(57)【要約】      （修正有）【課題】フォトリソグラフィープロセスに適用される光源の品質を判断する方法を改善する。【解決手段】撮像センサアレイを光源からの光に露光させるステップ３００と、アドレスと、光源から撮像センサアレイ上に投ぜられた光の強度を示す瞳孔マップ上の複数の位置に対応する個別の強度と、を収集するステップ３１０と、収集されたアドレスと個別の強度とに基づいて、瞳孔マップの内部曲線と外部曲線との少なくとも１つを定義するステップ３３０と、内部曲線と外部曲線との少なくとも１つの曲線に対し所定のパターンをアドレスが有していれば、光源をリソグラフィープロセスに適用するステップ３４０と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソグラフィープロセスに適用される光源の品質を判断する方法であって、
撮像センサアレイを光源からの光に露光させるステップと、
アドレスと、前記光源から前記撮像センサアレイ上に投ぜられた光の強度を示す瞳孔マップ上の複数の位置に対応する個別の強度と、を収集するステップと、
収集された前記アドレスと前記個別の強度とに基づいて、前記瞳孔マップの内部曲線と外部曲線との少なくとも１つを定義するステップと、
前記内部曲線と外部曲線との前記少なくとも１つの曲線に対し所定のパターンを前記アドレスが有していれば、前記光源をリソグラフィープロセスに適用するステップと、
を含んだ方法。
【請求項２】
前記内部曲線と前記外部曲線とは、円、楕円、及び円の一部からなる群から選択された少なくとも１つの形状を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記内部曲線の半径は、前記瞳孔マップの中心から、累計強度の約７．５％の〜約１２．５％に対応したアドレスまで画定された距離であり、前記累計強度は、前記収集された強度の合計として算出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記内部曲線上のアドレスはそれぞれ、同一または略同一の正規化強度を有する強度に対応していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
正規化強度の約１０％に対応する前記アドレスの大半が第１円と第２円との間の範囲に入り、前記第１円は前記累計強度の約７．５％に対応する複数のアドレスを取り囲み、かつ、前記第２円は前記累計強度の約１２．５％に対応する複数のアドレスを取り囲むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記外部曲線は、累計強度の約８７．５％〜約９２．５％を有するアドレスに対応する点を取り囲み、かつ前記累計強度は前記収集された強度の合計として算出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記外部曲線上のアドレスはそれぞれ、同一または略同一の正規化強度を有する強度に対応していることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
正規化強度の約９０％に対応する前記アドレスの大半が第１円と第２円との間の範囲に入り、前記第１円は前記累計強度の約８７．５％に対応する複数のアドレスを取り囲み、かつ、前記第２円は前記累計強度の約９２．５％に対応する複数のアドレスを取り囲むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アドレスと前記強度とを三次元（３−Ｄ）画像に変換するステップと、
前記内部曲線を、前記強度の合計が累計強度の約１０％となるアドレスを取り囲むように定義するステップと、
前記内部曲線と前記外部曲線との間で強度分布パターンを生成するように前記三次元画像の断面を切断するステップと、
をさらに含んだ請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記強度分布パターンは多項式回帰手法により生成されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アドレスと前記強度とを三次元（３−Ｄ）画像に変換するステップと、
前記内部曲線を、前記強度の合計が前記累計強度の約７．５〜約１２．５％となるアドレスを取り囲むように定義するステップと、
前記外部曲線を、前記強度の合計が前記累計強度の約８７．５〜約９２．５％となるアドレスを取り囲むように定義するステップと、
前記内部曲線と前記外部曲線との間で強度分布パターンを生成するように前記三次元画像の断面を切断するステップと、
