적으로 공액인 관계로 배치되어 있고, 마스킹블레이드(106)의 개구의 형상에 의해 레티클(109)에 있어서의 조명영역의 형상과 크기가 결정된다. (111)은 레티클(109)의 회로패턴을 웨이퍼(112)로 축소투영하는 투영광학계이다.
레티클(109)은 레티클스테이지(110)에 고정되고, 투영광학계(111)를 개재해서 웨이퍼스테이지(113)상에 고정된 웨이퍼(112)에 대해서 정렬된다. 웨이퍼스테이지(113)상에는 제2노광량검출기(115)가 배치되어 있고, 이 제2노광량검출기(115)에 의해 광학계를 개재한 때의 레이저광의 노광량을 모니터하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 제2노광량검출기(115)를 사용함으로써, 노광량의 불균일을 검사하는 것이 가능하다.
(201)은 웨이퍼스테이지(113)를 구종제어하기 위한 스테이지구동 제어계이다. (202)는 노광량제어수단이며, 제1 및 제2노광량검출기(114),(115)로부터의 신호에 의거해서 노광량을 연산한다. 레이저제어계(203)는 소망의 노광량에 응해서 트리거신호(301) 및 방전전압신호(302)를 엑시머레이저(101)에 대해서 출력해서 레이저출력 및 발광간격을 제어한다. 이때, 제1 및 제2노광량검출기(114),(115)의 검출결과에 의거해서 트리거신호(301) 및/또는 방전전압신호(302)에 보정을 가하면, 보다 정확하게 소망의 레이저출력 값으로 레이저출력을 제어하는 것이 가능해진다.
트리거신호(301) 및 방전전압신호(302)는, 예를 들면, 스테이지구동 제어계로부터의 스테이지의 현재위치신호(304)나 주제어계(204)로부터의 히스테리시스정보 등의 파라미터에 의거해서 발생된다. 주제어계(204)는 스테이지구동 제어계(201), 노광량연산수단(302) 및 레이저제어계(203)를 총괄제어한다. 소망의 노광량은 입력장치(205)에 조작자가 자동 또는 수동으로 입력한다. 그래서, 제1 및 제2 노광량검출기(114),(115)의 검출결과는 표시부(206)에 표시하는 것이 가능하다.
제1실시예에서 참조하여 설명한 레이저출력제어방법을 레이저제어계(203)에 적용함으로써, 종래의 엑시머레이저를 사용해도, 상기와 마찬가지의 유리한 결과가 스테퍼측의 제어에 의해 얻어진다.
본 발명의 출력제어방법을 스테퍼에 이용한 경우, 쓰루풋(throughput) 및 목표적산노광량에 응해서, 레이저의 발광간격 및 발광펄스수를 결정할 필요가 있다. 쓰루풋의 지정이 없을 경우에는, 노광펄스수가 작게 되도록 발광간격의 변화폭T를Tmax(제4도)와 동등하게 설정하여, 가능한 한 높은 레이저출력이 얻어지도록 하는 것이 바람직하다. 쓰루풋이 우선요인일 경우에는, 기준발광간격과 발광변화폭에 의한 에너지의 증가량과의 관계에 의해 발광간격을 제어하면 된다. 예를 들면, 발광간격이 두레벨의 짧은 발광간격 사이에서 제어되는 방법도 있다.
엑시머레이저는 펄스레이저이며, 종래에는 복수의 광펄수에 의해 노광을 행하고 있다. 그러나, 레이저출력이 각 펄스광마다 적어도 5%정도 변동하므로, 적정노광량을 얻기 위해 제어하는 것은 쉽지 않다. 따라서, 소망의 적정노광량을 얻기 위하여 몇가지 방법이 제안되어 있다.
그중 일례로서, 적정노광량보다도 약간 적은 특정노광량까지는, 엑시머레이저의 최대출력으로 노광을 계속 행하고(이것을 ″대광의 노광공정″이라 칭함), 그후, 적정노광량에 이를 때까지는 레이저출력을 제어해서 노광을 행하는(이것을 ″미세너광공정″이라 칭함)방법이 있다.
이하, 전술한 노광제어방법에 출력제어방법을 조합해서 사용하는 본 발명의 일실시예에 대해 설명한다.
즉, 본 발명의 이 실시예에서는, 적산노광량이 적정노광량보다도 약간 적은 소정치에 이를 때까지는, 레이저발광간격을 변화시켜, 레이저출력을 최대한 상승시킨 상태에서 대강의 노광공정을 행한다. 이 대강의 노광공정중, 제1노광량검출기(114)에 의해 노광량을 모니터하고, 검출된 노광량을 제어계(104)에 내장된 기억장치에 기억해서 적산노광량을 계산해둔다. 적산노광량이 적정노광량보다도 약간 적은 소정치에 이른 때, 레이저출력을 제어함으로써 미세노광을 행하여, 적선노광량을 적정노광량에 가깝게 한다.
