(57)【要約】本発明は、パルスレーザシステムにおけるジッターの効果を低減する方法に関し、この方法は、レーザパルスを発生するための電力システムにトリガ信号を送り、前記トリガ信号を第１の時間だけ遅らせ、前記トリガ信号の前記送信と対応するレーザパルスとの間の時間を検出し、前記検出された時間と要求時間の差を計算し、次に来るレーザパルスの前記第１の時間を前記計算された差だけ訂正する動作を含む。本発明はパルスレーザシステムとレーザパターン発生器とに関する。
2006518098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザシステムにおけるジッターの効果を低減する方法であって、
レーザパルスをつくり出す電力システムにトリガ信号を送り、
前記トリガ信号を第１の時間だけ遅らせ、
前記トリガ信号の前記送信と対応するレーザパルスとの間の時間を検出し、
前記検出された時間と要求時間の差を計算し、
次に来るレーザパルスの前記第１の時間を前記計算された差だけ訂正する、
動作を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記信号が衝突するワークピースの実際の速度を検出し、
前記検出された時間と要求された時間の差を計算し、
前記計算された速度差を考慮することによって、次に来るレーザパルスの前記第１の時間を訂正する、
動作を更に含む前記方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記レーザシステムは、約２４８ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである前記方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記レーザシステムは、約１９３ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである前記方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記レーザシステムは、約１５７ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである前記方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記レーザシステムは、約１２６ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである前記方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記トリガ信号は、前記レーザパルスが衝突中の物体の位置に関する情報に基づいて発生する前記方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記トリガ信号は、前記物体の速度に基づいて発生する前記方法。
【請求項９】
ジッター制御を備えたパルスレーザシステムであって、
レーザガスと、
誘導放出が起こる領域を決める一対の電極と、
電気パルスを発生するための電力システムと、
トリガ信号を第１の時間だけ遅延させる時間シフト回路と、
前記トリガ信号と対応するレーザパルスとの間の時間を検出する検出器と、
次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間を前記検出された時間と要求時間の差に対応する時間量だけ訂正する訂正装置と、
を含むパルスレーザシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のパルスレーザシステムであって、
前記パルスレーザが衝突するワークピースの速度を検出する検出器と、
前記検出された速度とワークピースの要求速度の差を考慮することによって、次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間を訂正する訂正装置と、
を含む前記パルスレーザシステム。
【請求項１１】
パルスレーザシステムを使用し空間光変調器を照射するレーザパターン発生器のジッターを補償し、該変調器が照射を中継して、移動するステージ上のワークピースを露光する方法において、前記補償は、
レーザパルスを発生するための電力システムにトリガ信号を送り、
前記トリガ信号を第１の時間だけ遅延させ、
前記トリガ信号の前記送信と対応するレーザパルスとの間の時間を検出し、
前記検出された時間と要求時間の差を計算し、
次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間を前記計算された差だけ補償する、
