(57)【要約】本発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、このＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法に関する。電磁放射線を出すための線源が設けてある。上記放射線が複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭを照射する。書込みパスで上記変調器の画像を上記被加工物上に投影する。少なくとも一つの他の書込みパスで欠陥画素の補償を行う。この発明は、上記方法を実施するための装置にも関する。
2005510862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法であって：
−  電磁放射線を出すための線源を供給する工程、
−  上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍを照射する工程、
−  書込みパスで上記変調器の画像を上記被加工物上に投影する工程、
−  少なくとも一つの他の書込みパスで欠陥画素の補償を行う工程、を含む方法。
【請求項２】
上記電磁放射線がパルス式レーザ源である請求項１に記載された方法。
【請求項３】
上記少なくとも一つの欠陥画素の上記補償を各欠陥画素に対して単一補償画素を使って行う請求項１に記載された方法。
【請求項４】
上記少なくとも一つの欠陥画素の上記補償を各欠陥画素に対して複数の補償画素を使って行う請求項１に記載された方法。
【請求項５】
上記少なくとも一つのＳＬＭを異なる書込みパスで同等の放射線量によって照射する請求項１に記載された方法。
【請求項６】
上記少なくとも一つのＳＬＭを異なる書込みパスで異なる放射線強度によって照射する請求項１に記載された方法。
【請求項７】
上記少なくとも一つのＳＬＭが透過性空間光変調器である請求項１に記載された方法。
【請求項８】
上記少なくとも一つのＳＬＭが反射性空間光変調器である請求項１に記載された方法。
【請求項９】
上記少なくとも一つのＳＬＭの画素をアナログ方式で作動させる請求項１に記載された方法。
【請求項１０】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法であって：
−  電磁放射線を出すための線源を供給する工程、
−  上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍを照射する工程、
−  放射線量を測定するように上記少なくとも一つのＳＬＭの画像を検出装置上に投
影する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの最も近接する画素の少なくとも一つによって上記
欠陥画素の補償を行う工程、を含む方法。
【請求項１１】
上記補償を、上記最も近接する画素の少なくとも一つの各々に、意図する画素値から実際の画素値を引き、補償に使う最も近接する画素の数で割って得られる値を割当てることによって行う請求項１０に記載された方法。
【請求項１２】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法であって：
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの画素を所定の状態に設定する工程、
−  放射線源によって上記少なくとも一つのＳＬＭを照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの画像を測定装置上に投影する工程、
−  これらの画素の線量を測定する工程、
−  欠陥画素を特定する工程、
−  上記欠陥画素以外の上記少なくとも一つのＳＬＭの画素によって少なくとも一つ        の書込みパスで上記欠陥画素の補償を行う工程、を含む方法。
【請求項１３】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法であって：
−  電磁放射線を出すための線源を供給する工程、
−  上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍを照射する工程、
−  第１書込みパスで上記変調器の画像を上記少なくとも一つのＳＬＭの第１組の画
像を使って上記被加工物上に投影する工程、
−  少なくとも一つ後の書込みパスの少なくとも一つの欠陥画素の事前補償を、少
なくとも一つ前の書込みパスの少なくとも一つの補償画素によって行う工程、
−  少なくとも第２書込みパスで上記変調器の上記画像を上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍの少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に投影する工程、を含む方
法。
【請求項１４】
少なくとも一つ前の書込み工程の少なくとも一つの欠陥画素の事後補償を、少なくとも一つ後の書込みパスの少なくとも一つの補償画素によって行う工程、をさらに含む請求項１３に記載された方法。
【請求項１５】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法であって：
−  電磁放射線を出すための線源を供給する工程、
−  上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記少なくとも一つのＳＬ        Ｍを照射する工程、
−  第１書込みパスで上記変調器の画像を上記少なくとも一つのＳＬＭの第１組の画        像を使って上記被加工物上に投影する工程、
−  少なくとも一つ前の書込みパスの少なくとも一つの欠陥画素の事後補償を、少な
くとも一つ後の書込みパスの少なくとも一つの補償画素によって行う工程、
−  少なくとも第２書込みパスで上記変調器の上記画像を上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍの少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に投影する工程、を含む方
法。
【請求項１６】
少なくとも一つ後の書込み工程の少なくとも一つの欠陥画素の事前補償を、少なくとも一つ前の書込みパスの少なくとも一つの補償画素によって行う工程をさらに含む請求項１５に記載された方法。
【請求項１７】
上記電磁放射線がパルス式レーザ源である請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項１８】
上記第１組の画素の少なくとも一つの画素を上記少なくとも第２組の画素に含める工程をさらに含む請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項１９】
上記少なくとも一つの欠陥画素の上記補償を各欠陥画素に対して単一補償画素を使って行う請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２０】
上記少なくとも一つの欠陥画素の上記補償を各欠陥画素に対して複数の補償画素を使って行う請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２１】
上記少なくとも一つのＳＬＭを異なる書込みパスで同じ放射線量によって照射する請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２２】
上記少なくとも一つのＳＬＭを異なる書込みパスで異なる放射線量によって照射する請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２３】
上記少なくとも一つのＳＬＭが透過性空間光変調器である請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２４】
上記少なくとも一つのＳＬＭが反射性空間光変調器である請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２５】
上記少なくとも一つのＳＬＭの画素をアナログ方式で作動させる請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２６】
上記第１書込みパスの上記画素の画像を、上記少なくとも一つのＳＬＭで上記第２書込みパスの上記画素の上記画像に対して１または複数画素だけ変位させる請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２７】
上記第１書込みパスの上記画素の画像を、上記被加工物上で上記第２書込みパスの上記画素の上記画像に対して少なくとも画素のほんの一部分だけ変位させる請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２８】
上記第１組の画素が第１ＳＬＭに属し、上記第２組の画素が第２ＳＬＭに属する請求項１３または請求項１５に記載された方法。
【請求項２９】
上記第１および第２ＳＬＭを同時に照射する請求項２８に記載された方法。
【請求項３０】
上記第１および第２ＳＬＭを異なる放射線強度で照射する請求項２９に記載された方法。
【請求項３１】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法であって：
−  プリントすべきパターンをフラクチャリングし且つレンダリングする工程、
−  少なくとも一つのＳＬＭ画素に対して露出値を計算する工程、
−  不良画素の位置を探知する工程、
−  上記不良画素が重要な位置にあるかどうかを決める工程、
−  電磁放射線を出すための線源を供給する工程、
−  上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍを照射する工程、
−  重要位置の不良画素を補償する工程を含む方法。
【請求項３２】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する装置であって：
−  電磁放射線を出す線源、
−  第１書込みパスで上記変調器の画像を上記少なくとも一つのＳＬＭの第１組の画
像を使って上記被加工物上に投影する投影システム、
−  少なくとも一つ後の書込みパスの欠陥画素の事前補償を行うように、少なくとも
一つ前の書込みパスの上記少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの画素、
−  少なくとも第２書込みパスで上記変調器の上記画像を上記少なくとも一つのＳＬ
Ｍの少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に投影する投影システム、
−  少なくとも一つ前の書込みパスの欠陥画素の事後補償を行うように、少なくとも
一つ後の書込みパスの上記少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの画素を含
む装置。
【請求項３３】
上記電磁放射線がパルス式レーザ源である請求項３２に記載された装置。
【請求項３４】
上記第１組の画素の少なくとも一つの画素が上記少なくとも第２組の画素に含まれている請求項３２に記載された装置。
【請求項３５】
少なくとも第２書込みパスで投影するための上記投影システムが：
−  上記少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に書込むべき画像で再プロ
グラムした上記ＳＬＭ、
−  上記少なくとも第２書込みパスで上記被加工物上の上記第１書込みパスと同じ形
態を照射するために上記被加工物が配置してある可動ステージ、を含む請求項３２に記載された装置。
【請求項３６】
