KR20080080564A - 광 이미징 소자의 이미징 움직임 분석 방법 및 장치 - Google Patents

광 이미징 소자의 이미징 움직임 분석 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1 광학 이미징 소자의 이미징 움직임을 분석하기 위한 방법에 관한 것이며, 대상체는 제 2 광학 이미징 소자에 의해 이미지 평면으로 이미지화되고 이미지 평면에서의 광은 공간적 해상 방식으로 검출되며, 2 가지의 광학 이미징 소자는 적어도 하나의 이미징 특성 있어 다르다. 강도 및 광의 적어도 하나의 제 2 특성에 대한 값들이 결정되고, 상기 값은 이때 이미지 포인트에 저장되고, 에뮬레이션 단계에서 처리된다. 에뮬레이션 이미지는 제 2 특성의 영향을 고려하여, 제 1 광학 이미징 소자에 의해 대상체의 이미지징을 에뮬레이션하며, 생성된다. 일련의 이미지는 제 2 특성의 값의 범위를 서브도메인으로 분할하고, 이미지를 각각의 서브도메인과 연관하고, 대응하는 강도 값을 각각의 이미지와 관련시킴으로써, 이미지 포인트와 연관되어 있는, 제 2 특성의 값이 개별 이미지와 관련되어 있는 서브도메인 내로 떨어지는 경우에, 생성된다. 그렇지 않은 경우, 기결정된 강도 값이 이와 관련되어 있다. 일련의 이미지는 에뮬레이션 단계에서 일련의 중간 이미지로 변환된다. 제 2 특성의 상수값은 각각의 중간 이미지에 대한 에뮬레이션에서 사용되고, 상기 값은 개별 서브도메인에서 시작하고 다른 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 값과 다르다. 중간 이미지는 이때 에뮬레이션 이미지를 형성하도록 결합된다.
Figure P1020087014933
대상체, 이미징 광학소자, 에뮬레이션, 픽셀, 이미지, 중간 이미지

Description

광 이미징 소자의 이미징 움직임 분석 방법 및 장치{Method and device for analysing the imaging behaviour of an optical imaging element}
본 발명은 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
광학 시스템의 이미징 특성의 에뮬레이션 동안, 부정확성은 에뮬레이션에서 나타날 수 있다. 몇 가지의 오류는 예를 들어, 고-개구(high aperture) 이미징 광학소자가 저-개구 이미징 광학소자에 의해 에뮬레이션되는 경우, 특히 명백하다. 예를 들어, 편광기(polarizer) 또는 격자(grating)와 같은, 편광 소자는 통합적 효과에 관해 실질적으로 지금까지 조사되고 평가되어 왔다. 그러나, 마이크로- 또는 나노-구조된 광학 구성소자의 개발과 함께, 국부적 광학 특성의 결정은 제품 품질의 보장 및 제조 공정의 개발 및 개선에 대해 더 많은 중요성을 얻고 있다. 이와 같은 광학 구성소자의 예로서, 예를 들어, WO 03/001272 A3에 설명되어 있는 하이브리드 대물렌즈(hybrid objective)에서, 사용된 유형의 DOE(diffractive optical element)가 언급되어 있다. 이 DOE의 광학 효과는 광축 주위에 동심형으로 배열되어 있는 웹에서 발생한다. 이 경우에, 2 개의 웹 사이의 거리는 일정하지 않으나, 반경에 좌우하여 변한다. 이 소자의 목적은 대물렌즈 내의 분산 이미징 색 보상이 며, 이 경우에 대물렌즈의 광학 품질은 굴절 렌즈와 DOE 사이의 협력에 기인한다. 대물 렌즈의 마지막 조립까지 DOE의 광학 특성을 판단할 수 없는 것을 피하기 위해, 사전에 광학 효과를 상세하게 연구하는 것이 바람직하다. 이는 대물렌즈의 독립성, 또는 이미징 광학소자, 예를 들어, 개별 대물렌즈의 에뮬레이션을 위한 제 2 이미징 광학소자, 및 제 1 이미징 광학소자으로 에뮬레이션 이미징 시스템의 빔 경로로의 삽입에 의해, 달성될 수 있다. DOE의 삽입은 보통은 빔 경로의 적응성(adaptation)을 요하며, 이는 2 개의 이미지 광학소자가 적어도 이 점에서 다르기 때문이다. 또한, 제 2 이미징 광학소자는 대물렌즈에 관한 크기에서 확대 또는 감소되도록 대상체를 이미지화하도록 설계될 수 있다.
이와 같은 구성소자의 다른 예는 전형적인 선형 회절 격자이다. 전자통신에서 사용된 격자의 경우, 예를 들어, 표면 영역의 단위 당 증가하는 수의 라인 쌍(line pair)은 에너지 비율에서 증가를 가져와, 회절의 0 차수에서 효율성의 증가를 가져온다. 격자에서의 편광 효과는 증가하는 수의 라인, 즉 더 작은 구조적 치수를 가지며 증가한다.
