JP2004251876A - リソグラフィ工程を監視及び制御するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度の可動プラットフォームとともに使用し、自動処理ができる画像センサ装置を提供する。
【解決手段】センサ配列は複数のセンサセルを含み、各センサセルは活性領域を含んでそこに照射する所定の波長の光を感知する。センサ配列はまた、フィルムも含み、フィルムはセンサセルの活性領域にわたって配置され、所定の波長の光の通路を遮る材料を含む。フィルムは複数の孔を含み、それらの孔は少なくとも１つの孔が対応するセンサセルの活性領域の上に横たわるように配置され、活性領域の部分を露光する。所定の波長の光は対応する孔により露光される活性領域の部分により感知できる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィックシステム及び技術に関し、例えば、集積回路の製造に使用される。さらに詳細には、１つの側面では、光学式リソグラフィック装置、方法及び／又はそれに関連するサブシステム（例えば、光学式サブシステム及び装置の制御システムと、そこで使用されるフォトマスク）を測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路の組立てにおいて、リソグラフィはウエハー（例えば、シリコン又はガリウムヒ素半導体基板）上に回路パターンを「印刷」するために用いられる。現在、光学式リソグラフィは大量の集積回路を製造するのに使用されるリソグラフィの支配的な形態である。光学式リソグラフィは通常可視光又は紫外線光を用いて、レジスト上の所定のパターン（通常フォトマスクにより画定される）を露光する。レジストはウエハー上に配置され、レジスト展開及びそれに続く処理工程、例えばエッチング処理、付着及び着床を通じて基板に転写される。
【０００３】
光学式リソグラフィでは、フォトマスク（又はマスク）は電子ビーム又はレーザービームで直接書き込むツールを使用して最初に書き込まれる。マスクはウエハー上に望ましい回路パターンを作り出すために使用される一定のパターン及び特徴を含む。完全な集積回路を組立てる工程は、通常多くのマスクの使用を必要とする。
【０００４】
集積回路製造の分野では、ウエハー上のフォトマスクに形成される画像又はパターンを投射するのに使用される共通のリソグラフィックツールは「ステッパー」又は「スキャナ」として知られている。図１に関して、リソグラフィック装置１０（例えば、ステッパー）はミラー１２，光源１４を含み、例えば露光波長λ_０の光１６を発生させる。リソグラフィック装置１０はまた、照射光学部品１８、投影光学部品２０及びチャック２２を含み、チャック２２上ではウエハー２４が通常は静電気又は真空の力で、ウエハー平面に一時的に固定される。マスク２６はウエハー２４上に複写される回路パターンの画像を投射するために位置される又は光学的に配置される。リソグラフィック装置１０は、様々な既知のステッピング、走査又は画像化技術を用いてウエハー２４上にマスクパターンを作り出す又は複製する。
【０００５】
一般に、リソグラフィ工程の完全性が測定され、特徴付けられ又は検査されるのに３つの段階がある。最初に、マスクが検査される。マスク上のパターンが望ましいマスク設計を正確に表しているかどうかを判断するためである。第２に、ステッパーの光学部品（例えば、光源１４、照射光学部品１８、及び投影光学部品２０）が基準を満たした指針内にあることを確認するために測定される又は特徴付けられる。第３に、ウエハー又はチップ（ウエハーの個々の断片）上に「印刷」又は形成されたパターンが組立て工程の質を判断する及び測定するために検査される又は分析される。
【０００６】
フォトマスクは通常、フォトマスクが集積回路製造者に提供される前に最初にフォトマスク組立て者により検査される。その後集積回路製造者によって定期的に、例えば最初のマスクの装飾及び再装飾の間に検査される。組立て者及び製造者は独立型の機器、例えば、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒにより作られたツール（例えば、ＴｅｒａＳｔａｒシリーズ機器）又はＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（例えば、ＡＲＩＳ−１００１機器）を使用する傾向にある。この独立型の機器は、とりわけ、適切なステッパーの光学部品及び設定と連動して使用されるとき、フォトマスクの精度又は完全性と、ウエハー又はチップ上の回路デザインの正確な描写を作り出す能力を査定する。こうした検査機器はフォトマスクの正確な描写を提供する一方で、きわめて高価な傾向にあり、それ故その使用は最小限となりがちである。
【０００７】
さらに、こうした検査機器はしばしば光学式画像化システム（又はサブシステム）を用いる。それは、大量生産時にウエハー上に画像を「印刷」する際ステッパーにより使用されるものとは根本的に異なる。例えば、こうした独立型のツールは光学式画像化システムを含み、それは大量生産のステッパーで使用される光学式画像化システムとは異なる波長を用いる。フォトマスクの応答性及び／又は特徴はマスクを（例えば、気中画像を介して）測定する又は検出するのに使用される光の波長に左右される。実際、フォトマスクは製品ステッパー環境の欠陥を呈し、その欠陥は独立型の検査ツールでは検出できない。なぜなら、例えば、一定の汚染の検出は波長に左右されるからである。つまり、一定の汚染は製造の間に使用される波長では重大な課題を提起するが、検査中に使用される波長では検出できない。
【０００８】
ステッパーの光学部品は通常、ステッパーが格子状で波面のインターフェース方法を使用して製造されたあと、製造者により特徴付けられる。製造者はまた、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）技術を用いて、テストウエハー上に印刷される、形成される又は投射されるパターンを測定する。この点に関して、製造者は通常、特別に設計されたテストパターンを有するフォトマスクを使用する。このようにして、テストウエハー上で展開したレジストパターンはＳＥＭ技術を使用して測定され、既知の、所定の、固定の又は予想されるパターンと比較される。
【０００９】
最初に、検査技術の複雑性により、ステッパーの検査手続は完了するまでの期間、しばしば日の延長を必要とする又は費やす傾向にあり、従って、実行する集積回路製造者にとって高価な手続となる。
【００１０】
しかし、集積回路製造者はＳＥＭ検査及び展開したレジスト画像の解析を使用して、間接的にステッパーを検査及び評価する。ここで再び、テスト時間の延長により、ステッパーの検査を頻繁に行うことができない。結果として、ステッパーの信頼できる方法を構成する例示及び／又はデータはほとんど存在しない。
【００１１】
ウエハー又はチップ上の最後の印刷回路パターンを評価する従来の技術は、ＳＥＭ技術を使用してウエハー上に形成されたパターンの調査を要求する。この点に関して、回路パターンの精度及び品質の特徴付け又は検証はマスクとステッパー（光学部品を含む）、及びマスクとステッパーの間の相互作用を特徴付ける又は検証する間接的な方法を許容する。ウエハー又はチップ上の最後の印刷回路パターンはレジスト展開のあとに形成され、及び基板処理（例えば、材料のエッチング又は付着）のあとに存在するので、最後の印刷回路パターンのエラーをフォトマスク、ステッパー、又はレジスト付着及び／又は展開工程に関連する課題のせいによるものとする、それらと区別する、又は切り離すことは難しい。さらに、ステッパーの光学部品の検査と同様に、ウエハー又はチップ上の最後の印刷回路パターンをＳＥＭを使用して検査することで、任意の処理課題を検出する、判断する及び解決する限られた数の例示が提供される傾向にある。この処理は労力が集中し、大規模な検査と解析時間が提示される。
【００１２】
従って、従来のシステム及び技術の１つ、いくつか又はすべての欠点を克服するシステム及び技術が必要である。この点に関して、例えば集積回路製造に使用される光学式サブシステム、制御システム及びフォトマスクを含む光学式リソグラフィック装置を検査する及び特徴付ける改良されたシステム及び技術が必要である。
【００１３】
加えて、元の場所で、すなわち大量生産／組立て環境でフォトマスクを検査する及び特徴付けるシステム及び技術が必要である。この点に関して、元の場所で、つまり、大量生産の環境のリソグラフィック製造装置を使用する環境で、フォトマスクの気中画像を測定する、感知する、検査する、検出する、取り込む及び／又は評価するシステム及び技術が必要である。このようにして、エラーは、処理又はシステムの所定の側面から切り離され、及びそれに帰する。実際、最終印刷回路パターンにおけるエラーの原因は切り離され、特徴付けられ及び／又は測定され（例えば、フォトマスク、ステッパー及び／又はレジスト展開処理において）、それにより適切で正確な方法が効果的に、素早く及び費用効率の高い方法で決定される。従って、リソグラフィック組立て工程におけるエラーを許容するシステム及び技術が一定の方法又は装置（例えば、フォトマスク又は光学式サブシステム）に帰する又はそれと分離される必要があり、最終印刷回路パターンにおけるこうしたエラーを適切及び／又は効果的に修正することを容易にし、それにより集積回路の品質、生産高及び費用が向上する。
【００１４】
さらに、従来のシステム及び技術の１つ、いくつか、又はすべてを克服する改良されたリソグラフィック画像評価技術及びシステムが必要である。この点に関して、リソグラフィック画像化システム、例えば、ステッパーを効果的及び費用効率の高い方法で、さらに徹底的に、素早く及び／又は頻繁に評価する及び較正するシステム及び技術が必要である。このようにして、集積回路の品質、生産高及び費用が改良される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ここには多くの発明が記載されている。第１の主たる側面では、本発明は画像センサ装置であって、高精度な可動プラットフォームとともに使用する。本発明のこの側面における画像センサ装置は、ウエハー形状の外郭又は形式要素を有する基板を含み、それは製品型ウエハーと同じ方法で画像センサ装置の自動処理を可能にする。画像センサ装置はさらに、基板上に配置されたセンサ配列（例えば、電荷結合素子、ＣＭＯＳ素子又はフォトダイオード素子）を含む。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
センサ配列は複数のセンサセルを含み、各センサセルは活性領域を含んでそこに照射する所定の波長の光を感知する。センサ配列はまた、フィルムも含み、フィルムはセンサセルの活性領域にわたって配置され、所定の波長の光の通路を遮る材料を含む。フィルムは複数の孔を含み、それらの孔は少なくとも１つの孔が対応するセンサセルの活性領域の上に横たわるように配置され、活性領域の部分を露光する。所定の波長の光は対応する孔により露光される活性領域の部分により感知できる。
【００１７】
本発明のこの側面の１つの実施形態では、画像センサ装置は透明な媒体を含み、それは所定の屈折率を有し、センサ配列上に配置される。別の実施形態では、画像センサ装置は光子変換材料を含み、それはセンサ配列にわたって及び／又はその中に配置される。光子変換材料は、フィルムと複数のセンサの間に配置される。
【００１８】
別の実施形態では、画像センサ装置は基板上に配置される通信回路を含む。通信回路は有線、無線及び／又は光学技術を用いる。１つの実施形態では、通信回路は、センサ配列による画像データの収集の間に、センサ配列からのデータを有線及び／又は無線技術を使用して出力する。
【００１９】
別の実施形態では、画像センサ装置は少なくとも１つの電池を含み、それはウエハー形状の基板上又はウエハー形状の基板のくぼみ内に配置される。電池は再充電でき、電力をセンサ配列及び／又は通信回路に提供する。
【００２０】
別の実施形態では、画像センサ装置はまた、データ保存回路及びデータ圧縮回路も含む。この実施形態では、データ保存回路がセンサ配列と結合してセンサ配列からのデータを受信及び保存する。データ圧縮回路はデータ保存回路と結合し、データを圧縮する。
【００２１】
別の主たる側面において、本発明は画像センサ装置であり、高精度な可動プラットフォームとともに使用する。それはウエハー形状の基板及び基板に一体化されるセンサ配列を含む。センサ配列は複数のセンサセル（例えば、電荷結合素子、ＣＭＯＳ素子又はフォトダイオード）を含み、各センサセルは活性領域を含んでそこに照射する所定の波長の光を感知する。センサ配列はまたフィルムも含み、それはセンサセルの複数の活性領域にわたって配置され、所定の波長の光の通路を遮る材料を含む。フィルムは複数の孔を含み、それらは複数の孔の１つの孔が対応するセンサセルの活性領域の上に横たわるように配置され、活性領域の部分を露光する。このようにして、所定の波長の光を対応する孔により露光される活性領域の部分により感知することができる。
【００２２】
本発明のこの側面における１つの実施形態では、画像センサ装置は基板上に配置される通信回路を含む。通信回路は有線、無線及び／又は光学技術を用いる。１つの実施形態では、通信回路はセンサ配列からのデータを、無線技術を使用して、センサ配列による画像データの収集の間に、出力する。
【００２３】
別の実施形態では、画像センサ装置は少なくとも１つの電池を含み、それはウエハー形状の基板上又はウエハー形状の基板のくぼみ内に配置される。電池は再充電できる。
【００２４】
また別の実施形態では、画像センサ装置はまたデータ保存回路及びデータ圧縮回路を含む。この実施形態では、データ保存回路はセンサ配列と結合してセンサ配列からのデータを受信及び保存する。データ圧縮回路はデータ保存回路と結合してデータを圧縮する。
【００２５】
画像センサ装置はセンサ配列にわたって及び／又はその中に配置される光子変換材料も含む。別の実施形態では、光子変換材料はフィルムと複数のセンサ間に配置される。
【００２６】
さらに別の主たる側面において、本発明はウエハー平面上に投射されたマスク（例えば、製品型マスク又はテストマスク）の気中画像を表す画像データを収集するシステムである。そのシステムはウエハー平面上にマスクの画像を作る光学式システム、可動プラットフォーム及び可動プラットフォームに配置される画像センサ装置を含み、マスクの気中画像を表す画像データを収集する。
【００２７】
画像センサ装置はウエハー形状の基板及びセンサ配列を含む。センサ配列はウエハー形状の基板上又はその中に配置される。それによりセンサ配列が可動プラットフォーム上に位置するとき、センサ配列はウエハー平面上に配置される。
【００２８】
センサ配列は複数のセンサセルを含み、各センサセルは活性領域を含んでそこに照射する所定の波長の光を感知する。センサ配列はさらにフィルムも含み、それはセンサセルの活性領域にわたって配置される。フィルムは所定の波長の光の通路を遮る材料を含み、複数の孔を含む。それらは複数の孔の１つの孔が対応するセンサセルの対応する活性領域の上に横たわるように配置され、活性領域の部分を露光する。このようにして、所定の波長の光を、対応する孔により露光される活性領域の部分により感知することができる。
【００２９】
本発明のこの側面における１つの実施形態では、画像センサ装置は基板上に配置される通信回路を含む。通信回路は有線、無線及び／又は光学技術を用いる。１つの実施形態では、通信回路は有線及び／又は無線技術を使用して、センサ配列による画像データの収集の間に、センサ配列からのデータを出力する。
【００３０】
別の実施形態では、画像センサ装置はデータ処理装置及び／又は少なくとも１つの電池（例えば、再充電型）を含む。それはウエハー形状の基板上又はウエハー形状の基板のくぼみ内に配置され、電力をセンサ配列及び／又は通信回路に提供する。データ処理装置は気中画像を表す画像データを受信するように構成される。
【００３１】
１つの実施形態では、可動プラットフォームは第１及び第２の方向で、複数の別個の場所に移動する。その際、それぞれ別個の場所では、センサセルが活性領域の露光部分に照射する光をサンプリングする。データ処理装置はそのデータを使用して、気中画像を発生させる。
【００３２】
第１の方向における複数の別個の場所間の距離は孔の幅より小さい又はそれと同等である。さらに、第２の方向における複数の別個の場所間の距離は孔の幅より小さい又はそれと同等である。１つの実施形態では、処理装置は画像データを交互配置して、気中画像を発生させる。
【００３３】
１つの実施形態では、画像センサ装置はラスター型方法で気中画像を表すデータを収集する。別の実施形態では、画像センサ装置はベクトル型方法で気中画像を表す画像データを収集する。
【００３４】
別の側面において、本発明は画像センサ装置であり、それはリソグラフィック装置によりウエハー平面上に照射されるマスク（例えば、製品型マスク）の気中画像を表す画像データを収集するために用いられる。本発明のこの側面における画像センサ装置はセンサ配列を含み、それはリソグラフィック装置の可動プラットフォームに配置され、ウエハー平面に置くことができる。センサ配列（例えば、電荷結合素子、ＣＭＯＳ素子、又はフォトダイオード素子）は複数のセンサセルを含み、各センサセルは活性領域を含んでそこに照射する所定の波長の光を感知する。センサ配列はまたフィルムも含み、それは複数のセンサセルの活性領域にわたって配置され、所定の波長の光の通路を遮る材料を含む。フィルムは複数の孔を含み、それらは複数の孔の１つの孔が対応するセンサセルの対応する活性領域の上に横たわるように配置され、活性領域の部分を露光する。それにより所定の波長の光を対応する孔により露光される活性領域の部分により感知することができる。
【００３５】
１つの実施形態では、センサ配列は、可動プラットフォームに配置される一方で、複数の別個の場所の間で第１及び第２の方向に移動できる。センサセルはそれぞれ別個の場所で活性領域の露光部分に照射する光をサンプリングする。第１の方向における複数の別個の場所間の距離は孔の幅より小さい又はそれと同等である。さらに、第２の方向における複数の別個の場所間の距離は孔の幅より小さい又はそれと同等である。１つの実施形態では、処理装置は画像データを相互配置して、気中画像を発生させる。
【００３６】
詳細な記述が続く間に、参照符号が添付の図面にふられる。これらの図面は本発明の異なる側面を示し、その際異なる図面における構造、構成部品、材料及び／又は要素を示す適切な参照符号が同様につけられる。これら具体的に示された以外の構造、構成部品、材料及び／又は要素の様々な組み合わせが補償され、本発明の範囲内であることが理解される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
ここには、多くの発明が記述されている。１つの側面では、本発明は、光学式リソグラフィック装置、方法、及び／又はそこで使用される材料、例えばフォトマスクを測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価する技術及びシステムに方向付けられる。この点に関して、本発明はフォトマスク及びリソグラフィック装置間の相互作用により作り出される又は発生する気中画像をサンプリングする、測定する、収集する及び／又は検出するシステム、センサ及び技術である。画像センサ装置は元の位置の製品型のフォトマスク（すなわち、製品ウエハー上の集積回路の製造で使用されるフォトマスク）の気中画像、つまり、集積回路の製造中に使用される（使用されることになっている）フォトマスク及びリソグラフィック装置間の相互作用により生み出されるウエハー平面の気中画像をサンプリングする、測定する、収集する及び／又は検出するために用いられる。このように、フォトマスクを測定する、検査する、特徴づける及び／又は評価するために使用される、発生する又は作り出される気中画像は集積回路製造におけるウエハーの露光の間に使用される、発生する又は作り出される気中画像と同一である。