上記可動ステージをＳＬＭのＮ画素の長さ動かす請求項３２に記載された装置。
【請求項３７】
上記可動ステージを画素の行に沿って動かす請求項３６に記載された装置。
【請求項３８】
上記可動ステージを画素の列に沿って動かす請求項３６に記載された装置。
【請求項３９】
上記可動ステージを画素の行および画素の列の両方に沿って動かす請求項３６に記載された装置。
【請求項４０】
上記可動ステージをＳＬＭのＮ画素にＳＬＭ画素のほんの一部を加えた長さ動かす請求項３２に記載された装置。
【請求項４１】
単一欠陥画素を一つの書込みパスでもう一つの書込みパスの単一補償画素によって補償する請求項３２に記載された装置。
【請求項４２】
一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの複数の補償画素によって補償する請求項３２に記載された装置。
【請求項４３】
上記少なくとも一つのＳＬＭを異なる書込みパスで同じの放射線量によって照射する請求項３２に記載された装置。
【請求項４４】
上記少なくとも一つのＳＬＭを異なる書込みパスで異なる放射線強度によって照射する請求項３２に記載された装置。
【請求項４５】
上記少なくとも一つのＳＬＭが透過性空間光変調器である請求項３２に記載された装置。
【請求項４６】
上記少なくとも一つのＳＬＭが反射性空間光変調器である請求項３２に記載された装置。
【請求項４７】
上記少なくとも一つのＳＬＭの画素をアナログ方式で作動させる請求項３２に記載された装置。
【請求項４８】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭにおける既知位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する装置であって、電磁放射線を出すための線源、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記少なくとも一つのＳＬＭを照射しおよび書込みパスで上記変調器の画像を上記被加工物上に投影する投影システム、上記少なくとも一つのＳＬＭの画像からの画素の線量を測定するための検出装置（６５）並びに上記検出装置（６５）上の上記画像から少なくとも一つの他の書込みパスで欠陥画素の補償を行うためのコンピュータ（６６）を含む装置。
【請求項４９】
少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物（６０）上に少なくとも一つの空間光変調器（ＳＬＭ）（３０）のパターンを創るとき、上記少なくとも一つのＳＬＭ（３０）における既知位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する装置であって、電磁放射線を出すための線源、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭ（３０）を照射しおよび書込みパスで上記変調器（３０）の画像を上記被加工物（６０）上に投影する投影システム、上記少なくとも一つのＳＬＭの画像からの画素の線量を測定するための検出装置（６５）並びに欠陥画素（１１０）の補償を、上記欠陥画素（１１０）に最も近接する画素（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）の少なくとも一つを使って行うためのコンピュータ（６６）を含む装置。
【請求項５０】
新しい被加工物（６０）をパターン付けすべき時はいつでも、画素輝度を検出装置（６５）によって検出する請求項４８または請求項４９に記載された装置。
【請求項５１】
少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素を検出する方法であって：
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第１操向信号でアドレス指定する工
程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの画像を記録する工程、
−  この記録した画像のグラジエントフィールドを計算する工程、
−  このグラジエントフィールドの発散を計算する工程、
−  この計算した発散から、欠陥画素と対応する極値を特定する工程、を含む方法。
【請求項５２】
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第２操向信号でアドレス指定する工程      、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの画像を記録する工程、
−  この記録した画像のグラジエントフィールドを計算する工程、
−  このグラジエントフィールドの発散を計算する工程、
−  この計算した発散から極値を特定し、そこで欠陥画素が同じ画素を表す上記第１操
向信号および上記第２操向信号から極値と対応する工程、をさらに含む請求項５１
に記載された方法。
【請求項５３】
少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素を検出する方法であって：
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第１操向信号でアドレス指定する工
程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの第１画像を記録する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第２操向信号でアドレス指定する工
程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの第２画像を記録する工程、
−  上記第１画像と上記第２画像の間の差を計算する工程、
−  この計算した差が極小値を有するところで不良画素を特定する工程、を含む方法        。
【請求項５４】
少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素を検出する方法であって：
−  パターンを上記少なくとも一つのＳＬＭにアドレス指定する工程、
−  上記ＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの第１画像を記録する工程、
−  上記記録した画像を形態縁のパターンデータと比較する工程、
−  この形態縁を所定の距離動かしている、不良画素を特定する工程、を含む方法。
【請求項５５】
上記パターンがチェス盤パターンである請求項５４に記載された方法。
【請求項５６】
上記パターンが平行線のあるパターンである請求項５４に記載された方法。
【請求項５７】
−  上記パターンを上記少なくとも一つのＳＬＭのもう一組の画素でアドレス指定する
工程、
−  上記ＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、
−  上記少なくとも一つのＳＬＭの第２画像を記録する工程、
−  上記記録した第２画像を形態縁のパターンデータと比較する工程、
−  この形態縁を所定の距離動かしている、不良画素を特定する工程、をさらに含む請
求項５４に記載された方法。
【請求項５８】
中間値で故障した不良画素を特定するために上記第１画像の形態縁移動を上記第２画像と比較する工程、を更に含む請求項５７に記載された方法。
【請求項５９】
上記異なる書込みパスを一つのＳＬＭによって行う請求項５に記載された方法。
【請求項６０】
上記ＳＬＭの異なる領域を異なる書込みパスで使う請求項５９に記載された方法。
【請求項６１】
上記異なる書込みパスを複数のＳＬＭによって行う請求項５に記載された方法。
【請求項６２】
上記異なる書込みパスを一つのＳＬＭによって行う請求項６に記載された方法。
【請求項６３】
上記ＳＬＭの異なる領域を異なる書込みパスで行う請求項６２に記載された方法。
【請求項６４】
上記異なる書込みパスを複数のＳＬＭによって行う請求項６に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には補償法によって改良された画像を得るための投法に関する。特にそれは、光リソグラフィで使う、空間光変調器（ＳＬＭ）の欠陥画素を補償するための方法に関する。それは、そのような方法を含む被加工物にパターン付けするための装置および欠陥画素を検出するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィによる生産は、集積回路、マスク、レチクル、フラットパネルディスプレイ、マイクロメカニカルまたはマイクロオプチカル・デバイスおよびパッケージング装置、例えば、リードフレームおよび磁気コアメモリに有用である。リソグラフィによる生産は、コンピュータ制御レチクルから被加工物上にマスタパターンを結像するための光学系を含み得る。好適な被加工物は、電磁放射線、例えば、可視または不可視光に敏感な層を含み得る。そのようなシステムの例は、本発明と同じ発明者および出願人の国際公開第ＷＯ９９４５４３５号に記載されている。
【０００３】
上記コンピュータ制御レチクルは、反射性可動マイクロミラーの１次元若しくは２次元アレイまたは行列、透過性ＬＣＤクリスタルの１次元若しくは２次元アレイまたは行列、または格子効果、干渉効果若しくは機械的素子（例えば、シャッタ）に基づく、その他の類似のプログラム可能な１次元若しくは２次元アレイを含む空間光変調器（ＳＬＭ）でもよい。
【０００４】
一般的に、これらのコンピュータ制御レチクルは、多種多様な方法で画像を形成するために使うことができる。ＳＬＭのような、これらのレチクルは、多くの変調素子または画素、ある場合には百万以上の画素を含む。例えば、空間光変調器の問題は、与えられたＳＬＭの一つまたは複数の画素に欠陥がある、即ち、それらが制御信号に意図通りには反応しないかも知れないことである。
【０００５】
コンピュータ制御レチクルのこれらの欠陥画素は、それらを光学結像に使うときの解像度および精度を制限するかも知れず；例えば、被加工物上へのプリントパターンの生産がその線幅および精度に関して制限されるかも知れない。
【０００６】
従って、この技術でＳＬＭの欠陥画素を効果的且つ正確に発見し且つ補償する方法が必要である。
【０００７】
上記背景を考慮して、例えば、特定位置で故障したミラーのような、ＳＬＭの欠陥画素の補償は、線幅がサブミクロンの画像を５ｎｍに近い公差で作るために有用である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、欠陥画素を補償するための改善された方法を提供することによって、空間光変調器を使って形成した画像を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１実施例で、この発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、このＳＬＭにおける既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償するための方法を提供する。上記方法は、電磁放射線を出すための線源を供給する工程、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭを照射する工程、書込みパスで上記変調器の画像を上記被加工物上に投影する工程、および少なくとも一つの他の書込みパスで欠陥画素の補償を行う工程を含む。
【実施例】
【００１０】
この発明の別の実施例で、上記電磁放射線はパルス式レーザ源である。
【００１１】
この発明の別の実施例では、一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの単一補償画素で補償する。
