JP3843308B2 - マスクパターン画像形成装置 - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトリソグラフィーにおけるマスクパターンの像形成用の光学系に関し、特に、最大シャープネスをもって像面を決定する、マスクパターン画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の技術開発状況において、フォトリソグラフィーの効率限界は未だ開発途上にあるとされる。従来、集積半導体装置の大量生産に見合わせて、とりわけ、Ｘ線、電子又はイオンリソグラフィーが使用されてきた。最近の大量生産の開発において、以下にＮＡと記される開口数の範囲０．４５〜０．５６を有するとともに波長３６５ｎｍの紫外線を用いた投影装置を介して従来形式のクロムマスクの内容を転写する、いわゆるウェハステッパによりハーフミクロンディバイスが製造されてきた。いわゆるグローバルアライメント装置を用いて、いわゆるマスクフィーチャもしくはマスクマーカー及びウェハマーカー間を直接的に相互保障して種々のマスク間相互におけるオーバレイ位置の精度の改善が図られた。工程において、アライメント検出装置からの光にウェハを露光した際に発生される光信号の光学フイルター処理が行われる。
【０００３】
構造体の幅の低減化を図るために、開口数ＮＡを更に増大するとともに紫外（ＵＶ）領域における波長を更に低減することが考慮されてきた。しかしながら、この方法は鮮鋭度をかなり低下させることとなっていた。この状況は位相シフト手段又は露光方法により像を改善することによっても有効に変更することができなかった。
【０００４】
大量生産において、構造精度を更にうまく向上させ得る新しい技術の適用を可能とするには、処理しようとするウェハ上の重ね合わせ誤差及びライン幅のバラツキ等のリソグラフィーパラメータを更に低減させることが要求される。これらは、本来、写真材料又はレジストに投入されたエネルギーのバラツキ、したがってレジストにおける空間像の焦点ぼけ等の像の不鮮明さによって定まる。その結果、レジスト（焦点ぼけ）内の最良鮮明度を有する空間像位置に対する技術的要因の影響を少なくすることが重要になってくる。それ故、レジスト内の空間像の最適位置ならびに照射エネルギーの位置依存変動を潜像によって決定し修正する試みがなされた。
【０００５】
集積回路測定法、検査と工程管理Ｖ（１９９１），pp２４５〜２５７およびpp２９４等に関する刊行物“ＳＰＩＥ，第１４６４巻”に、投影システムを備えた測定装置に関する記述がある。これらは、等間隔な線と溝を備えた格子の潜像から回折された光を吸収するという原理に基づいて構成されたものであり、上記潜像は非化学線によるレジストの照明時に結像されるものである。これは焦点の位置を推定する際に用いることができ、投影システムのフォトリソグラフや像のパラメ−タを決定することができる。ウェハ上のレジストにおいて、いわゆるステッパを用いてマッチングマスク構造の像を結ばすことにより、格子を発生させる。格子像により回折された光を記録するため、光学的欠陥に対し厳密に制限しなくとも、比較的高いＮＡを有する対物レンズを用いることが可能である。従って、レジスト内の吸収および反射条件の非常に小さな変化に対しても、確実に測定可能な信号が得られる。この場合、第１の欠点は余分な装置が必要であること、すなわち余分なコストがかかることである。第２の欠点は、最適焦点位置等の必要情報の取得がかなり遅れることであり、この装置はテストウェハにしか使用できないことである。そのため、この装置ではオンラインおよび現場での必要技術的チェックが不可能であり、したがって生産ウェハ上の露光パラメ−タを直接測定し管理することが不可能である。
【０００６】
前述の著書“ＳＰＩＥ、pp２８６〜２９７”第1261巻に技術的記述が掲載されており、それによると溝などのアライメントマーカーの複数像が、焦点ぼけの度合いが様々な状態で段階的にレジスト層内でまず結ばれる。溝の潜像の解像力がアライメント装置により測定され、焦点ぼけの度合いが比較される。この場合、アライメント装置は光学測定装置から構成される。光測定コントラストが最大となるように焦点を設定することにより、最適の基板の高さ（または焦点）が定められる。そのためアライメント用ステッパに用いる測定装置は、反射角測定のためにも使用可能である。従って、この場合それ以外の装置は不要である。しかしながら、重畳システムが化学光線で作動することが欠点である。従来のレジストは、化学光線を基本的にかなり吸収するという事実を示している。その結果、半導体基板により反射する光学信号すなわち測定信号は弱い。しかも測定時間は長く、測定精度は低い。実際上、この技術は限定された品質のテストウェハにしか使用できない。その上、レジストおよびいわゆる技術的層構造の層厚、すなわち最大反射領域の厚さを厳しく監視する必要が生じる。
【０００７】
その上、装置幅を減少させるための技術的改善がさらに進捗していることから、半導体技術に上記装置を用いることがより一層困難になっている。レジストを着色する場合、干渉効果を抑制するため非反射層を用いる場合、またはコントラスト強調層を採用する場合等には、特に上述の事実が当てはまる。装置が複雑になればなる程欠陥も増してくる。その上、生産ウェハ上の焦点を現場でチェックすることが実際上不可能である。
【０００８】
カリフォルニヤ州サンタクララで開催された光学マイクロリソグラフィＩＶに関するＳＰＩＥシンポジウム（１９８５年３月１０日〜１５日）で発表された、S.Wittekoek, J.v.d.Werf & R.A.Georgeの論文に、最新式アライメント装置を有するウェハステッパが記述されている。これらの装置はアライメントマーカーから発せられた信号の濾波技術に基いて作用するものである。上記光を用いた先行技術に係る方法を、これらウェハステッパには使用することができない。前述のステッパで指定されたアライメントマーカーのように段階的に焦点ぼけした像を結ばせた場合、アライメント信号の強さを測定すると、弱くて無作意に変動する値しか得られない。マーカーの露光時に基板高さを設定する場合に、これらの値からは何のヒントも得られない。その理由は、露光中あるいはアライメント中のマーカーの焦点ぼけが検出信号に、すなわちアライメント精度にできるだけ影響を及ぼさないように、重畳マーカーとアライメント装置が設計されているからである。アライメントマーカーよりも高い位置周波数を有する格子を用いると、実質的に重畳信号は得られない。その理由は、この構造により回折された光波が光学アライメント装置の影像ビ−ム経路に存在するエッジフィルターによって濾過されるからである。低位置周波数格子状構造を有するこの種アライメント装置は、重畳信号を抽出するための光学濾過技術に応用される。しかしながら、これまでに、オンライン方式、すなわち、その場で基板の最適高さとか基板表面に対し最適な像鮮明度を有する面の傾きを決定する方式のアライメント装置に対し何ら技術的な解決手段が見出されていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上述の欠点を解決する手段を提供することにあり、そのために、本発明に係るアライメント系に光学フイルターと格子形アライメントマーカーを備える。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のマスクパターン画像形成装置は、基板における感光層にマスクパターン画像を形成する装置であって、マスクホルダー、基板ホルダー、上記マスクホルダーと上記基板ホルダーとの間に配置された投影レンズ系及び上記基板の感光層に投影光線により形成されたマスク上のマスクパターンの未現像画像を測定する潜像検出手段により構成される。上記潜像検出手段は、非化学線を使用し、上記投影レンズ系を介して上記基板に対しマスクパターンを基板の横方向移動により整列させるとともに整列したマスクアライメントマークと基板アライメントマークとの一致を検出する、アライメント手段を用いて行われる。上記アライメント手段は、電子信号処理回路と接続された放射線感知検出器を含み、該電子信号処理回路において、潜像を検出する目的で、上記基板の感光層に形成されたマスクパターン像の潜像から発せられて上記放射線感知検出器に入射される、放射線の振幅が算定され、上記マスクマークの空間周波数が上記投影レンズ系の有効解像力と略同等とされるとともに当該アライメント手段の解像力よりもかなり大きくされる。