をさらに含んだ請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の品質を判断する方法に関するものであり、より詳細には、フォトリソグラフィープロセスに適用される光源の品質を判断する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子工学製品の進歩に伴って、メモリ、中央演算処理装置（ＣＰＵｓ）、ディスプレイ装置、発光ダイオード（ＬＥＤｓ）、半導体レーザ、またはその他の装置やチップ・セットの製造に半導体技術が幅広く応用されている。高集積化・高速化が要求された仕様を実現するために、半導体集積回路の寸法が縮小され、これらの要求を実現しかつ製造上の障害を克服するように各種の材料や技術が提案されている。集積装置や集積回路の寸法の縮小にあたり、露光プロセス等のリソグラフィ技術が重要な役割を果たす。
【０００３】
露光プロセスは、集積回路の主要寸法（feature dimensions）の分解能を支配する光源を備える。光源の焦点深度（ＤＯＦ= depth of focus）、光源の品質、または露光方法の他の条件を増大することで、所望の分解能が得られる。従って、光源の品質を判断する方法が提案されている。
【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは瞳孔マップ（pupil map）の画像である。瞳孔マップは、光源から撮像センサアレイ上に衝突する光の画像であり、フォトリソグラフィープロセスへの適用について光源が許容可能なものであるかを判断するのに使用される。瞳孔マップを生成するには、光源モジュールから光を提供する。この光はシールドを通過し、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイ上に投影される。このＣＣＤアレイは複数の電荷結合素子（ＣＣＤ）を備える。ＣＣＤの各々は、個別の強度（グレイレベル値）を検出し、ＣＣＤアレイ上のアドレスを示す。従って、ＣＣＤアレイは、これに対応した瞳孔マップの画像を生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、技術者や操作者は、目視検査や個人的な経験に基づいて光源の品質を判断していた。熟練した技術者や操作者であれば、図１Ｂの瞳孔マップに歪曲、空隙、または断絶があるために、図１Ａの瞳孔マップと図１Ｂの瞳孔マップとを区別することが可能である。図１Ａの瞳孔マップは許容できるものであるが、図１Ｂの瞳孔マップは許容できるものではない。図１Ｂの瞳孔マップを生成する光源モジュールの状態は、所望の瞳孔マップを生成するように修正される。歪曲、空隙、または断絶が実質的ではあるが、光源品質の判断が困難になる程に深刻ではなければ、望ましくない瞳孔マップの幾つかは許容可能な品質を有すると誤って判断される可能性がある。このような瞳孔マップにおける露光方法の状態は、その後、フォトリソグラフィープロセスを実行するためにも使用される。露光方法の前記状態は、望ましくないフォトリソグラフィーパターンを生成し、それ以降のプロセスにも影響を及ぼしてしまう。
【０００６】
以上より、光源の品質を判断する方法の改善が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
幾つかの典型的な実施例によれば、本発明の方法は以下のステップ、すなわち、撮像センサアレイを光源からの光に露光させるステップと、アドレスと、光源から撮像センサアレイ上に投ぜられた光の強度を示す瞳孔マップ上の複数の位置に対応する個別の強度と、を収集するステップと、収集されたアドレスと個別の強度とに基づいて、瞳孔マップの内部曲線と外部曲線との少なくとも１つを定義するステップと、内部曲線と外部曲線との少なくとも１つの曲線について所定のパターンをアドレスが有していれば、光源をリソグラフィープロセスに適用するステップと、を含む。
【０００８】
幾つかの典型的な実施例によれば、本発明の方法は以下のステップ、すなわち、撮像センサアレイを光源からの光に露光させるステップと、アドレスと、光源から撮像センサアレイ上に投ぜられた光の強度を示す瞳孔マップ上の複数の位置に対応する個別の強度と、を収集するステップと、収集された強度を、累計強度を計算するために付与するステップと、収集されたアドレスと個別の強度とに基づいて、内部曲線は累計強度の約１０％に対応する複数のアドレスを取り囲みかつ外部曲線は累計強度の約９０％に対応する複数のアドレスを取り囲むように、瞳孔マップの内部曲線と外部曲線との少なくとも１つを定義するステップと、内部曲線と外部曲線とについて所定のパターンをアドレスが有していれば、光源をリソグラフィープロセスに適用するステップと、を含む。
【０００９】
幾つかの典型的な実施例によれば、本発明の方法は以下のステップ、すなわち、撮像センサアレイを光源からの光に露光させるステップと、アドレスと、光源から撮像センサアレイ上に投ぜられた光の強度を示す瞳孔マップ上の複数の位置に対応する個別の強度と、を収集するステップと、複数のアドレスと個別の正規化強度とからなる複数のセグメントを瞳孔マップ上に定義するステップと、各セグメントの有効面積を計算するステップと、第１所定値よりも大きな有効面積を有するセグメントの数を計数するステップと、第１所定値よりも大きな有効面積を有するセグメントの数が第２所定値よりも大きければ、光源をリソグラフィープロセスに適用するステップと、を含む。