【００３８】
別の側面では、本発明は、光学式リソグラフィック装置、例えばこうした装置の光学式サブシステムの性能を測定する、検査する、特徴付ける、感知する及び／又は評価する技術及びシステム及びセンサである。この点に関して、１つの実施形態では、画像センサ装置がリソグラフィック装置及び既知の、所定の又は固定のパターンを有するフォトマスク（すなわちテストマスク）間の相互作用により作り出される又は発生する気中画像を測定する、収集する、感知する及び／又は検出する。センサ装置はテストマスクとリソグラフィック装置により作り出される又は発生する気中画像を感知し、収集し及び／又は検出して、リソグラフィック装置の光学式サブシステムの性能を測定する、検査する及び／又は特徴付ける。
【００３９】
別の側面では、本発明は一定のリソグラフィック装置（例えば所定のパラメータ、特徴又は特質を有する特定のステッパーシステム）と同一の又は実質上同一の空間解像度で、同一の又は実質上同一の気中画像を発生させる又は作り出す（又は、関連する情報を作り出す、サンプリングする、収集する及び／又は検出する）技術、及び画像化システム及びセンサである。ここで、画像化システムはリソグラフィック装置を模倣する。従って、画像化システムは高精度の機械的に移動するステージを含み、それはリソグラフィック装置と同一の又は実質上同一の機械的精度及び制御性を有する。画像化システムは独立型の気中画像監視ツールとして用いられ、そのツールは所定の光学式サブシステムのもと、マスクの気中画像を調べるのに使用される。
【００４０】
この「独立型のツール」は以下のパラメータの１つ又はそれ以上を有するように設計される及び組立てられる。そのパラメータはリソグラフィック装置の以下の特徴又はパラメータの１つ又はそれ以上と同一又は実質上同一である。それは（１）光の波長（２）光源の特徴（例えばエキシマレーザー）（３）部分的なコヒーレンスを含む照射システム及び（４）開口数（ＮＡ）である。このように、リソグラフィック装置に対しての、画像化システム及びセンサを使用して収集される、サンプリングされる、作られる及び／又は測定される気中画像の違いは最小限である及び／又は減じられる。さらに、本発明のこの側面における独立型のツールは「ミニステッパー」（製品ステッパーよりずっと小さいフィールドを有するが、実質上同一の画像化特性を有する）である。
【００４１】
本発明のある実施形態では、画像センサ装置はウエハー形状のプラットフォーム又は基板上に配置される又は一体化される。本実施形態のセンサは、製品型ウエハーのようにリソグラフィック装置での実行を容易にする特徴（例えば、高さ及び形状、及びセンサの感知セルの平面度）を含み、製品ウエハーの光軸と相似する又は実質上相似する光軸に沿ってステージ位置を維持する。この点に関して、ウエハー形状のセンサはチャックに固定され、製品ウエハーと同様の方法でウエハー平面に存在する。さらに、ウエハー形状のプラットフォームは、リソグラフィック装置のロボットローダによる自動処理を許容する。さらに、電力が電池（充電式又はそうでないもの）及び／又はリソグラフィック装置により画像センサ装置に供給される。そしてデータ／コマンド送信が有線、無線及び／又は光学技術を使用して達成される。
【００４２】
他の実施形態では、画像センサ装置がサブシステム、例えばリソグラフィ装置のウエハーチャックに配置される又は一体化される。このように、フォトマスク及び／又はリソグラフィック装置の光学式システムの検査、特徴付け及び／又は評価の間、画像センサ装置はリソグラフィ装置にロードされる必要はないが、ウエハー平面に位置される。電力はリソグラフィ装置から画像センサ装置へ提供される。さらに、画像センサ装置は有線、無線、又は光学通信を使用してデータ及びコマンドを受信する／提供する。
【００４３】
従って、１つの側面では、本発明はフォトマスクを直接及び集積回路の製造中フォトマスクが使用される（すなわち、集積回路の組み立て又は製造中に使用されるのと同一の又は実質上同一のリソグラフィック装置を用いる）実際の製造環境で測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価する。別の側面では、本発明は既知の、所定の又は固定のパターンを有するフォトマスクを使用してリソグラフィック装置の光学式システムを測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価する。
【００４４】
別の側面では、本発明はセンサセルの配列を含む画像センサであり、各センサセルは向上した、限定された又は制限された空間解像度を含む。この点に関して、各センサセルは「有効な」活性領域又は光子感知領域を有し、それはセンサセルの活性領域又は光子感知領域より小さい又は実質上小さい（すなわち、５０％よりは大きい）。本発明のこうした側面の画像センサ装置は高精度の空間的位置決め及び／又は可動プラットフォーム、例えばステッパーのステージで用いられる。このようにして、画像センサはそこで投影される又は投射される気中画像を測定する、検出する、感知する、収集する及び／又はサンプリングする。すべてのセンサセルにより測定された、検出された、感知された、収集された及び／サンプリングされたデータが組み合わされて気中画像を構成する、又は気中画像を構成せずに適切な情報を直接推論する。データはまた、ベクトリング（絶対座標）技術又はベクトル走査技術を使用して測定される、検出される、感知される、収集される及び／又はサンプリングされる。
【００４５】
図２に関して、１つの実施形態では、本発明の気中画像感知システム１００はリソグラフィック装置１０（例えば、ステッパー）、画像センサ装置１０２、及び処理装置／制御装置１０４、例えば、コンピュータ及び／又はデータ又は画像処理装置を含む。リソグラフィック装置１０は図１に関して上述されたものと同様であり、すなわち、リソグラフィック装置１０はミラー１２、例えば露光波長がλ_０の光１６を発生させる光源１４、照射光学部品１８、投影光学部品２０及びチャック２２を含む。チャック２２は、センサ装置１０２を例えば静電気又は真空の力で固定位置に固定する。
【００４６】
リソグラフィック装置１０の光学部品（例えば光源１４、照射光学部品１８、投影光学部品２０）はマスク２６と相互作用して画像センサ装置１０２上に気中画像を投射する。１つの実施形態では、フォトマスク２６は製品型のマスク、つまり、集積回路の組立て中に回路を形成するために使用されるフォトマスクである。従って１つの実施形態では、フォトマスク２６はウエハー上に複製される又は印刷されるパターンを含み、そのパターンが最終的に集積回路の回路設計（又はその部分）を含む。この実施形態では、画像センサ装置１０２がフォトマスク２６及びリソグラフィ装置１０（製造装置であれ、非製造装置であれ）間の相互作用を評価し、同時にリソグラフィ装置１０の性能を特徴付けるために用いられる。
【００４７】
別の実施形態では、マスク２６はテストマスクであり、それはリソグラフィ装置１０の光学的特徴又は応答性を検査する、特徴付ける及び／又は評価するために使用される。この点に関して、マスク２６は、固定の、所定の及び／又は既知のパターンを含み、それに対して画像センサ装置１０２によって収集される、感知される、サンプリングされる、測定される及び／又は検出される気中画像が評価される、測定される、及び／又は比較される。このようにして、気中画像の任意のエラー又は矛盾はリソグラフィック装置１０の光学式システムから切り離される又はリソグラフィック装置１０の光学システムに帰する。そしてそのシステムの性能が評価される又は特徴付けられる。
【００４８】
続けて図２に関し、画像センサ装置１０２はフォトマスク２６とともにリソグラフィック装置１０により作り出される又は発生する気中画像を収集する、測定する、感知する及び／又は検出する。画像センサ装置１０２は、気中画像を表す画像データを処理装置／制御装置１０４に提供する。それに応答して処理装置／制御装置１０４はそのデータを評価及び／又は解析して、フォトマスク２６及び／又はリソグラフィック装置１０（又はそのサブシステム、例えば、光学式サブシステム）を検査する、特徴付ける及び／又は評価する。この点に関して、処理装置／制御装置はデータ処理及び解析アルゴリズムを実行して全体の又は一部の気中画像を再構成するために画像センサ装置１０２からのデータを処理し、又は全体の又は一部の気中画像を再構成せずに直接望ましい情報を抽出する。こうした画像処理は当業者にはなじみの深い逆重畳又は他の技術を伴う。
【００４９】
さらに、処理装置／制御装置１０４はセンサ装置１０２からのデータを使用して限界寸法測定を実行し及び評価し、及び／又は例えば、測定された気中画像とパターン設計データベースを比較することにより欠陥検査を行う、又は同一マスク上に複数のチップがある場合ｄｉｅ−ｔｏ−ｄｉｅ検査を行う。処理装置／制御装置１０４はまたレジストモデリング及び／又は集積回路生産分析を行う又は実施するアルゴリズムを実行する。
【００５０】
処理装置／制御装置１０４は制御卓又は操作卓及びデータ／画像処理装置として用いられる。処理装置／制御装置１０４は（画像センサ装置１０２から受信した）気中画像を表すデータを処理し、情報を抽出し、データ保存を管理し、及び／又はユーザー／オペレータと整合させるアルゴリズム及びソフトウェアを保存する。処理装置／制御装置１０４はリソグラフィック装置１０の近く又は隣に置かれ、又はリソグラフィック装置１０から離れた別の場所に置かれる。
【００５１】
処理装置／制御装置１０４はまた、リソグラフィック装置１０に適切な修正手段を提供及び／又は適用し、リソグラフィック装置１０の性能又は操作を向上させる又は改良する、及び／又はマスク２６とリソグラフィック装置１０間の相互作用を向上させる又は改良する。このようにして、リソグラフィック装置１０及び／又はマスク２６を使用して組み立てられる集積回路の品質、生産高及び費用が改良される又は向上する。
【００５２】
処理装置／制御装置１０４が図２に示されるように、独立型の装置である、又は部分的に又は全体的にリソグラフィック装置１０と一体化している点に留意しなければならない。この点に関して、リソグラフィック装置１０における適切な回路が、処理装置／制御装置１０４の機能及び／又は操作（例えば、ウエハー平面で収集、測定、感知及び／又は検出された気中画像を表すデータの評価及び／又は解析）を行う、実行する及び／又は達成する。従って、一つの実施形態では、検査、特徴付け及び／又は評価回路／電子機器は部分的に又は全体的にリソグラフィック装置１０に組み込まれ、よって、この「一体型システム」は適切な修正手段を決定し、査定し、適用し及び／又は実行して、その操作を向上させ又は改良し、それによりそこで製造される集積回路の品質、生産高及び費用を改良する又は向上させる。
【００５３】
処理装置／制御装置１０４がまた、画像センサ装置１０２内又はそれ上に部分的に又は全体的に組み込まれる点にさらに注意が必要である。この点に関して、処理装置／制御装置１０４により行われる機能及び操作のいくつか又はすべてが画像センサ装置１０２内又はそれ上の適切な回路により行われる、実行される及び／又は達成される。従って、気中画像を表すデータの収集及び解析は、それほど厄介ではない。なぜならバスが画像センサ装置１０２上又は内に組み込まれ及び／又は組み立てられ、気中画像を測定、検出及び／感知するために使用される回路及び気中画像を表すデータを評価及び／又は解析するのに使用される回路への／からのデータ及びコマンドの通信を円滑にするからである。
【００５４】
少なくとも１つの実施形態では、処理装置／制御装置１０４が複数のセンサ装置１０２及び／又は複数のリソグラフィック装置１０と相互に作用する点に留意しなければならない。
【００５５】
図３Ａに関して、１つの実施形態では、画像センサ装置１０２はセンサ配列１０６、制御装置１０８、電池１１０、データ圧縮回路１１２、送信回路１１４、及び送受信回路１１６を含む。画像センサ装置１０２は、基板１１８内又はその上に形成される。基板１１８及び、特に画像センサ１０２は画像センサ１０２を製品ウエハーのそれと同様の方法で、容易にリソグラフィック装置１０のチャック２２により受け入れられる、又はチャック２２上に設置又は取り付けられるような大きさ及び形状を含む。従って、画像センサ装置１０２及び、特にセンサ配列１０６はウエハー平面に存在し、そのため測定される、収集される、感知される又は検出される気中画像は、マスク２６及びリソグラフィック装置１０の相互作用により製品ウエハー上に投射される気中画像と同一（又は実質上同一）である。
【００５６】
さらに、画像センサ装置１０２のウエハー形状の大きさ及び形状により、リソグラフィック装置１０の普通の及び／又は典型的な操作が許容される。リソグラフィック装置１０がウエハーの自動ロードを含む場合、画像センサ１０２のウエハー形状の特徴及び形状要素により製品型のウエハーと同じ方法での画像センサ装置１０２の自動処理が可能となる。実際、好ましい実施形態では、画像センサ１０２のウエハー形状の大きさ及び形状は物理的な形状要素を含み、それはリソグラフィック装置１０のウエハー処理器具（自動的にせよ又は部分的に又は全体に手動にせよ）がウエハー処理器具に対する重大な変更なしに、画像センサ装置１０２を操作することを許容する。このようにして、マスク２６及びリソグラフィック装置１０間の相互作用の検査及び／又は特徴付けによるリソグラフィック装置１０の「停止時間」は最小限となる。
【００５７】
センサ配列１０６は、複数のフォト又は光子感知検出器又はセンサセルであって、投射エネルギー又は放射線、例えば投射された可視光又は紫外線光（例えば、濃い紫外線光）を測定する、感知する、検出する及び／又は収集する。図４に関して、１つの実施形態では、センサ配列１０６は複数のセンサセル２００ａ_１−２００ａ_８、２００ｂ_１−２００ｂ_８、２００ｃ_１−２００ｃ_８、２００ｄ_１−２００ｄ_８、２００ｅ_１−２００ｅ_８、２００ｆ_１−２００ｆ_８、２００ｇ_１−２００ｇ_８、及び２００ｈ_１−２００ｈ_８を含み、二次元配列で配置又は構成される。センサ配列１０６のセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は光又は放射線感知半導体素子、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤｓ）、ＣＭＯＳセンサセル及び／又はフォトダイオードを含む。
【００５８】
続けて図４に関して、センサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は、活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）をそれぞれ含む。活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘはセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）それぞれの部分又は領域であり、それぞれがそこに投射されるエネルギー又は放射線に対して敏感である。活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の規模は、気中画像の空間解像度に影響を与える。
【００５９】
活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の規模が大きすぎて望ましい又は要求される空間解像度を提供できない場合、センサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）のフォト感知領域を限定する、制限する及び／又は減じる必要がある。図５及び図６に関して、センサ配列１０６は、１つの実施形態では、パターン化された不透明なフィルム２０４を含み、それは所定の波長（つまり、センサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により測定される、感知される又は検出される波長）の光子又は光の通路を妨げる、遮る、吸収する及び／又は防ぐ。
【００６０】
不透明なフィルム１０６は、孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を含む。孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は、活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）のそれぞれ１つの上に横たわるように構成又は配置される。このようにして、不透明なフィルム２０４はセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の上に横たわり、部分的に活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を覆う。それにより活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）のフォト感知領域を孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により効果的に露光される部分に限定する。フィルム２０４で覆われた活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）部分は、投射エネルギー又は放射線を測定、感知、検出及び／又は収集しない、又は、こうしたエネルギー又は放射線によっては実質上影響を受けない。従って、センサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により測定されたエネルギーの空間解像度は向上する又は改良される。なぜならエネルギー又は放射線に効果的に露光され、及び／又はそれを測定する、感知する、検出する及び／又は収集するセンサセルの部分又は領域が限定又は制限されるからである。
【００６１】
ある実施形態では、選択的にパターン化された不透明なフィルム２０４が活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の中央内又はその近くに置かれる又は位置する孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を含むことは好都合である。このようにして、孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）に入る大量の光子が、孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）に起因する又はそれにより誘発される散乱にもかかわらず、下に横たわる活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）によりそれぞれ収集される、測定される、感知される及び／又は検出される。さらに、活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の中央又はその近くへ孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を配置すること又は位置決めすることにより、不透明なフィルム２０４及び孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の製造中の配列的制約が緩和される。