편광 효과는 또한 더욱 커지는 개구수(numerical aperture) 및 점점 작아지는 마스크 구조에 대한 경향이 있는 광리소그래픽(photolithographic) 스캐너에서 더욱더 중요한 역할을 한다. 그러나, 종래 기술에서 지금까지 공지된 에물레이션 이미징 방법 및 시스템은 이와 같은 편광 효과의 불완전한 설명만을 허용하며, 이는 간략하게만, 즉, 이미지 영역을 통해 통합되어 있는 편광 효과만을 고려하기 때문이다.
본 발명은 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하기 위한 방법에 관한 것이며, 대상체(object)는 제 2 이미징 광학소자에 의해 이미지 평면으로 이미지화되고 이미지 평면에서의 광은 공간적 해상(spatially resolved) 방식으로 픽셀에서 검출되며, 제 1 및 제 2 이미징 광학소자는 적어도 하나의 이미징 특성에 있어 다르고, 광의 제 1 특성으로서 강도(intensity) 및 광의 적어도 하나의 다른, 제 2 특성에 대한 값들은 각각의 픽셀에 대해 결정되고 픽셀로 저장되며, 저장된 값들은 에뮬레이션(emulation) 단계에서 처리되고 에뮬레이션 이미지가 발생되며, 이미징 움직임 상의 제 2 특성의 영향 및 이미징 특성을 고려하여, 제 1 이미징 광학소자에 의해 발생된 대상체에 관한 이미지를 에뮬레이션한다.
본 발명은 또한 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하기 위한 장치에 관한 것이다. 이와 같은 장치는, 대상체가 이미지 평면으로 이미지화되고 적어도 하나의 이미징 특성에 있어 제 1 이미징 광학소자와 다른, 제 2 이미징 광학소자; 이미지 평면에서의 광을 픽셀에서 검출하는, 픽셀을 가지는 공간적 해상 검출기; 광의 제 1 특성으로서, 강도 및 광의 적어도 하나의 다른 제 2 특성에 대한 값은 픽셀에서 공간적 해상 방식으로 저장되는 메모리 모듈; 및 저장된 값들이 처리되고 에뮬레이션 이미지가 생성되며, 이미징 움직임상의 제 2 특성의 영향 및 이미징 특성을 고려하여, 제 1 이미징 광학소자에 의해 발생된 대상체 이미지를 에뮬레이션하는, 에뮬레이션 모듈을 포함한다. 본 발명은 예를 들어, 색 또는 편광일 수 있는, 제 2 특성에 대한 종속성이 에뮬레이션에서 불완전하게, 예를 들어, 약식으로 종래 기술에서 고려될 수 있는 문제에 관한 것이다.
광학 시스템의 이미징 특성의 에뮬레이션 동안, 부정확성은 에뮬레이션에서 나타날 수 있다. 몇 가지의 오류는 예를 들어, 고-개구 이미징 광학소자가 저-개구 이미징 광학소자에 의해 에뮬레이션되는 경우, 특히 명백하다. 예를 들어, 편광기 또는 격자와 같은, 편광 소자는 통합적 효과에 관해 실질적으로 지금까지 조사되고 평가되어 왔다. 그러나, 마이크로- 또는 나노-구조된 광학 구성소자의 개발과 함께, 국부적 광학 특성의 결정은 제품 품질의 보장 및 제조 공정의 개발 및 개선에 대해 더 많은 중요성을 얻고 있다. 이와 같은 광학 구성소자의 예로서, 예를 들어, WO 03/001272 A3에 설명되어 있는 하이브리드 대물렌즈에서, 사용된 유형의 DOE가 언급되어 있다. 이 DOE의 광학 효과는 광축 주위에 동심형으로 배열되어 있는 웹에서 발생한다. 이 경우에, 2 개의 웹 사이의 거리는 일정하지 않으나, 반경에 좌우하여 변한다. 이 소자의 목적은 대물렌즈 내의 분산 이미징 색 보상이며, 이 경우에 대물렌즈의 광학 품질은 굴절 렌즈와 DOE 사이의 협력에 기인한다. 대물 렌즈의 마지막 조립까지 DOE의 광학 특성을 판단할 수 없는 것을 피하기 위해, 사전에 광학 효과를 상세하게 연구하는 것이 바람직하다. 이는 대물렌즈의 독립성, 또는 이미징 광학소자, 예를 들어, 개별 대물렌즈의 에뮬레이션을 위한 제 2 이미징 광학소자, 및 제 1 이미징 광학소자으로 에뮬레이션 이미징 시스템의 빔 경로로의 삽입에 의해, 달성될 수 있다. DOE의 삽입은 보통은 빔 경로의 적응성을 요하며, 이는 2 개의 이미지 광학소자가 적어도 이 점에서 다르기 때문이다. 또한, 제 2 이미징 광학소자는 대물렌즈에 관한 크기에서 확대 또는 감소되도록 대상체를 이미지화하도록 설계될 수 있다.
이와 같은 구성소자의 다른 예는 전형적인 선형 회절 격자이다. 전자통신에서 사용된 격자의 경우, 예를 들어, 표면 영역의 단위당 증가하는 수의 라인 쌍은 에너지 비율에서 증가를 가져와, 회절의 0 차수에서 효율성의 증가를 가져온다. 격자에서의 편광 효과는 증가하는 수의 라인, 즉 더 작은 구조적 치수를 가지며 증가한다.