【００１０】
上記または他の実施例は、添付の図面が付与されている好適な態様についての以下の詳細な説明からより良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施例の詳細な説明は添付の図面とともに読まれることが意図されており、これらの添付の図面は記載された詳細な説明全体の一部分とみなされる。詳細な説明において、「下側の」、「上側の」、「水平の」、「垂直の」、「上の」、「下の」、「上」、「下」、「上端」、「下端」等の相対用語は、（「水平に」、「下方に」、「上方に」等の）当該相対用語の派生語とともに、詳述されもしくは検討中の図面に図示された方向に言及するために解釈されるべきである。これらの相対用語は、説明の便宜を図ったものであり、装置が特定の方向に構成され、動作されることを要しない。
【００１２】
図２Ａ〜図２Ｃは、異なる実施例の瞳孔マップの画像である。各瞳孔マップは光源からの光を示し、この光は、ＣＣＤアレイ、ＣＭＯＳ撮像センサアレイ等の撮像装置アレイによって検出される。図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、瞳孔マップ２００は、図２Ａの円形瞳孔マップ、図２Ｂのリング形瞳孔マップ、及び水平軸に対して４５°の角度に配置された４つの光区域を備えた図２Ｃの瞳孔マップを含む。他の実施例（図示せず）においては、瞳孔マップは、例えば、楕円形瞳孔マップ、略円形瞳孔マップ、または水平軸に対して種異なる任意の角度に配置された少なくとも１つの光区域を備えた他の瞳孔マップであってもよい。図２Ａの瞳孔マップは、光区域２１０と円２１５とを有する。円２１５は、光区域２１０の半径が到達し得る最大寸法を示す。図２Ｂの瞳孔マップは、光区域２１０と、最大寸法の円２１５と、シールド領域２２０と、を有する。このシールド領域２２０は、光源とＣＣＤアレイとの間に設けられた円形シールドに光が通過するときに形成される。ドーナッツ形の瞳孔マップを備えた光源は、フォトリソグラフィープロセスの焦点深度（ＤＯＦ）を改善する。図２Ｃの瞳孔マップは４つの光区域２１０と最大寸法の円２１５とを有する。図２Ｃの瞳孔マップは、光源とＣＣＤアレイとの間に設けられた中央の円形シールドを備えた交差部（cross）を通過するときに形成され得る。図２Ｃの瞳孔マップ付きの光源を適用しても、フォトリソグラフィープロセスのＤＯＦが改善される。以上から、当業者であれば、所望のフォトリソグラフィープロセスのための瞳孔マップの型式の選択を、対応する型式のシールドを選択することで容易に成し得る。
【００１３】
図３は光源の品質を判断する方法の一例を示すフローチャートである。
【００１４】
ステップ３００では、撮像センサアレイが光源からの光に晒される。これらについての詳細は、図２Ａ〜図２Ｃとの関連で説明されたものと同様である。
【００１５】
ステップ３１０では、光源からの光の強度を示す、瞳孔マップ上の複数箇所に対応するアドレスや個々の強度が収集される。これらのアドレスは、各強度を有するＣＣＤアレイのＣＣＤ位置を示す。これらのアドレスは、例えば、デカルト座標系（直交座標系）のアドレス、極座標系のアドレス、または他の座標系のアドレスからなってもよい。幾つかの実施例では、前記アドレスは表１に示すデカルト座標系のアドレスである。
【００１６】
【表１】
2008028356.tif 000003
【００１７】
表１はＹ軸の”−０．９７１３８９”に沿って個別の強度を有するアドレスの一部を示す。幾つかの実施例では、瞳孔の中心が、デカルト座標系の中心として用いられる。従って、収集されたアドレスにはマイナス（負）のアドレスも含まれる。幾つかの実施例では、これらのアドレスに対応する強度は、アドレスが収集されるステップ３１０の間またはそのステップの後に正規化される。アドレスの数が瞳孔マップの分解能に基づいて変更可能であることにも留意されたい。高い分解能を有する瞳孔マップが要求される場合には、より多くのアドレスと画素数の高いＣＣＤアレイとが使用される。
【００１８】
図４Ａを参照すると、座標変換後の瞳孔マップの一例が図面に示されている。
【００１９】
図３を参照すると、ステップ３２０において、デカルト座標系のアドレスが極座標系のアドレスに変換される。瞳孔マップ４００は、個別の強度を有する複数のアドレスを含む。幾つかの実施例では、ステップ３１０において収集されたアドレスは、デカルト座標系のアドレスである。このような実施例においては、ステップ３２０において、前記アドレスは、個別の強度Ｉ（ｘ，ｙ）を有するデカルト座標系から個別の強度Ｉ（ｒ，θ）を有する極座標系に座標変換手法によって変換される。例えば、Ｉ（０．５，０．５）はＩ（０．７０７，π/４）に変換される。前記変換手法は、例えば、ｒ＝（ｘ２＋ｙ２）１／２及びθ＝ｔａｎ-１（ｙ/ｘ）等の通常の座標変換手法であってもよい。
【００２０】
