KR20090117989A - 측정장치 및 노광장치 - Google Patents

측정장치 및 노광장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090117989A
KR20090117989A KR1020090040539A KR20090040539A KR20090117989A KR 20090117989 A KR20090117989 A KR 20090117989A KR 1020090040539 A KR1020090040539 A KR 1020090040539A KR 20090040539 A KR20090040539 A KR 20090040539A KR 20090117989 A KR20090117989 A KR 20090117989A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pinholes
spatial coherence
interference pattern
measuring
measurement mask
Prior art date
Application number
KR1020090040539A
Other languages
English (en)
Inventor
야스노리 후루카와
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20090117989A publication Critical patent/KR20090117989A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70583—Speckle reduction, e.g. coherence control or amplitude/wavefront splitting
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components

Abstract

본 발명에 의하면, 조명계에 의해 조명되는 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 측정하는 측정장치로서, 적어도 3개의 핀홀을 가지고 상기 피조명면에 배치되는 측정 마스크, 상기 적어도 3개의 핀홀로부터의 광에 의해 형성되는 간섭패턴을 검출하는 검출부, 및 상기 검출부에 의해 검출된 간섭패턴을 푸리에 변환해서 얻어진 푸리에 스펙트럼에 의거해서 상기 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 산출하는 연산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

측정장치 및 노광장치{MEASUREMENT APPARATUS AND EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은 공간 코히런스를 측정하는 측정장치 및 그것을 포함한 노광장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피공정에서는, 주로 광리소그래피에 있어서, 노광장치의 투영광학계의 고NA화나 노광광의 단파장화가 진행되고 있다. 고NA화함에 따라서 해상력은 향상하지만, 초점심도가 감소한다. 따라서, 이전보다 더욱 미세한 패턴을 형성한다는 관점으로부터, 투영광학계의 고NA화만으로는, 안정적인 대량생산을 유지하기에는 충분하지 않는 것으로 판명되었다. 상기 상황하에서, 조명광학계의 최적화에 의한 해상특성의 향상, 이른바 변형조명법이 크게 주목받고 있다.
근래에는, 조명광학계의 NA와 투영광학계의 NA 간의 비인 σ치의 최적화뿐만이 아니라, 개개의 원판 패턴에 대해서 유효광원형상도 최적화되는 경향에 있다. 변형조명에는, 예를 들면, 윤대조명, 4중극조명, 2중극조명 등이 있다.
그러나, 조명모드를 변경하면 광로가 변화하므로, 예를 들면, 조명광학계를 구성하는 광학 소자의 반사 방지막의 불균일성이나 광학 소자의 편심 등에 기인하 여 원판면(투영광학계의 물체면)에 있어서의 공간 코히런스가 변화한다. 이러한 공간 코히런스의 변화는 투영광학계의 상면에 형성되는 상의 질에 상당한 영향을 준다. 그 때문에, 공간 코히런스를 파악해서, 그것을 원판의 설계나 유효광원분포의 결정에 고려해야하는 것이 중요하다.
공간 코히런스의 측정방법은, 다음의 3가지 방법이 알려져 있다. 제 1 방법은 이른바 영의 간섭법 또는 더블핀홀법(조셉 W. 굳맨, "통계광학")이다. 제 2 방법은 셰어링 간섭법이다. 제 3 방법은 어느 패턴의 상의 변화에 의거해서 공간 코히런스를 측정하는 방법이다.
도 17은 제 1 방법인 영의 간섭법의 원리를 나타내는 도면이다. 2개의 핀홀을 가지는 판(61)을 광원(60)에 의해 조사하고, 판(61)의 후방에 설치된 스크린(62)에 대해 상기 2개의 핀홀로부터의 광속을 서로 간섭시켜서, 상기 얻어진 간섭무늬의 콘트라스트에 의거하여 공간 코히런스가 산출된다. 제 1 방법의 응용예가 일본국 특개평 7-311094호 공보에 기재되어 있다.