대안적으로, 대강의 노광공정을 행하는 광펄스수를 미리 결정해놓고, 그 펄스수가 소정치에 이른 후, 미세노광공정을 행하여 적정노광량을 얻는 방법이어도 된다.
제11(a)도 및 제11(b)도는, 레이저방전전압이 동일할 때에, 발광간격을 변화시킨 경우와 발광간격이 일정한 경우의 적선노광량의 변화를 각각 설명하는 그래프이다.
제11(a)도는 대강의 노광공정에 관한 것으로, 발광간격이 일정한 경우에 비해서 발광간격을 랜덤하게 변화시킨 경우는, 조사광펄스수에 대한 적산노광량의 증가가 크게 되고 있다. 제11(b)도는 소망의 또는 적정노광량부근에서의 미세노광공정에 관한 것으로, 적정노광량에 이를 때까지 레이저출력을 제어하면서 미세노광을 행하고 있다. 본 발명의 이 실시예에 의한 노광방법을 이용하면, 종래의 노광방법에 비교해서, 적정노광량이 적은 노광펄스수로 얻어질 수 있고, 또, 노광정밀도 종래의 노광방법과 마찬가지로 얻어질 수 있다.
미세노광공정에 있어서의 광량제어방법으로서는, 레이저의 방전전압을 제어함으로써 레이저출력을 조정해서 소망의 광량을 얻는 방법, 또는 노광광의 광로중에 ND필터나 간섭필터 등의 필터수단을 삽입해서 감광해서 소망의 광량을 얻는 방법이 있다. 이때, 안정하게 소망의 광량을 얻을 수 있으면 발광간격은 변동시켜도 되고, 변동시키지 않아도 된다.
또,T와 레이저출력의 증가량E(=E2-E1)에는, 전술한 바와 같이, 제7도에 도시한 바와 같은 관계가 있으므로, 발광간격의 변화폭T를 변화시킴으로써 레이저출력을 제어하는 것도 가능하다. 즉, 미세노광공정에 있어서, 발광간격을 제어함으로써 광량을 제어해도 된다.
본 발명의 이 실시예에 의한 노광방법에서는, 제5도에 도시한 바와 같은 랜덤하게 발광간격을 변화시키고 있으나, 제8도 또는 제9도에 도시한 바와 같은 방식으로 변화시켜도 된다.
[제3 실시예]
다음에, 주사형노광장치에 적용한 본 발명의 일실시예에 대해 설명한다.
본 실시예에 의한 주사형노광장치는, 제10도를 참조해서 설명한 제2실시예의 노광장치와 마찬가지 구성으로 실현가능하다.
주사형노광장치에 있어서는, 스테이지구동 제어계(201)에 레티클스테이지(110)와 웨이퍼스테이지(113)를 투영광학계(111)의 배율과 동일한 비율로 동기시켜서 구동시킴으로써, 마스킹블레이드(106)에 의해서 형성된 장방형의 조명영역의 폭방향을 따르는 방향으로 레티클(109) 및 웨이퍼(112)를 주사하여, 조명영역보다도 넓은 노광영역을 노광하는 것이 가능하며, 이 점이 스테퍼와 구별되는 특징이다.
제12도는 본 발명의 이 실시예에 있어서의 노광제어순서의 흐름도이다.
먼저, 스텝 101에서, 조작자가 쓰루풋 등의 파라미터를 입력장치(205)에 입력한다. 또는, 미리 설정된 프로그램에 따라서, 자동적으로 예를 들면 노광불균일, 쓰루풋 등의 파라미터가 입력장치(205)에 입력되어도 된다.
다음에, 스텝 102에서, 스텝 101에서 설정된 파라미터에 대응한 발광간격을 산출한다. 발광간격의 변화폭을T라 할 때, 다음 식으로 표시된다. 즉,
T=f(σρ, T) ……… [1]
식중, σρ는 노광불균일의 표준편차, T는 기준발광간격(쓰루풋으로부터 결정가능)이다.
[1]식으로부터, 노광에 관한 노이즈성분(예를 들면, 레이저출력오차, 계측오차 또는 스테이지위치오차)를 고려해서, 소망의 노광불균일을 만족하는 발광간격변화폭T를 구한다. 이 변화폭T내에서, 발광간격은 제3(a)도에 표시한 바와 같이 랜덤하게 결정된다.
다음에, 스텝 103에 대해서 설명한다.
