(57)【要約】【課題】リアルタイムの均一性照射測定と強度フィードバックを実現する方法および装置を提供し、結像面における照射均一性をリアルタイムで測定できるようにする。【解決手段】照射ビームのサンプルが生成され、そのサンプルが第２の結像面へ投影される。ついで、受光された照射ビームが結像面に投影されている間、投影されたサンプルに関する照射均一性プロフィルが測定される。【選択図】図２
2006191116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の結像面に照射源を投影する方法において、
前記照射源のサンプルを生成し、
該サンプルを、前記第１の結像面と実質的に等しい第２の結像面に投影し、
受光した照射源を前記第１の結像面に投影している間、投影されたサンプルに関する照射均一性プロフィルを測定することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記測定を、前記第１の結像面に対する照射源の投影と実質的に同時に行うことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
測定された照射均一性プロフィルに基づきリソグラフィ装置の照射特性を調整する補正命令を決定し、該補正命令に従いほぼリアルタイムで前記照射特性を調整することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記第２の結像面の近くで測定を行うことを特徴とする方法。
【請求項５】
リソグラフィ装置において、
照射投影システムが設けられており、該照射投影システムは照射源を受光し、受光した照射源を第１のおよび第２の結像面に投影し、該第１および第２の結像面は実質的に同一であり、
受光した照射源を前記第１の結像面に投影する第１の光学システムと、
受光した照射源を前記第２の結像面に投影する第２の光学システムと、
前記第２の結像面に近接して配置された第１の検出器が設けられており、該第１の検出器は対応する照射均一性プロフィルを測定することを特徴とする、
リソグラフィ装置。
【請求項６】
請求項１記載のリソグラフィ装置において、
前記第１および第２の光学システムの各々は少なくとも１つのレンズとミラーを有していることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６記載のリソグラフィ装置において、
ビームスプリッタデバイスが設けられていることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７記載のリソグラフィ装置において、
前記ビームスプリッタデバイスはリーキーミラーを有することを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項５記載のリソグラフィ装置において、
測定された照射均一性プロフィルに基づきリソグラフィ装置の照射特性を調整するための補正命令を決定するプロセッサおよび処理手段と、
該補正命令に従いほぼリアルタイムで前記照射特性を調整する補正装置が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９記載のリソグラフィ装置において、
前記第２の結像面の近くで測定を行う手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のリソグラフィ装置において、
前記第１の光学システムは前記第２の光学システムと実質的に等しいことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項５記載のリソグラフィ装置において、
前記第１の結像面に投影された照射源の照射均一性プロフィルを測定する第２の検出器が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のリソグラフィ装置において、
前記第２の結像面に投影された照射源について測定された照射均一性プロフィルと、前記第１の結像面に投影された照射源について測定された照射均一性プロフィルは、前記第１の検出器による測定を解釈する伝達関数を生成するために用いられることを特徴とする装置。
【請求項１４】
第１の結像面に照射源を投影する装置において、
前記照射源のサンプルを生成する手段と、
該サンプルを第２の結像面に投影する手段と、
受光した照射源が前記第１の結像面に投影されている間、投影されたサンプルに関する照射均一性プロフィルを測定する手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置において、
測定された照射均一性プロフィルに基づき装置の照射特性を調整するための補正命令を決定する手段と、該補正命令に従いほぼリアルタイムで前記照射特性を調整する手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１４記載のリソグラフィ装置において、
前記第２の結像面の近くで測定を行う手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
結像面に照射源を投影する方法において、
前記照射源のサンプルを生成し、
該サンプルを、前記結像面に投影された照射源の瞳充填（pupil fill）を表す瞳面に投影し、
受光した照射源を前記結像面に投影している間、投影されたサンプルに関する照射瞳充填を測定することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、