【００１２】
この発明の別の実施例では、一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの複数の補償画素で補償する。
【００１３】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭを異なる書込みパスである放射線量によって照射する。
【００１４】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭを異なる書込みパスで異なる放射線強度によって照射する。
【００１５】
この発明の別の実施例で、上記ＳＬＭは透過性空間光変調器である。
【００１６】
この発明の別の実施例で、上記ＳＬＭは反射性空間光変調器である。
【００１７】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭの画素をアナログ方式で作動させる。
【００１８】
この発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、このＳＬＭの既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法にも関する。上記方法は、電磁放射線を出すための線源を供給する工程、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭを照射する工程、放射線量を測定するために上記ＳＬＭの画像を検出装置上に投影する工程、およびこのＳＬＭの最も近接する画素の少なくとも一つによって上記欠陥画素の補償を行う工程を含む。
【００１９】
この発明の別の実施例では、上記補償を、上記最も近接する画素の少なくとも一つに、意図する画素値から実際の画素値を引いて補償に使う最も近接する画素の数で割って得られる値を割当てることによって行う。
【００２０】
この発明は、少なくとも部分的に電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、このＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法にも関する。上記方法は、上記ＳＬＭの画素を所定の状態に設定する工程、放射線源によって上記ＳＬＭを照射する工程、このＳＬＭの画像を、ＳＬＭ画素の線量を測定する検出装置上に投影する工程、欠陥画素を特定する工程、および少なくとも一つの書込みパスで上記欠陥画素の補償を行う工程を含む。
【００２１】
この発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、このＳＬＭの既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する方法にも関する。上記方法は、電磁放射線を出すための線源を供給する工程、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭを照射する工程、第１書込みパスで上記変調器の画像を上記ＳＬＭの第１組の画像を使って上記被加工物上に投影する工程、少なくとも一つ後の書込みパスの欠陥画素の事前補償を、少なくとも一つの前の書込みパスで行う工程、および少なくとも第２書込みパスで上記変調器の上記画像を上記ＳＬＭの少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に投影する工程を含む。
【００２２】
この発明の別の実施例で、上記方法は、更に、少なくとも一つ前の書込み工程の欠陥画素の事後補償を、少なくとも一つ後の書込みパスで行う工程を含む。
【００２３】
この発明の別の実施例では、少なくとも一つ後の書込みパスでの少なくとも一つ前の書込み工程の欠陥画素の事後補償を上記事前補償の代りに行う。
【００２４】
この発明の別の実施例で、上記電磁放射線はパルス式レーザ源である。
【００２５】
この発明の別の実施例で、上記方法は、更に、上記第１組の画素の少なくとも一つの画素を上記少なくとも第２組の画素に含める工程を含む。
【００２６】
この発明の別の実施例では、一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの単一補償画素によって補償する。
【００２７】
この発明の別の実施例では、一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの複数の補償画素によって補償する。
【００２８】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭを異なる書込みパスで同じ放射線量によって照射する。
【００２９】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭを異なる書込みパスで異なる放射線強度によって照射する。
【００３０】
この発明の別の実施例で、上記ＳＬＭは透過性空間光変調器である。
【００３１】
この発明の別の実施例で、上記ＳＬＭは反射性空間光変調器である。
【００３２】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭの画素をアナログ方式で作動させる。
【００３３】
この発明の別の実施例では、上記第１書込みパスの上記画素の画像を、上記ＳＬＭで上記第２書込みパスの上記画素の上記画像に対して１または複数画素だけ変位させる。
【００３４】
この発明の別の実施例では、上記第１書込みパスの上記画素の画像を、上記被加工物上で上記第２書込みパスの上記画素の上記画像に対して少なくとも画素の一部分だけ変位させる。
【００３５】
この発明の別の実施例で、上記第１組の画素は第１ＳＬＭに属し、上記第２組の画素は第２ＳＬＭに属する。
【００３６】
この発明の別の実施例では、上記第１および第２ＳＬＭを同時に照射する。
【００３７】
この発明の別の実施例では、上記第１および第２ＳＬＭを異なる放射線強度で照射する。
【００３８】
この発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、このＳＬＭの既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する装置であって、電磁放射線を出す線源、第１書込みパスで上記変調器の画像を上記ＳＬＭの第１組の画像を使って上記被加工物上に投影する投影システム、少なくとも一つ後の書込みパスの欠陥画素の事前補償を少なくとも一つ前の書き込みパスで行う手段、少なくとも第２書込みパスで上記変調器の上記画像を上記ＳＬＭの少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に投影する投影システム、少なくとも一つ前の書込みパスの欠陥画素の事後補償を少なくとも一つの後の書込みパスで行う手段を含む装置にも関する。
【００３９】
この発明の別の実施例で、上記電磁放射線はパルス式レーザ源である。
【００４０】
この発明の別の実施例では、上記第１組の画素の少なくとも一つの画素が上記少なくとも第２組の画素に含まれている。
【００４１】
この発明の別の実施例で、少なくとも第２書込みパスで投影するための上記投影システムは、上記少なくとも第２組の画素を使って上記被加工物上に書込むべき画像で再プログラムした上記ＳＬＭ、上記少なくとも第２書込みパスで上記被加工物上の上記第１書込みパスと同じ形態を照射するために上記被加工物が配置してある可動ステージを含む。
【００４２】
この発明の別の実施例では、上記可動ステージをＳＬＭのＮ画素の長さ動かす。
【００４３】
この発明の別の実施例では、上記可動ステージを画素の行に沿って動かす。
【００４４】
この発明の別の実施例では、上記可動ステージを画素の列に沿って動かす。
【００４５】
この発明の別の実施例では、上記可動ステージを画素の行および画素の列の両方に沿って動かす。
【００４６】
この発明の別の実施例では、上記可動ステージをＳＬＭのＮ画素にＳＬＭ画素の一部分を加えた長さ動かす。
【００４７】
この発明の別の実施例では、一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの単一補償画素によって補償する。
【００４８】
この発明の別の実施例では、一つの書込みパスの単一欠陥画素をもう一つの書込みパスの複数の補償画素によって補償する。
【００４９】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭを異なる書込みパスで同じの放射線量によって照射する。
【００５０】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭを異なる書込みパスで異なる放射線強度によって照射する。
【００５１】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭが透過性空間光変調器である。
【００５２】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭが反射性空間光変調器である。
【００５３】
この発明の別の実施例では、上記ＳＬＭの画素をアナログ方式で作動させる。
【００５４】
この発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物上に空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンを創るとき、上記ＳＬＭの既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する装置であって、電磁放射線を出すための線源、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭを照射し、および書込みパスで上記変調器の画像を上記被加工物上に投影する投影システム、このＳＬＭの画像からの画素の線量を測定するための検出装置（６５）並びに上記検出装置（６５）上の上記画像から少なくとも一つの他の書込みパスで欠陥画素の補償を行うためのコンピュータ（６６）を含む装置にも関する。
【００５５】
この発明は、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物（６０）上に空間光変調器（ＳＬＭ）（３０）のパターンを創るとき、上記ＳＬＭ（３０）の既知の位置の少なくとも一つの欠陥画素の影響を補償する装置であって、電磁放射線を出すための線源、上記放射線によって複数の変調素子（画素）を有する上記ＳＬＭ（３０）を照射し、および書込みパスで上記変調器（３０）の画像を上記被加工物（６０）上に投影する投影システム、このＳＬＭの画像からの画素の線量を測定するための検出装置（６５）並びに欠陥画素（１１０）の補償を、上記欠陥画素（１１０）に最も近接する画素（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）の少なくとも一つを使って行うためのコンピュータ（６６）を含む装置にも関する。
【００５６】
この発明の別の実施例では、新しい被加工物（６０）をパターン付けすべき時はいつでも、画素輝度を検出装置（６５）によって検出する。
【００５７】
この発明は、少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素を検出する方法にも関する。上記方法は、上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第１操向信号でアドレス指定する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの画像を記録する工程、この記録した画像のグラジエントフィールド（ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｆｉｅｌｄ）を計算する工程、このグラジエントフィールドの発散を計算する工程、この計算した発散から、欠陥画素と一致する極値を特定する工程を含む。