주사형노광장치에서, 노광불균일을 억제하기 위하여, 일정한 레이저출력으로 노광을 행할 필요가 있다. 이 때문에, 본 발명의 이 실시예의 경우와 같이 발광간격을 변화시킬 경우에는, 노광영역의 장소에 따라 조사되는 펄스수가 다르므로, 일정한 레이저출력으로 노광을 행하도록 해도 노광불균일이 발생할 수 있다. 이것을 고려해서, 스텝 103에서는, 스텝 102에서 결정된 발광간격에 따라 방전전압을 제어하여, 노광영역내에서의 적산노광량이 균일해지도록 하고 있다.
특히, 제5도에 도시한 바와 같이 발광간격이 변화된 경우에는, 제13도에 도시한 바와 같이 레이저출력을 제어하면 된다. 구체적으로 발광간격이 짧은 때에는 레이저출력을 낮추고, 발광간격이 긴 때에는 레이저출력을 높게 한다.
제13도에 도시한 레이저출력을 얻기 위하여, 제14도에 도시한 바와 같은 방전전압과 레이저출력과의 관계 및 제7도에 도시한 바와 같은 발광간격변화폭과 레이저출력과의 관계를 이용하면 된다. 구체적으로는, 먼저, 제5도에 도시한 바와 같이 발광간격을 변화시킨 것에 의한 레이저출력증가량E를 제7도에 도시한 관계로부터 구한다. 그리고 n번째 펄스의 목표레이저출력 En(제13도)으로부터 상기 증가량E를 빼고, 제14도에 도시한 발광간격을 변화시키지 않는 경우와 방전전압과 레이저출력과의 관계로부터 n번째 펄스의 방전전압 Vn을 다음 식으로부터 결정한다. 즉,
Vn=f(E), E=En-E ………[2]
식중, f(E)는 제14도의 관계를, 예를 들면 다향식으로 근사시킨 함수이다.
스텝 104에서는 노광불균일을 검증하는지의 여부를 판정한다.
검증할 경우에는 스텝 105에서, 웨이퍼스테이지(113)상에 설치된 제2노광량검출기(115)에 의해 실제로 웨이퍼(112)에 노광을 행하기 전에, 실제로 생긴 노광뷸균일을 측정한다. 표시부(206)에 표시결과를 표시함으로써, 소망의 노광불균일을 만족하고 있는지의 여부를 검증할 수 있다.
단, 제7도 또는 제14도에 도시한 관계가 기준발광간격과 다른 경우가 존재하고, 이것이 원인이 되어서 노광불균일을 일으키는 일이 있다. 이와 같은 경우, 사용하는 기준노광간격에 대응해서 제7도 또는 제14도의 관계를 갱신할 필요가 있다.
예를 들면, 상이한 기준발광간격에 대응한 제7도 또는 제14도의 관계를 몇종류 준비해 놓고, 사용하는 기준발광간격에 대응한 적정한 것을 선택하는 방법이나, 또는 레이저출력을 제1노광검출기(114)에서 계측하면서, 각 펄스의 목표레이저출력을 제13도에 도시한 바와 같이 설정해서, 전회의 발광 이전의 방전전압에 대한 레이저출력의 관계에 의거해서 피드백제어하는 방법 등이 있다.
이들 방법 중 어느 것을 단독으로 또는 병용해서 사용함으로써, 안정한 적산 노광을 행하는 것이 가능하다.
스텝 106에서, 실제로 웨이퍼(112)에 노광을 개시한다.
이와 같이 레이저의 발광간격에 따라서 방전전압을 제어함으로써, 노광불균일을 최소한으로 억제하면서 노광을 행하는 것이 가능하다.
본 발명의 이 실시예에서는, 랜덤하게 발광간격을 변화시켜, 레이저의 정상상태를 교란시킴으로써 레이저출력을 상승시켰으나, 제8도에 도시한 바와 같이, 2종류의 발광간격(T3 및 T4)을 각 펄스마다 교호로 변화시킴과 동시에, 제15도에 도시한 바와 같이, 방전전압을 발광간격에 따라 제어함으로써, 전술한 실시예의 경우와 마찬가지의 유리한 결과를 얻을 수 있다. 또, 제16(a)도 또는 제16(b)도에 도시한 바와 같이, 수펄스마다 발광간격을 직사각형적으로 변화시키는 방법, 또는 제9도에 도시한 바와 같이, 발광간격을 2개의 값사이에서 서서히 변화시키는 방법이 있으며, 이들 경우에도, 방전전압을 제어함으로써 전술하나 실시예와 마찬가지의 유리한 결과를 얻을 수 있다.
발광간격을 제16(a)도에 도시한 바와 같이 직사각형적으로 변화시킨 경우에는, 제13도에 도시한 바와 같이, 레이저가 연속발광중에 있어서도 스파이크현상이 생긴다. 이 레이저의 연속발광중의 스파이크현상을 저감시키기 위하여, 제16(b)도에 도시한 바와 같은 방전전압제어를 행한다. 이것에 의해, 웨이퍼(112)를 균일하게 노광하는 일이 가능하다.