【００６２】
不透明なフィルム２０４はセンサセル２００上又は内に付着し、成長し、及び／又は形成される任意の材料であり、パターン化され、形作られ及びエッチング処理されることにより、活性領域２０２が小さく、限定された及び／又は制限された領域又は範囲（活性領域全体に対する孔２０６の領域と実質上又は比例的に同等である）から光子を受け取る、測定する、収集する。不透明なフィルム２０４は金属又は他の材料（例えば、ポリシリコン又はアモルファスシリコン）であって、関連する波長の光／放射線を効果的に防ぐ。例えば、不透明なフィルム２０４はタングステン、シリコン、プラチナ、アルミニウム、クロム、銅、金、銀又は酸化物（例えば、五酸化タンタルＴａ_２Ｏ_５）のようなフィルムであって、活性領域２０２の部分により測定される、感知される及び／又は検出される（少なくとも所定の波長の）光子又は光を変える、変更する、妨げる、遮る、吸収する及び／又は防ぐのに十分な厚さを有する。１つの実施形態では、不透明なフィルム２０４は１００ｎｍの範囲の厚さのタングステンである。実際、活性領域２０２の一定の部分により測定される、感知される及び／又は検出される（少なくとも所定の波長の）光子又は光を（全体的に、実質的に又は効果的に）変える又は変更する任意の材料及び／又はセンサセル２００により測定される、感知される又は検出される光子の波長の通路を妨げる、遮る、吸収する及び／又は防ぐ任意の材料は、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【００６３】
不透明なフィルム２０４は十分な厚さを持ち、センサセル２００により測定される、感知される又は検出される光子の波長の通路を全体的に、部分的に又は効果的に妨げる、遮る、吸収する及び／又は防ぐ。一定の実施形態では、フィルム２０４が厚ければ厚いほど、フィルム２０４は少なくとも当該波長の通路をますます効果的に妨げる、遮る、吸収する及び／又は防ぐ。しかし、一定の場合、フィルムが厚ければ厚いほど、フィルム２０４に孔２０６を形成することがますます難しくなる。
【００６４】
さらに、厚いフィルム２０４がまた厚ければ厚いほど、縦横比（すなわち、孔の壁の高さと孔の寸法間の比率）が高くなる。縦横比が高ければ高いほど、センサセル２００に影響を与え、孔２０６を通過し、及び孔２０６の入り口に影響を与える光子エネルギーの総和より複雑な孔の「応答」関数の原因となる光は少なくなる。この点に関して、より高い縦横比は不透明なフィルム２０４が斜光線（例えば、高い開口数）を防ぐ原因となる。それはフィルムが平角を有する光線を防ぐ以上のものである。さらに、縦横比が高いほど処理変化に対する孔の応答関数の依存を、例えば孔間の側壁の角度変化と同一量増大させ、縦横比が高くなればなるほど、孔の応答はさらに変化する。従って、１つの実施形態では、不透明なフィルム２０４の厚さは最小限になるよう選択されるが、なおセンサセル２００により測定される、感知される又は検出される放射線を防ぐ、遮る及び／又は吸収するのには十分である。
【００６５】
この点に関して、ここで不透明なフィルム２０４下で光を収集する領域全体がＡ_１及び孔領域がＡ_２であり、孔からの信号が防がれた領域からの信号全体より少なくともＮ倍大きい（Ｎはブロック化の信号対雑音比、すなわちＳＮＲと呼ばれる）と想定すると、１つの実施形態では、不透明なフィルムの光に対する減衰は、
Ｄ＝Ｎ＊（Ａ_１／Ａ_２）
で特徴付けられる。
【００６６】
従って、ここでＮ＝１０００、Ａ_１が５μｍ×５μｍで、Ａ_２が径１００ｎｍであると、減衰要素Ｄは３．２ｅ^６となる。
【００６７】
減衰は以下の工程を使用して計算される又は特徴付けられる。
【００６８】
（１）フィルムにおける光の差し込み深さはｄ＝λ／（２＊π＊ｋ）であり、ここでλは光の波長であり、ｋは屈折率の虚数部分である。屈折率の虚数部分は波長及び材料に左右され、材料便覧（例えばＥｄｗａｒｄ Ｄ．Ｐａｌｉｋ編集の「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ」の１、２、３巻を参照）で検索できる。ｋの値は通常１．５から４．０の範囲である。ｋが大きければ大きいほど、差し込み深さは小さくなり、よりよくブロックできる。
【００６９】
（２）既知の差し込み深さに関し、厚さがＴであった後の減衰は従って、
Ｄ＝ｅ^Ｔ／ｄ
である。従って、選択された不透明な材料及び任意の具体的な波長に対して、厚さＴは要求される又は望ましい減衰要素Ｄを実現するように計算される。１９３ｎｍの波長に対する不透明なフィルム２０４用の材料として、例えばタングステン又はポリシリコンを使用して、及び上記例で使用される領域比を使用して桁位置を与えるために、フィルムの厚さは約１００ｎｍである。
【００７０】
１つの実施形態では、図６Ｂに示されるように、不透明なフィルム２０４は、孔２０６に近接した周囲にステップ構成を含む。不透明なフィルム２０４が金属材料から作られる場合、第１の層すなわち下位ステップは付着し又は形成され、同時に又はその後まもなく第２の層すなわち上位ステップが孔２０６間に付着する又は形成される。この実施形態では、不透明なフィルム２０４の構成は領域比（Ａ_１／Ａ_２）をフィルム２０４の下位層の表面及び孔２０６間の領域比に効果的に変更する。１つの実施形態では、この比率は５より小さい。
【００７１】
特に、上記例においては、この実施形態は減衰比（Ｄ）の必要条件を約５００のファクタで減らし、その減衰比は要求される孔の縦横比（下位ステップの金属フィルムの厚さと孔の径間の比率として特徴付けられる）を約４０％減少させる。
【００７２】
不透明なフィルム２０４の孔２０６はミリング技術（例えばイオン収束ビーム）、Ｅビームによる直接書き込み技術を組合わせたエッチング技術（例えば、異方性プラズマエッチング）を使用して形成される。実際、不透明なフィルム２０４の孔２０６を形成する、創造する及び／又は作り出す任意の技術は、現在既知であろうと後に発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【００７３】
孔２０６の大きさ及び形状は、ある程度、センサセル２００により感知される光子の数及び測定された気中画像の最大限の空間周波数を決定する。１つの実施形態では、孔２０６は実質上円形で約５０ｎｍから約２００ｎｍの間の、好ましくは約７５ｎｍから約１５０ｎｍの間の径を有する。孔２０６の径の適切な大きさは光１６の光子の波長及びリソグラフィック装置１０の開口数を使用して決定される（通常ｎ（すなわち、リソグラフィック装置１０のセンサ又はウエハー上の媒体の屈折率）×ｓｉｎθとして特徴付けられる）。
【００７４】
画像処理における当業者にとって、孔の応答が、孔の上に影響を及ぼすすべてのフォトエネルギーの単純な総和であると想定すると、孔が気中画像の配光に対する低い通過フィルタに非常に似た「ふるまい」をすることはよく知られている点に留意しなければならない。ｄ×ｄの大きさの四角形の孔であると想定すると、空間周波数の通過帯域の第１のゼロは１／ｄである。孔が径ｄである丸い孔である場合、空間周波数の通過帯域の第１のゼロは１．２２／ｄである。空間情報の実質的な量又はそのすべてを保存するためには、１／ｄ（四角形の孔用）又は１．２２／ｄ（丸い孔用）は、気中画像の配光に存在する最大の空間周波数よりも高くすべきである。
【００７５】
下記の論考は丸い及び／又は四角形の孔に適用できる。さらに、孔の大きさがｄであるときの空間周波数通過帯域の第１のゼロについて、ここでｄは四角形の孔の側面の長さで、１／ｄは丸い孔の径である。
【００７６】
容認できる近似値である応答関数は孔２０６の入り口上に影響を及ぼすすべてのエネルギーの総和である点にも留意する必要がある。高度な応答関数は好適なコンピュータ模擬計算ツールの詳細な較正及び／又は実行を要求するものと考えられる。かつてこうしたコンピュータ模擬計算ツールはＵＣ Ｂｅｒｋｅｌｅｙから利用できる「ＴＥＰＥＳＴ」である。
【００７７】
照度、部分的コヒーレンス、及び／又はレチクル向上技術（例えば、光学式近似補正（ＯＰＣ）、及びマスク上の位相シフトマスク（ＰＳＭ））にかかわらず、ウエハー平面上の光の配光の最大限の空間周波数は２×ＮＡ／λで特徴付けられる。ここでＮＡはステッパー投射光学部品の開口数で、λは画像化に使用される波長である。従って、１つの実施形態では、空間周波数のすべて又は実質上すべてを保存する孔の大きさは、
１／ｄ＞２×ＮＡ／λまたはｄ＜λ／（２×ＮＡ）
で特徴付けられる。
【００７８】
１つの実施形態では、リソグラフィック装置１０が０．７５のＮＡを含み、１９３ｎｍの波長を用いる場合、孔２０６の大きさは１２８ｎｍより小さい。リソグラフィック装置１０が０．６５のＮＡを含み、２４８ｎｍの波長を用いる場合、孔２０６の大きさは１９０ｎｍより小さい。
【００７９】
ある場合、孔２０６の大きさが小さければ小さいほど、より高い空間周波数が保存される。対照的に、孔２０６の大きさが小さければ小さいほど、より少ない光又は放射線がセンサセル２００を通過する。λ／３より小さい孔の大きさは通過できる光を大幅に減らし、λ／６より小さい孔の大きさは光の通路を効果的に防ぐ。従って、１つの実施形態では、孔の大きさはλ／２と同等又はそれより大きい。従って、１９３ｎｍの波長に対して、孔の大きさは９０ｎｍ又はそれ以上である。２４８ｎｍの波長に対しては、孔の大きさは１２０ｎｍ又はそれ以上である。
【００８０】
従って、少なくとも１つの実施形態では、センサセル２００の活性領域２０２の規模の大きさが数μｍ×数μｍ（例えば、２μｍ×５μｍ）の桁であり、約７５ｎｍから約１５０ｎｍの間の空間解像度が望まれる、要求される又は好都合である場合、パターン化されたフィルム２０４（例えば、タングステン、アルミニウム、又はシリコン）がセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の露光された活性領域を限定する又は制限するために用いられ、それによりセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の空間解像度が向上する。約７５ｎｍから約１５０ｎｍの間の空間解像度は、ウエハー平面に投射されたときのマスク２６の気中画像を適切に、正確に及び／又は十分に特徴付ける、測定する、収集する、感知する及び／又は検出するのに十分である。
【００８１】
１つの実施形態において、孔２０６の側壁が、とりわけ、向上した応答を提供するように整形される点に留意しなければならない。ドライエッチング又はイオンミリングのあと、側壁形状は垂直に近い。孔２０６の壁を整形することにより、その形状が傾斜角度を有するように変更され、斜光線用の孔２０６を通過する放射線の量が増大する。こうした整形は、等方性エッチング又は他の好適な技術による。
【００８２】
センサ配列１０６の大きさは、ある程度、測定される気中画像の大きさ、その画像を取り込むために用いられる技術、データ収集時間、及び／又は画像センサ装置１０２及び／又はリソグラフィック装置１０により負わされた制約に起因するセンサ配列１０６の任意の空間的制約に依存する。１つの実施形態では、センサ配列１０６は測定される気中画像と同一、実質上同一又はほぼ同一の大きさである。このようにして、センサ配列の底面積がそれほど大きすぎない一方で、データ収集時間は実質上小さい大きさのセンサ配列に対して最小限にする。例えば、ウエハー平面での気中画像が約２６ｍｍ×３２ｍｍである場合、センサ配列１０６は約２７ｍｍ×３３ｍｍである。
【００８３】
図７Ａ及び図７Ｂに関して、少なくとも１つの実施形態では、センサ配列１０６（又はセンサセル２００）の表面は所定の屈折率「ｎ」を有する透明な媒体２０５で塗布される。１つの実施形態では、屈折率はフォトレジストの屈折率と同等又は実質上同等である。このようにして、塗布は（１）孔２０６内の波長をλ／ｎに減じ、このため孔による光エネルギー通過比率を潜在的に増大し、（２）斜光線の屈折を向上させて、斜光線の方向を孔２０６に向かってもっと「まっすぐ」にし、従って斜光線の通過比率を改良し、（３）気中画像上のレジストの屈折効果をエミュレートし、それにより感知された気中画像がレジスト「内部」の気中画像により近づく原因となり、及び／又は（４）孔の大きさと（孔の内側の減じられた波長による）波長間の有効比率を増大する。その有効比率は孔の処理変化（例えば、孔間の大きさの変化）による孔の応答関数の変化を減じる。この実施形態では、透明な媒体２０５は不透明なフィルム２０４の形成のあとに付着する又は成長する。
【００８４】
透明な媒体２０５がセンサセル２００又はセンサ配列１０６の表面の全部又は実質上全部にわたる範囲よりもむしろ孔２０６で成長する又は付着する点に留意しなければならない。この実施形態では、透明な媒体２０５は不透明なフィルム２０４の形成前又は後に付着する又は成長する。
【００８５】
センサセル２００の受光又は光子効率を向上させることが望ましい、又は一定の状況では好都合である。図８Ａに関して、１つの実施形態では、フォト又は光子検出向上材料２０８ａ_ｘ−２０８ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）（例えば、フォト又は光子感知半導体材料）が孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）内にそれぞれ付着し、成長し及び／又は形成され、所定の波長（例えばλ_０）の投射光子又はエネルギーを測定する、サンプリングする、感知する及び／又は検出するセンサ配列１０６の能力又は容量を向上させる。従って、この実施形態では、検出向上材料２０８ａ_ｘ−２０８ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は投射された放射線を測定する、サンプリングする、感知する及び／又は検出し、それによりセンサ配列１０６の能力又は容量を改良する活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の能力又は容量を向上し、ウエハー平面に投射されるマスク２６の気中画像を特徴付ける、測定する、収集する、感知する及び／又は検出する。
【００８６】
引き続き図８Ａに関して、検出向上材料２０８ａ_ｘ−２０８ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の形成又はパターン化の前及び／又は後に付着し、成長し及び／又は形成される。検出向上材料２０８ａ_ｘ−２０８ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）はまた、不透明なフィルム２０４の付着、成長又は形成の前及び／又は後に付着し、成長し及び／又は形成される。検出向上材料２０８の１つの例は、フォト感知領域２０２で使用される半導体材料であり、それにより光子は孔を通り抜ける前に電子に変換される。
【００８７】
図８Ｂに関して、別の実施形態では、センサ配列１０６はセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を含み、それはリソグラフィック装置１０により用いられるエネルギーの波長に対して鈍感（又は比較的鈍感）であり、集積回路の製造の間にウエハーを露光する（例えば、波長λ_０の光子又は光）。センサ配列１０６はまた、光子変換材料２１０ａ_ｘ−２１０ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）、例えば「ルミゲン」又は「ルモゲン」材料を含み、それはセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）上にそれぞれ選択的に配置され、エネルギーをセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により測定できる形状に変換する。このようにして、活性領域２０２は光子変換材料２１０の底面積に比例して効果的に限定される又は減少する。従って、光子変換材料２１０は各センサセル２００の空間解像度を向上させる。
【００８８】
例えば、センサ配列１０６がリソグラフィック装置１０に用いられ、その装置が紫外線光を、例えばウエハー平面に気中画像を投射するために利用する場合、センサ配列１０６は紫外線光に対して鈍感であるが、可視光のスペクトルにおける光子を測定する、サンプリングする、感知する、検出する又は収集するセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を含む。光子変換材料２１０ａ_ｘ−２１０ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）はセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）上にそれぞれ選択的にパターン化され及び配置されて、光子変換材料２１０ａ_ｘ−２１０ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）上に投射された紫外線光を可視の光エネルギー（又は他のセンサセルを感知する光の波長）に変換する。従って、センサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の露光された活性領域は効果的に限定され又は制限され、それによりセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の空間解像度が向上する。
【００８９】
光子変換材料２１０ａ_ｘ−２１０ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）上又はその領域にわたり選択的にパターン化され及び配置されて、約７５ｎｍから約１５０ｎｍの「有効な」活性領域を提供する。上述のように、約７５ｎｍから約１５０ｎｍの空間解像度はウエハー平面に投射されたマスク２６の気中画像を適切に、正確に及び／又は十分に特徴付ける又は検出するのに十分である。
【００９０】
図９Ａに関して、別の実施形態では、（図６Ａ及び図６Ｂの）不透明なフィルム２０４が（図８Ｂの）光子変換材料２１０と関連して使用され、センサ配列１０６のセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の解像度を向上させる。この点に関して、不透明なフィルム２０４及び光子変換材料２１０はセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の少なくとも活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）上又はその領域にわたりそれぞれ配置される。センサセル２００ａ_ｘ−２００ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）は、それぞれ可視光を測定し、サンプリングし、感知し、検出し及び／又はそれに応答する。光子変換材料２１０は図８Ａに関して上述されたように、所定の波長のエネルギーを可視光に変換する。不透明なフィルム２０４は光子変換材料２１０及び活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の選択部分の上に横たわり又はそれを覆い、図５、図６Ａ及び図６Ｂに関して上述されたのと同じ方法で孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を形成する。従って、不透明なフィルム２０４は、露光された光子変換材料２１０上に投射された（所定の波長の）光子を限定する又は制限する。次には、露光された光子変換材料２１０が入射光子の可視光への変換を、孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）を介して露光される光子変換材料２１０に付随する又は隣接する活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）のこれらの部分に限定する又は制限する。