動作を含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記ワークピースの速度を検出し、
前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の差を計算し、
前記速度差を考慮することによって、次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間を補償する、
動作を更に含む前記方法。
【請求項１３】
パルスレーザシステムにおけるジッターを低減する方法であって、
レーザパルスを発生するための電力システムにトリガ信号を送り、
前記トリガ信号を第１の時間だけ遅延させ、
前記トリガ信号の前記送信と対応するレーザパルスとの間の時間を検出し、
前記検出された時間と要求時間の差を計算し、
前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の差を計算し、
ジッターの変動が数式によって近似されるまで、検出された時間と要求時間の差を計算する動作を反復し、
次に来るレーザパルスの前記第1の時間を前記数式から予測する、
動作を含む前記方法。
【請求項１４】
ジッター補償モジュールと、パルスレーザシステムによって照射され、照射を中継して移動しているステージ上のワークピースを露光する空間光変調器とを含むレーザパターン発生器であって、前記ジッター補償モジュールは、
レーザパルスを発生するトリガ信号を送ることと対応するレーザパルスとの間の時間を検出する検出器と、
ある量の時間だけ前記トリガ信号を遅延させる時間シフト装置と、
前記検出された時間と要求時間の差を計算する装置と、
前記トリガ信号の前記遅れを調整することによって、次に来るレーザパルスにおける前記差を補償する補償器と、
を含むレーザパターン発生器。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレーザパターン発生であって、
前記ワークピースの速度を検出する検出器と、
前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の差を計算する装置と、
前記トリガ信号の前記遅れを調整する場合、前記速度差を考慮する補償器と、
を更に含む前記レーザパターン発生器。
【請求項１６】
ジッター制御を備えたパルスレーザシステムであって、
レーザガスと、
誘導放出が起こる領域を決める一対の電極と、
電気パルスを発生するための電力システムと、
トリガ信号を第１の時間だけ遅延させる時間シフト回路と、
前記トリガ信号と対応する信号との間の時間を検出する検出器と、
複数の検出された時間と要求時間の計算された差に基づいてジッターの変動の近似式を計算する計算装置とを含み、次に来るレーザパルスに対する前記第１の時間は、前記近似式から予測されるパルスレーザシステム。
【請求項１７】
パルスレーザシステムにおけるジッターの前記効果を低減する方法であって、
レーザパルスを発生するためのシステムにトリガ信号を送り、
対応するレーザパルスを検出し、
前記レーザパルスの要求時間位置からの、前記検出されたレーザパルスのいかなる変動にも対応して、次に来るレーザパルスにおけるトリガ位置を訂正する、
動作を含む方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記信号が衝突するワークピースの前記実際の速度を検出し、
前記検出された時間と要求時間の差を計算し、
前記速度差を考慮することによって、前記次に来るレーザパルスにおける前記トリガ位置を訂正する、
動作を更に含む前記方法。
【請求項１９】
ジッター補償モジュールと、パルスレーザシステムによって照射され、照射を中継して移動しているステージ上のワークピースを露光する空間光変調器とを含むレーザパターン発生器であって、前記ジッター補償モジュールは、
レーザパルスを検出する検出器と、
トリガ信号を発生するためのトリガ発生器と、
前記レーザパルスの要求される時間位置からの、検出されたレーザパルスのいかなる変動にも対応して、次に来るレーザパルスにおけるトリガ信号の位置を補償する補償器と、
を含むレーザパターン発生器。
【請求項２０】
請求項１９に記載のレーザパターン発生器であって、
前記ワークピースの速度を検出する検出器と、
前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の前記差を計算する装置と、
前記トリガ信号の位置を調整する場合、前記速度差を考慮する補償器と、
を更に含む前記レーザパターン発生器。
【請求項２１】
ジッター制御を備えたパルスレーザシステムであって、
レーザガスと、
誘導放出が起こる領域を決める一対の電極と、
トリガ発生器と、
レーザパルスを検出する検出器と、
前記レーザパルスの要求時間位置からの、検出されたレーザパルスのいかなる変動にも対応して、次に来るレーザパルスにおけるトリガ位置を訂正する訂正装置と、
を含むパルスレーザシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のパルスレーザシステムであって、
前記ワークピースの速度を検出する検出器と
前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の前記差を計算する装置と、
前記トリガ信号の位置を調整する場合、前記速度差を考慮する補償器と、
を更に含む前記パルスレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補償方法に関し、特に電磁放射源における時間ジッターとドリフトの効果を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のＵＶリソグラフィは、新しい高度に並列な書き込みの考え方を模索している。光学的ＭＥＭＳデバイスを備えた空間光変調器（ＳＬＭ）がそのような可能性を提供することができる。ＳＬＭチップは、上部に個々にアドレス指定可能な数百万ピクセルがあるＤＲＡＭに似たＣＭＯＳ回路を含むことができる。前記ピクセルは、ミラー素子とアドレス電極との間の静電力の差に起因して屈折する。本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許第6,373,619号の中で、ＳＬＭを使用するパターン発生器が説明されている。この特許はＳＬＭの一連の画像を露光する狭面積ステッパ（small field stepper）を簡単に開示している。連続して移動するステージ上にワークピースが配置され、（パルスレーザ、フラッシュランプ、シンクロトロン光源からのフラッシュなどでありうる）電磁放射源はＳＬＭの画像をフラッシュするとともにワークピースにフリーズさせる。ＳＬＭは、各フラッシュの前に新しいパターンでプログラムが作り直されるので、ワークピース上に切り目のない画像が作られる。
【０００３】
パルス電磁放射源が異なると、いわゆるパルス・ツー・パルス時間ジッターの精度が異なる。つまり、隣接パルス間の時間（period of time）が変動する。前記時間ジッターは、空間光変調器（ＳＬＭ）からの画像フィールドの誤配置を惹起することがあり、これが問題となっている。
【０００４】
したがって、本技術で必要とされていることは、パルス電磁放射源と特にエキシマ・レーザ源の時間ジッターを検出して補償する方法である。
【０００５】
（発明の要約）
したがって、本発明の目的は上述した問題点を除去するか少なくとも軽微にする方法を提供することである。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、特にこの目的は、パルスレーザシステムにおけるジッターの影響を低減する方法によって達成される。レーザパルスを発生するためトリガ信号が電源システムに送られる。前記トリガ信号は第１の時間だけ遅延する。前記トリガ信号の前記送信と、対応するレーザパルスとの間の時間が検出される。前記検出された時間と要求時間（requested period of time）の差が計算される。次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間は、前記計算された差だけ訂正中である。
【０００７】
他の実施例における前記発明は、前記信号が衝突する（will impinge）ワークピースの実際の速度を検出し、前記検出された速度と要求速度の差を計算し、前記計算された速度差を考慮することによって次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間を訂正する動作（action）を更に含む。
【０００８】
本発明による別の実施例における前記レーザシステムは、約２４８ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである。
【０００９】
本発明による別の実施例における前記レーザシステムは、約１９３ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである。
【００１０】
本発明による更に別の実施例における前記レーザシステムは、約１５７ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである。
【００１１】
本発明による更に別の実施例における前記レーザシステムは、約１２６ナノメートルの波長で放射するように構成されたエキシマ・レーザである。
【００１２】
本発明による更に別の実施例における前記トリガ信号は、前記レーザパルスが衝突中の物体の位置に関する情報に基づいて発生する。
【００１３】
本発明による更に別の実施例における前記トリガ信号は、前記物体の速度に基づいて発生する。
【００１４】
また本発明は、ジッター制御を備えたパルスレーザシステムに関する。前記システムは、レーザガス、誘導放出が起こる領域を決める一対の電極、電気パルスを発生するための電力システム、トリガ信号を第１の時間だけ遅延させる時間シフト回路、前記トリガ信号と、対応するレーザパルスとの間の時間を検出する検出器、および次に来るレーザパルスにおける前記第１の時間を前記検出された時間と要求時間の差に対応する時間量だけ訂正する訂正装置を含む。
【００１５】
他の実施例における前記レーザシステムは、前記パルスレーザが衝突するワークピースの速度を検出する検出器と、前記検出された速度とワークピースの要求速度の差を考慮することによって、次に来るレーザパルスの前記第１の時間を訂正する訂正装置とを更に含む。
【００１６】
また本発明は、空間光変調器を照射する（illuminate）レーザパターン発生器におけるジッターを、パルスレーザシステムを使用して補償し、該変調器は照射を中継して、移動しているステージ上のワークピースを露光する方法に関する。前記補償は、レーザパルスを発生するための電力システムにトリガ信号を送り、前記トリガ信号を第1の時間だけ遅延させ、前記トリガ信号の前記送信と、対応するレーザパルスとの間の時間を検出し、前記検出された時間と要求時間の差を計算し、さらに次に来るレーザパルスにおける前記第1の時間を前記計算された差だけ補償する動作を含む。
【００１７】
他の実施例における前記レーザパターン発生器は、前記ワークピースの速度を検出し、前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の差を計算し、さらに前記速度差を考慮することによって、次に来るレーザパルスの前記第１の時間を補償する動作を更に含む。
【００１８】
また本発明は、パルスレーザシステムにおけるジッターを低減する方法に関連しており、この方法は、レーザパルスをつくり出す電力システムにトリガ信号を送り、前記トリガ信号を第1の時間だけ遅延させ、前記トリガ信号の前記送信と対応するレーザパルスとの間の時間を検出し、前記検出された速度と前記ワークピースの要求速度の差を計算し、ジッターの変動が数式によって近似されるまで検出された時間と要求時間の差を計算する動作を反復し、さらに次に来るレーザパルスにおける前記第1の時間を前記数式に基づいて予測する動作を含む。
【００１９】
また本発明は、ジッター補償モジュールと、パルスレーザシステムによって照射され、照射を中継して移動しているステージ上のワークピースを露光する空間光変調器とを含むレーザパターン発生器に関する。前記ジッター補償モジュールは、レーザパルスを発生するトリガ信号の送信と、対応するレーザパルスとの間の時間を検出する検出器、ある量の時間だけ前記トリガ信号を遅延させる時間シフト装置、前記検出された時間と要求時間の差を計算する装置、および、前記トリガ信号の前記遅れを調整することによって、次に来るレーザパルスにおける前記差を補償する補償器を含む。
【００２０】
他の実施例における前記パターン発生器は、ワークピースの速度を検出する検出器、前記検出された速度とワークピースの要求速度の差を計算する装置、および前記トリガ信号の遅れを調整する場合、前記速度差を考慮する補償器を更に含む。
【００２１】
また本発明は、ジッター制御を備えたパルスレーザシステムに関連しており、前記システムは、レーザガス、誘導放出が起こる領域を決める一対の電極、電気パルスを発生するための電力システム、トリガ信号を第１の時間だけ遅延させる時間シフト回路、前記トリガ信号と対応するレーザパルスとの間の時間を検出する検出器、および複数の検出された時間と要求時間の計算された差に基づいてジッターの変動の近似式を計算する計算装置を含み、次に来るレーザパルスに対する前記第１の時間は、前記近似式から予測される。
【００２２】
また本発明は、パルスレーザシステムにおけるジッターの効果を低減する方法に関連しており、この方法は、レーザパルスを発生するためのシステムにトリガ信号を送り、対応するレーザパルスを検出し、前記レーザパルスの要求時間位置からの前記検出されたレーザパルスのいかなる変動にも対応してトリガ位置を訂正する動作を含む。
【００２３】
他の実施例における前記方法は、前記信号が衝突するワークピースの実際の速度を検出し、前記検出された速度と要求速度の差を計算し、さらに前記速度差を考慮することによって、次に来るレーザパルスのトリガ位置を訂正する動作を更に含む。
【００２４】
本発明は、ジッター補償モジュールと、パルスレーザシステムによって照射され、照射を中継して移動しているステージ上のワークピースを露光する空間光変調器とを含むレーザパターン発生器に関する。前記ジッター補償モジュールは、レーザパルスを検出する検出器、トリガ信号を発生するトリガ発生器、さらに前記レーザパルスの要求時間位置からの検出されたレーザパルスのいかなる変動にも対応して、次に来るレーザパルスのトリガ信号の位置を補償する補償器を含む。
【００２５】
他の実施例における前記レーザパターン発生器は、ワークピースの速度を検出する検出器、前記検出された速度とワークピースの要求速度の差を計算する装置、および前記トリガ信号の位置を調整する場合、前記速度差を考慮する補償器を更に含む。
【００２６】
また本発明は、ジッター制御を備えたパルスレーザシステムに関連しており、前記システムは、レーザガス、誘導放出が起こる領域を決める一対の電極、トリガ発生器、レーザパルスを検出する検出器、さらに前記レーザパルスの要求時間位置からの検出されたレーザパルスのいかなる変動にも対応して、次に来るレーザパルスのトリガ位置を訂正する訂正装置を含む。
【００２７】
他の実施例における前記パルスレーザシステムは、前記ワークピースの速度を検出する検出器、前記検出された速度とワークピースの要求速度の差を計算する装置、および前記トリガ信号の位置を調整する場合、前記速度差を考慮する補償器を更に含む。
【００２８】
（詳細な説明）
本発明の更なる特徴と利点は、以下に述べる本発明の好適実施例の詳細な説明と、例示のみが与えられ本発明が制限的ではないこと示す添付の図１から図６とから明らかになるであろう。
【００２９】
次の詳細な説明は図面を参照してつくられている。好適実施例を説明して本発明を例示しているが本発明の範囲を制限するものではなく、本発明は特許請求の範囲によって定義される。当業者は、以下の説明で各種の等価な変更に気がつくであろう。
【００３０】
更にアナログＳＬＭに言及して好適実施例を説明する。アナログＳＬＭ以外の他のＳＬＭ、例えば、テキサス・インスツルメンツによってつくられたデジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）のようなデジタルＳＬＭも等しく適用可能な状況が存在することは当業者には明らかであろう。更に、ＳＬＭは反射型または透過型ピクセルで構成されうる。更にエキシマ・レーザ源に言及して好適実施例を説明する。例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、イオンレーザ，Ｔｉサファイアレーザ、自由電子レーザまたは他のパルス基本周波数レーザ、フラッシュランプ、レーザプラズマ源、シンクロトロン光源など、エキシマ・レーザ以外のパルス電磁放射源も独創的方法によって等しく補償されうることは当業者には明らかであろう。
【００３１】
図４は、例えばエキシマ・レーザのような、先行技術による横方向に励起されるレーザ１００を示している。前記レーザ１００は、両方で共振空洞４７０を形成する第１のミラー４１０と第２のミラー４２０を含む。レーザ１００は、両方で放電容積（discharge volume）４６０を形成する第１の電極４３０と第２の電極４４０を更に含む。ハウジング４５０は、前記放電容積４６０と前記共振空洞を囲む。ミラー４１０または４２０のどちらかは、共振空洞内でつくられた放射ビームが放出されることを可能にするため部分的に反射している。他のミラーは完全に反射している。ハウジングは、部分的に反射する前記ミラーが配置されている一端で放出される波長に対して透明である。放電容積内にはレーザガスが存在する。前記第１と第２の電極を介して適当な高電圧を印加することによって、前記レーザガスが誘導放出に起因して電磁放射を放出することを開始する。前記電磁放射の波長は使用するレーザガスによって決まる。
【００３２】
本発明は、パルス電磁放射源の時間ジッターを補償する方法に関する。かかる方法は、空間光変調器（ＳＬＭ）を使用してワークピースのパターン付けをする際に特に有用であり、この場合、パルス電磁放射は前記ＳＬＭに作用して、前記空間光変調器の画像を中継すると、その画像は連続して移動するステージでつなぎ合される。
【００３３】
図１は、先行技術に従って空間光変調器を使用するパターン発生器を模式的に示している。前記パターン発生器は、電磁放射源１１０、第１のレンズ１２０、半透明ミラー１３０、第２のレンズ１４０、空間光変調器１５０、第３のレンズ１６０、干渉計１７０、パターンビットマップ発生器１８０、コンピュータ１８５、ワークピース１９０を含む。
【００３４】
レーザ源１１０は、例えば、３０８ナノメートル、２４８ナノメートル、１９３ナノメートル、１５６ナノメートルまたは１２６ナノメートルのパルスを放出するエキシマ・レーザでよい。前記パルスは、均質化と成型用レンズ１２０、１４０によって均質化されるとともに成形される。前記レンズ１２０、１４０は、平面波が空間光変調器１５０の表面を露光しているように光学素子（optics）を含む。レーザの一時的なパルス長は、０．１マイクロ秒またはそれ以下、例えば１０ナノ秒である。レーザのパルス繰り返し率は、０．５キロヘルツから５キロヘルツ、例えば２キロヘルツである。
【００３５】
第３のレンズ１６０は、システムの縮小化を決定する。アナログ空間光変調器を使用する場合、空間フィルタとフーリエレンズ（図示されず）は第３のレンズ１６０と半透明ミラー１３０の間に配置される。
【００３６】
コンピュータ１８５は、ワークピース上に描かれるパターンを発生する。前記ワークピースは、クロームの層で覆われた透明の基板であり、次々に感光性材料の層で覆われる。これは、マスクとレチクルを製造するときに使用されるワークピースの例である。ワークピースは、マスク無しでパターンが直接発生する半導体ウエハーでもよい。このパターンは、リソグラフィ産業で使用される従来のソフトによって発生できる。前記パターンは、パターンビットマップ発生器１８０によってビットマップ表示に変換される。前記ビットマップ表示は、前記ビットマップ発生器１８０によってその順番で空間光変調器の駆動信号に変換される。前記駆動信号は、前記空間光変調器１５０の中の個々のピクセル要素を、所望の変調状態に設定する。アナログ空間光変調器の場合、特定の駆動信号は、特定のピクセル要素の特定屈折状態に対応する。アナログモードで動作するマイクロミラーのようなアナログピクセル要素の屈折状態は、完全に屈折した状態から屈折しない状態まで任意の数の状態、たとえば、６４、１２８または２５６の状態に設定される。
【００３７】
干渉計１７０は、ワークピースの位置を連続して検出する。スタンプのストリップを描画する（patterning）場合、ワークピースは一定の速度で移動することができる。またワークピースは、可変速度で移動することもできる。ワークピースが可変速度で移動する場合、ＳＬＭのスタンプがワークピース上の要求位置で印刷されることを保証するために、ＳＬＭを照射する前の短時間の実際の速度を検出することが必要である。スタンプは、ワークピース上へのＳＬＭのパターンの再生である。ＳＬＭのパターンを小さくすることは、ワークピース上へ再生される前に１つまたは複数のレンズを介して遂行される。いくつかの縫合されたスタンプは、ストリップを形成する。縫合されたストリップは、完全な画像を形成する。干渉計１７０は、ワークピースの前記位置を検出する信号を送受する１６５。ワークピースが前記干渉計によって所定の位置で検出されると、トリガ信号がレーザに送られる。前記トリガ信号を発生する１つの方法は、ワークピースの検出された位置の値を、格納された位置の値と比較することである。例えば、ルックアップテーブルの中に格納された位置の値と、検出された位置の値との間で一致が存在する場合、トリガ信号が発生する。前記トリガ信号は、最終的にレーザをパルスにする。
【００３８】
本発明に従ってジッターを低減する装置２００の第１の実施例の模式的表現が図２に示されている。前記装置２００は、レーザ２１０、半透明ミラー２２０、フラッシュ測定装置２３５およびトリガ信号に対する時間シフト装置２５０を含む。レーザからレーザパルスを出発させるトリガ信号は、時間シフト装置２５０に送られる。前記時間シフト装置は、前記トリガ信号をレーザ２１０に送る前に、ある時間だけ前記信号を保持する。
【００３９】
パルスレートが１キロヘルツで、ワークピースの移動方向における縮小されたＳＬＭのサイズが５０マイクロメートルのとき、書き込み速度は５０ミリメートル／秒である。パルスレートが１キロヘルツで、各パルスの一時的パルス長が１０ナノ秒であると、各パルス間には０．９９マイクロ秒の時間間隔が存在する。一実施例における干渉計は、前記時間間隔の中間、つまりレーザパルスの終わりから０．４９５マイクロ秒のところでトリガ信号を発生するように校正されている。時間ジッターがないとすると、時間シフト装置は、トリガ信号をレーザに送る前にさらに０．４９５マイクロ秒の間前記トリガ信号を保持する。しかし、前記トリガ信号の他の保持時間も可能である。この保持時間は０．４９５マイクロ秒より大きくても小さくてもよい。例えば、一実施例におけるトリガ信号は、１００ナノ秒に等しい時間の間保持される。他の実施例における前記トリガ信号は、２５ナノ秒の間保持される。
【００４０】
前記トリガ信号からの光の遅延は、いくつかの要因、とりわけ、レーザ室における充電電圧とレーザ室の実際の温度に依存する。充電電圧と前記温度に関する知見がなければ、本発明は、少なくとも１つの前のレーザパルスの遅延に関する知見を使用して、パルスのタイミングにおけるエラー、つまり、ジッターを補償する。
【００４１】
トリガ信号は検出器２３０によって検出され、フラッシュ測定装置２３５でクロックを起動する。同じトリガ信号は前記時間シフト装置２５０に送られる。前記検出器２３０によってレーザパルスが検出されると、前記クロックは停止する。Ａで示されるトリガ信号とレーザパルスとの間の時間は、Ｂで示される要求値と比較される。前記要求値と前記実際の時間の差が計算される。前記差は、前記トリガ信号を若干遅延させることによって、次のパルスのジッターを補償するために使用される。この場合、遅れを増やすことは正の差に対応し、遅れを減らすことは負の差に対応する。前記差に関する情報が時間シフト装置２５０に送られると、時間シフト装置２５０は前記差によって遅れを増やしたり減らしたりする。
【００４２】
レーザを起動するときに使用される本発明の他の実施例においては、複数のパルス、つまり２個、３個、４個またはそれ以上のパルスを検出して前記パルスタイミングの変動を調べることができる。そうすることによって、ある値の周辺のパルスタイミングのエラーの傾向または振動を検出することが可能である。前記変動または振動は、パルスタイミングにおける次のエラーを予測するために使用される。ある個数のパルスの後では、所定の公式によって表示される曲線を、パルスタイミングにおけるエラー、つまりジッターの前記変動に適合させることができる。前記曲線は、次に来るレーザパルスのタイミングを予測する場合に使用される。曲線の適合は、次に来るパルスの予測を実行するため、数値近似や統計的方法を使用して遂行される。
【００４３】
パターンを発生するレーザを使用する前、つまり、起動手続き中に、試験ループを介していくつかのパルスを走行させ、特定の事象における特定のレーザの特性を決定する。これが決定されると前記レーザは、パターンを形成するために使用される。つまり、フラッシュがＳＬＭ１５０に衝突してワークピース１９０を露光することが可能になる。
【００４４】
図３は、本発明による他の実施例を示している。この実施例は、レーザ３１０、半透明ミラー３２０、フラッシュ測定装置３３５およびトリガ信号に対する時間シフト装置３５０を含む。レーザからレーザパルスを出発させるトリガ信号は、時間シフト装置３５０に送られる。前記時間シフト装置は、前記トリガ信号をレーザ３１０に送る前のある時間のあいだ前記信号を保持する。
【００４５】
トリガ信号は検出器３３０によって検出され、フラッシュ測定装置３３５でクロックを起動する。同じトリガ信号は前記時間シフト装置３５０に送られる。前記検出器３３０によってレーザパルスが検出されると、前記クロックは停止する。Ａで示されるトリガ信号とレーザパルスとの間の時間は、Ｂで示される要求値と比較される。前記要求値と前記実際の時間の差が計算される。前記差は、前記トリガ信号を若干遅延させることによって、次のパルスのジッターを保証するために使用される。この場合、遅れを増やすことは正の差に対応し、遅れを減らすことは負の差に対応する。前記差に関する情報が時間シフト装置３５０に送られると、時間シフト装置３５０は前記差によって遅れを増やしたり減らしたりする。
【００４６】
この実施例は、前記パルスレーザが衝突するワークピースの速度を検出する速度検出器３６０を更に含む。ワークピースの速度は、アナログサーボまたはデジタルサーボによって調整される。Ｃで示されるワークピースの実際の速度は、レーザパルス間の時間間隔の中で測定される。時間シフト装置は、ワークピースの実際の速度Ｃと，Ｄで示されるワークピースの要求速度の差をトリガ信号の増減だけ補償することができる。ワークピースの遅すぎる動き、つまり、要求速度Ｄと実際の速度Ｃの差が正の値であることは、トリガ信号の遅延時間が増えることになり、ワークピースの速すぎる動き、つまり、要求速度Ｄと実際の速度Ｃの差が負の値であることは、前記トリガ信号の遅延時間が減ることになる。
【００４７】
ワークピースの速度は、レーザパルス間のどの瞬間でも測定されうる。一実施例におけるワークピースの速度は、レーザにトリガ信号を送る直前に測定される。そうすることによって、トリガ信号の遅延時間を変えることによるワークピースの速度変動の補償は、可能な限り新しく検出された速度を使用するので、精度を向上させる可能性がある。