예를 들면, 미국특허공보 제5,491,534호에는, 전회의 광펄스에 의해 제공된 광량에 의거해서 현재의 광펄스에 의한 노광타이밍을 제어하는 노광량제어방법이 개시되어 있다. 이 노광제어방법에서는, 레이저출력의 분산에 따라 발광간격이 변하므로, 전술한 바와 같이, 레이저출력이 기대치를 넘어서 상승할 가능성이 있다. 이 경우, 특히 본 발명의 이 실시예와 같은 주사노광장치의 경우에는, 노광타이밍의 제어만으로, 레이저출력분산에 의거한 적산노광량의 분산을 만족스럽게 보정하기가 곤란하다고 하는 문제가 있다.
제17도는 상기 문제를 해소하는 노광제어방법의 일실시예를 설명하는 순서도이다.
제17도에서, 스텝 201에서는, 예를 들면 테스트웨이퍼의 노광에 의해 웨이퍼(112)의 레지스트를 노광하는 데 필요한 노광량을 결정한다.
스텝 202에서는, 스텝 201에서 결정된 필요노광량에 의거해서, 예를 들면, 엑시머레이저(101)의 설정출력, 해당 레이저의 설정펄스간격(기준발광간격), 마스킹블레이드(106)의 슬릿폭, 레티클스테이지(110) 및 웨이퍼스테이지(113)의 이동속도 등의 파라미터가 결정된다. 또, 이들 파라미터는 노광량불균일을 적게하기 위하여 필요한 최소노광펄스수 또는 발진주파수가 가변되는 것을 고려하고, 또한 쓰루풋이 가능한 한 높게 되도록 결정된다. 필요한 경우에는, 예를 들면 ND필터 등의 필터수단에 의해 광량을 조정해도 된다.
스텝 203에서는, 설정출력 E0에 대응한 방전전압 V0을 인가한다.
스텝 204에서는, 노광개시전의 소정의 위치에 웨이퍼(112) 및 레티클(109)이 설정되고, 웨이퍼와 레티클의 상대위치맞춤이 행해진다.
스텝 205에서는, 위치맞춤이 완료된 후, 레티클스테이지(110) 및 웨이퍼스테이지(113)를 이동시킨다.
스텝 206에서는, 엑시머레이저(101)의 발광이 행해지고, 레티클(109)의 노광영역이 조사광속의 조사영역에 들어가기 전에 엑시머레이저를 발진시킨 경우에는 레티클(109)에 차광영역을 설치하거나, 레이저의 셔터를 폐쇄해 놓는 등에 의해 웨이퍼에 노광광이 이르지 않도록 하는 것이 바람직하다.
스텝 207에서는, 노광에 사용된 레이저출력 Ei가 검출된다.
스텝 208에서는, 설정되어 있는 레이저출력 E0과 실제로 검출되는 레이저출력 Ei에 의해, 다음회의 광펄스의 발광사각을 결정한다. 그래서, 1샷의 노광(1회의 주사)이 아직 종료하고 있지 않을 경우에는 다음의 광펄수를 상기 계산된 시각에서 발광한다.
스텝 209에서는, 설정펄스간격 T0과 다음에 발광되는 펄스발광간격 Ti 및 노광펄스출력 Ei와 이때의 발전전압 Vi로부터, 다음의 i+1번째 펄스의 레이저출력을 추정하고, 레이저출력이 일정하게 되도록 방전전압을 결정한다. 이 처리의 상세는 다음과 같다.
설정펄스간격 T0에 있어서, 레이저출력 Ei와 발광간격의 차Ti와 에너지증가량E 사이에는 제7도에 도시한 바와 같은 관계가 있으므로, 다음과 같이 된다.
Vi+1=f(To,To, Vi, Ei)
T=｜To-Ti｜ ……… [3]
이 데이터에 의거해서, i+1번째 펄스의 i번째 펄스에 대한 에너지증가량Ei를 추정하고, 전압 대 레이저출력과의 관계(제14도)로부터 i+1번째 펄스의 방전전압을 결정한다.
스텝 210에서는, 사전에 결정되어 있는 i번째 펄스의 방전전압 Vi를 엑시머레이저(101)에 대해서 설정하고, 스텝 206으로 귀환하여, 발진을 행하는 동작을 1샷(1회의 주사)의 노광종료까지 반복한다. 그러나, V1에 대해서는, 설정에너지 E0에 대응한 방전전압 V0을 설정한다.