幾つかの実施例においては、ステップ３１０で収集された個別の強度を有するアドレスが既に極座標系になっていれば、前述の座標変換ステップ３２０を用いなくてもよい。極座標系においてアドレスの収集がなされて、次のステップ３３０，３４０が実行されてもよい。
【００２１】
図４Ｂを参照すると、内部円と外部円とが付された瞳孔マップの一例が図面に示されている。
【００２２】
図３を参照すると、このアドレス変換の後に、ステップ３３０において、瞳孔マップ４００の内部曲線Ｃ１と外部曲線Ｃ２とが定義される。幾つかの実施例では、内部曲線Ｃ１と外部曲線Ｃ２とは図４Ｂに示されるような円である。この内部円Ｃ１は半径Ｒ１を有し、この外部円Ｃ２は半径Ｒ２を有する。この半径Ｒ１は、瞳孔マップ４００の中心”Ｏ”から、累計強度（Ｉｓｕｍ）の約７．５％の〜Ｉｓｕｍの約１２．５％となり得る値を有する極座標系のアドレスまでの距離である。外部円Ｃ２は半径Ｒ２を有する。この半径Ｒ２は、瞳孔マップの中心”Ｏ”から、累計強度（Ｉｓｕｍ）の約８７．５％〜Ｉｓｕｍの約９２．５％となり得る値を有する極座標系のアドレスまでの距離である。Ｉｓｕｍは、以下の数式１により決定され得る。
【００２３】
【数１】
2008028356.tif 000004
【００２４】
累計強度Ｉｓｕｍを求めることにより、例えば累計強度Ｉｓｕｍの１０％を備えたアドレスが得られる。Ｉ（ｒ，θ）のアドレスは以下の数式２を満足するように決定可能である。
【００２５】
【数２】
2008028356.tif 000005
【００２６】
例えば、数式２によりＩｓｕｍの１０％のアドレスが（０．５５０６１，３/４π）であることが提供されれば、半径Ｒ１は０．５５０６１となる。内部円Ｃ１は、その後、図４Ｂに示すように半径Ｒ１に基づいて瞳孔マップ上に定義される。
【００２７】
累計強度Ｉｓｕｍを求めることによって、例えば累計強度Ｉｓｕｍの９０％を備えたアドレスが得られる。Ｉ（ｒ，θ）のアドレスは以下の数式３を満足するように決定可能である。
【００２８】
【数３】
2008028356.tif 000006
【００２９】
数式３によりＩｓｕｍの９０％のアドレスが（０．８８４２８，７/８π）であることが提供されれば、半径Ｒ２は０．８８４２８となる。内部円Ｃ１と外部円Ｃ２とは、その後、図４Ｂに示すように半径Ｒ１，Ｒ２に基づいて瞳孔マップ４００上に定義される。
【００３０】
図５Ａは、図４Ｂの内部円Ｃ１と強度等高線Ｃ３との関係を示す概略図である。
【００３１】
幾つかの実施例においては、内部円Ｃ１は、瞳孔マップの中心”Ｏ”から、累計強度Ｉｓｕｍの約１０％の値を有する極座標系のアドレスまでの距離である。強度等高線Ｃ３は、正規化された強度（正規化強度）の約１０％を有したアドレスの軌跡によって形成された曲線を示す。半径Ｒ１ｍａｘと半径Ｒ１ｍｉｎとは、それぞれ、瞳孔マップの中心”Ｏ”から、Ｉｓｕｍの約７．５％に対応する極座標系のアドレスまでの距離と、Ｉｓｕｍの約１２．５％に対応する極座標系のアドレスまでの距離である。円Ｃ１ｍａｘと円Ｃ１ｍｉｎは、前記半径Ｒ１ｍａｘと前記半径Ｒ１ｍｉｎに対応してそれぞれ定義される。この円Ｃ１ｍｉｎは、Ｉｓｕｍの約７．５％を有した複数のアドレスを取り囲む。この円Ｃ１ｍａｘは、Ｉｓｕｍの約１２．５％を有した複数のアドレスを取り囲む。正規化強度の約１０％に対応するアドレスが、円Ｃ１ｍａｘと円Ｃ１ｍｉｎとの間に定義された領域に実質的に入るのであれば、光源の品質が許容可能であると判断される。このような状況下では、ステップ３３５は満足され、この光源が、図３に示すようにステップ３４０においてフォトリソグラフィープロセスに適用される。このフォトリソグラフィープロセスによって、半導体ウェハが作られる。一方、約１０％の正規化強度に対応するアドレスが、円Ｃ１ｍａｘと円Ｃ１ｍｉｎとの間に定義された領域に実質的に入らなければ、光源の品質は改善されるべきであると判断され、図３に示すようにステップ３３５は満足しない。このような状況下では、改善された光源が適用され、図３に示すように当該光源の品質を判断するようにステップ３００〜３３５が繰り返される。
【００３２】
幾つかの実施例においては、光源の品質を判断するために前記円Ｃ１ｍａｘと前記円Ｃ１ｍｉｎとの双方を求める必要はない。例えば、内部円Ｃ１が正規化強度に等しいもしくはほぼ等しい強度に対応するものであれば、光源の品質は許容可能であると判断され、図３に示すステップ３３５，３４０が前述のように実行可能である。
【００３３】
幾つかの実施例においては、前記円Ｃ１ｍａｘ，Ｃ１ｍｉｎのうちの一方だけが光源品質の判断に使用される。幾つかの実施例においては、約１０％の正規化強度に対応したアドレスが前記円Ｃ１ｍａｘの内側に入れば、光源品質は許容可能であると判断され、図３に示すステップ３３５，３４０が前述のように実行可能となる。幾つかの実施例においては、正規化強度の約１０％に対応したアドレスが前記円Ｃ１ｍｉｎの外側にある場合に、光源品質は許容可能であると判断され、図３に示すステップ３３５，３４０が前述のように実行可能となる。
【００３４】
図５Ｂは、図４Ｂの外部円Ｃ２と強度等高線Ｃ４との関係を示す概略図である。
【００３５】