【００５８】
別の実施例で、上記発明は更に、上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第２操向信号でアドレス指定する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの画像を記録する工程、この記録した画像のグラジエントフィールドを計算する工程、このグラジエントフィールドの発散を計算する工程、この計算した発散から極値を特定し、そこで同じ画素を表す上記第１操向信号および上記第２操向信号から欠陥画素が極値と一致する工程を含む。
【００５９】
この発明は、少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素を検出する方法にも関する。上記方法は、上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第１操向信号でアドレス指定する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの第１画像を記録する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの全ての画素を第２操向信号でアドレス指定する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの第２画像を記録する工程、上記第１画像と上記第２画像の間の差を計算する工程、この計算した差が局所的極小値を有するところで不良画素を特定する工程を含む。
【００６０】
この発明は、少なくとも一つのＳＬＭの少なくとも一つの欠陥画素を検出する方法にも関する。上記方法は、パターンを上記少なくとも一つのＳＬＭにアドレス指定する工程、上記ＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの第１画像を記録する工程、上記記録した画像を形態縁のパターンデータと比較する工程、この形態縁を所定の距離動かしている、不良画素を特定する工程を含む。
【００６１】
別の実施例で、上記パターンはチェス盤パターンである。
【００６２】
別の実施例で、上記パターンは平行線のあるパターンである。
【００６３】
更に別の実施例で、上記方法は、更に、上記パターンを上記少なくとも一つのＳＬＭのもう一組の画素でアドレス指定する工程、上記ＳＬＭを電磁放射線で照射する工程、上記少なくとも一つのＳＬＭの第２画像を記録する工程、上記記録した第２画像を形態縁のパターンデータと比較する工程、この形態縁を所定の距離動かしている、不良画素を特定する工程を含む。
【００６４】
更に別の実施例で、上記方法は、更に、中間値で動けなくなる不良画素を特定するために上記第１画像の形態縁移動を上記第２画像と比較する工程を含む。
【００６５】
その上別の実施例では、上記異なる書込みパスを一つのＳＬＭによって行う。
【００６６】
その上別の実施例では、上記ＳＬＭの異なる領域を異なる書込みパスで使う。
【００６７】
その上別の実施例では、上記異なる書込みパスを複数のＳＬＭによって行う。
【００６８】
その上別の実施例では、上記異なる書込みパスを一つのＳＬＭによって行う。
【００６９】
その上別の実施例では、上記ＳＬＭの異なる領域を異なる書込みパスで使う。
【００７０】
その上別の実施例では、上記異なる書込みパスを複数のＳＬＭによって行う。
【００７１】
本発明およびその利点をより完全に理解するために、添付の図面に関連して書いた以下の説明を参照する。
【００７２】
以下の説明で被加工物とは：半導体を作るための基板（直接描画）、マスク基板、レチクル基板のグループの一つを意味することを意図する。
【００７３】
図３は、被加工物６０にパターン付けするための装置１の実施例を示す。上記装置１は、電磁放射線を出すための線源１０、第１レンズ装置５０、コンピュータ制御レチクル３０、ビーム調整装置２０、フーリエ平面の空間フィルタ７０、第３レンズ装置４０、第２レンズ装置４５、ビームスプリッタ９０および検出装置６５、コンピュータ６６を含む。
【００７４】
線源１０は、７８ｎｍないし約２０ｎｍと定義される、赤外線（ＩＲ）から超紫外線（ＥＵＶ）まで、この出願では１００ｎｍから電磁放射線として取扱える、即ち、光学部品によって反射および集束できる放射線まで下る範囲と定義される波長範囲の放射線を出してもよい。線源１０は、パルス式か連続式に放射線を出す。連続放射線源１０から出た放射線は、上記放射線源１０と上記コンピュータ制御レチクル３０の放射線経路内に位置するシャッタによってパルス化した放射線とすることができる。例として、放射線源１０、即ち、露出ビームの源は、パルス出力で２４８ｎｍ、パルス長約１０ｎｓおよび繰返し１０００ＨｚのＫｒＦエキシマレーザでもよい。この繰返しは、１０００Ｈｚより下でも上でもよい。
【００７５】
図３に示さないのは、この放射線源とＳＬＭの間に位置するアパーチャである。フーリエアパーチャと組合わせたこのアパーチャの大きさは、被加工物上の解像度を定数σで増加／減少するために変えてもよい。
【００７６】
このビーム調整装置は、単純なレンズ、レンズ組立体、および／またはその他の光学部品でもよい。このビーム調整装置２０は、放射線源１０から出た放射線をコンピュータ制御レチクル３０の表面の少なくとも一部の上に均一に分布する。連続放射線源の場合、そのような源のビームをこのコンピュータ制御レチクルの表面上に走査してもよい。
【００７７】
放射線源１０と、例えば空間光変調器（ＳＬＭ）でもよいコンピュータ制御レチクル３０の間に、上記ビーム調整装置を配置し、そのユニット２０がこのビームを拡大且つ成形してＳＬＭの表面を均一な状態に照射する。線源としてエキシマレーザを用いる好適実施例では、このビーム形状が矩形で、ビーム拡がり角がｘ方向とｙ方向で異なり、放射線量がしばしばビーム断面にわたって不均一である。このビームは、ＳＬＭ３０の形状および大きさを有し、かなり予測困難なビーム断面形を均一性が、例えば、１〜２％のフラット照射に変換するように均質化してもよい。これは、第１ビーム成形工程、均質化工程および第２ビーム成形工程で行ってもよい。このビームもＳＬＭ上の各点に入射する放射線が管理した角度対辺を有するように角度的に濾波し且つ成形する。
【００７８】
この発明の光学系は、ウエハステッパのそれに類似する。ステッパでは、ビームを光パイプで均質化する。上記光パイプは、反射する内壁を備える矩形またはプリズム形のロッドでもよく、そこでは光源の多くの鏡像が作られ、それでこの照射は多くの独立の光源の重ね合せである。屈折性、反射性または回折性光学部品によるビームの分割および再結合も均質化を行うだろう。
【００７９】
この電磁放射線を電磁放射線の線量を測定する検出装置の方へ導き、その装置は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、ＭＯＳカメラ、または電荷注入素子（ＣＩＤ）を含んでもよい。第１レンズ装置５０は、主として第２レンズ装置４５と同じ役割を演じ、即ち、被加工物６０上にＳＬＭ表面と同じ画像を創る。
【００８０】
ＳＬＭ３０および電磁放射線の線量を測定するための検出装置６５は、制御装置６６に接続してあり、それは、例えば、パソコンでもよい。このコンピュータは欠陥画素を把握し、以下に説明するこの発明の方法によって欠陥画素を補償する。
【００８１】
図８は、図１に示す空間光変調器（ＳＬＭ）の画素２００のアレイの１次元を示す。この実施例で、画素２００は、可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６を含み、上記画素は、上記可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６のための支持部材３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６およびアドレス電極４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６を含む基板３００に可動に結合して配置してある。
【００８２】
上記アドレス電極４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６に第１制御信号、例えば、第１電圧、および上記可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６に第２制御信号、例えば、第２電圧を加えることにより、上記マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６は、支持部材３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６に配置（結合？）したヒンジにより画成される偏向軸の周辺に偏向するだろう。各マイクロミラーの偏向の程度は、上記アドレス電極４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６と上記可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６の間の信号差、例えば、電圧差に関係するだろう。図２ａに示す図は、アドレス電極４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６または可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６に電圧が加えてない、静電的に帯電していない状態を表す（説明のために少し誇張されている）。
【００８３】
図８は、種々の要因による可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６のランダム偏向配置を示す。これらの可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６の上記偏向ランダム性は、補償されてもよい。更に、これらの可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６の厚さおよび／またはこれらのマイクロミラーの任意の光学反射被膜の厚さは、画素毎に変るかも知れず、次にそれは可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６の反射性に影響するかも知れない。個々のマイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６の間のもう一つの差は、上記可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６と上記アドレス電極４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６の間の同等の電位差に対してそれらが異なって反応するかも知れないことである。上記可動マイクロミラー１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６と上記アドレス電極４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６の間に同じ電位差を与えたとすると、小さい断面積のヒンジは、大きい断面積のヒンジに比べて大きく偏向する結果になるだろう。マイクロミラーの表面平滑度も基板とマイクロミラーの間の距離のように反射率に影響するかも知れない。画素の大きさの差もこの反射率に影響するかも知れない。
【００８４】