【００４８】
更に別の実施例においては、ワークピースの速度の調節とトリガ信号の遅れの変動の組み合わせが、前記ジッターの低減のために遂行される。
【００４９】
図５は、本発明に従ってパルス電磁放射システムにおけるジッターの効果を補償する他の実施例を示している。この実施例は、トリガ発生器５１０、光源５２０、変調器５３０、ワークピース５４０、光検出器５５０および位置・速度検出器５６０を含む。トリガ発生器５１０は、図５ではマスク基板であるように示されているワークピース５４０の速度と位置に関する情報を受け取る。前記トリガ発生器は、前記光検出器５５０によって光が検出されるときに関する情報を受け取る。トリガパルスは、前記ワークピースの所定の位置パターンに従って発生し、この位置パターンは、例えばルックアップテーブル内に格納されている。前記格納されている値と前記検出された位置が一致している場合、トリガパルスが発生する。速度の変動は、トリガ位置を前後に動かすことによって訂正される。図６では、例えばエキシマ・レーザからの２つのレーザパルスの模式図が示されている。図６は、ワークピースのトリガ位置とワークピースに衝突する光の要求位置との間の光の遅れを表している。この遅れは補償されなければならない。補償は光の遅れ、検出器の遅れ、ワークピースの実際の速度、温度および圧力の関数である。
【００５０】
トリガパルスが光源５２０に送られると、光パルスが発生するまでに若干の時間がかかる。光の遅れは、１つのパルスから他のパルスへと変化する。生じる時間ジッターまたはドリフトは、ワークピースに対するスタンプ位置のジッターとドリフトに翻訳され、所定の仕様から求められるプリントパターンの線幅となる。この実施例におけるルックアップテーブルからの要求位置は、ステージ位置を比較する新しい位置が得るために訂正される。この訂正は、オプションとして速度測定と一緒に最終的に測定された遅れ（または前に測定したいくつかの値の統計値）から得られ、この場合の前記測定された遅れと前記オプションとしての速度測定値は、要求位置から減算される。このように、ストリップ上の速度変動も訂正される。この実施例は、遅延回路が無い点で図２、３の実施例と違っている。光の遅れの変動は、可変の時間遅れを加算することによって光の遅れを訂正する代わりに、トリガ位置を訂正することによって相殺される。
【００５１】
前に説明した実施例と同様、前のパルス１つだけからのジッターに関する情報を使用して、次に来るパルスのジッターを低減してもよいし、あるいは、複数のパルスからのジッターに関する情報を使用し、時間シフト装置内の遅れを変更するか、トリガ位置を訂正することによって、次に来るパルスのジッターを低減してもよい。複数の前のパルスからの情報を使用する場合、ジッターがパターンの固有変動に従うという事実に起因して、次に来るパルスのジッターに関するより良い予測を遂行することができる。ジッターの変動を知ることによって、次に来るパルスのジッターに関するより良い予測を実行できるのである。
【００５２】
パターン発生器では、各ストリップのスタンプ間でテストループが遂行される。前記テストループは、ＳＬＭのパターンを可能な限り正確にワークピースの要求位置にフラッシュするため、前記統計資料を生成する。
【００５３】
詳細に説明した好適実施例と例に言及することによって本発明が開示されているが、これらの例は、例示する意味で意図されており、限定する意味で意図されていないことが理解される。当業者には多数の改良や組み合わせは容易につくられ、これらの改良や組み合わせは、本発明の趣旨の中と特許請求の範囲内にあるものと思考される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】空間光変調器を使用する先行技術によるパターン発生器の模式的概略を示す図である。
【図２】本発明に従ってジッターを低減する独創的方法の第１の実施例の模式図を示す図である。
【図３】本発明に従ってジッターを低減する独創的方法の第２の実施例の模式図を示す図である。
【図４】先行技術によるエキシマ・レーザの側面を模式的に示す図である。
【図５】本発明に従ってジッターを低減する独創的方法の第３の実施例の模式図を示す図である。
【図６】レーザのトリガ位置と要求レーザパルスとの間の関係を模式的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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