幾つかの実施例においては、外部円Ｃ２は、瞳孔マップの中心”Ｏ”から、Ｉｓｕｍの約９０％を有する極座標系のアドレスまでの距離である半径Ｒ２を有する。強度等高線Ｃ４は、正規化強度の約９０％を有したアドレスによって形成された曲線を示す。半径Ｒ２ｍａｘと半径Ｒ２ｍｉｎとは、それぞれ、瞳孔マップの中心”Ｏ”から、Ｉｓｕｍの約８７．５％に対応する極座標系のアドレスまでの距離と、Ｉｓｕｍの約９２．５％に対応する極座標系のアドレスまでの距離である。円Ｃ２ｍａｘと円Ｃ２ｍｉｎは、前記半径Ｒ２ｍａｘと前記半径Ｒ２ｍｉｎにそれぞれ対応している。この円Ｃ２ｍｉｎは、Ｉｓｕｍの約８７．５％を有した複数のアドレスを取り囲む。この円Ｃ２ｍａｘは、Ｉｓｕｍの約９２．５％を有した複数のアドレスを取り囲む。正規化強度の約９０％に対応するアドレスが、円Ｃ２ｍａｘと円Ｃ２ｍｉｎとの間に定義された領域に実質的に入るのであれば、光源の品質が許容可能であると判断される。このような状況下では、ステップ３３５は満足し、この光源が、図３に示すようにステップ３４０においてフォトリソグラフィープロセスに適用される。逆に、正規化強度の約９０％に対応するアドレスが、円Ｃ２ｍａｘと円Ｃ２ｍｉｎとの間に定義された領域に実質的に入らなければ、光源の品質は改善されるべきであると判断され、図３に示すようにステップ３３５は満足しない。このような状況下では、改善された光源が適用され、図３に示すように当該光源の品質を判断するようにステップ３００〜３３５が繰り返される。
【００３６】
幾つかの実施例においては、光源の品質を判断するために前記円Ｃ１ｍａｘと前記円Ｃ１ｍｉｎとの双方を求める必要はない。例えば、外部円Ｃ２上のアドレスが正規化強度に等しいもしくはほぼ等しい強度に対応するものであれば、光源の品質は許容可能であると判断され、図３に示すステップ３３５，３４０が前述のように実行可能である。
【００３７】
幾つかの実施例においては、前記円Ｃ２ｍａｘ，Ｃ２ｍｉｎのうちの一方だけが光源品質の判断に使用される。幾つかの実施例においては、約９０％の正規化強度に対応したアドレスが前記円Ｃ２ｍａｘの内側に入れば、光源品質は許容可能であると判断され、図３に示すステップ３３５，３４０が前述のように実行可能となる。幾つかの実施例においては、正規化強度の約９０％に対応したアドレスが前記円Ｃ２ｍｉｎの外側にある場合に、光源品質は許容可能であると判断され、図３に示すステップ３３５，３４０が前述のように実行可能となる。
【００３８】
Ｉｓｕｍの１０％とＩｓｕｍの９０％とを取り囲んだ領域に対応する円Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ単なる例示の値にすぎない。本発明はこれらに限定されない。当業者であれば、所望の光源品質に基づいて累計強度（Ｉｓｕｍ）の異なる比率に対応する円Ｃ１，Ｃ２を容易に選択できよう。
【００３９】
所望の光源品質が判断可能であれば、内部円Ｃ１、外部円Ｃ２、または、これら双方ともが使用されることに留意されたい。例えば、図２Ａや図２Ｃに示すような瞳孔マップを生成する光源の品質が、内部円を要することなく外部円Ｃ２のみを用いることによって判断可能である。前記記載に基づいて、当業者であれば、所望の光源品質を得るために、内部円Ｃ１、外部円Ｃ２、またはこれらの双方を容易に使用可能であろう。
【００４０】
幾つかの実施例においては、光源品質を判断するための境界の定義に適するものとして、円、楕円、円の一部、または他の曲線等の曲線を使用してもよい。例えば、図２Ｃの瞳孔マップは４つの光区域を有する。前記円Ｃ１，Ｃ２の部分は、光源品質を判断するのに十分な大きさである。従って、当業者であれば、光源品質を判断するのに前記曲線の形状を容易に改良もしくは選択できよう。
【００４１】
光源品質を判断する方法の別の実施例を説明すれば、以下のとおりである。
【００４２】
図６Ａは、光源の品質を判断する方法の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
前記フォトリソグラフィープロセスにより半導体ウェハが作られる。図６Ａ中のステップ６００，６１０，６３０，６３５，６４０は、図３中の符号３００から始まりこれらに対応する参照符号によって指示された内容と同様のものである。従って、図６Ａ中のステップの内容は、図３との関連で前述した対応する内容と同様であり、これらの内容についての説明は省略する。
【００４４】
ステップ６１０の後、ステップ６２０において、アドレスと強度とが図６Ｂに示すような三次元画像に変換される。図６Ｂにおいては、この三次元画像はアドレス座標Ｘ，Ｙと強度座標Ｚとを含む。
【００４５】
アドレス座標Ｘ，Ｙは、例えばデカルト座標系または極座標系で表現されていてもよい。幾つかの実施例では、種々のアドレス位置での強度が三次元瞳孔マップ６５０上で正規化される。幾つかの実施例では、図２Ｂ中のアドレスと各強度とが三次元瞳孔マップ６５０を生成するために使用される。従って、三次元瞳孔マップ６５０は、図２Ｂに示すシールド領域２２０に相当する中空領域６６０を内部に有する。
