(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラシステムであって、
複数のカメラと、
前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させるカメラ制御部と、
を有し、
前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、
前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号を含み、
前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、
前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間として前記撮像素子を駆動する、
ことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
カメラシステムであって、
複数のカメラと、
前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させるカメラ制御部と、
を有し、
前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、
前記共通の同期信号は、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号を含み、
前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、
前記一部のカメラは、前記共通の水平同期信号に従って、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として前記撮像素子を駆動する、
ことを特徴とするカメラシステム。
【請求項３】
カメラシステムであって、
複数のカメラと、
前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させるカメラ制御部と、
を有し、
前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、
前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号と、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号とを含み、
前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号、及び、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、
前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号及び前記共通の水平同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間とし、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として、前記撮像素子を駆動する、
ことを特徴とするカメラシステム。
【請求項４】
前記カメラ制御部は、前記複数のカメラから送られてくる画像信号を処理する画像処理部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のカメラシステム。
【請求項５】
複数のカメラと、該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法であって、
前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させる制御工程を有し、
前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、
前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号を含み、
前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、
前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間として前記撮像素子を駆動する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
複数のカメラと、該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法であって、
前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させる制御工程を有し、
前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、
前記共通の同期信号は、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号を含み、
前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、
前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の水平同期信号に従って、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として前記撮像素子を駆動する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項７】
複数のカメラと、該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法であって、
前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させる制御工程を有し、
