[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH10190103A - Excimer laser device - Google Patents

Excimer laser device

Info

Publication number
JPH10190103A
JPH10190103A JP34199996A JP34199996A JPH10190103A JP H10190103 A JPH10190103 A JP H10190103A JP 34199996 A JP34199996 A JP 34199996A JP 34199996 A JP34199996 A JP 34199996A JP H10190103 A JPH10190103 A JP H10190103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
variation
gas
output
laser
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP34199996A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3739877B2 (en
Inventor
Takanobu Ishihara
孝信 石原
Osamu Wakabayashi
理 若林
Toru Igarashi
徹 五十嵐
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
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
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP34199996A priority Critical patent/JP3739877B2/en
Publication of JPH10190103A publication Critical patent/JPH10190103A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3739877B2 publication Critical patent/JP3739877B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To always supply a halogen gas to an excimer laser device at appropriate timing by obtaining a uniform pulsed light output by controlling the supply of the halogen gas by not giving a priority to the output energy of each pulsed oscillating light, but to the suppression of the dispersion of each output energy. SOLUTION: The output E of an excimer laser device becomes the maximum when the partial pressure of an F2 gas is a prescribed value Pe and, when the partial pressure is lower than the value Pe, monotonously increases. When the partial pressure is higher than the value Pe, the output E monotonously decrease. On the other hand, the standard deviation σ of the output E becomes the minimum when the partial pressure of the F2 gas is a prescribed value Pf and, when the partial pressure is lower, than the value Pf, monotonously decreases. When the partial pressure is higher than the value Pf, the deviation σ monotonously increases. Therefore, the supply of the F2 gas is controlled by setting the partial pressure value Pf of fluorine which makes the dispersion σ of the output the minimum as the target value having the highest priority even when the output, namely, the oscillating efficiency of the laser device is sacrificed more or less. Therefore, the halogen gas can always be supplied to the laser at appropriate timing by adjusting the supplying timing of the halogen gas.

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、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の光源など
として用いられるエキシマレーザ装置に関し、特にその
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
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excimer laser device used as a light source for a stepper type or step & scan type reduction projection exposure apparatus, and more particularly, to a laser chamber in which a laser gas containing a halogen gas is filled. The present invention relates to an excimer laser device that performs pulse oscillation.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ハロゲンガスを用いてエキシマレーザ装置を運転する場
合、運転にしたが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
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。
2. Description of the Related Art
When an excimer laser device is operated using a halogen gas, the halogen gas is consumed due to the evaporation of the electrode material and the chemical reaction with the constituent materials of the laser chamber according to the operation. Therefore, conventionally, the following control has been performed to compensate for a decrease in laser output due to consumption of halogen gas.

【0003】すなわち、レーザの出力はレーザを励起す
るためにコンデンサに蓄積しておいた電気エネルギーを
放電空間に投入してレーザ媒質ガス中で放電を行うこと
により得るが、このコンデンサの充電電圧を大きくする
とレーザ出力は増加する。従って、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充電電圧値を制
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。
[0003] That is, the output of the laser is obtained by applying electric energy stored in a capacitor to excite the laser into a discharge space and performing discharge in a laser medium gas. Increasing the value increases the laser output. Therefore, in the related art, the laser output is detected, and the charging voltage value is controlled in accordance with the detection to stabilize the laser output.
This control is usually called power lock control.

【0004】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、次第に充電電圧(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 decreases due to consumption of the halogen gas, and a predetermined output cannot be maintained unless the charging voltage (power lock voltage) is gradually increased. .

【0005】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、各充電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充電電圧が上昇してい
くに伴い、発振効率が最大値を維持するように充電電圧
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 laser gas pressure values that maximize the oscillation efficiency (ratio of output laser energy to input power) exist for each charging voltage value, and charging is performed in accordance with the progress of laser oscillation. As the voltage increases, the charging voltage and the laser gas pressure are controlled so that the oscillation efficiency maintains the maximum value.

【0006】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。
That is, this prior art is intended to control the charging voltage and the laser gas pressure such that the oscillation efficiency of the laser is the main focus and the oscillation efficiency always maintains the maximum value.

【0007】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 technique 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.

【0008】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.

【0009】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、充電電圧制御及び
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。
In other words, according to the above-mentioned prior art, the charging voltage control and the laser gas supply control are not performed with a view to obtaining a uniform laser output, so that it is impossible to further improve the exposure accuracy. It is.

【0010】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、均一なパルス光出力を得ることができるエキ
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 has as its object to provide an excimer laser device capable of obtaining a uniform pulsed light output.

【0011】[0011]

【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
行うエキシマレーザ装置において、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
るばらつき計測手段と、前記ばらつき値の目標上限値を
設定する目標範囲設定手段と、前記ばらつき計測手段の
計測値を順次連続してモニタし、これを記憶するばらつ
きモニタ記憶手段と、このばらつきモニタ記憶手段のモ
ニタ結果に基づきばらつき値の極小値を求める極小値導
出手段と、この極小値導出手段によって求められた極小
値に応じて前記目標範囲設定手段に設定されたばらつき
値の目標上限値を変化させる目標範囲更新手段と、前記
演算されたばらつきが前記目標範囲設定手段に設定され
た目標上限値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制御手段とを具えるようにした
ことを特徴とする。
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. In the excimer laser device to be performed, a gas replenishing means for replenishing the laser gas into the laser chamber, a variation measuring means for determining a variation in output energy of each pulsed laser oscillation light, and a target for setting a target upper limit of the variation value A range setting means, a variation monitor storage means for sequentially and continuously monitoring the measurement values of the variation measurement means, and a minimum value derivation for obtaining a minimum value of the variation value based on the monitoring result of the variation monitor storage means Means and the minimum value obtained by the minimum value deriving means. A target range updating means for changing a target upper limit value of the variation value set in the range setting means, and controlling the gas replenishing means so that the calculated variation falls within a target upper limit value set in the target range setting means. And a control means for replenishing the halogen gas.

【0012】係る発明によれば、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。また、ハロゲンガスの補給タイミン
グを決定するばらつき値の目標上限値を各時点における
ばらつき値の極小値に応じて変更することで、ハロゲン
ガス補給タイミングの調整を行い、常に適正なタイミン
グでハロゲンガスの補給をなし得るようにする。
According to the present invention, the supply of the halogen gas is controlled not by giving priority to the output energy of each pulsed light but by giving top priority to suppressing the variation of each output energy. In addition, by changing the target upper limit value of the variation value that determines the supply timing of the halogen gas according to the minimum value of the variation value at each time, the adjustment of the halogen gas supply timing is performed, and the halogen gas supply timing is always adjusted at an appropriate timing. Be able to supply.

【0013】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.

【0014】[0014]

【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.

【0015】まず、図3〜図7を用いて本発明の要部の
概略について説明する。
First, the outline of the main part of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0016】図3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P
GAをほぼ一定にした状態でのフッ素ガス分圧PF2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、図3においては、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. 3 shows a KrF excimer laser.
Laser power supply voltage V and total gas pressure P in laser chamber
The graph shows the output laser beam energy E and the variation (standard deviation) σ of the output laser beam energy corresponding to the fluorine gas partial pressure PF2 when the GA is substantially constant.
That is, in FIG. 3, the horizontal axis represents the fluorine gas partial pressure PF2 (proportional to the molar concentration of the 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. On the axis.

【0017】この図3によれば、レーザ出力Eは、F2
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. 3, the laser output E is F2
When the partial pressure is the predetermined value Pe, the maximum value is obtained (the efficiency is maximum), and when the partial pressure is lower than the partial pressure value Pe, it monotonically increases.
At a partial pressure higher than this partial pressure value Pe, it decreases monotonically.

【0018】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 a minimum value when the F2 partial pressure is a 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.

【0019】この図3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 characteristic shown in FIG. 3, the phenomenon that the inventor of the present application has noticed is that Pe ≠ Pf. In the present invention, the output variation σ is minimized even though 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.

【0020】なお、図3において、σmaxは出力ばらつ
きの許容最大値であり、この許容最大値σmaxに対応す
るF2分圧には、PMINおよびPMAXの2つの値がある。
なお、後述するが、この許容最大値σmaxは出力ばらつ
き抑制制御における真の許容限界値であり、ばらつき値
σがこの許容最大値σmaxを超えた場合、異常信号が出
力されることになる。
In FIG. 3, σmax is an allowable maximum value of the output variation, and the F2 partial pressure corresponding to the allowable maximum value σmax has two values, PMIN and PMAX.
As will be described later, the allowable maximum value σmax is a true allowable limit value in the output variation suppression control. If the variation value σ exceeds the allowable maximum value σmax, an abnormal signal is output.