前記測定を、前記結像面に対する照射源の投影と実質的に同時に行うことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の方法において、
測定された照射瞳充填に基づきリソグラフィシステムの照射特性を調整する補正命令を決定し、該補正命令に従いほぼリアルタイムで前記照射特性を調整することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の方法において、
前記瞳面の近くで測定を行う手段が設けられていることを特徴とする方法。
【請求項２１】
リソグラフィ装置において、
照射投影システムが設けられており、該照射投影システムは照射源を受光し、受光した照射源を結像面と瞳面に投影し、
受光した照射源を前記結像面に投影する第１の光学システムと、
受光した照射源を前記瞳面に投影する第２の光学システムと、
前記瞳面に近接して配置された瞳検出器が設けられており、該瞳検出器は受光した照射源の対応する照射瞳充填を測定することを特徴とする、
リソグラフィ装置。
【請求項２２】
請求項２１記載のリソグラフィ装置において、
前記第１および第２の光学システムの各々は少なくとも１つのレンズとミラーを有していることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２２記載のリソグラフィ装置において、
少なくとも１つのビームスプリッタデバイスと、結像面検出器における１つまたは複数のピンホールが設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３記載のリソグラフィ装置において、
前記ビームスプリッタデバイスはリーキーミラーを有しており、前記ビームスプリッタデバイスと前記ピンホールにより、該ピンホールを通した伝達された光がデフォーカシングされたときに瞳面が形成されることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項２１記載のリソグラフィ装置において、
前記瞳面の近くで測定された照射瞳充填に基づきリソグラフィ装置の照射特性を調整するための補正命令を決定するプロセッサおよび処理手段と、
該補正命令に従いほぼリアルタイムで前記照射特性を調整する補正装置が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項２１記載のリソグラフィ装置において、
前記結像面の近くで照射源の照射瞳充填を測定する瞳検出器が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２６記載のリソグラフィ装置において、
前記瞳面の近くで測定された瞳充填と前記結像面の近くで測定された照射瞳充填との比較が、前記瞳面に配置された検出器による測定を解釈する伝達関数を生成するために用いられることを特徴とする装置。
【請求項２８】
請求項２１記載のリソグラフィ装置において、
前記照射投影システム内の瞳面で照射源の照射瞳充填を測定する瞳面検出器が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２９】
結像面に照射源を投影する装置において、
前記照射源のサンプルを生成する手段と、
該サンプルを瞳面に投影する手段と、
受光した照射源が前記結像面に投影されている間、投影されたサンプルに関する照射瞳充填を測定する手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の装置において、
測定された照射瞳均一性に基づき装置の照射特性を調整するための補正命令を決定する手段と、該補正命令に従いほぼリアルタイムで前記照射特性を調整する手段が設けられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的にいえばリソグラフィ装置における均一性補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
慣用のリソグラフィ装置には殊に、受光レーザビームの均一の強度分布を生じさせる照射システムが含まれている。この場合、結果として生じる照射ができるかぎり均一になることが望まれる。照射の均一性によって、露光フィールド全体にわたり均一な線幅をパターニングする照射システムの性能に影響が及ぼされる。照射均一性により、リソグラフィ装置により製造されるデバイスの品質に重大な影響が及ぼされる可能性がある。
【０００３】
これまで慣用の照射システムの場合、均一性が目下の露光中に測定されることはなく、オフラインで測定できただけである。つまりこのような慣用の照射システムでは、リアルタイムの均一性測定（あるいはフィードバック）により照射均一性を動作中にダイナミックにコントロールするための方法は行われていない。
【０００４】
過渡的な均一性の妨害はこれまで、放射計ないしは放射分析による照射テストによって観察されていた。ビームやコンポーネントのミスアライメントおよび／または透過ヒステリシスないしは透過率ヒステリシス（transmission hysteresis）などのファクタが、過渡的な均一性妨害となる原因の例である。約１９３ナノメータの光波長を用いるリソグラフィ装置の場合にはたとえば、照射装置（イルミネータ）における透過率ヒステリシスによって、いくつかの極端な事例では９０分の期間中、．１５％（これは典型的なリソグラフィ装置の仕様の半分）に及ぶ程度まで、均一性が変えられる可能性がある。慣用のシステムの場合には露光の均一性は、光学系の時間的安定性に委ねられている。
【０００５】