図９は、図１に示す空間光変調器（ＳＬＭ）の画素アレイの一部の側面図を示し、ある画素はアドレス指定してあり、あるものはアドレス指定してなく、全ての画素が未較正である。アドレス指定した画素は、画素１１、１２および１３であり、アドレス指定してない画素は、１０、１４、１５および１６である。図２ｂから分るように、アドレス指定した画素１１、１２、１３は、同じ制御信号でアドレス指定してあるが、同等には偏向していない。これは、各ミラーが示すかも知れない応答特性の差の例である。
【００８５】
図１０、図２ｃは、空間光変調器（ＳＬＭ）の画素アレイの一部の側面図を図２ｂに示すのと同様に示すが、ここでは画素が較正してある。図から分るように、アドレス指定した画素１１、１２、１３は、同等に偏向していて、アドレス指定してない画素１０、１４、１５および１６は、全て基板３００と平行である。一つの画素の反射率が他の画素に比べて差があるかも知れない場合、上記画素の偏向は、同等の反射電磁放射線信号を作るために等しくないだろう。
【００８６】
図１は、画素の２次元アレイ、この実施例では各６画素の６列、即ち、全部で３６画素を含む空間光変調器（ＳＬＭ）１００を示す。実際には、このＳＬＭは数百万の画素を含むかも知れないが、明確さのために数画素を有するＳＬＭを図１に示す。画素１１０を図１では黒で印刷し、それによって欠陥画素を表し、即ち、上記画素は、特定の位置で動けなくなっていて、較正に反応しない。欠陥画素とは、オン状態、オフ状態または上記オン状態と上記オフ状態の間の任意の状態で動けなくなっている画素を意味する。
【００８７】
より一般的な意味で、欠陥画素は、その反応が許容仕様または動作限界外である画素である。もし、アドレス信号に対する感度偏差を±５％と決めるならば、５％を超えて外れる感度の画素は欠陥画素である。
【００８８】
欠陥画素は、おそらく所望の状態で制御されない。ミラー画素の場合、上記画素は、入射放射線の反射が少な過ぎるか若しくは多過ぎることを反映し得るし、またはＬＣＤ画素の場合、上記画素が少な過ぎる透過性であるか若しくは多過ぎる透過性であるかも知れない。
【００８９】
ＳＬＭの画素は、アナログ方式で作動させてもよい。マイクロミラー画素は、典型的には静電的に作動する。圧電結晶もマイクロミラーを作動するかも知れない。これらのミラーを第１電位に設定し、上記ミラーの下の個々のアドレス電極を第２電位に設定することによって、上記第１および第２電位の間の差が上記ミラーをある量偏向させるだろう。上記アドレス電極と上記ミラー素子の間の電位差が大きいほど、上記ミラーはより多く偏向するだろう。所定の電位差が所定のミラーのための所定の偏向に対応し、従ってこの偏向は、非偏向状態、即ち、ミラーが静電的に帯電していない状態と完全に偏向した状態の間の複数の状態に設定できる。
【００９０】
図２は、二つの異なる書込みパスを示し、そこでは書込みスタンプ１００ａが書込みスタンプ、これらは第２書込みパスに属する、２００ａ、２００ｂ、２００ｃおよび２００ｄの前に書込んだ第１書込みパスに属し、即ち、書込みスタンプ２００ａ、２００ｂ、２００ｃおよび２００ｄが一部書込みスタンプ１００ａの上に載っている。書込みスタンプ２００ａ、２００ｂ、２００ｃおよび２００ｄの間の境界は、明瞭に示すために、１点鎖線Ａ−ＡおよびＢ−Ｂで強調してある。使用するＳＬＭは、一つまたは複数の欠陥画素を有するかも知れないが、明瞭に示すために、一つの欠陥画素１１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄしか図２に示さない。被加工物上のＳＬＭからの画像は、一般的には完全なパターンの僅かな部分しか含まないだろうから、被加工物上に完全なパターンを創るときは、複数の異なるＳＬＭパターン（ＳＬＭスタンプ）を一緒に縫い合せる。
【００９１】
被加工物上のパターンの特定の区域を一つまたは複数の書込みパスで書込んでもよい。これらの書込みパスは、別々の物理的パスでもよく、または単一物理的パスで同じＳＬＭの異なる区域を露出してもよい。幾つかのＳＬＭを同時に使い、その第２パスが第２ＳＬＭからの画像であることも可能である。図２では、二つの書込みパスを使ってパターンを創る。もし、一つの書込みパスを使ってパターンを創るならば、この被加工物上に配置した感光層（レジスト層）を露出するために、露出閾値より高い電磁放射線の線量を使わなければならない。もし、Ｎの書込みパスを使うならば、上記露出閾値は、Ｎ回分割でき、即ち、一つの書込みパスは、この感光層を露出するために必要な線量の一部しか使わない。各単一書込みパスが同じ線量の電磁放射線を使ってもよいが、異なる書込みパス間で不均等に分割してもよい。
【００９２】
従って、この第１および第２書込みパスが閾値線量の７５％またはこの閾値線量の他の不均等若しくは均等分割を使ってもよい。第１書込みパスの欠陥画素１１０は、第２書込みパスの書込みスタンプ２００ａに属する事後補償画素２２０によって補償することができる。明瞭に示すために、上記事後補償画素２２０は、スタンプ２００ｄにしか示さず、即ち、画素２２０は、スタンプ２００ａで同じ位置を有する。もし、この欠陥画素が明る過ぎれば、上記欠陥画素１０による第１書込みパスの照度過剰を補償するために、この事後補償画素を低い値に設定する。この第１書込みパスの明る過ぎる画素の影響を更に抑制するために、上記欠陥画素１１０の周囲の多数の画素１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８（図４参照）を低い値に設定し、即ち、電磁放射線を少ししか反射しないように設定する。上記周囲画素は、この第１書込みパスで直ちにおよび／または後の書込みパスで使うことができる。
【００９３】
図２に示す複数書込みパス方式では、欠陥画素が第１書込みパスに影響するだけでなく、第２書込みパスにも影響するだろう。図２に示す第２書込みパスの四つの書込みスタンプ２００ａ、２００ｂ、２００ｃおよび２００ｄで、上記欠陥画素が四つの新しい位置２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄに現れるだろう。
【００９４】
どの画素に欠陥があるかが確立し、ＳＬＭの画像の幾つの画素を各方向に動かすべきかが分っているので、第２書込みパスの欠陥画素の影響の事前補償を第１書込みパスであらかじめ行ってもよい。ＳＬＭの画像は、例えば、図２に示すように、画素の行および列の両方と平行方向に、即ち、実質的に対角線方向に動かしてもよい。しかし、このＳＬＭの画像は、画像の列と平行方向に沿ってだけまたは画像の行と平行方向に沿ってだけ動かしてもよい。ＳＬＭ画像の上記移動は、全ＳＬＭ画像および／またはその一部分で行ってもよい。
【００９５】
図２で、第２書込みパスの書込みスタンプ２００ｄに属する欠陥画素２１０ｄは、第１書込みパスの書込みスタンプ１００ａに属する完全に機能する画素１２０が位置する場所で何かの問題を生ずるかも知れない。従って、第２書込みパスの書込みスタンプ２００ｄに属する欠陥画素２１０ｄに対し、事前補償を第１書込みパスで画素１２０に、上に説明したのと同じ方法で、即ち、上記画素１２０だけおよび／または上記画素１２０に隣接する画素で行ってもよい。
【００９６】
二つ以上の書込みパスがあると、少なくとも一つ後の書込みパスの欠陥画素に対する事前補償を少なくとも一つ前の書込みパスで行ってもよい。少なくとも一つの前の書込みパスの不良画素に対する事後補償を少なくとも一つ後の書込みパスで行ってもよい。言い換えれば、既知の不良画素は、少なくとも一つ後の書込みパスで欠陥のある局部プリントを作るだろうが、それは少なくとも一つ前のパスで補償し、少なくとも一つの前の書込みパスで作ったこれらの欠陥のある局部プリントは、少なくとも一つ後の書込みパスで補償してもよい。
【００９７】
この発明の一実施例で、被加工物上に結像したパターンは、単一書込みパスで書込み、欠陥画素は、上記欠陥画素に隣接する画素の少なくとも一つによって補償する。例えば、図４で、欠陥画素１１０は、画素１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８の一つまたは複数によって補償するだけである。
【００９８】
複数パス書込み方法で、ＳＬＭからの画像は、上記書込みパスの少なくとも二つの間で、画素の行に沿い、画素の列に沿いまたは画素の行および列の両方に沿いＮ画素の長さ変位してもよい。このＳＬＭからの画像は、書込むべき基板が配置してあるステージを動かすことによって変位してもよい。上記書込みパスの一つまたは複数の間で、画素の行に平行な方向に、画素の列に平行な方向にまたは画素の行および列の両方に平行な方向に画素一部の長さだけ変位してもよい。
【００９９】
ＳＬＭで欠陥画素を位置付け且つ決めるための較正プロセスの一実施例には、以下の工程を含む。
【０１００】
任意に、この方法は、電磁放射線量の較正で始る。ＣＣＤカメラは電磁放射線量の特定の作動範囲を有する。この電磁放射線量は、このＣＣＤカメラの最大範囲＊０．８付近にあるのが好ましい。このＣＣＤに投射する線量が低過ぎると、ＳＮ比が許容できなく低い場合がある。ＣＣＤカメラに投射する線量が高過ぎると、このＣＣＤカメラが過飽和になって、その結果測定が不正確になるだろう。
【０１０１】
この電磁放射線量の較正は、ＳＬＭの全ての画素のアドレス指定せずに即ち、画素に制御信号を加えずに行ってもよい。電磁放射線は、上記ＳＬＭを介して上記ＣＣＤ上に投射される。この電磁放射線量は、上記ＣＣＤで測定する。上記測定後、電磁放射線源を調節することによって線量を補正してもよい。上記パルス式電磁放射線源の出力の増減は、上記線量調節を行うだろう。高出力は、上記ＣＣＤに高線量を与える結果となり、低出力は、上記ＣＣＤに低線量を与える結果となる。
【０１０２】
任意に、上記結像検出器、例えば、ＣＣＤカメラを事前較正する。ＣＣＤカメラの上記事前較正は、ほぼ同じ波長の既知の電磁放射線ビーム、例えば、放電燈の投射、および露出ビームの波長に近い狭い波長範囲を選択するための干渉フィルタ、およびＣＣＤカメラの各画素の線量測定によって行ってもよい。この事前較正の目的は、ＣＣＤカメラの各画素に照射される同量の線量が同量として測定されること、即ち、上記事前較正後の全画素が電磁放射線に同等に感応すること、を確実にし、そうすることによって測定精度を向上することである。
【０１０３】
このＳＬＭの較正は、制御信号の関数としてのこのＳＬＭ平均輝度の検出と共に継続する。加えた制御信号の関数としてのＳＬＭ平均輝度の検出の目的は、所定の線量、例えば線量ゼロに対する制御信号を見付けることである。これは、各画素に対して制御信号を何回も、例えば、０〜２５５、加えることによって行う。所定の制御信号に対して、全ての画素を測定し、測定した画素の平均値を計算する。加えた制御信号の関数としての多数の画素輝度の例を図１２に示す。上記図で、水平線ＡおよびＢは、全てのミラーによって達成可能なレベルを表すダイナミックレンジを示す。
【０１０４】
次の線量信号に対する制御信号を探索するとき、各画素に対する正しい制御信号を見付けるためのステップ数を減らすため、較正曲線の微分値を推測できる。較正曲線上の既知の点の数が増すと、上記既知の点によって較正曲線についての情報が充実するので、特定の線量値に対する正しい制御信号を見付けるためのステップが減る。
【０１０５】
次に、ＳＬＭの画素をＣＣＤの画素で写像する。これの目的は、ＳＬＭの画素とＣＣＤカメラの画素の間に既知の関係を確立することである。第１に、上記ＳＬＭの画素のクラスタの粗いグリッドをＣＣＤカメラで測定する。例えば、各クラスタの間が３０画素で５×５のアレイクラスタがあるとする。これは、このＣＣＤ上に特有の信号を作るだろう。このＳＬＭは、ＳＬＭの検討した部分を知り得るために特別なパターンを備える。一時にＳＬＭ領域の一部しか検討しないとき、どの部分を検討したかを知ることが重要である。画素のクラスタは、このＳＬＭ領域の中である部分から他へ動かしてもよい。このクラスタの画素を、近くのアドレス指定しない画素と差異のある、ある値に設定する。