【００９１】
図９Ａの実施形態は、光子が不透明なフィルム２０４の孔２０６を通過するとき、光子が依然短い紫外線の波長であるという利点を提供する。従って、不透明なフィルム２０４の孔２０６に起因する光子の散乱効果は、深刻なものではなく、それにより多くの光子が孔２０６を容易に通過又は移動でき、光子変換材料２１０により変換され、及び活性領域のこれらの部分によりサンプリングされ、感知され、検出され、及び／又は測定される。活性領域のこれらの部分は、孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により露光される光子変換材料２１０に隣接する。
【００９２】
図９Ｂに関して、別の実施形態では、図７Ａ及び図７Ｂに示される実施形態と同様に、図９Ａの不透明なフィルム２０４及び光子変換材料２１０が屈折率「ｎ」を有する透明な媒体２０５で塗布される。１つの実施形態では、透明な媒体２０５の屈折率はフォトレジストの屈折率と同等又は実質上同等である。上述したように、こうした塗布は（１）孔２０６内の波長をλ／ｎに減じ、（２）斜光線の屈折を強化して、斜光線の方向を孔２０６に向かってもっと「まっすぐ」にし、（３）気中画像上のレジストの屈折効果を模倣し、及び（４）孔の間の孔応答変化を減じる。透明な媒体２０５は不透明なフィルム２０４の形成後に配置される又は成長する。
【００９３】
図９Ｃ及び図９Ｄに関して、光子変換材料２１０はフィルム２０４の孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）にも配置される。例えば、光子変換材料２１０はセンサセル２００にわたって付着し、成長し及び／又は形成される。その後、フィルム２０４が光子変換材料２１０及び孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）にわたって又はその中に付着し、成長し及び／又は形成される（例えば、図９Ｃを参照）。代替案として、光子変換材料２１０は、不透明なフィルム２０４の孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）に付着し、成長し及び／又は形成される（例えば、図９Ｄを参照）。上述したように、光子変換材料２１０は、所定の波長の光子を、別の波長に変換する。それは、例えば孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により画定される活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の選択部分によりそれぞれ感知され、検出され、測定され又はサンプリングされる。
【００９４】
別の実施形態では、光子変換材料２１０は不透明なフィルム２０４の上に横たわる又は付着することに留意しなければならない。この点に関して、光子変換材料２１０は不透明なフィルム２０４にわたって付着し、成長し及び／又は形成される。作動中、光子変換材料２１０は所定の波長の光子を別の波長のエネルギー（例えば可視光）に変換し、それはその後孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）により画定される活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の選択部分にそれぞれ提供される。このようにして、センサセル２００の空間解像度は向上し、限定され及び／又は減少する。
【００９５】
さらに、図１０に関して、別の実施形態では、フォト又は光子検出向上材料２０８ａ_ｘ−２０８ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）（例えば、フォト又は光子感知半導体材料）が孔２０６ａ_ｘ−２０６ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）にそれぞれ付着し、成長し及び／又は形成されて、可視光を受け取る及び検出する活性領域２０２ａ_ｘ−２０２ｈ_ｘ（ｘ＝１から８）の効率を向上させる。
【００９６】
別の実施形態では、適切な大きさの活性領域２０２の「有効な」部分を有するセンサセル２００はＣＣＤセル、ＣＭＯＳセンサセル、フォトダイオード、又は他の光感知素子の電気ゲート構造を変更することにより組み立てられる。この点に関して、この実施形態の１つの側面では、センサセル２００の孔はセンサセル２００の活性領域の上に横たわる一定の材料を選択的に取り除く又は削除することにより形成される。例えば、図１１Ａに関して、センサセル２００の孔は、例えば紫外線光を遮る、吸収する及び／又は妨げる層の部分を取り除くことにより作られる。このようにして、リソグラフィック装置に基づく紫外線光で実行されるとき、センサセル２００は紫外線の範囲の波長を有する光子を、センサセル２００の活性領域の上に横たわる孔を介して測定する、収集する、感知する及び／又は検出する。この技術及び構造は他の波長又はリソグラフィック技術を用いるリソグラフィック装置又はシステムで実行される。従って、この実施形態の技術及び構造はセンサセル２００の向上した解像度を、センサセル２００により測定される波長の光子を遮る、吸収する又は妨げる層の一定の部分に選択的に孔を創造する及び／又は形成することにより提供する。
【００９７】
電気ゲート構造の孔が作られるのは、センサセルの組み立て後（例えば、イオンエッチング又はｅビームリソグラフィによる）又はセンサセルの電気ゲートを作るのに使用されるマスクを変更することによる組み立ての間であるということに留意しなければならない。この実施形態では、孔が形成される層が上記で論じられた不透明なフィルム２０４と同一であると考えられる点にさらに留意する必要がある。
【００９８】
また別の実施形態では、適切な大きさの活性領域の「有効な」部分を有するセンサセル２００は不透明なフィルム２０４（孔２０６を含む）を多層のＣＣＤセル、ＣＭＯＳセンサセル、フォトダイオード、又は他の光感知素子の層内に組み込むことにより組み立てられる。この点に関して、不透明なフィルム２０４は、センサセル２００と一体化し、センサセル２００の保護用の外表面とセンサセル２００の活性領域２０２間に配置される。例えば、図１１Ｂに関して、不透明なフィルム２０４は、活性領域２０２及び二酸化珪素（ＳｉＯ_２）又は窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）の保護層間に配置される。この実施形態では、不透明なフィルム２０４はセンサセル２００に付着し、成長し及び／又は形成される任意の材料であり、活性領域２０２が小さく、限定された及び／又は制限された領域又は範囲（活性領域２０２の全体に対する孔２０６の領域と実質上又は比例的に同等である）からの光子を受け取る、測定する、収集するようにパターン化される、ミリングされる、形作られる及び／又はエッチング処理される。従って、この実施形態の技術及び構造は追加の層、すなわち不透明なフィルム２０４（孔２０６を有する）をセンサセル２００に一体化することによりセンサセル２００の向上した解像度を提供する。
【００９９】
センサセル２００の空間解像度を向上させる多くの技術及び材料（及び結果としてそれにより作られる構造）がある点にさらに留意しなければならない。さらに、センサ２００、不透明なフィルム２０４、孔２０６、検出向上材料２０８、及び／又は光子変換材料２１０の様々な層を付着させる、成長させる、ミリングする及び／又は形成する多くの技術がある。例えば、図１１Ｃに関して、検出向上材料２０８及び／又は光子変換材料２１０は図１１Ａ又は図１１Ｂに示されるセンサセルの孔２０６に又はその近くに（例えば、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ又は着床技術を介して）配置される。従って、センサセル２００の活性領域２０２の空間解像度を向上させるすべての技術及び材料、及びその順列は、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０１００】
さらに、１つの実施形態では、図１１Ａから図１１Ｃのセンサセル２００はまた、透明な材料２０５（所定の屈折率「ｎ」を有する）を含み、それは孔２０６及びセンサセル２００の活性領域２０２にわたって配置される。別の実施形態では、フィルム２０４が図６Ｂ及び図７Ｂに示される孔２０６の近くの周囲にステップ構成を含む。図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂのセンサ配列２００の論考は本発明のこの側面にすべて適用できる。しかし、簡潔にするため、これらの論考は繰り返さない。
【０１０１】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに関して、上述したように、画像センサ装置１０２はまた制御装置１０８、電源、例えば電池１１０、データ圧縮回路１１２、送信回路１１４、送受信回路１１６、メモリ１２０及びコネクタ１２２を含む。制御装置１０８、データ圧縮回路１１２、送信回路１１４、送受信回路１１６、及び／又はメモリ１２０は別個の構成部品として画像センサ装置１０２上に組み込まれる、又は（ＶＬＳＩ又はＬＳＩ集積技術を介して）基板１１８と集積化される、又はその組み合わせ（例えば、センサ配列１０６が基板１１８に集積化され、送信回路１１４が別個の構成部品である）である。画像センサ装置１０２の電子機器が別個の構成部品を含む環境では、表面実装技術、パッケージされていないチップ及び／又は基板１１８のくぼみ、穴又は切り抜きを用いて、センサ装置１０２の外郭をさらに最小化することは好都合である。
【０１０２】
さらに、画像センサ装置１０２の電子機器が別個の構成部品を含む環境では、センサ装置１０２は回路基板のような構造で、ウエハーと同一の又は実質上同一の二次元形状を有する。これらの実施形態では、混成型のセンサウエハーは実際の製品ウエハーより厚くなり、その際基板１１８及びセンサ装置１０２の表面地形は平坦又は均一ではない。しかし１つの好ましい実施形態では、センサ１０２の厚さの範囲は、リソグラフィック装置１０により処理される容認できるパラメータ内である。
【０１０３】
基板１１８はブランクのシリコンウエハーである、又はいくつかの他の材料（例えば、炭化アルミニウム）で作られ、それらはステッパーステージに置かれるのに適している。別個の構成部品は基板上に配置され、パターン化された金属線を通って基板上に又は基板内に、又は結合線を経由して相互接続する。
【０１０４】
例えば、センサ１０２がリソグラフィック装置１０（例えばステッパー）とともに使用される場合、（１）センサ装置１０２の総重量は好ましくは、実際のウエハーの範囲内にあり、それ故ステージ制御システム及びウエハー処理システムにより処理される。そして（２）センサ装置１０２の厚さは、好ましくは実際のウエハーの範囲内にあり、それによりステージがセンサ配列１０６の表面上に適切な焦点を維持できるように処理する。特有の利益は、センサ配列１０６及び潜在的にはその周りの焦点領域を通常のウエハーと同じ厚さで維持する構成であり、それによりリソグラフィック装置１０の自動焦点システム（もしあれば）は、ウエハーステージの高さＺを調節することなく、センサ配列１０６の表面上に焦点を合わせる。センサ配列１０６の外側領域が通常のウエハーと同じ厚さを有する必要はないという点に留意しなければならない。しかし好ましくは、ステッパーの光学部品と他のウエハー処理システムの作業距離に対する十分な「隙間」は存在し、リソグラフィック装置１０を変更することなく、又は最小限の変更で、チャック２２上で自動処理する及び又はそこに配置することを許容する。
【０１０５】
センサ配列１０６が別個の装置（すなわち基板１１８内又はそれ上に製造される）である場合、センサ配列１０６の表面の「平坦さ」は重要な検討事項である。なぜなら有用な情報を測定する、感知する、サンプリングする及び検出するセンサ配列にとって、配列内のすべてのセルがリソグラフィック装置１０の焦点深度内に横たわることが必要だからである。例えば、リソグラフィック装置１０が開口数ＮＡを有し、波長λの源線を使用するステッパーである場合、焦点深度はλ／（ＮＡ）^２として特徴付けられる。従って、ＮＡ＝０．７５で１９３ｎｍのステッパーでは、焦点深度は３４０ｎｍであり、センサ配列１０６の表面平度を焦点深度、例えば１００ｎｍより小さく維持することが好ましい。
【０１０６】
リソグラフィック装置１０が紫外線光を用いる状況では、照射下で紫外線に対して安定的である（すなわち、リソグラフィック装置１０（又はその部分）にとって有害な任意のひどく汚染されたものを放射しない）センサ配列１０６を用いることが好ましい。さらに、例えば不活性材料による塗布で、センサ装置１０２及び／又はセンサ配列１０６を皮膜保護して、センサ装置１０２及び／又はセンサ配列１０６の構造的な及び／又は性能の安定性を向上させることは好都合である。センサ配列１０６及び／又はセンサ装置１０２はまた、反射防止材で塗布され、リソグラフィック装置１０（例えば、リソグラフィック装置１０の光学式サブシステム）に戻る反射光を減少させる。
【０１０７】
センサ配列１０６にコストの負担をかける反射防止材（ＡＲ）を使用するとき、塗布はセンサ配列全体を覆う、又は孔２０６の外側の領域だけを覆う。ＡＲ塗布は孔２０６が処理される前又は後に適用される。ＡＲが孔が処理される前に塗布されるとき、孔の処理はＡＲ塗布及び防止層２０４の両方を通って孔を穿孔する又はエッチング処理することである。上述した利点に対する全部の孔の縦横比を減少するために、孔にＡＲ塗布のへこみを作ることは好都合である。それにより、ＡＲ層の厚さは全体の孔の側壁の高さに寄与しない。ＡＲのへこみを加工するとき、図６Ｂ及び図７Ｂに連動して上述した２０４の第２の層を作ることと同様である。へこんだＡＲは第２の層である、又は２０４の第２の層と同一空間を占める、又は第３の層である。
【０１０８】
続けて図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに関して、ある実施形態では、制御装置１０８が画像センサ装置１０２上の又はその中の様々な電子機器の操作及び／又は機能を調整する。この点に関して、制御装置１０８は、センサ配列１０６によるデータのサンプリングとリソグラフィック装置１０による露光及び移動操作とを調整する。制御装置１０８はまた、データ通信、データ収集及び保存、クロッキング、同期、及び実験の操作及び／又は時期を調整する。
【０１０９】
特に、制御装置１０８は（１）例えば、入力有線又は無線チャネルからの受信コマンドを解釈する及び実行するために、（２）センサ装置１０２上の他の電子機器用のクロック信号を発生させ及び管理するために、（３）センサ配列１０６、圧縮回路１１２、及び／又は有線又は無線送信（例えば、Ｔｘ１１４及び／又はＴｘ／Ｒｘ１１６）の仕事始め及び操作を同期させるために、（４）センサ配列１０６及び／又はセンサ装置１０２の操作状況（例えば、気温、電力、及び局所電流）を監視するために、（５）センサ装置１０２上の電子機器（例えば、センサ配列１０６のセンサセル２００）の自己検査を行う、実行する及び／又は調整するために、（６）センサ装置１０２上の電子機器（例えば、センサ配列１０６及び／又は圧縮回路１１２）の較正データ及び／又は実行データを保存する及び提供するために、（７）コマンド及び操作状況を含む操作情報をセンサ装置１０２上の電子機器に保存及び提供するために、及び（８）センサ装置１０２の検査（例えば、検査及び検査結果に関係する履歴情報に基づく）を行い及び予定するために用いられる。実際、こうした検査はセンサ装置１０２に対する統計処理制御関数を含み、関連する警告の又は予防の維持管理要求を処理装置／制御装置１０４に提供する。さらに、監視された情報に基づき、センサ装置１０２は警告メッセージ又は緊急停止安全関数を提供する。
【０１１０】
制御装置１０８はまた、常駐メモリを有し、ファームウェア、較正データ及び／又はセンサ履歴を保存する。制御装置は、センサ装置１０２上の他の電子機器のように、ＦＰＣＧ、ＤＳＰ、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ、及び／又はＡＳＩＣを経由して実行される。
【０１１１】
ある実施形態では、画像センサ装置１０２は電源、例えば電池１１０（例えば、図３Ａ及び図３Ｂの実施形態）を含む。この点に関して、電池１１０は主電力であり、そのため画像センサ装置１０２の電力要求のすべて又は実質上すべてを提供する。電池１１０は再充電できる（１又は数回の気中画像の取り込み作業の後）。例えば、電池１１０はリチウムイオンを使用している電池及び／又はポリマーを使用している電池を含む。本発明が清潔な空間環境で用いられる場合、例えば電池１１０はリークを防ぐだけの安定性及び耐久性があるべきである。
【０１１２】
電池１１０はカスタマイズされて、センサ装置１０２のウエハー形状の実施形態の形状及び外郭の条件に適合する。さらに、電池１１０は、基盤１１８のくぼみ、穴又は切り抜きに配置され、画像センサ装置１０２の外郭を最小限にする。従って、これらの実施形態の画像センサ装置１０２は、内蔵型及び／又は自足型の感知装置としてリソグラフィック装置１０で実行され、リソグラフィック装置１０又は他の場所と電気接続の必要がない。
【０１１３】
ある実施形態の場合、電源はコネクタ１１２を使用して画像センサ装置１０２（例えば、図３Ｂ及び図３Ｃを参照）に提供される。このようにして、電子機器のいくつか又はすべてが外部の電源により電力供給され、それは、高電力消費の構成部品の使用を容易にする。高電力消費の構成部品は、低電力消費の構成部品により提供されない特徴（例えば、スピード）を提供する。
【０１１４】
画像センサ装置１０２がリソグラフィック装置１０のチャック２２に組み込まれる又は一体化される場合、電力はリソグラフィック装置１０により提供される。この実施形態では、以下の詳細に述べられるように、電池１１０を用いる必要はない。ただし例えば、センサ装置１０２に対する停電の場合に予備又はバックアップ電力として用いるときを除く。
【０１１５】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに関して、画像センサ装置１０２はまた、画像データ（例えば、ピクセルの階調値を表す８ビット／ピクセルである）を圧縮するデータ圧縮回路１１２を含み、その画像データは処理装置／制御装置１０４への送信又は通信前にセンサ配列１０６により収集される。データ圧縮回路１１２は、データ通信の帯域要求を減らす。無線送信が処理装置／制御装置１０４にデータを提供するために用いられる場合、（回路１１２を介する）データの圧縮は、送信回路１１４及び送受信回路１１６の帯域要求を著しく減らし、そのため、気中画像を表すデータを効果的で時間消費の少ない方法で処理装置／制御装置１０４に提供する。データの圧縮はまた、こうした無線送信回路による電力消費も減少させる。
【０１１６】