前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、
前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号と、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号とを含み、
前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号、及び、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、
前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号及び前記共通の水平同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間とし、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として、前記撮像素子を駆動する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項８】
前記複数のカメラから送られてくる画像信号を前記カメラ制御部において処理する画像処理工程を更に有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項９】
デバイス製造装置であって、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のカメラシステムと、
前記カメラ制御部から提供される情報に基づいて動作する動作部と、
を有することを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項１０】
感光剤が塗布された基板を露光する露光装置であって、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のカメラシステムと、
原版または前記基板を保持するステージと、
前記カメラ制御部から提供された情報に基づいて前記ステージを駆動する駆動部と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
デバイスの製造方法であって、
請求項１０に記載の露光装置を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラシステム及びその制御方法、該カメラシステムを有するデバイス製造装置及び露光装置、並びに、該露光装置を利用したデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
露光装置におけるレチクル等の原版とウエハ等の基板との位置合わせ（以下、「アライメント」ともいう）については、様々な方式が提案され実施されている。図６を参照しながら露光装置におけるアライメントについて簡単に説明する。
【０００３】
レチクルＲを投影レンズＵＬに対して位置決めすることをレチクルアライメントという。レチクルアライメントは、例えば、レチクルＲ上のレチクルマーク（不図示）とレチクルステージＲＳ上の基準マークＲＲとのずれを補正するようにレチクルステージＲＳを駆動することによりなされる。より具体的には、レチクルステージＲＳ上に保持されたレチクルＲに設けられたレチクルマークと、レチクルステージＲＳに設けたれた基準位置が既知である基準マークＲＲとカメラ（Ｃ１）２０１によって撮像し、その撮像画像をカメラ制御部３００内の画像処理部３０５において画像処理することにより両者の相対ずれ量を測定する。そして、測定された相対ずれ量を補正するように、駆動制御装置（ＳＦ）１２１がレチクル駆動装置（ＭＯＴ１）１２３を駆動する。なお、基準マークは、ウエハステージＷＳに存在してもよい。
【０００４】
ウエハステージＷＳ上に保持されたウエハＷＡＦの基準位置に対する位置関係を測定することをウエハアライメントという。なお、実際のアライメントは、測定結果に基づいて、各ショットの露光に先立ってウエハステージＷＳを駆動することにより行われる。具体的には、ウエハアライメントは、投影レンズＵＬの外にあるオフアクシス顕微鏡ＯＡＳによってウエハステージＷＳ上に吸着されているウエハＷＡＦ上のアライメントマーク（不図示）の位置をカメラ（Ｃ３）２０３で撮像し、その撮像画像をカメラ制御部３００の画像処理部３０５において画像処理することによってマーク位置を測定する。ウエハＷＡＦ上の複数のマークの位置を計測することによって、ウエハステージＷＳ上のウエハＷＡＦの位置、及び、ウエハＷＡＦ上に露光されたショットの位置を測定することができる。なお、顕微鏡は投影レンズＵＬを介してウエハマークを観察するＴＴＬ方式あるいはＴＴＲ方式であってもよい。
【０００５】
レチクルＲを保持したレチクルステージＲＳと、ウエハＷＡＦを保持したウエハステージＷＳとの相対位置を計測することをキャリブレーションという。具体的には、キャリブレーションでは、不図示の光源から出射された光をレチクル基準マークＲＳＭ及び投影レンズＵＬを通してウエハステージＷＳ上の基準マークＷＲに照射する。基準マークＷＲの像情報を持った光は再び投影レンズＵＬ及びレチクルステージ基準マークＲＳＭを通過し、カメラ（Ｃ２）２０２に達する。カメラ（Ｃ２）２０２の撮像面に結像した画像は、ウエハステージＷＳ上の基準マークＷＲとレチクル基準マークＲＳＭとが合成された画像である。画像処理部３０５では、ＷＲとＲＳＭとの合成画像を画像処理することにより、ＷＲとＲＳＭとの水平方向の相対距離を算出し、これによりレチクルステージＲＳとウエハステージＷＳの相対位置関係を測定する。
【０００６】
ＲＲとＲＳＭの位置関係が既知であれば、上記の測定によりレチクルとウエハの位置関係が決定され、レチクル上のパターンをウエハに正確に転写することができる。