도 18은 제 2 방법인 셰어링 간섭법의 원리를 나타내는 도면이다. 도 18은 마이켈슨 간섭계의 구조를 모식적으로 나타내는 도면이다. 마이켈슨 간섭계에 있어서, 입사광(70)은 하프미러(71)에 입사하면 기준프리즘미러(72)를 향하여 이동하는 광(70a)과, 가동프리즘미러(73)를 향하여 이동하는 광(70b)으로 분할된다. 각각의 미러(72) 및 (73)에 의해 반사된 광(70c) 및 (70d)은 하프미러(71)로 돌아와서, 서로 중첩되어, 스크린(74)에 간섭무늬를 형성한다.
2개의 광의 광학 거리가 동일해지도록 기준프리즘미러(72)와 가동프리즘 미 러(73)를 설치해서 가동프리즘미러(73)를 Y축방향으로 이동시키면, 반사광(70d)도 동일한 거리만큼 이동해서 반사광(70c)에 중첩된다. 이 때, 간섭 무늬의 콘트라스트는 공간 코히런스에 대응해서 변화하므로, 가동프리즘미러(73)의 Y축방향에의 이동거리와 간섭 무늬의 콘트라스트의 변화를 관측함으로써, 공간 코히런스를 측정할 수 있다. 일본국 특개평 9-33357호 공보 및 일본국 특공평 6-63868호 공보에 제 2 방법의 응용예가 기재되어 있다.
일본국 특개평 10-260108호 공보에 제 3 방법의 일례가 기재되어 있다. 일본국 특개평 10-260108호 공보에 의하면 마름모 형상의 패턴을 투영하고, 투영된 상의 크기를 측정함으로써 공간 코히런스를 측정한다.
그러나, 제 1 방법인 영의 간섭법은 2개의 핀홀의 간격이 고정되어 있기 때문에, 복수점의 공간 코히런스를 얻으려면 다수 회의 2개의 핀홀의 교환이 필요하고, 그 때문에 장시간을 필요로 한다고 하는 결점이 있다. 제 2 방법인 셰어링 간섭법은 고정밀도의 광학계가 필요할 뿐만 아니라, 장치의 소형화가 어렵기 때문에 공간적인 제약이 큰 노광장치에의 탑재가 곤란하다는 결점을 가진다. 제 3 방법은, 주로 σ(조명광학계로 원형의 조명을 했을 때의 조명광학계의 개구수(NAill)와 투영광학계의 개구수(NApl) 간의 비(NAill/NApl))를 측정에 사용된다. 제 3 방법은 상의 크기를 측정하고, 이것을 미리 구비된 테이블과 비교해야만 하는 결점이 있다. 또, 제 3 방법에는, 유효광원분포가 원형 대신에, 복잡한 형상이 되면, 이 형 상에 적합한 테이블이 필요하다는 결점과, 상의 크기의 측정만으로는 공간 코히런스의 복잡한 분포의 측정이 곤란하다는 결점도 있다.
본 발명은, 상기의 상황을 고려하여 이루어진 것이며, 예를 들면, 간단한 구성으로 공간 코히런스를 측정하는 기술을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 조명계에 의해 조명되는 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 측정하는 측정장치로서, 상기 장치는, 적어도 3개의 핀홀을 가지고 상기피조명면에 배치되는 측정 마스크, 상기 적어도 3개의 핀홀로부터의 광에 의해 형성되는 간섭패턴을 검출하는 검출부, 및 상기 검출부에 의해 검출된 간섭패턴을 푸리에 변환해서 얻어진 푸리에 스펙트럼에 의거해서 상기 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 산출하는 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정장치를 제공한다.
본 발명의 다른 특징은 첨부된 도면을 참조한, 다음의 전형적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 도면 전체에 있어서, 동일한 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략한다.
[제 1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이 측정장치는 원판(마스크 또는 레티클로 칭하기도함)의 패턴을 투영광학계(30)에 의해 기판에 투영해서 해당 기판을 노광하는 노광장치에 포함되어 있다. 여기서, 원판은 투영광학계(30)의 물체면에 배치되고, 기판은 투영광학계(30)의 상면(像面)에 배치된다. 투영광학계(30)의 물체면은 조명광학계(12)에 의해 조명되는 피조명면이기도 하다.