データ圧縮回路１１２はＦＰＧＡ、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ及び／又はＡＳＩＣ（ｓ）内又はそれ上にある。上述したように、データ圧縮回路１１２が別個の構成部品である場合、表面実装技術、パッケージされていないチップ及び／又は基板１１８のくぼみ、穴、又は切り抜きを用いて、センサ装置１０２の外郭を（必要であれば）最小化することは好都合である。
【０１１７】
損失のないデータ圧縮技術を使用することが好ましい。この方法では、情報が圧縮で損失することはない。
【０１１８】
集積回路パターンの光学画像に対しては、２：１の無損失圧縮比が適している。多くの圧縮アルゴリズムが適しており、当業者に既知である。
【０１１９】
１つの実施形態では、圧縮比を改良するために、データが画像データ間の相関関係を改良するように配置される。この点に関して、画像は通常隣接する画素間に良い相関関係を与える。データが利用可能性の順に、例えばサブフレームごとに圧縮回路１１２に提供される状況においてのことである。センサ配列が気中画像に対して固定された場所に位置するとき、サブフレームはセンサセル配列の出力配列を指す。サブフレームの実施形態は以下で、例えば図１２Ａから図１２Ｃ、図１３Ａから図１３Ｅ、及び図１４Ａから図１４Ｃとともに詳細に論じられ、内側の画素の修正は最小限である。そのため、（例えばメモリを使用する）バッファを起動して、圧縮回路１１２の圧縮エンジンにデータを提供する前にいくつかの（例えば、２、４、又は８）サブフレームを保存する又は維持することが望ましい。一続きのデータはバッファに再配置され、それにより隣接する画素（すなわち、隣接するサブフレームからの）の値は圧縮比を改良する別の所定の装置に並置される又は保存される。
【０１２０】
別の実施形態では、画像処理はデータを圧縮回路１１２の圧縮エンジンに提供する前のデータ上で行われる。例えば、センサセル２００により測定される、感知される、検出される及び／又はサンプリングされる気中画像を表すデータが処理されて、データ内のノイズ内容を減少する、最小化する又は取り除く。これは隣接する画素からのデータを使用して達成される。その後、あらかじめ処理されたデータが圧縮回路１１２の圧縮エンジンに提供され、圧縮されたデータが処理装置／制御装置１０４に送信される又は通信される。ノイズ処理関数のいくつか又はすべてを画像センサ装置１０２上の画像処理回路に対して行うことにより、圧縮比が改良される。
【０１２１】
処理装置／制御装置１０４の機能及び／又は操作が画像センサ装置１０２上で又はリソグラフィック装置１０に一体化される場合、送信前に気中画像を表すデータを圧縮する利点はない。この点に関して、データは画像センサ装置１０２内又はその上の内側のバスを経由して送信回路に、又はコネクタ１２２を経由して直接リソグラフィック装置１０又は処理装置／制御装置１０４に提供される。この環境では、高速及び／又は幅広のデータバスを画像センサ装置１０２から処理装置／制御装置１０４の適切な回路までのデータ送信用装置として用いると有利である。
【０１２２】
継続して図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに関して、画像センサ装置１０２は有線、無線及び／又は光学式データ送信を用いる。無線送信が画像センサ装置１０２への／からのデータ及びコマンドのいくつか又はすべてを提供する技術として実行される場合（例えば、図３Ａ及び図３Ｂを参照）、画像センサ装置１０２は送信回路１１４及び／又は送受信回路１１６を含む。このようにして、画像センサ装置１０２は製品ウエハーと同じ方法でリソグラフィック装置で実行される。さらに、すべてのデータ及びコマンドが無線技術を介して提供される場合（例えば、図３Ａ参照）、画像センサ装置１０２は内蔵型及び／又は自足型の装置としてリソグラフィック装置で実行され、リソグラフィック装置１０への／からの任意の種類の電気接続を必要としない。
【０１２３】
画像センサ装置１０２が有線及び／又は光学式データ送信を用いるこれらの実施形態では、コネクタ１２２が基板１１８上に配置され、外部通信用の装置を提供する。コネクタ１２２は信号、電力及び接地ピン又は接触子を含む電気コネクタであり、その際信号は独占の又は一般のプロトコルを使用して送信される。コネクタ１２２はまた、光学式コネクタ（例えば、光学式送受信器）であり、既知のプロトコルを使用して信号通信する。
【０１２４】
実行できる多くの無線技術が存在する点に留意する必要がある。例えば、無線通信技術に基づく無線周波数（ＲＦ）は他の自由空間技術より適している。なぜならこうした技術は高速のデータ転送速度を提供するが、見通し線の存在を必要としないからである。他の適切な無線技術は、例えば、赤外線通信及び自由空間の光通信を含む。実際、こうした無線通信技術のすべては、現在既知であろうと後に発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０１２５】
１つの実施形態では、無線局所ネットワーク技術、例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇは無線送信に基づくＲＦに用いられる。実際、１つの実施形態では、８０２．１１ａ／ｇ（各チャネルは５４Ｍｂｐｓの未加工のデータ速度を支持する）の複数のチャネルはデータ（例えば、センサデータ）を出力するために実行され、８０２．１１ｂ（各チャネルは１１Ｍｂｐｓのデータ速度を支持する）の１つのチャネルはデータ（例えば、コマンド及び／又は構成データ）を入力するために実行される。さらに、アンテナ間の距離が短い構成を実行することにより、これら複数のチャネルの電力消費は著しく減少し、通信品質に不利な影響を与えることはない。
【０１２６】
さらに、８０２．１１技術、又は他の汎用の通信技術を使用するとき、通信プロトコルはオーバーヘッドデータの量を減らすためにわずかに変更され、それ故通信チャネルの効果的なペイロードビット速度を増大させる。例えば、８０２．１１の「最上層」、つまりＴＣＰ（通信制御プロトコル）が取り除かれ、それはＴＣＰに関連するヘッダーデータを取り除く。このようにして、オーバーヘッドデータの量が減少する。
【０１２７】
ＲＦ無線が実行される場合、アンテナはリソグラフィック装置１０上又は近く／近接に置かれ（例えば、ステッパーのドア上又は近く／近接）、画像センサ装置１０２上に配置されたアンテナと通信する。２つのアンテナ間の距離は非常に短い、２〜３フィートの桁であり、それはウエハーステージ及びステッパーのドア間の距離である。従って、無線送信データ速度は高速で何百メガビット／秒の範囲である。
【０１２８】
データがリソグラフィック装置１０の外側のアンテナで受信された後、データは他のデジタルデータフォーマットに変換され、有線、無線及び／又は光学式送信（例えば、有線のギガビットイーサネット（登録商標）送信）を使用して処理装置／制御装置１０４に提供される。有線又は光学的接近を実行することにより、リソグラフィック装置１０の外側のＲＦ帯域の「汚染」が最小限となる。このようにして、処理装置／制御装置１０４はリソグラフィック装置からある程度の距離に置かれ、及びそれどころかリソグラフィック装置１０が例えば集積回路製造に用いられる場合には、無塵室の外側に置かれる。
【０１２９】
多くの実施形態では、出力帯域要求（すなわち、センサ装置１０２からの画像データの送信）は入力帯域（すなわち、例えば処理装置／制御装置１０４からのコマンドの受信）より大きい傾向にある。１つの実施形態では、出力帯域は「実時間の」画像を取り込むデータ速度を支持する。この実施形態では、画像データは実時間（すなわち、センサ装置１０２が画像データを測定する、サンプリングする及び／又は取り込む間）に処理装置／制御装置１０４に提供される。この実施形態では、入力信号は処理装置／制御装置１０４からのコマンド、例えば、始まり及び構成情報を含む。
【０１３０】
特に、少なくとも１つの例では、データ速度は３ｃｍ×３ｃｍのリソグラフィックステッパーの印刷フィールドに対して２０億画素／秒の桁であり、センサ配列１０６は１０億のセンサセル２００を有し、それぞれが３μｍの画素サイズ、及び１／２秒／露光の照射線量率を有する。さらに、８ビットが各ピクセルの階調レベルを表すのに使用される場合、データ速度は１．６ギガビット／秒の範囲である。
【０１３１】
上述したように、送信データ速度は、例えばデータ圧縮、ノイズ削減及び（弾性的なあるいは別の）バッファを含むかなりの技術を使用して減らされることに留意しなければならない。２：１のデータ圧縮であると想定すると、望ましい出力帯域は８００メガビット／秒（Ｍｂｐｓ）の範囲である。つまり、帯域要求を減らす技術は数多くあり、従ってこうした技術はすべて、現在既知であろうと後に発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、フォワードエラーコレクション（ＦＥＣ）技術が用いられ、もしあればエラー又は損失による潜在的な再送信量を、無線送信の間に減らすという点にさらに留意しなければならない。
【０１３３】
ある実施形態では、センサ装置１０２により測定される、サンプリングされる、及び／又は取り込まれる画像データは実時間（すなわち、画像が測定され、センサ装置１０２がなおステッパーステージにいる間）に処理装置／制御装置１０４に送信されないが、メモリ１２０（図３Ｂ及び図３Ｃ）に保存される。データ収集後及びセンサ装置１０２がステッパーステージから取り外された後、画像データは有線、無線、及び／又は光学通信を通じて、例えば、コネクタ１２２を使用して処理装置／制御装置１０４にダウンロードされる。
【０１３４】
図３Ｄに関して、別の実施形態では、センサ配列１０６はリソグラフィック装置１０のチャック２２に配置される又は一体化される。この実施形態では、画像センサ装置１０２はリソグラフィック装置に取り込まれる必要はないが、フォトマスク２６及び／又はリソグラフィック装置１０の光学式構成部品の検査、特徴付け及び／又は評価の間にウエハー平面に（例えば、チャック２２により）位置される。上述のように、電力はリソグラフィック装置１０から画像センサ装置１０２の構成部品に提供される。さらに、画像センサ装置１０２は有線、無線又は光学通信を使用してデータ及びコマンドを受信する／提供される。
【０１３５】
この実施形態の画像センサ装置１０２はまた、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに関して上述したように、制御装置、電源、データ圧縮回路、通信回路、メモリ及び／又はコネクタを含む。この回路（及びそれにより行われる関数）はリソグラフィック装置１０又はその外側の構成部品又は回路と一体化する。例えば、上述のように画像センサ装置１０２の制御装置により行われる関数及び操作はリソグラフィック装置１０に常駐する制御装置により又は分離した、専用の装置により着手される又は行われる。
【０１３６】
さらに、画像センサ装置１０２の構成部品（例えば、センサ配列１０６）に対する電力は、リソグラフィック装置１０又は専用の電源装置により提供される。さらに、画像センサ装置１０２は分離した通信回路、例えば、無線、有線及び／又は光学技術を実行する構成部品を含む。あるいは、画像センサ装置１０２は通常はリソグラフィック装置１０に存在する通信回路を用いる。
【０１３７】
作動中、画像センサ装置１０２はフォトマスク２６及びリソグラフィック装置１０間（元の場所であろうと、そうでなかろうと）の相互作用により作られる又は発生する気中画像を測定する、収集する、感知する及び／又は検出する。１つの実施形態では、気中画像を表す画像データが、露光間での（気中画像に対する）空間移動を伴い再三露光されるセンサ配列１０６により収集される。それぞれの露光後、センサ配列１０６はまばらにサンプリングされたサブ画像フレームを提供し、それは以下で論じるサブ画像又はサブフレームと呼ばれる。サブ画像は交互配置されて全フィールドの画像を発生させる、作る、提供する及び／又は築き上げる又は気中画像を再構築することなく、望ましい情報を直接抽出する。
【０１３８】
特に、図１２Ａから図１２Ｃ、及び図１３Ａから図１３Ｅに関して、１つの実施形態では、センサ配列１０６がウエハー平面上に投射される気中画像に対して第１の場所に置かれる（例えば、図１３Ａ参照）。第１の場所に置かれる間、気中画像はセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）により測定され、感知され、検出され及び／又はサンプリングされ、サンプル値又は測定値を表すデータが処理、送信及び／又は保存用の画像センサ装置１０２上の他の回路（例えば、データ圧縮回路１１２、送信回路１１４、及び／又はメモリ１２０）に提供される。
【０１３９】
その後センサ配列１０６はチャック２２を介して、第１の場所からΔｘの距離にある第２の場所に移動する（例えば、図１３Ｂ参照）。１つの実施形態では、Δｘは孔２０６の径又は大きさと実質的に同等である。別の実施形態では、空間移動はセンサセル２００の「有効な」活性領域２０２と実質上同等である。孔２０６の径又は大きさが約７５ｎｍである場合、距離Δｘの空間移動は約５０ｎｍから約７５ｎｍである。
【０１４０】
第２の場所にあるとき、気中画像は再びセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）により測定される、感知される、検出される及び／又はサンプリングされる。測定値又はサンプリング値（気中画像を表すデータ）は再び処理、送信及び／又は保存用の画像センサ装置１０２上の他の回路（例えばデータ圧縮回路１１２、送信回路１１４、及び／又はメモリ１２０）に提供される。
【０１４１】
その後センサ配列１０６は第３の場所（第２の場所からΔｘの距離）に移動し、気中画像は再びセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）により測定される、感知される、検出される及び／又はサンプリングされる（例えば、図１３Ｃ参照）。前のように、測定値又はサンプリング値は処理及び／又は保存用の画像センサ装置１０２上の他の回路に提供される。
【０１４２】
１つの実施形態では、このデータ収集又はサンプリング工程は、所定のセンサセル２００により収集される気中画像の部分が側方向に隣接するセンサセルにより収集される又はサンプリングされる第１の場所に接触する（又は実質的に接触する）までｘ方向に続く（図１３Ｄ参照）。その後、センサ配列１０６は（チャック２２を介して）ｙ方向に、つまり以前の場所からΔｙの距離に移動する（図１３Ｅ参照）。１つの実施形態では、Δｙは孔２０６の径又は大きさと実質上同等である。別の実施形態では、空間移動Δｙはセンサセル２００の「有効な」活性領域２０２と実質上同等である。孔２０６の径又は大きさが約７５ｎｍである場合、距離Δｙの空間移動は約５０ｎｍから約７５ｎｍである。
【０１４３】
距離Δｙに再位置される一方で、気中画像は再びセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）により測定される、感知される、検出される及び／又はサンプリングされる。測定値又はサンプリング値は処理、送信及び／又は保存用の画像センサ装置１０２上の他の回路に提供される。その後センサ配列１０６は距離Δｘに移動し、気中画像は再びセンサセル２００ａ_ｘ−２００ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）により測定される、感知される、検出される及び／又はサンプリングされる。この工程は、気中画像（又はその部分）が測定される、感知される、検出される、収集される及び／又はサンプリングされるまで、ｘ及びｙ方向に続けられる。つまり、センサ配列１０６は、気中画像の全体又は選択された部分が測定される、感知される、検出される、収集される及び／又はサンプリングされるまで、ｘ及びｙ方向に移動する、位置される及び／又は再位置される（例えば、図１２Ｂ参照）。その後（又は同時に）、各場所で測定、収集、感知、検出及び／又はサンプリングされたデータはウエハー平面上のステッパーにより形成される気中画像を表す全体画像（又はその部分）に処理される及びコンパイルされる。
【０１４４】
データがベクトル方法で、例えばｘ及びｙの絶対座標を使用して収集され、気中画像の特定の部分への露光を効果的に案内するという点に留意しなければならない。データは上記と同じ方法で収集される、測定される、感知される、検出される及び／又はサンプリングされる。気中画像は同様の方法で処理される及びコンパイルされる。このようにして、マスクの特定の領域が元の場所で又は一定の場所で調べられる、又はリソグラフィック装置１０の光学システム領域が調べられる。
【０１４５】
空間移動の大きさは最後に取り込まれた気中画像の「画素」である。１つの実施形態では、空間移動はセンサセル２００の「有効な」活性領域２０２と同等又は実質的に同等である。別の実施形態では、空間移動は孔２０６の大きさと同等又は実質的に同等である。どちらか一方の実施形態では、データがラスタ方法で、例えばｘ及び／又はｙ方向に「小さく」相対移動して収集される又はサンプリングされる。このようにして、それぞれの露光はサブ画像又はサブフレームを提供する。その後、すべてのサブ画像が交互配置され、全フィールドの（又は部分フィールドの）気中画像を構築する。
【０１４６】
各サブフレームがリソグラフィック装置１０による画像化領域の異なる露光により取り込まれるので、サブフレーム間にわずかな配列エラー又は所定の量の配列オフセットが存在する。これらのエラー又はオフセットという検討事項は、不完全なステージの繰り返し位置決め精度が原因である。好ましい実施形態では、これらのエラー又はオフセットは各サブフレームの画像とデータベース画像を調整することにより較正し、それにより続く画像処理工程において補正される。このサブフレームとデータベースへの調整工程は、サブフレーム調整と呼ばれる。実際、１つの実施形態では、サブフレームオフセットの履歴データ又は統計はステージの繰り返し位置決め精度を表し、それ故ステッパー監視用の情報として使用される。
【０１４７】
ステージの繰り返し位置決め精度が高いとき、例えば画素サイズよりも著しく小さい（画素サイズの２０％より小さい）とき、データベースなしでインターサブフレーム調整を行い、露光間のステージ位置決めオフセットエラーを較正することが可能である。この工程はサブフレーム間の相対位置を精密に調節することにより画像及び／又は縁の滑らかさを最適化することを通じて達成される。このデータベース画像なしの調整手続は、インターサブフレーム調整と呼ばれる。サブフレーム調整のように、インターサブフレーム調整の結果もまたステッパー監視用の情報として使用される。
【０１４８】
１つの実施形態では、画像を収集する及び／又はサンプリングする技術はチャック２２の高精度な空間的位置決め及び／又は移動を用いて、気中画像を収集する及び／又はサンプリングする。別の実施形態では、チャック２２及びセンサ１０２は静止したままとどまり、リソグラフィック装置１０の光学部品及びマスク２６が移動する。
【０１４９】
上述したように、センサセル２００ａ_ｘ−２００ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）のサンプリング値又は測定値は気中画像の「画素」である。１つの実施形態では、「画素」解像度は孔２０６ａ_ｘ−２０６ｇ_ｘ（ｘ＝１から７）の寸法と同等（１０％の公差内）又は実質上同等（すなわち、２５％の公差内）である。孔２０６の大きさ及び／又は形状は多くの検討事項に対応するために調整される、設計される又は変更される。多くの検討事項とは、例えば気中画像の形状構成（限界寸法）、センサ配列１０６の組み立て技術、画像取得時間、望ましい又は必要な画像解像度、及び／又は光１６の波長を含む。図１３Ａから図１３Ｅに実質上円形で示される一方で、孔２０６は実質上正方形、長方形、三角形又は楕円である。実際、任意の形状が実行される。