【0021】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.

【0022】図4は、電源電圧Vを3つの異なる値にV
1,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4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、図
4にも示すように、各電源電圧値V1,V2,V3に亘っ
て共通である。また、この図4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P
fが大きくなる。
FIG. 4 shows that the power supply voltage V is set to three different values.
FIG. 4 shows the relationship between the fluorine partial pressure value Pf and the total gas pressure PGA that minimize the variation σ when 1, V2, and V3 (V1>V2> V3). PGA
Until the pressure reaches a predetermined value PG1, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ is almost constant even if the total pressure value PGA increases, and when PGA> PG1, the fluorine partial pressure value Pf becomes the total pressure. It shows a decreasing trend in response to an increase in PGA. This property is common across the power supply voltage values V1, V2, V3, as shown in FIG. Further, according to FIG. 4, the fluorine partial pressure value P that minimizes the variation σ in response to the increase in the power supply voltage V
f increases.

【0023】図5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5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)。しかし、この図5
に示す特性は、レーザ装置毎にばらつきがあり、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が低くなったり、また電源電圧Vが高くなるとば
らつき値σ自体も大きくなる場合もある。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値自体の差が大きくなるこ
ともある。
FIG. 5 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.
As the power supply voltage V increases, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ increases (Pf3 <Pf2 <Pf1), and the variation value σ itself decreases with an increase in the power supply voltage V ( 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). However, this FIG.
The characteristics shown in (1) vary from laser device to laser device. When the power supply voltage V increases, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ decreases, and when the power supply voltage V increases, the variation value σ itself increases. In some cases. Further, in the region where the power supply voltage is high, the difference in the Pf value itself corresponding to the same power supply voltage difference may be larger than in the region where the power supply voltage is low.

【0024】図6は、ガス全圧PGAを5種類の異なる値
P1,P2,P3,P4,P5(P1>P2>P3>P4>P5)
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6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自体も大きくなって
いる(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ていない。しかし、この図6
に示す特性もレーザ装置毎にばらつきがあり、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が高くなったりかつばらつき値σ自体も小さく
なる場合もある。また、全圧が上昇するに伴い、ばらつ
きσを最小にするフッ素分圧値Pfが小さくなったり、
ばらつきσ自体も大きくなることもある。さらに、全圧
の変化と共に、ばらつきσを最小にするフッ素分圧値P
f及びばらつきσ共に常に変動することもあった。
FIG. 6 shows that the total gas pressure PGA is set to five different values P1, P2, P3, P4, P5 (P1>P2>P3>P4> P5).
3 shows output variation characteristics in the case of.
According to FIG. 6, as the total pressure PGA increases, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ decreases as the total pressure PGA increases (Pfa
<Pfb <Pfc), and the variation value σ itself is also large (σa>σb> σc). Further, when the total pressure PGA becomes a certain value or less (in this case, PGA <P3), the variation value σ and the fluorine partial pressure value Pf for minimizing the variation σ are almost the same value and do not change. . However, this FIG.
The characteristics shown in the table also vary from laser device to laser device.
As the value increases, the fluorine partial pressure value Pf for minimizing the variation σ may increase, and the variation value σ itself may decrease. Further, as the total pressure increases, the fluorine partial pressure value Pf that minimizes the variation σ decreases,
The variation σ itself may increase. Further, the fluorine partial pressure value P that minimizes the variation σ with the change in the total pressure
Both f and variation σ sometimes fluctuated.

【0025】このように、図3〜図7によれば、電源電
圧V及び全ガス圧PGAの変化に伴ってばらつきσもラン
ダムに変動するので、ばらつきσをできるだ小さくかつ
一定にするためには、ばらつき値σ自体をモニタしなが
ら電源電圧Vやレーザチャンバ内ハロゲンガス分圧PF2
を適切に調整する必要がある。
As described above, according to FIGS. 3 to 7, since the variation σ also fluctuates at random with changes in the power supply voltage V and the total gas pressure PGA, it is necessary to make the variation σ as small and constant as possible. The power supply voltage V and the halogen gas partial pressure PF2 in the laser chamber are monitored while monitoring the variation value σ itself.
Need to be adjusted appropriately.

【0026】ここで、図3に示した特性によれば、出力
ばらつきσを常にσmaxより小さくなるように制御する
ためには、F2分圧値PF2がPMINとPMAXの間になるよ
うに制御する必要がある。
Here, according to the characteristic shown in FIG. 3, in order to control the output variation σ to be always smaller than σmax, control is performed so that the F2 partial pressure value PF2 is between PMIN and PMAX. There is a need.

【0027】しかし、図3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、ばらつ
きσをモニタしていても、このモニタ出力のみからは、
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、出力ばらつきσのモニタ値がσmax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。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F
2ガスを供給する必要はない。
However, as shown in FIG.
Is not a linear relationship, so even if the variation σ is monitored during the control, from this monitor output only,
It cannot be determined whether to supply F2 gas. That is, when the monitor value of the output variation σ becomes a value close to σmax, it is necessary to supply the F2 gas in order to determine whether the partial pressure of fluorine is closer to PMIN or PMAX. Can't decide what. When the partial pressure of F2 is smaller than PMIN, it is necessary to supply F2 gas. When the partial pressure of F2 is larger than PMAX, F2 gas is supplied.
There is no need to supply two gases.

【0028】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, focusing on the fact that the amount of F2 gas decreases with the progress of laser pulse oscillation, the above problem can be solved by performing the following control.

【0029】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3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 in 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 .sigma. Is monitored after the gas replenishment or gas replacement, it is possible to determine which position on the .sigma. Curve in FIG.

【0030】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3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=σmax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σmax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, reaches the minimum value σmin, and then starts increasing, the F2 gas is supplied when σ = σmax thereafter By doing so, the output variation value σ can be controlled to σmax or less.

【0031】ところで、レーザ発振を長期的に考えた場
合、レーザ電極の消耗等を原因としてばらつき値σの極
小値σmin(図3参照)自体が上昇する問題がある。
When laser oscillation is considered in the long term, there is a problem that the minimum value σmin (see FIG. 3) of the variation value σ itself increases due to wear of the laser electrode and the like.

【0032】すなわち、レーザ運転が長期間の間繰り返
されると電極素子などが劣化し、これにともなって出力
エネルギーのばらつきσの特性が図7に示すように大き
く変化する。
That is, when the laser operation is repeated for a long period of time, the electrode elements and the like deteriorate, and the characteristic of the variation σ of the output energy greatly changes as shown in FIG.

【0033】例えば、図7において、曲線K1がレーザ
装置導入時の初期の頃のσ特性であったとすると、レー
ザ運転が長期間の間行われた後には、このσ特性が曲線
K2やK3で示すような特性に変化して、ばらつき値σ
の極小値σminが上昇してしまう(σmin1→σmin2→σm
in3)。
For example, in FIG. 7, assuming that the curve K1 is the σ characteristic in the early stage when the laser device was introduced, after the laser operation has been performed for a long period of time, the σ characteristic becomes the curve K2 or K3. The characteristic changes as shown in FIG.
The local minimum value σmin rises (σmin1 → σmin2 → σm
in3).

【0034】ここで、曲線K1において、σ自体はでき
るだけ小さいほうが望ましいので、ハロゲンガス補給タ
イミングを決定するためのばらつき値の目標上限値σM1
は、前述したばらつきの許容最大値σmax(異常信号発
生用)よりも小さな値に設定するようにして、より適正
なタイミングでハロゲンガス補給をなし得るようにして
いる。すなわち、曲線K1においては、出力ばらつきσ
が目標上限値σM1よりも小さくなるようにハロゲンガス
の供給制御を行うようにしている。
Here, in the curve K1, it is desirable that σ itself be as small as possible. Therefore, the target upper limit value σM1 of the variation value for determining the halogen gas supply timing.
Is set to a value smaller than the permissible maximum value σmax (for generating an abnormal signal) of the variation described above, so that halogen gas can be supplied at a more appropriate timing. That is, in the curve K1, the output variation σ
Is controlled to be smaller than the target upper limit value σM1.

【0035】しかしながら、このような制御中に(すな
わち出力ばらつきがK1曲線に示すような特性をもつこ
とを前提とした制御中に)、σ特性が図7の曲線K2や
K3で示すような特性に変化してしまうと、曲線K1用
の目標上限値σM1をそのまま用いてハロゲンガス制御を
行なうことになり、適正なタイミングでハロゲンガス補
給をなし得なくなる。
However, during such control (that is, during the control on the assumption that the output variation has the characteristic shown by the K1 curve), the σ characteristic becomes the characteristic shown by the curves K2 and K3 in FIG. , The halogen gas control is performed using the target upper limit value σM1 for the curve K1 as it is, and it becomes impossible to supply the halogen gas at an appropriate timing.