【００１１】
本発明の一実施例において、マスクアライメントマークがラスターとされ、基板アライメントマークが位相ラスターとされ、上記ラスターマークの１つにより回折された１次回折光のみがアライメント手段における放射線感知検出器に到達するようにされ、基板の感光層に形成された光学影像がラスターマークとされ、該ラスターマークは上記基板アライメントマークの周期と投影レンズ系の解像限界にほぼ対応する周期との重ね合わせにより得られた周期を有するようにされる。該アライメント手段は、ラスターマークの一つにより回折された１次回折光のみを放射線感知検出器に転送する、１次絞り手段を含む。
【００１２】
本発明の別の実施例では、潜像検出手段がサブストラクチャから成る少なくとも１つの基板アライメントマークを含むものとされる。
【００１３】
潜像検出手段における少なくとも１つの基板アライメントマークは格子、例えば、繰り返し格子を形成する。
【００１４】
一実施例では、マーカーは個別の位置周波数を有する２つの矩形格子から成り、それらの周波数は分離可能限界位置周波数のオ−ダ−であり、かつアライメントに用いられる格子の基本位置周波数に対応する周波数差を有する。
【００１５】
本発明装置の別の実施例では、基本アライメントストラクチャは、上記矩形格子を構成する、特に、等間隔のバーおよび溝から成るアナグロ要素を交互配置することにより形成される。
【００１６】
本発明装置のさらに別の実施例によれば、上記交互配置アナグロ要素は、それぞれ、市松模様状エレメントおよび矩形格子形態に区分して形成されたものとされる。
【００１７】
それ故、本発明による装置において、像コントラストが最大になる基本高さの決定がオンラインおよび現場で可能となる。本発明は次に述べるような考え方に基いている。すなわち、上記アライメント装置は実際上非常に高い精度と信頼性をもって作動することがわかっているが、投影レンズ系の解像力よりかなり小さい空間周波数を有する検出アライメントラスター用に設計されたものである。それ故、例えば基板上の感光層に対して投影レンズ系の結像面の最適位置を測定するには不適当である。それにもかかわらず、上記アライメント装置は上記の目的に合致するものである。そのため、空間周波数を有するマスクパターンが付加的に用いられる。その周波数は、投影レンズの有効解像力にほぼ匹敵する周波数とアライメント装置の解像力にほぼ等しい周波数とを重畳するものである。検出信号の振幅は、上記信号のゼロ交点ではなく、装置内で決定される。
【００１８】
上記空間周波数が確保できる内容を有するなら、ラスターマークの代りに別のマークを用いてもよい。
【００１９】
最適結像面位置を確定することの外に、投影光線の最適線量の確定に本発明を適用できる。
【００２０】
さらに、例えば鏡像力場曲率、非点収差および像の傾き等投影レンズ系の収差を測定するために本発明を用いることができる。これらの偏差を測定するため、感光層上の各点に多数のマスクパターンの潜像を形成する必要がある。
【００２１】
本発明は、さらにマスクパターンと感光層の像を基板上に結ばせるようにしたものである。投影レンズ系の有効解像力にほぼ等しくかつ測定装置の解像力よりかなり大きい空間周波数を発生するマスクパターンを使用し、上記マスクは感光層の上に配置される。投影レンズ系を用いて第１波長を有する投影光線により、マスクパターンの像を感光層内に結ばせる。感光層の露光部分は光学測定装置のビ−ム経路内に移動され、この測定装置は感光層には感光しない第２波長の光線を使用する。マスクパターンの感光層内潜像は測定装置により検出され、測定された信号の振幅は、潜像のコントラストの関数である。測定装置が供給した測定信号により示される像パラメータの瞬間値は、上記パラメータの希望値と比べられ、前述の像パラメ−タが設定され、感光層内の少なくとも１箇所にマスクパターンの像が結ばれる。
【００２２】
【発明の実施例の説明】
本発明のさらに他の利点や特徴が以下の詳細な記述から明らかとなろう。
第１図は光学システムを線図形式で示し、ウェハステッパにより処理すべきウェハが内蔵されている。光学システムはレンズ一式から成り、これらのレンズは入射光線のビ−ム経路、たとえば光線ビ−ム１０内に配置されている。入射光線１０はレンズ１、２（選択可能）を介してその下流側に位置するウェハ３に当たるようになっている。ウェハ３は、例えば従来のシリコン基板で構成されていてキャリヤ９上に置かれ、ウェハの底面がそこに当接している。ウェハ３の上面は、交互に突出するリブと介在スロットを配列してできた特定の形状を有する。光学システム、特に光学システムの入射側に配置したマスク４によりこの形状は異なる。マスクはある形状を有しこれは上記光線ビーム１０により光学システムを介してウェハ３の上面に転写される。さらに関連する詳細部分を以下に説明する。放射光線１０の一部は、ウェハ３に当たると回折角に応じてウェハにより反射される。さらに、アライメント信号を測定するために検出装置、特にエレクトロニクス装置を設けてある。アライメントマーカーで回折された反射光のうち、望ましくない周波数を除去するため、戻り光路内に少なくとも１つの１次絞り７を備えている。
【００２３】
さらに、アライメントマークまたはアライメントマーカー８を少なくとも１個ウェハの上に設けてある。上記少なくとも１つのアライメントマーカーはウェハ３の上記シリコン基板内に配置した、例えば２個の位相格子から構成されている。上記位相格子は、それぞれ、例えば、基本位置周波数62.5mm-1、56.82mm-1を有する、実質的に等間隔をもって連続したリブ１１とスロット１２から成っている。露光波長365nに対しレンズのＮＡは0.50である。さらに、露光レンズ５が備えてあり、光線例えば波長633mmを有する非化学光線がアライメントマーカー８に直角に入射できるように露光レンズを配置してある。前述の光線は格子において回折する。この回折により上記光波Ａ±nの変化が生じる。ここでｎ＝０，・・・Ｎ。光波は角度βn でアライメントマーカーを離れレンズ１を通過する（簡単のため第１図では１個の単一レンズを線図で表してある）。その結果、対物レンズ内に存在する絞り７を通過すると、一次の回折光を除き、高次の回折光波Ａnが除去される。ウェハマーカー格子の像が位置周波数の一致によりマスクマーカー格子内に結ばれた結果、マスク面に光の分散が発生する。上記光の分散は、重畳測定システムに対するウェハ３の横移動によりウェハ面内で走査される。ウェハ位置座標の関数とされる、マスクマーカー後面側に転送された放射光の変調は、上記電子検出装置６によって測定される。一致位置は、座標と関連して次の条件をもって定義される。すなわち、測定で得た移行光線が２個の格子に対し異なる個別周波数を有すること、同一であること、および実質的にゼロであること、の３条件による。マスクマーカー格子を通過する光線の変調は、ウェハマーカーの横方向移動または移行中に測定される。この場合、光線は一次のオーダーの回折波の強さを推定する手段である。従って上記光線は関連する測定量であり、この量は本発明による問題解決の手段に以後応用される。
【００２４】
次に、レジスト内に結像面を鮮明に確定する方法について述べる。これは、第１図に示す光学システムの光軸上の最適基板高さを求めることを意味する。
【００２５】
結像面測定構造（ＩＰＭＳ）の像は、感光層（例えばフォトレジスト）によって覆われている基板３の上に段階的に結ばれる。光軸に沿って基板高さを変化させながら像が結ばれる。もし好ましいなら、露光量を変えながら行なうことも可能である。そうすることにより、レジストの光学特性、吸収量そして特に屈折率が変化する。従って、光学的改良を促進する目的で化学処理のための化学的手段を提供することが可能となる。
【００２６】
従って基板３は段階的な移行を行ない、それにより結像面測定構造がアライメント装置の走査窓のゾ−ンに到達する。走査窓の内側で結像面測定構造が移動すると同時に、検出装置６によってマスク４を通過する光線の変調が測定される。次に、上記変調の内容はステッパのメモリ−内に記録され保存され、その値は光軸上の基板高さに付加される。
【００２７】