【０００７】
このように、近年の半導体露光装置では様々な計測が行なわれており、これに使用するカメラは、計測アプリケーション毎に異なる。特に、近年では、半導体露光装置に要求されている露光性能は、100nm以下の線幅とされており、上述のアライメント及び位置計測に要求される計測精度は極めて高くなってきている。
【０００８】
計測精度を向上させるために、顕微鏡の倍率を大きくする方法がある。しかし、倍率の拡大には限界があるだけでなく、例えばキャリブレーション計測等では相対的なずれが大きいにもかかわらず計測精度を高くする必要がある。すなわち、キャリブレーション計測等に使用されるカメラは、広い検出範囲と高い精度を併せ持たなければならない。したがって、１回の撮像範囲を広くするとともに、画素密度が大きいカメラ（ＣＣＤカメラなど）を使用する必要がある。
【０００９】
半導体製造装置の場合、前述のように様々なカメラを用いて計測を行うため、それぞれのアプリケーションに適したカメラを選択しなければならない。よって、キャリブレーション計測用のカメラ（Ｃ２）２０２としては、例えば100〜200万画素クラスの高分解能カメラを使用し、レチクルアライメントやウエハアライメント用のカメラとしては、例えば40万画素クラスの標準カメラＣ１、Ｃ３を使用するといった使い分けが必要となる。なお、全てのカメラを高分解能カメラにしてもよいが、コスト及び画像転送時間等を考えると、全てを高分解能カメラにすることは必ずしも好ましくない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
半導体露光装置内に複数の撮像エリアを有するカメラを設置し、各種計測を高速に実施する例として、ベースライン計測がある。
【００１１】
ベースライン計測では、レチクルステージＲＳ及びウエハステージＷＳとオフアクシス顕微鏡ＯＡＳとの相対位置を計測する。具体的には、ベースライン計測は、次のような流れで実施されうる。
【００１２】
＜ＳＴＥＰ１＞
カメラ制御部３００のカメラ選択器（ＳＥＬ）３０１をカメラ（Ｃ２）２０２に切り替え、ＲＳＭ−ＷＲの水平方向の相対距離を測定する。
【００１３】
＜ＳＴＥＰ２＞
カメラ制御部３００のカメラ選択器（ＳＥＬ）３０１をカメラ（Ｃ３）２０３に切り替え、また、ウエハステージＷＳをオフアクシス顕微鏡ＯＡＳの下にＷＲが位置するように移動させ、ＷＲの位置をカメラ（Ｃ３）２０３で撮像し、その撮像画像に基づいてＷＲの位置を計測する。
【００１４】
＜ＳＴＥＰ３＞
カメラ（Ｃ３）２０３を使って計測したＷＲの位置とカメラ（Ｃ２）２０２を使って計測したＲＳＭ−ＷＲの位置とに基づいてＲＳとオフアクシス顕微鏡ＯＡＳの位置関係を決定する。
【００１５】
＜ＳＴＥＰ４＞
ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３を繰り返し実行する。この繰り返しは、計測精度を向上させる為である。
【００１６】
以上のようにベースライン計測では、カメラ（Ｃ２）２０２及びカメラ（Ｃ３）２０３を使った計測を繰り返し実行する。一方、ベースライン計測時は露光装置において露光を行なわないため、この計測時間が長いと露光装置としての生産性は低下してしまう。したがって、ベースライン計測は高速に処理されなければならない。
【００１７】
次に、カメラ（Ｃ２）２０２とカメラ（Ｃ３）２０３とにおいて画素数（仕様）が異なる場合の問題点を説明する。図５(Ａ)に40万画素クラスの標準カメラ（Ｃ３）２０３の同期信号、図５(Ｂ)に200万画素クラスの高分解能（非標準）カメラ（Ｃ２）２０２の同期信号を示す。２つのカメラに供給する同期信号が異なっていることがわかる。そのため、前述のベースライン計測では、非標準カメラ（Ｃ３）２０３から標準カメラ（Ｃ２）２０２に切り替える時に、それと同時に同期信号発生器（ＳＹＮＣ）３０３の出力パターンをカメラ（Ｃ２）２０２用に切り替える必要がある。反対に、カメラ（Ｃ３）２０３に切り替える時は、それと同時に同期信号発生器（ＳＹＮＣ）３０３の出力パターンをカメラ（Ｃ３）２０３用に切り替える必要がある。
【００１８】
通常、このようなカメラとしてよく使用されるＣＣＤカメラは、同期信号の周波数が変わると、数フレームの間は安定した映像信号が得られない。それは外部から供給される同期信号の位相を検出しカメラ内の動作をリセットし安定した映像を出力するための回路の遅れがあるためである。
【００１９】
したがって、カメラ（Ｃ２）２０２とカメラ（Ｃ３）２０３との切り替えは瞬時に行うことができず、相応の無視できない時間を要するという問題がある。その結果、ベースライン計測において、カメラ切り替え時間が計測フローに影響を与えてベースライン計測時間が長くなってしまう。
【００２０】
このような問題を解決するための方法としては、
（１）２種類の同期信号を発生する機能を有するカメラ制御部を搭載する。
（２）カメラの種類と同数のカメラ制御部を搭載する
（３）外部のカメラ制御部から同期信号を供給して各カメラを駆動する代わりに、各カメラ内で同期信号を発生し画像処理部においてカメラから供給される同期信号を分離する
（１）の方法は、比較的容易であるが、特殊な機能であると言える。更に多くの種類のカメラに対応しなければならない場合、同期信号発生部は複雑となり、カメラ制御部のコストも規模も大きくなってしまう。
【００２１】
（２）の方法は、カメラの種類と同数のカメラ制御部が必要となりコストと実装スペースが大きくなる。もちろん、カメラ（Ｃ２）２０２とカメラ（Ｃ３）２０３は同時に使用されないので、複数のカメラ制御部がいずれか1台のみが動作しているという無駄な使い方となる。すなわち、各カメラ制御部の価値が小さい。
【００２２】
（３）の方法は、画像処理部の同期分離回路において、カメラスピードが変化する度に位相検出等が安定するのを待つ必要があり、カメラ側で発生していた上記の問題と同じ問題が発生してしまう。