【0036】すなわち、曲線K1において、目標上限値
σM1を達成するF2分圧値PF2はPmn1とPmx1である
が、これら分圧値Pmn1,Pmx1と曲線K2との交点はu
1,u2となり、また前記分圧値Pmn1,Pmx1と曲線K3
との交点はu3,u4となり、特に曲線K2の場合はばら
つきの極小値σmin2を含まない領域でハロゲンガス制御
が行われる事になる。
That is, in the curve K1, the F2 partial pressure values PF2 that achieve the target upper limit value σM1 are Pmn1 and Pmx1, and the intersection of these partial pressure values Pmn1 and Pmx1 with the curve K2 is u
1, u2, and the partial pressure values Pmn1, Pmx1 and the curve K3.
Intersections with u3 and u4, in particular, in the case of the curve K2, the halogen gas control is performed in a region not including the minimum value σmin2 of the variation.

【0037】また、図7の曲線K2,K3の場合は、ハ
ロゲンガス制御のF2分圧領域がずれるとはいっても一
応は許容最大値σmaxの範囲内でハロゲンガス制御を行
うことができるようになってはいるが(交点u1,u2,
u3,u4に対応するσ値がσmaxよりも小さい)、曲線
によっては、上記交点が許容最大値σmaxを超える場合
があり、このような場合は、許容最大値σmaxの範囲内
にばらつき値を抑えることができるにもかかわらず、異
常信号が発生して機器を停止させなくてはならなくな
る。
In the case of the curves K2 and K3 in FIG. 7, the halogen gas control can be performed within the allowable maximum value .sigma.max even though the F2 partial pressure region of the halogen gas control is shifted. It is (intersections u1, u2,
The σ values corresponding to u3 and u4 are smaller than σmax), and depending on the curve, the intersection may exceed the allowable maximum value σmax. In such a case, the variation value is suppressed within the allowable maximum value σmax. Despite being able to do so, an abnormal signal is generated and the device must be stopped.

【0038】そこで、本装置においては、ばらつき特性
が変化した場合、その変化した特性に対応してσの制御
範囲、具体的には目標上限値σMj(j=1,2,…)を変更設定
するようにしている。すなわち、曲線K2の場合には、
目標上限値としてσM2を設定し、σがσM2より小さくな
るようにハロゲンガスの供給制御を行い(Pmn2≦PF2
≦Pmx2)、曲線K3の場合には、目標上限値としてσM
3を設定し、σがσM3より小さくなるようにハロゲンガ
スの供給制御を行うようにしている(Pmn3≦PF2≦Pm
x3)。
Therefore, in the present apparatus, when the variation characteristics change, the control range of σ, specifically, the target upper limit σMj (j = 1, 2,...) Is changed and set in accordance with the changed characteristics. I am trying to do it. That is, in the case of the curve K2,
ΣM2 is set as the target upper limit value, and the supply control of the halogen gas is performed so that σ becomes smaller than σM2 (Pmn2 ≦ PF2
≦ Pmx2), and in the case of the curve K3, σM
3, the supply control of the halogen gas is performed so that σ becomes smaller than σM3 (Pmn3 ≦ PF2 ≦ Pm
x3).

【0039】すなわち、本装置においては、σ自体の変
動およびσの極小値σminを計測するために、σ自体の
経時変化を連続的にモニタするようにしており、例え
ば、ガス補給を行った後、σの極小値σminの変化を検
出したならば、σの目標上限値σMjを変化させるように
する。
That is, in the present apparatus, the change of σ itself with time is continuously monitored in order to measure the fluctuation of σ itself and the minimum value σmin of σ. , Σ, the target upper limit value σMj is changed.

【0040】具体的には、σのモニタ結果から得られた
σの極小値σminが直前に得られていたσの極小値から
変化した場合は、今回得られたσの極小値σminに対し
所定の設定値Δσ(図7参照)を加算した、σmin+Δ
σを新たな目標上限値σMjとして再設定するようにして
いる。
Specifically, when the minimum value of σ obtained from the monitoring result of σ changes from the minimum value of σ obtained immediately before, the predetermined value Σmin + Δ obtained by adding the set value Δσ (see FIG. 7) of
σ is reset as a new target upper limit value σMj.

【0041】すなわち、図7に関して言えば、 σM1−σmin1=σM2−σmin2=σM3−σmin3=Δσ の関係が成立するようにしている。That is, referring to FIG. 7, the following relationship is established: σM1−σmin1 = σM2−σmin2 = σM3−σmin3 = Δσ.

【0042】図8はこの発明を適用する狭帯域化エキシ
マレーザを示すものである。
FIG. 8 shows a narrow-band excimer laser to which the present invention is applied.

【0043】図8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. 8, the laser chamber 2 of the excimer laser 1 has a discharge electrode and the like (not shown). The laser chamber 2 is filled with a halogen gas such as F 2, 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.

【0044】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.

【0045】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。CPU
15では、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。レーザ電源回路16では電源電圧Viが制御され、
ガス供給装置17ではレーザチャンバ2に対するレーザ
ガスの補給が制御される。なお、CPU15において
は、検出した各パルス発振の光エネルギーEiを用いて
後述する手法で出力ばらつきσを連続的にモニタしてい
る。
On the other hand, a part of the laser light transmitted through the beam splitter 8 is further sampled by the beam splitter 13 and incident on the light receiving element 14. CPU
At 15, the light energy Ei of each pulse oscillation is detected based on the light receiving output of the light receiving element 14, and the laser power supply circuit 16 and the gas replenishing device 17 are controlled based on the output Ei. In the laser power supply circuit 16, the power supply voltage Vi is controlled,
In the gas supply device 17, the supply of the laser gas to the laser chamber 2 is controlled. Note that the CPU 15 continuously monitors the output variation σ by using the detected light energy Ei of each pulse oscillation by a method described later.

【0046】図9はガス補給装置17の各種具体例を示
すものである。
FIG. 9 shows various specific examples of the gas supply device 17.

【0047】図9(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。
In FIGS. 9A to 9D, 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.

【0048】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が目標範囲外
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 injecting a laser gas into the laser chamber 2 (when initially filling the laser chamber in a vacuum state with gas or when replenishing the gas halfway when the output variation σ is outside the target 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.

【0049】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。
When the total pressure of the gas in the laser chamber rises excessively during gas replenishment, the exhaust valve 22 is opened to exhaust a part of the gas, and the total pressure in the laser chamber becomes 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.

【0050】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.

【0051】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.

【0052】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.

【0053】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。なお、図9(a)(b)(c)において、40は全ガス
圧検出センサである。
In the configuration of the gas replenishing device 17, if the distance between the injection port for injecting the laser gas into the laser chamber and the exhaust port for exhausting the laser gas out of the laser chamber is made as far as possible, the supply can be performed. It is possible to reduce the amount of exhausting the new gas as it is. In FIGS. 9A, 9B, and 9C, reference numeral 40 denotes a total gas pressure detection sensor.

【0054】次に、図10〜図13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.

【0055】前述したように、エキシマレーザはいわゆ
るパルス放電励起ガスレーザであるために、レーザ発振
は図10に示すようなパルス発振となる。なお、図10
のタイムチャートにおいては、エキシマレーザを半導体
露光装置の光源として用いる場合のパルス発振を示して
いるために、その運転状態は、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っている。
As described above, since the excimer laser is a so-called pulse discharge excitation gas laser, the laser oscillation has a pulse oscillation as shown in FIG. Note that FIG.
In the time chart, pulse oscillation is shown when an excimer laser is used as a light source of a semiconductor exposure apparatus. Therefore, the operation state includes a continuous pulse oscillation operation in which laser light is continuously pulsed a predetermined number of times, and a predetermined pulse oscillation operation. This is a burst mode in which a pulse oscillation is suspended for a period of time and an oscillation suspension time t is repeated.

【0056】すなわち図11は、複数のIC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(数百個以上)のパルス光
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。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。
That is, FIG. 11 shows a plurality of IC chips TP
Shows a semiconductor wafer W on which a plurality of (several hundred or more) pulse lights are irradiated to one IC chip TP on the semiconductor wafer W in the stepper type exposure. Upon completion, 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 the same light irradiation as described above is performed after this stage movement. While performing such exposure and stage movement alternately, all the IC chips TP on the semiconductor wafer W
When the exposure of the wafer W 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.