【０１５０】
さらに、孔は一定のテストマスクの設計パターンに合致するように形作られる。例えば、焦点分析のような本発明の一定のアプリケーションにおいて、１つの方向に沿った解像度がもっとも有意義／重要である。その環境のもと、他の方向の孔の寸法は、高い光子通過率を実現するために大きい。
【０１５１】
空間移動Δｘ及びΔｙは孔２０６の径又は大きさ及び／又はセンサセル２００の「有効な」活性領域２０２より大きい又は小さいことに留意しなければならない。この点に関して、空間移動Δｘ及びΔｙが孔２０６の径又は大きさ及び／又はセンサセル２００の「有効な」活性領域２０２より小さい場合、システム１００は気中画像を過度にサンプリングして、例えば、高精度の気中画像を提供する。実際、過度にサンプリングされたデータは周辺データの精度を確かめる又は検証するために、又はデータの内挿又は外挿の必要性を取り除く又は最小限にするため、又は空間情報が確実に失われないようにする（すなわち、サンプリングされた画素間の画像が正確に内挿される（これはナイキスト定理と呼ばれる））ために使用される。
【０１５２】
上述したように、マスク上の照射、部分的コヒーレンス、又はレチクル向上技術にかかわらず、一定の実施形態では、ウエハー平面上の配光における最大限の空間周波数は２×ＮＡ／λである。ここでＮＡはステッパー照射光学部品の開口数であり、λは画像化で使用される波長である。この関係を用いると、ステッパーの気中画像に対するナイキストサンプリング比率は４×ＮＡ／λである。従って、画素サイズはｐ＝λ／（４×ＮＡ）又はそれより小さい。波長が１９３ｎｍでＮＡ＝０．７５に対して、画素サイズｐは６４ｎｍ又はそれより小さい。波長が２４８ｎｍでＮＡ＝０．６５に対して、画素サイズｐは９５ｎｍ又はそれより小さい。
【０１５３】
画素サイズはサブフレーム間の移動と同等又は実質上同等である。従って、図１２Ｂに関して、センサセル２００間の距離（セルの大きさは隣接する孔２０６間の距離と同等又は実質上同等である）がＣであるとき、すべての空間情報を収集するために、ｘ方向に沿ったＣ／ｐのサブフレーム及びｙ方向に沿ってＣ／ｐ回繰り返したすべてのサブフレームの総和が存在する。そのため、連続する全体のフレーム画像を収集する又は構築するためには、（Ｃ／ｐ）^２のサブフレームが収集される。これは全フィールドの連続する気中画像を取り込む処理能力を決定する。
【０１５４】
例えば、センサセル２００の大きさが９μｍで、７５ｎｍの画素サイズが用いられる場合、必要なサブフレームの総数は（９０００／７５）^２＝１４４００である。この状況下で、ステッパーが１つの露光を作るために０．５秒かかる場合、必要な総時間は７２００秒、つまり２時間である。
【０１５５】
ある実施形態の場合、サンプリングされる領域は連続的でない。例えば、気中画像がフィールドを横切る線幅の変化（ＣＤ又は限界寸法とも呼ばれる）を図示するために使用されるとき、全フィールドの画像全体を収集する、サンプリングする、測定する及び／又は感知することは必要ない又は有用でない。この点に関して、フィールドを横切って割り当てられた小さい画像のブロックを有し、各ブロックがナイキスト比率でサンプリングされることで十分である。図１４Ａに関して、１つの実施形態では、画像配列は各ブロックがナイキストでサンプリングされるところを防ぎ、ブロック配列はフィールド全体を覆う。このサンプリング戦略は「ブロックモードサンプリング」と呼ばれる。この実施形態では、連続する全フィールドの画像が発生する、収集される、サンプリングされる、感知されるわけではない（図１２Ｂと比較）。
【０１５６】
ブロックモードサンプリングを使用すると、画像取り込み時間は著しく減少する。例えば、上記と同じ条件を使用して、各ブロックに対して２．２５μｍ×２．２５μｍの領域が収集されると想定すると、サブフレームの数は元の１４４００から（２２５０／７５）^２＝９００に減少する。これは、データ収集時間において１５ｘの減少である。
【０１５７】
さらに、ブロックモードサンプリングはより大きい（例えば、１０μｍ、 ２０μｍ又はそれ以上）センサセル２００を有するセンサ配列１０６を使用することを容易にする。加えて、このサンプリング技術は、ほとんどのＣＣＤチップ操作を利用できる画素縮小モードの使用を許容する。画素縮小モードは、複数の隣接するセルを単一のセル（例えば、１×２又は２×２）に入れる。これにより効果的にセルの大きさが拡大し、セルの数が減少する。それ故送信されるデータ量が減少する。
【０１５８】
ブロックモードサンプリングを用いる多くのアプリケーションが存在する。例えば、（１）全フィールドのＣＤ計測、（２）全フィールドのステッパーレンズの収差較正、（３）全フィールドのステッパー印刷フィールドの歪みの較正、及び（４）全フィールドの処理ウィンドウ解析である。こうしたアプリケーションのすべては、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０１５９】
ブロックモードサンプリングを実行するとき、センサ配列１０６に時々起こる非機能的なセルはシステム１００の機能性に影響を与えない点に留意する必要がある。なぜなら、サンプリング技術は本質的に一定のブロックの損失を引き起こすからである。しかし、交差フィールド統計は依然として機能的なセルを使用して収集される。
【０１６０】
図１４Ｂに関して、別の実施形態では、サブフレームの数は２つの一次元的な例にさらに減らされる。例えば、システム１００のアプリケーションがｘ及びｙの方向性を示す線に対する焦点平面の場所を特別に設計された格子マスクを使用して較正する場合、ｘ及びｙの両方に沿う一次元的なサンプリングで十分である。一次元的なサンプリングは連続的又は非連続的である。この状況下で、及び上述と同じ条件を使用すると、非連続的なアプリケーションでは、必要なサブフレームの総数は（２２５０／７５）＋（２２５０／７５）＝６０だけである。対照的に、連続的なアプリケーションでは、サブフレームの総数は（９０００／７５）＋（９０００／７５）＝２４０である。
【０１６１】
図１４Ｃに関して、別の実施形態では、一次元的なサンプリングは任意の方向に適用される。この点に関して、９０度のサンプリング技術が図示されている。他の一次元的なサンプリング技術も実行できる（例えば、０度及び４５度）。
【０１６２】
センサ配列１０６は測定される気中画像より大きい又は小さい（又は実質上大きい又は実質上小さい）。センサ配列１０６が大きい状況では、一定のセンサセル２００は投射された気中画像の外側又はその向こう側に置かれる（ｘ、ｙ又はｘ−ｙ方向）。そのため、一定のセンサセル２００により測定されたデータの部分、センサセル２００により測定されたデータの一定の部分、又はセンサセル２００により測定されたデータのすべてが廃棄される。なぜなら、そのデータは気中画像を表す、又はそれに関連する又はそれに該当するものではないからである。いくつかのデータが廃棄される又は不必要である一方で、センサ配列１０６が測定される気中画像より大きい場合、ウエハー平面上の気中画像のｘ−ｙ配列の制約、限定又は要求はすっかり削減される又は取り除かれる。
【０１６３】
センサ配列１０６が測定される気中画像より小さい場合、チャック２２がタイル又はブロックに似た方法で位置される及び再位置され、全体画像を収集する（例えば、図１５Ａから図１５Ｂ、図１９及び図２０を参照）。各タイル又はブロックの寸法は、センサ配列１０６の寸法と同等又は実質上同等である。第１の場所に置かれるとき、センサ配列１０６は詳細に上述したように、その位置で投射される気中画像の画像データ一式を収集する。その後処理装置／制御装置１０４が各位置で測定された、収集された、感知された及び／又は検出された画像データ一式を処理し、各応答位置に対する気中画像を発生させる又は作り出す。立ち代わって、その後処理装置／制御装置１０４はモザイクのような方法で気中画像の断片又は部分を結合し又は組み合わせ、気中画像の大部分又は全体を作り出す。
【０１６４】
特に、図１５Ａ及び図１５Ｂに関して、センサ配列１０６が適切に位置される一方で、第１のフレーム（すなわち、フレーム１）は図１２Ａから図１２Ｃ、図１３Ａから図１３Ｅ及び／又は図１４Ａから図１４Ｃに関して上述されたようにサンプリングされる及び収集される。その後、センサ配列１０６は再び図１２Ａから図１２Ｃ、図１３Ａから図１３Ｅ及び／又は図１４Ａから図１４Ｃに関して上述されたように再位置され、第２のフレーム（すなわち、フレーム２）をサンプリングする及び収集する。他のフレーム（もしあれば）は同じ方法で収集される。気中画像は各フレームに対してサンプリングされた及び収集されたデータを使用して発生する。
【０１６５】
本発明は汚染、例えば、マスク汚染又は光学式レンズ汚染を検出する又は検査するために実行されることができる。この点に関して、汚染とは最後の気中画像において、大きい面積ではあるが小規模な照度変化を作り出すものを言う。１つの実施形態では、気中画像はナイキスト比率を下回って収集される、サンプリングされる及び／又は測定される。図１６に関して、孔の大きさは上記で決定された孔の大きさより大きい。この実施形態では、使用される適切な孔の大きさは、捕捉する必要がある汚染による不具合の大きさに左右される。孔の大きさ（ドットにより図で表される）及び画素の大きさ（ドット間の間隔）の両方が拡大される点に留意しなければならない。
【０１６６】
別の実施形態では、システム１００がセンサ装置１０２を使用して画像フィールドを横切るセンサ配列１０６を走査することにより画像データを収集する。図１７に関して、１つの実施形態では、完全な（又は部分的な）気中画像が、ｘ座標配列に対して小角度の１方向にセンサセル２００を走査することにより収集され、測定され、サンプリングされ又は構築され、それにより画像上のｙに近接する画素のすべてが１回の走査により網羅される。
【０１６７】
画像センサ装置１０２を使用する他の走査又は画像化技術は完全な（又は部分的な）気中画像を収集する、測定する、サンプリングする及び／又は構築するために実行されることに留意しなければならない。こうした技術のすべては、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内であることを意図している。
【０１６８】
上記のように、（センサセル２００により測定される、収集される、サンプリングされる、取り込まれる）気中画像を表すデータは処理装置／制御装置１０４により処理され、ウエハー平面上に投射される気中画像を発生させる。１つの実施形態では、気中画像は製品ウエハーを印刷するために使用されるリソグラフィック装置１０（マスク２６を含む）の同じ画像化パスにより形成される。実際の気中画像を監視することにより、本発明は終端間の閉ループ工程を最適化できる。つまり、リソグラフィック装置１０の起動のための、マスク２６の設計及び加工からリソグラフィック装置１０選択までの最適化である。
【０１６９】
リソグラフィ検査システム１００として用いられるとき、処理中、すなわちマスク、照射、光学部品、汚染及びそこでの相互作用を処理する間に起こると予想される又は期待される欠陥を自動的に補償する。ウエハー平面上に投射される気中画像を得ることにより、検出された及び／又は感知された欠陥の印刷適性及び生産に与える影響を分析することができ、それによりリソグラフィ工程全体の完全性を制御することが可能となる。
【０１７０】
本発明のシステムはまた、リソグラフィ工程の間にもたらされる又は作り出されるエラー又は課題のもとを切り離すのに役立つ。例えば、マスク２６における所定の欠陥の影響は、「欠陥のある」マスクの代わりに同一のパターンを有するマスクを代用することで求められる。リソグラフィック装置１０は引き続き一定でありつづけるので、欠陥が再び気中画像に検出される又は測定される場合、その欠陥はリソグラフィック装置１０の光学部品に帰する。しかし、その欠陥が検出されない又は測定されない場合、その欠陥は「欠陥のある」マスクに帰する。このようにして、エラー又は課題のもとがマスク又はリソグラフィック装置から切り離される。
【０１７１】
画像はまたレジスト展開及び基板のエッチング処理から画像化の課題を切り離し、処理展開に対する重大な又は有用な情報を提供する点に留意する必要がある。さらに、本発明はまた、レジスト処理をソフトウェア模倣することと連動して、展開したレジスト画像を予測するために使用される。実際、本発明は展開したレジスト画像の直接ＳＥＭ検査と連動して、上記模倣を検証するために使用される。事実、本発明を使用して取り込まれる気中画像は、最終の展開したレジスト画像のＳＥＭ検査と連動して、正確なレジストモデルを抽出するためにさらに使用される。
【０１７２】
上述した気中画像の監視及び欠陥検査の機能に加えて、本発明はまた、ウエハー平面の計測が実行される。この点に関して、本発明は、感知された画像をマスクパターンの設計データベースと比較することにより、全フィールドで、非破壊的な、元の場所での、及び本物の回路パターン又は限界寸法測定を容易にする。ある場合には、設計データベースの多角形データを強度データに変換することが必要である。代替案として、サンプリングされた、測定された、検出された、及び／又は感知された情報を表すデータは設計データベースに維持される多角形データとの比較を許容するデータに変換される。
【０１７３】
ここで記述された本発明はまた、ステッパー較正（例えば、収差及びフィールドの歪みの較正）に使用される。画像処理の間に取り込まれる、得られる及び／又は計算される情報はまた、ステッパー監視にも使用される。例えば、サブフレーム配列オフセットはステージの繰り返し位置決め精度を監視するために使用され、その画像の品質はステッパーレンズ汚染及びレンズのずれを監視するために使用される。
【０１７４】
処理装置／制御装置１０４により実行されるアルゴリズムの１つのタスクは、最初のフィルタ処理されていない気中画像を再構築する画像処理であることに留意しなければならない。こうした画像処理は二次元的画像処理の逆重畳又は他の技術を伴う。
【０１７５】
上記のように、一定の実施形態では、画像処理アルゴリズムは画像全体がセンサ装置１０２に受信される、サンプリングされる、測定される及び／又は取り込まれる前に実行される。例えば、処理装置／制御装置１０４は、画像全体がセンサ装置１０２により提供される及び／又はサンプリングされる、測定される及び／又は取り込まれる前に、センサ装置１０２から受信されるデータの処理を始める。この点に関して、処理装置／制御装置１０４は解凍、データ構築起動、サブフレーム配列、インターサブフレーム配列、及びノイズ削減アルゴリズムを開始する及び実行する。
【０１７６】
上記のように、一定のアプリケーションでは、データベース画像はマスクパターン設計及び理想的な光学部品を基礎とする理論上の気中画像を維持するのに用いられる。そのため、一定の実施形態では、データベース画像の計算が極端に集中しているので、「オフライン」で、画像コンピュータに保存されるデータベース画像を検索及び組立てが容易な一定のデータ構造で計算することは好都合である。このオフラインデータベース計算は保存スペースを使用するが、実時間での計算の削減はシステム１００に対して経済的な構造上の利点を与える。さらに、計算されたデータベースが保存されるとき、それは圧縮フォーマット（無損失圧縮）に保存され、必要な保存スペースを最小限にする又は減らす。こうした圧縮はデータベース画像にとって非常に効果的（例えば、５：１より良い）である。なぜならデータベース画像にノイズが存在しないからである。
【０１７７】
いくつかのアプリケーション、例えば、ＣＤ計測、処理ウィンドウ解析、及びマスク設計の検証のために、気中画像は再構築される。しかしいくつかの他のアプリケーションに対しては、実際の気中画像を再構築する必要はないが、センサ画像自体で、例えば画像フィールド配置の歪み、及びマスクの欠陥検査は事足りる。Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ（Ｄ：Ｄ）マスク検査を行うとき、複数のチップからのセンサ画像間の直接比較が適している。Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄａｔａｂａｓｅ（Ｄ：ＤＢ）マスク検査に対しては、データベースは直接「理想的な」ステッパー及びセンサ構成下の理論上の画像にされる。従って、センサ画像と「理論上の」データベース画像を比較することによるＤ：ＤＢ検査が可能となる。
【０１７８】
マスク２６がＯＰＣ又はＰＳＭ装飾／特徴を含む場合、Ｄ：ＤＢマスク検査で使用されるデータベースは装飾を伴うものであるか、または装飾を伴わないものである。装飾を伴うデータベースは、通常マスクを作るために使用され、マスク２６と整合性があると考えられる。装飾を伴わないデータベースは一般に、「設計目標」（すなわち、ＯＰＣ／ＰＳＭ装飾及びステッパーの画像化パスからの結果を組み合わせるウエハー上の画像目標）として既知である。装飾を伴うデータベースを使用するとき、データベース解釈はステッパーの光学部品の結果を完全に考慮すべきである。設計目標データベースを使用するとき、ステッパーの画像結果はすでに組み込まれ、それ故再び計算される必要はない。
【０１７９】
１つの実施形態では、Ｄ：ＤＢ検査方法は（１）装飾された画像とセンサ画像又は再構築された気中画像（センサ装置１０２を使用）との比較及び（２）設計目標とセンサ画像又は再構築された気中画像との比較を含む。この実施形態では、装飾はセンサ画像又は再構築された気中画像を使用することを通して検査される又は検証される。例えば、装飾にエラーがある（例えば、ＯＰＣソフトウェアが装飾に誤りを犯した）場合、マスクは「正確に」作られる、つまり、装飾はＯＰＣソフトウェアに従って正しく作られ、そのマスクにより作り出される光学画像は装飾されたデータベースと比較されたときに欠陥がないことを示す。しかし、そのマスクにより作り出された光学画像が設計目標と比較されたとき、欠陥をあらわにし、それ故ＯＰＣ装飾エラーが検出される。
【０１８０】
従って、本発明は例えば（１）レンズの収差の較正、焦点較正、フィールドの歪みの較正、照射較正を含むステッパーの展開、（２）レジスト展開からのステッパーエラー及びエッチング処理エラーの切り離し、気中画像の品質評価を含むステッパーの適格性、（３）汚染監視、ステージの繰り返し位置決め精度の監視、ステッパーの収差監視、照射のずれの監視を含むステッパー監視、（４）処理ウィンドウ解析、レジストモデル抽出を含む処理展開、（５）線幅（ＣＤ）計測、接触エネルギー測定を含む全フィールドの計測、（６）Ｄ：Ｄ及びＤ：ＤＢ検査、マスク汚染検査を含むマスク検査、（７）ＯＰＣ及びＰＳＭ装飾の立証を含むマスク設計の立証、（８）マスク別の調整及び処理ウィンドウの心出し、マスクとステッパーの組み合わせの最適化の選択、マスク別の気中画像を使用するステッパーのパラメータの調整（例えば、照射フィルタ、部分的コヒーレンス、瞳孔フィルタなど）、（９）潜在的な生産損失のホットスポットを捕らえる気中画像の解析、気中画像上の設計とルールの照合（ＤＲＣ）を含む最適化を行うための設計、（１０）設計の検証及び最適化、例えば気中画像一式からの抵抗、電流、電圧、タイミング、ノイズ、電力などといった電気的な性能情報の抽出、及び設計を最適化した回路のこうして抽出した電気的性能の連続的使用、及び（１１）故障分析、例えばチップが設計通りに作動しない場合に、潜在的な故障メカニズム（例えば、オーバーレイ誘導の短絡）を分析するための気中画像の使用に用いられる。実際、本発明のすべてのアプリケーションは、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０１８１】