【０１０６】
この段階でのＣＣＤ上の画像は、式
2005510862.tif 000003
に従って上記ＳＬＭと上記ＣＣＤの間の並進偏差、目盛誤差、鏡像効果および回転誤差を補正してもよく、但し、
2005510862.tif 000004
はＣＣＤ座標、Ｍ＝鏡映、Ｓ＝目盛係数、Ｒ＝回転、
2005510862.tif 000005
である。
2005510862.tif 000006
は、それぞれ、ＳＬＭ画素およびＣＣＤ画素用座標を含むベクトルである。Ｍは、例えば、２×２単位の行列または鏡映行列でもよい。Ｓは、０から無限大の間のどんな数字でもよいが、０から３の間が好ましい。Ｒは、左上位置にｃｏｓ（α）、右上位置に−ｓｉｎ（α）、左下位置にｓｉｎ（α）および右下位置にｃｏｓ（α）がある２×２行列でもよく、但しαは、典型的には数ミリラジアンである。一般的な場合、この写像は、例えば、座標の関数であるｔ係数を有する、非線形写像である。
【０１０７】
この発明の好適実施例で、ＳＬＭの単一画素は、ＣＣＤカメラでは解像されない。
【０１０８】
第２に、上記ＳＬＭの画素のクラスタの細かいグリッドをＣＣＤで測定する。この段階では、グリッドが細く、ＳＬＭの各画素クラスタの画素数は、例えば、各クラスタの間が２０画素で３×３アレイかも知れない。
【０１０９】
その後、ＳＬＭの画素のクラスタの更なる精密化を、例えば、間に１０画素のクラスタの単一画素のＣＣＤで測定する。
【０１１０】
ＣＣＤへのＳＬＭの写像の更なる精密化として、非線形補正を加えてもよい。これは、ｙ＝ＭＳＲ（ｘ−ｔ）＋非線形補正を意味する。この非線形補正は、例えば、未知の係数ａ〜ｊによる２次多項式を割当てることによって計算する。そのような多項式は：
ｎｃ＿１＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃｘ２＋ｄｘ２＋ｅｘｙ、
ｎｃ＿２＝ｆｘ＋ｇｙ＋ｈｘ２＋ｉｙ２＋ｊｘｙ、但し、ｎｃ＿１は、座標ｘに対する非線形補正、ｎｃ＿２は、座標ｙに対する非線形補正である。もし、この補正が、この場合のように、（ｘ，ｙ）で変動するならば、最小二乗法適合を使うことによって関数（ｎｃ＿１，ｎｃ＿２）に位置に依存する非線形補正Ｕを適合させることができる。
【０１１１】
更なる改善では、ＣＣＤ画素グリッドに対するスポット位置補正を、ＣＣＤ画素間の不感領域によるモアレ効果または類似の効果を除去または減少するために適用してもよい。この投影システムの倍率は調整してもしなくてもよく、その結果、部分行列の画像をＣＣＤ上の画素パターンによって調整、例えば、ＳＬＭの２画素当り１画素のまたは他の合理的関係をこのＣＣＤがを有する、ＣＣＤ画素は、一般的に１００，０００電子の容量をもつ。幾つかの画素が形成する測定領域で、この容量は、画素数が表す数値係数、例えば図５では４または１６、だけ大きいかも知れない。１領域の典型的電子数は、２００，０００であり、この数は統計分布（ポアソン分布）する。他のランダム性と同様、このランダム効果を平均するために、あらゆる測定をＮ回繰返す。同時に、このＮ回測定中にこの画像をＣＣＤカメラ上で動かせば、モアレ効果を平均することができる。
【０１１２】
このＣＣＤカメラは、約１０００＊１６００画素と使用する波長、例えば、２４８ｎｍまたは１９７ｎｍに対する感度を有する、例えば、Ｋｏｄａｋ（登録商標）ＫＡＦ１６００である。典型的にこれは、この放射線を蛍光染料によって可視光に変換することを伴うが、短波長、例えば、２４８ｎｍに直接反応するカメラチップも使用可能である。
【０１１３】
次の段階で、ＣＣＤ上に所定の線量値をもたらす、制御信号を探索する。ＣＣＤ上で特定のＳＬＭ画素を検出する場所を熟知することによって、全ての画素に対して上記所定値に達するためにＣＣＤカメラ上の上記画像を補正できる。図１１は、未較正ＳＬＭ上へ投射した電磁放射線に対するＣＣＤカメラ上の典型的応答を示す。縦線２５は、二つの画素の間の境界を表す。図から分るように、あるミラーは、望むより反射率が高過ぎ、あるミラーは低過ぎる。ＳＬＭとＣＣＤの画素間の関係が分っているので、反射し過ぎまたは反射不足のＳＬＭミラー／画素の状態を変えることができる。これらのミラー／画素の状態を変え、ＣＣＤ上に新しい画像を投影することによって、新しい応答が現れるだろう。これらのミラー状態の変更は、所定の値と実際の値の間の差より細かい間隔で変える。これは、この方法が集束することを確実にするために行う。画素を変え、ＳＬＭの画像をＣＣＤ上に多数回投影してから、これらの画素が較正される。この特別の所定線量値に対する較正を止める条件は、ＣＣＤ上の検出したミラーの標準偏差が０．５％より小さいことだろう。
【０１１４】
次に、異なる所定線量値を上に説明したのと同じ方法で使う。この後、各ミラーに対する電圧の関数としての反射率についての理解が増す。
【０１１５】
任意に、全てのミラーが達成可能な共通の最大および最小反射率を見付けるべきである。これらの値の間で、逆、即ち電圧が反射率の関数として全てのミラーに対して都合よく定められ、これらは、各ミラーのための限られた記憶スペースを使って、近似式を見付けるべき関数である。図１２に、電圧の関数としての反射を多数の異なるミラーについて示す。全アレイは、共通の“白”および“黒”レベル（ＣＣＤで見て）を有するべきなので、全アレイに対する反射率のダイナミックレンジは、（図１２に線ＡおよびＢによって示すように）全てのミラーが達成可能なレベルによって制限されるだろう。このダイナミックレンジの要件によって、これらを超えた幾つかのミラーを不良品として使用を排除しなければならないかも知れない。そのようなミラーを、“黒”または“白”レベルに大きい補償誤差があっても、まだ使うかも知れない。“白”および“黒”レベルを選択するとき、その反射率範囲内で各個々のミラーの較正を始めてもよい。
【０１１６】
反射率線量（ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ  ｄｏｓｅ）の関数としての電圧の共通式を見付ける方法は、フーリエ法を使う補間法による。例えば、各ミラーを四つのパラメータを使って較正する。図１３は、反射率線量の関数としての電圧を示す。この図で、共通“黒”レベル３０５および共通“白”レベル３１０を縦線で示す。最初の二つの較正パラメータをミラー応答と“黒”および“白”レベル３０５、３１０との交差点３１５、３２０での駆動電圧と指定することができる。残りの較正パラメータは、このミラー電圧と“黒”および“白”レベル３０５、３１０の間の反射率を補間する直線３２５との間の差のフーリエ係数を計算することによって得る。作図で、端点を誤差ゼロとするので、フーリエ展開で調和関数としてｓｉｎ（πｘ）およびｓｉｎ（２πｘ）を使うことで十分である。変数ｘは、（ｚ−ｚ＿“黒”）／（ｚ＿“白”−ｚ＿“黒”）に等しく、それは閉範囲ｘ＝（０，１）を有する。
【０１１７】
直線３２５を記述するために二つの較正パラメータを割当てるならば、台関数ｓｉｎ（πｘ）およびｓｉｎ（２πｘ）用係数として他の二つを使ってもよい。すると較正式は、ｚ＝ａ＋ｂｘ＋ｃ（ｓｉｎ（πｘ））＋ｄ（ｓｉｎ（２πｘ））となる。但し、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、あらゆる画素に特有であり、ｓｉｎπｘおよびｓｉｎ２πｘは、全ての画素に共通である。
【０１１８】
その代りに、反射率関数（図８参照）を補間する直線の差をｓｉｎ（πｘ）とｓｉｎ（２πｘ）にだけ展開せずに、この差を多数のフーリエ要素で展開してもよい。Ｍのミラー（従ってＭの関数）を有し、Ｎの要素に展開すると、Ｎ×Ｍの次数の行列Ａを得る。台関数を今度は最大固有値の（正方行列）ＡＡｔの二つの固有ベクトルを選ぶことによって選択してもよい。但しｔは転置を表す。この様にして得た台関数は、まだ正弦状であるが（フーリエ基底の選択は無意味である）、平均（または定）誤差なしにデータに適合する。
【０１１９】
較正係数ａ、ｂ、ｃおよびｄは、Ａｃ＝Ｙを解くことによって見付かり、但しＡは４×４行列、Ｙは４×１ベクトルである。この行列のこれらの要素は、
【０１２０】
【数１】
2005510862.tif 000007
【０１２１】
但し、Ｙは、ある（正規化した）反射率サンプルｘｍでの電圧、およびｗ（ｘ）は、１単位に選べる重み関数である。二つの関数ｆ１およびｆ２は、定数関数および線形関数ｆ（ｘ）＝ｘである。使った残りの二つは、ｓｉｎ（ｘ）の関数から得たものである。この重み関数ｗ（ｘ）を１単位に選ぶと、分散を最小にする較正係数（ｃ）を得る。二つの台関数もｓｉｎ（πｘ）およびｓｉｎ（２πｘ）に選ぶならば、フーリエ展開に非常によく似た解を得るだろう。これら２つの間の差は、フーリエの場合、較正データを（端点で）正確に補間するために定数および線形関数を使う要件だけから生じ、一方最小二乗法アルゴリズムによってそれらは自由に選択される。従って、この最小二乗法適合は、最小平均誤差を作るが、端点で正確であることは保証しない。
【０１２２】
この補償のアルゴリズムは：
Ｕ（ｘ）＝ｃ１＋ｃ２＋ｃ３ｆ３（ｘ）＋ｃ４ｆ４（ｘ）
【０１２３】
この発明の他の代替実施例では、電磁放射線のビームを少なくともＳＬＭの一部へ投射する。この放射線源は、例えば、レーザでもよく、それは連続でもパルス式でもよい。上記電磁放射線が投射されるＳＬＭの一部を上記較正のために使う。この部分は、例えば、このＳＬＭ面積の十分の一、ＳＬＭの半分の面積またはＳＬＭの全面積でもよい。
【０１２４】
次に、上記ＳＬＭの部分の画像を結像検出器の上に作る。上記結像検出器は、例えば、ＣＣＤカメラ、ＭＯＳカメラまたは電荷注入装置でもよい。上記画像に、このＳＬＭの画素の偏向状態および反射率が異なるために暗い領域と明るい領域が現れるかも知れない。この画像は、被加工物６０上画像に対応する。
【０１２５】
その後、ＳＬＭの上記部分から少なくとも二つの画素に、上記結像検出器上の上記個々の画素から線量を測定しながら、一連の画素制御信号を加える。上記少なくとも二つの画素は、例えば、部分行列で、この部分行列の画素が非アドレス指定状態、即ち、これらの画素に画素制御信号が加えられていない状態で画素によって分けられていてもよい。
【０１２６】
最後に、画素較正データを測定した線量データから、加えた画素制御信号の関数として計算する。
【０１２７】
任意に、上記結像検出器、例えば、ＣＣＤカメラを事前較正する。このＣＣＤカメラは、ほぼ同じ波長、例えば、放電燈および露出ビームの波長に近い狭い波長範囲を選ぶための干渉フィルタで既知の電磁放射線を投射し、並びにこのＣＣＤカメラの各画素の線量を測定することによって事前較正してもよい。この事前較正の目的は、ＣＣＤカメラの各画素に照射される同量の線量が同量として測定されること、即ち、上記事前較正後の全画素が電磁放射線に同等に感応することを確実にし、そうすることによって測定精度を向上することである。
【０１２８】
少なくとも二つの画素を含むこの部分行列は、上記ＳＬＭで画素毎に測定する必要がなく順に選択される。このＳＬＭで選択した画素は、ＣＣＤカメラ上の一つのスポットをＳＬＭの二つ以上の画素から来るとして、即ち、上記ＣＣＤカメラ上の個々のＳＬＭ画素からの特有のスポットとして扱う尤度を減らすために、互いに隣合っているのではなく、間に多数の画素がある。上記部分行列中の二つの画素間の距離は、各方向に５画素であるが、他の分離距離を使ってもよい。概して、上記部分行列での画素からの放射線線量の６σの値が上記部分行列に於ける画素間の距離の目安だろう。
【０１２９】