【００２３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の主たる目的は、例えば、互いに異なる仕様を有するカメラの切り替え時間を短縮することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、カメラシステムに係り、前記カメラシステムは、複数のカメラと、前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させるカメラ制御部とを有し、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号を含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間として前記撮像素子を駆動する。
【００２６】
本発明の第２の側面は、カメラシステムに係り、前記カメラシステムは、複数のカメラと、前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させるカメラ制御部とを有し、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、前記共通の同期信号は、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号を含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記一部のカメラは、前記共通の水平同期信号に従って、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として前記撮像素子を駆動する。
【００２７】
本発明の第３の側面は、カメラシステムに係り、前記カメラシステムは、複数のカメラと、前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させるカメラ制御部とを有し、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号と、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号とを含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号、及び、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号及び前記共通の水平同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間とし、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として、前記撮像素子を駆動する。
【００２８】
本発明の第４の側面は、複数のカメラと、該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法に係り、前記制御方法は、前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させる制御工程を有し、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号を含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間として前記撮像素子を駆動する。
【００２９】
本発明の第５の側面は、複数のカメラと、該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法に係り、前記制御方法は、前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させる制御工程を有し、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、前記共通の同期信号は、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号を含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の水平同期信号に従って、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として前記撮像素子を駆動する。
【００３０】
本発明の第６の側面は、複数のカメラと、該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法に係り、前記制御方法は、前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基づいて前記複数のカメラに撮像を実行させる制御工程を有し、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含み、前記共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直同期信号と、第１の水平期間を有する共通の水平同期信号とを含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期信号、及び、第２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号及び前記共通の水平同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間とし、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間との最小公倍数を１水平期間として、前記撮像素子を駆動する。
【００３１】
本発明の第７の側面は、デバイス製造装置に係り、前記製造装置は、上記のカメラシステムと、前記カメラ制御部から提供される情報に基づいて動作する動作部とを有する。