リソグラフィック装置１０及び／又は処理装置／制御装置１０４はリソグラフィック装置１０の制御ソフトウェアと連動してシステム１００を用い、素早く及び／又は実時間で最適化ができることに留意しなければならない。１つの実施形態では、本発明のシステムは特別に設計されたマスクと組み合わさり、リソグラフィック装置１０、例えば、光収差、フィールドの歪み、及び照射を監視する。その後システム１００は実時間のフィードバックを提供し、収差及びフィールドの歪みを最小限にし、及び画像化フィールドを横切る照射の均一性を改良するシステム変更を実行するリソグラフィック装置１０（例えば、ステッパー）のソフトウェアを制御する。
【０１８２】
別の実施形態では、本発明のシステムは製品マスクの気中画像を直接感知し、ステッパーの設定に対する調整を計算して、気中画像品質を最適化する。これはマスクとステッパーの組み合わせ別の最適化を容易にする。例えば、マスク２６がゆっくりとした空間ＣＤ変化を有する場合、本発明のシステムはＣＤ変化とフィールドを横切るステッパーの照射設定に対して提案された変更のフィードバックを測定し及び検出して、マスクのＣＤ非均一性を補償する。期待される又は許容されるより小さいＣＤを有する一定領域に対して、ステッパーはさらに照射量を追加し、こうした欠点を補償する。こうした特徴は著しくリソグラフィック工程のパラメータ的生産力を向上させる。というのは、ＣＤの均一性がＩＣチップが作動するスピードに直接変わることが業界では既知だからである。
【０１８３】
別の例では、本発明のシステムを使用して取り込まれた画像はマスクとステッパーの組み合わせに対して光学処理ウィンドウを調節及び心出しするために使用され、頑強で高い生産力のＩＣ組み立てを可能にする。
【０１８４】
本発明のシステムはまた、特定の製品マスクを最適化するためにも実行される。例えば、限界パターンの場所が既知である場合、孔２０６はさらにすばやく、及びもっと容易に限界パターンと心を合わせて置かれる。実際、孔２０６の形状はまた、こうしたアプリケーションによりよく適合するように選択される。これは画像取得の速度を著しく改良する。というのは、限界パターンを含まないサブフレームを取り込む必要がないからである。
【０１８５】
さらに、カスタマイズされた孔の形状は監視性能を著しく改良する。例えば、カスタマイズされた孔の形状が、例えばマイクロプロセッサ内のゲート線幅ＣＤの監視を著しく改良する。従って、臨界パスのトランジスタの場所が既知である場合、孔２０６はこれらトランジスタのゲートの場所に置かれ、位置され、又は心合わせされてこうした集積回路のＣＤを素早く及び正確に監視する。さらに、孔２０６の形状はまた、ゲートにも合致する。
【０１８６】
しかし、気中画像を解析する別のアプリケーションは、複数の露光からの画像を組合わせることである。この点に関して、いくつかのＰＳＭ設計に対して、複数のマスクは同一層を露光するために作られる。例えば、交流ＰＳＭ（例えば、米国特許６，２２８，５３９を参照）の１つを実行する際、第１のマスクは複数の位相を有し、第２のマスク（トリムマスクと呼ばれる）は単一の位相のみを有する。そして両方のマスクは同一層上で露光され、フォトレジストに望ましい結果を作り出す。本発明のシステムは第１のマスクから感知された気中画像を記録し、その後第２のマスクから感知された気中画像が第１の気中画像に加えられ、それ故フォトレジストで２つのマスクの組み合わせた結果を得る。組合わされた画像はその後、マスク検査、又はＰＳＭ設計及び装飾の検証用に、設計目標画像と比較するために使用される。
【０１８７】
複数のマスクの場合、各マスクの個々に取り込まれた気中画像はさらに、実際の処理の組み合わせ、例えば、相対ドーズを最適化するために使用される。個々に取り込まれた気中画像はまた処理公差、例えば、２つのマスク間のオーバーレイ公差、及び最も不具合が起きやすい箇所が置かれるところを解析するために使用される。この層間解析は上記のような複数のマスクで単一層の場合に適用されるだけでなく、回路上の異なる隣接する層間で、例えば、ポリゲート層及び接触層間の中間層のオーバーレイ公差を、これら２つの層からの気中画像を使用して解析する及び最適化する。
【０１８８】
しかし、複数の露光により取り込まれる気中画像の別の潜在的なアプリケーションはＰＳＭの位相情報を解析する及び検査することである。例えば、複数の気中画像はＰＳＭに対して異なる焦点平面で取り込まれ、これら複数の焦点平面からの画像はＰＳＭ上の各位相シフト範囲に対する位相シフト量を抽出するために使用され、再び設計を比較する及び検証する。
【０１８９】
本発明のシステムはまた、統計的処理制御（「ＳＰＣ」）にも使用される。この点に関して、システム１００はステッパーが使用されるたびにその性能を監視し、それ故ステッパーの性能の履歴を追跡し、例えば予防的な保守警告を提供する。
【０１９０】
本発明のシステムはまた、一定のマスクレスリソグラフィ技術を検査する及び最適化するためにも使用される。「マスクレスリソグラフィ技術」は一般にマスクを使用しないリソグラフィ技術をいい、むしろパターンがリソグラフィツール、例えば電子ビームで直接書き込むリソグラフィツールにより直接ウエハー上に書き込まれる。マスクレスリソグラフィ技術の１つのカテゴリーは「プログラム制御できるマスク」を含む。すなわちパターンは依然「マスク」により画定されるが、マスクはデータベースを使用してプログラム制御でき、リソグラフィツール、例えば各ミラーが画素を作動させる及び停止させるマイクロミラー配列に直接存在する。
【０１９１】
プログラム制御できるマスクを使用するマスクレス技術では、検査するマスクが存在しない。プログラム制御されたマスクの品質及び印刷されたパターンの品質を保証する１つの方法は、センサ装置１０２及び上記の技術を使用するこのマスクレスリソグラフィシステムにより発生する又は作り出された気中画像を直接測定する、解析する及び／又は検査することである。この状況下で、気中画像解析はマスクレスリソグラフィシステムへ直接フィードバックされ、プログラム制御できるマスクのプログラミングを調節及び最適化する。それにより直接リソグラフィ品質の最適化ができる。
【０１９２】
上記のように、１つの側面において、本発明は一定のリソグラフィック装置（例えば、所定のパラメータ、特徴又は特性を有する特別なステッパーシステム）と同一の又は実質上同一の気中画像（又はそれに関連して作り出す、サンプリングする、収集する及び／又は検出する情報）を同一の又は実質上同一の空間解像度と一緒に発生させる又は作り出す画像化システムである（又は当該画像化システムで実行される）。この点に関して、画像化システムはリソグラフィック装置を模倣する。従って、この実施形態では、画像化システムはリソグラフィック装置と同一又は実質上同一の機械的精度及び制御性を有する高精度の機械的に移動するステージを含む。画像化システムは独立型の気中画像監視ツールとして用いられ、所定の光学式サブシステム下で、マスクの気中画像を調査するのに使用される。
【０１９３】
ステッパーに似たツール（ステッパー、ミニステッパー又は他の画像化光学部品）は、画像センサ装置１０２及び処理装置／制御装置１０４に関して上述されたシステム（又はその一部）とともに独立型の気中画像検査ツールである。この独立型のツールは、例えば、マスク検査及び／又はマスクの欠陥の調査を行うために用いられる。この実施形態では、気中画像は高いＮＡ及び製品ウエハー上と同一の倍率で直接感知される。そのため、波長及び部分的コヒーレンスが実際のステッパーと合致する（実質上合致する）だけでなく、ＮＡも合致し（又は実質的に合致する）、ＥＭ波のベクトルフィールドが考慮されるとき、実際の気中画像からの潜在的なずれを取り除く。この点に関して、気中画像の忠実度が改良される。
【０１９４】
例えば、画像センサ装置１０２及び処理装置／制御装置１０４の論考は本発明のこの側面に対して完全に適用可能であるという点に留意しなければならない。簡潔のため、これらの論考は繰り返さない。
【０１９５】
ここには多くの発明が記述され及び図示されている。本発明の実施形態、特徴、特性及び利点が記述され及び図示される一方で、本発明の他の多くの、及び異なる及び／又は同様の実施形態、特徴、材料、特性、構造及び利点が記述、図及び請求項から明らかである。そのため、ここに記述された及び図示された本発明の実施形態、特徴、材料、特性、構造及び利点は網羅的なものではなく、本発明のこうした他の、同様の、そして異なる実施形態、特徴、材料、特性、構造及び利点は本発明の範囲内にある。
【０１９６】
本発明が光学式リソグラフィック装置、方法、及び／又はそこで使用される材料、例えば、フォトマスクを測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価する背景について記述される一方で、本発明が他の光学システムを測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価するために使用される点に留意する必要がある。実際、ここで記述された画像センサ装置は顕微鏡及び望遠鏡を測定する、検査する、特徴付ける及び／又は評価するために使用される。さもなければ、本発明は顕微鏡又は望遠鏡の光学部品及び高精度の機械的ステージと組合わさり、画像感知におけるサブ光学波長解像度を実現する。従って、任意の光学システム、方法及び／又はそこで使用される材料は、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０１９７】
さらに、本発明が一般に集積回路組立ての背景について記述される一方で、本発明が、例えばフォトマスク、ハードディスクドライブ、ハードディスクドライブ用磁気薄膜ヘッド、液晶モニタ、及び印刷回路板を含む他の装置、構成部品及び／又はシステムを製造する工程で実施されることに留意しなければならない。実際、本発明は任意の装置、構成部品及び／又はシステムの組立てに用いられ、それは現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の（全体の又は部分的な）利益となる。
【０１９８】
例えば、他のアプリケーション又は産業において、基板１１８は異なる形状要因を持ち、異なる材料から作られる。例えばフォトマスクの製造では、レーザー照射又は他の光学式画像照射技術を使用して、基板はマスクブランク（ガラス又は石英）、又はフォトマスクと同一形状（各側面が５又は６インチの正方形の平面で、２〜３ｍｍの厚さである）の他の材料である。液晶モニタの製造では、基板は所定の形状及び大きさの高品質なグラス平面である。ハードディスクドライブの製造では、基板もまたウエハーに似ているが、異なる材料から作られる。印刷回路板（ＰＣＢ）の製造では、基板は回路基板である。本発明が、本発明が実行される特定のアプリケーションの所定の（異なる）基板形状要因及び材料を使用して実行されることに留意しなければならない。こうした基板はここで記述された１つ、いくつか又はすべての機能性及び能力を含む。実際、他の機能性及び能力は、本発明が実行される特定のアプリケーションに左右されることが望ましい。
【０１９９】
センサセル２００の空間解像度及び／又は感度を向上させる多くの技術及び材料（及び、結果としてそれにより作られる構造）が多く存在する点にもさらに留意する必要がある。実際、不透明なフィルム２０４、孔２０６、検出向上材料２０８及び／又は光子変換材料２１０を付着させる、成長させる及び／又は形成する技術及び順列が多く存在する。センサセル２００の活性領域２０２の空間解像度を向上させる、限定する又は制限するすべての技術及び材料、そしてその順列は、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０２００】
さらに、孔２０６が一般に実質上垂直な側壁を有するように図示される一方で、側壁は先細の縁を含む。こうした側壁は様々な組立て技術を使用して形成される。例えば、孔２０６は異方性及び等方性のエッチング技術を組合わせて使用して形成される。その技術は、比較的垂直なエッチングが完成したあと、側壁の縁で先細を形成する。
【０２０１】
実際、センサ配列１０６のセンサセル２００の空間解像度又は感度を限定する、制限する又は向上させる別の技術は、フィルムに配列された孔の光又は光子の異常に高速な送信を用いることである（例えば、Ｎａｔｕｒｅ誌３９１，６６７（１９９８）に掲載されたＴ．Ｅ．Ｅｂｂｅｓｅｎ等による「Ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｕｂ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｈｏｌｅ Ａｒｒａｙｓ」及びＴ．Ｊ．Ｋｉｍ等による、Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔ２４２５６（１９９９）掲載の「Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｍｅｔａｌｓ Ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｓｕｂ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＨｏｌｅ Ａｒｒａｙｓ」を参照のこと。これらの内容は参考のため添付する。）。フィルムが活性領域／センサセルにつき１つ以上の孔を含む場合、システム１００は逆重畳又は他の画像処理技術を用いて、ウエハー平面に投射されるマスク２６の気中画像を適切に特徴付ける、感知する、検出する、測定する及び／又はサンプリングする。実際、１以上の孔は、貫通していない（部分的にミリング又はエッチングされた）孔又は他の表面の変形を使用することにより回避される。
【０２０２】
さらに、発明力を要するセンサ装置の構造により実行される多くの技術が存在する。例えば、センサ装置１０２及び処理装置／制御装置間の通信は電子的、光学式的、有線又は無線を経由する。そのため、好適な回路（例えば、送信器、受信器、コネクタ、データ圧縮回路、制御装置及びメモリ）はセンサ装置１０２上又は内で実行され、さまざまな通信手段（例えば図３Ａ（主として無線）、図３Ｂ（無線、光学式及び／又は有線）及び／又は図３Ｃ（主として光学式及び／又は有線）を参照）に適合する。実際、すべての形式の通信が、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０２０３】
さらに、気中画像を表すデータの通信はデータ収集の間及び／又はデータ収集のあとである。こうした通信は、センサ装置１０２がリソグラフィック装置に存在する間（例えば、データ収集の間）又はセンサ装置がリソグラフィック装置の外側にある間（例えばデータ収集のあと）である。実際、センサ装置１０２は気中画像を表すデータのいくつか又はすべてを保存するのに十分なメモリ（例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、又はフラッシュ）を含み、データ送信の柔軟性を増大する（すなわち、いつこうしたデータが送信されるのか及びどのようにこうしたデータが送信されるのか）。実際、センサ装置１０２がデータ収集の間にデータを送信する場合、メモリ１２０はこうしたデータ通信／送信に対するバッファとして用いられる。
【０２０４】
さらに、センサ配列１０６のセンサセル２００が配列構成で配置されると上述されたが、他の構成も適している点に留意する必要がある。さらに、センサ配列１０６を含むために用いられるセンサセル２００の数は例えば、データ収集時間、ウエハー平面における気中画像の大きさ、データ収集の空間解像度、及び／又はセンサセル２００の活性領域２０２の空間解像度を含むさまざまな検討事項に基づいて選択される。
【０２０５】
センサ配列１０６の寸法は例えば、用いられるセンサセル２００の数、ウエハー平面における気中画像の大きさ、データ収集の空間解像度、センサセル２００の活性領域２０２の空間解像度、データ収集時間に基づく制約、及び／又はデータ収集技術を含む検討事項の数に左右される。１つの実施形態では、センサ配列１０６はほぼ２７ｍｍ×３３ｍｍで、気中画像（ウエハー平面における）は約２６ｍｍ×３２ｍｍである。
【０２０６】
上記のように、センサセル２００はＣＣＤｓ、ＣＭＯＳセンサ素子、フォトダイオード素子又はその種のものである。さらに、センサセル２００はこうした素子の組み合わせである。実際、光を測定する、感知する、検出する及び／又はサンプリングする任意の素子は、現在既知であろうとのちに発展しようと、本発明の範囲内にあることを意図している。
【０２０７】
さらに、センサ配列１０６は複数のサブセンサ配列を含む。例えば、図１８Ａ及び図１８Ｂに関して、センサ配列１０６はサブセンサ配列１０６ａから１０６ｄを含む。各サブセンサ配列１０６ａから１０６ｄは図４から図１０に図示され及び／又は上述されたセンサセル２００を含む。こうした構成は画像データ収集、及びその速度に利点を提供する。というのは、配列１０６ａから１０６ｄは組み合わさったセンサ配列１０６より小さく、関連するインターフェース回路がもっと素早く情報を収集し及びコンパイルし、それにより検査時間が減少するからである。さらに、こうした構成は単一のセンサ配列ユニットの大きさに対する要求も減らす。
【０２０８】
図１９は複数のサブセンサ配列が組み合わさり、より大きい画像センサ配列を構築する１つの実施形態を示している。図１９のサブセンサ配列１０６ａから１０６ｆは、センサ配列１０６（１０６ａから１０６ｆを含む）がフィールドに対して、４回移動する方法で配置され、チップ間の領域を覆う。１つの実施形態では、操作順序は、（１）サブフレームの取得を使用して、その後各センサチップの第１の場所に対する画像を構築し、（２）配列を画像化フィールドの以前の及んでいない領域に（図１９で異なるパターン又は陰影で表される）に進ませ、（３）再びサブフレーム取得工程を繰り返して、この新しいチップ配列の場所で画像を構築し、（４）配列を移動して、画像化フィールドの全領域に及ぶまで工程を繰り返す。
【０２０９】
センサ配列の４つの場所の間の境界領域で２倍の範囲（すなわち、フレーム間の重複部分）を有することは容認できる点に留意しなければならない。そのため、異なるチップ配列の場所によりカバーされる領域に継ぎ目無くタイルアップする必要はない。
【０２１０】
別の走査技術又はタイルアップ技術は、わずかに多くセンサチップ（１０６ａから１０６ｈ）を使用し、図２０に図示されている。この実施形態では、配列が画像化フィールドに対して３つの異なる場所に位置され、それ故この実施形態は画像取得の処理能力を増大させる。
【０２１１】
ブロックモードサンプリングを使用するアプリケーションに対して、センサ読み出し回路によりカバーされるチップとボンディングパッド間の画像ブロックを見逃す又は取り除くことは容認できる点にも留意する必要がある。この場合、タイリングは図１８Ａから図１８Ｂに示される仕組みのようにセンサチップをタイルアップするくらい簡単にできる。この構成／技術は画像に対してチップ配列の単一の場所を使用することを可能にし、それ故図１９及び図２０に関して記述されるスループットヒットを回避する。
【０２１２】