均一性エラーを補正するための慣用の技術として、当業者に周知の数多くのシステムが存在する。それらの照射均一性システムは、ウェハ平面においてのみ均一性を補正するように構成されている。均一性補正が行われ、再度測定されてからセーブされ、さらに調整が行われることなく露光が行われる。個々の補正設定も、あとで使用するために記録することができる。簡単に言えばこれらのシステムは、照射均一性をスタティックに（すなわちオフラインで）測定することしかできない。これらのシステムには、照射均一性をリアルタイムであるいはほぼリアルタイムでダイナミックに測定する能力がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の課題は、リアルタイムの均一性照射測定と強度フィードバックを実現する方法および装置を提供することにある。さらに詳しくいえば本発明の課題は、結像面における照射均一性をリアルタイムで測定する技術ならびに装置を提供することである
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によればこの課題は、照射源のサンプルを生成し、該サンプルを、前記第１の結像面と実質的に等しい第２の結像面に投影し、受光した照射源を前記第１の結像面に投影している間、投影されたサンプルに関する照射均一性プロフィルを測定することにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ここで例示し概略的に説明する本発明の基本原理によれば、本発明には結像面に照射ビームを投影する方法が含まれる。この方法によれば、照射ビームのサンプルが生成され、そのサンプルが第２の結像面へ投影される。ついで、受光された照射ビームが結像面に投影されている間、投影されたサンプルに関する照射均一性プロフィルが測定される。
【０００９】
次に、本発明のその他の特徴および利点ならびに本発明の種々の実施形態の構造や動作について、図面を参照しながら詳しく説明する。
【実施例】
【００１０】
本発明の以下の詳細な説明は添付の図面に係わるものであり、それらの図面には本発明による実施形態が示されている。なお、他の実施形態も可能であり、本発明の範囲内でそれらの実施形態を変形することができる。したがって以下の詳細な説明は本発明の限定を意味するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定されるものである。
【００１１】
また、以下で説明する本発明を、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアおよび／または図示されている実体構成といった種々の形態で実現できることは、当業者であれば自明である。本発明を実装するために特別にコントロールされるハードウェアを用いたどのような実際のソフトウェアコードも、本発明の制約にはならない。したがって本発明の動作および作用については、ここに詳しく示すレベルで実施形態の変形が可能であるという了解のもとで説明する。
【００１２】
図１には、リアルタイムで均一性フィードバックが行われない慣用の光学システム１００が描かれている。光学システム１００は（図示されていない）ベースラインの照射システム全体における１つのコンポーネントである。光学システム１００には、照射ビーム中継エリア１０２と１００％の反射率の折りたたみミラーないしは折り返しミラー（fold mirror）１０４が含まれている。さらに光学システム１００には視野レンズ群１０８も含まれている。さらにこの図には、投影光学系１１１と連携可能に接続された結像面検出器１１０が示されている。
【００１３】
慣用の光学システム１００の場合、結像面検出器１１０により行われた均一性測定に基づき中継エリア１０２と物体面１０６との間で照射が補正される。光学システム１００の場合、結像面検出器１１０による均一性測定を、慣用の均一性補正装置を用いて行うことができる。検出器１１０は、ウェハが存在していないときに結像面に配置される。検出器１１０は、結像面における出力照射を検出する。このシステムを使用した場合の１つの欠点は、ウェハが露光されていないときにオフラインでしか均一性測定を行えないことである。
【００１４】
照射均一性エラーが補正されないと、マイクロエレクトロニクスデバイスあるいは他のデバイスの製造においてそれらがチップ全体にわたり不均一になり、デバイスの速度や歩留まりに悪影響が及ぼされる。他方、照射均一性エラーが低く抑えられるならば、リソグラフィ装置はもっと品質の高いデバイスを製造することができ、これによってそれらのデバイスをもっと効率的かつ高速に動作させることができるようになる。照射均一性エラーには多くの要因が関与する可能性があり、それらはたとえば光学素子の変動、それらの光学素子の幾何学的作用ならびに透過率ヒステリシスである。
【００１５】
ここでバックグラウンドとして述べておくと、透過率ヒステリシスとは、照射モードが変化したときに照射ビームの特性においてドリフトを引き起こす可能性のある光学素子の材料特性のことである。このような作用は、照射フィールドのそれぞれ異なる部分が照射されるときにも発生する可能性がある。既述のように、照射装置（イルミネータ）における透過率ヒステリシスの作用は、いくつかの極端な状況では０．１５％に及ぶ程度まで均一性に変動が引き起こされるのが観察された。
【００１６】
また、過渡的な均一性の妨害も照射均一性エラーの要因である。たとえば、リソグラフィツールへビームを向ける１つまたは複数のミラーに幾何学的欠陥がある場合、またはこのミラーが機械的に振動する場合、あるいはさもなければその形状が照射動作中の加熱に起因して変化すると、このミラーの照準が不精確になる可能性がある。この不精確性によって、対応する開口部内のビームの形状、位置あるいは角度が変化してしまい、そのために過渡的な不均一性作用が引き起こされる。