図５は、結像検出器２５０の画素間の関係およびＳＬＭの個々の画素からのエネルギー分布２７５の平面図を概略的に示す。ＳＬＭ画素からのエネルギーは、ガウス分布の形を採る場合がある。図５ではこのガウス分布を円によって概略的に表し、各ガウス分布の中心のような、非常に小さい円は高エネルギーを表し、大きく広がった円は低エネルギーを表す。同じ図５からやはり分るように、この結像検出器２５０上のガウス分布のＸ方向の間隔は、同じ分布のＹ方向の間隔に比べて広い。図５で、Ｘ方向のガウス分布の中心間の距離は、５結像検出器画素であり、一方Ｙ方向には同じガウス分布間の距離が４結像検出器画素である。
【０１３０】
任意に、ＳＬＭの画素とＣＣＤカメラの画素との間の既知の関係を確立するために、ＳＬＭの画素を上記ＣＣＤカメラの画素で写像する。この写像工程で、ＳＬＭの画素からの放射線線量の中心を本質的にＣＣＤカメラの画素の中心に整列できる。０．５画素のオーダの整列誤差がこの較正アルゴリズムに画像の中に擬似パターンを創らせる。これは、ＣＣＤ上のスポットの中心を測定することによって行ってもよく、このＣＣＤ上のＳＬＭ画像の位置を、先の実施例に関連して上に説明したように、ＣＣＤ上の画素に適合するために並進、拡大および／または回転によって調整する。
【０１３１】
その代りに、ＣＣＤ上のスポットの位置を測定し、各画素のために領域を計算して、コンピュータがＣＣＤ上の特定の位置の画像を対応するＳＬＭ画素に割当てられるようにする。
【０１３２】
その代りに、最初に上記ＳＬＭのほんの僅かな画素の粗いグリッドを上記ＣＣＤカメラ上で測定し、それを始めるために、例えば、５×５画素のクラスタのような多数の画素を選んでもよく、ＣＣＤ上に特有の信号が与えられる。上記５×５画素のクラスタは、長方形ＳＬＭ領域で一つ角から他へ動かしてもよい。このクラスタの画素は、近くの未アドレス指定画素から区別できる値に設定する。
【０１３３】
この段階でのＣＣＤ上の画像は、上記ＳＬＭと上記ＣＣＤの間の転換偏差、即ち、目盛誤差、回転誤差等を補正してもよい。この発明の好適実施例では、ＳＬＭの単一画素がＣＣＤカメラで解像されない。
【０１３４】
第２に、ＳＬＭのどの画素がＣＣＤ上に線量値を創り且つどこに創るかを定位するために、上記ＳＬＭでの画素クラスタの細かいグリッドをＣＣＤで測定する。この段階で、細かいグリッドでＳＬＭの各画素クラスタの画素数を、例えば各クラスタ間１０画素で３×３画素に減少する。
【０１３５】
その後、ＳＬＭで画素クラスタのグリッドの更なる精密化を、今度は例えばＳＬＭで間に５画素の単一画素で、ＣＣＤ上で測定する。
【０１３６】
更なる改良として、ＣＣＤ画素グリッドに対するスポット位置補正を、ＣＣＤ画素間の不感領域によるモアレ効果または類似の効果を除去または減少するために、適用してもよい。この投影システムの倍率は調整してもしなくてもよく、その結果、部分行列の画像をＣＣＤ上の画素パターンによって調整、例えば、ＳＬＭの２画素当り１画素のまたは他の合理的関係をこのＣＣＤが有する。ＣＣＤ画素は、一般的に１００，０００電子の容量をもつ。幾つかの画素が形成する測定領域で、この容量は、画素数が表す数値係数、例えば図５では４または１６、だけ大きいかも知れない。１領域の典型的電子数は、２００，０００であり、この数は統計分布（ポアソン分布）する。他のランダム性と同様、このランダム効果を平均するために、あらゆる測定をＮ回繰返す。同時に、このＮ回測定中にこの画像をＣＣＤカメラ上を動かせば、モアレ効果を平均することができる。
【０１３７】
このＣＣＤカメラは、約１０００＊１６００画素と使用する波長、例えば、２４８ｎｍまたは１９７ｎｍに対する感度を有する、例えば、Ｋｏｄａｋ（登録商標）ＫＡＦ１６００である。典型的にこれは、この放射線を蛍光染料によって可視光に変換することを伴うが、短波長、例えば、２４８ｎｍに直接反応するカメラチップも使用可能である。
【０１３８】
ＳＬＭの照射した部分の全ての画素を較正するために、上記少なくとも二つの画素を一時に変更し且つ一連の画素制御信号を加える。もう各画素の対する制御信号の関数としてのＣＣＤ上の線量についての知識がある。あらゆる画素に対して加えた電圧の関数としての線量の知識で、測定した線量データから検出装置の電磁放射線の平均ゼロ線量を表す状態を計算する。
【０１３９】
その後、上記部分行列でこれらの画素に少なくとも最も近接する画素を上記計算した状態に配置する。
【０１４０】
図８から分るように、静電的に未引付け状態の画素１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６は、ランダム偏向状態にあるかも知れず、従って特定のＣＣＤカメラ画素での放射線量の一因となり、それによって測定した線量の精度を落すかも知れない。特定のＳＬＭ画素から来る測定した線量の誤りを除去または少なくとも減少させるために、ＳＬＭの上記部分の上記少なくとも二つの画素に少なくとも最も近いＳＬＭ画素を上記計算した状態に配置する。
【０１４１】
上記ＳＬＭの上記少なくとも二つの画素に最も近接した画素を上記計算した状態に設定してもよいだけでなく、上記ＳＬＭの上記少なくとも二つの画素以外の全ての画素を上記計算した状態に設定するのが好ましい。
【０１４２】
その後、電磁放射線の線量を測定しながら、上記ＳＬＭで少なくとも二つの画素に再び一連の画素制御信号を一時に加え、一方ＳＬＭの上記少なくとも二つの画素に少なくとも最も近接した画素を上記計算した状態に設定する。ＳＬＭの上記部分の全ての画素の較正を再度終えてから、二番目の測定した線量データから結像検出器上の電磁放射線の平均ゼロ線量に対応する新しい状態を各画素に対して計算する。この手順は、例えば、測定した輝度の標準偏差が０．５％未満となるまで繰返す。
【０１４３】
上記部分行列の画素の線量は、上記ＣＣＤカメラで測定する。このＣＣＤカメラは、一時に一つの部分行列しか変更しないので、単一画素を解像する必要はない。単一画素の変更は、測定値から推測することができる。この部分行列の密度は、ＣＣＤ上のスポットが本質的に重ならないように選んでもよい。このＣＣＤは、ＳＬＭと同じ画素数であってもなくてもよい。ある領域内のＣＣＤカメラ画像の光は、周囲のＳＬＭ画素が変らなければ、このＳＬＭの一つの画素から来るとみなす。
【０１４４】
任意に、異なる電磁放射線パルスのエネルギー変動に対する補償を行う。画素の較正は、上記ＳＬＭの画素の上記部分行列をパルス状レーザで照射し、一つまたは複数のレーザパルスから線量を測定し且つ計算し、および測定したＣＣＤデータを測定したパルスエネルギーに合わせて補正することによって行ってもよい。
【０１４５】
電磁放射線の線量を測定するための上記画素部分行列から検出装置への電磁放射線の上記投射は、上記電磁放射線のフーリエ濾過後に行ってもよい。図３で、ビームスプリッタ９０は、空間フィルタ７０と第１レンズ装置５０の間に配置してある。
【０１４６】
上記部分行列の画素に対する線量を上記画素に加える所定の電圧に対して測定してから、上記部分行列の画素に加えた上記電圧を変え、この手順を多数の異なる電圧に対して繰返す。例えば、最大値から最小値までの線量を６５値に分割され得る。この画素の部分行列に全ての異なる電圧を加えてから、電磁放射線のビームを投射するＳＬＭの上記部分の全てを対象とするためにこの手順を全ての部分行列２００に対して繰返す。この部分行列は、画素の上記２次元アレイで一つの位置から他へパターンを変えても変えなくてもよい。
【０１４７】
ＳＬＭの全ての画素を較正するために、放射線のビームを上記ＳＬＭの他の部分に投射する。同じビームのサイズを使うのが好ましいが、ＳＬＭの異なるサイズの部分を扱う結果で、サイズが変ってもよい。
【０１４８】
画素補正データは、与えられた制御信号、この場合はデータベース中のあらゆる画素に対するミラーとアドレス／制御電極との間の電位差、に対するあらゆる線量値を記憶することによるか、または更に好ましくは、測定した線量を上記画素に加えた電圧の関数としての伝達関数として伝達することにより発生する。上記伝達関数は、与えられた公式、例えば、あらゆる画素に対して等しいＣ１＋ＸＣ２＋Ｃ３Ｔ３（Ｘ）＋Ｃ４Ｔ４（Ｘ）であるのが好ましい。定数Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４を計算する手順は、先の実施例に関して説明したものと類似でもよい。台関数を見付けるための手順も先の実施例に関して説明したものと類似でもよい。例えば、Ｃ１＋ｘＣ２は、直線Ｔ３（ｘ）の公式でありおよびＴ４（ｘ）は、この場合、二つの表にした関数でもよい。Ｔ３およびＴ４は、この公式が全ての画素を的確に記述するように選ぶことができる。
【０１４９】
図１２は、空間光変調器（ＳＬＭ）の画素を較正するための、この発明による方法のもう一つの実施例のフローチャートを概略的に示す。
【０１５０】
図６に、結像検出器上で測定した線量とＳＬＭの画素に対して加えた画素制御信号の間の関係の典型的例を曲線２７５によって示す。同じ図６で、曲線２６０は、電磁界の振幅を加えた画素制御信号の関数として表す。この線量曲線２７５と振幅曲線２６０の間の関係は、線量曲線２７５が振幅曲線２６０の二乗であることである。
【０１５１】
この線量曲線は、例えば、（ｓｉｎｘ／ｘ）２関数で近似でき、次に振幅曲線は、ｓｉｎｘ／ｘ関数であろう。
【０１５２】
単一画素からできるだけ正しいゼロ線量を見付けるもう一つの方法は、線量曲線を（ｓｉｎｘ／ｘ）２関数で近似できるという上に述べた事実を使うことである。２７５で極大値を測定するならば、極小点は上記関数から容易に計算できる。極大値が実際の極小点より測定が容易な理由は、この極小点でのＣＣＤカメラの信号が常に存在するノイズで消えるからであり、これは線量曲線の極大点ではそうではない。
【０１５３】
本発明の画像レンダリングエンジンは、フラクチャリングエンジン、ラスタ化エンジンおよび駆動回路と共に使うことができる。図１４は、データパスの概観をもたらす。このデータパスは、入力として前処理した幾何学データ１２０１に始る。前処理した幾何学データは、ＣＡＤシステムの出力でもよい。前処理は、階層的または繰返しの情報を削減し、幾何学表現ストリームを効果的にフラットにする。データフェッチング１２０２は、一般的に補助記憶装置から前処理した幾何学データを得ることを含む。幾何学変換１２０３は、幾何形状をレンダリング可能な固定点幾何形状（ＲＦＧ）に変換するプロセスである。フラクチャリング２０３は、幾何形状を異なるウインドウおよび、マイクロミラー実現方式では、スタンプに対応するサブウインドウに分割し且つスタンプのウインドウをレンダリングするプロセスである。フラクチャリングエンジンの出力は、一つ以上の指定したレコード形式の幾何学データである。これらのレコードは、多角形および多角形のグループのような、幾何学図形を表す。それは、フラクチャリングしたデータを台形として表すために有用であり、その場合三角形および長方形は台形の下位分類である。三角形を表すためには、台形の平行辺の一つの長さがゼロまたは近ゼロだろう。フラクチャリングしたデータのもう一つの有用な表現は、三角形または三角形の連鎖としてである。本発明の大抵の態様は、台形、長方形、三角形またはその他の多角形若しくは幾何学図形に同等に適する。多角形の角の座標は、１画素の６４分の１または１２８分の１以上の精度を維持するために、７またはビットまたはそれ以上のサブ画素または半サブ画素解像度で与えられるかも知れない。画像投影技術の所望の精度および特性に依って、それ以上およびそれ以下のビット解像度を使ってもよい。
【０１５４】