제 1 실시형태에 의한 측정장치는 투영광학계(30)의 물체면에 있어서의 공간 코히런스를 측정하도록 구성된다. 노광장치는 투영광학계(30)와 이 투영광학계(30)의 물체면에 원판을 배치하기 위한 원판위치결정기구, 투영광학계(30)의 상면에 기판을 배치하기 위한 기판위치결정기구, 및 물체면(피조명면)에 배치되는 원판을 조명하는 조명계(10)를 구비한다. 측정장치는 투영광학계(30)의 물체면에 배치되는 측정마스크(20), 및 투영광학계(30)의 상면에 배치되는 검출부(40)를 구비한다. 측정마스크(20)는, 전형적으로는, 원판위치결정기구에 의해 위치결정된다. 검출부(40)는, 전형적으로는, 기판위치결정기구에 의해 위치결정된다.
조명계(10)는 기판의 노광시는 원판을 조명하고, 공간 코히런스의 측정시는 측정마스크(20)를 조명한다. 조명계(10)는, 예를 들면, 광원부(11) 및 조명광학계 (12)를 포함한다. 공간 코히런스의 측정용의 광원부(10)로서는, 기판의 노광용의 광원부와 같은 광원부를 사용할 수 있다. 따라서, 1개의 광원부(11)가 기판의 노광용과 공간 코히런스의 측정용의 양쪽에 사용될 수 있다. 광원부(11)는, 예를 들면, 발진파장이 약 193nm인 ArF 엑시머레이저나, 발진파장이 약 248nm인 KrF 엑시머레이저, 또는 발진파장이 약 13.5nm인 EUV 광원 등을 사용할 수 있지만, 이것들로 제한되는 것은 아니다. 조명광학계(12)는 원판 및 측정마스크(20)를 쾰러조명 하도록 구성된다. 조명광학계(12)는, 예를 들면, 파리의 눈렌즈, 개구조리개, 콘덴서 렌즈, 슬릿 등을 포함하고, 목적으로 하는 유효광원형상을 형성하는 기능을 가진다(후술함).
측정마스크(20)는 복수의 핀홀(21)을 가진다. 여기서, 핀홀은 협의로는 투과구멍을 의미한다. 그러나, 이 명세서 및 특허 청구의 범위에서는, 전체면 중 미소한 국소영역에 입사한 광만을 반사하도록 구성된 반사형 측정마스크에 있어서의 해당 국소영역도 핀홀의 범위에 포함된다.
검출부(40)는 측정마스크(20)의 복수의 핀홀(21)로부터 사출된 광에 의해 투영광학계(30)의 상면에 형성되는 간섭패턴을 검출(촬상)한다. 검출부(40)는 광전 변환소자를 포함한다. 검출부(40)는 광전변환소자로서 CCD이미지센서 등의 이미지 센서를 가지는 것이 바람직하지만, 단일화소의 광전변환소자나, CCD리니어센서 등의 리니어센서이어도 된다. 광전변환소자로서 단일화소의 광전변환소자나, CCD 리니어센서 등의 리니어센서가 사용되는 경우에는, 검출부(40)가 그것을 주사함으로써 간섭패턴을 촬상할 수 있다.
조명계(10)가 원판을 조명하는 광의 공간 코히런스가 높은 경우에는, 노광장치는 원판의 패턴을 통과한 광이 서로 간섭해서 원판의 패턴을 기판에 전사할 수 없게 된다. 이 상황을 회피하기 위해서, 원판을 조명하는 광의 공간 코히런스는, 예를 들면, 파리의 눈렌즈 등을 사용하여 감소시킨다. 측정장치는 노광장치에 있어서, 원판이 배치되는 면에 있어서의 공간 코히런스를 측정하도록 구성되어 있다.