또, 발진개시시에는 제18도에 도시한 바와 같이, 일정한 레이저출력을 얻기 위하여, 각 펄스에 대응한 방전전압테이블을 준비하는 것이 바람직하다. 또, 엑시머레이저의 설정출력과 노광장치의 노광량검출계 사이에는 교정이 이루어져 있는 것이 바람직하고, 설정레이저출력에 대응하는 평균노광량을 미리 계측해 놓아도 된다.
본 발명의 이 실시예에서는, 이상 설명한 바와 같이 펄스발광간격을 변화시킴과 동시에 엑시머레이저의 방전전압을 조정함으로써, 노광웨이퍼상에서의 적산노광량이 일정하게 되도록하고 있다.
다음에, 레이저발광타이밍의 제어의 다른 예에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서는, 제17도의 실시예와 다른 점에 대해서만 설명한다.
제17도의 흐름도에 있어서의 스텝 209에서는, 기준발광간격에 대한 차이분에 의거해서 방전전압의 보정을 행하였으나, 이 예에서는 전회의 펄스와 이 전회의 펄스직전의 펄스와의 발광간격의 차에 의거해서 전압보정을 행하며, 그 관계는 이하와 같이 표시된다. 즉,
Vi+1=f(To,Ti, Vi, Ei)
Ti=｜To-Ti-1｜ ……… [4]
이 방식은, 3번째 레이저펄스와 그 이후의 펄스에 대해서 적용가능하며, 2번째 펄스까지는, 설정출력 E0에 대응한 방전전압 V0을 설정한다.
이하, 제19도에서, 노광제어방법의 다른 예에 대해 설명한다. 이 예에서는, 레이저출력분산에 의거해서 발광타이밍의 제어폭을 분석하고, 그 제어폭에 따라서 레이저출력의 상승을 분석해서, 설정출력 및 설정펄스간격을 수정하고 있다. 이 방식에 의해, 방전전압을 감소시킴으로써 발광타이밍을 변화시키는 것에 연유한 레이저출력의 상승을 억제하여, 발광간격을 연장시킴으로써 적산노광량을 최적적산노광량을 조정하고 있다.
제19도에서의 스텝 301에서는, 예를 들면 테스트웨이퍼의 노광에 의해 웨이퍼(112)의 레지스트를 노광하는 데 필요한 노광량을 결정한다.
스텝 302에서는, 스텝 301에서 결정된 필요노광량에 의거해서, 예를 들면 엑시머레이저(101)의 설정출력, 해당 레이저의 설정펄스간격(기준발광간격), 마스킹블레이드(106)의 슬릿폭, 레티클스테이지(110) 및 웨이퍼스테이지(113)의 이동속도 등의 파라미터가 결정된다. 또, 이들 파라미터는 노광량불균일을 적게하기 위하여 필요한 최소노광펄스수 또는 발진주파수가 가변되는 것을 고려하고, 또한 쓰루풋이 가능한 한 높게 되도록 결정된다. 필요한 경우에는, 예를 들면 ND필터 등의 필터수단에 의해 광량을 조정해도 된다.
스텝 303에서는 레이저출력의 분산으로부터 발광간격의 제어폭을 결정한다.
스텝 304에서는, 발광간격의 제어폭과 레이저출력의 상승량과는 제7도에 도시한 관계가 있으므로, 스텝 303에서 결정한 제어폭으로부터 레이저출력의 상승량E를 산출할 수 있다.
스텝 305에서는, 방전전압과 레이저출력과의 관계가 발광간격의 제어폭에 따라서 변화하여 방전전압당의 레이저출력이 상승하므로, 방전전압 레이저출력과의 관계를 발광간격의 제어폭에 따라서 수정한다.
스텝 306에서는, 스텝 301의 노광량으로부터, 스텝 302에서 결정된 파라미터를 재차 결정한다.
스텝 307에서는, 설정출력에 의거한 방전전압 V0를 산출하여 전극에 인가한다.
스텝 308에서는, 노광개시전의 소정의 위치에 웨이퍼(112) 및 레티클(109)이 설정되고, 웨이퍼와 레티클의 상대위치맞춤이 행해진다.
스텝 309에서는, 위치맞춤이 완료된 후, 레티클스테이지(110) 및 웨이퍼스테이지(113)를 이동시킨다.
스텝 310에서는, 엑시머레이저(101)의 발광이 행해지고, 레티클(109)의 노광영역이 조사광속의 조사영역에 들어가기 전에 엑시머레이저를 발진시킨 경우에는, 레티클(109)에 차광영역을 설치하거나, 또는 레이저의 셔터를 폐쇄해 놓는 등에 의해 웨이퍼에 노광광이 이르지 않도록 하는 것이 바람직하다.
스텝 311에서는 노광이 사용된 레이저출력 Ei가 검출된다.