【００３２】
本発明の第８の側面は、感光剤が塗布された基板を露光する露光装置に係り、前記露光装置は、上記のカメラシステムと、原版または前記基板を保持するステージと、前記カメラ制御部から提供された情報に基づいて前記ステージを駆動する駆動部とを有する。
【００３３】
本発明の第９の側面は、デバイスの製造方法に係り、前記製造方法は、請求項１０に記載の露光装置を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、前記工程で露光された基板を現像する工程とを含む。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本発明の好適な実施の形態としてのカメラシステムを図２〜５を参照しながら説明する。
【００３７】
ここでは、図５(Ｂ)に示されるように、非標準カメラの垂直同期信号ＶＤが標準カメラの垂直同期信号ＶＤの約３フィールド（３周期）に近い２．８フィールドであり、かつ、非標準カメラの水平同期信号ＨＤの周期が標準カメラの水平同期信号ＨＤの周期の３／２に近い場合を例にして説明する。
【００３８】
一般に、垂直同期信号ＶＤとは、１フィールドあるいは１フレームの画像を転送するために必要な期間を定める信号であり、フィールドあるいはフレームを区切るための同期信号である。一般に、水平同期信号ＨＤとは、走査線1本分の画像を出力するために必要な期間を区切る信号である。
【００３９】
この実施の形態のカメラシステムでは、複数のカメラにおいて共通の垂直同期信号及び水平同期信号を使用する。
【００４０】
垂直同期信号ＶＤの共通化は、標準カメラ用の垂直同期信号ＶＤ（共通の垂直同期信号）を監視し、水平同期信号ＶＤで規定される３フィールドを使って１フィールド分の画像を出力するように、非標準カメラ内のＶＤ同期回路を改良することにより実現される。なお、非標準カメラは、標準カメラ用の水平同期信号ＶＤで規定される２．８フィールドで１フィールド分の画像を出力するので、３フィールドのうち残りの０．２フィールドにおいては非標準カメラが画像を出力しないようにする。
【００４１】
垂直同期信号ＨＤの共通化は、非標準カメラ内のカウンタを標準カメラ用の垂直同期信号ＶＤに従って０にリセットし、標準カメラ用の水平同期信号ＨＤを該カウンタでカウントし、３ＨＤ期間（３水平同期期間）で２ＨＤ期間分の画像を出力することにより実現される。この例において非標準カメラ内で生成される水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤは、図２（Ｂ）に示すようになる。
【００４２】
上記の例を一般化すると次のように表現される。
【００４３】
まず、垂直同期信号ＶＤの共通化については、次のように一般化される。
【００４４】
非標準カメラの垂直同期信号ＶＤの１期間をVDtnstd、標準カメラの垂直同期信号ＶＤ（すなわち、この例では共通の垂直同期信号）の１期間をVDtstdとする。そして、カメラ制御部から各カメラに供給される垂直同期信号が共通化された場合の非標準カメラ内の垂直同期期間をVDtnstd'とする。この場合は、垂直同期信号ＶＤの共通化は、次の式（１）で表現される。
【００４５】
VDtnstd ≦ VDtstd のとき、
VDtnstd' ＝ VDtstd
VDtnstd ＞ VDtstd のとき、
VDtnstd' ＝ [int(VDtnstd/VDtstd) + 1] × VDtstd・・・（１）
ここで、int()は、小数点以下を切り捨てるという演算を示す。
【００４６】
式（１）は、標準カメラよりも高速な非標準カメラ内の垂直同期期間については標準カメラ用の垂直同期信号VDに従うものとし、標準カメラよりも低速な非標準カメラ内の垂直同期期間については標準カメラ用の垂直同期信号VDに従う垂直同期期間を整数倍した期間を使用することを意味する。
【００４７】
一方、水平同期信号の共通化は次のように一般化される。
【００４８】
非標準カメラの水平同期信号ＨＤの１期間をHDtnstd、標準カメラの水平同期信号ＨＤ（すなわち、この例では共通の水平同期信号）の１期間HDtstdとする。そして、カメラ制御部から各カメラに供給される水平同期信号が共通化された場合の非標準カメラ内の水平同期期間をHDtnstd'とする。この場合、HDtnstd'がHDtnstdとHDtstdの最小公倍数となるタイミングで非標準カメラのカウンタをリセットする。
【００４９】
例えば、HDtnstd=150usec、HDtstd=100usecであれば、HDtnstd'がそれらの最小公倍数である300usecになるように非標準カメラのカウンタをリセットする。
【００５０】
次に、図３を参照しながら、本発明の好適な実施の形態のカメラシステムにおけるカメラ及びカメラ制御部の構成及び動作を説明する。
【００５１】
このカメラシステムは、カメラ制御部１００、標準カメラ（Ｃ１）２０１、非標準カメラ（Ｃ２）２０２、標準カメラ（Ｃ３）２０３を含んで構成されている。なお、このカメラシステムを搭載した半導体製造装置としての露光装置については第２の実施の形態として説明する。
【００５２】
まず、カメラ制御部１００について説明する。
【００５３】
非標準カメラ（Ｃ２）２０２を動作させる際の垂直同期期間VDnstd'は、式（１）に従って決定され、画像処理部１０９によりYアドレスカウンタ１０４に設定される。なお、画像処理部１０９は、画像処理機能の他、カメラ制御部１００内の各部を制御する機能をも有する。
【００５４】
ここで、VDtnstd'とVDtstdの比(VDtnstd/VDtstd)をsとする。sは、画像処理部１０９により垂直同期信号カウンタ（VDカウンタ）１０１に設定される。垂直同期カウンタ１０１は、同期信号発生器(SYNC)１０２が発生する標準垂直同期信号VDがs回入力されると、Yアドレスカウンタ１０４をリセットすると同時に水平同期信号カウンタ（HDカウンタ）１０１及びXアドレスカウンタ１０６をリセットする。これは、画像入力を原点に戻すことを意味する。