その後、周知の、いわゆる、曲線あてはめ法が測定した関数値SS（ΔＺ）に適用される（ここでΔＺ＝二次多項式で求めた基板高さの変化）。次にＳＳの極値に相当する基板高さΔＺｆが結像面測定構造の設計用参考値として計算される。この極値は、レジスト内で空間像の最適鮮明度を得るための基板高さの点を表す。上記極値は、レジスト内の潜像の最大鮮明度に対して、最適リソグラフ焦点に正確に付加できる限定された手段である。
【００２８】
第２図は、本発明による結像面測定構造を示す。例えば結像面ＩＰＭＳ３０の測定構造の正方形表面が線図で示してある。本発明によれば、これは少なくとも２種類のサブストラクチャ３１および３２に分割される。サブストラクチャは両方とも例えば、正方形になっており、幾何学的比例係数が互いに相異するだけである。従ってマスク上に現れるサブストラクチャの一例につき以下詳細に説明する。
【００２９】
このようなサブストラクチャを第３図および第６図〜第９図に示す。本発明では、各サブストラクチャはさらに部分サブストラクチャに分けられる。部分サブストラクチャ３１１、３１２の配列の周期は、基本位置周波数ｆｏに合致するのが望ましい。この場合、各周期はサブストラクチャ３１の一辺に対し平行に延びるストリップで構成され、基本格子のリブとスロットの数に合致する数により決まる。図の例によれば、部分サブストラクチャ３１１および３１２のストリップ幅は異なる。それら部分サブストラクチャ３１１、３１２のストリップ幅の比率は自由に選べる。
【００３０】
第４図および第５図の詳細図は、部分サブストラクチャ３１１，３１２がさらに細部形状３１１１，３１１２，３１２１，３１２２に分けられる状態を示す。上記細部形状は、例えば縞形または矩形になっている。もちろん別の形状も可能である。しかしながら、本発明の細部形状の基本条件は、部分サブストラクチャ３１１または３１２のうち少なくとも一方の細部形状の寸法が、投影システムの解像度限界と同じオーダーの大きさとしなければならないことである。本発明によれば、細部形状の配列は位置周波数ゼロを有する周期的格子で構成される（極端な場合）。第４図の詳細図では、部分サブストラクチャ３１１は、透明および不透明な（例えばクロ−ム皮覆した）正方形３１１１および３１１２から構成される市松模様を有している。正方形３１１１のサイズは、例えば、0.3 〜1（λ／ＮＡ）の範囲であり、本実施例では、0.55（λ／ＮＡ）とされる。
【００３１】
一方、サブストラクチャ３１２は、例えば大きさが1000mm-1のオ−ダ−の位置周波数を有する等間隔リブおよびスロットを備えた矩形格子から構成される。各種サブストラクチャの幅は約８μｍであることが望ましく、その長さは少なくとも基板アライメントマーク８の長さと同じでなければならない。
【００３２】
サブストラクチャの細部形状として、単一格子の代わりに位置周波数の異なる数個の格子を用いることも可能である。この場合、サブストラクチャ３１は二方向に分割される。言い換えれば、基本格子のリブとスロットに対し直角に分割すると共に、少なくとも一組のサブストラクチャに対しリブとスロットに平行な分割が行われる。図示の例では、細部形状として３個の矩形格子が設けてあり、これらは1000 〜1500mm-1の範囲にある位置周波数を有する。
【００３３】
更に、サブストラクチャ３１１の細部形状として、市松模様の代わりに2000
mm-1の位置周波数を有する格子を設けてもよい。この場合、基本格子８のリブに対し直角のリブを配設する。結像面ＩＰＭＳの測定構造に関する本実施例では、一つの影像高さに対する結像面測定マークの照射を少なくとも２段階で行い、各々基準照射量の半分を用いるのが望ましい。このようにすれば、ウェハは基本格子８のリブに平行に移行して、一回目の照射時に照射されなかった細部形状３１２の領域が、二回目の照射時に照射されて好都合である。
【００３４】
第６図は本発明によるサブストラクチャの実施例を示す。これは解像限界付近の周波数ν１及びν２を有する、２つの矩形格子の透明度を付加することによって得たものであり、両周波数の差Ｖは基本格子の位置周波数ｆｏに正確に一致する。
【００３５】
単一測定マークに３つの格子の組合わせを用いることも可能である。更に、本発明によれば、基本格子のリブに対し直角方向にサブストラクチャ３１の細部形状３１１を設けることもできる。この場合も、それぞれ位置周波数ν１,ν２,ν３が解像限界に近い矩形格子の配列で構成されるサブストラクチャ３１を設けるこができる。リブとスロットの幅に対し等距離に矩形格子を配置することが望ましいことは一般論的に事実である。本発明によれば、サブストラクチャは光学的に均質な領域、すなわち非構造物、被覆または非被覆領域として設計される。
【００３６】
特定の応用例に関して述べた上記プロセスは、鏡像力場の中心部以外に，特に鏡像力場の周端部を含んだ複数の結像点の場合にも同様に適用される。これは、光軸またはウェハ表面に対し最も鮮明な像を結ぶ面の傾きを決定し修正することが、本発明によって可能となることを示すものである。その上、両同一座標に関し結像面測定マークの像を結びそれらを測定することにより、投影光学系の非点収差を確定するために用いることも可能である。
【００３７】
これらの応用により、いわゆる技術的層状構造の使用も可能となる。本発明によれば、上述の測定マークを例えばエッチングスロット（いわゆるスクライブライン）に露光することもできる。さらに、例えば本発明を用いて生産ウェハを実際に露光する前に、最適鮮明度を得るための焦点設定が確定できる。この最適鮮明度の設定において、実際のマスク内容が生産ウェハ上に露光される。こうして、生産ウェハへの現場測定やウェハ高さの現場修正、すなわち望ましいオンライン監視やオンライン修正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ウェハステッパにおけるアライメント装置の説明線図である。
【図２】 本発明による結像面測定構造の説明線図である。
【図３】 結像面サブストラクチャの第１実施例の説明線図である。
【図４】 図３の一部分の詳細線図である。
【図５】 図３における更に別の部分の詳細図である。
【図６】 結像面サブストラクチャの第２実施例の説明線図である。
【図７】 結像面サブストラクチャの第３実施例の説明線図である。
【図８】 結像面サブストラクチャの第４実施例の説明線図である。
【図９】 結像面サブストラクチャの第５実施例の説明線図である。
【符号の説明】
１ レンズ
２ レンズ
３ ウェハ（シリコン基板）
４ マスク
５ 露光レンズ
６ 電子検出装置
７ １次絞り
８ アライメントマーク又はアライメントマーカー
９ キャリヤ
１０ 入射光線（ビーム）
１１ リブ
１２ スロット
３０ 結像面測定構造（ＩＰＭＳ）
３１ サブストラクチャ
３２ サブストラクチャ
３１１ 部分サブストラクチャ
３１２ 部分サブストラクチャ
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトリソグラフィーにおけるマスクパターンの像形成用の光学系に関し、特に、最大シャープネスをもって像面を決定する、マスクパターン画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の技術開発状況において、フォトリソグラフィーの効率限界は未だ開発途上にあるとされる。従来、集積半導体装置の大量生産に見合わせて、とりわけ、Ｘ線、電子又はイオンリソグラフィーが使用されてきた。最近の大量生産の開発において、以下にＮＡと記される開口数の範囲０．４５〜０．５６を有するとともに波長３６５ｎｍの紫外線を用いた投影装置を介して従来形式のクロムマスクの内容を転写する、いわゆるウェハステッパによりハーフミクロンディバイスが製造されてきた。いわゆるグローバルアライメント装置を用いて、いわゆるマスクフィーチャもしくはマスクマーカー及びウェハマーカー間を直接的に相互保障して種々のマスク間相互におけるオーバレイ位置の精度の改善が図られた。工程において、アライメント検出装置からの光にウェハを露光した際に発生される光信号の光学フイルター処理が行われる。
【０００３】
構造体の幅の低減化を図るために、開口数ＮＡを更に増大するとともに紫外（ＵＶ）領域における波長を更に低減することが考慮されてきた。しかしながら、この方法は鮮鋭度をかなり低下させることとなっていた。この状況は位相シフト手段又は露光方法により像を改善することによっても有効に変更することができなかった。