편광 효과는 또한 더욱 커지는 개구수 및 점점 작아지는 마스크 구조에 대한 경향이 있는 광리소그래픽 스캐너에서 더욱더 중요한 역할을 한다. 그러나, 종래 기술에서 지금까지 공지된 에물레이션 이미징 방법 및 시스템은 이와 같은 편광 효과의 불완전한 설명만을 허용하며, 이는 간략하게만, 즉, 이미지 영역을 통해 통합되어 있는 편광 효과만을 고려하기 때문이다.
그러므로, 조사되는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임에 영향을 주는 광학 특성 및 인자에 더 양호한 고려가 주어지도록 위에서-언급된 유형의 방법 및 장치를 개선하는 것이 본 발명의 목적이다.
전술된 유형의 방법에서, 일련의 이미지가 (a) 제 2의 특성의 값의 범위를 부분적 범위로 나눔으로써, (b) 각각의 부분적 범위로 이미지를 할당함으로써, 그리고 (c) 픽셀에 할당된 제 2의 특성 값이 개별 이미지로 할당된 부분적 범위 내로 떨어진다면, 대응 저장된 강도 값을 각각의 이미지의 픽셀에 할당하고, 그렇지 않은 경우 상기 픽셀로 기결정된 강도 값을 할당함으로써 처음에 발생되는 상기 목적이 달성된다. 이때 일련의 이미지는 에뮬레이션 단계에서 일련의 중간 이미지로 변환되며, 에뮬레이션은 각각의 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 상수 값을 포함한다. 제 2 특성의 상수 값은 개별 부분적 범위에서 시작하고 다른 개별 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 값과 다르다. 다음에, 중간 이미지는 에뮬레이션 이미지를 형성하기 위해 결합된다.
이미지가 조사되는 광학 구성소자를 사용하여 발생되는 경우, 강도뿐만 아니라 또다른 특성, 예를 들어, 색 또는 편광 효과는 각각의 픽셀에 대해 결정되고, 본 발명의 목적을 위해 종래 기술로부터 공지된 방법이 사용될 수 있다. 강도처럼, 제 2 특성의 값은 또한 일반적으로 위치에 따라 변할 수 있다. 평가(evaluation) 방법 또는 에뮬레이션 단계에서의 매개변수로서 포함되어 있는, 제 2 특성의 값이 각각의 경우에 일정한 개별 이미지로의 분할은 평가 또는 에뮬레이션과 비교되는 바와 같이 형성될 수 있는 오류를 감소하는 것을 허용한다 - 종래 기술에서와 같이 - 제 2 특성에 대한 값은 전체 이미지에 걸쳐 평균화된다. 더 부분적인 범위가 형성되고 범위가 더 좁을수록, 오류는 더 작다.
부분적 범위는 이들이 서로 인접하도록 선택될 수 있다. 그러나, 처리 및 실행가능성을 위해 이들 사이, 바람직하게는 인접한 부분적 범위들 사이에만 적어도 부분적인 중복(overlap)을 가지는 부분적 범위를 선택하는 것이 유리하다. 부분적 범위로의 분할은 이 방식으로, 예를 들어, 삼각(trigonometric) 함수를 이용하여 달성될 수 있다 - 색 필터 또는 편광기의 전송(transmission)은 예를 들어, 사인 함수의 제곱에 의해 설명된다.
기결정된 강도 값으로, 바람직하게는 0이 선택되며, 즉, 제 2 특성의 값이 중간 이미지로 할당된 부분적 범위 내에 더이상 떨어지지 않자마자, 상기 중간 이미지 및 대응 픽셀에 대한 강도 값은 0으로 설정된다. 그렇게 함으로써, 이미지, 중간 이미지 및 에뮬레이션 이미지 각각이 동일한 크기를 가진다면 편리하고, 이는 처리를 용이하게 할 것이다. 따라서, 각각의 이미지, 중간 이미지 및 에뮬레이션 이미지는 바람직하게는 각각 동일한 개수의 픽셀 또는 픽셀 라인 및 픽셀 칼럼(column)을 가진다. 대응하는 적응 형태가 달성된다면, 다른 크기가 또한 사용될 수 있음은 말할 필요도 없다.
에뮬레이션 이미지를 형성하기 위해 중간 이미지를 결합하는 다양한 가능성이 존재한다. 특히 간단한 것은 각각의 픽셀에 대해 중간 이미지를 추가하는 것에 있다. 가능성을 실현하기 위한 마찬가지로 쉬운 또다른 것은 각각의 픽셀에 대한 중간 이미지의 강도 값의 평균을 취하여 에뮬레이션 이미지를 발생하는데 있다.
부분적 범위가 겹쳐져 있는 경우에 특히, 강도 값을 일련의 이미지에 할당하는 경우 강도 값을 가중하는 것이 유리하다. 상기 가중치는 바람직하게는 강도 값들이 몇 개의 부분적 범위에 할당되어 있는 경우 하나의 픽셀에 대해 가중된 강도 값의 합계가 픽셀의 원래의 강도 값에 대응하도록 달성되어 있다.