조명광학계(12)는 어퍼처나 CGH(Computer Generated Hologram) 등을 사용하 여, 예를 들면, 윤대형상(도 2A), 사중극형상(도 2B), 및 2중극형상(도 2C)을 가지는 유효광원분포를 형성한다.
이하, 조명계에 의한 조명과 투영광학계의 물체면에 있어서의 공간 코히런스 간의 관계, 특히, 유효광원분포와 투영광학계의 물체면에 있어서의 공간 코히런스 간의 관계에 대해 설명한다.
광원부(11)에 의해 발생하는 광의 파장을 λ, 조명광학계(12)의 초점거리를 f로 놓고, fλ에 의해 규격화된 좌표를 (ε, n)로 놓고, 유효광원분포를 u(ε, n)로 놓고, 측정마스크(20)의 좌표를 (x, y)로 놓는다. 그러면, 원점(0,0)에 대한 공간 코히런스(이른바 상호강도 Γ(x, y))의 분포는,
Γ(x,y) = ∫u(ε, η)exp{i2π(εx + ηy)}dεdη ...(1)
으로 나타내진다.
여기서, 식(1)은, 반 시테르트-제르니케(Van Cittert-Zernike)의 정리로 불리우며, 이것은 공간 코히런스가 유효광원분포를 푸리에 변환함으로써 산출되는 것을 의미한다. 광량이 일정한 상태에서, 예를 들면, 윤대형상(도 2A), 사중극형상(도 2B), 또는 2중극형상(도 2C)을 가지는 유효광원분포에 의해 측정마스크(20)를 조명 할 때, 측정마스크(20) 상에 있어서의 공간 코히런스는 각각 도 3A, 도 3B, 또는 도 3C에 도시된 바와 같이 된다. 또, 상술한 바와 같이, 측정마스크(20)는 쾰러조명되기 때문에, 식(1)에 의해 표현되는 공간 코히런스는 이론상으로 측정마스크(20) 상의 전체 조명영역에서 성립한다.
이후, 측정마스크(20)에 형성된, 공간 코히런스를 측정하기 위한 핀홀(21)의 개수를 3개로 가정하고 설명을 계속한다. 3개의 핀홀(21)은 부등간격으로 하나의 직선 상에 정렬되고, 각각의 위치가 PO(x0, yO), P1(x1, yl), 및 P2(x2, y2)이며,
Figure 112009027898355-PAT00001
...(2)
를 만족시킨다.
조명계(10)에서 측정마스크(20)를 조명하고, 3개의 핀홀(21)을 투과한 광이 투영광학계(30)를 통과해서 검출부(40)의 검출면에 형성하는 간섭패턴은
I = A[3 + 2Γ 01 cos(KL 01 ·X) + 2Γ 02 cos(KL 02 ·X) + 2Γ 12 cos(KL 12 ·X)]...(3)
로 표시된다.
여기서, A는 비례정수이고, X는 검출부(40)의 검출위치좌표를 나타내는 벡터이며, Γij는 측정마스크(20)가 배치된 면(물체면) 내의 (xj-xi, yj-yi)에 있어서의 공간 코히런스값이고, k는 2π/λ이며, Lij는 Pi(xi, yi)와 Pj(xj, yj)로부터 검출부(40)의 검출위치까지의 광학거리 간의 차이를 나타내는 벡터이며, (xj-xi, yj-yi) 에 비례하고, 또한 i, j는 0 내지 2의 정수, λ는 광원부(l1)가 발생하는 광의 파장이다.
검출부(40)에 의해 검출되는 간섭패턴에 의거해서 측정마스크(20)가 배치된 면에 있어서의 공간 코히런스의 분포를 취득하기 위해서, 푸리에변환이 사용된다. 연산부(50)는 1개의 간섭패턴을 푸리에변환함으로써, 측정마스크(20)가 배치된 면내의 복수의 위치에 있어서의 공간 코히런스를 산출한다. 푸리에변환시에 투영광학계(30)의 개구수(NA)의 영향에 의해 간섭패턴이 왜곡되어 있는 경우에는, 상기 NA를 고려한 좌표변환에 의해 데이터를 보간한 후 푸리에변환을 실시하는 것이 바람직하다. 식(3)에 의해 나타내지는 간섭패턴의 푸리에 변환은,
Figure 112009027898355-PAT00002
으로 나타내진다. 이 푸리에 변환에 의해 푸리에 스펙트럼을 얻을 수 있다.