【0057】この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、必然的に図10に示す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 as shown in FIG. Burst mode.

【0058】図12は、図10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. 12 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.

【0059】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, the standardized value ε is obtained by dividing the standard deviation σ as the variation data by the average value EA of the pulse output.
(= 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.

【0060】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.

【0061】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.

【0062】 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 determined according to the following equation.

【0063】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(1)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 (1).

【0064】 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。
[0064] Thus, in the case of the stepper method, 1 to Ns, Ns + 1
Σ is determined for each set of 22Ns, 2Ns + 1、23Ns.

【0065】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, the output variation ε is obtained according to the following equation.

【0066】ε=3・σ/EA …(2) 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 (2) Next, a method of obtaining the standard deviation σ by the step & scan method will be described.

【0067】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 & scan system, exposure is performed while moving the stage, which has the advantage that a large area can be exposed. .

【0068】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13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31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 N 0 of pulse lasers are respectively 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. 13, the irradiation area of each sheet beam (the area indicated by E1, E2, E3,...) Is smaller than the area of the IC chip 31, 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.

【0069】例えば、図13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. 13, 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.

【0070】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を求める場合には、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
(1)式を用いて標準偏差を求めるようにすればよい。
また、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
よい。
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 standard deviation σ is obtained by using the above equation (1). Should be obtained.
Further, the variation may be obtained by regarding the total number of sheet beams irradiated to one IC chip as one set.

【0071】以下、図1及び図2のフローチャートにし
たがってハロゲンガスの補給制御についての第1の実施
例を説明する。
Hereinafter, a first embodiment of the supply control of the halogen gas will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0072】この第1の実施例では、レーザ出力のばら
つきσを連続的にモニタすることにより、該ばらつきσ
の極小値σminを検出して該極小値σminの変化を把握
し、該極小値σminの変動を検出した場合、該極小値σm
inの値に対応してばらつきの目標上限値σMjを下式に従
って変動させるようにする。
In the first embodiment, by continuously monitoring the variation σ of the laser output,
The minimum value σm is detected, the change of the minimum value σmin is grasped, and when the change of the minimum value σmin is detected, the minimum value σm
In accordance with the value of in, the target upper limit value σMj of the variation is varied according to the following equation.

【0073】σMj=σmin+Δσ また、この第1の実施例においては、電源電圧Vは各パ
ルス光エネルギーをできるだけ一定にするべく、過去の
(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。
ΣMj = σmin + Δσ In the first embodiment, the power supply voltage V is calculated by using the past (in this case, the immediately preceding) oscillation history in order to make each pulsed light energy as constant as possible. To control the power supply voltage.

【0074】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 なお、上記制御によって電源電圧を制御するとはいって
も実際にはその変動分はごく僅かであり、ほぼ一定の電
圧値となる。
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 Even though the power supply voltage is controlled by the above-described control, the variation is actually very small, and becomes a substantially constant voltage value.

【0075】以下、図1に従って上記制御の詳細を説明
する。
Hereinafter, the above control will be described in detail with reference to FIG.

【0076】まず、オペレータは、レーザ運転の初期に
採用する理想的なσ特性を選択する。すなわち、図3ま
たは図7の曲線K1で示すようなばらつきの極小値σmi
nのできるだけ小さな特性パターンを選択する。そし
て、該選択したσ特性を達成するための電源電圧Vおよ
び全ガス圧PGAを設定し、これら設定した値の近傍でレ
ーザ運転を行うようにする。すなわち、電源電圧Vおよ
びレーザチャンバ内全ガス圧を所定の範囲内に収めてお
けば、σ特性は短期的にはそれほど変動はしない。そこ
で、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)する際に、ハロゲンガスを前記選択
したσ特性の極小値σminに対応する分圧値(モル濃
度)Pf程度だけ封入し、他のバッファガスも予設定さ
れた所定の分圧値分だけ封入することによってレーザチ
ャンバ内全ガス圧を前記設定した設定値に一致するよう
に調整することにより、前記設定した電源電圧値Vを用
いればハロゲンガス分圧Pfにおいてばらつきの極小値
σminが得られるようにしておく。
First, the operator selects an ideal σ characteristic adopted at the beginning of the laser operation. That is, the minimum value σmi of the variation as shown by the curve K1 in FIG. 3 or FIG.
Select the smallest possible characteristic pattern of n. Then, the power supply voltage V and the total gas pressure PGA for achieving the selected σ characteristic are set, and the laser operation is performed near these set values. That is, if the power supply voltage V and the total gas pressure in the laser chamber are kept within predetermined ranges, the σ characteristic does not fluctuate much in the short term. Therefore, when initially filling the laser chamber with a laser gas (filling the vacuum laser chamber with a new gas in the passivated vacuum laser chamber), the halogen gas is replaced with a partial pressure value (min) corresponding to the minimum value σmin of the selected σ characteristic. (Molar concentration) Pf, and other buffer gases are also filled by a preset predetermined partial pressure value to adjust the total gas pressure in the laser chamber to match the set value. If the set power supply voltage value V is used, a minimum value σmin of variation in the halogen gas partial pressure Pf is obtained.

【0077】なお、以下に説明する実施例においては、
図7のK1曲線に対応するσ特性を選択したとする。
In the embodiments described below,
It is assumed that the σ characteristic corresponding to the K1 curve in FIG. 7 is selected.

【0078】以上の前工程が終了すると、オペレータは
ばらつきを求める際のデータ数Ns、パルス光エネルギ
ーの目標値Er、ばらつきの許容最大値σmax、ばらつき
の目標上限値σMjを求めるための加算分Δσを適宜の値
に設定する(ステップ100)。なお、前記Er値は、
半導体露光装置側から自動的に与えられるようにしても
よい。
When the above pre-process is completed, the operator adds the number of data Ns to obtain the variation, the target value Er of the pulse light energy, the maximum allowable value σmax of the variation, and the additional amount Δσ for calculating the target upper limit value σMj of the variation. Is set to an appropriate value (step 100). The Er value is
The information may be automatically provided from the semiconductor exposure apparatus side.

【0079】次に、オペレータは前記選択したσ特性の
ばらつきの極小値σmin1に前記設定した値Δσを加算
し、該加算結果σmin1+Δσを目標上限値σM1として設
定記憶する(ステップ110)。
Next, the operator adds the set value Δσ to the selected minimum value σmin1 of the variation of the σ characteristic, sets and stores the addition result σmin1 + Δσ as the target upper limit value σM1 (step 110).

【0080】次に、CPU15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FL
AGと、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と、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を0に初期化する(ステップ120、13
0)。
Next, the CPU 15 determines whether or not to execute the gas supply subroutine by referring to the flag FL.
AG, the counter value i of the counter that counts the current pulse oscillation number in the burst cycle, and the count value ET of the integration counter that sequentially integrates the output energy Ei of each oscillation pulse are initialized to 0 (steps 120 and 13).
0).

【0081】次に、CPU15はパルスカウンタ値iを
+1した後(ステップ140)、第1発目のパルス発振
を開始する。この最初のパルス発振の電源電圧は前記選
択したσ特性を達成するべく設定した電源電圧値Vを採
用する。そして、CPU15は第1発目の発振パルスの
出力エネルギーEiを計測し記憶する(ステップ15
0)。
Next, after increasing the pulse counter value i by 1 (step 140), the CPU 15 starts the first pulse oscillation. As the power supply voltage for the first pulse oscillation, a power supply voltage value V set to achieve the selected σ characteristic is adopted. Then, the CPU 15 measures and stores the output energy Ei of the first oscillation pulse (step 15).
0).

【0082】さらに、該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(この場合は=
0)に加算し、該加算結果ET+Eiで積算カウンタ値E
Tを更新する(ステップ160)。
Further, the measured output energy Ei is compared with the previous pulse energy integrated value ET (in this case, =
0), and the addition result ET + Ei is used to calculate the integrated counter value E.
T is updated (step 160).

【0083】次のステップ170においては、前記モニ
タされた当該パルスの発振エネルギー値Eiとそのとき
の電源電圧値Viとから次のパルス発振の際の電源電圧
値Vi+1を次式にしたがって演算する。この演算された
電源電圧値Vi+1によって次のパルス発振が行われる
(ステップ170)。
In the next step 170, a power supply voltage value Vi + 1 at the time of the next pulse oscillation is calculated from the monitored oscillation energy value Ei and the power supply voltage value Vi at that time according to the following equation. I do. The next pulse oscillation is performed by the calculated power supply voltage value Vi + 1 (step 170).