最後に、「回路（ｃｉｒｃｕｉｔ）」という用語は、とりわけ、単一の構成部品又は多くの構成部品（集積回路形式であれ、その他であれ）を意味し、活動的及び／又は非活動的であり、一緒に結合して望ましい機能を提供する又は行う。「回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」という用語は、とりわけ、回路（集積にせよそうでないにせよ）、こうした回路の集まり、１つ又は複数のプロセッサ、ソフトウェアを実行する１つ又は複数のプロセッサ、又は回路（集積にせよそうでないにせよ）、こうした回路の集まり、１つ又は複数のプロセッサ及び／又はソフトウェアを実行する１つ又は複数のプロセッサの組み合わせを意味する。「データ（ｄａｔａ）」という用語は、とりわけ、アナログ形式にせよデジタル形式にせよ、電流又は電圧の１つ又は複数の信号を意味する。「サンプリングする（ｓａｍｐｌｅ）」という用語は、とりわけ、測定する、感知する、検査する、検出する、取り込む及び／又は評価するを意味する。同様に、「サンプリングすること（ｔｏ ｓａｍｐｌｅ）」又は同様の語句は、例えば、測定すること、感知すること、検査すること、検出すること、取り込むこと、評価すること、記録すること、及び／又は監視することを意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】集積回路の製造工程で使用される従来の光学式ステッパーを表すブロック図である。
【図２】本発明の少なくとも１つの実施形態によるシステムを表すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の一定の実施形態による、ウエハー形状の画像センサ装置を表すブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の一定の実施形態による、ウエハー形状の画像センサ装置を表すブロック図である。
【図３Ｃ】本発明の一定の実施形態による、ウエハー形状の画像センサ装置を表すブロック図である。
【図３Ｄ】本発明の１つの実施形態による、リソグラフィック装置のチャック上又は内に一体化された画像センサ装置を表すブロック図である。
【図４】本発明の１つの実施形態による、センサ配列を表すブロック図である。
【図５】本発明の１つの実施形態による、選択的にパターン化された、形作られた及び／又はエッチング処理された不透明なフィルムと連動するセンサ配列を表す二次元の（上面の）概略図である。
【図６Ａ】図５の一定の実施形態による、選択的にパターン化された、形作られた及び／又はエッチング処理された不透明なフィルムと連動するセンサ配列の断面図である。
【図６Ｂ】図５の一定の実施形態による、選択的にパターン化された、形作られた及び／又はエッチング処理された不透明なフィルムと連動するセンサ配列の断面図である。
【図７Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、選択的にパターン化された、形作られた及び／又はエッチング処理された不透明なフィルムと所定の屈折率の透明な媒体と連動するセンサ配列の断面図である。
【図７Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、選択的にパターン化された、形作られた及び／又はエッチング処理された不透明なフィルムと所定の屈折率の透明な媒体と連動するセンサ配列の断面図である。
【図８Ａ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図８Ｂ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図９Ｃ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図９Ｄ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図１１Ａ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図１１Ｂ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図１１Ｃ】本発明の他の実施形態による、センサセル及び／又はセンサ配列の断面図である。
【図１２Ａ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１２Ｂ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１２Ｃ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１３Ａ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１３Ｂ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１３Ｃ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１３Ｄ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１３Ｅ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１４Ａ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１４Ｂ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１４Ｃ】本発明の一定の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１５Ａ】本発明の一定の側面による、収集される気中画像より小さいセンサ配列に対する画像収集技術の典型的な図である。
【図１５Ｂ】本発明の一定の側面による、収集される気中画像より小さいセンサ配列に対する画像収集技術の典型的な図である。
【図１６】本発明の別の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１７】本発明の別の側面による、センサ配列に対する画像収集技術を表す図である。
【図１８Ａ】複数のサブセンサ配列を有するセンサ配列を表すブロック図である。
【図１８Ｂ】複数のサブセンサ配列を有するセンサ配列を表すブロック図である。
【図１９】本発明の一定の側面による、収集される気中画像より小さいセンサ配列に対する画像収集技術の典型的な図である。
【図２０】本発明の一定の側面による、収集される気中画像より小さいセンサ配列に対する画像収集技術の典型的な図である。
【符号の説明】
１０ リソグラフィック装置
１２ ミラー
１６ 光
１４ 光源
１８ 照射光学部品
２０ 投影光学部品
２２ チャック
２４ ウエハー
２６ マスク
１００ 気中画像感知システム
１０２ 画像センサ装置
１０４ 処理装置／制御装置
１０６ センサ配列
１０８ 制御装置
１１０ 電池
１１２ データ圧縮回路
１１４ 送信回路
１１６ 送受信回路
１１８ 基板
１２０ メモリ
１２２ コネクタ
２００ センサセル
２０２ 活性領域
２０４ 不透明なフィルム
２０５ 透明な媒体
２０６ 孔
２０８ 光子検出向上材料
２１０ 光子変換材料

Claims (40)

1. ウエハー形状の外郭を有する基板と、
   前記ウエハー形状の基板上に配置されるセンサ配列を含み、前記センサ配列が、
   活性領域に照射する所定の波長の光を感知する複数のセンサセルと、
   前記複数のセンサセルの前記活性領域にわたって配置され、前記所定の波長の光の通路を妨げる材料を含むフィルムを含み、前記フィルムが複数の孔を含み、前記複数の孔がそのうちの１つの孔が対応するセンサセルの活性領域の上に横たわるように配置されて前記活性領域の部分を露光し、前記所定の波長の光が前記対応する孔により露光される前記活性領域の部分により感知できることを特徴とする、高精度の可動プラットフォームとともに使用する画像センサ装置。
2. 所定の屈折率を有し、前記センサ配列上に配置される透明な媒体をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像センサ装置。
3. 前記基板上に配置される通信回路をさらに含み、前記通信回路が前記センサ配列と結合することを特徴とする、請求項１に記載の画像センサ装置。
4. 前記ウエハー形状の基板上に配置され、前記センサ配列に電力を提供する少なくとも１つの電池をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像センサ装置。
5. 前記ウエハー形状の基板のくぼみに配置され、前記センサ配列に電力を提供する少なくとも１つの電池をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像センサ装置。
6. 前記基板上に配置され、無線技術を使用してデータを外部の回路に提供する通信回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像センサ装置。
7. 前記通信回路が無線技術を使用して、前記センサ配列による画像データの収集の間にデータを提供することを特徴とする、請求項６に記載の画像センサ装置。
8. 前記ウエハー形状の基板上又は前記ウエハー形状の基板のくぼみの中に配置される少なくとも１つの電池をさらに含み、前記電池が電力を前記センサ配列及び前記通信回路に提供することを特徴とする、請求項６に記載の画像センサ装置。
9. 前記センサ配列と結合し、前記センサ配列からデータを受信する及び保存するデータ保存回路と、
   前記データ保存回路と結合し、前記データを圧縮するデータ圧縮回路と、
   前記データ圧縮回路と結合し、前記データを外部回路に提供する通信回路と、電力を前記データ保存回路、前記データ圧縮回路及び前記通信回路に提供する少なくとも１つの再充電できる電池をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像センサ装置。
10. ウエハー形状の基板と、
    前記基板と一体化するセンサ配列を含み、前記センサ配列が、
    活性領域に照射する所定の波長の光を感知する複数のセンサセルと、
    前記複数のセンサセルの前記活性領域にわたって配置され、前記所定の波長の光の通路を妨げる材料を含むフィルムを含み、前記フィルムが複数の孔を含み、前記複数の孔がそのうちの１つの孔が対応するセンサセルの活性領域の上に横たわるように配置されて前記活性領域の部分を露光し、前記所定の波長の光が前記対応する孔により露光される前記活性領域の部分により感知できることを特徴とする、高精度の可動プラットフォームとともに使用する画像センサ装置。
11. 前記基板上に配置され、無線技術を使用してデータを外部回路に提供する通信回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
12. 前記ウエハー形状の基板上又は前記ウエハー形状の基板のくぼみの中に配置される少なくとも１つの電池をさらに含み、前記電池が電力を前記センサ配列及び前記通信回路に提供することを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
13. 電力を前記センサ配列に提供する電池をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
14. 前記センサ配列と結合し、前記センサ配列から受信したデータを圧縮するデータ圧縮回路と、
    前記データ圧縮回路と結合し、前記データを外部回路に提供する通信回路と、
    電力を前記データ圧縮回路及び前記通信回路に提供する少なくとも１つの再充電できる電池をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
15. 前記センサ配列と結合し、前記センサ配列からのデータを受信する及び保存するデータ保存回路と、
    前記データ保存回路と結合し、前記データを圧縮するデータ圧縮回路と、
    前記データ圧縮回路と結合し、前記データを前記外部回路に提供する通信回路と、
    電力を前記データ保存回路、前記データ圧縮回路及び前記通信回路に提供する少なくとも１つの再充電できる電池をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
16. 前記センサセルが電荷結合素子、ＣＭＯＳ素子又はフォトダイオードであることを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
17. 前記センサ配列にわたって及び前記フィルムと前記複数のセンサ間に配置される光子変換材料をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の画像センサ装置。
18. 前記光子変換材料が前記フィルムの前記複数の孔の中に配置されることを特徴とする、請求項１７に記載の画像センサ装置。
19. 前記光子変換材料が前記センサ配列上に配置されることを特徴とする、請求項１７に記載の画像センサ装置。
20. ウエハー平面上にマスクの画像を作り出す光学システムと、
    可動プラットフォームと、
    前記可動プラットフォーム上に配置され、前記マスクの気中画像を表す画像データを収集する画像センサ装置を含み、前記画像センサ装置が、
    ウエハー形状の基板と、
    前記ウエハー形状の基板上又はその中に配置されるセンサ配列を含み、前記センサ配列が前記ウエハー平面に置かれ、前記センサ配列が、
    活性領域に照射する所定の波長の光を感知する複数のセンサセルと、
    前記複数のセンサセルの活性領域にわたって配置され、前記所定の波長の光の通路を妨げる材料を含むフィルムを含み、前記フィルムが複数の孔を含み、前記複数の孔がそのうちの１つの孔が対応するセンサセルの対応する活性領域の上に横たわるように配置されて前記活性領域の部分を露光し、前記所定の波長の光が前記対応する孔により露光される前記活性領域の部分により感知できることを特徴とする、前記ウエハー平面上に照射されるマスクの気中画像を表す画像データを収集するシステム。
21. 前記基板上に配置され、画像データを無線技術を使用してデータ処理装置に提供する通信回路をさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記通信回路が前記データを前記センサ配列による画像データの収集の間に提供することを特徴とする、請求項２１に記載のシステム。
23. 前記ウエハー形状の基板上又は前記ウエハー形状の基板のくぼみの中に配置される少なくとも１つの電池をさらに含み、前記電池が電力を前記センサ配列及び前記通信回路に提供することを特徴とする、請求項２１に記載のシステム。
24. 前記マスクが製品型のマスクであることを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
25. 前記ウエハー平面上に作られる気中画像が製品ウエハー上に作られる画像と同一又は実質上同一であることを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
26. 前記気中画像を表す画像データを受信するように構成されたデータ処理装置をさらに含み、
    前記可動プラットフォームが第１及び第２の方向の複数の別個の場所へ移動し、それぞれ別個の場所で、前記センサセルが前記活性領域の露光部分上に照射された光をサンプリングし、前記処理装置が前記データを使用して気中画像を発生させることを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
27. 前記第１の方向における前記複数の別個の場所間の距離が、前記孔の幅より小さい又は同等であることを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
28. 前記第２の方向における前記複数の別個の場所間の距離が、前記孔の幅より小さい又は同等であることを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
29. 前記処理装置が前記画像データを交互配置して、前記気中画像を発生させることを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
30. 前記画像センサ装置がラスター型方法で前記気中画像を表すデータを収集することを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
31. 前記画像センサ装置がベクトル型方法で前記気中画像を表す画像データを収集することを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
32. リソグラフィック装置の可動プラットフォームに配置されるセンサ配列を含み、前記センサ配列をウエハー平面に置くことができ、前記センサ配列が、
    活性領域に照射する所定の波長の光を感知する複数のセンサセルと、
    前記複数のセンサセルの前記活性領域にわたって配置され、前記所定の波長の光の通路を妨げる材料を含むフィルムを含み、前記フィルムが複数の孔を含み、前記複数の孔がそのうちの１つの孔が対応するセンサセルの対応する活性領域の上に横たわるように配置されて前記活性領域の部分を露光し、前記所定の波長の光が前記対応する孔により露光される前記活性領域の部分により感知できることを特徴とする、前記リソグラフィック装置によりウエハー平面上に投射されるマスクの気中画像を表す画像データを収集することができる画像センサ装置。
33. 前記マスクが製品型のマスクであることを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。
34. 前記ウエハー平面上に作られる前記気中画像が製品ウエハー上に作られる画像と同一又は実質上同一であることを特徴とする、請求項３３に記載の画像センサ装置。
35. 前記センサセルが、電荷結合素子、ＣＭＯＳ素子又はフォトダイオードであることを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。
36. 前記センサ配列が前記可動プラットフォーム上に配置される一方で、複数の別個の場所間で第１及び第２の方向に移動でき、前記センサセルが前記それぞれ別個の場所で前記活性領域の露光部分上に照射される光をサンプリングすることを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。
37. 前記第１の方向における前記複数の別個の場所間の距離が、前記孔の幅より小さい又は同等であることを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。
38. 前記第２の方向における前記複数の別個の場所間の距離が、前記孔の幅より小さい又は同等であることを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。
39. 前記画像センサ装置がラスター型方法で前記気中画像を表すデータを収集することを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。
40. 前記画像センサ装置がベクトル型方法で前記気中画像を表す画像データを収集することを特徴とする、請求項３２に記載の画像センサ装置。

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