검출되는 광의 다양한 특성은 제 2 특성으로 적합하고, 중요한 특성은 예를 들어, 색이다. 이 경우에, 파장 및/또는 색 포화도(degree of color saturation)는 바람직하게는 각 픽셀에 대해 결정되고 저장된다. 이는 예를 들어, 각 픽셀에서 색을 독립적으로 검출함으로써, 예를 들어, 적절한 앞서 배열된 광학소자를 가진 파장-선택형 검출기를 사용함으로써 달성될 수 있고, 상기 검출기는 각각의 색 범위 - 적색, 녹색 및 청색을 - 개별적으로 검출한다. 또다른 가능성은 빔 경로에 도입되어 있는 색 필터를 이용하여 일련의 개별 이미지를 발생하는 데 있다.
제 2 특성에 대한 특히 바람직한 선택은 예를 들어, 큰-개구 광학소자의 에뮬레이션에서, 더 많은 영향을 얻는 편광 조건이다. 편광 조건은, 강도와 달리, CCD 상에 직접 검출할 수 없기 때문에, 편광도(degree of polarization) 및/또는 편광의 방향은 측정에 의해 결정되고 각각의 픽셀에 대해 저장되어야 한다. 편광의 공간적으로 해상된 결정에 대해, 광학 소자를 특징 짓는 스토크스(Stokes) 매개변수는, 예를 들어, 공간적으로 해상된 방식으로 결정될 수 있다. 이 방법은 예를 들어, H.W.Berry 등에 의해, Applied Optics 16, 3200(1977)에, 설명되어 있다. 다음으로, 일련의 이미지는 저장된 값에 기초하여 컴퓨터로 발생될(computer-generated) 수 있다.
또다른 가능성은 검출 전에 편광기를 통해 도광함으로써(guiding the light) 일련의 이미지를 발생하여, 편광기의 다른 위치에 의해 부분적 범위를 정의하는 데 있다. 이와 같은 편광기는 이미 사인 함수의 제곱에 실질적으로 대응하는 본래의 가중 함수(natural weighting function)를 통합한다. 그러므로, 부분적 범위는 보통은 약간 크고 겹쳐져 있다. 이미지의 컴퓨터 발생 및 편광기의 결합이 또한 가능하다.
일련의 이미지가 저장된 값에 기초하여 컴퓨터로 발생된 경우, 이 본래의 가중 함수가 사용될 수 있지만, 일반적으로 이용가능한 더 유리한 다수의 가중 함수가 있다. 본 방법의 유리한 실시예에서, 강도 값은 픽셀로 할당된 편광의 각도 θ가 부분적 범위 내로 떨어진다면, 예를 들어, 다음의 함수를 사용하여, 가중되고
C ·│Φ-θ│
C는 상수이고 Φ는 대응하는 부분적 범위의 중심에서 편광의 각도이다. 픽셀로 할당된 편광의 각도가 부분적 범위 외부에 있다면, 기결정된 강도 값은 예를 들어, 0은 픽셀로 할당된다. 기울기가 상수의 적절한 선택에 의해 영향받을 수 있는 이 삼각 함수를 사용하여, 가중치는 대략 동질 편광이 각 이미지에 대해 가정될 수 있도록 달성될 수 있다. 이 경우에, 더 큰 수의 부분적 범위가 선택될수록, 정확도는 더 높다. 그러나, 부분적 범위의 개수는 에뮬레이션의 기간에 형성되어야하고, 이는 에뮬레이션 단계가 이미지의 개수가 증가할수록 길어지기 때문이다. 예를 들어, 6, 8, 12 개의 부분적 범위의 선택은 양호한 절충안으로 판명되었다. 원칙적으로, 부분적 범위의 개수는 자유롭게 선택가능하다. 각각, 에뮬레이션 단계 또는 평가 방법에서 설명된 삼각 함수의 더 양호한 운용을 허용하기 위해, 예를 들어, 스무딩 함수(smoothing function)를 가지고, 접혀질 수 있어, 적어도 한번 연속적으로 미분될 수 있다.
또다른 가능성은 픽셀에 할당된 편광의 각도 θ가 부분적 범위 내로 떨어진다면, 다음의 함수를 가지는 강도 값을 가중하는 데 있다.
C ·cos2(Φ-θ)
C는 상수이고 Φ는 대응하는 부분적 범위의 중심에서 편광의 각도이다. 이 함수는 실질적으로 상수의 적응된 선택에 대한 둥글러진 삼각함수에 대응한다.
이들 함수들로 발생된 일련의 이미지에 대해, 이미지 필드를 통한 편광은 대략 일정하다. 이미지는 이때 평가 방법 또는 에뮬레이션 단계 각각에서 오류 없이 실질적으로 처리될 수 있고, 편광의 부분적 종속성은 고려되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 또한 동심형으로 편광된 광을 포함하는, 편광되지 않은 광이 또한 고려된다. 이는 부분적 범위 중 하나가 이에 할당된 0의 편광도만을 가지고 이 부분적 범위에 할당된 이미지가 이에 할당되어 있는 검출되고, 편광되지 않은 광의 강도 값을 가지는 데에 있어 달성된다. 0의 편광도를 가지는 이미지에 할당된 강도 값은 이때 다른 이미지에 배치될 수 있고 대응하는 강도 값에 추가될 수 있다. 상기 배치는 바람직하게는 균일하게 달성된다. 대안으로, 이 이미지는 또한 그대로 또는 다른 이미지로 다시 할당됨으로써 개별적으로 처리될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 광리소그래픽 스캐너는 제 1 이미징 광학소자으로 사용되고 광리소그래픽 스캐너의 에뮬레이션을 위한 에뮬레이션 이미징 광학소자는 제 2 이미징 광학소자으로 사용된다. 광리소그래픽 스캐너는 매우 큰 개구수를 가지는 이미징 광학소자에 의해 구성되는 반면, 에뮬레이션 이미징 광학소자는 작은 개구수를 가지는 광학소자가다. 따라서 비록 상기 설명된 방법들은 편광에 대한 공간적 의존성을 고려하지 않을지라도, 전술된 발명은 공간적 해상 방식으로, 에뮬레이션 단계에서, 예를 들어, 독일 특허 출원 10 2004 033 603.2에 설명되어 있는 바와 같이, 큰 개구수를 가진 이미징-광학 효과의 에뮬레이션에 대한 방법으로 에뮬레이션하도록 허용한다.
본 발명은 또한 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하기 위한 장치에 관한 것이다. 위에서 설명된 바와 같이, 이와 같은 장치에서, 대상체가 장치가 (a) 제 2의 특성의 값의 범위를 부분적 범위로 나눔으로써, (b) 각각의 부분적 범위에 이미지를 할당함으로써, 그리고 (c) 픽셀로 할당된 제 2의 특성 값이 개별 이미지로 할당된 부분적 범위 내로 떨어진다면, 대응하는 저장된 강도 값을 각각의 이미지의 픽셀에 할당하고, 그렇지 않은 경우 상기 픽셀에 기결정된 강도 값을 할당함으로써 일련의 이미지를 발생하는 목적이 달성된다. 이때 에뮬레이션 모듈은 일련의 이미지를 일련의 중간 이미지로 변환하고, 에뮬레이션은 각각의 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 일정한 값을 포함한다. 제 2 특성의 일정한 값은 개별 부분적 범위에서 시작하고 개별 다른 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 값과 다르다. 다음에, 에뮬레이션 모듈은 에뮬레이션 이미지를 형성하기 위해 중간 이미지를 결합한다. 이 방식에서, 이미징 움직임상의 제 2 특성의 영향은 공간적 해상 방식으로 에뮬레이션 이미지에서 고려될 수 있다.
기결정된 강도 값은 바람직하게는 0이며, 이는 평가를 용이하게 한다. 또한 장치가 어떤 가중 함수를 사용하는지에 따라, 부분적 범위들 사이의 부분적 중첩이 존재한다면 편리하다.
바람직하게는 상기 장치는 일련의 이미지 및 동일한 크기를 각각 가지는 일련의 중간 이미지를 발생하고, 이는 운용을 상당히 간소화하고 이미지 또는 중간 이미지 각각으로 강도 값을 할당하는 어떠한 어려움도 발생하지 않기 때문이다. 몰론, 적절한 설계는 다른 이미지 크기를 사용하도록 한다. 상기 장치는 바람직하게는 각각의 픽셀에 대한 중간 이미지의 강도 값을 추가하여 에뮬레이션 이미지를 생성한다. 이는 에뮬레이션 이미지에서 이미지 필드에 걸친 가변성(variability) 또는 제 2 양의 공간적 의존성을 고려하는 가장 쉬운 방법이다. 대안으로, 상기 장치는 또한 각각의 픽셀에 대한 중간 이미지의 강도 값의 평균을 형성하고 이 방식으로 에뮬레이션 이미지를 발생할 수 있다. 그렇게 함으로써, 특히, 부분적 범위가 중복하고 강도 값이 몇 개의 부분적 범위로 할당될 수 있다면, 상기 장치는 바람직하게는 일련의 이미지로 강도 값을 할당하는 경우 강도 값을 가중하고, 이는 유리하다.
상기 장치에 대한 바람직한 실시예에서, 제 2 특성은 색이며, 이 경우에 파장 및/또는 색 포화도는 메모리 모듈에의 각각의 픽셀에 대해 저장된다. 이 특성은 상대적으로 CCD 또는 CMOS 기초한 현대 검출기의 도움으로 검출하기에 쉽고, 이 경우에 예를 들어, 대응하는 광학소자를 이용하여 하나의 CCD에 의해 개별적으로 각각의 픽셀에 대해 적색, 녹색 및 청색의 색 범위를 검출하는 것이 관찰될 수 있다.
그러나, 색은 제 2 특성에 대한 단지 선택 사항이 아니다. 반드시 바로 가까이에서 눈에 보일 필요가 없는 다른 특성이 또한 적합하다. 중요한 제 2 특성은, 특히 작은 개구 이미징 광학소자에 의해 큰-개구 이미징 광학소자의 에뮬레이션에 관하여, 편광 조건이다. 이 경우에, 편광도 및/또는 각각의 픽셀에 대한 편광의 방향은 메모리 모듈에 저장되어 있다. 상기 장치는 검출 전에 도광되는 편광기를 구비할 수 있다. 부분적 범위는 편광기의 다른 위치에 의해 정의된다. 이런 식으로, 일련의 이미지는 직접 발생될 수 있다. 다른 가능성은 일련의 이미지가 저장된 값에 기초하여, 계산적으로 발생하는 데 있다. 이 경우에, 편광도 및/또는 각각의 픽셀에 대한 편광의 방향은 초기에 저장된다. 편광기 및 계산적 평가의 결합이 가능하다. 또한, 바람직하게는 0인 편광도를 독점적으로 부분적 범위 중 하나에 할당한다. 이 부분적 범위에 할당된 이미지는 이때 이에 할당된 검출된, 편광되지 않은 광의 강도 값을 가진다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 상기 장치는 광리소그래픽 스캐너의 형태에 있어 제 1 이미징 광학소자 및 광리소그래픽 스캐너의 에뮬레이션에 대한 에뮬레이션 이미징 광학소자의 형태에서 제 2 이미징 광학소자를 구비한다. 이는, 비록 에뮬레이션 모듈에서 이행되고 기초를 제공하는 에뮬레이션 방법이 이 공간적 의존성을 고려할 수 없을지라도, 광리소그래픽 스캐너의 편광 특성이 공간적으로 해상된 방식에서 에뮬레이션 이미징 광학소자에 의해 에뮬레이션되도록 한다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참고로 하여 이하 더욱 상세하게 설명되어 있다.
도 1은 예시적인 장치를 나타내고
도 2는 본 발명의 방법의 순서를 나타낸다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
1: 광원 2: 제 2 이미징 광학 소자
3: 검출기 4: 메모리 모듈
5: 편광기 6: 대상체
7: 에뮬레이션 모듈 8: 스크린
도 1은 도시되지 않은 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하는데 사용될 수 있는 유형의 장치를 나타낸다. 광원(1)으로부터의 광은 제 2 이미징 광학소자(2)에 인가된다. 제 2 이미징 광학소자(2)는 픽셀을 가지는 공간적 해상 검출기(2) 상으로 광의 초점을 맞춘다. 광은 픽셀에 이미지 평면 안에서 검출된다. 강도는 픽셀에서 직접 검출된다. 강도의 값은 메모리 모듈(4)에, 픽셀로 할당되며, 저장된다. 또한, 광의 제 2 특성은 메모리 모듈(4)에 저장된다. 이는 광의 편광 또는 색일 수 있다. 광의 편광의 경우에, 예를 들어, 빔 경로로 미끄러질 수 있고 검출기에 앞서 배열될 수 있는 회전가능한 편광기(5)를 구비할 수 있다. 제 2 이미징 광학소자(2)는 검출기(3) 상으로 대상체(6)를 이미지화한다. 이를 위해, 대상체(6)는 적절한 위치에서 제 2 이미징 광학소자(2)로 삽입되어, 대상체(6)의 이미지는 검출기(3) 상에서 발생된다. 대상체(6)는 예를 들어, 간단하거나 또는 비선형의 색 필터, 편광기 또는 회절 광학 소자일 수 있다. 후자의 경우에, 제 2 이미징 광학소자의 설정은 객체(6)의 이미징 특성에 적응되어야 할 수 있다. 마지막으로, 대상체(6)는 광리소그래피에 사용되는 유형의 마스크일 수 있다. 경우에, 광원(1)은 바람직하게는 하나의 파장만을 방출하는 광원이다. 레지스터되는(registered) 제 2 특성이 편광에 있거나 또는 직접 볼 수 없는 특성에 있다면, 또다른 장치가 요구될 수 있으며, 이는 도 1에 도시되어 있지 않고 이들 특성을 검출하고 결정하는 역할을 한다. 이들 특성의 값은 이때 또한 메모리 모듈(4)에서의 픽셀로 할당된 형태로 저장되어 있다.
강도 및 제 2 특성, 예를 들어 편광에 대한 저장된 값은 이때 에뮬레이션 모듈(7)에 의해 처리된다. 에뮬레이션 모듈(7)에서, 스크린(8) 상으로 표시되는 에뮬레이션 이미지가 발생된다. 추가로, 상기 이미지는 저장될 수 있고/있거나 인쇄될 수 있다.
도 2는 개략적으로 에뮬레이션 이미지가 어떻게 발생되는 지를 나타낸다. 강도 및 편광, 즉 편광도 및/또는 편광의 방향은 각각의 픽셀에 대해 저장된다. 이들 데이터는 소위 입력 이미지 데이터세트를 형성한다. 일련의 이미지는 입력 이미지 데이터세트에 기초하여 발생된다. 이렇게 함으로써, 제 2 특성의 최소 및 최대는 이 특성의 값의 범위를 정의하도록 먼저 결정될 수 있다. 이 값의 범위는 이때 부분적 범위로 분해되고, 이 경우에 강도의 편광되지 않은 부분은 예에서 0의 편광의 정도를 가지는 개별 부분적 범위로 할당된다. 이 부분적 범위는 또한 광의 원형으로 편광된 부분의 강도 값을 포함한다. 물론, 자신의 부분적 범위로 상기 부분의 할당은 강제적이지 않다. 예를 들어, 편광되지 않은 부분은 또한 다른 부분적 범위 사이에서 나누어질 수 있고, 이는 개별 이미지 사이에서 일정한 분할에 대응한다. 또다른 부분적 범위는 0 °에서 180°사이의 값의 범위 내에서 편광의 각도에 따라 나누어진다. 본 발명의 예에서, 대응하는 부분적 범위의 중심에서의 편광의 각도 Φ는 각각의 이미지에 대해 표시된다. 부분적 범위는 이들이 사용되는 가중 함수에 따라 중복되거나 또는 중복되지 않도록 선택될 수 있다. 본 발명의 예에서, 8 개의 부분적 범위가 선택되어 있다. 상기 이미지들은 에뮬레이션 단계에서 이어서 처리 된다. 이렇게 함으로써, 대상체(6)의 이미지는 이미징 움직임 상의 편광의 영향 및 이미징 특성을 고려하여, 제 1 이미징 광학소자에 의해 에뮬레이션된다. 편광되지 않은 강도는 개별적으로 처리될 수 있지만, 이는 반드시 그런 것은 아니다. 예를 들어,또한 편광 이미지 사이로 이를 나누는 것이 가능하다. 대상체(6)가 마스크라면 ,예를 들어, 이 마스크의 이미지는 제 1 이미징 광학소자로서 광리소그래픽 스캐너를 사용하여 에뮬레이션될 수 있다. 이 경우에, 제 2 이미징 광학소자(2)는 에뮬레이션 이미징 광학소자이다. 2 가지의 광학소자에서 다른 이미징 특성은 배율(magnification) 및 개구수이다. 에뮬레이션 단계에서의 처리 동안, 중간 이미지는 편광의 각각의 각도 Φ에 대해 발생된다. 편광은 에뮬레이션 단계에서 개별 이미지에 대해 일정하다고 가정되었다. 이는 기술적 이유이며, 에뮬레이션에 대한 방법 또는 종래의 기술에서 이용가능한 편광을 고려한 방법이 일정한 편광을 고려할 수 있기 때문이다. 마지막으로, 본 발명의 예에서, 중간 이미지는 픽셀 대 픽셀(pixel by pixel)로 에뮬레이션 이미지로 추가된다. 이 방식으로, 이용가능한 종래 기술이 실제로 이를 허용하지 않거나 또는 더 큰 오류를 가져올지라도, 광리소그래픽 스캐너를 에뮬레이션하는 경우 편광에서 공간적 의존성을 고려할 수 있다.
본 발명에 포함되어 있음.

Claims (29)

  1. 대상체(6)가 제 2 이미징 광학소자(2)에 의해 이미지 평면에서 이미지화되고 상기 이미지 평면에서의 광이 공간적 해상 방식으로 픽셀에서 검출되며, 제 1 및 제 2 이미징 광학소자(2)이 적어도 하나의 이미징 특성에 있어 다르고,
    - 광의 제 1 특성으로서 강도 및 광의 적어도 하나의 또다른 제 2 특성에 대한 값들이 각각의 픽셀에 대해 결정되고 픽셀에 저장되며,
    - 저장된 값들이 에뮬레이션 단계에서 처리되고 에뮬레이션 이미지가 발생되며, 이미징 움직임상의 제 2 특성의 영향 및 이미징 특성을 고려하여, 상기 제 1 이미징 광학소자에 의해 발생된 대상체(6)의 이미지를 에뮬레이션하는, 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하기 위한 방법으로서,
    일련의 이미지가
    a. 상기 제 2 특성 값의 범위를 부분적 범위로 분할함으로써,
    b. 상기 부분적 범위의 각각으로 이미지를 할당함으로써, 그리고
    c. 상기 픽셀에 할당된 제 2의 특성 값이 개별 이미지에 할당된 부분적 범위 내로 떨어진다면, 대응하는 저장된 강도 값을 각각의 이미지의 픽셀에 할당하고, 그렇지 않은 경우 상기 픽셀에 기결정된 강도 값을 할당함으로써 발생되고,
    - 상기 일련의 이미지는 상기 에뮬레이션 단계에서 일련의 중간 이미지로 변환되고, 상기 에뮬레이션은 중간 이미지의 각각에 대한 제 2 특성의 상수 값을 포함하며, 상기 값은 개별 부분적 범위에서 시작하고 다른 개별 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 값과 다르며,
    - 다음으로, 상기 중간 이미지가 상기 에뮬레이션 이미지를 형성하기 위해 결합되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부분적 범위 사이에 부분적 중복이 존재하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기결정된 강도 값이 0인 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 및 상기 중간 이미지 모두는 각각 동일한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중간 이미지의 강도 값은 각각의 픽셀에 대해 추가되어, 상기 에뮬레이션 이미지가 발생되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 중간 이미지의 강도 값의 평균은 각각의 픽셀에 대해 취해져, 상기 에뮬레이션 이미지가 발생되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강도 값은 일련의 이미지에 상기 강도 값을 할당하는 경우 가중되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 특성은 편광 조건이고, 상기 픽셀의 각각에 대해 편광도(degree of polarization) 및/또는 편광 방향이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 일련의 이미지는 검출 전에 편광기(5)를 통해 광을 전달함으로써 발생되고, 상기 부분적 범위는 상기 편광기(5)의 다른 위치에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 일련의 이미지는 상기 저장된 값에 기초하여 계산적되어(computationally) 발생되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 강도 값은, 픽셀에 할당된 편광의 각도 θ가 부분적 범위 내로 떨어진다면, 함수 C ·│Φ-θ│를 사용하여 가중되고, C는 상수이며 Φ는 대응하는 부분적 범위의 중심에서의 편광 각도인 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 강도 값은, 픽셀에 할당된 편광의 각도 θ가 부분적 범위 내로 떨어진다면, 함수 C ·cos2(Φ-θ) 사용하여 가중되고, C는 상수이며 Φ는 대응하는 부분적 범위의 중심에서 편광의 각도인 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상시 부분적 범위 중 하나는 이에 할당된 0의 편광도를 독점적으로 가지고, 상기 부분적 범위에 할당된 이미지는 이에 할당되어 있는 검출된, 편광되지 않은 광의 강도 값을 가지는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 0의 편광도를 가지는 이미지에 할당된 강도 값은 다른 이미지에 배치되고 대응하는 강도 값에 추가되며, 상기 배치는 바람직하게는 일정한 방식으로 달성되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 특성은 색이고, 색 포화도(degree of color saturation) 및/또는 파장을 각각의 픽셀에 대해 저장되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 이미징 광학소자로서 광리소그래픽 스캐너가 사용되고 상기 광리소그래픽 스캐너의 에뮬레이션을 위한 에뮬레이션 이미징 광학소자는 제 2 이미징 광학소자(2)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 방법.