【0084】Vi+1=Vi+G×(Er−Ei) なお、この場合は過去の発振履歴として、直前のパルス
発振を参照にして今回のパルス発振の電源電圧値を決定
するようにしたが、 (1))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Pi-Nと、そのときの充
電電圧Vi-N、 (2)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Pi〜Pi+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 (3)当該パルスの1バースト周期前の同じパルス順番の
パルスのパルスエネルギー値Piと、そのときの充電電
圧Vi、等を採用するようにしてもよい。
Vi + 1 = Vi + G × (Er−Ei) In this case, the power supply voltage value of the current pulse oscillation is determined as the past oscillation history with reference to the immediately preceding pulse oscillation. 1)) The pulse energy value Pi-N of the pulse N (for example, N = 2, N = 3, etc.) before the pulse and the charging voltage Vi-N at that time, (2) Younger than the pulse number of the pulse The average value of the pulse energies Pi to Pi + n of the n pulses having the pulse numbers and the average value of the corresponding charging voltages Vi to Vi + n (3) In the same pulse order one burst cycle before the pulse. The pulse energy value Pi of the pulse and the charging voltage Vi at that time may be adopted.

【0085】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
140〜ステップ170の手順を繰り返す。
Next, the CPU 15 sets the pulse count value i
Is determined to be equal to the set value Ns (step 170). If they do not match, the procedure of steps 140 to 170 is repeated until they match.

【0086】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(1)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19
0)。
Thereafter, when the pulse oscillating operation proceeds and the pulse count value i matches Ns, the CPU 15 calculates the standard deviation σ of these Ns oscillating pulses according to the equation (1), and calculates the standard deviation σ of the Ns oscillating pulses. The average output value EA (= ET / Ns) of the output of the oscillation pulse is calculated, and the standard deviation σ is divided by the output average value EA to standardize the output variation ε (= 3 · σ / EA). (Step 19)
0).

【0087】そして、CPU15は、該計算した出力ば
らつきεを前記設定した目標上限σMjと比較する(ステ
ップ200)。この比較の結果、出力ばらつきεが目標
上限値σMjの範囲内に入っている(ε≦σMj)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12
0に移行してフラグFLAGを0に設定した後、ステップ1
30〜190の手順を繰り返すことにより次のNs個分
のパルス発振の出力ばらつきεを演算する。
Then, the CPU 15 compares the calculated output variation ε with the set target upper limit σMj (step 200). As a result of this comparison, if the output variation ε is within the range of the target upper limit σMj (ε ≦ σMj),
Since halogen gas replenishment is not required,
After moving to 0 and setting the flag FLAG to 0, step 1
By repeating steps 30 to 190, the output variation ε of the next Ns pulse oscillations is calculated.

【0088】しかし、ステップ200の判定において、
ε>σMjが成立した場合は前記フラグFLAG=−1である
か否かを判定する(ステップ210)。そして、フラグ
FLAG=−1であった場合は、F2分圧がPmx1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に移行させてこれ以降次の集合の出力ばらつ
きεを計算する。すなわち、フラグFLAG=−1であった
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7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
目標上限値σM1より小さくするのである。
However, in the determination of step 200,
If ε> σMj holds, it is determined whether or not the flag FLAG = −1 (step 210). And the flag
If FLAG = -1, it is determined that the F2 partial pressure is equal to or higher than Pmx1, and the procedure shifts to step 130 without refilling the halogen gas, and thereafter, the output variation ε of the next set is calculated. . That is, when the flag FLAG is -1, the pulse oscillation is continued without replenishing the F2 gas, whereby the F2 gas is naturally reduced along the arrow Q in FIG. The F2 gas itself is reduced by reacting with a material such as an electrode to form fluoride, and the natural variation of the F2 gas causes the output variation ε to be smaller than the target upper limit σM1.

【0089】なお、ステップ210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7の矢印
Rにそってさらに大きくなることになる。
In step 210, the flag FLAG = -1
If halogen gas replenishment is performed when
Since the F2 partial pressure increases, the output variation .epsilon. Further increases along the arrow R in FIG.

【0090】次に、ステップ210の判定でフラグFLAG
=−1でないならば、次のステップ220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280)、
図2に示すガス補給サブルーチンを実行する(ステップ
290)。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 220.
= 1, and if the flag FLAG is not 1, the flag FLAG is set to 1 (step 280).
The gas supply subroutine shown in FIG. 2 is executed (step 290). This gas supply subroutine will be described later.

【0091】一方、ステップ220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7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290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し、さらにばらつ
きεを減少させるようにする。
On the other hand, if the flag FLAG = 1 in step 220, 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. 7 has been reduced by the previous gas replenishment, and the procedure shifts to step 290 to execute the gas replenishment subroutine to further replenish the gas. In order to further reduce the variation ε.

【0092】しかし、ステップ230の判定で、εk-1
≦εkが成立した場合は、ハロゲンガスの補給を行った
のにも係わらずばらつきεの増加が生じているので、初
期のσ特性が変動したと判断して、σ特性の再設定を実
行する(ステップ240)。
However, at step 230, εk−1
If ≤εk is satisfied, the variation ε has increased despite the replenishment of the halogen gas. Therefore, it is determined that the initial σ characteristic has changed, and the σ characteristic is reset. (Step 240).

【0093】すなわち、ばらつき値σは連続的にモニタ
しているので、このモニタ出力に基づきばらつきの極小
値σminを求め、該求めた極小値σminに前記加算用設定
値Δσを加算し、この加算結果σmin+Δσを新たな目
標上限値σMjとして設定記憶する。
That is, since the variation value σ is continuously monitored, the minimum value σmin of the variation is obtained based on the monitor output, and the addition set value Δσ is added to the obtained minimum value σmin. The result σmin + Δσ is set and stored as a new target upper limit value σMj.

【0094】次に、CPU15はフラグFLAGを−1にセ
ットした後(ステップ280)、前記再設定した目標上
限値σMjを許容最大値σmaxと比較する(ステップ26
0)。そして、この比較の結果、σMj<σmaxである場
合は、手順をステップ139に移行して前述の手順を繰
り返し実行する。しかし、σMj<σmaxである場合は、
要求されているばらつきのスペックを達成できないとし
て、異常信号を発生する(ステップ270)。この異常
信号によって、オペレータはレーザ発振を緊急停止する
ようにする。あるいは、上記異常信号の発生によりレー
ザ出射側に設けたシャッタを閉じて、半導体露光装置に
対し、レーザ光が入射されないようにする。この場合そ
の後、σMj<σmax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。なお、
上記実施例においては、制御手順のどの段階において
も、ばらつき値σ自体が前記許容最大値σmaxより大き
くなったときには、異常信号を出力するようにしてい
る。
Next, after setting the flag FLAG to −1 (step 280), the CPU 15 compares the reset target upper limit value σMj with the allowable maximum value σmax (step 26).
0). Then, as a result of this comparison, when σMj <σmax, the procedure shifts to step 139, and the above procedure is repeatedly executed. However, if σMj <σmax, then
Assuming that the required variation specification cannot be achieved, an abnormal signal is generated (step 270). With this abnormal signal, the operator causes the laser oscillation to stop urgently. Alternatively, the shutter provided on the laser emission side is closed by the occurrence of the abnormal signal to prevent laser light from being incident on the semiconductor exposure apparatus. In this case, after that, when σMj <σmax, the shutter may be opened to restart the exposure processing. In addition,
In the above embodiment, at any stage of the control procedure, when the variation value σ itself becomes larger than the allowable maximum value σmax, an abnormal signal is output.

【0095】また、上記のハロゲンガス供給制御におい
て、レーザ発振効率の高い領域、即ちF2分圧値が図3
のPfとPMAXとの間になるように制御すれば、レーザ出
力ばらつきσが小さくできるとともにレーザ発振効率を
高い領域に保つ事が可能になる。
In the above-described halogen gas supply control, the region where the laser oscillation efficiency is high, that is, the partial pressure value of F2 is
, The laser output variation σ can be reduced and the laser oscillation efficiency can be maintained in a high range.

【0096】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.

【0097】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.

【0098】すなわち、先の図8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. 8 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.

【0099】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6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(σmax→
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6においてPF2≦
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6の圧力P2の特性を持つに
至る。
The gas replenishment subroutine shown in FIG. 2A is a case where 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 times of gas supply increases, the total gas pressure exceeds the pressure P3 in FIG.
, And when this occurs, the minimum value of the variation value is also increased by the increase of the total pressure, so (σmax →
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 (in FIG. 6, PF2 ≦
If the halogen gas replenishment control is performed in P3), the value of σ can be reduced by replenishing the halogen gas, but if the halogen gas replenishment is repeated,
The total pressure rises and finally reaches the characteristic of pressure P2 in FIG.

【0100】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6の矢印U
に沿って減少し、やがてσmax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) increases when the halogen gas is supplied is determined, the above total pressure can be determined. Can be grasped. Therefore, when such a phenomenon that the total pressure rises occurs, if the laser oscillation is continued and the halogen gas partial pressure inside the laser chamber is continuously reduced, the value of σ becomes the value of the arrow U in FIG.
And eventually enters a range smaller than σmax. At that time, the above-described control for replenishing the halogen gas according to the value of σ may be started again.

【0101】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300)。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
9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310)。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320)、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33
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340)。
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 S1). 300). 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.
By supplying a predetermined amount of the mixed gas into the laser chamber 2, the halogen gas F2 is supplied into the laser chamber (step 310). After the replenishment, the total pressure PGA in the laser chamber is measured by the total pressure measurement sensor 40 (step 320), and when the measured value becomes larger than the predetermined set pressure Pga1 (step 33).
0), and the gas in the laser chamber 2 is exhausted (step 340).

【0102】なお、レーザチャンバ内の全圧PGAが上昇
すると、出力光エネルギーを一定に保つための電源電圧
値が低下してくるので、その電圧値をモニタするように
すればレーザチャンバ内の全圧PGAを間接的に計測する
ことになる。この場合、全圧センサ40は必ずしも必要
はない。
When the total pressure PGA in the laser chamber rises, the power supply voltage value for keeping the output light energy constant decreases, and if the voltage value is monitored, the total voltage in the laser chamber can be reduced. The pressure PGA will be measured indirectly. In this case, the total pressure sensor 40 is not always necessary.

【0103】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6からも判るように、ばらつき
値σ自体も上昇し、σが目標上限値σmax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3参照)。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
全圧を常に所定の所定の設定圧Pga1以内の値(例えば
図6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. 6, the variation value σ itself also rises, and σ may exceed the target upper limit σmax. Also, 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. 3). Therefore, according to the gas replenishment routine of FIG. 2B, 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 pressure Pga1. (For example, about P3 in FIG. 6).

【0104】図14(a)(b)(c)は、上記のような目標上
限値可変制御を行った場合の、ばらつきσ、電源電圧V
およびレーザの平均出力EAの経時変化をそれぞれ示す
ものである。
FIGS. 14 (a), 14 (b) and 14 (c) show the variation σ and the power supply voltage V when the target upper limit variable control is performed as described above.
And the change over time of the average output EA of the laser.

【0105】図14(a)において、レーザ発振の進行と
ともに、ばらつきの極小値が増大しているが(σmin1→
σmin2→σmin3→σmin4→)、これに伴って目標上限値
も増大するようになっている(σM1→σM2→σM3→σM4
→)。また、ばらつきσが許容最大値σmaxを超えた時
点で異常信号が出力されている。
In FIG. 14A, the minimum value of the variation increases with the progress of the laser oscillation (σmin1 →
σmin2 → σmin3 → σmin4 →), and the target upper limit increases accordingly (σM1 → σM2 → σM3 → σM4
→). Further, when the variation σ exceeds the allowable maximum value σmax, an abnormal signal is output.

【0106】図14(b)に示す電圧変化においては、ば
らつきσが増加している期間中は、図3からも判るよう
に出力エネルギーEが減少してくるので、これに対応し
て電源電圧を上昇させるようにしている。これにより、
レーザの平均出力EAは、図14(c)に示すようにほぼ一
定値を取ることになる。
In the voltage change shown in FIG. 14B, during the period in which the variation σ is increasing, as can be seen from FIG. 3, the output energy E decreases. Is to rise. This allows
The average output EA of the laser takes a substantially constant value as shown in FIG.

【0107】図15はこの発明の第2実施例を示すもの
で、この場合はハロゲンガス供給制御及び目標上限値σ
Mjの可変制御部分のみを抽出して示している。
FIG. 15 shows a second embodiment of the present invention. In this case, the halogen gas supply control and the target upper limit σ
Only the variable control part of Mj is extracted and shown.

【0108】まず、ある時点で計算されたばらつきσが
読み込まれ、このばらつき値σがその時点で設定されて
いる目標上限値σMj(=σmin+Δσ)と比較される
(ステップ400、410)。この比較の結果、σ>σ
Mjである場合、現状のσ特性のばらつき極小値を検出す
るべく、現在のばらつき極小値σminを現時点のばらつ
き値σに書き換える(ステップ420)。次に、フッ素
分圧PF2を上昇させるべく、一定量だけF2ガスをレー
ザチャンバ内に注入する(ステップ430)。
First, the variation σ calculated at a certain time is read, and this variation value σ is compared with the target upper limit σMj (= σmin + Δσ) set at that time (steps 400 and 410). As a result of this comparison, σ> σ
If it is Mj, the current variation minimum value σmin is rewritten to the current variation value σ in order to detect the current variation minimum value of the σ characteristic (step 420). Next, in order to increase the fluorine partial pressure PF2, a predetermined amount of F2 gas is injected into the laser chamber (step 430).

【0109】次に、このF2ガス注入の影響がばらつき
σに反映されるまで、所定の時間待機した後、F2ガス
注入後のばらつき値σを読み込む(ステップ440、4
50)。
Next, after waiting for a predetermined time until the influence of the F2 gas injection is reflected on the variation σ, the variation value σ after the F2 gas injection is read (steps 440, 440).
50).

【0110】つぎに、F2ガス注入後のばらつき値σを
それ以前のσ(=σmin)と比較し(ステップ46
0)、σ<σminが成立した場合は(すなわちF2を注入
してσが小さくなった場合は)、手順をステップ420
に移行させてさらにF2ガスの供給制御を実行する。こ
のように、F2ガスを注入してばらつき値が前回のばら
つき値よりも小さくなる場合は、σ≧σminとなるまで
F2ガスの供給を続行する。
Next, the variation value σ after the F2 gas injection is compared with the previous σ (= σmin) (step 46).
0), if σ <σmin is satisfied (ie, if σ is reduced by injecting F2), the procedure proceeds to step 420
Then, the supply control of the F2 gas is executed. As described above, when the variation value becomes smaller than the previous variation value by injecting the F2 gas, the supply of the F2 gas is continued until σ ≧ σmin.

【0111】そして、最終的には、σ≧σminとなった
時点でF2ガスの供給を中止し、その直前のループでの
ステップ420のσmin値を当該σ特性の極小値として
採用し、その後のステップ410において前記採用した
当該σ特性の極小値を用いて目標上限値σMjを再計算す
る。すなわち、この実施例においては、F2ガスを間欠
的に一定量ずつ注入すると共に、このF2ガス注入過程
においてばらつき値σが減少方向から上昇方向に転換し
た時点のσ値を当該σ特性の極小値σminとして採用す
るようにしている。即ち、図16において、F2ガスの
注入が進むにつれて、ばらつき値σは図示矢印Dに示す
ように減少しており、その後ばらつき値が減少から増加
に転じた際のばらつき値σminを当該σ特性の極小値と
して採用している。
Finally, when σ ≧ σmin, the supply of the F 2 gas is stopped, and the σmin value in step 420 in the immediately preceding loop is adopted as the minimum value of the σ characteristic. In step 410, the target upper limit value σMj is recalculated using the minimum value of the σ characteristic adopted. That is, in this embodiment, the F2 gas is intermittently injected at a constant rate, and the σ value at the time when the variation value σ changes from the decreasing direction to the increasing direction in the F2 gas injection process is the minimum value of the σ characteristic. It is adopted as σmin. That is, in FIG. 16, as the injection of the F2 gas advances, the variation value σ decreases as shown by the arrow D in the drawing, and thereafter, the variation value σmin when the variation value changes from decreasing to increasing is represented by the σ characteristic. It is adopted as the minimum value.

【0112】図17はこの発明の第3実施例を示すもの
で、この場合は、F2ガス供給の際に、図9(c)に示すマ
スフローコントローラMFCを用い、F2ガスを極小値
が見つかるまでの間、連続的に供給するようにしてい
る。すなわち、まず、ある時点で計算されたばらつきσ
が読み込まれ、このばらつき値σがその時点で設定され
ている目標上限値σMj(=σmin+Δσ)と比較される
(ステップ500、510)。この比較の結果、σ>σ
Mjである場合、マスフローコントローラMFCの弁を開
にしてF2ガスのレーザチャンバへの供給を開始する
(ステップ520)。
FIG. 17 shows a third embodiment of the present invention. In this case, when supplying the F2 gas, the mass flow controller MFC shown in FIG. 9C is used to reduce the F2 gas until a minimum value is found. During the period, the continuous supply is performed. That is, first, the variation σ calculated at a certain point in time
Is read, and this variation value σ is compared with the target upper limit value σMj (= σmin + Δσ) set at that time (steps 500 and 510). As a result of this comparison, σ> σ
If Mj, the valve of the mass flow controller MFC is opened to start supplying F2 gas to the laser chamber (step 520).

【0113】次に、現状のσ特性のばらつき極小値を検
出するべく、まず現在のばらつき極小値σminを現時点
のばらつき値σに書き換える(ステップ530)。
Next, in order to detect the current minimum variation value of the σ characteristic, the current minimum variation value σmin is rewritten to the current variation value σ (step 530).

【0114】次に、前記F2ガス注入の影響がばらつき
σに反映されるまで、所定の時間待機した後、F2ガス
注入後のばらつき値σを読み込む(ステップ540、5
50)。
Next, after waiting for a predetermined time until the influence of the F2 gas injection is reflected on the variation σ, the variation value σ after the F2 gas injection is read (steps 540, 540).
50).

【0115】つぎに、F2ガス注入後のばらつき値σを
それ以前のσ(=σmin)と比較し(ステップ56
0)、σ<σminが成立した場合は(すなわちF2を注入
してσが小さくなった場合は)、手順をステップ530
に移行させてF2ガスの供給制御を更に続行する。すな
わち、F2ガスを注入してばらつき値が前回のばらつき
値よりも小さくなる場合は、σ≧σminとなるまでF2ガ
スの供給を続行する。
Next, the variation value σ after the F2 gas injection is compared with the previous σ (= σmin) (step 56).
0), if σ <σmin is satisfied (ie, if σ is reduced by injecting F2), the procedure proceeds to step 530.
And the supply control of the F2 gas is further continued. That is, when the variation value becomes smaller than the previous variation value after the injection of the F2 gas, the supply of the F2 gas is continued until σ ≧ σmin.

【0116】そして、最終的には、σ≧σminとなった
時点でマスフローコントローラMFCの弁を閉にするこ
とによりF2ガスの供給を中止し(ステップ570)、
その直前のループでのステップ530のσmin値を当該
σ特性の極小値として採用し、その後のステップ510
において前記採用した当該σ特性の極小値を用いて目標
上限値σMjを再計算する。
Finally, when σ ≧ σmin, the supply of the F 2 gas is stopped by closing the valve of the mass flow controller MFC (step 570).
The σ min value of step 530 in the immediately preceding loop is adopted as the minimum value of the σ characteristic, and the subsequent step 510
, The target upper limit value σMj is recalculated using the minimum value of the σ characteristic adopted above.

【0117】なお、先の図1に示す実施例においては、
電源電圧Vを過去の発振履歴を参照して変動させるよう
にしたが、この電源電圧Vをほぼ一定の値Vcに保持す
るようにしてもよい。
Note that in the embodiment shown in FIG.
Although the power supply voltage V is varied with reference to the past oscillation history, the power supply voltage V may be maintained at a substantially constant value Vc.

【0118】また、発振停止時間t(図10参照)およ
び各パルス発振のパルス番号iをパラメータにしてばら
つき値σを最小にする電源電圧値を予めテーブルデータ
として記憶し、このテーブルデータを用いて電源電圧V
を制御する謂ゆるスパイクキラー制御という電圧制御も
あるが、このスパイクキラーを用いた電圧制御に本発明
を適用するようにしてもよい。
The power supply voltage value that minimizes the variation value σ is stored in advance as table data using the oscillation stop time t (see FIG. 10) and the pulse number i of each pulse oscillation as parameters, and the table data is used. Power supply voltage V
There is a voltage control called a so-called spike killer control for controlling the voltage, but the present invention may be applied to the voltage control using the spike killer.

【0119】すなわち、エキシマレーザにおいては、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。そして、このスパイクキング現象は、発振停止時間
によって大きな影響を受ける。
That is, in the excimer laser, a relatively high pulse energy is initially obtained in the spike region including the first few pulses after the elapse of the oscillation pause period t, and thereafter the pulse energy gradually decreases. A so-called loose 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. This spike-king phenomenon is greatly affected by the oscillation stop time.

【0120】そこで、或るスパイクキラー制御において
は、発振休止時間t、パルス番号i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し、この
補正更新した補正電圧データにしたがって次のバースト
周期の電圧制御を行うようにしており、このスパイクキ
ラー制御に本発明の目標上限値可変制御を適用するよう
にしてもよい。
Therefore, in certain spike killer control, discharge voltage data for setting the energy of each pulse of the continuous pulse oscillation to a desired target value Er in consideration of various parameters such as the oscillation pause time t and the pulse number i is expressed as follows. While storing in a table in advance for each pulse of continuous pulse oscillation,
The actual pulse energy Ei (i = 1,
2,...) Are detected, 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. The voltage control of the next burst cycle is performed according to the correction voltage data, and the target upper limit variable control of the present invention may be applied to the spike killer control.

【0121】また、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。
The following implementation is also possible as the halogen gas supply control.

【0122】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6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6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. 6, and 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 reduce the total pressure, and desirably, the total pressure is reduced to the value P3 or less in FIG. What should I do?

【0123】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。
In addition, 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.

【0124】また、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, a 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.

【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】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. 3 is a graph showing a relationship between output energy and output energy with respect to fluorine partial pressure.

【図4】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. 4 is a graph showing a relationship between a total gas pressure and a fluorine partial pressure value that minimizes output variation.

【図5】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. 5 is a graph showing the relationship between fluorine partial pressure and output variation using a power supply voltage as a parameter.

【図6】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. 6 is a graph showing the relationship between the partial pressure of fluorine and output variation using the total gas pressure as a parameter.

【図7】長期的な出力ばらつき特性の変動を示すグラフ
図。
FIG. 7 is a graph showing a long-term variation in output variation characteristics.

【図8】エキシマレーザ装置の構成例を示すブロック
図。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of an excimer laser device.

【図9】ガス補給装置の各種構成例を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing various configuration examples of a gas supply device.

【図10】バースト運転におけるパルス発振の状態を示
すタイムチャート。
FIG. 10 is a time chart showing a state of pulse oscillation in a burst operation.

【図11】ウェハに対する露光処理の状況を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a state of exposure processing on a wafer.

【図12】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. 12 is a view for explaining a method of obtaining a variation value within one burst period.

【図13】ステップ&スキャン方式を説明する図。FIG. 13 is a view for explaining a step-and-scan method.

【図14】本発明の作用を説明するためのタイムチャー
ト。
FIG. 14 is a time chart for explaining the operation of the present invention.

【図15】この発明の第2の実施例を示すフローチャー
ト。
FIG. 15 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention.

【図16】第2の実施例の作用を説明するためのばらつ
き特性図。
FIG. 16 is a variation characteristic diagram for explaining the operation of the second embodiment.

【図17】この発明の第3の実施例を示すフローチャー
ト。
FIG. 17 is a flowchart showing a third embodiment of the present invention.

【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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excimer laser apparatus 2 ... Laser chamber 3, 4 ... Prism beam expander 5 ... Grating 6 ... 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

Claims (9)

