JPWO2017068619A1 - レーザ装置管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
<1.比較例>(レーザ装置管理システム)(図1〜図3)
1.1 構成
1.2 動作
1.3 課題
<2.第1の実施形態>(サーバを備えたレーザ装置管理システム)
2.1 サーバを備えたレーザ装置管理システムの概要(図4〜図11)
2.1.1 構成
2.1.2 動作
2.1.3 作用・効果
2.2 ビーム計測システム(図12〜図19)
2.2.1 構成
2.2.2 動作
2.3 エネルギ制御システム(図20〜図21)
2.4 スペクトル制御システム(図22〜図26)
2.4.1 構成
2.4.2 動作
2.5 ガス制御システム(図27〜図30)
2.6 その他の制御システム(図31〜図34)
2.6.1 構成
2.6.2 動作
2.7 変形例(図35)
<3.第2の実施形態>(ユーザによる設定変更機能を有するレーザ装置管理システム)(図36〜図37)
3.1 構成、及び動作
3.2 作用・効果
<4.第3の実施形態>(各部の具体例)
4.1 モニタモジュールの具体例(図38〜図39)
4.1.1 構成
4.1.2 動作
4.2 パルスパワーモジュールの具体例(図40)
4.2.1 構成
4.2.2 動作
<5.制御部のハードウエア環境>(図41)
<6.その他>
[1.1 構成](レーザ装置管理システム)
図1は、本開示の実施形態に対する比較例に係るレーザ装置管理システムの一構成例を概略的に示している。
レーザ装置101は、レーザ制御部2と、ウエハデータ収集制御部3と、エネルギ制御部6と、スペクトル制御部7と、ビーム計測制御部8と、ガス制御部9とを、さらに含んでいてもよい。レーザ装置101は、モニタモジュール(MM)30と、ビーム計測器(BPM)40と、充電器90と、レーザガス供給装置91と、レーザガス排気装置92とを、さらに含んでいてもよい。
レーザ制御部2は、露光装置制御部5から、各種目標データDtと発光トリガ信号Strとを受信してもよい。
レーザ制御部2は、エネルギ制御部6に、目標パルスエネルギEtのデータと、発光トリガ信号Strとを送信してもよい。エネルギ制御部6は、充電電圧データDvを、充電器90に送信してもよい。また、エネルギ制御部6は、発光トリガ信号Strに同期して、パルスパワーモジュール28のスイッチ29にオン信号を送信してもよい。これにより、レーザチャンバ20において、1対の放電電極23,24間に高電圧が印加され、1対の放電電極23,24間の放電領域においてレーザガスが絶縁破壊して、放電が生成され得る。その結果、レーザチャンバ20内においてレーザガスが励起され、光共振器を構成する狭帯域化モジュール10と出力結合ミラー35との間でレーザ発振が起こり得る。出力結合ミラー35からは、レーザ発振によるパルスレーザ光Lpが出力され得る。
レーザ制御部2は、スペクトル制御部7に、目標波長λtのデータと、発光トリガ信号Strとを送信してもよい。スペクトル制御部7は、モニタモジュール30のスペクトル計測器34によって、出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpの波長λとスペクトル線幅Δλとを計測してもよい。
ビーム計測制御部8は、ビームプロファイル計測器43と、ビームポインティング計測器42と、偏光計測器41とのそれぞれにおいて計測された画像データを解析して、ビーム計測関連データDbを計算してもよい。
ガス制御部9は、ガス制御として、ガス圧制御と部分ガス交換制御とを行ってもよい。レーザ制御部2は、ガス制御部9にガス制御パラメータPgsを送信してもよい。ガス制御パラメータPgsは、ガス圧制御のためのパラメータと部分ガス交換制御のためのパラメータとを含んでいてもよい。ガス圧制御のためのガス制御パラメータPgsは、例えば、充電電圧Vと、最大充電電圧Vmaxと、最小充電電圧Vminと、ガス圧可変量ΔPとを含んでいてもよい。部分ガス交換制御のためのガス制御パラメータPgsは、例えば、部分ガス交換周期Tpgと、Ar+Ne混合ガスの注入係数Kpgと、Ar+Ne+F2混合ガスの注入係数Khgとを含んでいてもよい。
ガス制御部9によるガス圧制御は、以下の性質を利用するガス制御方式であってもよい。レーザガス圧が高くなると、絶縁破壊電圧が上昇して、出力結合ミラー35から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEが増加し得る。逆にレーザガス圧が低くなると、絶縁破壊電圧が降下して、出力結合ミラー35から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEが低下し得る。
ガス制御部9による部分ガス交換制御は、例えば一定周期で、レーザチャンバ20内にAr+Ne混合ガスとAr+Ne+F2混合ガスとを所定量注入した後、それらの注入したガスの量だけレーザチャンバ20内のガスを排気する制御であってもよい。部分ガス交換制御を行うことによって、放電によるF2ガスの低下分がレーザチャンバ20内に補充され得る。