  17. - 대상체(6)가 이미지 평면으로 이미지화되고 적어도 하나의 이미징 특성에 있어 제 1 이미징 광학소자와 다른 제 2 이미징 광학소자(2),
    - 픽셀을 가지며, 상기 이미지 평면에서의 광을 픽셀에서 검출하는 공간적 해상 검출기(3),
    - 상기 광의 제 1 특성으로서, 강도에 대한, 그리고, 광의 적어도 하나의 다른 제 2 특성에 대한 값이 픽셀에서 공간적 해상 방식으로 저장되어 있는 메모리 모듈(4); 및
    - 저장된 값들이 처리되고 에뮬레이션 이미지가 생성되며, 이미징 움직임상의 제 2 특성의 영향 및 이미징 특성을 고려하여, 상기 제 1 이미징 광학소자에 의해 발생된 대상체(6)의 이미지를 에뮬레이션하는 에뮬레이션 모듈(7)을 포함하는, 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임을 조사하기 위한 장치로서,
    - 상기 장치는
    a. 상기 제 2 특성 값의 범위를 부분적 범위로 분할함으로써,
    b. 상기 부분적 범위의 각각으로 이미지를 할당함으로써, 그리고
    c. 상기 픽셀에 할당된 제 2 특성 값이 개별 이미지에 할당된 부분적 범위 내로 떨어진다면, 대응하는 저장된 강도 값을 각각의 이미지의 픽셀에 할당하고, 그렇지 않은 경우 상기 픽셀에 기결정된 강도 값을 할당함으로써 일련의 이미지를 발생하고,
    - 상기 에뮬레이션 모듈(7)은 상기 일련의 이미지를 일련의 중간 이미지로 변환하고, 상기 에뮬레이션은 중간 이미지의 각각에 대한 제 2 특성의 상수 값을 포함하며, 상기 제 2 특성의 값은 개별 부분적 범위에서 시작하고 다른 개별 중간 이미지에 대한 제 2 특성의 값과 다르고,
    - 상기 에뮬레이션 모듈이 상기 에뮬레이션 이미지를 형성하기 위해 결합하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 부분적 범위 사이에 부분적 중복이 존재하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 기결정된 강도 값은 0인 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    동일한 크기를 가지는 일련의 이미지 및 일련의 중간 이미지를 발생하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 이미지의 강도 값을 각각의 픽셀에 추가하여, 상기 에뮬레이션 이미지를 발생하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  22. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 이미지의 강도 값의 평균을 각각의 픽셀에 대해 취하여, 상기 에뮬레이션 이미지를 발생하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    일련의 이미지에 상기 강도 값을 할당하는 경우 상기 강도 값을 가중하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  24. 제 17 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 특성은 편광도이고, 각각의 픽셀에 대해 편광도 및/또는 편광 방향은 상기 메모리 모듈에 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 광이 검출 전에 전달되는, 편광기(5)가 제공되고, 상기 부분적 범위는 상기 편광기(5)의 다른 위치에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 저장된 값에 기초하여, 상기 일련의 이미지를 계산적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분적 범위 중 하나로 0의 편광도를 독점적으로 할당하고 상기 부분적 범위로 할당된 이미지에 검출된 편광되지 않은 광의 강도 값을 할당하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  28. 제 17 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 특성은 색이며, 색 포화도 및/또는 파장을 상기 메모리 모듈(4)에 저장하는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
  29. 제 17 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 이미징 광학소자으로 광리소그래픽 스캐너가 사용되고 상기 광리소그래픽 스캐너의 에뮬레이션을 위한 에뮬레이션 이미징 광학소자는 제 2 이미징 광학소자(2)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 제 1 이미징 광학소자의 이미징 움직임 조사 장치.
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