주파수가 제로인 근방에 있어서의 푸리에스펙트럼의 값을 F0로 놓고, 광학거리의 차이 Lij에 상당하는 주파수(간섭패턴이 가지는 주파수)의 근방에 있어서의 푸리에 스펙트럼값(푸리에 공간에서 양 및 음의 푸리에 스펙트럼값을 나타내는 신호가 발생되지만, 이들 중의 한쪽의 절대값를 Fij로 가정함)을 Fij로 한다. 그러면,
F0 = 3A
Fij = ΓijA ...(5)
로 나타낼 수 있다.
식 (5)로부터
Γij = 3Fij / F0 ...(6)
을 얻을 수 있다.
연산부(50)는 측정마스크(20)가 배치된 면 내의 위치(xj-xi, yj-yi)에 있어서의 공간 코히런스값 rij를 식(6)에 따라서 산출한다.
3개의 핀홀(21)을 가지는 측정마스크(20)를 사용한 경우에 있어서, 상기의 계산에 의해 3개소(원점에 대칭이라고 생각되는 6개소)의 공간 코히런스값를 얻을 수 있다.
검출부(40)에 의해 검출하는 간섭패턴은, 투영광학계(30)의 초점위치와 검출부(40)의 검출면 간의 거리를 h, 투영광학계(30)의 배율을 X, 측정마스크(20)의 핀홀(21) 간의 거리를 p로 하면,
Figure 112009027898355-PAT00003
로 나타내진다.
이 때문에, 간섭패턴의 주파수가 검출부(40)의 나이키스트(nyquist) 주파수를 초과하지 않고, 또한 충분한 광강도를 얻을 수 있는 위치에 검출부(40)가 설치된다. 보다 구체적으로는, 검출부(40)의 검출간격을 g로 하면,
Figure 112009027898355-PAT00004
을 만족시키는 위치에 검출부(40)가 배치된다.
검출부(40)는 간섭패턴 자체를 검출하는 광전변환소자를 사용하는 대신에, 레지스트를 노광시킴으로써 레지스트에 형성되는 상의 깊이를 계측하는 검출부여도 된다.
또, 연산부(50)는 공간 코히런스의 측정결과에 의거해서 조명계(10)를 조정해도 된다. 즉, 연산부(50)는 공간 코히런스의 측정결과를 조명계(10)에 피드백해도 된다.
투영광학계(30) 등의 광학계는 필수는 아니고, 도 4에 예시하는 바와 같은 구성을 채용하여도 된다. 이 경우에, 식(8)을 만족시키는 위치에 검출부(40)가 배치된다. 여기서, X=1이고, h는 측정마스크(20)와 검출부(40) 간의 거리이다. 측정마스크(20)와 검출부(40)는 서로 일체가 되어도 된다. 또는, 측정마스크(20)는 검출부(40)에 대해서 삽입 가능하고 또한 교환 가능한 구성을 가져도 된다.
이상과 같이, 제 1 실시형태에 의하면, 상기 측정장치는 간단한 구성을 가지고, 또한 원판이 배치되는 면에 있어서의 공간 코히런스를, 단시간에 용이하게 고정밀도로 측정할 수 있다.
[제 2 실시형태]
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이 측정장치는 측정마스크(20a)를 사용한다. 또한, 여기서 특별히 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일하게 할 수 있다. 측정마스크(20a)는 1개의 직선 상에 배치되어 있지 않은 3개의 핀홀(21a)을 가진다. 여기서, 3개의 핀홀(21a)의 위치를, Pa0(xa0, ya0), Pa1(xa1, ya1), 및 Pa2(xa2, ya2)로 가정한다.