【００１７】
慣用のリソグラフィ装置は、ウェアがプリントされていない期間中、照射均一性エラーをオフラインで測定することしかできない。このようなオフラインのエラー補正技術は、エラー補正のレベルを供給する一方、測定可能なレベルの照射均一性エラーを依然として露光中に発生させてしまう。既述のとおりこのようなエラーの結果、デバイスの不均一性が発生し、さらにこの不均一性によってデバイスの性能が劣化するし、製品ないしは製造デバイスの歩留まりが下がる。
【００１８】
図２には、本発明の１つの実施形態による光学システム２００が例示されている。図２の場合、光学システム２００にはリレー２０１と均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２が含まれており、これらは露光中に均一性を測定するように構成されている。リレー２０１には光学素子２０３が含まれており、これは結像面近くの入力照射ビームをサンプリングするように構成されている。光学素子２０３をたとえば漏出ミラーないしはリーキーミラー leaky mirror とすることができる。当業者であればわかるように、リーキーミラーは１００％よりも小さい反射率と０よりも大きい透過率をもつミラーである。光学素子２０３は、何らかのエネルギーを反射する一方、ビームのサンプルを光学素子２０３の一方の側から光学素子２０３の他方の側へ通過させることができる。リレー２０１にも視野レンズ群２０４（第１の視野レンズ群とも称する）が含まれている。さらにリレー２０１には、第２の（二重のないしは複製の）視野レンズ群２０６が含まれている。
【００１９】
光学素子２０３と二重のないしは複製の視野レンズ群２０６は、露光中にリアルタイムに（ダイナミックに）照射エラー補正を行うよう共働する。たとえば、ビーム２０７がリレー２０１に投影されると、レーザビームの一部分２０７ａが光学素子２０３によって第１の視野レンズ群２０４へ向かって反射する。しかしこれと同時に、投影されたビーム２０７の他の部分２０７ｂは光学素子２０３を通り抜けて、二重の視野レンズ群２０６により均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２へ投影される。
【００２０】
これにより他の部分２０７ｂ（ビームサンプル）を分析して、リレー２０１に関連する照射均一性プロフィルを求めることができる。照射均一性プロフィルには、照射均一性エラーの量だけでなく、レーザビームから到来し他の照射コンポーネントにより作用が及ぼされて統合された強度などのような他の照射特性も含めることができる。
【００２１】
照射均一性プロフィルは、サンプル２０７ｂと関連する他の特性とともに、第２の物体面２０８において測定することができる。
【００２２】
均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２には、スキャニングまたはラスタリングのような技術を利用するアレイを含めることができ、これによってサンプル２０７ｂに関連する照射均一性プロフィルを検出して測定することができる。サンプル２０７ｂが測定されると同時に、受光照射ビーム２０７の他の部分２０７ａが第１の視野レンズ群２０４を通過して第１の物体面２０５へ投影され、さらに投影光学系２０９を通過して結像面へ投影される。照射均一性エラーによってレチクルの非均一な照射が連続的に引き起こされる可能性があり、さらにこれによって上述のようにウェハの非均一な照射が引き起こされる可能性がある。
【００２３】
均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２の機能を、既製の電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラ２０２ａによって行わせることができる。均一性の計算をハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせによって実行することができる。たとえばＣＣＤカメラ２０２ａを、標準的なコンピュータプロセッサ２０２ｂと接続することができる。この実施例によれば、コンピュータプロセッサ２０２ｂによって均一性計算が実行されることになる。ＣＣＤカメラ２０２ａは十分な画素数を備えていると有利であり、これによってデバイスは適切な分解能をもつ望ましいフィールドサイズで検出を行うことができる。本発明は特定のフィールドサイズに制約されるものではないが、一例としてのＣＣＤ検出器は約１００ｍｍを検出することができる。また、本発明はＣＣＤカメラの利用に限定されるものではなく、他の形式の検出器を利用することもできる。
【００２４】
図３にはいっそう高いレベルの光学システム３００のブロック図が示されており、これは光学システム２００と統合されている。この場合、照射均一性エラーを測定および補正するために使用できる他の光学素子も含まれている。図３の場合、光学素子２０３は投影された照射ビーム２０７を受光するように構成されている。既述のように、照射ビーム２０７の第１の部分２０７ａは光学素子２０３によって反射する。しかしながら照射ビーム２０７の第２の部分（サンプル）２０７ｂは光学素子２０３を通過し、これによって照射ビームサンプル２０７ｂが形成される。サンプル２０７ｂは、第２の視野レンズ群２０６により均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２へ投影される。ついでサンプル２０７ｂは、均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２によって検出される。