스텝 312에서는, 설정되어 있는 레이저출력 E0과 실제로 검출되는 레이저출력 Ei에 의해, 다음회의 광펄스의 발광시각을 결정한다. 그래서 1샷의 노광(1회의 주사)이 아직 종료하고 있지 않을 경우에는 광펄스를 상기 계산된 시각에서 발광한다.
이와 같은 노광제어방법에서는, 기능적으로 2종류의 제어, 즉, 방전전압의 제어와 기준발광간격의 제어를 동시에 행하고 있으나, 이들 동작의 비율은, 예를 들면, 쓰루풋 및 허용가능한 노광불균일 등의 조건에 따라 결정해도 된다.
이하 다른 예에 대해서 설명한다. 전술한 예에서는 기준발광간격을 변경시킨 데 대하여, 이하에 설명하는 이 예에서는, 레이저출력의 분산에 의거해서 발광타이밍의 제어폭을 분석하고, 그 제어폭에 따라 레이저출력의 상승을 분석하고, 그 결과에 따라 스테이지주사속도를 변경함으로써 최적적산노광량을 얻고 있다.
제20도는 이 노광제어방법의 예의 상세를 설명하는 흐름도이다. 제20도의 흐름도는 제19도의 흐름도와 거의 동일하나, 이 제20도의 흐름도에서는, 제19도의 스텝 306대신 스텝 406을 이용한다. 즉, 스텝 406에서는, 스텝 401의 노광량으로부터, 스텝 402에서 결정된 파라미터중에서, 설정출력 및 스테이지주사속도에 대해서 재차 결정한다. 이 예의 나머지부분은 제19도의 예의 것과 본질적으로 동일하다.
[제4 실시예]
다음에, 본 발명의 제2 도는 제3실시예에 의한 노광장치를 이용한 반도체 디바이스의 제조방법의 일실시예에 대해 설명한다.
제21도는 예를 들면, 반도체칩(예를 들면, IC 또는 LSI), 액정패널 또는 CCD등의 반도체디바이스의 제조순서의 흐름도이다. 스텝 1은 반도체디바이스의 회로를 설계하는 설계공정이고, 스텝 2는 상기 설계한 회로패턴에 의거해서 마스크를 제조하는 공정이며, 스텝 3은 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼를 제조하는 공정이다.
스텝 4는 상기 준비한 마스크와 웨이퍼를 이용해서, 리소그래피기술에 의해 웨이퍼위에 실제의 회로를 형성하는 소위 전(前)공정이라 불리는 웨이퍼공정이고, 다음의 스텝 5는 스텝 4에서 처리된 웨이퍼를 반도체칩으로 형성하는 후공정이라 불리는 조립공정이다. 이 공정은 어셈블링공정(다이싱 및 본딩)과 패키징공정(칩밀봉)을 포함한다. 스텝 6은 스텝 5에서 제조된 반도체디바이스의 동작체크, 내구성체크 등을 수행하는 검사공정이다. 이들 공정을 의해, 반도체디바이스가 완성되어 출하된다(스텝 7).
제22도는 웨이퍼공정의 상세를 나타낸 흐름도이다. 스텝 11은 웨이퍼의 표면을 산화시키는 산화공정이고, 스텝 12는 웨이퍼표면에 절연막을 형성하는 CVD공정이며, 스텝 13은 증착법에 의해 웨이퍼위에 전극을 형성하는 전극형성공정이다. 스텝 14는 웨이퍼에 이온을 주입시키는 이온주입공정이고, 스텝 15는 웨이퍼에 레지스트(감광제)를 도포하는 레지스트공정이며, 스텝 16은 전술한 노광장치에 의해서 웨이퍼위에 마스크의 회로패턴을 노광에 의해 프린트하는 노광공정이다. 스텝 17은 노광한 웨이퍼를 현상하는 현상공정이고, 스텝 18은 현상한 레지스트상 이외의 부분을 제거하는 에칭공정이고, 스텝 19는 에칭공정후 웨이퍼위에 남아있는 레지스트를 박리하는 박리공정이다. 이들 공정을 반복함으로써, 웨이퍼위에 회로패턴이 중첩 형성된다.
이상 본 발명은 여기에 개선된 구조를 참조해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 개량의 목적이나 이하의 특허청구범위내에 들어가는 임의의 모든 변형이나 변경도 포함하는 것임은 물론이다.

Claims (14)

  1. 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 상기 광펄스의 발광간격을 변화시키는 단계를 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 엑시머레이저의 출력제어방법.
  2. 복수의 광펄스를 제공하는 수단과; 상기 광펄스의 발광간격을 변화시키는 변경수단을 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 엑시머레이저.
  3. 제2항에 있어서, 발광간격을 일정하게 유지하는 유지수단과, 상기 유지수단과 상기 변경수단을 절환하는 절환수단을 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 엑시머레이저.