【０００４】
大量生産において、構造精度を更にうまく向上させ得る新しい技術の適用を可能とするには、処理しようとするウェハ上の重ね合わせ誤差及びライン幅のバラツキ等のリソグラフィーパラメータを更に低減させることが要求される。これらは、本来、写真材料又はレジストに投入されたエネルギーのバラツキ、したがってレジストにおける空間像の焦点ぼけ等の像の不鮮明さによって定まる。その結果、レジスト（焦点ぼけ）内の最良鮮明度を有する空間像位置に対する技術的要因の影響を少なくすることが重要になってくる。それ故、レジスト内の空間像の最適位置ならびに照射エネルギーの位置依存変動を潜像によって決定し修正する試みがなされた。
【０００５】
集積回路測定法、検査と工程管理Ｖ（１９９１），pp２４５〜２５７およびpp２９４等に関する刊行物“ＳＰＩＥ，第１４６４巻”に、投影システムを備えた測定装置に関する記述がある。これらは、等間隔な線と溝を備えた格子の潜像から回折された光を吸収するという原理に基づいて構成されたものであり、上記潜像は非化学線によるレジストの照明時に結像されるものである。これは焦点の位置を推定する際に用いることができ、投影システムのフォトリソグラフや像のパラメ−タを決定することができる。ウェハ上のレジストにおいて、いわゆるステッパを用いてマッチングマスク構造の像を結ばすことにより、格子を発生させる。格子像により回折された光を記録するため、光学的欠陥に対し厳密に制限しなくとも、比較的高いＮＡを有する対物レンズを用いることが可能である。従って、レジスト内の吸収および反射条件の非常に小さな変化に対しても、確実に測定可能な信号が得られる。この場合、第１の欠点は余分な装置が必要であること、すなわち余分なコストがかかることである。第２の欠点は、最適焦点位置等の必要情報の取得がかなり遅れることであり、この装置はテストウェハにしか使用できないことである。そのため、この装置ではオンラインおよび現場での必要技術的チェックが不可能であり、したがって生産ウェハ上の露光パラメ−タを直接測定し管理することが不可能である。
【０００６】
前述の著書“ＳＰＩＥ、pp２８６〜２９７”第1261巻に技術的記述が掲載されており、それによると溝などのアライメントマーカーの複数像が、焦点ぼけの度合いが様々な状態で段階的にレジスト層内でまず結ばれる。溝の潜像の解像力がアライメント装置により測定され、焦点ぼけの度合いが比較される。この場合、アライメント装置は光学測定装置から構成される。光測定コントラストが最大となるように焦点を設定することにより、最適の基板の高さ（または焦点）が定められる。そのためアライメント用ステッパに用いる測定装置は、反射角測定のためにも使用可能である。従って、この場合それ以外の装置は不要である。しかしながら、重畳システムが化学光線で作動することが欠点である。従来のレジストは、化学光線を基本的にかなり吸収するという事実を示している。その結果、半導体基板により反射する光学信号すなわち測定信号は弱い。しかも測定時間は長く、測定精度は低い。実際上、この技術は限定された品質のテストウェハにしか使用できない。その上、レジストおよびいわゆる技術的層構造の層厚、すなわち最大反射領域の厚さを厳しく監視する必要が生じる。
【０００７】
その上、装置幅を減少させるための技術的改善がさらに進捗していることから、半導体技術に上記装置を用いることがより一層困難になっている。レジストを着色する場合、干渉効果を抑制するため非反射層を用いる場合、またはコントラスト強調層を採用する場合等には、特に上述の事実が当てはまる。装置が複雑になればなる程欠陥も増してくる。その上、生産ウェハ上の焦点を現場でチェックすることが実際上不可能である。
【０００８】
カリフォルニヤ州サンタクララで開催された光学マイクロリソグラフィＩＶに関するＳＰＩＥシンポジウム（１９８５年３月１０日〜１５日）で発表された、S.Wittekoek, J.v.d.Werf & R.A.Georgeの論文に、最新式アライメント装置を有するウェハステッパが記述されている。これらの装置はアライメントマーカーから発せられた信号の濾波技術に基いて作用するものである。上記光を用いた先行技術に係る方法を、これらウェハステッパには使用することができない。前述のステッパで指定されたアライメントマーカーのように段階的に焦点ぼけした像を結ばせた場合、アライメント信号の強さを測定すると、弱くて無作意に変動する値しか得られない。マーカーの露光時に基板高さを設定する場合に、これらの値からは何のヒントも得られない。その理由は、露光中あるいはアライメント中のマーカーの焦点ぼけが検出信号に、すなわちアライメント精度にできるだけ影響を及ぼさないように、重畳マーカーとアライメント装置が設計されているからである。アライメントマーカーよりも高い位置周波数を有する格子を用いると、実質的に重畳信号は得られない。その理由は、この構造により回折された光波が光学アライメント装置の影像ビ−ム経路に存在するエッジフィルターによって濾過されるからである。低位置周波数格子状構造を有するこの種アライメント装置は、重畳信号を抽出するための光学濾過技術に応用される。しかしながら、これまでに、オンライン方式、すなわち、その場で基板の最適高さとか基板表面に対し最適な像鮮明度を有する面の傾きを決定する方式のアライメント装置に対し何ら技術的な解決手段が見出されていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上述の欠点を解決する手段を提供することにあり、そのために、本発明に係るアライメント系に光学フイルターと格子形アライメントマーカーを備える。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のマスクパターン画像形成装置は、基板における感光層にマスクパターン画像を形成する装置であって、マスクホルダー、基板ホルダー、上記マスクホルダーと上記基板ホルダーとの間に配置された投影レンズ系及び上記基板の感光層に投影光線により形成されたマスク上のマスクパターンの未現像画像を測定する潜像検出手段により構成される。上記潜像検出手段は、非化学線を使用し、上記投影レンズ系を介して上記基板に対しマスクパターンを基板の横方向移動により整列させるとともに整列したマスクアライメントマークと基板アライメントマークとの一致を検出する、アライメント手段を用いて行われる。上記アライメント手段は、電子信号処理回路と接続された放射線感知検出器を含み、該電子信号処理回路において、潜像を検出する目的で、上記基板の感光層に形成されたマスクパターン像の潜像から発せられて上記放射線感知検出器に入射される、放射線の振幅が算定され、上記マスクマークの空間周波数が上記投影レンズ系の有効解像力と略同等とされるとともに当該アライメント手段の解像力よりもかなり大きくされる。
【００１１】
本発明の一実施例において、マスクアライメントマークがラスターとされ、基板アライメントマークが位相ラスターとされ、上記ラスターマークの１つにより回折された１次回折光のみがアライメント手段における放射線感知検出器に到達するようにされ、基板の感光層に形成された光学影像がラスターマークとされ、該ラスターマークは上記基板アライメントマークの周期と投影レンズ系の解像限界にほぼ対応する周期との重ね合わせにより得られた周期を有するようにされる。該アライメント手段は、ラスターマークの一つにより回折された１次回折光のみを放射線感知検出器に転送する、１次絞り手段を含む。
【００１２】
本発明の別の実施例では、潜像検出手段がサブストラクチャから成る少なくとも１つの基板アライメントマークを含むものとされる。
【００１３】
潜像検出手段における少なくとも１つの基板アライメントマークは格子、例えば、繰り返し格子を形成する。
【００１４】
一実施例では、マーカーは個別の位置周波数を有する２つの矩形格子から成り、それらの周波数は分離可能限界位置周波数のオ−ダ−であり、かつアライメントに用いられる格子の基本位置周波数に対応する周波数差を有する。
【００１５】
本発明装置の別の実施例では、基本アライメントストラクチャは、上記矩形格子を構成する、特に、等間隔のバーおよび溝から成るアナグロ要素を交互配置することにより形成される。
【００１６】