조명계(10)에서 측정마스크(20a)를 조명하고, 3개의 핀홀(21a)을 투과한 광이 투영광학계(30)을 통과해서 검출부(40)의 검출면에 형성하는 간섭패턴은,
Figure 112009027898355-PAT00005
...(9)
로 나타내진다.
여기서, Γaij는 측정마스크(20a)가 배치된 면 내의 (xaj-xai, yaj-yai)에 있어서 공간 코히런스값이고, Laij는 Pai(xai, yai)와 Paj(xaj, yaj)로부터 검출부(40)의 검출위치까지의 광학거리 간의 차를 나타내는 백터이며, (xaj-xai, yaj-yai)에 비례하고, i 및 j는 0 내지 2의 정수이다.
연산부(50)는, 제 1 실시형태와 같이, 검출부(40)에 의해 검출된 간섭패턴을 해석해서 공간 코히런스를 산출한다. 해석 방법을 이하에 설명한다. 연산부(50)는 검출부(40)에 의해 검출된 간섭패턴을 푸리에변환한다. 상기 간섭패턴의 푸리에변환은
Figure 112009027898355-PAT00006
으로 주어진다. 이 푸리에변환에 의해 푸리에스펙트럼을 얻는다.
여기서, 주파수가 0인 근방에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 값을 Fa0로 놓고, 광학 거리의 차이 Laij에 상당하는 주파수(간섭패턴이 가지는 주파수)의 근방에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 값(푸리에 공간에서 양과 음(+ , -)의 푸리에 스펙트럼값을 나타내는 신호가 나오지만, 이들 중 한쪽의 절대값을 Faij로 가정함)을 Faij로 놓는다. 그러면,
Figure 112009027898355-PAT00007
로 쓸 수 있다. 식(11)로부터
Figure 112009027898355-PAT00008
를 얻는다.
식(12)에 따라서, 연산부(50)는 측정마스크(20a)가 배치된 면 내의 위치 (xaj-xai, yaj-yai)에 있어서의 공간 코히런스값 Γaij를 산출한다.
3개의 핀홀(21a)을 가지는 측정마스크(20a)를 사용했을 경우, 상기의 계산에 의해 3개소(원점에 대칭이라고 생각되는 6개소)의 공간 코히런스값을 얻는다.
[제 3 실시형태]
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이 측정장치는 측정마스크(20b)를 사용한다. 또한, 여기서 특별히 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제 1 또는 제 2 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
측정마스크(20b)는 상대위치가 다른 4개의 핀홀(21b)을 가진다. 여기서, 4개의 핀홀(21b)의 위치를 Pb0(xb0, yb0), Pb1(xbl, ybl), Pb2(xb2, yb2), Pb3(xb3, yb3)로 가정한다. 2개의 핀홀이 각각 (X1, Yl), (X2, Y2)의 위치에 있을 때, 상대 위치는 (X2-X1, Y2-Yl)이다.
조명계(10)에서 측정마스크(20b)를 조명하고, 4개의 핀홀(21b)을 투과한 광이 투영광학계(30)를 통과해서 검출부(40)의 검출면에 형성하는 간섭패턴은,
Figure 112009027898355-PAT00009
으로 나타내진다.
여기서, rbij는 측정마스크(20b)가 배치되는 면 내의 (xbj-xbi, ybj-ybi)에 있어서의 공간 코히런스값이다. Lbij는 pbi(xbi, ybi)와 Pbj(xbj, ybj)로부터 검출부(40)의 검출면까지의 광학거리 간의 차의 벡터이며, (xbj-xbi, ybj-ybi)에 비례하고, i, j는 0 내지 3의 정수이다.
연산부(50)는 검출부(40)에 의해 검출된 간섭패턴을 해석해서 공간 코히런스를 산출한다. 이하, 해석의 방법을 설명한다. 연산부(50)는 검출부(40)에 의해 검출된 간섭패턴을 푸리에변환한다. 이 간섭패턴의 푸리에변환은,
Figure 112009027898355-PAT00010
으로 나타내진다. 이 푸리에변환에 의해 푸리에스펙트럼을 얻을 수 있다.
