▶ サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-02
(45)【発行日】2023-11-13
(54)【発明の名称】ガス制御方法及びそれに関連した使用
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20231106BHJP
H01S 3/225 20060101ALI20231106BHJP
H01S 3/00 20060101ALI20231106BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 502
G03F7/20 521
H01S3/225
H01S3/00 A
H01S3/00 G
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2022514179
(86)(22)【出願日】2020-09-10
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-24
(86)【国際出願番号】 US2020050235
(87)【国際公開番号】W WO2021055236
(87)【国際公開日】2021-03-25
【審査請求日】2022-04-25
(31)【優先権主張番号】62/902,946
(32)【優先日】2019-09-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】513192029
【氏名又は名称】サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ツァオ，インボー
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－３３５９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２２９２５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５１８４５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０１Ｓ ３／２２５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射源のガスコンパートメントのガス制御システムを制御する方法であって、前記方法が、エキシマレーザのパラメータであって、前記エキシマレーザに与えられた電気刺激及び／又は前記エキシマレーザが発生させた放射の特性及び／又は前記ガスコンパートメント内の消耗品の量を記述するパラメータを測定すること、
前記パラメータの関数を閾値と比較すること、
前記パラメータの関数が前記閾値を超過していると判定されたことに応答して、前記パラメータに基づいて供給又は除去されるべきガス量を算出すること、
前記ガスコンパートメントに前記ガス量を供給せよ、又は前記ガスコンパートメントから前記ガス量を除去せよとの指示を前記ガス制御システムに与えること、を含む方法。
【請求項2】
前記放射源が、前記ガスコンパートメントへのガスの供給中又は前記ガスコンパートメントからのガスの除去中に放射を発生させ続ける、請求項１の方法。
【請求項3】
前記ガス量を算出することが、前記パラメータに基づいてガス特性を算出することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項4】
前記ガス量を算出することが更に前記ガス特性に基づく、請求項３の方法。
【請求項5】
前記ガス量が第１のガスの量及び第２のガスの量を含む、請求項１の方法。
【請求項6】
パラメータを測定することが、第１のパラメータ及び第２のパラメータを測定することを含む、請求項１の方法。
【請求項7】
前記ガス量が前記第１及び第２のパラメータに基づいて算出される、請求項６の方法。
【請求項8】
前記第１のパラメータが前記ガスコンパートメント内の消耗品の量である、請求項６の方法。
【請求項9】
前記ガスコンパートメント内の前記消耗品の量を測定するセンサを使用することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項10】
前記センサがフッ素センサを含む、請求項９の方法。
【請求項11】
前記パラメータの第１の測定値のセットを記録すること、前記第１の測定値のセットの第１の関数を算出すること、
前記パラメータの第２の測定値のセットを記録すること、
前記第２の測定値のセットの第２の関数を算出すること、
前記第１及び第２の関数に基づいて前記ガス量を算出することを更に含む、請求項１の方法。
【請求項12】
ガスコンパートメントと、前記ガスコンパートメントにある量のガスを供給する、又は前記ガスコンパートメントからある量のガスを除去し、エキシマレーザのパラメータであって、前記エキシマレーザに与えられた電気刺激及び／又は前記エキシマレーザが発生させた放射の特性及び／又は前記ガスコンパートメント内の消耗品の量を記述するパラメータを測定すること、
前記パラメータの関数を閾値と比較すること、
前記パラメータの関数が前記閾値を超過していると判定されたことに応答して、前記パラメータに基づいて供給又は除去されるべきガス量を算出すること、
前記ガスコンパートメントに前記ガス量を供給せよ、又は前記ガスコンパートメントから前記ガス量を除去せよとの指示を前記ガス制御システムに与えること、を含む方法を実行するガス制御システムとを含む放射源。
【請求項13】
前記コンパートメント内の前記消耗品の量を測定するセンサを更に含む、請求項１２の放射源。
【請求項14】
前記センサがフッ素センサを含む、請求項１３の放射源。
【請求項15】
前記方法を実行するプロセッサを更に含む、請求項１２の放射源。
【請求項16】
請求項１２の放射源を含むリソグラフィ装置。
【請求項17】
ガスコンパートメントと、前記ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するためのセンサとを含む放射源。
【請求項18】
前記センサがフッ素センサを含む、請求項１７の放射源。
【請求項19】
ある量のガスを前記ガスコンパートメントに供給する、又はある量のガスを前記ガスコンパートメントから除去するガス制御システムを更に含む、請求項１８の放射源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] この出願は、２０１９年９月１９日に出願されたＧＡＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＵＳＥＳと題する米国出願第６２／９０２，９４６号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0001] この出願は、２０１９年９月１９日に出願されたＧＡＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＵＳＥＳと題する米国出願第６２／９０２，９４６号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] 本発明はガス制御方法及びそれに関連した使用に関する。具体的には放射源のためのガス制御方法に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] リソグラフィ装置は、基板に所望のパターンを適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。リソグラフィ装置は、例えばパターニングデバイス（例えばマスク）のパターン（「設計レイアウト」又は「設計」と称されることも多い）を、基板（例えばウェーハ）上に提供された放射感応性材料（レジスト）層に投影し得る。
【0004】
[0004] 半導体製造プロセスが進歩し続けるにつれ、回路素子の寸法は継続的に縮小されてきたが、その一方で、デバイス毎のトランジスタなどの機能素子の数は、一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って、数十年にわたり着実に増加してきている。ムーアの法則に対応するために、半導体産業はますます小さなフィーチャを作り出すことを可能にする技術を追求している。基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を用いることがある。この放射の波長は、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍである。例えば１９３ｎｍの波長を有する放射を使用するリソグラフィ装置よりも小さなフィーチャを基板上に形成するためには、５ｎｍ～１００ｎｍの範囲内、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置が用いられることがある。
【0005】
[0005] １つの既知のタイプの放射源はエキシマレーザである。エキシマレーザは通常、レーザ光の生成に貴ガス（例えば、アルゴン、クリプトン又はキセノン）と反応性ガス（例えば、フッ素又は塩素）の組み合わせを使用する。電気刺激及び制御された圧力の条件下で、解離して、例えば上記の波長のレーザ光を生じさせるエキシマ分子が生成される。
【0006】
[0006] 従来のエキシマレーザは、典型的には所定の圧力及び所定の濃度のガスを含むガスコンパートメントを有する。この所定の圧力及び所定の濃度は、予想される使用特性（例えば、予想される使用頻度、デューティサイクル、及び／又は駆動電圧）に応じて選ばれ、上記予想される使用特性での使用状態におけるレーザの効率を改善するように選ばれる。予想される使用特性は通常、顧客が「通常」使用することになるものに基づいて選ばれる。通常使用される使用特性は平均使用事例と呼ばれることがある。ユーザが予想されていない特性でレーザを動作させる場合、レーザの効率は低下することがある。つまり、ユーザが平均使用事例と異なる特性でレーザを動作させる場合、レーザの効率は低下することがある。
【0007】
[0007] 従来のエキシマレーザの効率は通常、例えば反応性ガスの消費及び／又はレーザモジュールの経年劣化によって経時的に低下する。この効率の低下は通常、ガスを定期的にパージ及び補充することによって克服される。パージ及び補充プロセスにおいて、ガスコンパートメントは空にされ真空又はほぼ真空状態にされ、所定の圧力及び所定の濃度のガスが補充される。
【0008】
[0008] 反応性ガスが（例えば吸収、吸着及びその他の反応によって）ガスコンパートメントの内面と相互作用し、これによってその反応性ガスのガスコンパートメント内の濃度が低下することは一般的である。反応性ガスはまた、ガスコンパートメント内に放射を発生させるために消費され、これによってその反応性ガスのガスコンパートメント内の濃度が低下する。つまり、一部のガスは消耗品と見なされることがある。通常、消耗品は時間が経つにつれて減少するため、補充及び／又は交換が必要である。従来のエキシマレーザシステムにおいて、既知の方法は、ほとんどが消耗品の消費量を効果的又は効率的に測定又は予測することができない。結果として、これまでガスが所望の状態にリセットされることを確実にするために、ガスコンパートメントをパージ及び補充することがより適切であった。既知のパージ及び補充プロセスは、例えば数週間ごとに定期的に実行される。
【0009】
[0009] パージ及び補充プロセスの間、レーザは閉鎖されなければならない（すなわちレーザはパージ及び補充プロセスの間放射を発生させない）。レーザを閉鎖することは、ユーザのスループットに悪影響を与える（例えば、レーザから放射を受けるように構成されたリソグラフィ装置の使用がかなりの時間中断される）。
【0010】
[0010] 改良されたエキシマレーザを提供することが望ましい場合がある。例えば、既知のエキシマレーザより効率性の管理が改善された、及び／又は本明細書中で述べられているか他の部分で述べられているかを問わず、従来のエキシマレーザと関連したいくつかの他の欠点を克服するエキシマレーザを提供することが望ましい場合がある。
【発明の概要】
【0011】
[0011] 本発明の第１の態様によれば、放射源のガスコンパートメントのガス制御システムを制御する方法であって、方法が、エキシマレーザのパラメータであって、レーザに与えられた電気刺激及び／又はレーザが発生させた放射の特性及び／又はガスコンパートメント内の消耗品の量を記述するパラメータを測定すること、パラメータの関数を閾値と比較すること、パラメータが閾値を超過していると判定されたことに応答して、パラメータに基づいてガス量を算出すること、ガスコンパートメントにガス量を供給せよ、又はガスコンパートメントからガス量を除去せよとの指示をガス制御システムに与えること、を含む方法が提供される。