【００５５】
非標準カメラ（Ｃ２）２０２を動作させる際は、画像処理部１０９によりXアドレスカウンタ１０６には非標準カメラ用のHDnstdが設定される。ここで、HDtnstd'とHDtstdの比(HDtnstd'/HDtstd)をnとする。nは、画像処理部１０９によりHDカウンタ１０１に設定される。HDカウンタ１０１は、同期信号発生器(SYNC)１０２が発生する標準水平同期信号HDがn回入力されると、Xアドレスカウンタ１０６をリセットする。
【００５６】
HDtnstdの期間は、図４に示される様に、同期信号期間、バックポーチ信号期間、画像信号期間、フロントポーチ信号期間を含み、これらはカメラの仕様に依存する。
【００５７】
Xアドレスカウンタ１０６では、画素クロック発生器１０５が発生する、各画素をAD変換する際の同期信号としての画素クロック（基本クロック）をカウントし、画像信号が入力される期間だけAD変換された画像データをメモリ１０７に格納する。HDtnstdの期間分の画素クロックをカウントしたら、Xアドレスカウンタは、自己をリセットするとともにYアドレスカウンタ１０４をインクリメントする。このような動作を繰り返し、画像信号をAD変換した画像データがメモリ１０７に格納される。
【００５８】
カメラ（Ｃ２）２０２も同じ原理で動作する。カメラ（Ｃ２）２０２には、カメラＣ１〜Ｃ３において共通（この実施の形態では、標準カメラ用）の垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤが外部のカメラ制御部１００から供給される。
【００５９】
カメラ（Ｃ２）２０２の水平同期信号カウンタ（HDカウンタ）２１１、垂直同期信号カウンタ（VDカウンタ）２１２及びXアドレスカウンタ２１５には、カメラ（Ｃ２）２０２を動作させるときにカメラ制御部１００の対応するカウンタに設定される値と同じ値が設定されている。この設定は、例えばカメラシステムの出荷時に予めなされていてもよいし、出荷後に任意のタイミング（例えば、カメラ制御部１００が発生する水平同期信号及び垂直同期信号を変更する時など）でなされてもよい。Xアドレスカウンタ２１５は、図４に示す様に、HDtnstdの期間中に同期信号、バックポーチ信号、画像信号、フロントポーチ信号を出力する。
【００６０】
Xアドレスカウンタ２１５及びYアドレスカウンタ２１３は、それぞれの出力信号により撮像素子（例えば、ＣＣＤ）２１６を駆動する。撮像素子２１６の出力信号（画像信号）は、カメラ制御部１００のカメラ選択部１１０に供給される。
【００６１】
このように、本発明の好適な実施の形態のカメラシステムによれば、標準カメラ用の水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤを用いて非標準カメラを動作させて画像を読み取ることができる。
【００６２】
標準カメラを動作させる場合には、該標準カメラ用のs、n、HDtnstd、並びに、同期信号期間、バックポーチ期間、画像信号期間、フロントポーチ期間を示すパラメータを画像処理部１０９が設定すればよい。
【００６３】
この実施の形態によれば、いかなるカメラであっても、s、n、HDtnstd、並びに、同期信号期間、バックポーチ期間、画像信号期間、フロントポーチ期間を示すパラメータを、カメラ制御部において、動作させるカメラに応じて設定することにより、カメラ制御部が発生する基準の同期信号で画像を取り込むことができる。
【００６４】
カメラ側及びカメラ制御部側でｎを設定しなくともHDtnstdを設定するだけでカメラ制御部がカメラから画像を取り込むことも可能である。ただし、その場合、カメラ制御部側の画素クロックとカメラ側の画素クロックの周波数が完全に一致している必要がある。ここで、両者が完全に一致していないと、Hdtnstdが経過する度に、例えば1画素の数分の１程度のずれが生じ、各走査線の先頭位置がずれる。この場合、メモリ１０７に格納された画像がY方向のアドレスが大きくなるにつれてX方向にシフトしてしまう。よって、なるべく小さなnを設定しXアドレスカウンタ１０６、２１５を短い周期でリセットする方がよい。ｎが大きいとジッタが発生することもある。
【００６５】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、第１の実施の形態として説明したカメラシステムを組み込んだ半導体製造装置としての露光装置に関する。以下、本発明の第２の実施の形態としての露光装置について図１を参照しながら説明する。この露光装置には、第１の実施の形態として説明したカメラ制御部１００及びカメラ（Ｃ１〜Ｃ３）２０１〜２０３を有するカメラシステムが組み込まれている。なお、図１においては、作図上の制約によりカメラ制御部１００内の一部の構成が省略されている。
【００６６】
この露光装置では、カメラ制御部１００の同期信号発生器（ＳＹＮＣ）１０３が発生する水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤがカメラ（Ｃ１〜Ｃ３）２０１〜２０３に対して共通に供給されている。
【００６７】
ここでは、前述の例にならってカメラＣ１及びＣ３は標準カメラ、カメラＣ２は非標準カメラであるものとし説明する。
【００６８】
顕微鏡OASでレチクルステージＷＳ上の基準マークWRを計測する場合、画像処理部１０９は、カメラ選択器（ＳＥＬ）１１０をV3すなわちカメラ（Ｃ３）２０３に設定する。
【００６９】
カメラ（Ｃ３）２０３を使用する際は、カメラ制御部１００において、画像処理部１０９は、n=1、s=1、HDtnstd=HDtstdを設定する。さらに、画像処理部１０９は、同期信号期間、バックポーチ期間、画像信号期間、フロントポーチ期間を標準カメラ用の設定とする。同期信号発生器（SYNC）１０３は、標準カメラ及び非標準カメラにおいて共通の水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤを出力する。