주파수가 제로인 근방에 있어서의 푸리에스펙트럼의 값을 Fb0로 놓고, 광학거리 간의 차 Lbij에 상당하는 주파수(간섭패턴이 가지는 주파수)의 근방에 있어서 의 푸리에스펙트럼의 값(푸리에 공간에서 양음의 푸리에스펙트럼의 값을 나타내는신호가 나오지만, 이들 중 한쪽의 절대값을 Fbij 가정함)을 Fbij로 놓는다, 그러면,
Figure 112009027898355-PAT00011
로 쓸 수 있다. (식) 15로부터
Figure 112009027898355-PAT00012
를 얻는다.
식 (16)에 따라서, 측정마스크(20b)가 배치된 면 내의 위치(xbj-xbi, ybj-ybi)에 있어서의 공간 코히런스값 Γbij를 산출한다.
4개의 핀홀(21b)을 가지는 측정마스크(20b)를 사용했을 경우, 상기의 계산에 의해 6개소(원점에 대칭이라고 생각되는 12개소)의 공간 코히런스값를 얻을 수 있다. 이 수는 4개 중 2개를 선택하는 경우에 적용한다.
상기의 예로부터 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 핀홀의 수를 크게 할수록, 공간 코히런스의 측정점의 수를 크게 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 핀홀의 수를 N로 하면, 측정점의 수는 N(N-1)/2이 된다. 단, 2개의 핀홀을 각각 투과한 광이 형 성하는 간섭패턴의 푸리에스펙트럼이 중첩되지 않는 위치에 핀홀을 배치할 필요가 있다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 간섭패턴의 광강도를 증대시키기 위해서 핀홀을 동일한 상대위치에 배치할 때는, 이 조건에 포함되지 않는다.
[제 4 실시형태]
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 구성을 나타내는 도면이다. 이 측정장치는 측정마스크(20C)를 사용한다. 여기서, 특별히 언급하지 않는 사항에 대해서는 제 1 실시형태, 제 2 실시형태, 또는 제 3 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
제 4 실시형태에서는, 검출부(40)의 검출면에 형성되는 간섭패턴의 광강도를 증대시키기 위해서, 측정마스크(20c)의 3개의 핀홀(21c)은 동일한 상대위치를 가진다. 3개의 핀홀(21c)은 1개의 직선 상에 정렬한 위치인 Pc0(xc0, yc0), Pc1(xc1, yc1) 및 Pc2(xc2, yc2)에 배치되어 있다. 여기서, xC2 = 2xc1 - xc0, yc2 = 2yc1- yc0이다. 또한, Pc0와 Pc1와의 상대위치는 Pc1와 Pc2 간의 상대 위치와 동일하다.
조명계(10)에서 측정마스크(20c)를 조명하고, 3개의 핀홀(21c)을 투과한 광이 투영광학계(30)를 통과해서 검출부(40)의 검출면에 형성하는 간섭패턴은,
Figure 112009027898355-PAT00013
으로 나타내진다. Pc0와 Pc1 간의 상대위치가 Pc1와 Pc2 간의 상대위치와 동일하므 로, LcO1= Lc12이다, 또, 3개의 핀홀(21c)은 서로 근접하고 있으므로, Γc01= Γc12 이 된다. 이들 조건하에서, 식(17)로부터
Figure 112009027898355-PAT00014
을 얻을 수 있다.
식 (18)로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서 Γc01의 항의 주파수의 계수가 제 1 실시형태의 2배가 된다. 식(18)로 나타내지는 간섭패턴의 푸리에 변환은,
Figure 112009027898355-PAT00015
으로 주어진다. 이 푸리에변환에 의해 푸리에스펙트럼을 얻을 수 있다.