【0012】
[0012] ガス制御システム及びその関連する使用方法を提供することは、有利にはガスコンパートメント内のガス圧及び／又はコンパートメント内の様々なガスの相対濃度のオンラインガス制御を可能にする。つまり、ガス制御システムは、放射源の使用中にガスを注入又は放出するのに使用することによって放射源を遮断してガスコンパートメントをパージ及び補充する必要性を低下させる又はなくすことができる。オンラインガス制御は、有利にはパージ及び補充プロセスに伴う時間の無駄を減らす又はなくす。オンラインガス制御は、有利には、例えばユーザが効率性を害することなく、より低いデューティサイクル（ただしこれに限定されない）などの予想されていないパラメータで放射源を動作させたい場合に、放射源の個々のユーザの要求への適合能力を高める。放射源はエキシマレーザである場合がある。
【0013】
[0013] パラメータの関数は、１つ以上のパラメータの任意の関数である場合がある。関数はユニタリ関数である場合がある。すなわちパラメータの関数は単にそのパラメータである場合がある。
【0014】
[0014] 放射源は、ガスコンパートメントに対するガスの供給中又はガスの除去中に放射を発生させることがある。放射はパルス状である場合がある。ガスコンパートメントはガスを含むことがある。コンパートメント内のガスはガスの組み合わせを含むことがある。つまり、ガスは第１種のガス及び第２種のガスを含むことがある。ガスの組み合わせは不活性ガス及び反応性ガスを含むことがある。不活性ガスは貴ガス、例えばアルゴン、クリプトンなどを含むことがある。反応性ガスはハロゲン、例えばフッ素を含むことがある。
【0015】
[0015] ガス量を算出することは、パラメータの関数に基づいてガス特性を算出することを更に含むことがある。有益には、レーザと関連したガス特性を算出することによって、標準的な既知のガス理論及び／又は経験的観察及び／又は使用事例を用いてガス量を算出することがある。有益には、レーザと関連したガス特性を算出することによって、ガス量は正確かつ効率的に算出されることがある。
【0016】
[0016] ガス量を算出することは更にガス特性に基づく場合がある。
【0017】
[0017] ガス特性はガス圧及び／又はガス濃度を含むことがある。ガス特性は、圧力に関する別の特性、例えば体積、分子数、温度を含むことがある。ガス特性は、濃度の測度、例えば第１及び／又は第２のガスの量、及び／又は第１及び／又は第２のガスの相対濃度を含むことがある。
【0018】
[0018] ガス量は、第１のガスの量及び第２のガスの量を含むことがある。有益には、第１及び第２のガスを供給及び／又は除去することによって、ガスコンパートメント内のガスの濃度は制御されることがある。第１のガス及び第２のガスは異なる種である場合がある。
【0019】
[0019] 方法は、第１及び第２のパラメータを測定することを更に含むことがある。また、３つ以上のパラメータが測定されることがある。
【0020】
[0020] ガス量は第１及び第２のパラメータに基づいて算出されることがある。３つ以上のパラメータを使用してガス量を算出することがある。有益には、２つ以上のパラメータを使用してガス量を算出することは、単一のパラメータを使用すること又はパラメータを使用しないことよりも正確な算出を提供することがある。有益には、２つ以上のパラメータを使用してガス量を算出することは、ガスコンパートメント内のガスの２つ以上の特性を制御することを可能にする場合がある。例えば、ガス圧及びガス濃度が制御されることがある。
【0021】
[0021] 第１のパラメータは、ガスコンパートメント内の消耗品の量である場合がある。有益には、消耗品の量を使用してガス量を算出することは、より正確な算出を提供することがある。有益には、消耗品の量を使用してガス量を算出することは、ガスコンパートメント内のガスの２つ以上の特性を制御することを可能にする場合がある。例えば、ガスコンパートメント内のガス圧及び消耗品の量は制御されることがある。
【0022】
[0022] 方法は、ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するセンサを使用することを更に含むことがある。消耗品の量を測定するためのセンサを使用することは、有利にはパージ及び補充プロセスを用いることなく消耗品を正確に補充する能力を高める。更に、消耗品の量を測定するためのセンサの使用は、有利にはパージ及び補充プロセスに伴う時間の無駄を更に減らしたりなくしたりする。
【0023】
[0023] センサは反応性ガスセンサを含むことがある。
【0024】
[0024] センサはフッ素センサを含むことがある。例えば、センサはＦ２センサを含むことがある。
【0025】
[0025] 閾値は所定のパラメータの関数を含むことがある。関数はユニタリである場合がある（すなわち、閾値は単に所定のパラメータである場合がある）。閾値は複数の所定のパラメータの任意の関数を含むことがある。上記所定のパラメータは、レーザに与えられた電気刺激及び／又はレーザが発生させた放射の特性及び／又はガスコンパートメント内の消耗品の量を記述することがある。
【0026】
[0026] 方法は、パラメータの関数が閾値を上回っていると判定されたことに応答して、パラメータに関連するカウンタを更新することを更に含むことがある。カウンタは、所定の量だけ増減することによって更新されることがある。カウンタは、関数、例えば測定されたパラメータ及び閾値の関数だけ増減することによって更新されることがある。
【0027】
[0027] ガスの量の算出はまた、カウンタに基づく場合がある。
【0028】
[0028] 方法は、パラメータの第１の測定値のセットを記録すること、上記第１の測定値のセットの第１の関数を算出すること、パラメータの第２の測定値のセットを記録すること、上記第２の測定値のセットの第２の関数を算出すること、及び第１及び第２の関数に基づいてガス量を算出することを更に含むことがある。第１の関数は、第１の測定値のセットの平均である場合がある。第２の関数は、第２の測定値のセットの平均である場合がある。第２の関数は定期的に更新されることがある。第２の関数は新しい測定の後に再算出されることがある。第２の関数は所与の時間間隔の後に再算出されることがある。第２の関数は、例えば移動平均である場合がある。
【0029】
[0029] 本発明の第２の態様によれば、ガスコンパートメントと、ガスコンパートメントにある量のガスを供給する又はガスコンパートメントからある量のガスを除去するように構成されたガス制御システムと、第１の態様の方法を実行するように構成されたプロセッサとを含む放射源が提供される。
【0030】
[0030] ガス制御システムの提供は、有利にはガスコンパートメント内のガス圧及び／又はコンパートメント内の様々なガスの相対濃度のオンラインガス制御を可能にする。つまり、ガス制御システムは、放射源の使用中（すなわち、放射源が放射を発生させているとき）にガスを注入又は放出するのに使用することによって、放射源を遮断してパージ及び補充プロセスを実行する必要性を低下させたりなくしたりすることができる。オンラインガス制御は、有利にはパージ及び補充プロセスに伴う放射源の動作時間の無駄を減らしたりなくしたりする。オンラインガス制御は、有利には、例えばユーザが効率性を害することなく、より低いデューティサイクル（ただしこれに限定されない）などの予想されていないパラメータで放射源を動作させたい場合に、放射源の個々のユーザの要求への適合能力を高める。放射源はエキシマレーザである場合がある。
【0031】
[0031] ガス制御システムは、第１の端で第１のガス源又はガスシンクに接続され、第２の端でガスコンパートメントに接続された第１のパイプラインを更に含むことがある。ガス源は、例えばガス供給である場合がある。ガスシンクは、例えばガスを受け入れるように設計されたコンテナである場合がある。第１のパイプラインは導管を含むことがある、及び／又は任意の形態又は形状をとることがある。
【0032】
[0032] ガス制御システムは、第１の端で第２のガス源又は第２のガスシンクに接続され、第２の端でガスコンパートメントに接続された第２のパイプラインを更に含むことがある。第２のガス源は、例えばガス供給である場合がある。第２のガスシンクは、例えばガスを受け入れるように設計されたコンテナである場合がある。第２のパイプラインは導管を含むことがある、及び／又は任意の形態又は形状をとることがある。
【0033】
[0033] 放射源は、ガスコンパートメントと第１及び／又は第２のガス源もしくはシンクとの間のガス流を制御するように構成されたガス制御装置を更に含むことがある。
【0034】
[0034] 放射源は、コンパートメント内の消耗品の量を測定するように構成されたセンサを更に含むことがある。
【0035】
[0035] センサはガスコンパートメント内に位置することがある。代替的に、センサはガスコンパートメントのメインチャンバ外側に位置することがある。例えばセンサは、例えばパイプラインを介してガスコンパートメントに接続されることがある。
【0036】
[0036] センサは反応性ガスセンサを含むことがある。
【0037】
[0037] センサはフッ素センサを含むことがある。例えば、センサはＦ２センサを含むことがある。
【0038】
[0038] 本発明の第３の態様によれば、ガスコンパートメントと、ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するためのセンサとを含む放射源が提供される。
【0039】
[0039] 消耗品の量を測定するためのセンサを使用することは、有利にはパージ及び補充プロセスを実行する必要性を避けながら消耗品を補充し得る精度を改善する。消耗品の量を測定するためのセンサを使用することは、有利にはパージ及び補充プロセスに伴う時間の無駄をなくす。
【0040】
[0040] センサは反応性ガスセンサを含むことがある。
【0041】
[0041] センサはフッ素センサを含むことがある。例えば、センサはＦ２センサを含むことがある。
【0042】
[0042] 放射源は、ガスコンパートメントにある量のガスを供給する又はガスコンパートメントからある量のガスを除去するように構成されたガス制御システムを更に含むことがある。ガス制御システムは、第２の態様で説明したガス制御システムである場合がある。
【0043】
[0043] 本発明の第４の態様によれば、放射源のガスコンパートメントにある量のガスを供給する又は放射源のガスコンパートメントからある量のガスを除去するように構成され、更に第１の態様の方法を実行するように構成されたガス制御システムが提供される。
【0044】
[0044] ガス制御システムは、第１の端で第１のガス源又はシンクに、第２の端でガスコンパートメントに接続されるように構成された第１のパイプラインを含むことがある。ガス源は、例えばガス供給である場合がある。ガスシンクは、例えばガスを受け入れるように設計されたコンテナである場合がある。第１のパイプラインは導管を含むことがある、及び／又は任意の形態又は形状をとることがある。
【0045】
[0045] ガス制御システムは、第１の端で第２のガス源又はシンクに、第２の端でガスコンパートメントに接続されるように構成された第２のパイプラインを更に含むことがある。ガス源は、例えばガス供給である場合がある。ガスシンクは、例えばガスを受け入れるように設計されたコンテナである場合がある。第２のパイプラインは導管を含むことがある、及び／又は任意の形態又は形状をとることがある。
【0046】
[0046] ガス制御システムは、ガスコンパートメントと第１及び／又は第２のガス源もしくはシンクとの間のガス流を制御するように構成されたガス制御装置を更に含むことがある。
【0047】
[0047] 本発明の第５の態様によれば、第１の態様の方法を実行するように構成されたプロセッサを更に含む、第２又は第３の態様に係る放射源が提供される。
【0048】
[0048] 本発明の第６の態様によれば、第２、第３、又は第５の態様の放射源を含むリソグラフィ装置が提供される。
【0049】
[0049] 本発明の第７の態様によれば、第２、第３、第４、第５又は第６の態様のいずれかのデバイスに第１の態様の方法のステップを実行させる命令を含むコンピュータプログラムが提供される。デバイスは放射源及び／又はリソグラフィ装置及び／又はガス制御システムである場合がある。
【0050】
[0050] 本発明の第８の態様によれば、第７の態様のコンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ可読媒体が提供される。
【0051】
[0051] 当業者には明らかなように、本明細書中の一態様について記載された特徴は、本明細書に記載の他の態様と組み合わせて用いられることがある。
【図面の簡単な説明】
【0052】
[0052] これより本発明の実施形態が、添付の概略図を参照して単なる例として説明される。
【0053】
【図1】[0053] ガス制御システムを含むリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図2】[0054] ガス制御システムを含む例示的な放射源を概略的に示す。
【図3】[0055] ガス制御システムを含む別の例示的な放射源を概略的に示す。
【図4】[0056] ガス制御システムを制御するのに用いられ得る例示的なプロセスを示すフローチャートである。
【図5】[0057] ガス制御システムを制御するのに用いられ得る別の例示的なプロセスを示すフローチャートである。
【図6】[0058] ガス量を算出するためのカウンタを使用する例示的な方法を示すグラフである。
【図7】[0059] ガス量を算出する別の例示的な方法を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0054】
[0060] 本文献では、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（例えば、波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長）及びＥＵＶ（極端紫外線放射、例えば、約５～１００ｎｍの範囲の波長を有する）を含む、すべてのタイプの電磁放射を包含するために使用される。
【0055】
[0061] 「レチクル」、「マスク」、又は「パターニングデバイス」という用語は、本文で用いる場合、基板のターゲット部分に生成されるパターンに対応して、入来する放射ビームにパターン付き断面を与えるため使用できる汎用パターニングデバイスを指すものとして広義に解釈され得る。また、この文脈において「ライトバルブ」という用語も使用できる。古典的なマスク（透過型又は反射型マスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等）以外に、他のそのようなパターニングデバイスの例は、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイを含む。
【0056】
[0062] 図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。リソグラフィ装置ＬＡは、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射、又はＥＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータとも呼ばれる）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに連結されたマスクサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構築された第２のポジショナＰＷに連結された基板サポート（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。
【0057】
[0063] 動作中、照明システムＩＬは、例えばビームデリバリシステムＢＤを介して放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源ＳＯは、本明細書に記載の方法に従って放射源ＳＯの一部分にある量のガスを供給する又は放射源ＳＯの一部分からある量のガスを除去するように構成されたガス制御システム１１を含む。ガス制御システム１１及び関連する方法の更なる詳細は、以下に提供される。照明システムＩＬは、放射を誘導し、整形し、及び／又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、及び／又はその他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。イルミネータＩＬを使用して放射ビームＢを調節し、パターニングデバイスＭＡの平面において、その断面にわたって所望の空間及び角度強度分布が得られるようにしてもよい。
【0058】
[0064] 本明細書で用いられる「投影システム」ＰＳという用語は、使用する露光放射、及び／又は液浸液の使用や真空の使用のような他のファクタに合わせて適宜、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、アナモルフィック光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム、及び／又は静電気光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈するべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語が使用される場合、これは更に一般的な「投影システム」ＰＳという用語と同義と見なすことができる。
【0059】
[0065] リソグラフィ装置ＬＡは、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を例えば水のような比較的高い屈折率を有する液体で覆うことができるタイプでもよい。これは液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技法に関する更なる情報は、参照により本願に含まれる米国特許第６９５２２５３号に与えられている。
【0060】
[0066] リソグラフィ装置ＬＡは、２つ以上の基板サポートＷＴを有するタイプである場合もある（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。こうした「マルチステージ」機械において、基板サポートＷＴを並行して使用するか、及び／又は、一方の基板サポートＷＴ上の基板Ｗにパターンを露光するためこの基板を用いている間に、他方の基板サポートＷＴ上に配置された基板Ｗに対して基板Ｗの以降の露光の準備ステップを実行することができる。
【0061】
[0067] 基板サポートＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは測定ステージを含むことができる。測定ステージは、センサ及び／又はクリーニングデバイスを保持するように配置されている。センサは、投影システムＰＳの特性又は放射ビームＢの特性を測定するよう配置できる。測定ステージは複数のセンサを保持することができる。クリーニングデバイスは、例えば投影システムＰＳの一部又は液浸液を提供するシステムの一部のような、リソグラフィ装置ＬＡの一部をクリーニングするよう配置できる。基板サポートＷＴが投影システムＰＳから離れている場合、測定ステージは投影システムＰＳの下方で移動することができる。
【0062】
[0068] 動作中、放射ビームＢは、マスクサポートＭＴ上に保持されている、例えばマスクのようなパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡ上に存在するパターン（設計レイアウト）によってパターンが付与される。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる。第２のポジショナＰＷ及び位置測定システム（図示しない）を用いて、例えば、放射ビームＢの経路内の集束し位置合わせした位置に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板サポートＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭと、場合によっては別の位置センサ（図１には明示的に図示されていない）を用いて、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＷ１、Ｗ２を用いて位置合わせすることができる。図示されている基板アライメントマークＷ１、Ｗ２は専用のターゲット部分を占有するが、それらをターゲット部分間の空間に位置付けることも可能である。基板アライメントマークＷ１、Ｗ２は、これらがターゲット部分Ｃ間に位置付けられている場合、スクライブラインアライメントマークとして知られている。
【0063】
[0069] 図２は、本発明の例示的な実施例に係る放射源ＳＯを概略的に示している。放射源ＳＯはエキシマレーザを含み、本明細書中で単にソース又はレーザＳＯと呼ばれることがある。レーザＳＯはレーザシステムと呼ばれることもある。レーザＳＯはガスコンパートメント２０を含む。ガスコンパートメント２０はコンパートメント、ガスチャンバ又は単にチャンバと呼ばれることもある。ガスコンパートメント２０はガス、例えば貴ガス（例えば、アルゴン、クリプトン、ネオン又はキセノン）と反応性ガス（例えば、フッ素や塩素などのハロゲン化物）との組み合わせを含む。ガスは、組み合わせ中の異なるガスの相対量、例えばフッ素の量に対するクリプトンの量に応じた相対濃度を有する。相対濃度は単に濃度と呼ばれることがある。ガスはコンパートメント内に制御された圧力で保持される。例えば、ガスは２００～５００ｋＰａの範囲の圧力を有することがある。
【0064】
[0070] ガスコンパートメント２０内のガスには電気刺激が与えられる。例えば、ガスコンパートメント２０上又はその内部の電極（図示せず）に電圧が伝達されることがある。ガスコンパートメント２０から放射が発生され、例えばアパーチャ（図示せず）を介して放出される。放射はリソグラフィ装置の照明システムＩＬに送達され得る放射ビームＢを形成する（例えば図１参照）。
【0065】
[0071] 使用中、ガスコンパートメント２０内のガスの特性は変化することがある。ガスコンパートメント２０内のガス圧は変化することがある。ガスコンパートメント２０内のガスの温度は変化することがある。使用中、ガスコンパートメント２０内の温度及び／又は圧力は、選択された値から外れないように制御される。代替的又は付加的に、ガスの濃度は変化することがある。（複数のガスの組み合わせである）ガスの濃度は、ガスコンパートメント２０内のガスの総量と比較した第１のガスの量の測度であることが理解されるべきである。一部のガスは消耗品と見なされることがある。消耗品は経時的に減少することがあるため、交換を必要とする場合がある。
【0066】
[0072] レーザＳＯはガス制御システム２１を更に含む。ガス制御システム２１は、ガスコンパートメント２０への及び／又はガスコンパートメント２０からのガス流を制御する。つまり、ガス制御システム２１は、ガスコンパートメント２０にガスを供給すること、又はガスコンパートメント２０からガスを除去することができる。ガス制御システム２１は、第１の端２３でガスコンパートメント２０に接続されたパイプライン２２を含む。
【0067】
[0073] パイプライン２２はまた、別の端（図示せず）で外部ガス供給（図示せず）に接続され、ガスを外部ガス供給からガスコンパートメント２０に供給するように動作可能である。外部ガス供給はガス源と呼ばれることがある。このプロセスは、ガスコンパートメント２０へのガス注入、ガス供給、ガス送入又はガス押込と呼ばれることもある。ガス注入はガスコンパートメント２０内のガス圧を上昇させることがある。付加的又は代替的に、ガス注入はある種のガスの相対濃度を変化させることがある。例えば、アルゴンガスとフッ素ガスの組み合わせに追加のフッ素ガスを注入することは、フッ素のアルゴンに対する相対濃度を上昇させることがある。代替的に、パイプライン２２はガスコンパートメント２０からガスを除去するように動作可能である場合がある。このプロセスはガス抜きと呼ばれることがある。ガス抜きはガスコンパートメント２０内のガス圧を低下させることができる。除去されたガスは、外部ガス供給又は別のガス装置、例えば全てがガスシンクと呼ばれることがある廃棄物コンテナやガス除去装置に戻されることがある。
【0068】
[0074] 本明細書中で使用されるパイプラインという用語は、流体又はガスの輸送のための導管を意味すると解されることがある。導管は任意の形態又は形状をとることがあり、流体、例えばガスを輸送できるものでなければならないという点でのみ制限される。
【0069】
[0075] ガス制御システム２１は、１つ以上のバルブ及び／又はポンプ（図示せず）、並びに任意の他のガス制御装置を更に含むことがある。パイプライン２２は、例えばパイプライン２２とコンパートメント２０との間（又はガスコンパートメント２０とパイプライン２２との間）のガス流を制御し得るバルブによって、ガスコンパートメント２０に接続されることがある。したがって、ガス制御装置は、ガス源からガスコンパートメント２０へのガス流及び／又はガスコンパートメント２０からガスシンクへのガス流を制御することがある（すなわちガス制御装置は、ガス源とガスコンパートメント２０との間及びガスコンパートメント２０とガスシンクとの間のガス流を制御することがある）。所望の方向にガス流を駆動するのにポンプが使用されることがある。
【0070】
[0076] ガス制御システムは、プロセッサ及び／又はガス制御システムを動作させるコンピュータ実施手段を更に含むことがある。プロセッサを使用して、例えばバルブ及び／又はポンプに指示を送ることによって、バルブ及び／又はポンプを動作させることがある。指示は、例えばバルブの開放、バルブの閉鎖、流量の増加、流量の減少、流れの停止、流れの開始などである場合がある。
【0071】
[0077] 図３は、本発明のある実施形態に係る別の例示的な放射源ＳＯを示している。放射源ＳＯはエキシマレーザであり、本明細書中で単にソース又はレーザＳＯと呼ばれることがある。図３のレーザＳＯは２つのガスコンパートメントＭＯ、ＰＡを含む。ガスコンパートメントはガス、例えば貴ガス（例えば、アルゴン、クリプトン、ネオン又はキセノン）と反応性ガス（例えば、フッ素や塩素などのハロゲン化物）との組み合わせを含む。ガスは、組み合わせ中の異なるガスの相対量、例えばフッ素の量に対するクリプトンの量に応じた相対濃度を有する。相対濃度は単に濃度と呼ばれることがある。ガスはガス圧を有する。各ガスコンパートメントＭＯ、ＰＡ内のガス圧は異なる場合がある。ガスの種類及び／又は濃度は、各ガスコンパートメントＭＯ、ＰＡで同じである場合がある、又は各ガスコンパートメントＭＯ、ＰＡで異なる場合がある。
【0072】
[0078] 第１のガスコンパートメントは主発振器ＭＯと呼ばれることがあり、レーザ放射が生成されるシードレーザの役割を果たす。主発振器ＭＯ上又はその内部に電気刺激を与えることは、例えば、ガスコンパートメントＭＯ上又はその内部の電極（図示せず）に電圧を伝達することによって行われる。主発振器ＭＯ内のレーザが放射を発生させ、第２のガスコンパートメントＰＡに送出されることがある。第２のガスコンパートメントはパワー増幅器ＰＡと呼ばれることがあり、主発振器ＭＯから受け取ったレーザ放射をより高いパワーに増幅する増幅器の役割を果たす。増幅された放射はパワー増幅器ＰＡを出て、リソグラフィ装置の照明システムＩＬに送出され得る放射ビームＢを形成する（例えば図１参照）。
【0073】
[0079] レーザＳＯは、２つのガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡを更に含む。各ガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは、主発振器ＭＯ及びパワー増幅器ＰＡに対するガスの流出入をそれぞれ制御する。つまり、ガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは、ガスコンパートメントＭＯ、ＰＡにガスを供給したり、ガスコンパートメントＭＯ、ＰＡからガスを除去したりすることができる。図３のガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは別個のガス制御システムとして示されているが、代替的には１つの唯一のガス制御システムを構成することがある。
【0074】
[0080] 各ガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは、それぞれの第１の端（図示せず）でガスコンパートメントＭＯ、ＰＡに接続された複数のパイプライン３０ａ～ｃ、３２を含む。各パイプライン３０ａ～ｃ、３２は、図２を参照して説明されたパイプライン２２に相当し、そのように動作することがある。例えば、各パイプライン３０ａ～ｃ、３２は、ガス源及び／又はガスシンク（図示せず）に接続されることがあり、その対応するコンパートメントＭＯ、ＰＡにガスを供給したり、コンパートメントＭＯ、ＰＡからガスを除去したりするように動作可能である場合がある。本明細書中で使用される「パイプライン」という用語は、流体又はガスの輸送のための導管を意味すると理解されることがある。導管は任意の形態又は形状をとることがあり、流体、例えばガスを輸送できるものでなければならないという点でのみ制限される。
【0075】
[0081] ガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは、１つ以上のバルブ及び／又はポンプ（図示せず）、並びに任意の他のガス制御装置を更に含むことがある。パイプライン３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３２は、例えばパイプライン３０ａ～ｃ、３２とガスコンパートメントＭＯ、ＰＡとの間（又はガスコンパートメントＭＯ、ＰＡとパイプライン３０ａ～ｃ、３２との間）のガス流を制御し得るバルブによって、その対応するガスコンパートメントＭＯ、ＰＡに接続されることがある。したがって、ガス制御装置は、ガス源からガスコンパートメントＭＯ、ＰＡの一方又は両方へのガス流及び／又はガスコンパートメントＭＯ、ＰＡの１つ以上からガスシンクへのガス流を制御することがある（すなわちガス制御装置は、１つ以上のガス源とガスコンパートメントＭＯ、ＰＡとの間及びガスコンパートメントＭＯ、ＰＡと１つ以上のガスシンクとの間のガス流を制御することがある）。所望の方向にガス流を駆動するのにポンプが使用されることがある。
【0076】
[0082] ガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは、プロセッサ（図示せず）及び／又はガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡを動作させるコンピュータ実施手段を更に含むことがある。処理手段を使用して、例えば１つ以上のバルブ及び／又は１つ以上のポンプに指示を送ることによって、バルブ及び／又はポンプを動作させることがある。指示は、例えばバルブの開放、バルブの閉鎖、流量の増加、流量の減少、流れの停止、流れの開始などの要求を含むことがある。
【0077】
[0083] 第１のガス制御システム３１ＭＯは、主発振器ＭＯに接続された３つのパイプライン３０ａ～ｃを含む。第１のパイプライン３０ａが第１の外部ガス供給（図示せず）、例えばクリプトンガス供給に接続され、第１のガス（例えばクリプトン）を主発振器ＭＯに供給するように動作可能である。第２のパイプライン３０ｂが第２の外部ガス供給（図示せず）、例えばフッ素ガス供給に接続され、第２のガス（例えばフッ素）を主発振器ＭＯに供給するように動作可能である。第１及び第２のパイプライン３０ａ、３０ｂからのガス流を変えることによって、ガス圧及び第１及び第２のガスの相対濃度を制御することがある。第３のパイプライン３０ｃは、主発振器ＭＯからガスを除去するように動作可能であることによって、主発振器ＭＯ内のガス圧を低下させる。第１及び第２のパイプライン３０ａ、３０ｂは入口パイプラインと呼ばれることがある。第３のパイプライン３０ｃは出口パイプラインと呼ばれることがある。
【0078】
[0084] 主発振器ＭＯはセンサ３４も含む。センサ３４は消耗品を測定するために選択される。例えば、センサ３４は、第１のガスコンパートメントＭＯ内の反応性ガスの量を測定することがある。特定例では、センサ３４は第１のガスコンパートメントＭＯ内のフッ素の量を測定するためのフッ素センサ（例えばＦ２センサ）を含む。有益には、レーザＳＯの第１のガスコンパートメントＭＯ内の消耗品の量を測定することによって、上記の消耗品をモニタし、必要に応じて補充することがある。消耗品を測定するセンサ３４の使用は、複数のパイプライン３０ａ～ｃを有するガス制御システム３１ＭＯとの組み合わせが特に有利である。なぜなら、消耗品の消費量がガスの濃度を変化させることがあるためである。様々なガスを供給することができる複数のパイプライン３０ａ～ｃを有するガス制御システム３１ＭＯを使用して、消耗品の減少後に第１のガスコンパートメントＭＯ内の所望の濃度を達成することがある。特定例では、フッ素センサがアルゴン－フッ素ガス中のフッ素の量をモニタすることがある。第１のガスコンパートメントＭＯ内のフッ素の量（又は濃度）が望ましい量を下回った場合、ガス制御システム３１ＭＯは、ある量のフッ素を第１のパイプライン３０ａを通して第１のガスコンパートメントＭＯに供給することを指示することがある。任意選択で、第２のパイプライン３０ｂはある量のアルゴンガスを第１のガスコンパートメントＭＯに供給することがある。供給するアルゴン及びフッ素の相対量を制御することによって、ガスの圧力と濃度の両方を制御することがある。センサ３４は主発振器ＭＯに描かれているが、エキシマレーザＳＯの任意のコンパートメント、例えば第２のガスコンパートメントＰＡに設けられることもある。付加的に又は代替的に、センサ３４はいずれのガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡと組み合わせて使用されることもある。
【0079】
[0085] 図３の例では、第２のガス制御システム３１ＰＡは、パワー増幅器ＰＡに接続された単一パイプライン３２を含む。単一パイプライン３２は、単一パイプライン３２と結合された複数の導管（図示せず）を含み、例えば複数の導管は単一パイプライン３２内に含まれることがある。例えば、パイプライン３２は複数のより小さい導管を含むシースである場合がある、又は複数の導管を有するマニホールドアセンブリを含むことがある。単一パイプライン３２と結合された複数の導管は３つのパイプライン３０ａ～ｃに相当する場合があり、そのように動作するが、パイプライン／導管の異なる構成を示すことがある。
【0080】
[0086] 図３に示すガス制御システム３１ＭＯ、３１ＰＡは、この構成のレーザＳＯとの（例えば、主発振器ＭＯ及びパワー増幅器ＰＡとの）使用に限定されないが、例えば図２に示したエキシマレーザの任意の他の構成と共に使用できることが理解されるべきである。ガス制御システムの任意の数の異なる構成が可能であることも理解されるべきである。例えば、ガスコンパートメントＭＯ及びガスコンパートメントＰＡはいずれも、任意の数のパイプライン、例えば１つの入口及び２つの出口、又はマニホールド入口及び単一出口が使用されることがある。
【0081】
[0087] 図２及び図３のエキシマレーザは、エキシマレーザ放射源の例示的な構成である。ただし、例えば異なる数のガスコンパートメントを含む又は異なる配向のエキシマレーザの他の構成も可能である。本発明の特徴は、少なくとも１つのガスコンパートメントを有するエキシマレーザの任意の構成に適用することができ、したがって、上記の構成のいずれかに限定されることはない。
【0082】
[0088] エキシマレーザ、例えば図２及び図３に示したレーザＳＯの効率は、（例えば、ガスの電気刺激を与える電圧の印加によって）レーザＳＯに供給されたエネルギーと比較した放射ビームＢの出力エネルギーの測度である。レーザＳＯの効率は、いくつかの変数、例えばガスコンパートメント内のガス圧、ガスコンパートメント内の異なるガスの相対濃度、ガスコンパートメントの内部の物理的状態（例えば、ガスコンパートメント内の汚染が効率を低下させることがある）、及び／又はユーザによるレーザの使用の特性（例えば、使用頻度、デューティサイクル、又は好適な駆動電圧）などの影響を受けることがある。
【0083】
[0089] ガス制御システムは、レーザのガスコンパートメントからのガスの供給及び／又は除去のオンライン制御を可能にする。つまりレーザは、ガスの供給及び／又は除去中に放射を発生させることがある。レーザを遮断することは、レーザの動作に悪影響を及ぼす（すなわち、レーザの使用がかなりの時間中断される）。したがって、ガス制御システムを提供することは、ガスコンパートメント内のガス圧及び／又はガスコンパートメント内の異なるガスの相対濃度のオンライン制御を可能にする。したがって、ガス制御システムの提供は、有利にはレーザの効率を制御する。
【0084】
[0090] 再度図２に戻ると、ガス制御システム２１の提供は、ガスコンパートメント２０内のガス圧及び／又はガスコンパートメント２０内の異なるガスの相対濃度のオンライン制御を可能にする。つまり、ガス制御システム２１は、レーザＳＯの使用中に（すなわちレーザが放射を発生させている間に）ガスを注入又は放出するのに使用することによって、レーザが停止した状態でパージ及び補充する必要性を低下させたりなくしたりすることができる。このプロセスはオンライン補充又はオンラインガス制御と呼ばれることがある。オンラインガス制御は、有利にはパージ及び補充プロセスに伴う時間の無駄をなくす。オンラインガス制御は、有利にはレーザが放射を発生させている間にガスコンパートメント内のガスの特性を制御できるようにすることによって、レーザが動作可能であり得る時間を増やす。
【0085】
[0091] オンラインガス制御は、レーザ内の消耗品の量を測定するためのセンサ、例えば上記の反応性ガスセンサ又はフッ素センサと共に用いられる場合に特に有益である場合がある。既知のエキシマレーザシステムがパージ及び補充プロセスに依存する主な理由は、フッ素などの消耗品の消費量をモニタすることができないことである。消耗品の量を効率的かつ効果的に測定するために、好ましくは測定デバイスが次の特性の１つ以上を有することになる。高い精度（例えば±０．０１％）、（例えばガスコンパートメント内のガス圧を大幅に低下させないように）わずかな量のガスのみを使用して測定すること、高速であること（例えば、濃度変化よりも速く測定すること）、小型であること（例えば、ガスコンパートメントに収まるようにガスコンパートメントよりかなり小さいこと）、（例えば、レーザを遮断してデバイスを交換又は修理することを避けるために）寿命が長いこと。消耗品の量が、反応性ガス（例えばフッ素）センサなどのセンサを使用して効率的かつ効果的に測定され得ることは分かっている。消耗品の量は、例えばセンサを使用して測定され、パージ及び補充プロセスを用いることなく正確に補充されることによって、レーザが動作可能であり得る時間を増やすことがある。センサを使用することに代えて又は加えて、消耗品の量は、例えば、理論的推定値、及びレーザに関連する使用パラメータ、例えばデューティサイクル、入力電圧、出力エネルギーなどを用いて推測又は推定されることがあり、同様に消耗品はパージ及び補充プロセスを用いることなく正確に補充されることがある。
【0086】
[0092] オンラインガス制御はまた、例えばユーザがレーザの効率性を害することなく、より低いデューティサイクル（ただしこれに限定されない）などの予想されていないパラメータでレーザを動作させたい場合に、システムを個々のユーザの要求に適合させることを可能にする。図２及び図３に示すガス制御システム２１、３１ＭＯ、３１ＰＡは、ガス制御方法及びプロセスを用いて制御することができる。本発明の例示的な実施例に係る例示的なガス制御方法及びプロセスは以下で説明される。
【0087】
[0093] 図４は、ガス制御システムを制御するのに用いられ得る例示的なプロセスを示している。このプロセスはオンラインガス制御プロセスである。第１のステップ４０はレーザのパラメータを測定することを含む。パラメータは、レーザに与えられた電気刺激（例えば電圧Ｖ）及び／又はレーザが発生させた放射（例えば出力放射のエネルギー）及び／又はレーザのガスコンパートメント内の消耗品の量（例えばフッ素などの反応性ガスの量又は濃度）を記述することがある。図４の例は電圧Ｖを測定するものとして描かれているが、この方法は、任意の他の適切なパラメータ、例えば出力エネルギー及び／又は消耗品の量に相応に適用することができる。この例では、電圧Ｖが実質的に安定した出力放射パルス、例えばパルスごとの目標エネルギー又はドーズを供給するようにレーザに供給されることが理解されるべきである。
【0088】
[0094] 電圧Ｖを測定するとき、絶対電圧又はフィルタリングされた電圧が用いられることがある。絶対電圧Ｖは、レーザに与えられる付加的要因を含まない入力電気刺激の測度である。フィルタリングされた電圧は絶対電圧Ｖから算出され、レーザに関連し効率に影響を及ぼすことが知られている他の要因、例えばデューティサイクル、目標エネルギー出力、ガス濃度などによって重み付けされる。フィルタリングされた電圧は絶対電圧Ｖの関数ｆ（Ｖ）と見なされることがある。有益には、フィルタリングされた電圧は、既知の使用事例についての効率及びガス制御を改善する本明細書で説明される方法で測定及び使用されることがある。有益には、絶対電圧は、未知の使用事例についての効率及びガス制御を改善する本明細書で説明される方法で測定及び使用されることがある。ここでは電圧Ｖについて説明しているが、同じことが電気刺激、例えば電流について記述する他のパラメータにも同様に当てはまる。本明細書に記載の方法では、電圧Ｖ又は絶対電圧Ｖについて具体的に言及されているが、入力電気刺激について記述する任意の他のパラメータ、例えばフィルタリングされた電圧、絶対電流なども使用され得ることが理解されるべきである。
【0089】
[0095] プロセスの第２のステップ４２は、測定パラメータの関数を、単に閾値と呼ばれることがあるパラメータ閾値と比較することを含む。関数はユニタリである場合がある（すなわち関数ｆ（ｐ）はパラメータｐに等しい場合がある。例えばｆ（ｐ）＝１＊ｐ）。以下の例は、関数がユニタリである、すなわちパラメータがパラメータ閾値と比較される状況を利用して説明される。他の例において関数は、パラメータの任意の他の関数、例えば後により詳細に説明されるフィルタリングされた電圧である場合もある。
【0090】
[0096] 図４に示す例の閾値は、最大電圧閾値τＶｍａｘを含む。測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過している場合、更なる方法ステップが行われるが、測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過していない場合、何の措置も取られず方法は再開する。超過は最大電圧閾値τＶｍａｘを上回る電圧を含むことがある。
【0091】
[0097] プロセスの第３のステップ４４は、パラメータに基づいてガス量を算出することを含む。第３のステップ４４は、電圧Ｖが閾値τＶｍａｘを超過していると判定されたことに応答して実行される。算出４４は測定電圧Ｖに基づく場合がある。例えば算出は、電圧Ｖ（又は電圧Ｖの何らかの関数ｆ（Ｖ）、例えばフィルタリングされた電圧）が閾値τＶｍａｘを超過した大きさに基づく場合がある。ガス量は、ガス圧及び／又はガス濃度を改善するために、レーザのガスコンパートメントに供給（又はレーザのガスコンパートメントから除去）する必要があり得るガス量を表すことがある。例えば、ガス量は、レーザの効率及び／又は出力エネルギーを向上させる及び／又はレーザに供給される電圧を制御するように算出されることがある。算出４４は、単一ガスの量又はガス混合物の量に関するものである場合がある、又は第１のガスの量及び第２のガスの量を含むことがある。例えば、圧力と濃度を切り離すこと（例えば、圧力と濃度を同時にではなく、圧力のみ又は濃度のみを変化させること）が望まれる場合、第１のガスの量及び第２のガスの量の算出が有益である場合がある。算出４４は、例えば上記のレーザシステムと関連付けられたプロセッサにおいて行われることがある。
【0092】
[0098] プロセスの第４のステップ４６は、ガス量をレーザのガスコンパートメントに供給せよ、又はガス量をレーザのガスコンパートメントから除去せよとの指示をガス制御システムに与えることを含む。例えばガス制御システムは、図２及び図３を参照して以上で説明されたガス制御システムである場合がある。このようにしてレーザのガスコンパートメントに対してガスの除去又は供給を行う行為は、レーザに関連するパラメータをモニタすることによって、ガス圧及び／又は濃度をオンラインで制御することを可能にする。
【0093】
[0099] 次いで、プロセスは再び初めから実行されることがある。プロセスは連続的に繰り返される（すなわち絶えずパラメータをモニタしている）ことがある。代替的に、プロセスの１つ以上のステップは、所定の時間が経過した後に繰り返されることがある。所定の時間は標準的な時間、例えば２０ｍｓおきである場合がある。代替的に、所定の時間はレーザのいくつかのショット／パルスと関連付けられることがある。レーザ放射はパルス状である。つまり、いくつかのパルスがある一定の時間間隔内に放出される。各放射パルスはショットと呼ばれることがある。１つの放射ショットが、レーザの繰り返し率で規定された各時間間隔で放出される。例えば、レーザが６ｋＨｚで動作している場合、１つのショットがおよそ０．１７ｍｓおきに放出される。なお、レーザはパルス放射を放出することがある（つまり、第１の期間に放射バーストを繰り返し放出し、第２の期間に放射を放出しないことがある）が、レーザは第１及び第２の両期間に「オンライン」であると見なされる。
【0094】
[0100] システムは、例えばプロセッサを使用して、ショットの数をカウントし、ショットカウントＳを記憶することがある。ショットカウントＳは発生したショットの数を表すことがある。プロセス（又はプロセスのステップ）が所定数のショットが発生した後に実行され得るようにショット閾値が選ばれることがある。ショット閾値がτｓ＝１００万に設定される場合、ステップは１００万ショットおきに行われる。ショット閾値がτｓ＝１０００万に設定される場合、プロセスステップは１０００万ショットおきに行われる。ショット閾値τｓは任意の正の整数値をとることがある。１つの例示的なプロセスでは、パラメータは４０００万ショットおきに測定され、ガス制御システムへの指示４６が２０００万ショットおきに与えられる。プロセスは際限なく反復的に実行されることがある。
【0095】
[0101] このプロセス中に追加のステップが行われることがある。例えば、レーザが正常動作しているか否かを判定する追加の決定が、測定ステップ４０と比較ステップ４２との間、又は比較ステップ４２と算出ステップ４４との間に追加されることがある。例えば、レーザが較正、ウォームアップ、又は他のメンテナンス又は非標準的な動作を経験している場合に、電圧が好ましい電圧範囲にない場合がある。したがって、システムは非標準動作モードに切り替わることがある。パラメータが閾値を超過していると比較ステップ４２が判定しても、レーザが正常動作していない場合、プロセスは、閾値の超過に応答して何の措置も取られるべきではないと決定することがある。代替的又は付加的に、モードに依存した閾値が使用されることがあり、例えばレーザが異常モード、例えば較正モードにある場合、パラメータは、正常動作中に使用される閾値とは異なる較正閾値と比較されることがある。
【0096】
[0102] 代替的又は付加的に、指示４６がガス制御システムに与えられた後（すなわちプロセスが再開する前）に追加の決定が追加されることがある。この決定は、ガスコンパートメント内のガス圧及び／又はガス濃度が変化したかどうかを判定することがある。例えば、ガスコンパートメント内のガス圧の測定が、ガス制御システムが算出されたガス量を供給することに成功したかどうかを判定するために行われることがある。例えば、ガス圧が変化しなかったと判定された場合は、ガス制御システムの障害を示すことがあるか、又はプロセスの次の反復に先立って追加の変更が必要であることを示すことがある。
【0097】
[0103] 図５は、ガス制御システムを制御するのに用いられ得る別の例示的なプロセスを示している。プロセスはオンライン補充プロセスである。プロセスの第１のステップ５０はレーザのパラメータを測定することを含む。パラメータは、レーザに与えられた電気刺激（例えば電圧Ｖ）及び／又はレーザが発生させた放射（例えば出力放射のエネルギー）及び／又はレーザのガスコンパートメント内の消耗品の量（例えばフッ素などの反応性ガスの量又は濃度）を記述することがある。図５の例は電圧Ｖを測定する（５０）ものとして描かれているが、この方法は、任意の他の適切なパラメータに相応に適用することができる。この例では、電圧Ｖが目標エネルギーの出力放射を供給するようにレーザに供給されることが理解されるべきである。
【0098】
[0104] プロセスの第２のステップ５２は、電圧を単に閾値と呼ばれることがあるパラメータ閾値と比較することを含む。図５に示す例の閾値は、最大電圧閾値τＶｍａｘを含む。測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過している場合、更なる方法ステップが行われるが、測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過していない場合、何の措置も取られず方法は再開する。最小電圧閾値などの他の閾値が使用されることもある。複数の電圧閾値が同時にモニタされることがあり、複数の閾値のうちの異なる閾値の超過によって異なる措置が取られることがある。
【0099】
[0105] プロセスは１つ以上の値、例えば閾値及び／又はパラメータ及び／又はカウンタを記憶することがある。値はプロセッサ又は記憶手段、例えばコンピュータに記憶されることがある。図５に示すプロセスでは、２つのカウンタが記憶される。任意の数のカウンタが記憶されることがある。カウンタは任意の値又は所定の値で初期化される。
【0100】
[0106] プロセスの第３のステップ５４は１つ以上のカウンタを更新することを含む。この例におけるカウンタは、電圧Ｖが閾値τＶｍａｘを超過していると判定されたことに応答して更新される。例示的なカウンタ動作が、図６を参照して以下でより詳細に説明される。
【0101】
[0107] 測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過しているとの判定５２の後、１つ以上のカウンタが更新され（５４）、プロセスは第４のステップ５６に進む。第４のステップ５６は、パラメータ及びカウンタに基づいてガス量を算出することを含む。例えば、測定電圧Ｖが閾値τＶｍａｘを複数回超過した場合に、カウンタは複数回更新されることになり、算出されたガス量は、大きさにおいて測定電圧が閾値τＶｍａｘを１回超過した場合よりも大きくなることがある。ガス量は、ガス圧及び／又はガス濃度を改善するように、レーザのガスコンパートメントに供給する又はレーザのガスコンパートメントから除去する必要があるガス量を表すことがある。例えばガス量は、レーザの効率及び／又は出力エネルギーを向上させる及び／又はレーザに供給される電圧を制御するように算出されることがある。ガス算出は、単一ガスの量もしくはガス混合物の量である場合がある、又は、例えば濃度変化が有益である場合に、第１のガスの量及び第２のガスの量を含むことがある。この算出５６は、例えば上記のレーザシステムと結合されたプロセッサにおいて行われることがある。
【0102】
[0108] ガス量が算出された（５６）後、プロセスは第５のステップ５８に進む。第５のステップ５８は、ガス量をレーザのガスコンパートメントに供給せよ、又はガス量をレーザのガスコンパートメントから除去せよとの指示をガス制御システムに与えることを含む。例えばガス制御システムは、図２及び図３を参照して以上で説明されたものに係るガス制御システムである場合がある。このようにしてレーザのガスコンパートメントに対してガスの除去又は供給を行う行為は、レーザに関連するパラメータをモニタすることによって、ガス圧及び／又は濃度をオンラインで（すなわちレーザが放射を発生させている間に）制御することを可能にする。
【0103】
[0109] 最大電圧閾値τＶｍａｘは、電圧がこれを超過することがユーザにとって望ましくない場合がある閾値を表すことがある。最大電圧閾値τＶｍａｘは、例えば装置要因やコスト要因からユーザにより達成され得る最大電圧である電圧を表し得る最大許容電圧に関連している場合がある。代替的に、最大許容電圧τＶｍａｘは、準最適な効率及び／又は出力エネルギーに対応するものよりも高い電圧を表すことがある。最大電圧閾値τＶｍａｘと最大許容電圧は、所定の値だけ離れている場合がある、例えば最大電圧閾値τＶｍａｘが最大許容電圧より０．１ｋＶ低い場合があるという点で関連している場合がある。最大電圧閾値τＶｍａｘと最大許容電圧は、最大許容電圧の数分の１だけ離れている場合がある、例えば最大電圧閾値τＶｍａｘが最大許容電圧の９０％である場合があるという点で関連している場合がある。最大許容電圧を下回る最大電圧閾値τＶｍａｘを有することによって、ガス制御システムは最大許容電圧に達する前のちょうどいいタイミングに作動し、その結果、レーザの望ましい使用条件を維持することがある。
【0104】
[0110] 上記の例は、電圧Ｖ及び最大電圧閾値τＶｍａｘについて説明されているが、プロセスは、付加的又は代替的に（例えば測定された及び／又は測定結果から導出された、フィルタリングされた電圧ｆ（Ｖ）などの）様々なパラメータ及び／又は様々な閾値（一定の閾値及び／又は時間依存閾値及び／又はショットに依存した閾値）で動作することがある。様々なパラメータ及び／又は様々な閾値を用いたいくつかの実施例が以下で説明される。これらの例示的な実施例は組み合わせて用いられることがある。つまり、オンライン補充プロセスは、電圧又は電流又は出力放射のエネルギー又はレーザ内の消耗品の量又はレーザシステムに関連する任意の他の適切なパラメータの１つ以上をモニタすることがある。
【0105】
[0111] ある例示的な実施例では、最小電圧閾値τＶｍｉｎが使用される。最小電圧閾値τＶｍｉｎは、電圧がこれを超過することがユーザにとって望ましくない閾値を表すことがある。この例では、超過は測定パラメータ（電圧）が最小電圧閾値τＶｍｉｎ未満であることを意味すると解されるべきである。最小電圧閾値τＶｍｉｎは、例えば装置要因やコスト要因からユーザにより達成され得る最小電圧である電圧を表し得る最小許容電圧に関連している場合がある。代替的に、最小許容電圧τＶｍｉｎは、準最適な効率及び／又は出力エネルギーに対応するものよりも低い電圧を表すことがある。最小電圧閾値τＶｍｉｎと最小許容電圧は、所定の値だけ離れている場合がある、例えば最小電圧閾値τＶｍｉｎが最小許容電圧より０．１ｋＶ高い場合があるという点で関連している場合がある。最小電圧閾値τＶｍｉｎと最小許容電圧は、最大許容電圧の数分の１だけ離れている場合がある、例えば最小電圧閾値τＶｍｉｎが最小許容電圧の１１０％である場合があるという点で関連している場合がある。最小許容電圧を下回る最小電圧閾値τＶｍｉｎを有することによって、ガス制御システムは最小許容電圧に達する前のちょうどいいタイミングに作動し、その結果、レーザの望ましい使用条件を維持することがある。図４及び図５に記載のプロセスに対応して、測定電圧が最小電圧閾値τＶｍｉｎを超過している場合、更なる方法ステップが行われるが、測定電圧が最小電圧閾値τＶｍｉｎを超過していない場合、何の措置も取られず方法は再開する。
【0106】
[0112] 別の例示的な実施例では、入力電圧Ｖは一定に保たれ、代わりにレーザの出力エネルギーＥが測定される。この例では、関連閾値は最小エネルギー閾値及び最大エネルギー閾値の１つ以上である場合がある。
【0107】
[0113] 別の例示的な実施例では、レーザの消耗品が測定される。例えば、アルゴンとフッ素のガス混合物を使用するレーザ内のフッ素の量又は濃度が測定されることがある。この例では、関連閾値は最小フッ素閾値及び最大フッ素閾値の１つ以上である場合がある。
【0108】
[0114] 更に、２つ以上のパラメータが測定されることがある。例えば、チャンバ内の圧力を上昇させるのに必要なガス量を算出するために電圧が測定され使用されることがある。同時に、チャンバに供給する消耗品の量を算出するために消耗品の量が測定され使用されることがある。２つのパラメータ測定値を共に使用してガス量を算出することがある。例えば電圧と消耗品の量が測定されることがあり、両者を使用して、チャンバ内のガスの圧力及び／又は濃度を改善するためにチャンバに供給すべき第１のガスの量及び第２のガスの量を算出することがある。３つ以上のパラメータを使用してガス量を算出することもある。
【0109】
[0115] 図６は概して、以上で考察したようなガス制御システム及びこれに関連する方法がエキシマレーザの効率及び／又はエネルギー出力に及ぼす効果を示している。特に図６は、ガス量を算出するためのカウンタの例示的な使用を示す。例えばカウンタは、図５を参照して以上で説明した、測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過しているとの判定５２に応答して更新される（５４）カウンタである場合がある。図６のグラフは、例えばガスコンパートメントと結合された電極に電気刺激を与えるためにエキシマレーザに印加された電圧Ｖと、レーザの出力エネルギーＥ、すなわちレーザが発生させた放射のエネルギーを示す。
【0110】
[0116] 第１の電圧－エネルギー曲線６０Ａは、典型的な印加電圧Ｖと、例示的なレーザ使用と関連付けられた放出エネルギーＥを示す。このような曲線は、理論的に算出されるか又は実際の使用事例から実験的に測定されることがある。第１の電圧－エネルギー曲線６０Ａの形状及び位置は、レーザを動作させるパラメータ（例えば、デューティサイクル、使用頻度、ガスの選択、ガス圧、絶対及び相対ガス濃度など）に依存する。第２の電圧－エネルギー曲線６０Ｂは、典型的な印加電圧Ｖと、より低いデューティサイクルで動作する別の例示的なレーザ使用と関連付けられた放出エネルギーＥを示す。この例では、第２の電圧－エネルギー曲線６０Ｂに関連するレーザの特定動作は、第１の電圧－エネルギー曲線６０Ａに関連するレーザの特定動作と比べてより低い出力エネルギーＥをもたらす。
【0111】
[0117] 以上で考察したように、レーザの効率はいくつかの要因、例えばガスコンパートメント内のガス圧、使用頻度、デューティサイクルなどの影響を受けることがある。図６の網掛け領域６１は、特定の使用特性（例えば特定の使用頻度、特定のデューティサイクル、特定のガス圧、レーザの使用年数など）を所与として、レーザが許容可能な効率で動作することになる領域を示す。つまり、効率は所望の閾値効率を上回っている。達成可能な最高の効率を表し得る、最も望ましい効率と呼ばれることもある理想効率６２が網掛け領域６１内に描かれている。所与の使用特性のセットにとっての理想効率６２は、理想エネルギー６２Ｅ（又はエネルギー範囲）及び理想電圧６２Ｖ（又は電圧範囲）と関連付けられている。つまり、特定の使用特性を所与として理想効率６２を達成するために、レーザを理想電圧６２Ｖで動作させることは有益であり、続いて理想エネルギー６２Ｅが達成されることがある。
【0112】
[0118] ユーザがレーザを異なる使用特性（例えばより低いデューティサイクル）で動作させたい場合に、電圧－エネルギー曲線は理想効率６２を達成しないことがあるか、又は網掛け領域６２から外れることもある。ユーザがレーザを異なる使用特性（例えばより低いデューティサイクル）で動作させたい場合に、所望のエネルギー出力は、様々な使用特性を所与として達成不可能な場合がある。例えば、第２の電圧－エネルギー曲線６０Ｂは理想エネルギー６２Ｅ未満の出力エネルギーで頭打ちになる。このような例では、オンライン補充を用いてガス圧及び／又は濃度を制御することができる。ガス圧及び／又は濃度を制御することによって、レーザの効率及び／又は出力エネルギーを改善することができる。ガス圧及び／又は濃度を制御することによって、所望の入力電圧及び／又は他の使用特性について妥協することなく、望ましい出力エネルギー及び／又は効率が達成されることがある。有益にはオンライン補充によって、ユーザは、「非標準的な」使用特性が選ばれた場合でもレーザを改善された効率で動作させる及び／又は理想的なエネルギー出力を達成することがある。例えば非標準的な使用特性は、古いレーザを使用すること、低いデューティサイクル、レーザをほとんど使用しないことなどのうちの１つ以上を含むことがある。
【0113】
[0119] オンライン補充プロセスは、例えば図４及び図５を参照して以上で説明したプロセスの１つである場合がある。オンライン補充は、図２及び図３を参照して以上で説明したようなガス制御システムと組み合わせて用いられることがある。
【0114】
[0120] 図６はまた、ガス制御システムへの指示として与えられるガス量を算出するためにどのようにカウンタが使用され得るかを示す。例えばカウンタは、図５を参照して以上で説明した、測定電圧が最大電圧閾値τＶｍａｘを超過しているとの判定５２に応答して更新される（５４）カウンタである場合がある。
【0115】
[0121] 図６には最大及び最小電圧閾値τＶｍａｘ、τＶｍｉｎが描かれている。これらの最大及び最小電圧閾値τＶｍａｘ、τＶｍｉｎは以上で考察したものに相当すると見なされることがある。例えば、これらはレーザの最大及び最小許容電圧に関連する場合がある。この例では、最大及び最小電圧閾値τＶｍａｘ、τＶｍｉｎは、所望の効率領域６１内（例えば所望の効率領域６１の端から０．１ｋＶのところ）にある。
【0116】
[0122] 算出は、最小電圧カウンタＣＶｍｉｎ及び最大電圧カウンタＣＶｍａｘを利用する。これらのカウンタＣＶｍｉｎ、ＣＶｍａｘは任意の値に初期化されることがある。この例では、カウンタＣＶｍｉｎ、ＣＶｍａｘはゼロに初期化されている。これは限定的と解するべきではなく、カウンタはどんな値にも初期化されることがある。
【0117】
[0123] レーザへの入力電圧Ｖ、例えば目標出力エネルギーを維持するのに必要な電圧が測定される。測定電圧Ｖが最大電圧閾値τＶｍａｘを超過している場合、最大電圧カウンタＣＶｍａｘが更新される。例えば最大電圧カウンタＣＶｍａｘは１だけ増加することがある。代替的に、最大電圧カウンタＣＶｍａｘは、パラメータ（例えば電圧Ｖ）及び／又は閾値（例えばτＶｍａｘ）の関数だけ増加することがあり、例えば最大電圧カウンタＣＶｍａｘは、ｗが任意の定数又は所定の定数である場合に、関数ｗ＊（Ｖ－τＶｍａｘ）だけ増加することがある。Ｖ及びτＶｍａｘの関数を使用することによって、カウンタは、測定電圧が閾値を超過した程度（すなわち電圧Ｖが最大電圧閾値τＶｍａｘを超過する量）を反映することができる。例えば、関数ｗ＊（Ｖ－τＶｍａｘ）が使用され、ｗが正の数である場合、より大きい電圧が最大電圧カウンタＣＶｍａｘのより大きい増加に対応することになる。有益には、閾値超過の程度に依存した値によって最大電圧カウンタＣＶｍａｘを更新することによって、閾値超過の程度に更に依存したガス量を算出することができ、その結果、ガスコンパートメント内のガス圧及び／又は濃度のより効果的及び／又は迅速な制御が可能になる。
【0118】
[0124] 測定電圧Ｖが最小電圧閾値τＶｍｉｎを超過している場合、最小電圧カウンタＣＶｍｉｎは更新される。例えば最小電圧カウンタＣＶｍｉｎは１だけ増加することがある。代替的に、最小電圧カウンタＣＶｍｉｎは、パラメータ（例えば電圧Ｖ）及び／又は閾値（例えばτＶｍｉｎ）の関数だけ増加することがあり、例えば最小電圧カウンタＣＶｍｉｎは、ｗが任意の定数又は所定の定数である場合に、関数ｗ＊（Ｖ－τＶｍｉｎ）だけ増加することがある。Ｖ及びτＶｍｉｎの関数を使用することによって、カウンタは、超過の程度（すなわち電圧Ｖが最小電圧閾値τＶｍｉｎを超過する量）を反映することができる。例えば、関数ｗ’＊（τＶｍｉｎ－Ｖ）が使用され、ｗ’が正の数である場合、より小さい電圧が最小電圧カウンタＣＶｍｉｎのより大きい増加に対応することになる。有益には、超過の程度に依存した値によって最小電圧カウンタＣＶｍｉｎを更新することによって、超過の程度に更に依存したガス量を算出することができ、その結果、ガスコンパートメント内のガス圧及び／又は濃度のより効果的及び／又は迅速な制御が可能になる。
【0119】
[0125] 測定プロセスが連続的又は反復的に繰り返されるとき、カウンタＣＶｍｉｎ、ＣＶｍａｘは、典型的には測定電圧Ｖの値に応じて複数回更新される。カウンタを更新する手段（例えばカウンタを増加／減少させる値、増分又は比率）は更新値と呼ばれることがある。更新値は、使用事例、科学理論、コンピュータモデリング、経験的観察、又は任意の他の適切な方法に基づいて選ばれることがある。
【0120】
[0126] 次いでカウンタＣＶｍｉｎ、ＣＶｍａｘは、ガス量を算出するのに使用される。用いられる算出は、使用事例、科学理論、コンピュータモデリング、経験的観察、又は任意の他の適切な方法に基づいて選ばれることがある。算出はガス量を直接的又は間接的に算出することがある。つまり算出は、初めにガスの特性（例えば圧力、濃度）を算出し、次にガス量を算出することを含むことがある。有益には、レーザに関連するガス特性を算出することによって、標準的な既知のガス理論及び／又は経験的観察及び／又は使用事例を用いてガス量を算出することがある。有益には、レーザに関連するガス特性を算出することによって、ガス量は正確かつ効率的に算出されることがある。
【0121】
[0127] ある例示的な実施例では、測定電圧Ｖが最大電圧閾値τＶｍａｘを超過している場合、最大電圧カウンタＣＶｍａｘは増加する。測定電圧Ｖが最小電圧閾値τＶｍｉｎを超過している場合、最小電圧カウンタＣＶｍｉｎは増加する。電圧が（例えばガスコンパートメント内のガスの減少によって）高過ぎるよくある使用事例では、次の式を使って必要な圧力Ｐｕの変化を算出することができる。
【数1】
【0122】
ここで、ｚはステップサイズである。ステップサイズｚは、圧力の変化がどれくらい積極的に望まれているかに応じて選ばれることがある。例えば、小さいステップサイズｚが圧力に小さい変化をもたらすことがある一方、より大きいステップサイズｚが圧力に大きい変化をもたらすことがある。一部の例では、大きな変化をまれにもたらす、すなわち大きいステップサイズｚ及び低い繰り返し／更新率を用いることが有益である場合がある一方、他の例では、より小さい変化を頻繁にもたらす、すなわち小さいステップサイズｚ及び高い繰り返し／更新率を用いることが好ましい場合がある。ガス圧の増加が入力電圧Ｖの低下をもたらすことがある（すなわち、所望の効率及び／又は出力エネルギーを達成するのにより低い電圧Ｖが必要になる場合がある）。電圧を特定量（例えば１ボルト）だけ下げるのに必要とされる圧力（例えばｋＰａ単位）の増加を記述するのにある感度が用いられることがある。ステップサイズｚは感度に依存して選ばれることがある。
【0123】
[0128] 次いで算出された更新圧力Ｐｕから、例えば、既知の科学的な関係、例えば標準的気体法則に基づいてガス量が決定される。このガス量は、当該ガス量をガスコンパートメントに供給せよ、又は当該ガス量をガスコンパートメントから除去せよとの指示と共にガス制御システムに伝達される。例えばＰｕが正である場合、当該ガス量はガスコンパートメントに供給されることがある一方、Ｐｕが負である場合、当該ガス量はガスコンパートメントから除去されることがある。
【0124】
[0129] 入力電圧Ｖをモニタすることについて示されているが、プロセスは同様に、実質的に一定の入力電圧Ｖで出力エネルギーＥをモニタし、対応する最小及び最大エネルギー閾値及び最小及び最大エネルギーカウンタを使用することによって用いられることがある。同様に、プロセスは同様に、消耗品（例えばフッ素などの反応性ガス）の量をモニタし、消耗品の量がこれを下回る場合に、消耗ガスの量が算出され、ガスコンパートメントに供給される最小消耗品閾値を使用することによって用いられることがある。
【0125】
[0130] 時にはカウンタＣＶｍａｘ、ＣＶｍｉｎをリセットすることが望ましい場合がある。例えば、所望のガス圧及び／又は濃度に達したと判定したときにカウンタＣＶｍａｘ、ＣＶｍｉｎをリセットすることが望ましい場合がある。カウンタＣＶｍａｘ及びＣＶｍｉｎをリセットすることは、更なる調整が行われないようにし、システムがモニタしている特性（例えば入力電圧Ｖ）の将来の変化に適切に反応することを可能にする。
【0126】
[0131] 図７は、ガス量を算出する別の例示的な方法を示している。グラフは、エキシマレーザに関連する測定値、具体的には電圧Ｖ及び変数Ｘのグラフを示す。変数Ｘは、ユーザの要求に応じて選ばれることがあるが、電圧Ｖに影響を及ぼし得る任意の特性、例えばデューティサイクル、又はレーザの第１のガスコンパートメントに与えられる電気刺激と第２のガスコンパートメントに与えられる電気刺激との間の時間などのレーザに関連する光学条件を含むことがある。電圧Ｖ及びパラメータＸは経時的にモニタされ、各測定値が丸７０、７２としてグラフ上に記録される。電圧ではなく、出力エネルギーＥが測定及び記録されることがあり、パラメータＸは出力エネルギーＥに影響を及ぼし得る任意の特性を含むことがある。下記の方法は、電圧Ｖを測定することに関連して説明されているが、この方法は、出力エネルギーＥを測定する場合、又は入力電気刺激及び／又は出力放射の任意の他の測度、もしくはガスコンパートメント内の消耗品の測度に相応に適用することができる。
【0127】
[0132] 測定が第１の期間中に行われ、黒丸７０で示されている。例えば１００万ショットおきに１回の測定や１億ショットおきに１回の測定など、この期間中の異なる時間に行われ得る複数回の測定が存在する。第１の期間７０中に行われた測定の第１の平均（又は測定パラメータの任意の他の関数）７１が存在する。
【0128】
[0133] 測定が第２の期間中にも行われ、白丸７２で示されている。例えば１００万ショットおきに１回の測定や１億ショットおきに１回の測定など、この期間中の異なる時間に行われ得る複数回の測定が存在する。第２の期間７２中に行われた測定の第２の平均又は任意の他の関数７３が存在する。
【0129】
[0134] 第２の期間は第１の期間から時間的に離れていることがある。期間の差は、例えば１時間、１日又は１週間である場合がある。代替的に、第１の期間と第２の期間との差はゼロである可能性がある。第１の期間と第２の期間とは重なることがある。例えば、第１の期間は１ショットから３００万ショットまで発生することがあり、第２の期間は２百万ショットから５０００万ショットまで発生することがある。期間は、時間ベース（例えば秒、時間、日など）である場合がある、及び／又はショットベースである場合がある。
【0130】
[0135] 第１の期間と第２の期間との間に、レーザ内の条件が変化することがある。例えば、圧力及び／又は濃度が変化してしまう（例えば圧力が低下してしまうことがある、及び／又は消耗品の量ひいては対応する濃度が低下してしまうことがある）可能性がある。結果として、効率及び／又はエネルギー及び／又は電圧は変化することになり、その後に平均が変化することになる、すなわち第２の平均７３は第１の平均７１と異なるものになる。
【0131】
[0136] 平均、又は測定パラメータの任意の関数は、例えば平均電圧を算出する１次元でモニタされることがある。代替的に、平均は、例えば平均電圧及び平均パラメータＸの２次元でモニタされることがある。パラメータＸ自体は多次元である可能性がある。パラメータＸは、電圧
Ｖに影響を及ぼし、測定され得る１つ以上のパラメータを含むことがある。有益には、これらの平均（又は測定パラメータの任意の他の関数）７１、７３及びパラメータＸをモニタすることによって、電圧に影響を及ぼし得るが直接測定することができない他の要因（例えば経時効果）が考慮されることがある。
Ｖに影響を及ぼし、測定され得る１つ以上のパラメータを含むことがある。有益には、これらの平均（又は測定パラメータの任意の他の関数）７１、７３及びパラメータＸをモニタすることによって、電圧に影響を及ぼし得るが直接測定することができない他の要因（例えば経時効果）が考慮されることがある。
【0132】
[0137] 第１の平均７１と第２の平均７３との差に基づいて、ガス量（すなわちガス制御システムに伝達され、ガスコンパートメントに供給されるべきガス量）を算出することができる。その後、ガス制御システムは、以上で説明したように、ガスコンパートメントに対するガスの供給及び／又は除去を行う。
【0133】
[0138] ２つの異なる時間的に離れた時間に平均７１、７３を算出するのではなく、移動平均が算出されることがある。つまり、第１の平均７１が、例えば第１の測定値のセット７０に基づいて算出されることがある。代替的に、第１の平均７１は、過去の値、ユーザ指定の値、又はメーカ指定の値に基づいて選択されることがある。代替的に、第１の平均７１は較正プロセス中の算出に基づいて選択されることがある。次いで移動平均が算出され、測定が行われるたびに更新されることがある。平均閾値（すなわち第１の平均７１及び移動平均に関連する閾値）が、移動平均が平均閾値を超過している場合に、ガス量が算出されるように選ばれることがある。平均閾値は所定の値（例えば平均電圧から±０．１ｋＶ）である場合がある。代替的に、平均閾値は第１の平均のある割合（例えば第１の平均から±１０％）である場合がある。
【0134】
[0139] ガス量を算出する前に測定値にフィルタを適用することが有利である場合がある。例えば、誤った測定値によって外れ値が生じることがある。外れ値は、図７の中心から離れた測定値７４として示されるように、平均から離れて存在することがある。外れ値を含むことで誤ったガス量が算出されることがある。外れ値の悪影響は、測定値にフィルタを適用することによって、例えば第１又は第２の平均から一定の閾値距離（例えば第１の平均から±５０％）以上のところにある全てのデータを無視することによって、又は外れ値検出アルゴリズムを使用することによって減らされることがある。任意選択で、第２の平均は、これらの中心から離れた測定値を取り除いた後に再算出されることがある。
【0135】
[0140] 本明細書中ではリソグラフィにおいて使用されるエキシマレーザの使用について具体的な言及がなされることがあるが、本明細書に記載されたレーザ及びこれに関連するシステム及び方法には他の適用例があり得ることが理解されるべきである。可能な他の適用例はメトロロジ装置及び光測定装置を含む。
【0136】
[0141] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。考えられる他の用途は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。
【0137】
[0142] 文脈上許される場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装することができる。本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサにより読み取られて実行され得る、機械可読媒体に記憶された命令として実装することも可能である。機械可読媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）により読み取り可能な形態で情報を記憶又は伝送するための任意の機構を含むことができる。例えば機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外信号、デジタル信号など）、及び他のものを含むことができる。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定のアクションを実行するものとして本明細書で説明されることがある。しかしながら、そのような説明は単に便宜上のものであり、そのようなアクションは実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又は他のデバイスから生じ、実行する際、アクチュエータ又は他のデバイスが物質世界と相互作用し得ることを理解すべきである。
【0138】
[0143] 本発明の他の態様を以下の番号付けされた条項に記載する。
１．放射源のガスコンパートメントのガス制御システムを制御する方法であって、方法が、
エキシマレーザのパラメータであって、レーザに与えられた電気刺激及び／又はレーザが発生させた放射の特性及び／又はガスコンパートメント内の消耗品の量を記述するパラメータを測定すること、
パラメータ、又はパラメータの関数を閾値と比較すること、
パラメータ又はパラメータの関数が閾値を超過していると判定されたことに応答して、パラメータに基づいて供給又は除去されるべきガス量を算出すること、
ガスコンパートメントにガス量を供給せよ、又はガスコンパートメントからガス量を除去せよとの指示をガス制御システムに与えること、を含む方法。
２．放射源が、ガスコンパートメントへのガスの供給中又はガスコンパートメントからのガスの除去中に放射を発生させ続ける、条項１の方法。
３．ガス量を算出することが、パラメータに基づいてガス特性を算出することを更に含む、条項１又は２の方法。
４．ガス特性に基づいてガス量を算出することを更に含む、条項３の方法。
５．ガス特性がガス圧及び／又はガス濃度を含む、条項３又は４の方法。
６．ガス量が第１のガスの量及び第２のガスの量を含む、条項１から５のいずれかの方法。
７．パラメータを測定することが、第１及び第２のパラメータを測定することを含む、条項１から６のいずれかの方法。
８．ガス量が第１及び第２のパラメータに基づいて算出される、条項７の方法。
９．第１のパラメータがガスコンパートメント内の消耗品の量である、条項７又は８の方法。
１０．ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するセンサを使用することを更に含む、条項１から９のいずれかの方法。
１１．センサが反応性ガスセンサを含む、条項１０の方法。
１２．センサがフッ素センサを含む、条項１１の方法。
１３．閾値が所定のパラメータの関数を含む、条項１から１２のいずれかの方法。
１４．方法が、パラメータの関数が閾値を上回っていると判定されたことに応答してカウンタを更新することを更に含む、条項１から１３のいずれかの方法。
１５．ガス量の算出が更にカウンタに基づく、条項１４の方法。
１６．方法が、
パラメータの第１の測定値のセットを記録すること、
第１の測定値のセットの第１の関数を算出すること、
パラメータの第２の測定値のセットを記録すること、
第２の測定値のセットの第２の関数を算出すること、
第１及び第２の関数に基づいてガス量を算出することを含む、条項１から１５のいずれかの方法。
１７．ガスコンパートメントと、ガスコンパートメントにガス量を供給する又はガスコンパートメントからガス量を除去するように構成されたガス制御システムと、条項１から１６のいずれかの方法を実行するように構成されたプロセッサとを含む放射源。
１８．ガス制御システムが、第１の端で第１のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続された第１のパイプラインを含む、条項１７の放射源。
１９．ガス制御システムが、第１の端で第２のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続された第２のパイプラインを更に含む、条項１８の放射源。
２０．ガスコンパートメントと第１及び／又は第２のガス源との間のガス流を制御するように構成されたガス制御装置を更に含む、条項１８又は１９の放射源。
２１．コンパートメント内の消耗品の量を測定するように構成されたセンサを更に含む、条項１７から２０のいずれかの放射源。
２２．センサがガスコンパートメント内に位置する、条項２１の放射源。
２３．センサが反応性ガスセンサを含む、条項２１又は２２の放射源。
２４．センサがフッ素センサを含む、条項２１から２３のいずれかの放射源。
２５．ガスコンパートメントと、ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するためのセンサとを含む放射源。
２６．センサが反応性ガスセンサを含む、条項２５の放射源。
２７．センサがフッ素センサを含む、条項２６の放射源。
２８．ある量のガスをガスコンパートメントに供給する、又はある量のガスをガスコンパートメントから除去するように構成されたガス制御システムを更に含む、条項２５から２７のいずれかの放射源。
２９．ある量のガスを放射源のガスコンパートメントに供給する、又はある量のガスを放射源のガスコンパートメントから除去するように構成され、条項１から１６のいずれかの方法を実行するように更に構成されたガス制御システム。
３０．ガス制御システムが、第１の端で第１のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続されるように構成された第１のパイプラインを含む、条項２９のガス制御システム。
３１．第１の端で第２のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続されるように構成された第２のパイプラインを更に含む、条項３０のガス制御システム。
３２．ガスコンパートメントと第１及び／又は第２のガス源との間のガス流を制御するように構成されたガス制御装置を更に含む、条項２９から３１のいずれかのガス制御システム。
３３．条項１から１６のいずれかの方法を実行するように構成されたプロセッサを更に含む、条項１７から２８のいずれかの放射源。
３４．条項１７から２８又は条項３３のいずれかの放射源を含むリソグラフィ装置。
３５．条項１７から３４のいずれかのデバイスに条項１から１６の方法のステップを実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
３６．条項３５のコンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ可読媒体。
１．放射源のガスコンパートメントのガス制御システムを制御する方法であって、方法が、
エキシマレーザのパラメータであって、レーザに与えられた電気刺激及び／又はレーザが発生させた放射の特性及び／又はガスコンパートメント内の消耗品の量を記述するパラメータを測定すること、
パラメータ、又はパラメータの関数を閾値と比較すること、
パラメータ又はパラメータの関数が閾値を超過していると判定されたことに応答して、パラメータに基づいて供給又は除去されるべきガス量を算出すること、
ガスコンパートメントにガス量を供給せよ、又はガスコンパートメントからガス量を除去せよとの指示をガス制御システムに与えること、を含む方法。
２．放射源が、ガスコンパートメントへのガスの供給中又はガスコンパートメントからのガスの除去中に放射を発生させ続ける、条項１の方法。
３．ガス量を算出することが、パラメータに基づいてガス特性を算出することを更に含む、条項１又は２の方法。
４．ガス特性に基づいてガス量を算出することを更に含む、条項３の方法。
５．ガス特性がガス圧及び／又はガス濃度を含む、条項３又は４の方法。
６．ガス量が第１のガスの量及び第２のガスの量を含む、条項１から５のいずれかの方法。
７．パラメータを測定することが、第１及び第２のパラメータを測定することを含む、条項１から６のいずれかの方法。
８．ガス量が第１及び第２のパラメータに基づいて算出される、条項７の方法。
９．第１のパラメータがガスコンパートメント内の消耗品の量である、条項７又は８の方法。
１０．ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するセンサを使用することを更に含む、条項１から９のいずれかの方法。
１１．センサが反応性ガスセンサを含む、条項１０の方法。
１２．センサがフッ素センサを含む、条項１１の方法。
１３．閾値が所定のパラメータの関数を含む、条項１から１２のいずれかの方法。
１４．方法が、パラメータの関数が閾値を上回っていると判定されたことに応答してカウンタを更新することを更に含む、条項１から１３のいずれかの方法。
１５．ガス量の算出が更にカウンタに基づく、条項１４の方法。
１６．方法が、
パラメータの第１の測定値のセットを記録すること、
第１の測定値のセットの第１の関数を算出すること、
パラメータの第２の測定値のセットを記録すること、
第２の測定値のセットの第２の関数を算出すること、
第１及び第２の関数に基づいてガス量を算出することを含む、条項１から１５のいずれかの方法。
１７．ガスコンパートメントと、ガスコンパートメントにガス量を供給する又はガスコンパートメントからガス量を除去するように構成されたガス制御システムと、条項１から１６のいずれかの方法を実行するように構成されたプロセッサとを含む放射源。
１８．ガス制御システムが、第１の端で第１のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続された第１のパイプラインを含む、条項１７の放射源。
１９．ガス制御システムが、第１の端で第２のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続された第２のパイプラインを更に含む、条項１８の放射源。
２０．ガスコンパートメントと第１及び／又は第２のガス源との間のガス流を制御するように構成されたガス制御装置を更に含む、条項１８又は１９の放射源。
２１．コンパートメント内の消耗品の量を測定するように構成されたセンサを更に含む、条項１７から２０のいずれかの放射源。
２２．センサがガスコンパートメント内に位置する、条項２１の放射源。
２３．センサが反応性ガスセンサを含む、条項２１又は２２の放射源。
２４．センサがフッ素センサを含む、条項２１から２３のいずれかの放射源。
２５．ガスコンパートメントと、ガスコンパートメント内の消耗品の量を測定するためのセンサとを含む放射源。
２６．センサが反応性ガスセンサを含む、条項２５の放射源。
２７．センサがフッ素センサを含む、条項２６の放射源。
２８．ある量のガスをガスコンパートメントに供給する、又はある量のガスをガスコンパートメントから除去するように構成されたガス制御システムを更に含む、条項２５から２７のいずれかの放射源。
２９．ある量のガスを放射源のガスコンパートメントに供給する、又はある量のガスを放射源のガスコンパートメントから除去するように構成され、条項１から１６のいずれかの方法を実行するように更に構成されたガス制御システム。
３０．ガス制御システムが、第１の端で第１のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続されるように構成された第１のパイプラインを含む、条項２９のガス制御システム。
３１．第１の端で第２のガス源に、第２の端でガスコンパートメントに接続されるように構成された第２のパイプラインを更に含む、条項３０のガス制御システム。
３２．ガスコンパートメントと第１及び／又は第２のガス源との間のガス流を制御するように構成されたガス制御装置を更に含む、条項２９から３１のいずれかのガス制御システム。
３３．条項１から１６のいずれかの方法を実行するように構成されたプロセッサを更に含む、条項１７から２８のいずれかの放射源。
３４．条項１７から２８又は条項３３のいずれかの放射源を含むリソグラフィ装置。
３５．条項１７から３４のいずれかのデバイスに条項１から１６の方法のステップを実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
３６．条項３５のコンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ可読媒体。
【0139】
[0144] 上記の実施例及び他の実施例は、特許請求の範囲内である。以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることは理解されよう。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】