レーザ制御部2は、各種データDetcと各種パラメータPetcのデータとを、定期的、例えば一定時間周期、又は一定ショット数毎に記憶部51に保存してもよい。各種データDetcは、例えば、エネルギ制御関連データDeg、スペクトル制御関連データDλc、ガス制御関連データDgs、及びビーム計測関連データDbを少なくとも1つ、含んでいてもよい。各種パラメータPetcは、各種制御パラメータを少なくとも1つ、含んでいてもよい。
比較例に係るレーザ装置管理システムでは、レーザ制御部2が取得したデータのうち、ユーザに開示してよいデータのみレーザメーカを介して、ユーザに開示され得る。ユーザに開示されるデータのうち、ウエハ番号♯wやスキャン番号#s等のウエハ露光関連情報は、ウエハデータ収集制御部3において、発光トリガ信号Strのパターンの解析から認識され得る。しかしながら、発光トリガ信号Strのパターンの解析からウエハ番号♯wやスキャン番号#sを認識する方法では、調整発振が入ると、誤認識する可能性があり得る。
次に、本開示の第1の実施形態に係るレーザ装置管理システムについて説明する。なお、以下では上記比較例に係るレーザ装置管理システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
(2.1.1 構成)
図4は、本開示の第1の実施形態に係るレーザ装置管理システムの一構成例を概略的に示している。
レーザ装置1は、上記比較例に係るレーザ装置101に対して、以下の点が異なっていてもよい。
図5は、サーバ110のデータ領域とアクセス権限との関係の一例を模式的に示している。
(データ管理)
ウエハデータ収集制御部3は、露光装置制御部5から送信されたウエハ番号♯w、及びスキャン番号♯s等のウエハ露光関連情報に同期して、上記した各種制御関連データを受信してもよい。ウエハデータ収集制御部3は、受信したウエハ露光関連情報と各種制御関連データとを互いに対応付けして、ウエハ毎データDwa、スキャン毎データDsc、及びパルス毎データDpuとして一時的に記憶部52に保存してもよい。
レーザ制御部2は、スペクトル制御部7に、目標スペクトル線幅Δλtのデータと、発光トリガ信号Strとを送信してもよい。スペクトル制御部7は、モニタモジュール30のスペクトル計測器34によって、出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpのスペクトル線幅Δλを計測してもよい。
ガス制御部9は、ウエハデータ収集制御部3とレーザ制御部2との双方に、ガス制御関連データDgsを送信してもよい。ガス制御部9は、例えば、ウエハデータ収集制御部3に、ガス制御関連データDgsとして、レーザチャンバ20のガス圧Pのデータを送信してもよい。
図6は、ウエハデータ収集制御部3による第2のデータ領域110Bへのデータの書き込み制御の流れの一例を示すフローチャートである。
図8は、レーザ制御部2による第3のデータ領域110Cへのデータの書き込み制御の流れの一例を示すフローチャートである。
図10は、レーザ制御部2による第1のデータ領域110Aへのデータの書き込み制御の流れの一例を示すフローチャートである。
本実施形態のレーザ装置管理システムによれば、レーザ装置1の内部、又は半導体工場内に配置されたサーバ110に、ユーザのみが参照可能な第2のデータ領域110Bが設けられ、その第2のデータ領域110Bにウエハ番号♯wやスキャン番号♯s等に関連するデータが書き込まれ得る。この場合において、ウエハ番号♯wやスキャン番号♯s等のウエハ露光関連情報は、ウエハデータ収集制御部3において発光トリガ信号Strのパターンを解析することなく、露光装置制御部5から取得され得る。このため、調整発振があったとしても、発光トリガ信号Strのパターンを解析してスキャン番号♯s等を認識する場合に比べて、スキャン番号♯s等を誤認識する可能性が低下し得る。
(2.2.1 構成)
図12は、レーザ装置管理システムにおけるビーム計測に関わる部分の一構成例を概略的に示している。
ビーム計測制御部8は、露光装置制御部5からの発光トリガ信号Strをレーザ制御部2を介して受信してもよい。この発光トリガ信号Strに基づいて、イメージセンサ411,421,431にシャッタ信号Shtを送信して、イメージセンサ411,421,431からの画像データを受信してもよい。
H方向のビームダイバージェンスBdh=f・Wh、
V方向のビームダイバージェンスBdv=f・Wv、
H方向のポインティングBph=f・Pph、
V方向のポインティングBpv=f・Ppv
ただし、fは、ビームポインティング計測器42の集光光学系423の焦点距離であってもよい。
P=(Ph−Pv)/(Ph+Pv)
図20は、レーザ装置管理システムにおけるエネルギ制御に関わる部分の一構成例を概略的に示している。図21は、エネルギ制御部6のエネルギ制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
V=V+Vk・ΔE
(2.4.1 構成)
図22は、レーザ装置管理システムにおけるスペクトル制御に関わる部分の一構成例を概略的に示している。図23及び図24は、狭帯域化モジュール10及びスペクトル可変部60の一構成例を概略的に示している。なお、図23はV方向から見た構成例、図24はH方向から見た構成例を示している。
図25は、スペクトル制御部7の波長制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
θ=θ+λk・δλ
X=X+Δλk・Δλ
図27は、レーザ装置管理システムにおけるガス制御に関わる部分の一構成例を概略的に示している。図28は、レーザ装置管理システムにおけるガス制御部9のガス圧制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
ガス制御部9は、ガス圧制御のためのガス制御パラメータPgsの読み込みを行ってもよい(ステップS701)。ここで、ガス制御部9は、ガス圧制御のためのガス制御パラメータPgsとして、レーザ制御部2を介して、最小充電電圧Vminと、最大充電電圧Vmaxと、ガス圧可変量ΔPとの読み込みを行ってもよい。
図29は、ガス制御部9の部分ガス交換制御に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
(2.6.1 構成)
(電力ラインシステム)
図31は、レーザ装置管理システムにおける消費電力の計測に関わる部分の一構成例を概略的に示している。
例えば、レーザチャンバ20における放電の消費電力Wpは、充電電圧Vと後述の図40に示す充電コンデンサ610の容量C0と、繰り返し周波数Repとから、以下のように求められ得る。
Wp=(1/2)C0・V2・Rep
Wc=(α・P+β)・(ω/ω0)3
Wc:クロスフローファン26のkW数、α:ガス圧係数、P:ガス圧、β:オフセット定数、ω:回転数、ω0:基準の回転数(αとβを求めた時の回転数)
図32は、レーザ装置管理システムにおける冷却水流量の計測に関わる部分の一構成例を概略的に示している。
(エコロジー計測の制御動作)
図33は、レーザ制御部2によるエコロジー計測に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
QAr+Ne=Vo・PAr+Ne/1013、
QAr+Ne+F2=Vo・PAr+Ne+F2/1013
F=F1+F2+F3+F4
図34は、レーザ制御部2のエラーログ取得に関わる制御の流れの一例を示すフローチャートである。
以上の説明では、レーザ装置1がArFエキシマレーザである例を示したが、この例に限定されることなく、例えば、KrF、XeCl、XeF等のエキシマレーザであってもよい。また、レアガスとバッファガスとの混合ガスと、レアガスとバッファガスとハロゲンガスとの混合ガスとをレーザチャンバ20内に所定量入れることによって、レーザガスを生成してもよい。
次に、本開示の第2の実施形態に係るレーザ装置管理システムについて説明する。なお、以下では上記比較例、若しくは上記第1の実施形態に係るレーザ装置管理システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図36は、本開示の第2の実施形態に係るレーザ装置管理システムにおけるサーバ110の設定に関するシーケンス図を示している。図37は、サーバ110のデータ領域における情報範囲の設定の一例を模式的に示している。
ウエハデータ収集制御部3の記憶部52におけるデータの保存期間は、サーバ110を介して第2の端末112から設定、変更可能であってもよい(図36のT101、T102)。ウエハデータ収集制御部3は、保存期間外のデータを記憶部52から消去してもよい(図36のT103)。なお、データの消去は、新しく受信したデータ等により上書きすることも含んでもよい。
図37に示したように、サーバ110の第1のデータ領域110Aに格納される第1の情報の範囲は、第1の端末111から第1のアクセス権限によって変更可能であってもよい。第1の情報の範囲が変更されるのに伴って、第1のアクセス権限及び第2のアクセス権限の双方によってアクセス可能となる第3の情報の範囲が変更されてもよい。例えば、エコロジー関連パラメータPec等の各種制御パラメータの1つを、第1のアクセス権限によって、第3の情報に含めるような変更を行ってもよい。
本実施形態のレーザ装置管理システムによれば、ユーザのみが参照可能な第2の情報の範囲を、ユーザ自身によって任意の範囲に変更し得る。また、ウエハデータ収集制御部3の記憶部52におけるデータの保存期間をユーザ自身によって任意の期間に変更し得る。これにより、ユーザのみが参照可能な第2の情報の安全性を高めることが可能となり得る。
次に、本開示の第3の実施形態として、上記第1又は第2の実施形態のレーザ装置管理システムにおける各部の具体例を説明する。なお、以下では上記比較例、上記第1又は第2の実施形態に係るレーザ装置管理システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
(4.1.1 構成)
図38は、上記第1又は第2の実施形態に係るレーザ装置管理システムにおけるモニタモジュール30の一構成例を概略的に示している。図38には、モニタモジュール30におけるスペクトル計測器34を、モニタエタロン分光器とした場合の構成例を模式的に示している。
出力結合ミラー35から出力されたパルスレーザ光Lpは、ビームスプリッタ31とビームスプリッタ32とによって一部がパルスエネルギEを検出するためのサンプル光として、パルスエネルギ計測器33に入射し得る。パルスエネルギ計測器33に入射したサンプル光は、集光レンズ331によって光センサ332のセンサ面上に集光され得る。これにより、パルスエネルギ計測器33では、出力結合ミラー35から出力されるパルスレーザ光LpのパルスエネルギEを検出し得る。パルスエネルギ計測器33は検出したパルスエネルギEのデータを、エネルギ制御部6に送信してもよい。
λ=λc+αr2 ……(1)
ただし、
α:比例定数、
r:干渉縞の半径、
λc:干渉縞の中央の光強度が最大となった時の波長
とする。
なお、本実施形態では、波長λの計測とスペクトル線幅Δλの計測とを1つのモニタエタロン342で行う例を示したがこの例に限定されない。例えば、分解能の異なるモニタエタロンを複数個配置して、干渉縞をそれぞれ複数のラインセンサで計測してもよい。この場合、集光レンズ343の焦点距離を長くし、FSR(Free Spectral Range)が小さく、分解能の高いモニタエタロンを用いて、スペクトル線幅Δλを計測してもよい。
(4.2.1 構成)
図40は、上記第1又は第2の実施形態に係るレーザ装置管理システムにおけるパルスパワーモジュール28の一構成例を概略的に示している。
当業者は、汎用コンピュータ又はプログラマブルコントローラにプログラムモジュール又はソフトウエアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャーなどを含む。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
Claims (12)
- 第1のアクセス権限によってアクセス可能となるようにアクセス制限された第1の情報と、第2のアクセス権限によってアクセス可能となるようにアクセス制限された第2の情報と、前記第1のアクセス権限及び前記第2のアクセス権限の双方によってアクセス可能となるようにアクセス制限された第3の情報とを格納するように構成されたサーバと、
ウエハ露光を行う露光装置に向けてパルスレーザ光を出力するレーザ出力部と、前記第1の情報、前記第2の情報、及び前記第3の情報を前記サーバに保存する制御を行う制御部とを含むレーザ装置と
を備え、
前記第2の情報は、互いに対応付けられた、前記露光装置におけるウエハ露光関連情報と前記レーザ装置におけるレーザ制御関連情報とを含む
レーザ装置管理システム。 - 前記第1の情報は、前記レーザ装置の制御に関する制御パラメータのデータを含む
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記レーザ出力部は、レーザガスが供給されるレーザチャンバを含み、
前記制御パラメータは、
前記パルスレーザ光のパルスエネルギの制御に関するエネルギ制御パラメータ、
前記パルスレーザ光の波長の制御に関するスペクトル制御パラメータ、
及び、前記レーザガスの制御に関するガス制御パラメータのうちの少なくとも1つを含む
請求項2に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記第3の情報は、前記レーザ装置に関するログデータを含む
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記ログデータは、互いに対応付けられた、前記パルスレーザ光のショット番号と前記レーザ制御関連情報とを含む
請求項4に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記ログデータは、前記パルスレーザ光のトータルショット数のデータを含む
請求項4に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記レーザ出力部は、レーザガスが供給されるレーザチャンバを含み、
前記レーザ制御関連情報は、
前記パルスレーザ光のビームのプロファイル及びポインティングのデータを含むビーム計測関連データ、
前記パルスレーザ光のパルスエネルギの制御に関するエネルギ制御関連データ、
前記パルスレーザ光の波長の制御に関するスペクトル制御関連データ、
及び、前記レーザガスの制御に関するガス制御関連データのうちの少なくとも1つを含む
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記ウエハ露光は、スキャン露光を行うことを含み、
前記ウエハ露光関連情報は、前記ウエハ露光が行われるウエハに関するウエハ識別情報と、前記スキャン露光に関するスキャン識別情報とを含む
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記レーザ装置は、前記第2の情報を所定の期間経過後に消去する記憶部を含む
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記所定の期間は、前記第2のアクセス権限によって設定される
請求項9に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記第2の情報の範囲は、前記第2のアクセス権限によって変更可能である
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。 - 前記第1の情報の範囲は、前記第1のアクセス権限によって変更可能である
請求項1に記載のレーザ装置管理システム。
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