【００２５】
均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２は、照射サンプル２０７ｂの照射均一性プロフィルを連続的に測定する。ただしこれと同時に照射ビーム２０７の第１の部分２０７ａは、光学的機械的均一性補正システ３０４を介して第１の物体面２０５に投影される。照射ビーム２０７ａによる露光中、投影光学系２０９の方は像をウェハへ投影することになる。しかしながらオフラインの均一性エラー測定期間中、ウェハは結像面検出器２１０と置き換えられ、それによって目下の均一性エラーの程度を測定できるようになる。
【００２６】
均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２は、照射サンプル２０７ｂに関するエネルギー分布を分析する。照射サンプル２０７ｂに関するエネルギーを測定することにより、均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２はサンプル２０７ｂに関する照射プロフィルを精確に決定することができる。サンプル２０７ｂに関する照射プロフィルのセンシングならびに測定後、均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２により補正命令３０２が光学的機械的均一性補正装置３０４へ供給される。
【００２７】
光学的機械的均一性補正装置３０４にはたとえば、照射均一性を補正するために従来より周知のターンキー型均一性補正装置 turn-key uniformity corrections systems を含めることができる。光学的機械的補正装置３０４は、システム３００に関連する照射フィールドの特定のセクション内の照射レベルを実際にコントロールする役割を担う機械的な装置である。慣用のターンキー補正装置の特有の機能詳細については当業者によく知られており、これ以上説明する必要はない。したがって照射サンプル２０７ｂの均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２による測定に基づき、補正パラメータを含む命令３０２は光学的機械的均一性補正装置３０４へ送られる。これらの補正パラメータによって、ブレードおよび／またはフィルタのような補正装置３０４により調整可能なコンポーネントがコントロールされる。
【００２８】
補正命令３０２に応じた補正装置３０４における調整可能なコンポーネントの操作を介して、照射ビーム２０７ａの特性が変更される。さらに詳しく説明すると、望ましいプロフィルを達成する目的で補正命令３０２によって、均一性補正装置３０４または他の光学的機械的均一性補正装置におけるブレードまたはフィルタのポジションをどの程度変化させるのかの詳細が提供される。その後、補正されたビーム３０５が物体面２０５へ投影される。
【００２９】
上述のように、光学的機械的均一性補正装置３０４により適用される補正の程度および作用を決定する目的で、結像面検出器２１０が周期的に照射される。つまり結像面検出器２１０は光学的機械的均一性補正装置３０４の作用を認識することができ、補正された照射ビーム３０５に対する相応の補正が適切に行われるようこの装置が構成され動作していることを検証することができる。結像面検出器２１０は周期的に挿入されるだけであり、その理由はこのような挿入によってウェハの移動が必要となるからである。
【００３０】
結合面検出器２１０が補正照射ビーム３０５をサンプリングしてしまえば、結像面検出器２１０は取り除かれウェハが再び挿入されて、ウェハのプリントが続けられる。結像面検出器２１０により行われる測定は、検出器マッピングとして知られるプロセスを利用してフィードバックパス３１２を介して均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２を較正するために実行される。フィードバックパス３１２を介した検出器マッピングによって、均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２（たとえば結像面検出器）が完全に均一な均一性フィールドを必ずしも認識していないことから、このモジュール２０２が何を認識すべきであるのかを較正するための測定が行われる。
【００３１】
このようにしてフィードバックパス３１２を介して結像面均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２と結像面検出器２１０と検出器マッピングとを共働させることにより、光学的機械的均一性補正装置３０４が較正される。このプロセスによって、均一性エラーのダイナミックな補正をリアルタイムに行うことができる。
【００３２】
図４Ａには、光学コンポーネント２０３の前に配置された光学的機械的均一性補正装置３０４を含む光学システム４００のブロック図が例示されている。このような装置構成によって、均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２からの照射プロフィルまたは補正データに基づき、連続的なフィードバックが行われる。システム４００の装置構成は、典型的には制御回路で使用される通常のフィードバックと同様のものである。したがってこのアプローチは、光学モデルや他の慣用のターンキー補正ツールにはあまり左右されない。
【００３３】