【００４６】
ステップ６３０の後、ステップ６３３において三次元瞳孔マップ６５０の断面図が形成され、図６Ｃに示すような画像が作り出される。この図６Ｃは、図６Ｂの三次元瞳孔マップ６５０の中心”Ｃ”を通る切断線６Ｃ−６Ｃに沿った断面図である。図６Ｃ中、符号Ｃ１，Ｃ２は図５Ａ，５Ｂとの関連で述べた前記円に相当する。点６７０は、切断線６Ｃ−６Ｃに沿った三次元瞳孔マップ６５０のアドレスにおける正規化強度を示す。前記曲線６８０は、多項式回帰法によって点６７０またはこれらの点の近傍を通過するように形成されている。幾つかの実施例では、曲線６８０は例えば放物線である。点６７０のほぼ全てが前記曲線６８０上にまたは前記曲線近傍に位置するのであれば、その結果、光源は少なくとも要求された品質を有している。図６Ｃに示すように、これらの点６７０は曲線６８０上に位置するかまたは当該曲線６８０から若干、外れている。このような状況下では、ステップ６３５は満足し、この光源が図６Ａに示すようにステップ６４０のフォトリソグラフィープロセスに適用される。逆に、点６７０の大半が曲線６８０またはその近傍に位置しなければ、光源品質は改善されるべきであり、ステップ６３５は図６Ａに示すように満足しない。このような状況下では、改善された光源が適用され、ステップ６００〜６３５が図６Ａに示すように光源品質を判断するように繰り返される。
【００４７】
図７Ａは光源の品質を判断する方法の一例を示すフローチャートである。図７Ｂはセグメントに分けられた瞳孔マップを示す概略図である。図７Ｃは図７Ｂの瞳孔マップ上の第１セグメントの一例を拡大して示した概略図である。
【００４８】
光源品質を判断する方法の別の実施例を説明すれば、以下のとおりである。
【００４９】
前記フォトリソグラフィープロセスにより半導体ウェハが作られる。図７Ａ中のステップ７００，７１０，７７０は、図３中の参照符号３００，３１０，３４０によって指示された内容と同様のものである。従って、図７Ａ中のこれらのステップの内容は、図３との関連で前述した対応する内容と同様であり、これらの内容についての説明は省略する。
【００５０】
ステップ７２０において、図７Ｂの瞳孔マップ７０５上に複数のセグメントが定義される。瞳孔マップ７０５を区分する複数のセグメント７１５は、境界線７１１によって仕切られている。これらのセグメント７１５は、ほぼ同一の幅”ｄ”を有する。セグメントを定義するステップは、図７Ｃを参照しつつ、以下に説明される。
【００５１】
図７Ｃは、図７Ｂの瞳孔マップ７０５の第１セグメント７１５を示す概略図である。瞳孔マップ７０５上のグレイレベルは、瞳孔マップ７０５上のアドレス位置の強度で示される。図７Ｃ中、符号”ｘ”は約０．３より大きい正規化強度に対応する第１アドレス７０１を示し、符号”ａ”は約０．３未満の正規化強度に対応する第２アドレス７０３を示し、符号”ｏ”は零となる正規化強度に対応するアドレス７０６を示し、符号”ｚ”は約０．９より大きい正規化強度に対応するアドレス７０７を示す。幾つかの実施例においては、セグメント７１５は中央領域７２１と境界領域７２３を含む。中央領域７２１は第１アドレス７０１つまり”ｘ”を有し、これは境界領域７２３の各々にある第１アドレス７０１より数が多い。境界線７１１は、第１アドレス７０１つまり”Ｘ”の分布の周期的プロファイルに基づいて定義される。幾つかの実施例においては、境界線７１１は、最も大きい第１アドレス７０１つまり”Ｘ”に対応する中央領域７２１に定義される。他の実施例においては、境界線７１１は、境界領域７２３の第１アドレス７０１つまり”Ｘ”が最も少なくなる位置に定義される。従って、当業者であれば、これらの実施例に基づいて、第１アドレス分布の周期的なプロファイルとなる所定のセグメントが得られる位置に境界線７１１が配置可能であることを容易に理解できよう。
【００５２】
図７Ｃは概略図にすぎないことにも留意されたい。中央領域７２１は、必ずしも５列のアドレスを含んでいなくてもよく、境界領域７２３の各々は、必ずしも３列のアドレスを含んでいなくてもよい。これらの列の数は所定の実施例において選択可能である。幾つかの実施例では、中央領域７２１は中央列のアドレスとなり、境界領域７２３は境界線７１１の直ぐ隣の列のアドレスとなってもよい。
【００５３】
図７Ｄは、ステップ７３０で説明された瞳孔マップのセグメントの変換の一例を示す概略図である。このステップにおいては、瞳孔マップ７０５の外部曲線７３３が定義される。
【００５４】
図７Ｂを参照すると、ステップ７３０において、対応する強度を有する、エッジ領域７３１内の瞳孔マップ７０５上の第１セグメント７１５のアドレスが収集される。エッジ領域７３１内の前記アドレスは、図７Ｄ（１）に示すように符号”ｘ”，”ａ”，”ｏ”，及び”ｚ”で指示された強度を備えたアドレスによって構成されており、これらの符号の定義は前述されたものと同一である。幾つかの実施例においては、瞳孔マップ７０５内にの全てのアドレスが収集される。しかしながら、他の実施例では、ステップ７３０の処理時間を削減するためにエッジ領域７３１内のアドレスのみが収集される。