  4. 제2항에 있어서, 제공되는 광펄스의 레이저출력을 검출하는 검출수단을 부가하여 구비하고, 상기 검출수단에 의한 검출결과에 의거해서 레이저출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 엑시머레이저.
  5. 엑시머레이저와; 상기 엑시머레이저에 의해 제공되는 광펄스의 발광간격을 변화시키는 변경수단을 구비하고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 광펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 제5항에 있어서, 제공되는 광펄스의 레이저출력을 검출하는 검출수단을 부가하여 구비하고, 상기 검출수단에 의한 검출결가에 의거해서 레이저출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 변경수단은 발광시간이 최소로 되도록 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 발광간격의 변화에 따라 상기 엑시머레이저의 방전전압을 제어하는 방전전압제어수단을 부가하여 구비하여, 상기 방전전압제어수단은 각 광펄스의 레이저출력이 거의 일정해지도록 상기 방전전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  9. 엑시머레이저와; 상기 엑시머레이저에 의해 제공되는 광펄스의 발광간격을 변화시키는 변경수단과; 상기 발광간격의 변화에 따라 상기 엑시머레이저의 방전전압을 제어하는 방전전압제어수단을 구비하고, 상기 방전전압제어수단은 각 광펄스의 레이저출력이 거의 일정해지도록 상기 방전전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 노광장치는 주사형노광장치인 것을 특징으로 하는 노광장치.
  11. 기판의 적정노광량에 이를 때까지 엑시머레이저에 의해 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록, 상기 적정노광량보다도 적은 소정의 노광량에 이를 때까지 상기 발광간격을 변화시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 노광방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 소정의 노광량에 이른 후, 기판의 노광량이 상기 적정노광량과 거의 동일해지도록 레이저출력을 제어하는 단계를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 노광방법.
  13. 엑시머레이저에 의해 기판에 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 상기 펄스의 발광간격을 변화시키는 단계로 이루어지고, 발광간격이 변화되지 않을 경우보다도 각 펄스의 평균레이저출력이 높게 되도록 상기 발광간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 디바이스제조방법.
  14. 엑시머레이저에 의해 기판에 복수의 광펄스를 제공하는 단계와; 상기 광펄스의 발광간격을 변화시키는 단계와; 상기 발광간격을 변화에 따라 엑시머레이저의 방전전압을 제어하는 단계로 이루어지고, 각 펄스의 레이저출력이 거의 일정해지도록 상기 방전전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 디바이스제조방법.
KR1019960019984A 1995-06-05 1996-06-05 엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스 제조방법 KR100239628B1 (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7137860A JPH08330681A (ja) 1995-06-05 1995-06-05 エキシマレーザの出力制御方法
JP95-137860 1995-06-05
JP7140569A JPH08335546A (ja) 1995-06-07 1995-06-07 照明方法及び照明装置及びそれを用いた走査型露光装置
JP95-140569 1995-06-07
JP95-141946 1995-06-08
JP7141946A JPH08334904A (ja) 1995-06-08 1995-06-08 光量制御方法及び光量制御装置及びそれを用いた露光装置
JP96-18380 1996-01-08
JP8018380A JPH09190966A (ja) 1996-01-08 1996-01-08 走査型露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970002485A KR970002485A (ko) 1997-01-24
KR100239628B1 true KR100239628B1 (ko) 2000-02-01

Family

ID=27456949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960019984A KR100239628B1 (ko) 1995-06-05 1996-06-05 엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5757838A (ko)
EP (1) EP0748009B1 (ko)
KR (1) KR100239628B1 (ko)
DE (1) DE69625126T2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793842A (en) 1995-02-27 1998-08-11 Schloemer; Jerry R. System and method of call routing and connection in a mobile (remote) radio telephone system
JP3413160B2 (ja) 2000-06-15 2003-06-03 キヤノン株式会社 照明装置及びそれを用いた走査型露光装置
JP3576960B2 (ja) * 2000-11-10 2004-10-13 キヤノン株式会社 走査型露光装置及びデバイス製造方法
US10234765B2 (en) 2017-06-05 2019-03-19 Coherent Lasersystems Gmbh & Co. Kg Energy controller for excimer-laser silicon crystallization

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2210945C3 (de) * 1972-03-07 1978-09-21 Gerhard 8200 Rosenheim Krause Belichtungsmefigerät
US4519692A (en) * 1983-04-08 1985-05-28 Warner-Lambert Technologies, Inc. Exposure and camera control
US4822975A (en) * 1984-01-30 1989-04-18 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for scanning exposure
US5171965A (en) * 1984-02-01 1992-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and apparatus
JPS6197830A (ja) * 1984-10-18 1986-05-16 Canon Inc 露光装置