図３の実施形態の場合、光学的機械的均一性補正装置３０４によって、システム３００の他のコンポーネントによりなされた補正の評価ないしは推定が行われる。図４の場合、システム４００は光学的機械的均一性補正装置３０４へ補正命令３０２をフィードバックする。ついで光学的機械的均一性補正装置３０４は、均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２のところで均一性照射プロフィルを生成する。
【００３４】
図４Ｂには、本発明のさらに別の実施形態が示されている。図４Ｂの場合、システム４０２には瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール（pupil uniformity analyzer/processor module）４０４が含まれている。
【００３５】
瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール４０４には、スキャニングまたはラスタリングのような技術を利用するアレイを含めることができ、これによって図２の照射ビーム２０７の第２の部分２０７ｂに関連する照射瞳を検出して測定することができる。サンプル２０７ｂが測定されると同時に、受光照射ビーム２０７の第１の部分２０７ａが第１の視野レンズ群２０４を通過して第１の物体面２０５へ投影され、さらに投影光学系２０９を通過して瞳検出器４０６へ投影される。その結果、瞳均一性エラーによってウェハにおける結像性能が劣化する可能性がある。
【００３６】
瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール４０４は、第２の結像面のところで均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２におけるピンホールを介してサンプル２０７ｂにより照射される（択一的なデザインとして照射サンプル２０７ｂを瞳面へ投影するミラーまたは複数のレンズおよび／またはミラーから成るシステムを設けることができる）。たとえば照射瞳を投影する均一性アナライザ／プロセッサモジュール２０２におけるピンホール（または複数の光学素子から成るシステム）の利用は、当業者によく知られている。
【００３７】
瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール４０４の機能を、図２に示したＣＣＤカメラ２０２ａなどのような既製のＣＣＤカメラによって行わせることができる。瞳均一性の計算をハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせによって実行することができる。たとえばＣＣＤカメラ２０２ａを、標準的なコンピュータプロセッサ２０２ｂと接続することができる。この実施例によれば、コンピュータプロセッサ２０２ｂによって瞳均一性計算が実行されることになる。
【００３８】
ＣＣＤカメラ２０２ａは十分な画素数を備えていると有利であり、これによってデバイスは適切な分解能をもつ望ましい瞳サイズで検出を行うことができる。本発明は特定の瞳サイズに制約されるものではないが一例として、ＣＣＤカメラ２０２ａを用いたＣＣＤ検出器は望ましくは約１０ｍｍを検出することができる。また、本発明はＣＣＤカメラの利用に限定されるものではなく、他の形式の検出器を利用することもできる。
【００３９】
図４Ｂのシステム４０２には一例として光学的機械的均一性補正装置４０８も設けられており、これによってインテグレータ／コンデンサ４０９への入力が供給される。
【００４０】
光学的機械的瞳均一性補正装置４０８にはたとえば、瞳均一性を補正するために従来より周知のターンキー型瞳均一性補正装置 turn-key pupil uniformity corrections systems を含めることができる。光学的機械的補正装置４０８は、たとえばシステム３００に関連する照射瞳の特定のセクション内の照射レベルを実際にコントロールする役割を担う機械的な装置である。
【００４１】
慣用のターンキー補正装置の特有の機能詳細については当業者によく知られており、これ以上説明する必要はない。したがって瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール４０４による照射サンプル２０７ｂの測定に基づき、補正パラメータを含む命令４１０は光学的機械的瞳均一性補正装置４０８へ送られる。これらの補正パラメータによって、ブレードおよび／またはフィルタのような補正装置４０８内の調整可能なコンポーネントがコントロールされる。
【００４２】
補正命令４１０に応じた瞳均一性補正装置４０８における調整可能なコンポーネントの操作を介して、照射ビーム２０７ａの特性が変更される。さらに詳しく説明すると、望ましい瞳プロフィルを達成する目的で補正命令４１０によって、瞳均一性補正装置４０８または他の光学的機械的均一性補正装置におけるブレードまたはフィルタのポジションをどの程度変化させるのかの詳細が提供される。その後、補正されたビーム３０５が物体面２０５へ投影される。
【００４３】
光学的機械的瞳均一性補正装置４０８により適用される補正の程度および作用を決定する目的で、瞳検出器４０６が結像面（または物体面）２０５のところでピンホール４０８を介して周期的に照射される。つまり瞳検出器４０６は光学的機械的瞳均一性補正装置４０８の作用を認識することができ、補正された照射ビーム３０５に対する相応の補正が適切に行われるようこの装置が構成され動作していることを検証することができる。瞳検出器４０６は周期的に挿入されるだけであり、その理由はこのような挿入によってウェハの移動が必要となるからである。
【００４４】