【００５５】
ステップ７３０において、その後、アドレスが第１アドレス７０１つまり”Ｘ”によって形成された領域の外側にありかつ約９０％より大きな正規化強度を有するときに、前記アドレス位置での正規化強度が零と定義される。前述したように、符号”ｚ”は約９０％より大きな強度に相当するアドレス７０７を示す。図７Ｄ（１）に示すアドレス７０７の”ｚ”位置の強度はノイズに起因するものであり、瞳孔マップ７０５上での取り違えを避けるために除去されるべきものである。アドレス７０７の強度は、従って、零と定義され、図７Ｄ（２）に示すように符号”ｚ”は”ｏ”と置き換えられる。
【００５６】
図７Ｄ（２）を参照すると、前記変換の後、外部曲線７３３は、強度”ｏ”を有するアドレスを、瞳孔マップ７０５のアドレス７０３つまり”ａ”の直ぐ隣に並べることにより形成される。
【００５７】
幾つかの実施例では、また、ステップ７３０において、内部曲線７４３が瞳孔マップ７０５上に定義される。図７Ｅは、ステップ７３０において説明される瞳孔マップのセグメント変換を示す概略図である。
【００５８】
ステップ７３０においては、図７Ｂに示された対応する強度を有したもう１つのエッジ領域７４１内の瞳孔マップ７０５のアドレスが収集される。このエッジ領域７４１内のアドレスは、図７Ｅ（１）に示すように、符号”ｘ”，”ａ”，”ｏ”，及び”ｚ”で示された強度を備えたアドレスからなり、これらの符号の定義は前述のものと同一である。これらについての詳細な説明は省略する。幾つかの実施例においては、瞳孔マップ７０５内にアドレスの全てが収集される。しかしながら、他の実施例では、ステップ７３０の処理時間を削減するためにエッジ領域７４１内のアドレスのみが収集される。
【００５９】
ステップ７３０において、その後、アドレスが第１アドレス７０１の”Ｘ”によって形成された領域の外側にありかつ約９０％より大きな正規化強度を有するときに、前記アドレス位置での対応する強度が零と定義される。前述したように、符号”ｚ”は約９０％より大きな強度に相当するアドレス７０７を示す。図７Ｅ（１）に示すアドレス７０７位置の強度はノイズに起因するものであり、瞳孔マップ７０５上での取り違えを避けるために除去されるべきものである。アドレス７０７での強度は、従って、零と定義され、図７Ｅ（２）に示すように符号”ｚ”は”ｏ”と置き換えられる。
【００６０】
前記変換の後、内部曲線７４３は、強度”ｏ”を有し、かつ瞳孔マップ７０５のアドレス７０３つまり”ａ”の直ぐ隣にあるアドレスを通過する線によって形成される。
【００６１】
幾つかの実施例においては、ステップ７３０の内部曲線７４３を定義するプロセスが用いられない。例えば、図７Ｂに示す第１セグメント７１５が瞳孔マップ７０５のエッジにある。第１セグメント領域７１５はエッジ領域７３１を含み、エッジ領域７４１を含まない。従って、第１セグメント７１５のために内部曲線７４３を定義するステップ７３０のプロセスは実行されない。幾つかの実施例では、図２Ｂに示すようなドーナッツ形瞳孔マップ７０５を用いず、図２Ａに示す円形瞳孔マップを用いる場合には、図２Ａに示す前記円形瞳孔マップはエッジ領域７４１を含まないため、ステップ７３０の内部曲線７４３を定義するプロセス
をプロセスフローから除去可能である。瞳孔マップの形状に基づいてステップ７３０を含めるべきかどうかは、当業者であれば容易に判断できよう。
【００６２】
次にステップ７４０が実行され、セグメント７１５の１つの有効面積を計算する。図７Ｄ（２）を参照すると、境界線７１１及びエッジ領域７３１内の第１アドレス７０１と第２アドレス７０３との数が第１数”Ｔ”として計数される。境界線７１１及びエッジ領域７３１内の第１アドレス７０１の数が第２数”Ｎ”として計数される。セグメント７１５の有効面積は、第１数”Ｔ”によって除された第２数”Ｎ”の比率つまりＮ／Ｔとして定義される。
【００６３】
ステップ７５０では、有効面積が第１の所定値よりも大きいセグメント７１５が計数される。幾つかの実施例では、第１の所定値は約０．３である。例えば、図７Ｄ（２）において、第１数”Ｔ”は１４４であり、第２数Ｎは９４である。有効面積は約０．６５（９４／１４４）となり、０．３よりも大きい。従って、第１セグメント７１５は計数される。他のセグメント７１５の有効面積が前記所定値例えば０．３よりも小さい場合には、セグメント７１５は計数されない。
【００６４】
ステップ７６０では、次のプロセスステップ７７０を実行すべきかどうかが判断される。ステップ７６０において、計数されたセグメント７１５の数が第２の所定値よりも大きければ、ステップ７７０が実行されてフォトリソグラフィープロセスに前記光源が適用される。光源の品質は計数されたセグメント７１５の数に依存する。幾つかの実施例では、第２所定値は約１６〜１８である。このような実施例においては、計数されたセグメント７１５の数が１６〜１８の範囲内にあれば、ステップ７６０は満足することになり、図７Ａに示すようにステップ７７０においてフォトリソグラフィープロセスに前記光源が適用される。逆に、計数されたセグメント７１５の数が１６〜１８の範囲外であれば、ステップ７６０は満足せず、光源の品質が図３に示すように改善されるべきである。このような状況下では、改善された光源が適用され、図７Ａに示すように光源の品質を判断するようにステップ７００〜７６０が繰り返される。