JPH0614508B2 (ja) * 1985-03-06 1994-02-23 キヤノン株式会社 ステップアンドリピート露光方法
EP0266203B1 (en) * 1986-10-30 1994-07-06 Canon Kabushiki Kaisha An illumination device
US4884101A (en) * 1987-02-03 1989-11-28 Nikon Corporation Apparatus capable of adjusting the light amount
JPS63193130A (ja) * 1987-02-05 1988-08-10 Canon Inc 光量制御装置
US4804978A (en) * 1988-02-19 1989-02-14 The Perkin-Elmer Corporation Exposure control system for full field photolithography using pulsed sources
JP2569711B2 (ja) * 1988-04-07 1997-01-08 株式会社ニコン 露光制御装置及び該装置による露光方法
US5191374A (en) * 1988-11-17 1993-03-02 Nikon Corporation Exposure control apparatus
JPH02177313A (ja) * 1988-12-28 1990-07-10 Canon Inc 露光制御装置
JPH02177415A (ja) * 1988-12-28 1990-07-10 Canon Inc 露光装置
US5475491A (en) * 1989-02-10 1995-12-12 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US5121160A (en) * 1989-03-09 1992-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and apparatus
JP2731953B2 (ja) * 1989-08-07 1998-03-25 キヤノン株式会社 エネルギー量制御装置
JP2849944B2 (ja) * 1990-07-11 1999-01-27 キヤノン株式会社 露光装置及びエネルギー制御装置並びに半導体素子の製造方法
JP2902172B2 (ja) * 1991-09-04 1999-06-07 キヤノン株式会社 露光装置
US5250797A (en) * 1990-10-05 1993-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and apparatus for controlling light pulse emission using determined exposure quantities and control parameters
US5463650A (en) * 1992-07-17 1995-10-31 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Apparatus for controlling output of an excimer laser device
JP2779571B2 (ja) * 1992-11-30 1998-07-23 株式会社小松製作所 レーザ装置の出力制御装置
JP2779566B2 (ja) * 1992-07-17 1998-07-23 株式会社小松製作所 エキシマレーザ装置の制御装置
JP2779569B2 (ja) * 1992-10-19 1998-07-23 株式会社小松製作所 レーザ装置の出力制御装置
JP3425447B2 (ja) * 1992-09-14 2003-07-14 株式会社小松製作所 エキシマレーザ装置の出力制御装置
JPH06119971A (ja) * 1992-10-02 1994-04-28 Seikosha Co Ltd Ｅｌ素子の製造方法
JP2862477B2 (ja) * 1993-06-29 1999-03-03 キヤノン株式会社 露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69625126T2 (de) 2003-07-31
EP0748009A2 (en) 1996-12-11
EP0748009B1 (en) 2002-12-04
DE69625126D1 (de) 2003-01-16
EP0748009A3 (en) 1997-11-05
US5757838A (en) 1998-05-26
KR970002485A (ko) 1997-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0163972B1 (ko) 노광장치 및 이를 이용한 마이크로디바이스 제조방법
US5250797A (en) Exposure method and apparatus for controlling light pulse emission using determined exposure quantities and control parameters
US6730925B1 (en) Method and apparatus for projection exposure and device manufacturing method
KR100531581B1 (ko) 에너지 센서 피드백을 갖는 레이저가 조명되는 스테퍼또는 스캐너
JPH09148216A (ja) 露光量制御方法
US5914773A (en) Exposure apparatus and method using pulsed light and changing means to control both the light intensity and light emission timing
JP3363532B2 (ja) 走査型露光装置
KR100239628B1 (ko) 엑시머레이저 출력제어방법, 엑시머레이저, 노광장치와 방법, 및 디바이스 제조방법
KR20080050305A (ko) 노광장치 및 디바이스의 제조방법
US7233836B2 (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
US7023885B1 (en) Laser apparatus and method for controlling the same
JP2000235945A (ja) 走査型露光装置及び走査露光方法
JP2785157B2 (ja) 光量制御装置および露光装置
US6744492B2 (en) Exposure apparatus
JP2773117B2 (ja) 露光装置及び露光方法
JP4253915B2 (ja) 露光装置、露光方法、及びレーザ光源
JP2011109014A (ja) 走査型露光装置
US5878068A (en) Energy quantity control method
JP2009038383A (ja) レーザ光源、及び、露光方法
JPH0992611A (ja) 走査型露光装置および方法
JP2001023888A (ja) レーザ装置及びその制御方法、並びに露光装置及び露光方法
JPH09190966A (ja) 走査型露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
US8319943B2 (en) Exposure apparatus, light source apparatus and method of manufacturing device
JPH08330681A (ja) エキシマレーザの出力制御方法
JPH03179357A (ja) 露光制御装置、露光装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20041012

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee