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激光装置和电子器件的制造方法与流程

2022-03-19 18:02:09 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及激光装置和电子器件的制造方法。


背景技术:

2.近年来,在半导体曝光装置中,随着半导体集成电路的微细化和高集成化,要求分辨率的提高。因此,从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。例如,作为曝光用的气体激光装置,使用输出波长大约为248nm的激光的krf准分子激光装置、以及输出波长大约为193nm的激光的arf准分子激光装置。
3.krf准分子激光装置和arf准分子激光装置的自然振荡光的谱线宽度较宽,为350~400pm。因此,在利用使krf和arf激光这种紫外线透过的材料构成投影透镜时,有时产生色差。其结果,分辨率可能降低。因此,需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。因此,在气体激光装置的激光谐振器内,有时具有包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(line narrowing module:lnm),以使谱线宽度窄带化。下面,将谱线宽度被窄带化的气体激光装置称为窄带化气体激光装置。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:美国专利第6418155号说明书
7.专利文献2:美国专利申请公开第2018/309259号公报


技术实现要素:

8.本公开的1个观点的激光装置按照从外部装置输入的电压指令值和触发信号,进行包含第1突发振荡和在第1突发振荡之后进行的第2突发振荡在内的多次突发振荡而输出脉冲激光,其中,激光装置具有:激光谐振器;腔,其被配置于激光谐振器的光路上;一对电极,它们被配置于腔;电源,其对电极施加电压;存储部,其存储有使脉冲激光的脉冲能量成为规定的值的电压值;以及控制部,其设定被施加给电极的电压的施加电压值,控制部根据电压指令值和存储部中存储的电压值,设定用于输出在多次突发振荡中的1次突发振荡中输出的脉冲激光中包含的多个脉冲中的表示脉冲的顺序的脉冲编号为1以上且小于i的脉冲的施加电压值,并根据电压指令值和相对于电压指令值的偏置值,设定用于输出脉冲编号为i以上且小于j的脉冲的施加电压值,其中,i为大于1的整数,j为大于i的整数。
9.本公开的1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤:通过激光装置生成脉冲激光,将脉冲激光输出到曝光装置,在曝光装置内在感光基板上曝光脉冲激光,以制造电子器件。激光装置按照从外部装置输入的电压指令值和触发信号,进行包含第1突发振荡和在第1突发振荡之后进行的第2突发振荡在内的多次突发振荡而输出脉冲激光,激光装置具有:激光谐振器;腔,其被配置于激光谐振器的光路上;一对电极,它们被配置于腔;电源,其对电极施加电压;存储部,其存储有使脉冲激光的脉冲能量成为规定的值的电压值;以及控制部,其设定被施加给电极的电压的施加电压值,控制部根据电压指令值和存储部中存储
的电压值,设定用于输出在多次突发振荡中的1次突发振荡中输出的脉冲激光中包含的多个脉冲中的表示脉冲的顺序的脉冲编号为1以上且小于i的脉冲的施加电压值,并根据电压指令值和相对于电压指令值的偏置值,设定用于输出脉冲编号为i以上且小于j的脉冲的施加电压值,其中,i为大于1的整数,j为大于i的整数。
附图说明
10.下面,参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
11.图1概略地示出比较例的激光装置的结构。
12.图2是示出从曝光装置控制部经由激光控制部输出到开关的触发信号tr[n]的例子的脉冲波形图。
[0013]
图3是示出在比较例中将电压指令值hvcmd[n]设为固定值来进行突发振荡的情况下的脉冲能量e[n]的推移的曲线图。
[0014]
图4是示出在比较例中对电压指令值hvcmd[n]进行反馈控制的情况下的脉冲能量e[n]的推移的曲线图。
[0015]
图5概略地示出第1实施方式的激光装置的结构。
[0016]
图6概念地示出存储部中存储的数据表的内容。
[0017]
图7是概略地示出激光控制部的动作的时序图。
[0018]
图8是示出第1实施方式中的激光控制部的处理的流程图。
[0019]
图9是示出第1实施方式中的参数的更新的处理的流程图。
[0020]
图10是示出为了计算参数gainhv和const而取得的施加电压值hv[n]与脉冲能量e[n]的关系的曲线图。
[0021]
图11是示出第1实施方式中的施加电压值hv[n]的设定的处理的流程图。
[0022]
图12是说明根据电压指令值hvcmd[1]计算目标脉冲能量et的原理的曲线图。
[0023]
图13是示出第1实施方式中的使用数据表的控制的流程图。
[0024]
图14是说明根据目标脉冲能量et和电压值hvtbl[p,n]设定施加电压值hv[n]的原理的曲线图。
[0025]
图15是示出第1实施方式中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。
[0026]
图16是示出第1实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的曲线图。
[0027]
图17是示出第2实施方式中的参数的更新的处理的流程图。
[0028]
图18是示出为了计算合计衰减量td而取得的施加电压值hv[n]的推移的曲线图。
[0029]
图19是示出第2实施方式中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。
[0030]
图20是示出第2实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的第1例的曲线图。
[0031]
图21是示出第2实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的第2例的曲线图。
[0032]
图22是示出第3实施方式中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。
[0033]
图23是示出第3实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的例子的曲线图。
[0034]
图24是示出第4实施方式中的施加电压值hv[n]的设定的处理的流程图。
[0035]
图25是示出将施加电压值hv[n]设为固定值、以不同的重复频率f分别进行突发振荡的情况下的脉冲能量e[n]的推移的曲线图。
[0036]
图26是示出第4实施方式中的使用数据表的控制中的、脉冲编号n大于1且小于i的
情况下的控制的流程图。
[0037]
图27是示出对施加电压值hv[n]进行校正以使脉冲能量e[n]维持在固定值的情况下的施加电压值hva[n]的推移的曲线图。
[0038]
图28是示出第5实施方式的第1例中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。
[0039]
图29是说明在第1例中对合计衰减量td和衰减时机j进行校正的处理的曲线图。
[0040]
图30是示出第5实施方式的第2例中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。
[0041]
图31是说明在第2例中对合计衰减量tda、tdb和衰减时机g、h、j进行校正的处理的曲线图。
[0042]
图32概略地示出与激光装置连接的曝光装置的结构。
具体实施方式
[0043]
内容
[0044]
1.比较例的激光装置
[0045]
1.1结构
[0046]
1.2动作
[0047]
1.3比较例的课题
[0048]
2.进行施加电压的调整的激光装置
[0049]
2.1结构
[0050]
2.2动作
[0051]
2.2.1概略
[0052]
2.2.2脉冲能量e[n]的计测
[0053]
2.2.3主例程
[0054]
2.2.4参数的更新(s1)
[0055]
2.2.5施加电压值hv[n]的设定(s2)
[0056]
2.2.5.1使用数据表的控制(s27)
[0057]
2.2.5.2使用偏置值的控制(s29)
[0058]
2.3作用
[0059]
3.使偏置值每次衰减固定量的激光装置
[0060]
3.1参数的更新(s1)
[0061]
3.2使用偏置值的控制(s29)
[0062]
3.3作用
[0063]
4.使偏置值的衰减量变化的激光装置
[0064]
4.1使用偏置值的控制(s29)
[0065]
4.2作用
[0066]
5.根据重复频率对施加电压值进行校正的激光装置
[0067]
5.1施加电压值hv[n]的设定(s2)
[0068]
5.2使用数据表的控制(s28c)
[0069]
5.3作用
[0070]
6.根据重复频率对合计衰减量和衰减时机进行校正的激光装置
[0071]
6.1第1例
[0072]
6.2第2例
[0073]
6.3作用
[0074]
7.其他
[0075]
下面,参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的几个例子,不限定本公开的内容。此外,各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。另外,对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
[0076]
1.比较例的激光装置
[0077]
1.1结构
[0078]
图1概略地示出比较例的激光装置1的结构。激光装置1与作为外部装置的曝光装置100一起被使用。曝光装置100包含曝光装置控制部110。
[0079]
激光装置1包含腔10、充电器12、脉冲功率模块(ppm)13、窄带化模块14、输出耦合镜15和激光控制部30。窄带化模块14和输出耦合镜15构成激光谐振器。
[0080]
腔10被配置于激光谐振器的光路上。在腔10设置有窗口10a和10b。在腔10的一部分形成有开口,该开口被绝缘部件29堵住。在绝缘部件29嵌入有多个导电部件29a。
[0081]
腔10在内部收纳有一对电极11a和11b以及横流风扇21,还收纳有作为激光介质的激光气体。激光介质例如是f2、arf、krf、xecl或xef。电极11a被支承于绝缘部件29。电极11a经由导电部件29a而与脉冲功率模块13电连接。电极11b被支承于位于腔10的内部的返回板10c。电极11b经由返回板10c而与接地电位连接。在腔10与返回板10c之间具有用于供激光气体在图1的纸面的进深侧和近前侧通过的未图示的间隙。
[0082]
横流风扇21的旋转轴与被配置于腔10的外部的马达22连接。横流风扇21构成为使激光气体在腔10的内部循环。
[0083]
充电器12保持用于向脉冲功率模块13供给的电能。脉冲功率模块13包含开关13a。利用充电器12和脉冲功率模块13构成本公开中的电源。窄带化模块14包含棱镜14a和光栅14b等波长选择元件。输出耦合镜15由部分反射镜构成。
[0084]
激光控制部30由包含cpu(central processing unit:中央处理单元)38和存储器39的计算机装置构成。存储器39存储信息处理所需要的程序和数据。cpu38构成为按照存储器39中存储的程序读出各种数据并进行信息处理。
[0085]
1.2动作
[0086]
曝光装置控制部110对激光控制部30发送电压指令值hvcmd[n]和触发信号tr[n]。激光控制部30对充电器12发送电压指令值hvcmd[n]的设定信号,对开关13a发送触发信号tr[n]。
[0087]
开关13a在从激光控制部30接收触发信号tr[n]时,成为接通状态。脉冲功率模块13在开关13a成为接通状态时,利用充电器12中保持的电能生成脉冲状的高电压。脉冲功率模块13将该高电压施加给电极11a和11b。
[0088]
在电极11a和11b被施加高电压时,在电极11a和11b之间引起放电。通过该放电的能量,腔10内的激光气体被激励而向高能级跃迁。然后,被激励的激光气体向低能级跃迁时,放出与该能级差对应的波长的光。
[0089]
腔10内产生的光经由窗口10a和10b向腔10的外部出射。从窗口10a出射的光通过棱镜14a使射束宽度放大,入射到光栅14b。从棱镜14a入射到光栅14b的光由光栅14b的多个槽反射,并且向与光的波长对应的方向衍射。光栅14b被进行利特罗配置,以使从棱镜14a入射到光栅14b的光的入射角和期望波长的衍射光的衍射角一致。由此,期望波长附近的光经由棱镜14a返回腔10。
[0090]
输出耦合镜15使从窗口10b出射的光中的一部分透过并输出,使另一部分反射而返回腔10。
[0091]
这样,从腔10出射的光在窄带化模块14与输出耦合镜15之间往复。该光每当通过一对电极11a和11b之间的放电空间时被放大。此外,该光每当在窄带化模块14折返时被窄带化。这样进行激光振荡而被窄带化的光作为脉冲激光从输出耦合镜15输出。
[0092]
从激光装置1输出的脉冲激光入射到曝光装置100。曝光装置100包含未图示的能量监视器,曝光装置控制部110从能量监视器取得脉冲激光的脉冲能量e[n]的计测结果。曝光装置控制部110通过基于被计测的脉冲能量e[n]和目标脉冲能量etcmd的设定数据的反馈控制,设定电压指令值hvcmd[n]。
[0093]
图2是示出从曝光装置控制部110经由激光控制部30输出到开关13a的触发信号tr[n]的例子的脉冲波形图。图2的横轴示出时间t,纵轴示出信号强度。曝光装置控制部110在某个期间内以重复频率f输出触发信号tr[n]。激光装置1根据以重复频率f输出的触发信号tr[n]进行激光振荡,将以重复频率f输出脉冲激光称为“突发振荡”。
[0094]
曝光装置控制部110在以重复频率f输出触发信号tr[n]后,使触发信号tr[n]的输出休止。然后,曝光装置控制部110再次以重复频率f输出触发信号tr[n]。将在第1突发振荡与接下来的第2突发振荡之间使触发信号tr[n]的输出休止的期间称为“休止期间”。
[0095]
进行突发振荡的期间例如相当于在曝光装置100中进行半导体晶片的1个曝光区域的曝光的期间。休止期间例如相当于在曝光装置100中使掩模版图案的成像位置从1个曝光区域向另一个曝光区域移动的期间、更换半导体晶片的期间。
[0096]
在1次突发振荡中从激光装置1输出的脉冲激光包含与触发信号tr[n]的触发脉冲对应的多个脉冲。将表示在1次突发振荡中从激光装置1输出的多个脉冲中的脉冲的顺序的脉冲编号设为n。脉冲编号n被定义为,按照每1次突发振荡,从突发振荡的开头的脉冲起按照1、2、3、

的顺序逐一增加。在本公开中,关于按照每个脉冲单独输出的信号、按照每个脉冲单独计测的数据,在标号的末尾附加[n]。此外,在言及这些信号、数据中的特定的脉冲的情况下,有时在标号的末尾附加[1]、[2]等。
[0097]
1.3比较例的课题
[0098]
图3是示出在比较例中将电压指令值hvcmd[n]设为固定值进行突发振荡的情况下的脉冲能量e[n]的推移的曲线图。图3的横轴示出脉冲编号n。当在突发振荡中以较高的重复频率输出脉冲激光时,有时激光增益减少。激光增益的减少在图3中被表现为脉冲能量e[n]的降低。即,即使电压指令值hvcmd[n]固定,有时也在突发振荡的开始时脉冲能量e[n]较高,然后,脉冲能量e[n]降低。此外,有时脉冲编号n为1的情况下的脉冲能量e[1]突出地高,然后,脉冲能量e[n]急剧降低。有时在突发振荡的中途,脉冲能量e[n]暂时稳定,然后,脉冲能量e[n]进一步降低。
[0099]
此外,根据从第1突发振荡结束时到第2突发振荡开始时为止的休止期间的长度,
有时激光增益恢复。如果激光增益恢复,则脉冲能量e[n]恢复。突发振荡中的激光增益和脉冲能量e[n]的变动可能依赖于激光装置1的特性。
[0100]
图4是示出在比较例中对电压指令值hvcmd[n]进行反馈控制的情况下的脉冲能量e[n]的推移的曲线图。图4与图3相比,纵轴被延伸,强调地示出脉冲能量e[n]的变动。
[0101]
曝光装置控制部110在突发振荡的最初的脉冲(n=1)中,根据目标脉冲能量etcmd的设定数据设定电压指令值hvcmd[1]。在输出突发振荡的最初的脉冲(n=1)时,根据休止期间的长度,激光增益恢复,有时脉冲能量e[1]大幅高于目标脉冲能量etcmd。
[0102]
因此,曝光装置控制部110通过基于脉冲能量e[1]与目标脉冲能量etcmd之差的反馈控制,设定下一个脉冲(n=2)用的电压指令值hvcmd[2]。但是,如图3所示,与输出最初的脉冲(n=1)时相比,在输出下一个脉冲(n=2)时,有时激光增益大幅减少。于是,如图4所示,下一个脉冲(n=2)的脉冲能量e[2]可能大幅低于目标脉冲能量etcmd。
[0103]
这样,根据曝光装置控制部110的反馈控制,特别是在突发振荡刚刚开始之后,脉冲能量e[n]不稳定,有可能对曝光性能造成不良影响。
[0104]
2.进行施加电压的调整的激光装置
[0105]
2.1结构
[0106]
图5概略地示出第1实施方式的激光装置1的结构。在第1实施方式中,激光装置1还包含能量监视器17和存储部31。
[0107]
能量监视器17包含分束器17a、聚光透镜17b和光传感器17c。分束器17a被配置于从输出耦合镜15输出的脉冲激光的光路上。分束器17a构成为使从输出耦合镜15输出的脉冲激光的一部分朝向曝光装置100以较高的透射率透过,并且使另一部分反射。聚光透镜17b和光传感器17c被配置于由分束器17a反射后的脉冲激光的光路上。
[0108]
存储部31是存储有电压值hvtbl[p,n]的数据表的存储装置。存储部31能够通过激光控制部30进行数据表的读入和写入。
[0109]
图6概念地示出存储部31中存储的数据表的内容。在以下的说明中,使用根据休止期间的长度来定义的类别p。休止期间的类别p例如如下那样被定义。
[0110]
p=1:休止期间为20ms以上、且小于50ms
[0111]
p=2:休止期间为50ms以上、且小于80ms
[0112]
p=3:休止期间为80ms以上、且小于100ms
[0113]
在休止期间为100ms以上的情况下,休止期间的类别p也可以是4以上。
[0114]
在从1个触发脉冲到下一个触发脉冲为止的期间小于20ms的情况下,判断为不是休止期间而处于突发振荡中。
[0115]
存储部31存储数据表,该数据表将使脉冲能量e[n]成为规定的值estd的电压值hvtbl[p,n]与休止期间的类别p和脉冲编号n的组合[p,n]对应起来。规定的值estd在本公开中是成为设定施加电压值hv[n]的处理的基准的脉冲能量,例如是10mj。在数据表中包含与突发振荡刚刚开始之后的脉冲编号n对应的电压值hvtbl[p,n]。例如包含脉冲编号n为1的情况下的电压值hvtbl[p,1]和脉冲编号n为2的情况下的电压值hvtbl[p,2]。
[0116]
关于其他方面,第1实施方式的结构与比较例的结构相同。
[0117]
2.2动作
[0118]
2.2.1概略
[0119]
图7是概略地示出激光控制部30的动作的时序图。在图7中,设时间从上端朝向下方行进。还一并示出从曝光装置控制部110分别接收电压指令值hvcmd[n]和触发信号tr[n]的时机。激光控制部30根据脉冲编号n的值进行以下处理。在图7和以下的说明中,以s开始的标号表示在后述流程图中对应的步骤编号。
[0120]
(1)n=1
[0121]
激光控制部30在休止期间内计测休止期间的长度(s22)。激光控制部30根据休止期间的长度决定类别p。
[0122]
激光控制部30从曝光装置控制部110接收电压指令值hvcmd[1]。激光控制部30根据电压指令值hvcmd[1]计算目标脉冲能量et(s25)。s22和s25的处理参照图11在后面叙述。激光控制部30未接收曝光装置控制部110设定的目标脉冲能量etcmd,因此,使用根据电压指令值hvcmd[1]计算出的目标脉冲能量et进行以下处理。
[0123]
激光控制部30根据休止期间的类别p和脉冲编号n的组合[p,1]检索数据表,读出使脉冲能量e[n]成为规定的值estd的电压值hvtbl[p,1]。激光控制部30根据目标脉冲能量et和电压值hvtbl[p,1]设定施加电压值hv[1](s271)。s271的处理参照图13在后面叙述。激光控制部30对充电器12发送施加电压值hv[1]的设定信号。
[0124]
即,激光控制部30不是直接设定电压指令值hvcmd[1]作为施加电压值,而是使用从数据表读出的电压值hvtbl[p,1]设定施加电压值hv[1]。
[0125]
在设定了施加电压值hv[1]后,激光控制部30从曝光装置控制部110接收触发信号tr[1],对开关13a发送触发信号tr[1]。
[0126]
(2)n=2
[0127]
在脉冲编号n为2的情况下,休止期间的类别p已经被决定,目标脉冲能量et已经被计算出。激光控制部30根据休止期间的类别p和脉冲编号n的组合[p,2]检索数据表,读出使脉冲能量e[n]成为规定的值estd的电压值hvtbl[p,2]。激光控制部30根据目标脉冲能量et和电压值hvtbl[p,2]设定施加电压值hv[2](s271)。激光控制部30对充电器12发送施加电压值hv[2]的设定信号。
[0128]
在设定了施加电压值hv[2]后,激光控制部30从曝光装置控制部110接收触发信号tr[2],对开关13a发送触发信号tr[2]。
[0129]
在设定了施加电压值hv[2]后,激光控制部30计算从曝光装置控制部110接收到的电压指令值hvcmd[2]与施加电压值hv[2]之差dif(s279)。s279的处理参照图13在后面叙述。也可以先进行触发信号tr[2]的接收发送以及差dif的计算中的某一方。
[0130]
(3)n≥3
[0131]
在脉冲编号n为3的情况下,激光控制部30根据差dif计算偏置值offset[3](s292)。偏置值offset[3]例如是与差dif相同的值。激光控制部30通过对从曝光装置控制部110接收到的电压指令值hvcmd[3]加上偏置值offset[3],设定施加电压值hv[3](s293)。激光控制部30对充电器12发送施加电压值hv[3]的设定信号。s292和s293的处理参照图15在后面叙述。
[0132]
脉冲编号n为4的情况下的激光控制部30的处理与脉冲编号n为3的情况下的上述处理相同。激光控制部30根据差dif计算偏置值offset[4](s292),通过对电压指令值hvcmd[4]加上偏置值offset[4],设定施加电压值hv[4](s293)。脉冲编号n为5以上的情况下的激
光控制部30的处理也与脉冲编号n为3的情况下的上述处理相同。即,在脉冲编号n为3以上的情况下,激光控制部30根据电压指令值hvcmd[n]和偏置值offset[n]设定施加电压值hv[n]。
[0133]
2.2.2脉冲能量e[n]的计测
[0134]
再次参照图5时,能量监视器17中包含的聚光透镜17b使由分束器17a反射后的脉冲激光会聚于光传感器17c。光传感器17c将与由聚光透镜17b会聚后的脉冲激光的脉冲能量e[n]对应的电信号发送到激光控制部30。
[0135]
使用能量监视器17计测出的脉冲能量e[n]被用于对用于计算目标脉冲能量et的参数gainhv和const进行更新。其作为图9的s12的处理在后面叙述。
[0136]
此外,使用能量监视器17计测出的脉冲能量e[n]被用于对数据表进行更新。其作为图13的s277的处理在后面叙述。
[0137]
2.2.3主例程
[0138]
图8是示出第1实施方式中的激光控制部30的处理的流程图。激光控制部30反复进行以下2个处理。
[0139]
参数的更新(s1)
[0140]
施加电压值hv[n]的设定(s2)
[0141]
下面,对各个处理进行说明。
[0142]
2.2.4参数的更新(s1)
[0143]
图9是示出第1实施方式中的参数的更新的处理的流程图。图9所示的处理是图8的s1的子例程。
[0144]
在s11中,激光控制部30判定是否对用于计算目标脉冲能量et的参数gainhv和const进行更新。激光控制部30在从曝光装置控制部110接收到的触发信号tr[n]示出校准振荡的振荡模式的情况下,判定为对参数gainhv和const进行更新。激光控制部30在从曝光装置控制部110接收到的触发信号tr[n]示出半导体曝光的振荡模式的情况下,判定为不对参数gainhv和const进行更新。校准振荡是为了供曝光装置控制部110取得基于目标脉冲能量etcmd的反馈控制用的参数而进行的激光振荡。例如,每当更换半导体晶片时实施校准振荡。
[0145]
激光控制部30在对参数gainhv和const进行更新的情况下(s11:是),使处理进入s12。
[0146]
在s12中,激光控制部30根据校准振荡时的施加电压值hv[n]与计测出的脉冲能量e[n]的关系计算参数gainhv和const并进行更新。校准振荡时的施加电压值hv[n]是与从曝光装置控制部110接收到的电压指令值hvcmd[n]相同的值。
[0147]
图10是示出为了计算参数gainhv和const而取得的施加电压值hv[n]与脉冲能量e[n]的关系的曲线图。在s12中,针对彼此不同的多个施加电压值hv[n]分别计测脉冲能量e[n],根据施加电压值hv[n]与脉冲能量e[n]的关系计算近似直线。近似直线由以下的式子表示。
[0148]
e[n]=hv[n]
×
a b
[0149]
此时,a的值被设定为参数gainhv的新的值,b的值被设定为参数const的新的值。
[0150]
再次参照图9,在s11中不对参数gainhv和const进行更新的情况下(s11:否)、或者
在s12之后,激光控制部30结束图9所示的流程图的处理,返回图8所示的处理。
[0151]
2.2.5施加电压值hv[n]的设定(s2)
[0152]
图11是示出第1实施方式中的施加电压值hv[n]的设定的处理的流程图。图11所示的处理是图8的s2的子例程。
[0153]
在s21中,激光控制部30根据来自曝光装置控制部110的信号判定是否处于休止期间中。激光控制部30在判定为处于休止期间中的情况下(s21:是),使处理进入s22。激光控制部30在判定为未处于休止期间中的情况下(s21:否),使处理进入s23。
[0154]
在s22中,激光控制部30计测休止期间的长度。在s22之后,激光控制部30返回s21。激光控制部30直到判定为未处于休止期间中为止反复进行s21和s22的处理,计测休止期间的长度。
[0155]
在s23中,激光控制部30从曝光装置控制部110接收电压指令值hvcmd[n]。接着,在s24中,激光控制部30判定脉冲编号n是否为1。在脉冲编号n为1的情况下(s24:是),激光控制部30使处理进入s25。在脉冲编号n不为1的情况下(s24:否),激光控制部30使处理进入s26。
[0156]
在s25中,激光控制部30根据电压指令值hvcmd[1]计算目标脉冲能量et。
[0157]
图12是说明根据电压指令值hvcmd[1]计算目标脉冲能量et的原理的曲线图。如参照图10说明的那样,根据校准振荡时的计测结果可知,施加电压值hv[n]和脉冲能量e[n]具有以下关系。
[0158]
e[n]=hv[n]
×
gainhv const
[0159]
激光控制部30和曝光装置控制部110根据相同的校准振荡分别独自取得数据。因此,推测出在激光控制部30取得的数据与曝光装置控制部110取得的数据之间没有较大差异。因此,推测出使用电压指令值hvcmd[1]且通过以下的式子计算出的目标脉冲能量et与曝光装置控制部110设定的目标脉冲能量etcmd没有较大差异。
[0160]
et=hvcmd[1]
×
gainhv const
[0161]
再次参照图11,在s26中,激光控制部30判定脉冲编号n是否小于i。这里,i是大于1的整数,相当于开始进行使用偏置值offset[n]的控制时的脉冲编号n。例如i为3。在脉冲编号n小于i的情况下(s26:是),激光控制部30使处理进入s27。在脉冲编号n为1且上述s25的处理结束的情况下,激光控制部30也使处理进入s27。在脉冲编号n为i以上的情况下(s26:否),激光控制部30使处理进入s29。
[0162]
在s27中,激光控制部30进行使用数据表的控制。使用数据表的控制参照图13在后面叙述。
[0163]
在s29中,激光控制部30进行使用偏置值offset[n]的控制。使用偏置值offset[n]的控制参照图15在后面叙述。
[0164]
在s27或s29之后,激光控制部30结束图11所示的流程图的处理,返回图8所示的处理。
[0165]
2.2.5.1使用数据表的控制(s27)
[0166]
图13是示出第1实施方式中的使用数据表的控制的流程图。图13所示的处理是图11的s27的子例程。
[0167]
在s271中,激光控制部30根据休止期间的类别p和脉冲编号n的组合[p,n],从数据
表读出电压值hvtbl[p,n]。然后,激光控制部30根据目标脉冲能量et和电压值hvtbl[p,n]设定施加电压值hv[n]。
[0168]
图14是说明根据目标脉冲能量et和电压值hvtbl[p,n]设定施加电压值hv[n]的原理的曲线图。根据休止期间的类别p和脉冲编号n的组合[p,n]读出的电压值hvtbl[p,n]是使脉冲能量e[n]成为规定的值estd的电压值。此外,如参照图10说明的那样,施加电压值hv[n]与脉冲能量e[n]的关系能够用将参数gainhv设为斜率的近似直线来表示。因此,通过使用参数gainhv的以下的式子,能够将与规定的值estd对应的电压值hvtbl[p,n]换算成与目标脉冲能量et对应的施加电压值hv[n]。
[0169]
hv[n]=hvtbl[p,n] (et-estd)/gainhv
[0170]
再次参照图13,在s274中,激光控制部30判定是否从曝光装置控制部110接收到触发信号tr[n]。在未接收到触发信号tr[n]的情况下(s274:否),激光控制部30待机到接收到触发信号tr[n]为止。在接收到触发信号tr[n]的情况下(s274:是),激光控制部30使处理进入s275。
[0171]
在s275中,激光控制部30将触发信号tr[n]输出到脉冲功率模块13。其结果,从激光装置1输出脉冲激光,通过能量监视器17来计测脉冲激光的脉冲能量e[n]。
[0172]
在s276中,激光控制部30从能量监视器17接收脉冲能量e[n]的计测数据。
[0173]
在s277中,激光控制部30根据脉冲能量e[n]与目标脉冲能量et之差对数据表的电压值hvtbl[p,n]进行更新。数据表的电压值hvtbl[p,n]通过以下的式子来计算。
[0174]
hvtbl[p,n]
[0175]
=hv[n] (et-e[n])
×
gaincont/gainhv-(et-estd)/gainhv
[0176]
这里,gaincont是大于0且小于2的比例增益。(et-e[n])
×
gaincont/gainhv相当于基于比例控制的操作量。进一步减去(et-estd)/gainhv,由此被换算成使脉冲能量e[n]成为规定的值estd的电压值hvtbl[p,n]。
[0177]
比例增益gaincont也可以是根据脉冲编号n而不同的值。例如,在将脉冲编号n为1的情况下的比例增益设为gaincont[1]、将脉冲编号n为2的情况下的比例增益设为gaincont[2]时,数据表的电压值hvtbl[p,n]也可以通过以下的式子来计算。
[0178]
hvtbl[p,1]
[0179]
=hv[1] (et-e[1])
×
gaincont[1]/gainhv-(et-estd)/gainhv
[0180]
hvtbl[p,2]
[0181]
=hv[2] (et-e[2])
×
gaincont[2]/gainhv-(et-estd)/gainhv
[0182]
也可以针对休止期间的类别p和脉冲编号n的特定的组合[p,n]以外的组合更新数据表。例如,也可以在取得了脉冲编号n为1的情况下的脉冲能量e[1]的情况下,不仅电压值hvtbl[p,1]被更新,而且,电压值hvtbl[p,2]也被更新。在针对特定的组合[p,n]以外的组合更新数据表的情况下,与针对特定的组合[p,n]更新数据表的情况相比,也可以使用较小的比例增益gaincont。
[0183]
也可以在输出脉冲编号n为1的脉冲之后、且输出脉冲编号n为2的脉冲之前进行数据表的更新。由此,能够根据脉冲编号n为1的情况下的脉冲能量e[n]的计测结果,设定脉冲编号n为2的情况下的施加电压值hv[n]。
[0184]
数据表的更新不仅可以在突发振荡中进行,而且,也可以在更换了腔10的内部的
气体的一部分后或进行了气体浓度的调整后进行。
[0185]
在s278中,激光控制部30判定脉冲编号n是否为i-1。脉冲编号n为i-1的情况下的脉冲是被进行使用数据表的控制(s27)的脉冲中的最后的脉冲。在脉冲编号n为i-1的情况下(s278:是),激光控制部30使处理进入s279。
[0186]
在s279中,激光控制部30通过以下的式子计算施加电压值hv[n]与电压指令值hvcmd[n]之差dif。
[0187]
dif=hv[n]-hvcmd[n]
[0188]
差dif被用于图15的s292。
[0189]
在s278中脉冲编号n不为i-1的情况下(s278:否)、或者在s279之后,激光控制部30结束图13所示的流程图的处理,返回图11所示的处理。
[0190]
2.2.5.2使用偏置值的控制(s29)
[0191]
图15是示出第1实施方式中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。图15所示的处理是图11的s29的子例程。
[0192]
在s292中,激光控制部30通过以下的式子计算偏置值offset[n]。
[0193]
offset[n]=dif
[0194]
即,在图15的处理中,偏置值offset[n]与脉冲编号n的值无关而被设为固定值。
[0195]
在s293中,激光控制部30根据电压指令值hvcmd[n]和偏置值offset[n],通过以下的式子设定施加电压值hv[n]。
[0196]
hv[n]=hvcmd[n] offset[n]
[0197]
其中,脉冲编号n为i以上且小于j的范围。这里,j是大于i的整数,例如是对1次突发振荡的脉冲数加上1而得到的数。
[0198]
图16是示出第1实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的曲线图。图16的横轴示出脉冲编号n。在脉冲编号n为1的情况下和脉冲编号n为2的情况下,通过使用数据表的控制(s27)来设定了施加电压值hv[n]。在图16中一并示出脉冲编号n为2的情况以后的电压指令值hvcmd[n]。通过图13的s279,计算出脉冲编号n为2的情况下的施加电压值hv[2]与电压指令值hvcmd[2]之差dif。在图16所示的例子中,差dif是负数。
[0199]
通过s292,偏置值offset[n]被设定成与差dif相同的值。
[0200]
进而,通过s293对电压指令值hvcmd[n]加上偏置值offset[n],由此设定施加电压值hv[n]。通过曝光装置控制部110对电压指令值hvcmd[n]进行反馈控制,以使脉冲能量e[n]维持在目标脉冲能量etcmd附近的值。如参照图3说明的那样,根据激光装置1的特性,在突发振荡中,在激光增益减少的情况下,与其对应地,电压指令值hvcmd[n]上升。
[0201]
与脉冲编号n为1以上且小于i的突发刚刚开始之后的期间相比,在脉冲编号n为i以上且小于j的情况下,激光增益的变化平缓。因此,在脉冲编号n为i以上且小于j的情况下,通过基于曝光装置控制部110的反馈控制,能够将脉冲能量e[n]维持在目标脉冲能量etcmd附近的值。
[0202]
此外,使用与差dif相同的偏置值offset[n]设定施加电压值hv[n],由此抑制施加电压值hv[n]的急剧变动,因此,能够得到稳定的脉冲能量e[n]。
[0203]
再次参照图15,在s294中,激光控制部30判定是否从曝光装置控制部110接收到触发信号tr[n]。在未接收到触发信号tr[n]的情况下(s294:否),激光控制部30待机到接收到
触发信号tr[n]为止。在接收到触发信号tr[n]的情况下(s294:是),激光控制部30使处理进入s295。
[0204]
在s295中,激光控制部30将触发信号tr[n]输出到脉冲功率模块13。其结果,从激光装置1输出脉冲激光。
[0205]
在s295之后,激光控制部30结束图15所示的流程图的处理,返回图11所示的处理。
[0206]
2.3作用
[0207]
(1)根据第1实施方式,在脉冲编号n小于i的突发刚刚开始之后的期间内,根据从数据表读出的电压值hvtbl[p,n]设定施加电压值hv[n](图13的s271)。由此,在突发刚刚开始之后的期间内,即使电压指令值hvcmd[n]变动,也能够根据激光装置1的特性设定适当的施加电压值hv[n]。
[0208]
此外,根据第1实施方式,在脉冲编号n为i以上的期间内,根据偏置值offset[n]设定施加电压值hv[n](图15的s292、s293)。由此,抑制在从使用数据表的控制(s27)转移到使用偏置值offset[n]的控制(s29)时使施加电压值hv[n]急剧变动,能够得到稳定的脉冲能量e[n]。
[0209]
(2)根据第1实施方式,在数据表中,与休止期间的类别p和脉冲编号n的组合对应起来存储有电压值hvtbl[p,n]。而且,从该数据表读出对应的电压值hvtbl[p,n](图13的s271)。由此,能够根据休止期间的类别p和脉冲编号n细致地设定适当的施加电压值hv[n]。
[0210]
(3)根据第1实施方式,根据从曝光装置控制部110接收到的电压指令值hvcmd[1]计算目标脉冲能量et(图11的s25)。然后,根据目标脉冲能量et和从数据表读出的电压值hvtbl[p,n]计算施加电压值hv[n](图13的s271)。由此,即使未接收到由曝光装置控制部110设定的目标脉冲能量etcmd,也能够得到与目标脉冲能量etcmd接近的脉冲能量e[n]。
[0211]
(4)根据第1实施方式,根据校准振荡时的计测数据计算用于根据电压指令值hvcmd[1]计算目标脉冲能量et的参数gainhv和const(图9的s12)。由此,激光控制部30能够在与曝光装置控制部110取得参数的条件相同的条件下取得参数。
[0212]
(5)根据第1实施方式,根据脉冲能量e[n]的计测值与目标脉冲能量et之差对数据表进行更新(图13的s277)。由此,即使激光装置1的特性变动,也能够设定适当的施加电压值hv[n]。
[0213]
(6)根据第1实施方式,在输出脉冲编号n为1的脉冲之后、且输出脉冲编号n为2的脉冲之前对数据表进行更新(图13的s277)。由此,能够尽快追随于激光装置1的特性的变动来设定适当的施加电压值hv[n]。
[0214]
(7)根据第1实施方式,根据用于输出脉冲编号n为i-1的脉冲的电压指令值hvcmd[n]与施加电压值hv[n]之差dif计算偏置值offset[n](图13的s279、图15的s292)。由此,在从使用数据表的控制(s27)转移到使用偏置值offset[n]的控制(s29)时,能够抑制脉冲能量e[n]的大幅变动。
[0215]
(8)根据第1实施方式,使偏置值offset[n]在突发振荡的中途不发生变化而设为固定值,因此,能够抑制计算处理复杂化。
[0216]
3.使偏置值每次衰减固定量的激光装置
[0217]
使用图17~图21对第2实施方式进行说明。第2实施方式与第1实施方式的不同之处在于,偏置值offset[n]不是固定值,在突发振荡中衰减。在第2实施方式中,脉冲编号n为
i以上且小于j的期间被定义为衰减期间,在该衰减期间内,偏置值offset[n]衰减。这里,j是大于i的整数。第2实施方式的激光装置1的结构与参照图5说明的第1实施方式的结构相同。
[0218]
3.1参数的更新(s1)
[0219]
图17是示出第2实施方式中的参数的更新的处理的流程图。第2实施方式中的主例程与参照图8说明的第1实施方式中的主例程相同。图17所示的处理是图8的s1的子例程。
[0220]
图17的s11和s12的处理与图9中对应的处理相同。在图17中,在不对参数gainhv和const进行更新的情况下(s11:否)、或者在s12之后,激光控制部30使处理进入s13a。
[0221]
在s13a中,激光控制部30判定是否对合计衰减量td进行更新。激光控制部30在从曝光装置控制部110接收到的触发信号tr[n]示出校准振荡的振荡模式的情况下,判定为对合计衰减量td进行更新。激光控制部30在从曝光装置控制部110接收到的触发信号tr[n]示出半导体曝光的振荡模式的情况下,判定为不对合计衰减量td进行更新。进而,激光控制部30也可以在更换了腔10的内部的气体的一部分后或进行了气体浓度的调整后,也判定为对合计衰减量td进行更新。
[0222]
激光控制部30在对合计衰减量td进行更新的情况下(s13a:是),使处理进入s14a。
[0223]
在s14a中,激光控制部30计测校准振荡时的施加电压值hv[n]的漂移量drift(x)。激光控制部30根据计测出的漂移量drift(x)计算合计衰减量td,对合计衰减量td进行更新。
[0224]
图18是示出为了计算合计衰减量td而取得的施加电压值hv[n]的推移的曲线图。如参照图3说明的那样,根据激光装置1的特性,在突发振荡中,有时激光增益减少。在校准振荡中,在设定施加电压值hv[n]以使脉冲能量e[n]维持在固定值时,施加电压值hv[n]上升。因此,激光控制部30计测从脉冲编号n为i时到突发振荡结束时为止的期间内的施加电压值hv[n]的上升幅度作为漂移量drift(x)。激光控制部30还根据漂移量drift(x)计算合计衰减量td。
[0225]
合计衰减量td的计算通过以下的式子来进行。
[0226]
td=sum(drift(x-9:x))/10
[0227]
这里,sum(drift(x-9:x))是过去10次的漂移量drift(x)的计测结果的合计值。合计衰减量td相当于过去10次的漂移量drift(x)的移动平均值。
[0228]
在s13a中不对合计衰减量td进行更新的情况下(s13a:否)或者在s14a之后,激光控制部30结束图17所示的流程图的处理,返回图8所示的处理。
[0229]
3.2使用偏置值的控制(s29)
[0230]
图19是示出第2实施方式中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。在第2实施方式中,除了设定施加电压值hv[n]的处理是使用偏置值offset[n]的控制以外,与第1实施方式的处理相同。图19所示的处理是图11的s29的子例程。
[0231]
在s292a中,激光控制部30通过以下的式子计算伴随着脉冲编号n的增加而衰减的偏置值offset[n]。
[0232]
offset[n]=dif-td
×
(i-n)/(j-i)
[0233]
这里,从j减去i而得到的j-i成为与衰减期间的长度对应的值。在衰减期间刚刚开始之后,脉冲编号n是接近i的值,因此,td
×
(i-n)/(j-i)成为接近0的值。因此,偏置值
offset[n]成为接近差dif的值。在衰减期间刚刚结束之前,脉冲编号n是接近j的值,因此,td
×
(i-n)/(j-i)成为接近-td的值。因此,偏置值offset[n]成为接近差dif与合计衰减量td之和的值。在合计衰减量td除以j-i时,得到每1个脉冲的衰减量。
[0234]
s293以后的处理与参照图15说明的第1实施方式中对应的处理相同。
[0235]
关于其他方面,第2实施方式的动作与第1实施方式相同。
[0236]
3.3作用
[0237]
图20是示出第2实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的第1例的曲线图。通过图19的s292a计算的偏置值offset[n]从接近dif的值到接近dif td的值为止,伴随着脉冲编号n的增加,每次衰减固定的衰减量。由此,偏置值offset[n]衰减以对参照图18说明的漂移量drift(x)进行补偿,因此,与突发振荡中的激光增益的变化相比,能够使电压指令值hvcmd[n]的变化平缓。由此,能够得到稳定的脉冲能量e[n]。
[0238]
图21是示出第2实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的第2例的曲线图。图21中计算的偏置值offset[n]与图20中计算的偏置值offset[n]相同。图21和图20的不同之处在于激光装置1的激光增益的变化。在图21中,在从脉冲编号i到脉冲编号j为止的期间内,激光增益大致每次变化固定量。在激光增益如图21所示那样变化的情况下,与激光增益如图20所示那样变化的情况相比,第2实施方式中的电压指令值hvcmd[n]的变化更加平缓。由此,能够得到稳定的脉冲能量e[n]。
[0239]
此外,根据第2实施方式,根据施加电压值hv[n]的漂移量drift(x)计算出偏置值offset[n]的合计衰减量td(图17的s14a)。由此,偏置值offset[n]衰减以对漂移量drift(x)进行补偿,因此,能够使电压指令值hvcmd[n]的变化平缓。
[0240]
此外,根据第2实施方式,根据校准振荡时的漂移量drift(x)计算出合计衰减量td(图17的s14a)。由此,每当更换半导体晶片时,对合计衰减量td进行更新,能够设定与最新的激光特性相符的施加电压值hv[n]。
[0241]
4.使偏置值的衰减量变化的激光装置
[0242]
使用图22~图23对第3实施方式进行说明。第3实施方式与第2实施方式的不同之处在于,偏置值offset[n]的衰减量不是固定的,而在突发振荡中变化。第3实施方式的激光装置1的结构与参照图5说明的第1实施方式的结构相同。
[0243]
4.1使用偏置值的控制(s29)
[0244]
图22是示出第3实施方式中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。除了使用偏置值offset[n]的控制以外,第3实施方式中的激光控制部30的处理与第2实施方式的处理相同。图22所示的处理是图11的s29的子例程。
[0245]
在第3实施方式中,设定衰减量不同的多个衰减期间。多个衰减期间包含第1衰减期间和第2衰减期间。
[0246]
(1)第1衰减期间的脉冲编号n设为以下范围。
[0247]
i≤n《g
[0248]
其中,g是大于i且j以下的整数。
[0249]
(2)第1衰减期间与第2衰减期间之间的脉冲编号n设为以下范围。
[0250]
g≤n《h
[0251]
其中,h是g以上且j以下的整数。
[0252]
(3)第2衰减期间的脉冲编号n设为以下范围。
[0253]
h≤n《j
[0254]
通过上述g、h和j规定衰减期间。在以下的说明中,将g、h和j称为衰减时机。通过检测施加电压值在校准振荡中变化的时机,能够设定衰减时机g、h和j。另外,在第1衰减期间与第2衰减期间之间不存在衰减量成为0的期间的情况下,g被设定成与h相等的值。在不存在第2衰减期间的情况下,h被设定成与j相等的值。在第1衰减期间后不存在衰减量成为0的期间、也不存在第2衰减期间的情况下,g和h被设定成与j相等的值。
[0255]
在s292b中,激光控制部30通过以下的式子计算伴随着脉冲编号n的增加而衰减的偏置值offset[n]。
[0256]
(1)第1衰减期间(i≤n《g)
[0257]
offset[n]=dif-tda
×
(i-n)/(g-i)
[0258]
这里,tda是第1衰减期间内的合计衰减量。与参照图18说明的内容同样,合计衰减量tda根据一定期间内的漂移量drift(x)来计算。第1衰减期间内的每1个脉冲的衰减量ra是合计衰减量tda除以g-i而得到的。
[0259]
ra=tda/(g-i)
[0260]
(2)第1衰减期间与第2衰减期间之间(g≤n《h)
[0261]
offset[n]=dif tda
[0262]
该期间内的合计衰减量为0,每1个脉冲的衰减量rm也为0。
[0263]
(3)第2衰减期间(h≤n《j)
[0264]
offset[n]=dif tda-tdb
×
(h-n)/(j-h)
[0265]
这里,tdb是第2衰减期间内的合计衰减量。与参照图18说明的内容同样,合计衰减量tdb根据一定期间内的漂移量drift(x)来计算。第2衰减期间内的每1个脉冲的衰减量rb是合计衰减量tdb除以j-h而得到的。
[0266]
rb=tdb/(j-h)
[0267]
衰减量ra、rm、rb的大小关系如下所述。
[0268]
rm《rb《ra
[0269]
ra相当于本公开中的第1值,rm相当于本公开中的第2值,rb相当于本公开中的第3值。
[0270]
s293以后的处理与参照图15说明的第1实施方式中对应的处理相同。
[0271]
4.2作用
[0272]
图23是示出第3实施方式中的施加电压值hv[n]的推移的例子的曲线图。通过图22的s292b计算的偏置值offset[n]在第1衰减期间(i≤n《g)和第2衰减期间(h≤n《j)内以各个衰减量衰减。这样,伴随着脉冲编号n的增加使衰减量变化,由此,能够与激光增益的变化特性对应地使偏置值offset[n]衰减。因此,与突发振荡中的激光增益的变化相比,能够使电压指令值hvcmd[n]的变化更加平缓。由此,能够得到稳定的脉冲能量e[n]。
[0273]
5.根据重复频率对施加电压值进行校正的激光装置
[0274]
使用图24~图27对第4实施方式进行说明。第4实施方式与第1~第3实施方式的不同之处在于,在使用数据表的控制中,根据脉冲激光的重复频率f对施加电压值hv[n]进行校正。第4实施方式的激光装置1的结构与参照图5说明的第1实施方式的结构相同。
[0275]
5.1施加电压值hv[n]的设定(s2)
[0276]
图24是示出第4实施方式中的施加电压值hv[n]的设定的处理的流程图。第4实施方式中的主例程与参照图8说明的第1实施方式中的主例程相同。图24所示的处理是图8的s2的子例程。图24所示的处理与第1~第3实施方式的不同之处在于,使用数据表的控制包含s27和s28c这2个处理。关于其他方面,与参照图11说明的处理相同。
[0277]
在s24中脉冲编号n为1的情况下,经过s25,通过s27设定施加电压值hv[n]。s27的处理与图11中对应的处理相同。
[0278]
在脉冲编号n大于1且小于i的情况下,在s26中判定为脉冲编号n小于i(s26:是),转移到s28c。在s28c中,计算施加电压值hv[n],并且,根据重复频率f对施加电压值hv[n]进行校正。在s28c之后,激光控制部30结束图24所示的流程图的处理,返回图8所示的处理。
[0279]
图25是示出将施加电压值hv[n]设为固定值、以不同的重复频率f分别进行突发振荡的情况下的脉冲能量e[n]的推移的曲线图。在图25中仅示出突发振荡刚刚开始之后的脉冲能量e[n]。有时重复频率f越高,则激光装置1的激光增益越容易减少。脉冲编号n为1的脉冲的脉冲能量e[1]不依赖于重复频率f,但是,脉冲编号n为2以上的脉冲的脉冲能量e[n]可能依赖于重复频率f。因此,在脉冲编号n大于1且小于i的情况下,在s28c中,对施加电压值hv[n]进行校正。
[0280]
5.2使用数据表的控制(s28c)
[0281]
图26是示出第4实施方式中的使用数据表的控制中的、脉冲编号n大于1且小于i的情况下的控制的流程图。图26所示的处理是图24的s28c的子例程。
[0282]
在s271中设定施加电压值hv[n]的处理与参照图13说明的对应的处理相同。
[0283]
在s272c中,激光控制部30通过以下的式子设定根据重复频率f校正后的施加电压值hva[n]。
[0284]
hva[n]=hv[n]
×
(1 coef
×
(f-fstd)/fstd)
[0285]
其中,fstd是基准频率,例如是4khz。存储部31中存储的数据表的电压值hvtbl[p,n]被设定成在基准频率fstd下的突发振荡中使脉冲能量e[n]成为规定的值estd的值。此外,coef是跟重复频率f与基准频率fstd的差分除以基准频率fstd而得到的值(f-fstd)/fstd相乘的加权系数。
[0286]
在从曝光装置控制部110对激光控制部30通知了重复频率f的情况下,使用该重复频率f进行上述校正。在未从曝光装置控制部110通知重复频率f的情况下,根据触发信号tr[1]与触发信号tr[2]的时间差计算重复频率f,进行上述校正。
[0287]
图27是示出对施加电压值hv[n]进行校正以使脉冲能量e[n]维持在固定值的情况下的施加电压值hva[n]的推移的曲线图。在图27中仅示出突发振荡刚刚开始之后的施加电压值hva[n]。在重复频率f为3khz的情况下,与重复频率f为4khz的情况相比,激光装置1的激光增益不容易减少。因此,在重复频率f为3khz的情况下,与重复频率f为4khz的情况相比,进行校正以使脉冲编号n为2以上的情况下的施加电压值hva[n]变低。由此,能够使脉冲能量e[n]接近期望的值。
[0288]
再次参照图26,s274~s276的处理与参照图13说明的对应的处理相同。
[0289]
在s277c中,激光控制部30根据脉冲能量e[n]与目标脉冲能量et之差对数据表的电压值hvtbl[p,n]进行更新。考虑基于重复频率f的校正,通过以下的式子计算数据表的电
压值hvtbl[p,n]。
[0290]
hvtbl[p,n]
[0291]
=(hva[n] (et-e[n])
×
gaincont/gainhv)/(1 coef
×
(f-fstd)/fstd)-(et-estd)/gainhv
[0292]
s278~s279的处理与参照图13说明的对应的处理相同。
[0293]
关于其他方面,第4实施方式的动作与第1~第3实施方式相同。
[0294]
5.3作用
[0295]
根据第4实施方式,即使未根据重复频率f而单独存储数据表的电压值hvtbl[p,n],也能够根据重复频率f设定适当的施加电压值hva[n]。
[0296]
6.根据重复频率对合计衰减量和衰减时机进行校正的激光装置
[0297]
使用图28~图31对第5实施方式进行说明。第5实施方式与第1~第4实施方式的不同之处在于,在使用偏置值offset[n]的控制中,根据脉冲激光的重复频率f对偏置值offset[n]的合计衰减量td和衰减时机j进行校正。第5实施方式的激光装置1的结构与参照图5说明的第1实施方式的结构相同。此外,第5实施方式中的主例程与参照图8说明的第1实施方式中的主例程相同。但是,在第5实施方式中,进行计算合计衰减量td的处理。计算合计衰减量td的处理与图17的处理相同,因此省略说明。
[0298]
6.1第1例
[0299]
图28是示出第5实施方式的第1例中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。除了使用偏置值offset[n]的控制以外,第1例中设定施加电压值hv[n]的处理与第1~第4实施方式的处理相同。图28所示的处理是图11的s29的子例程。或者,图28所示的处理是图24的s29的子例程。
[0300]
在s291d中,激光控制部30通过以下的式子对偏置值offset[n]的合计衰减量td和衰减时机j进行校正,计算被校正后的合计衰减量tdm和衰减时机jm。
[0301]
tdm=td
×
f/fstd
[0302]
jm=j
×
f/fstd
[0303]
基于重复频率f的校正也可以伴有使用系数的加权。
[0304]
图29是说明在第1例中对合计衰减量td和衰减时机j进行校正的处理的曲线图。在图29中,突发振荡中的激光增益的变化可以与图21中的激光增益的变化相同。合计衰减量td和衰减时机j被设定成与重复频率f为4khz的情况下的激光增益的变化相符。通过检测施加电压值hv[n]在校准振荡中变化的时机,能够设定衰减时机j。合计衰减量td能够根据校准振荡中的施加电压值hv[n]的漂移量drift(x)来计算。
[0305]
在重复频率f为3khz或2khz的情况下,被校正后的合计衰减量tdm和衰减时机jm按照上述式子来计算。具体而言如下所述。
[0306]
td1=td
×
3/4
[0307]
j1=j
×
3/4
[0308]
td2=td
×
2/4
[0309]
j2=j
×
2/4
[0310]
td1和j1分别是重复频率f为3khz的情况下的被校正后的合计衰减量和衰减时机。td2和j2分别是重复频率f为2khz的情况下的被校正后的合计衰减量和衰减时机。
[0311]
通过如上所述进行计算,能够计算与激光装置1的特性对应的适当的偏置值offset[n]。
[0312]
再次参照图28,s292d和s293d的处理分别与图19的s292a和s293的处理相同。但是,伴随着校正,若干个变量被置换。
[0313]
s294和s295的处理分别与图19的s294和s295的处理相同。
[0314]
6.2第2例
[0315]
图30是示出第5实施方式的第2例中的使用偏置值offset[n]的控制的流程图。除了使用偏置值offset[n]的控制以外,第2例中设定施加电压值hv[n]的处理与第1~第4实施方式的处理相同。图30所示的处理是图11的s29的子例程。或者,图30所示的处理是图24的s29的子例程。
[0316]
在s291e中,激光控制部30通过以下的式子对偏置值offset[n]的合计衰减量tda、tdb和衰减时机g、h、j进行校正,计算被校正后的合计衰减量tdam、tdbm和衰减时机gm、hm、jm。
[0317]
tdam=tda
×
f/fstd
[0318]
tdbm=tdb
×
f/fstd
[0319]
gm=g
×
f/fstd
[0320]
hm=h
×
f/fstd
[0321]
jm=j
×
f/fstd
[0322]
基于重复频率f的校正也可以伴有使用系数的加权。
[0323]
图31是说明在第2例中对合计衰减量tda、tdb和衰减时机g、h、j进行校正的处理的曲线图。在图31中,突发振荡中的激光增益的变化可以与图23中的激光增益的变化相同。合计衰减量tda、tdb和衰减时机g、h、j被设定成与重复频率f为4khz的情况下的激光增益的变化相符。通过检测施加电压值hv[n]在校准振荡中变化的时机,能够设定衰减时机g、h、j。合计衰减量tda、tdb能够根据校准振荡中的施加电压值hv[n]的漂移量drift(x)来计算。
[0324]
在重复频率f为3khz或2khz的情况下,被校正后的合计衰减量tdam、tdbm和衰减时机gm、hm、jm按照上述式子来计算。具体而言如下所述。
[0325]
tda1=tda
×
3/4
[0326]
tdb1=tdb
×
3/4
[0327]
g1=g
×
3/4
[0328]
h1=h
×
3/4
[0329]
j1=j
×
3/4
[0330]
tda2=tda
×
2/4
[0331]
tdb2=tdb
×
2/4
[0332]
g2=g
×
2/4
[0333]
h2=h
×
2/4
[0334]
j2=j
×
2/4
[0335]
tda1和tdb1是重复频率f为3khz的情况下的被校正后的合计衰减量。此外,g1、h1和j1是重复频率f为3khz的情况下的被校正后的衰减时机。
[0336]
tda2和tdb2是重复频率f为2khz的情况下的被校正后的合计衰减量。此外,g2、h2
和j2是重复频率f为2khz的情况下的被校正后的衰减时机。
[0337]
通过如上所述进行计算,能够计算与激光装置1的特性对应的适当的偏置值offset[n]。
[0338]
再次参照图30,s292e和s293e的处理分别与图22的s292b和s293的处理相同。但是,伴随着校正,若干个变量被置换。
[0339]
s294和s295的处理分别与图22的s294和s295的处理相同。
[0340]
关于其他方面,第5实施方式的动作与第1~第4实施方式相同。
[0341]
6.3作用
[0342]
根据第5实施方式,即使未根据重复频率f而单独存储合计衰减量td和衰减时机j,也能够根据重复频率f设定适当的施加电压值hva[n]。
[0343]
7.其他
[0344]
图32概略地示出与激光装置1连接的曝光装置100的结构。激光装置1生成脉冲激光并将其输出到曝光装置100。
[0345]
在图32中,曝光装置100包含照明光学系统40和投影光学系统41。照明光学系统40通过从激光装置1入射的脉冲激光对被配置于掩模版台rt上的未图示的掩模版的掩模版图案进行照明。投影光学系统41对透过掩模版后的脉冲激光进行缩小投影,使其在被配置于工件台wt上的未图示的工件上成像。工件是被涂布了光刻胶的半导体晶片等感光基板。曝光装置100使掩模版台rt和工件台wt同步地平行移动,由此在工件上曝光反映了掩模版图案的脉冲激光。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印掩模版图案后,经过多个工序,由此,能够制造半导体器件。
[0346]
上述说明不是限制,而是简单的例示。因此,本领域技术人员明白能够在不脱离权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。此外,本领域技术人员还明白组合本公开的实施方式进行使用。
[0347]
只要没有明确记载,则本说明书和权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如,“包含”、“具有”、“所具有”、“具备”等用语应该解释为“不排除存在被记载的结构要素以外的结构要素”。此外,修饰词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。此外,“a、b和c中的至少一方”这样的用语应该解释为“a”、“b”、“c”、“a b”、“a c”、“b c”或“a b c”。进而,应该解释为还包含它们和“a”、“b”、“c”以外的部分的组合。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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