【００６５】
本発明は、コンピュータにより実行されるプロセスやこれらのプロセスを実現する装置という形で実現されてもよい。本発明は、フロッピー（登録商標）ディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭｓ）、ＣＤ−ＲＯＭｓ、ハードドライブ、”ＺＩＰ（商標）”製高密度ディスクドライブ、フラッシュメモリドライブ、または如何なる他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等の有形媒体にあらわされたコンピュータプログラムコードの形で実現されてもよい。つまり、このコンピュータプログラムコードがコンピュータにより読み込まれ、実行されるときに、このコンピュータが本発明を実施する装置となる。本発明は、コンピュータプログラムコードという形で実現されてもよく、これは、例えば、コンピュータにより記憶媒体に記憶され、読み込まれ、及び／または実行されていても、また、光ファイバーを通してまたは電磁波放射によって、電気配線又はケーブル配線等の伝送媒体上に伝送されていてもよい。つまり、コンピュータプログラムコードがコンピュータに読み込まれて、これにより実行されるときに、このコンピュータが本発明を実施する装置となる。これが汎用プロセッサ上で実現されたときには、このコンピュータプログラムコードの部分が所定の論理回路を作り出すようにプロセッサを設定する。
【００６６】
本発明は典型的な実施例との関連で説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されない。正しくは、添付の請求項が、当業者であれば本発明の範囲及びこれと均等の範囲から逸脱することなく想到し得る他の変更や態様を含むように広範に構成されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】瞳孔マップの画像である。
【図１Ｂ】瞳孔マップの画像である。
【図２Ａ】ある実施例における瞳孔マップの画像である。
【図２Ｂ】異なる実施例における瞳孔マップの画像である。
【図２Ｃ】異なる実施例における瞳孔マップの画像である。
【図３】光源の品質を判断する方法の一例を示すフローチャートである。
【図４Ａ】座標変換後の瞳孔マップの一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａの座標系に内部円と外部円とが付された瞳孔マップの一例を示す図である。
【図５Ａ】図４Ｂの内部円Ｃ１と強度等高線Ｃ３との関係を示す概略図である。
【図５Ｂ】図４Ｂの外部円Ｃ２と強度等高線Ｃ４との関係を示す概略図である。
【図６Ａ】光源の品質を判断する方法の一例を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】三次元の瞳孔マップの一例を示す概略図である。
【図６Ｃ】図６Ｂの瞳孔マップの中心を通る切断線６Ｃ−６Ｃに沿った断面図である。
【図７Ａ】光源の品質を判断する方法の一例を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】瞳孔マップ上で分けられたセグメントを示す概略図である。
【図７Ｃ】図７Ｂの瞳孔マップ上の第１セグメントの一例を拡大して示した概略図である。
【図７Ｄ】ステップ７３０において説明される変換を示す概略図である。
【図７Ｅ】ステップ７３０において説明される変換を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
３００，３１０，３２０，３３０，３３５，３４０  ある実施例の光源品質判断方法を構成する各ステップ
６００，６１０，６２０，６３０，６３３，６３５，６４０  別の実施例の光源品質判断方法を構成する各ステップ
７００，７１０，７２０，７３０，７４０，７６０，７７０  別の実施例の光源品質判断方法を構成する各
２００，４００，６５０，７０５  瞳孔マップ
Ｃ１  内部曲線（内部円、第１円）
Ｃ２  外部曲線（外部円、第２円）
Ｏ  瞳孔マップの中心
Ｒ１  内部曲線（内部円、第１円）の半径
Ｒ２  内部曲線（内部円、第１円）の半径
Ｉｓｕｍ  累計強度
７０１，”ｘ”  約０．３より大きい正規化強度に対応する第１アドレス
７０３，”ａ”  約０．３未満の正規化強度に対応する第２アドレス
７０６，”ｏ”  零となる正規化強度に対応するアドレス
７０７，”ｚ”  約０．９より大きい正規化強度に対応するアドレス
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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