【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
ザ発振を行うエキシマレーザ装置において、 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
を求めるばらつき計測手段と、 前記ばらつき値の目標上限値を設定する目標範囲設定手
段と、 前記ばらつき計測手段の計測値を順次連続してモニタ
し、これを記憶するばらつきモニタ記憶手段と、 このばらつきモニタ記憶手段のモニタ結果に基づきばら
つき値の極小値を求める極小値導出手段と、 この極小値導出手段によって求められた極小値に応じて
前記目標範囲設定手段に設定されたばらつき値の目標上
限値を変化させる目標範囲更新手段と、 前記演算されたばらつきが前記目標範囲設定手段に設定
された目標上限値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制御手段と、 を具えるエキシマレーザ装置。
An excimer laser device for sealing a laser gas containing a halogen gas in a laser chamber and performing pulse discharge in the laser chamber to excite the laser gas to perform pulsed laser oscillation. Gas replenishing means for replenishing the laser gas, variation measuring means for determining variation in output energy of each pulsed laser oscillation light, target range setting means for setting a target upper limit of the variation value, and measurement of the variation measuring means A variation monitor storage means for successively monitoring values and storing the same; a minimum value derivation means for obtaining a minimum value of the variation value based on a monitoring result of the variation monitor storage means; and a minimum value derivation means. Of the variation value set in the target range setting means according to the minimum value Target range updating means for changing the target upper limit value, and control means for controlling the gas supply means so as to supply the halogen gas so that the calculated variation falls within the target upper limit value set in the target range setting means. An excimer laser device comprising:
【請求項2】前記目標範囲更新手段は、前記ばらつき計
測手段によって計測されたばらつき値が前記目標範囲設
定手段に設定されている現時点の目標上限値を超えた場
合に、前記目標範囲設定手段に設定されたばらつき値の
目標上限値を変化させる請求項1記載のエキシマレーザ
装置。
2. The method according to claim 1, wherein the target range updating unit is configured to output the target range setting unit when the variation value measured by the variation measuring unit exceeds a current target upper limit value set in the target range setting unit. 2. The excimer laser device according to claim 1, wherein the target upper limit value of the set variation value is changed.
【請求項3】前記目標範囲更新手段は、ばらつき値の極
小値に所定の設定値を加算した値を目標上限値とする請
求項2記載のエキシマレーザ装置。
3. The excimer laser device according to claim 2, wherein said target range updating means sets a value obtained by adding a predetermined set value to a minimum value of the variation value as a target upper limit value.
【請求項4】前記制御手段は、前記ばらつき計測手段に
よって計測されたばらつき値が前記目標範囲設定手段に
設定されている現時点の目標上限値を超えた場合、前記
ガス補給手段を制御してハロゲンガスを補給するととも
に、 前記極小値導出手段は、前記ガス補給手段によるハロゲ
ンガスの補給に伴い前記ばらつき値の減少から増加への
移行が前記モニタ記憶手段の出力によって検出された場
合に、この移行開始時点のばらつき値をばらつき値の極
小値とする請求項2記載のエキシマレーザ装置。
4. When the variation value measured by the variation measuring means exceeds a current target upper limit value set in the target range setting means, the control means controls the gas replenishing means to control the halogen supply. In addition to replenishing the gas, the minimum value deriving unit is configured to perform the transition when the transition from the decrease to the increase in the variation value is detected by the output of the monitor storage unit due to the replenishment of the halogen gas by the gas replenishing unit. 3. The excimer laser device according to claim 2, wherein the variation value at the start is a minimum value of the variation value.
【請求項5】前記制御手段は、前記ばらつき計測手段に
よって計測されたばらつき値が前記目標範囲設定手段に
設定されている現時点の目標上限値を超えた場合、前記
ガス補給手段を制御してハロゲンガスを補給するととも
に、 前記極小値導出手段は、前記ガス補給手段によるハロゲ
ンガスの補給に伴い前記ばらつき値の減少から増加への
移行が前記モニタ記憶手段の出力によって検出された場
合に、この移行時点までの間のばらつき値のモニタ値の
最小値をばらつき値の極小値とする請求項2記載のエキ
シマレーザ装置。
5. When the variation value measured by the variation measuring means exceeds a current target upper limit value set in the target range setting means, the control means controls the gas replenishing means to control the halogen supply. In addition to replenishing the gas, the minimum value deriving unit is configured to detect the transition from a decrease to an increase in the variation value by an output of the monitor storage unit in accordance with the replenishment of the halogen gas by the gas replenishment unit. 3. The excimer laser device according to claim 2, wherein the minimum value of the monitor value of the variation value up to the time point is set as the minimum value of the variation value.
【請求項6】前記ばらつき計測手段は、 前記パルスレーザ発振光の出力エネルギーをパルス単位
に検出する出力エネルギー検出手段と、 この出力エネルギー検出手段の検出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
と、 を具える請求項1記載のエキシマレーザ装置。
6. An output energy detecting means for detecting an output energy of the pulsed laser oscillation light in pulse units, and calculating an output variation of each pulsed oscillation light based on a detection output of the output energy detecting means. The excimer laser device according to claim 1, further comprising: a variation calculating means.
【請求項7】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
ーの標準偏差を求め、この標準偏差を出力ばらつき値と
する請求項1記載のエキシマレーザ装置。
7. The excimer laser device according to claim 1, wherein said variation calculating means obtains a standard deviation of output energy of a predetermined number of pulsed oscillation lights, and sets the standard deviation as an output variation value.
【請求項8】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1記載のエキシマ
レーザ装置。
8. The variation calculation means calculates a standard deviation and an average value of output energies of a predetermined number of pulsed oscillation lights, and sets a value obtained by dividing the standard deviation by an average value as an output variation value. 2. The excimer laser device according to 1.
【請求項9】前記目標上限値より大きな値である許容最
大値が設定される許容最大値設定手段を更に具え、 前記制御手段は、前記計測されたばらつき値が前記許容
最大値を超えた場合、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。
9. An apparatus according to claim 1, further comprising an allowable maximum value setting means for setting an allowable maximum value that is larger than said target upper limit value, wherein said control means determines whether said measured variation value exceeds said allowable maximum value. The excimer laser device according to claim 1, which outputs an abnormal signal.
JP34199996A 1996-12-20 1996-12-20 Excimer laser equipment Expired - Lifetime JP3739877B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34199996A JP3739877B2 (en) 1996-12-20 1996-12-20 Excimer laser equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34199996A JP3739877B2 (en) 1996-12-20 1996-12-20 Excimer laser equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10190103A true JPH10190103A (en) 1998-07-21
JP3739877B2 JP3739877B2 (en) 2006-01-25

Family

ID=18350398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34199996A Expired - Lifetime JP3739877B2 (en) 1996-12-20 1996-12-20 Excimer laser equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3739877B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011102486A1 (en) * 2010-02-22 2011-08-25 ギガフォトン株式会社 Laser device for exposure device
WO2015097790A1 (en) * 2013-12-25 2015-07-02 ギガフォトン株式会社 Excimer laser and excimer laser system
JP2020188234A (en) * 2019-05-17 2020-11-19 住友重機械工業株式会社 Control device of pulse laser oscillator
US20200366049A1 (en) * 2018-03-26 2020-11-19 Gigaphoton Inc. Laser gas management system, method for manufacturing electronic device, and method for controlling excimer laser system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011102486A1 (en) * 2010-02-22 2011-08-25 ギガフォトン株式会社 Laser device for exposure device
US9257809B2 (en) 2010-02-22 2016-02-09 Gigaphoton Inc. Laser device for exposure apparatus
JP5925674B2 (en) * 2010-02-22 2016-05-25 ギガフォトン株式会社 Laser apparatus for exposure apparatus and control method thereof
WO2015097790A1 (en) * 2013-12-25 2015-07-02 ギガフォトン株式会社 Excimer laser and excimer laser system
WO2015098985A1 (en) * 2013-12-25 2015-07-02 ギガフォトン株式会社 Excimer laser device and system
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
US20200366049A1 (en) * 2018-03-26 2020-11-19 Gigaphoton Inc. Laser gas management system, method for manufacturing electronic device, and method for controlling excimer laser system
JP2020188234A (en) * 2019-05-17 2020-11-19 住友重機械工業株式会社 Control device of pulse laser oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
JP3739877B2 (en) 2006-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5463650A (en) Apparatus for controlling output of an excimer laser device
US7372887B2 (en) Excimer laser device, laser gas exchange method and partial gas exchange quantity calculation method
US5642374A (en) Excimer laser device
US5710787A (en) Output controller for laser device
US6005879A (en) Pulse energy control for excimer laser
US6504861B2 (en) Laser gas replenishment method
WO1995018477A1 (en) Gas supplementation method of excimer laser apparatus
US6490307B1 (en) Method and procedure to automatically stabilize excimer laser output parameters
US6879617B2 (en) Two stage laser system
JP2001358064A (en) Control technique for microlithography
WO2006076261A2 (en) Method and apparatus for controlling the output of a gas discharge laser system
WO2013002970A1 (en) System and method for automatic gas optimization in a two-chamber gas discharge laser system
JP3739877B2 (en) Excimer laser equipment
JP3769629B2 (en) Excimer laser equipment
JP3755777B2 (en) Excimer laser equipment
JPH10173274A (en) Excimer laser device
JP4371588B2 (en) Gas control method and laser controller
JP3779010B2 (en) Gas supply control device and gas supply control method for excimer laser device
JP2003511865A (en) Energy control of excimer or molecular fluorine laser
JP2668489B2 (en) Laser gas supply device for excimer laser device
JP3747607B2 (en) Excimer laser energy control device
JP3765044B2 (en) Excimer laser energy control device
JP2779571B2 (en) Output control device of laser device
JP2941341B2 (en) Gas laser device
JP3763436B2 (en) Excimer laser device energy control device and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091111

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101111

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111111

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121111

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121111

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131111

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term