本発明装置のさらに別の実施例によれば、上記交互配置アナグロ要素は、それぞれ、市松模様状エレメントおよび矩形格子形態に区分して形成されたものとされる。
【００１７】
それ故、本発明による装置において、像コントラストが最大になる基本高さの決定がオンラインおよび現場で可能となる。本発明は次に述べるような考え方に基いている。すなわち、上記アライメント装置は実際上非常に高い精度と信頼性をもって作動することがわかっているが、投影レンズ系の解像力よりかなり小さい空間周波数を有する検出アライメントラスター用に設計されたものである。それ故、例えば基板上の感光層に対して投影レンズ系の結像面の最適位置を測定するには不適当である。それにもかかわらず、上記アライメント装置は上記の目的に合致するものである。そのため、空間周波数を有するマスクパターンが付加的に用いられる。その周波数は、投影レンズの有効解像力にほぼ匹敵する周波数とアライメント装置の解像力にほぼ等しい周波数とを重畳するものである。検出信号の振幅は、上記信号のゼロ交点ではなく、装置内で決定される。
【００１８】
上記空間周波数が確保できる内容を有するなら、ラスターマークの代りに別のマークを用いてもよい。
【００１９】
最適結像面位置を確定することの外に、投影光線の最適線量の確定に本発明を適用できる。
【００２０】
さらに、例えば鏡像力場曲率、非点収差および像の傾き等投影レンズ系の収差を測定するために本発明を用いることができる。これらの偏差を測定するため、感光層上の各点に多数のマスクパターンの潜像を形成する必要がある。
【００２１】
本発明は、さらにマスクパターンと感光層の像を基板上に結ばせるようにしたものである。投影レンズ系の有効解像力にほぼ等しくかつ測定装置の解像力よりかなり大きい空間周波数を発生するマスクパターンを使用し、上記マスクは感光層の上に配置される。投影レンズ系を用いて第１波長を有する投影光線により、マスクパターンの像を感光層内に結ばせる。感光層の露光部分は光学測定装置のビ−ム経路内に移動され、この測定装置は感光層には感光しない第２波長の光線を使用する。マスクパターンの感光層内潜像は測定装置により検出され、測定された信号の振幅は、潜像のコントラストの関数である。測定装置が供給した測定信号により示される像パラメータの瞬間値は、上記パラメータの希望値と比べられ、前述の像パラメ−タが設定され、感光層内の少なくとも１箇所にマスクパターンの像が結ばれる。
【００２２】
【発明の実施例の説明】
本発明のさらに他の利点や特徴が以下の詳細な記述から明らかとなろう。
第１図は光学システムを線図形式で示し、ウェハステッパにより処理すべきウェハが内蔵されている。光学システムはレンズ一式から成り、これらのレンズは入射光線のビ−ム経路、たとえば光線ビ−ム１０内に配置されている。入射光線１０はレンズ１、２（選択可能）を介してその下流側に位置するウェハ３に当たるようになっている。ウェハ３は、例えば従来のシリコン基板で構成されていてキャリヤ９上に置かれ、ウェハの底面がそこに当接している。ウェハ３の上面は、交互に突出するリブと介在スロットを配列してできた特定の形状を有する。光学システム、特に光学システムの入射側に配置したマスク４によりこの形状は異なる。マスクはある形状を有しこれは上記光線ビーム１０により光学システムを介してウェハ３の上面に転写される。さらに関連する詳細部分を以下に説明する。放射光線１０の一部は、ウェハ３に当たると回折角に応じてウェハにより反射される。さらに、アライメント信号を測定するために検出装置、特にエレクトロニクス装置を設けてある。アライメントマーカーで回折された反射光のうち、望ましくない周波数を除去するため、戻り光路内に少なくとも１つの１次絞り７を備えている。
【００２３】
さらに、アライメントマークまたはアライメントマーカー８を少なくとも１個ウェハの上に設けてある。上記少なくとも１つのアライメントマーカーはウェハ３の上記シリコン基板内に配置した、例えば２個の位相格子から構成されている。上記位相格子は、それぞれ、例えば、基本位置周波数62.5mm-1、56.82mm-1を有する、実質的に等間隔をもって連続したリブ１１とスロット１２から成っている。露光波長365nに対しレンズのＮＡは0.50である。さらに、露光レンズ５が備えてあり、光線例えば波長633mmを有する非化学光線がアライメントマーカー８に直角に入射できるように露光レンズを配置してある。前述の光線は格子において回折する。この回折により上記光波Ａ±nの変化が生じる。ここでｎ＝０，・・・Ｎ。光波は角度βn でアライメントマーカーを離れレンズ１を通過する（簡単のため第１図では１個の単一レンズを線図で表してある）。その結果、対物レンズ内に存在する絞り７を通過すると、一次の回折光を除き、高次の回折光波Ａnが除去される。ウェハマーカー格子の像が位置周波数の一致によりマスクマーカー格子内に結ばれた結果、マスク面に光の分散が発生する。上記光の分散は、重畳測定システムに対するウェハ３の横移動によりウェハ面内で走査される。ウェハ位置座標の関数とされる、マスクマーカー後面側に転送された放射光の変調は、上記電子検出装置６によって測定される。一致位置は、座標と関連して次の条件をもって定義される。すなわち、測定で得た移行光線が２個の格子に対し異なる個別周波数を有すること、同一であること、および実質的にゼロであること、の３条件による。マスクマーカー格子を通過する光線の変調は、ウェハマーカーの横方向移動または移行中に測定される。この場合、光線は一次のオーダーの回折波の強さを推定する手段である。従って上記光線は関連する測定量であり、この量は本発明による問題解決の手段に以後応用される。
【００２４】
次に、レジスト内に結像面を鮮明に確定する方法について述べる。これは、第１図に示す光学システムの光軸上の最適基板高さを求めることを意味する。
【００２５】
結像面測定構造（ＩＰＭＳ）の像は、感光層（例えばフォトレジスト）によって覆われている基板３の上に段階的に結ばれる。光軸に沿って基板高さを変化させながら像が結ばれる。もし好ましいなら、露光量を変えながら行なうことも可能である。そうすることにより、レジストの光学特性、吸収量そして特に屈折率が変化する。従って、光学的改良を促進する目的で化学処理のための化学的手段を提供することが可能となる。
【００２６】
従って基板３は段階的な移行を行ない、それにより結像面測定構造がアライメント装置の走査窓のゾ−ンに到達する。走査窓の内側で結像面測定構造が移動すると同時に、検出装置６によってマスク４を通過する光線の変調が測定される。次に、上記変調の内容はステッパのメモリ−内に記録され保存され、その値は光軸上の基板高さに付加される。
【００２７】
その後、周知の、いわゆる、曲線あてはめ法が測定した関数値SS（ΔＺ）に適用される（ここでΔＺ＝二次多項式で求めた基板高さの変化）。次にＳＳの極値に相当する基板高さΔＺｆが結像面測定構造の設計用参考値として計算される。この極値は、レジスト内で空間像の最適鮮明度を得るための基板高さの点を表す。上記極値は、レジスト内の潜像の最大鮮明度に対して、最適リソグラフ焦点に正確に付加できる限定された手段である。
【００２８】
第２図は、本発明による結像面測定構造を示す。例えば結像面ＩＰＭＳ３０の測定構造の正方形表面が線図で示してある。本発明によれば、これは少なくとも２種類のサブストラクチャ３１および３２に分割される。サブストラクチャは両方とも例えば、正方形になっており、幾何学的比例係数が互いに相異するだけである。従ってマスク上に現れるサブストラクチャの一例につき以下詳細に説明する。
【００２９】
このようなサブストラクチャを第３図および第６図〜第９図に示す。本発明では、各サブストラクチャはさらに部分サブストラクチャに分けられる。部分サブストラクチャ３１１、３１２の配列の周期は、基本位置周波数ｆｏに合致するのが望ましい。この場合、各周期はサブストラクチャ３１の一辺に対し平行に延びるストリップで構成され、基本格子のリブとスロットの数に合致する数により決まる。図の例によれば、部分サブストラクチャ３１１および３１２のストリップ幅は異なる。それら部分サブストラクチャ３１１、３１２のストリップ幅の比率は自由に選べる。
【００３０】