瞳検出器４０６が補正照射ビーム３０５をサンプリングしてしまえば、瞳検出器４０６を取り除くことができ、ウェハが再び挿入されて、ウェハのプリントが続けられる。瞳検出器４０６により行われる測定は、検出器マッピングとして知られるプロセスを利用してフィードバックパス４１２を介して瞳均一性検出モジュール４０４を較正するために実行される。異なるカメラ特性および２つの測定ポジション間の光学的相違ゆえに瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール４０４（たとえば瞳検出器４０６）が完全に均一な瞳を必ずしも認識していないことから、フィードバックパス４１２を介した検出器マッピングによって、このモジュール４０４が何を認識すべきであるのかを較正するための測定が行われる。
【００４５】
このようにしてフィードバックパス４１２を介して瞳均一性アナライザ／プロセッサモジュール４０４と瞳検出器４０６と検出器マッピングとを共働させることにより、光学的機械的瞳均一性補正装置４０８が較正される。このプロセスによって、瞳均一性エラーのダイナミックな補正をリアルタイムに行うことができる。
【００４６】
図５には、本発明の１つの実施形態を実現する方法５００のフローチャートが例示されている。図５によれば、ステップ５０２に示されているように受光照射ビームのサンプルが形成される。次にステップ５０４に示されているように、サンプルが第２の結像面に投影される。ステップ５０６において、受光照射ビームが結像面に投影されている間、投影されたサンプルに関する照射均一性プロフィルが測定される。
【００４７】
本発明の着想をソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせによって実行することができる。本発明のこのような着想を、コンピュータシステムまたは他の処理システムの環境にインプリメントすることができる。図６にはこの種のコンピュータシステム６００の一例が示されている。
【００４８】
図６によれば、コンピュータシステム６００は1つまたは複数のプロセッサ６０５を有している。プロセッサ６０４を専用のディジタル信号プロセッサまたは汎用のディジタル信号プロセッサとすることができる。プロセッサ６０４は通信インフラストラクチャ６０６（たとえばバスまたはネットワーク）と接続されている。種々のソフトウェアインプリメンテーションがこのコンピュータシステムに基づき説明される。本明細書を読めば、当業者であれば本発明を、他のコンピュータシステムおよび/またはコンピュータアーキテクチャを利用して実現することもできよう。
【００４９】
コンピュータシステム６００は有利にはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であるメインメモリ６０８も有しており、さらに２次記憶装置６１０を設けてもよい。２次記憶装置６１０としてたとえば、ハードディスクドライブ６１２および/またはリムーバルストレージドライブ６１４たとえばフロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光学ディスクドライブ等を設けることができる。リムーバルストレージドライブ６１４は、周知のやり方でリムーバルストレージユニット６１８に対して読み書きを行う。リムーバルストレージユニット６１８はフロッピーディスク、磁気テープ、光学ディスク等であり、リム―バルストレージドライブ６１４により読み書きされる。自明のようにリムーバルストレージユニット６１８には、コンピュータソフトウェアおよび/またはデータを格納したコンピュータ使用可能ストレージ媒体が含まれる。
【００５０】
択一的な実施形態によれば、コンピュータプログラムまたはその他の命令をコンピュータシステム６００にロードできるようにする他の類似の手段を２次記憶装置６１０にもたせることができる。このような手段をたとえば、リムーバルストレージユニット６２２およびインタフェース６２０とすることができる。このような手段の例として、（ビデオゲームデバイスで使用されるような）プログラムカートリッジおよびカートリッジインタフェース、（ＥＰＰＲＯＭまたはＰＲＯＭのような）リムーバルメモリチップおよびそれらに対応するソケット、ならびにその他のリムーバルストレージユニット６２２とインタフェース６２０を挙げることができ、これらによってソフトウェアおよびデータをリムーバルストレージユニット６２２からコンピュータシステム６００へ伝送することができる。
【００５１】
さらにコンピュータシステム６００には通信インタフェース６２４を設けることもできる。この場合、通信インタフェース６２４により、ソフトウェアおよびデータをコンピュータシステム６００と外部デバイスとの間で伝送することができる。通信インタフェース６２４の例は、モデム、ネットワークインタフェース（たとえばイーサネットカード）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカード等である。通信インタフェース６２４を介して伝送されるソフトウェアおよびデータは、通信インタフェース６２４により受信可能な電子的、電磁的、光学的な信号あるいはその他の信号とすることのできる信号６２８の形態である。これらの信号６２８は、通信経路６２６を介して通信インタフェース６２４へ供給される。通信経路６２６によって信号６２８が搬送され、このような通信経路６２６をワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話線、セルラ電話リンク、無線リンクおよび他の通信チャネルを用いて実現することができる。
【００５２】
本明細書では用語「コンピュータで読み取り可能な媒体」と「コンピュータで使用可能な媒体」は、一般にリムーバルストレージドライブ６１４、ハードディスクドライブ６１２に取り付けられたハードディスクおよび信号６２８のような媒体に対して使われる。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム６００に対してソフトウェアを供給する手段である。
【００５３】
コンピュータプログラム（コンピュータコントロールロジックとも称する）は、メインメモリ６０８および／または２次記憶装置６１０に格納される。さらにコンピュータプログラムを、通信インタフェース６２４を介して受け取ることもできる。このようなコンピュータプログラムが実行されると、コンピュータシステム６００はこれまで説明してきたように本発明を実現することができる。
【００５４】
詳しく説明すればこのコンピュータプログラムが実行されると、それによってプロセッサ６０４は本発明のプロセスを実現できるようになる。したがってこのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム６００のコントローラを成すものである。一例として本発明の実施形態によれば、エンコーダおよび／またはデコーダの信号処理ブロックによって実行されるプロセス／方法を、コンピュータコントロールロジックにより実施することができる。本発明がソフトウェアにより実現される場合、ソフトウェアをコンピュータプログラム製品に格納することができ、リムーバルストレージドライブ６１４、ハードディスクドライブ６１２または通信インタフェース６２４を用いてコンピュータシステム６００にロードすることができる。
【００５５】
結論
本発明によれば、リアルタイムの均一性照射測定と強度フィードバックを実現する装置が提供される。さらに詳しくは本発明によって、照射均一性をリアルタイムで測定する技術が提供され、これによってフィードバックを用いたアクティブな均一性コントロールが可能となる。
【００５６】
これまで本発明を、複数の特定の機能の性能およびそれらの関係を示す機能構成ブロックを用いて説明してきた。これらの機能構成ブロックの境界は説明の都合上、任意に規定しておいた。これら特定の機能やそれらの関係が適切に実現されるかぎり、異なる境界を定義することができる。
【００５７】
したがってこのような択一的な境界はすべて特許請求の範囲およびその着想の枠内に収まるものである。当業者であれば、これらの機能構成ブロックをアナログ回路および／またはディジタル回路、個別コンポーネント、特定用途向け集積回路、ファームウェア、適切なソフトウェアを実行するプロセッサ等、あるいはそれらの組み合わせによって実装できることがわかる。したがって本発明の範囲は上述の実施形態のいずれかに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によってのみ規定される。
【００５８】
特定の実施形態に関する前述の説明は本発明の全般的な特徴をすべて示すものであり、したがって（先に挙げた参考文献の内容も含めて）当業者の知識を適用すれば、著しく多くの実験を行わなくとも、本発明の全般的な着想から逸脱することなく、特有の形態のような様々な用途に対して容易に変更および／または追加を行うことができる。それゆえ、その種の変形や変更は、ここで説明した教示ならびに説明に基づき、開示した実施形態と同様の趣旨および範囲内に収まるものとする。なお、当然ながら、ここで用いた語法や用語は説明のためであって限定を意図するものではなく、本明細書の語法あるいは用語は、これまでの教示や説明を考慮しながら当業者が自身の知識と組み合わせて解釈すべきものである。
【００５９】
詳細な説明の内容は本来、特許請求の範囲を理解するために用いられるものである。また、概要および要約の内容には、発明者が熟考した本発明の１つまたは複数の実施形態が記載されているかもしれないが、それらがすべてというわけではなく、したがって特許請求の範囲の限定を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】リアルタイムで均一性フィードバックが行われない従来の光学的リレーおよび投影システムを例示した図
【図２】本発明の１つの実施形態に従い構成され配置された光学的リレーおよび投影システムを例示した図
【図３】本発明の１つの実施形態による補正メカニズムおよびリアルタイム均一性フィードバックを備えた光学的リレーおよび投影システムを例示したブロック図
【図４Ａ】本発明の別の実施形態によるリアルタイム均一性フィードバックおよび補正メカニズムを備えた光学的リレーおよび投影システムを例示したブロック図
【図４Ｂ】図４Ａに示したシステムの変形を成す本発明のさらに別の実施形態を示す図
【図５】本発明の１つの実施形態を実現する方法のフローチャートを例示した図
【図６】本発明を実現することのできるコンピュータシステムを例示したブロック図
【符号の説明】
【００６１】
２００  光学システム
２０１  リレー
２０２  均一性分析器／プロセッサモジュール
２０２ａ  ＣＣＤカメラ
２０２ｂ  コンピュータプロセッサ
２０３  光学素子
２０４  第１の視野レンズ群
２０５  第１の物体面
２０６  第２の視野レンズ群
２０７  ビーム
２０７ａ  ビームの一部分
２０７ｂ  サンプル
２０８  第２の物体面
２０９  投影光学系
２１０  結像面検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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