【００７０】
ステージ駆動装置（SF）１２１は、モータ等の駆動装置（MOT2）１２４を駆動し、干渉計（INT2）１２２の値を確認しながら目標位置すなわち顕微鏡OASで観察すべき基準マークWRの位置までウエハステージWSを駆動する。
【００７１】
ウエハステージＷＳが目標位置に達したら、画像処理部１０９は、カメラ（Ｃ３）２０３で撮像された画像信号を取り込んでメモリ１０７（図３参照）に格納するようカメラ制御部１００内の各部を制御する。そして、画像処理部１０９は、取り込んだ画像を画像処理することにより、ウエハステージＷＳ上の基準マークＷＲの位置を算出する。
【００７２】
次に、カメラ（Ｃ２）２０２でRMSとWRを計測する動作を説明する。まず、画像処理部１０９は、カメラ選択器１１０をV2すなわちカメラ（Ｃ２）２０２に設定する。
【００７３】
カメラ（Ｃ２）２０２を使用する際は、カメラ制御部１００において、n、s、HDtnstd、並びに、非標準カメラの同期信号期間、バックポーチ期間、映像信号期間、フロントポーチ期間を設定する。なお、n、sの設定については第１の実施の形態において説明されている。
【００７４】
同期信号発生器（SYNC）１０３は、途切れることなく標準カメラ用の水平同期信号ＶＤ及び垂直同期信号ＶＤ（すなわち、共通の水平同期信号及び垂直同期信号）を出力し続ける。また、カメラ（Ｃ２）２０２は、標準カメラ用の水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤで動作し続ける。
【００７５】
ステージ駆動装置（SF）１２１は、モータ等の駆動装置（MOT2）１２４を駆動し、干渉計（INT2）１２２の値を確認しながら、カメラ（Ｃ２）２０２の光軸に基準マークWRの位置が一致するまでウエハステージWSを駆動する。同時に、ステージ駆動装置（SF）１２１は、モータ等の駆動装置（MOT1）を駆動し、干渉計（INT1）１２５の値を確認しながら、カメラ（Ｃ２）２０２の光軸に基準マークRSMの位置が一致するまでレチクルステージRSを駆動する。
【００７６】
ウエハステージWSと基準マークRSMが目標位置に達したら、画像処理部１０９は、カメラ（Ｃ２）２０２で撮像された画像信号を取り込んでメモリ１０７（図３参照）に格納するようにカメラ制御部１００内の各部を制御する。そして、画像処理部１０９は、取り込んだ画像を画像処理することにより、基準マークＷＲ及びＲＳＭの位置を算出する。
【００７７】
さらに、画像処理部１０９は、カメラ（Ｃ２）２０２を使用して計測したWRとRMSの位置とカメラ（Ｃ３）２０３を使用して計測したWRの位置に基づいてベースラインを算出する。
【００７８】
（デバイスの製造方法）
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図７は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。
【００７９】
図８は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では第２の実施の形態で説明した露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【００８０】
以上のように、上記の実施の形態によれば、画素数（例えば、縦横の画素数）等の仕様が異なるために同期方法の異なる複数のカメラを持つカメラシステムにおいても、１台のカメラ制御部で１組（１種類）のカメラ同期信号を発生し、これに従って各カメラを制御することにより、使用するカメラの出力信号が安定することを待つことなく画像を取り込むことができる。
【００８１】
したがって、用途の異なるカメラを複数持つ半導体製造装置においても、カメラ切り替え時間を短縮し、生産性を示す指標であるスループットを高めることができる。また、カメラの出力信号の安定性を高めることにより、計測の精度を高めることができる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、互いに異なる仕様を有するカメラの切り替え時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態の露光装置の構成を示す図である。
【図２】標準カメラ用の同期信号（Ａ）、非標準カメラ内で生成される同期信号（Ｂ）、垂直同期信号ＶＤ部分（Ｃ）を示す図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態のカメラシステムの構成を示す図である。
【図４】１水平期間の構成を示す図である。
【図５】従来の標準カメラ用の同期信号と非標準カメラ用の同期信号を示す図である。
【図６】従来の露光装置の構成を示す図である。
【図７】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【図８】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
Ｃ１，Ｃ３：標準方式のカメラ
Ｃ２：非標準方式のカメラ
ＩＰ：画像処理装置
ＲＳ：レチクルステージ
ＲＲ：レチクル基準マーク
Ｒ：レチクル
ＲＭＳ：レチクル基準プレート
ＵＬ：投影レンズ
ＯＡ：オフアクシススコープ
ＷＳ：ウエハステージ
ＷＲ：ステージ基準マーク
ＷＡＦ：ウエハ
ＭＯＴ１，ＭＯＴ２：駆動装置（モータ）
ＩＮＴ１，ＩＮＴ２：干渉計
ＳＦ：ステージ駆動装置
ＳＥＬ：カメラ選択器
ＡＤ：ＡＤ変換器
ＳＹＮＣ：同期信号発生器
【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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