第４図および第５図の詳細図は、部分サブストラクチャ３１１，３１２がさらに細部形状３１１１，３１１２，３１２１，３１２２に分けられる状態を示す。上記細部形状は、例えば縞形または矩形になっている。もちろん別の形状も可能である。しかしながら、本発明の細部形状の基本条件は、部分サブストラクチャ３１１または３１２のうち少なくとも一方の細部形状の寸法が、投影システムの解像度限界と同じオーダーの大きさとしなければならないことである。本発明によれば、細部形状の配列は位置周波数ゼロを有する周期的格子で構成される（極端な場合）。第４図の詳細図では、部分サブストラクチャ３１１は、透明および不透明な（例えばクロ−ム皮覆した）正方形３１１１および３１１２から構成される市松模様を有している。正方形３１１１のサイズは、例えば、0.3 〜1（λ／ＮＡ）の範囲であり、本実施例では、0.55（λ／ＮＡ）とされる。
【００３１】
一方、サブストラクチャ３１２は、例えば大きさが1000mm-1のオ−ダ−の位置周波数を有する等間隔リブおよびスロットを備えた矩形格子から構成される。各種サブストラクチャの幅は約８μｍであることが望ましく、その長さは少なくとも基板アライメントマーク８の長さと同じでなければならない。
【００３２】
サブストラクチャの細部形状として、単一格子の代わりに位置周波数の異なる数個の格子を用いることも可能である。この場合、サブストラクチャ３１は二方向に分割される。言い換えれば、基本格子のリブとスロットに対し直角に分割すると共に、少なくとも一組のサブストラクチャに対しリブとスロットに平行な分割が行われる。図示の例では、細部形状として３個の矩形格子が設けてあり、これらは1000 〜1500mm-1の範囲にある位置周波数を有する。
【００３３】
更に、サブストラクチャ３１１の細部形状として、市松模様の代わりに2000
mm-1の位置周波数を有する格子を設けてもよい。この場合、基本格子８のリブに対し直角のリブを配設する。結像面ＩＰＭＳの測定構造に関する本実施例では、一つの影像高さに対する結像面測定マークの照射を少なくとも２段階で行い、各々基準照射量の半分を用いるのが望ましい。このようにすれば、ウェハは基本格子８のリブに平行に移行して、一回目の照射時に照射されなかった細部形状３１２の領域が、二回目の照射時に照射されて好都合である。
【００３４】
第６図は本発明によるサブストラクチャの実施例を示す。これは解像限界付近の周波数ν１及びν２を有する、２つの矩形格子の透明度を付加することによって得たものであり、両周波数の差Ｖは基本格子の位置周波数ｆｏに正確に一致する。
【００３５】
単一測定マークに３つの格子の組合わせを用いることも可能である。更に、本発明によれば、基本格子のリブに対し直角方向にサブストラクチャ３１の細部形状３１１を設けることもできる。この場合も、それぞれ位置周波数ν１,ν２,ν３が解像限界に近い矩形格子の配列で構成されるサブストラクチャ３１を設けるこができる。リブとスロットの幅に対し等距離に矩形格子を配置することが望ましいことは一般論的に事実である。本発明によれば、サブストラクチャは光学的に均質な領域、すなわち非構造物、被覆または非被覆領域として設計される。
【００３６】
特定の応用例に関して述べた上記プロセスは、鏡像力場の中心部以外に，特に鏡像力場の周端部を含んだ複数の結像点の場合にも同様に適用される。これは、光軸またはウェハ表面に対し最も鮮明な像を結ぶ面の傾きを決定し修正することが、本発明によって可能となることを示すものである。その上、両同一座標に関し結像面測定マークの像を結びそれらを測定することにより、投影光学系の非点収差を確定するために用いることも可能である。
【００３７】
これらの応用により、いわゆる技術的層状構造の使用も可能となる。本発明によれば、上述の測定マークを例えばエッチングスロット（いわゆるスクライブライン）に露光することもできる。さらに、例えば本発明を用いて生産ウェハを実際に露光する前に、最適鮮明度を得るための焦点設定が確定できる。この最適鮮明度の設定において、実際のマスク内容が生産ウェハ上に露光される。こうして、生産ウェハへの現場測定やウェハ高さの現場修正、すなわち望ましいオンライン監視やオンライン修正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ウェハステッパにおけるアライメント装置の説明線図である。
【図２】 本発明による結像面測定構造の説明線図である。
【図３】 結像面サブストラクチャの第１実施例の説明線図である。
【図４】 図３の一部分の詳細線図である。
【図５】 図３における更に別の部分の詳細図である。
【図６】 結像面サブストラクチャの第２実施例の説明線図である。
【図７】 結像面サブストラクチャの第３実施例の説明線図である。
【図８】 結像面サブストラクチャの第４実施例の説明線図である。
【図９】 結像面サブストラクチャの第５実施例の説明線図である。
【符号の説明】
１ レンズ
２ レンズ
３ ウェハ（シリコン基板）
４ マスク
５ 露光レンズ
６ 電子検出装置
７ １次絞り
８ アライメントマーク又はアライメントマーカー
９ キャリヤ
１０ 入射光線（ビーム）
１１ リブ
１２ スロット
３０ 結像面測定構造（ＩＰＭＳ）
３１ サブストラクチャ
３２ サブストラクチャ
３１１ 部分サブストラクチャ
３１２ 部分サブストラクチャ
Claims (5)
- 基板における感光層にマスクパターン画像を形成する装置であって、マスクホルダー、基板ホルダー、上記マスクホルダーと上記基板ホルダーとの間に配置された投影レンズ系及び上記基板の感光層に投影光線により形成されたマスク上のマスクマークの未現像画像を測定する潜像検出手段により構成される、マスクパターン画像形成装置において、
上記潜像検出手段は、非化学線を使用し、上記投影レンズ系を介して上記基板に対しマスクアライメントマークを基板の横方向移動により整列させるとともに整列したマスクアライメントマークと基板アライメントマークとの一致を検出する、アライメント手段を含み、
上記アライメント手段は、電子信号処理回路と接続された放射線感知検出器を含み、該電子信号処理回路において、潜像を検出する目的で、上記基板の感光層に形成されたマスクマークの潜像から発せられて上記放射線感知検出器に入射される、放射線の振幅が算定され、上記マスクマークの空間周波数が上記投影レンズ系の有効解像力と略同等とされるとともに当該アライメント手段の解像力よりもかなり大きくされたことを特徴とする、マスクパターン画像形成装置。 - マスクアライメントマークがラスターとされ、基板アライメントマークが位相ラスターとされ、上記ラスターマークの１つにより回折された１次回折光のみがアライメント手段における放射線感知検出器に到達するようにされ、基板の感光層に形成された光学影像がラスターマークとされ、該ラスターマークは上記基板アライメントマークの周期と投影レンズ系の解像限界にほぼ対応する周期との重ね合わせにより得られた周期を有するようにした、請求項１に記載の装置。
- アライメント手段がラスターマークの一つにより回折された１次回折光のみを放射線感知検出器に転送する、１次絞り手段を含む、請求項２に記載の装置。
- 更に、基板にマスクマークの一連の潜像を形成するために、上記基板の感光層に対し投影レンズ系の像面位置を変更する手段を有し、該像面位置変更手段が電子信号処理回路と同期してそれぞれの関連する影像のコントラストを示す一連の信号を発生させるとともに最適像面位置を示す極限値を算定するようにした、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の装置。
- 基板の感光層にマスクマークの一連の影像を結像させる目的で、投影放射線エネルギーを変化させる手段を含み、該エネルギー変化手段が電子信号処理回路と同期化されることにより、該電子信号処理回路は関連する影像のコントラストを示す一連の信号を発生可能とされるとともに最適投影放射線エネルギーを示す極値信号を算定可能とした、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の装置。
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| US6594041B1 (en) | 1998-11-20 | 2003-07-15 | Applied Science Fiction, Inc. | Log time processing and stitching system |