画像レンダリングエンジン１２１０は、多種多様な部品を含む。拡張１２１１は、レンダリングの前に幾何形状反復を拡張するプロセスである。フラクチャリングした幾何形状を、幾何学図形が繰返しまたは幾何学図形のグループが繰返す反復ＲＦＧとして受けるかも知れない。拡張がこれらのＲＦＧのグループを解消し、それでそれらを個々に処理することができる。レンダリング１２１２は、レンダリング可能固定点幾何形状を含む多角形をラスタ化した画像に変換するプロセスである。このレンダリングプロセスは、多重レンダリングプロセッサで行う。スーパーサンプリング１２１２は、マイクロ画素解像度の画像をサンプリングして、グレースケール画素値を計算するプロセスである。スーパサンプリングの代替の重み付け方式を以下に議論する。辺変位１２１３は、例えば、レーザ近接補正（ＬＰＣ）によりまたは光学近接補正（ＯＰＣ）により近接および迷放射線を補償するために幾何形状を収縮または拡張するプロセスである。画像補正１２１４は、この投影システムの光路、ステージの配置または別の機能の非線形性および小さな欠陥を補償するプロセスである。これは、非線形画像再結合を含んでもよい。照射変換１２１５は、投影した領域間の重なり、露出放射線の変動、およびマルチパス書込みのような要因を考慮に入れる。ミラー補償１２１６は、この投影システムがマイクロミラーアレイを使うとき、個々のミラーの特異性を補償するために事前較正した係数を適用する。ミラー補償係数は、電圧に対する応答差、作業サイクル中の応答の変化、アレイ中の無効画素、またはマイクロミラーアレイの類似の特性を補償するために使うことができる。追加の部品は、使用する投影システムの必要に応じて適当であればこのレンダリングエンジン１２１０に加えることができる。
【０１５５】
駆動回路１２２０は、合成１２２１および変調１２２２プロセスを含む。合成１２２１は、幾つかのレンダリングプロセスからの結果を、変調が反応する一つ以上のデータストリームに組合わせるプロセスである。合成装置を使用することがレンダリングモジュール１３３０の数を一定の基準で決めることをできるようにする。例えば、レンダリングモジュールの数を、変調システムへのインタフェースを変えることなく、合成装置のパラメータの修正によって、１０から１２へ増やすことができる。ある種類のマイクロミラーシステムでは、マイクロミラーアレイに放射線を当てる前に個々のマイクロミラーを設定するために、変調に一つのデータストリームを使ってもよい。別の種類のマイクロミラーシステムでは、被加工物の走査にマイクロミラーを使うならば、データストリームの数がマイクロミラーの数またはマイクロミラーの数の係数と一致してもよい。従来の走査システムでは、データストリームの数が使用する走査ビームの数と一致するかも知れない。変調１２２２は、集中データをこの投影システム用駆動値に変換するプロセスである。マイクロミラーシステム用には、個々のミラー素子に掛けるアナログ電圧を作るためにディジタル−アナログ変換器を使うことができる。走査システム用には、放射線ビームを変調する音響−光学変調器または電子、イオン若しくは粒子放射線のための同等の制御素子を制御するために駆動信号を使ってもよい。
【０１５６】
非線形変換は、再サンプリングする各画素への画素再サンプリングの勾配の適用を要するかも知れない。その代りに、各画素に対する勾配を、出力画素値を作るためにたたみ込みカーネルによってサンプリングすることもできる。このたたみ込みカーネルの近傍は、この勾配の最大許容大きさに依るだろう。１画素勾配は３×３カーネルにより；２画素勾配は５×５カーネルによってサンプリングすることができるだろう。
【０１５７】
投影システムは、典型的にスイープ１２３０およびレチクル１２４０も含む。スイープ１２３０は、放射線に露出されているレチクル１２４０の領域に亘って画像情報を伝達する。レチクル１２４０は、投影システムが作用する被加工物である。
【０１５８】
図１５は、この発明による更なる実施例のフローチャートを示す。最初に、幾何形状を、例えば、図１４に関連して説明したものに従って、各画素用の操向信号に変換する。その後、不良画素がある場所を決め、上記不良画素が重要な位置にあるかを決める。辺の近くにある不良画素、例えば、黒画素は、パターンに誤差をもたらすかも知れない。
【０１５９】
不良画素は、即ちミラーが限られた角度の範囲で動けなくなることは、種々の方法で確認することができる。ＳＬＭを較正し、異常な較正特性を有する素子を探すことによって欠陥画素を見付けることが可能である。しかし、この較正手順が不良画素によって悪影響を受けるかも知れない。
【０１６０】
一般的に、未較正ＳＬＭでは、上記ＳＬＭを操向信号、例えば電圧でアドレス指定してもよく、このＳＬＭの画像をディジタルカメラで記録する。次に画像解析を使ってこの画像を処理する。不良画素の位置および大きさを特定するためには、一つ以上の画像（異なる電圧での）を要するかも知れない。
【０１６１】
ある実施例では、全てのミラーを一定電圧で駆動する。上記電圧は、任意のグレースケールの値を表してもよい。この画像をＣＣＤカメラで記録し、画像解析を使って不良画素を検出する。例えば、この記録したＣＣＤ画像からグラジエントフィールドを計算したい。この画像で輝度の空間二次微分が極値を有する位置を特定するために、勾配（Ｄｅ１２）の発散を計算する。但し、Ｄｅ１２はラプラスの微分演算子である。上記極値、例えば最大値および最小値は、不良画素を表すかも知れない。このＤｅ１２関数に閾値を設定し、上記閾値以上の位置が不良画素を表すかも知れない。この手順を、少なくとも一つの他の定電圧まで駆動したミラーで繰返してもよく、これらの定電圧は互いから十分離れているのが好ましい。疑わしい不良画素は、反復測定または相補測定で現れるならば確認すべきと考える。
【０１６２】
画素に対して異なる設定を表す画像があれば、上記画像間の差を計算してもよい。この差は、故障または損傷した画素で極小値を有する。
【０１６３】
二値（オン・オフ）ＳＬＭに対して、ある構成では先に述べた方法を使うことが困難かも知れない。その代りに、パターンをこのＳＬＭに付ける。不良画素は、形態の縁で最大の影響を有する。平行白黒線を含むパターンまたはチェス盤パターンは、縁にある画素を強調するだろう。上記パターンは、光学的解像限界に近いのが好ましい。一連のパターン、例えば、平行線をこのＳＬＭに加え、各パターンのＣＣＤ画像を撮ることによって、欠陥画素はこれらの画像で光学的に解像されないかも知れないが、その特定が可能になるだろう。異なる画像の線を、欠陥画素のある場所を確認するために動かす。このＣＣＤ画像をパターンデータと比較する。例えば、ＳＬＭをラインとスペースおよび二つの画像でのその補完物でアドレス指定してもよい。これら二つの画像のライン幅を解析することによって、不良画素を検出し、その大きさを決めることができる。例えば、白値まで故障した不良画素は、それが黒領域にあるときだけライン幅誤差を出し、逆もまた同様である。しかし、グレー画素は、黒および白領域両方で誤差を出す。これらの誤差の差は、欠陥の大きさについての情報を含む。
【０１６４】
黒画素を補償するためには、近隣画素をより強烈な状態、即ち、より多くの電磁放射線が被加工物上に反射される状態に設定してもよい。不良画素が縁近くにあると、ソフトウェアが近隣画素を調整するだろう。実際には、これを、画素値、即ち隣接ミラーの反射率を変え、または隣接画素の伝達関数を変えることによって達成することができる。この種の補償は、一つまたは多数の書込みパスで使ってもよい。近隣画素の変更は、オンライン計算またはルックアップテーブルを使って行ってもよい。
【０１６５】
この発明は、伝達関数へ一定の補正をして、マルチパス方式で誤差を劇的に減少する不良画素補償を可能にする。一つか二つだけのパスでは、補正が特定の場合に提示される要求を満たすに十分でないかも知れない。より精巧な実施例では、補正を実際のパターンに依って行う。典型的には或る幾何学的事例だけが微妙であり、これらは特性を表し、かつ、好適な不良画素補正データとすることができ、ルックアップテーブルにまたはアルゴリズムの形で記憶することができる。プリント中、不良画素近くのパターンをリアルタイムで解析し、必要なら、適切な補正を特定し且つ適用する。ＳＬＭ当りほんの少しの欠陥画素でも、計算作業が処理しやすい。この様にして、殆ど完全な補正をアナログミラーで行うことができ、遥かに改善した補正を二値（オン・オフ）素子で成し遂げることができる。
【０１６６】
ある実施例では、形態縁の内側または外側１画素の距離の不良画素を微妙な位置の不良画素と見做す。他の実施例では、形態縁の内側または外側２画素の距離の不良画素を微妙な位置の不良画素と見做す。更に他の実施例では、形態縁の内側または外側３画素の距離の不良画素を微妙な位置の不良画素と見做す。
【０１６７】
本発明の更にもう一つの実施例では、不良画素の補償のために複数のＳＬＭを使う。図１６にセットアップの典型的実施例を示す。上記図は、第１ＳＬＭ１６１０、第２ＳＬＭ１６２０およびビームスプリッタ１６３０を含む。上記装置を図３のＳＬＭ３０の代りに挿入する。個々のＳＬＭ、例えば第１ＳＬＭ１６１０および第２ＳＬＭ１６２０に同じパターンデータを供給してもよい。しかし、上記第１および第２ＳＬＭの個々の画素に対する較正関数は独特である。このＳＬＭ領域は、第１ＳＬＭの各画素が第２ＳＬＭの画素のグループに対応するように一緒に較正してもよい。これは、両方に行ってもよい。そうすることによって両方向に画素の１対４の関係を得るだろう。ＳＬＭの差がこの様にして補正されるだろう。第１ＳＬＭを第２ＳＬＭに対して１８０度回転するならば、ＳＬＭそれ自体の或る幾何学的系統誤差が相殺されるかも知れない。この第１および第２ＳＬＭは、同じ強度の電磁放射線で照射してもよい。しかし、上記第１および上記第２ＳＬＭを異なる強度で照射することによって、更なるグレースケール度を達成するかも知れない。グレースケールの数は、そのような実施例では、二つの強度の関係および絶対値に依るだろう。例えば、上記第１および第２ＳＬＭの画素を１６レベルに設定してもよく、上記第２ＳＬＭからの放射線が上記第１ＳＬＭからの放射線の１／１６であれば、グレースケールの数は、１６×１６＝２５６レベルである。複数のＳＬＭを使うことによってスペックルも減少または解消するかも知れない。
【０１６８】
この様に、ここまで被加工物にパターン付けするための装置の特定の実施例を開示してきたが、以下の請求項に示す範囲を除いて、そのような特定の参照をこの発明の範囲の限定と考えることは意図しない。更に、この発明をその特定の実施例に関連して説明したが、更なる変更が当業者の念頭に浮ぶかも知れないことを理解すべきであり、そのような変更を全て添付の請求項の範囲に入るとして包含することを意図する。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】欠陥画素を含む空間光変調器（ＳＬＭ）の画素アレイの平面図の一部を示す。
【図２】二つの範囲をずらして重ねた書込みパスの欠陥画素を示す。
【図３】この発明の方法を使用し得る、ＳＬＭを使う光リソグラフィシステムの主要部品の図を示す。
【図４】欠陥画素および補償画素を含む空間光変調器（ＳＬＭ）の画素アレイの平面図の一部を示す。
【図５】検出装置の画素間の関係およびＳＬＭの四つの画素が作る画像の線量分布を示す。
【図６】ＳＬＭの画素に対して加えた制御信号と結果エネルギーの間の関係および電磁界振幅を示す。
【図７】一つの較正方法のフローチャートを示す。
【図８】制御信号を加えないＳＬＭ画素の断面図を描く。
【図９】制御信号を加えるが、画素較正はしない同じ画素を描く。
【図１０】画素較正をした、図２ｂと同じ画素および制御信号を示す。
【図１１】未較正ＳＬＭが作った未補償画像に対するＣＣＤの一部の応答を示す。
【図１２】それぞれの画素に加えた制御信号の関数としての複数の線量応答を示す。
【図１３】画素に加えた制御信号と検出した線量の間の起こり得る関係を示す。
【図１４】データパスの概観を示す。
【図１５】この発明のもう一つの実施例を示す。
【図１６】パターン発生器の代替の構成を示す。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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