| US6404516B1 (en) | 1999-02-22 | 2002-06-11 | Applied Science Fiction, Inc. | Parametric image stitching |
| US6781620B1 (en) | 1999-03-16 | 2004-08-24 | Eastman Kodak Company | Mixed-element stitching and noise reduction system |
| TW495389B (en) | 1999-06-29 | 2002-07-21 | Applied Science Fiction Inc | Slot coater device for applying developer to film for electronic film development |
| DE60014956T2 (de) | 1999-08-17 | 2006-02-09 | Eastman Kodak Co. | Verfahren und System für die Verwendung von Eichzonen in der Elektronischen Filmentwicklung |
| US6915021B2 (en) * | 1999-12-17 | 2005-07-05 | Eastman Kodak Company | Method and system for selective enhancement of image data |
| US6554504B2 (en) | 1999-12-30 | 2003-04-29 | Applied Science Fiction, Inc. | Distributed digital film processing system and method |
| US6505977B2 (en) | 1999-12-30 | 2003-01-14 | Applied Science Fiction, Inc. | System and method for digital color dye film processing |
| US6707557B2 (en) | 1999-12-30 | 2004-03-16 | Eastman Kodak Company | Method and system for estimating sensor dark current drift and sensor/illumination non-uniformities |
| WO2001052556A2 (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-19 | Applied Science Fiction, Inc. | Methods and apparatus for transporting and positioning film in a digital film processing system |
| WO2001050194A1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-12 | Applied Science Fiction, Inc. | System and method for digital film development using visible light |
| US6447178B2 (en) | 1999-12-30 | 2002-09-10 | Applied Science Fiction, Inc. | System, method, and apparatus for providing multiple extrusion widths |
| US6864973B2 (en) | 1999-12-30 | 2005-03-08 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus to pre-scan and pre-treat film for improved digital film processing handling |
| US6788335B2 (en) | 1999-12-30 | 2004-09-07 | Eastman Kodak Company | Pulsed illumination signal modulation control & adjustment method and system |
| US6813392B2 (en) | 1999-12-30 | 2004-11-02 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for aligning multiple scans of the same area of a medium using mathematical correlation |
| JP2003519410A (ja) | 1999-12-30 | 2003-06-17 | アプライド、サイエンス、フィクシャン、インク | 可視光を使用してデジタルフィルムを現像するための改良されたシステムおよび方法 |
| US6965692B1 (en) | 1999-12-30 | 2005-11-15 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for improving the quality of reconstructed information |
| US20010030685A1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-10-18 | Darbin Stephen P. | Method and apparatus for digital film processing using a scanning station having a single sensor |
| US6475711B1 (en) | 1999-12-31 | 2002-11-05 | Applied Science Fiction, Inc. | Photographic element and digital film processing method using same |
| WO2001050192A1 (en) * | 1999-12-31 | 2001-07-12 | Applied Science Fiction, Inc. | Digital film processing method |
| WO2001057798A2 (en) | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Applied Science Fiction | Match blur system and method |
| US6619863B2 (en) | 2000-02-03 | 2003-09-16 | Eastman Kodak Company | Method and system for capturing film images |
| US6786655B2 (en) | 2000-02-03 | 2004-09-07 | Eastman Kodak Company | Method and system for self-service film processing |
| AU2001239745A1 (en) | 2000-02-03 | 2001-08-14 | Applied Science Fiction | Method, system, and software for signal processing using pyramidal decomposition |
| WO2001057797A2 (en) | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Applied Science Fiction | Method, system and software for signal processing using sheep and shepherd artifacts |
| WO2001057594A2 (en) | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Applied Science Fiction | Film processing solution cartridge and method for developing and digitizing film |
| US20010040701A1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-11-15 | Edgar Albert D. | Photographic film having time resolved sensitivity distinction |
| US6482572B1 (en) | 2000-02-25 | 2002-11-19 | Micron Technology, Inc. | Method for providing an alignment diffraction grating for photolithographic alignment during semiconductor fabrication |
| US20060182337A1 (en) * | 2000-06-28 | 2006-08-17 | Ford Benjamin C | Method and apparatus for improving the quality of reconstructed information |
| IL138552A (en) | 2000-09-19 | 2006-08-01 | Nova Measuring Instr Ltd | Measurement of transverse displacement by optical method |
| US20020118402A1 (en) * | 2000-09-19 | 2002-08-29 | Shaw Timothy C. | Film bridge for digital film scanning system |
| US20020176113A1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-11-28 | Edgar Albert D. | Dynamic image correction and imaging systems |
| US20020146171A1 (en) * | 2000-10-01 | 2002-10-10 | Applied Science Fiction, Inc. | Method, apparatus and system for black segment detection |
| US6888997B2 (en) * | 2000-12-05 | 2005-05-03 | Eastman Kodak Company | Waveguide device and optical transfer system for directing light to an image plane |
| CN1520532A (zh) | 2001-02-09 | 2004-08-11 | 伊斯曼柯达公司 | 数字洗片溶液和数字洗片方法 |
| US6561706B2 (en) | 2001-06-28 | 2003-05-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Critical dimension monitoring from latent image |
| KR100391983B1 (ko) * | 2001-07-03 | 2003-07-22 | 삼성전자주식회사 | 반도체 노광 장비의 정렬 시스템 |
| US6805501B2 (en) * | 2001-07-16 | 2004-10-19 | Eastman Kodak Company | System and method for digital film development using visible light |
| JP5002100B2 (ja) * | 2001-09-13 | 2012-08-15 | キヤノン株式会社 | 焦点位置検出方法及び焦点位置検出装置 |
| US6809824B1 (en) * | 2001-11-30 | 2004-10-26 | Lsi Logic Corporation | Alignment process for integrated circuit structures on semiconductor substrate using scatterometry measurements of latent images in spaced apart test fields on substrate |
| US7263240B2 (en) * | 2002-01-14 | 2007-08-28 | Eastman Kodak Company | Method, system, and software for improving signal quality using pyramidal decomposition |
| CN100337089C (zh) * | 2002-09-20 | 2007-09-12 | Asml荷兰有限公司 | 器件检验 |
| WO2005079061A1 (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Sony Corporation | 画像処理装置と画像処理方法およびプログラム |
| KR100601957B1 (ko) * | 2004-07-07 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 얼굴 인식을 위한 영상간 대응 결정 방법 및 장치, 이를이루기위한 영상 보정 방법 및 장치 |
| US20060109463A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-25 | Asml Netherlands B.V. | Latent overlay metrology |
| US8670106B2 (en) * | 2008-09-23 | 2014-03-11 | Pinebrook Imaging, Inc. | Optical imaging writer system |
| CN102692820B (zh) | 2011-03-21 | 2014-12-17 | 上海微电子装备有限公司 | 一种测量投影物镜畸变的装置及方法 |
| JP5943717B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-07-05 | キヤノン株式会社 | 位置検出システム、インプリント装置、デバイス製造方法、および位置検出方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929083A (en) * | 1986-06-19 | 1990-05-29 | Xerox Corporation | Focus and overlay characterization and optimization for photolithographic exposure |
| US4786166A (en) * | 1987-06-01 | 1988-11-22 | Hewlett-Packard Company | Determination of focal plane for a scanning projection aligner |
| US5124927A (en) * | 1990-03-02 | 1992-06-23 | International Business Machines Corp. | Latent-image control of lithography tools |
-
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