주파수가 제로인 근방에 있어서의 푸리에스펙트럼값을 Fc0로 놓고, 광학거리의 차(Lc01)에 상당하는 주파수(간섭패턴이 가지는 주파수)의 근방에 있어서의 푸리에 스펙트럼값(푸리에 공간에서 양과 음의 푸리에스펙트럼값을 나타내는 신호가 나오지만, 이들 중 어느 한쪽의 절대값을 Fc01로 가정함)을 Fc01로 놓는다. 그러면,
Figure 112009027898355-PAT00016
으로 쓸 수 있다. 식 (20)으로부터
Figure 112009027898355-PAT00017
을 얻는다.
식 (21)에 따라서, 연산부(50)는 측정마스크(20c)가 배치된 면 내의 위치 (xCl-xc0, yc1-yc0)에 있어서의 공간 코히런스값 Γc01를 산출한다.
연산부(50)는, 제 1 실시형태에서와 마찬가지로, 식 (6)에 따라서 Γc02를 산출한다.
제 4 실시형태에서는, 3개의 핀홀을 사용하여 2개소(원점에 대칭이라고 생각되는 4개소)의 공간 코히런스값을 측정할 수가 있고, Γc01의 측정강도가 제 1 실시형태에 있어서의 경우의 2배가 되어, 측정이 용이하게 된다.
[제 5 실시형태]
도 8은 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이 측정장치는 측정마스크(20d)를 사용한다. 또한, 여기서 특별히 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제 1 내지 제 4 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
제 5 실시형태에서는, 검출부(40)의 검출면에 형성되는 간섭패턴의 광강도를 증대시키기 위해서, 측정마스크(20d)의 4개의 핀홀(21d)은 동일한 상대위치를 가진다. 4개의 핀홀(21d)은 평행사변형의 정점에 대응하는 위치인 Pd0(xd0, yd0), Pdl(xdl, ydl), Pd2(xd2, yd2), Pd3(xd3, yd3)에 배치되어 있다. 여기서, xd3=xd2+xd1-xd0, yd3=yd2+ydl-yd0이며, Pd0와 Pdl 간의 상대위치가 Pd2와 Pd3 간의 상대위치와 같고, Pd0와 Pd2 간의 상대위치가 Pd1와 Pd3 간의 상대위치와 같다.
조명계(10)에서 측정마스크(20d)를 조명하고, 4개의 핀홀(21d)을 투과한 광이 투영광학계(30)를 통과해서 검출부(40)의 검출면에 형성하는 간섭패턴은,
Figure 112009027898355-PAT00018
으로 나타내진다.
여기서, Γdij는 측정마스크(20d)가 배치되는 면 내의 (xdj-xdi, ydj-ydi)의 공간 코히런스값이며, Ldij는 pdi(xdi, ydi)와 Pdj(xdj, ydj)로부터 검출부(40)의 검출 위치까지의 광학거리 간의 차를 나타내는 벡터이며, (xdj-xdi, ydj-ydi)에 비례하고, i, j는 0 내지 3의 정수이다.
Pd0와 Pd1 간의 상대위치가 Pd2와 Pd3 간의 상대위치와 같고, Pd0와 Pd2 간 의 상대위치가 Pd1와 Pd3 간의 상대위치와 같으므로, Γd01 = Γd23, Ldo1= Ld23, Γd02=Γd13, 및 Ldo2=Ld13가 된다. 이들 조건하에서, 식 (22)는
Figure 112009027898355-PAT00019
으로 다시 쓸 수 있다.
식 (23)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서 Γd01 및 Γd02의 항의 주파수계수가 제 3 실시형태의 주파수계수의 2배가 된다.
식 (23)에 의해 나타내지는 간섭패턴의 푸리에 변환은,
Figure 112009027898355-PAT00020
으로 주어진다. 이 푸리에 변환에 의해 푸리에 스펙트럼을 얻을 수 있다.
주파수가 제로인 근방에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 값을 Fd0로 놓고, 광학 거리 간의 차이(Ldo1 및 Ld02)에 상당하는 주파수(간섭패턴이 가지는 주파수)의 근방 에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 값(푸리에 공간에서 양음으로 신호가 발생하지만, 이들 중 한쪽의 절대값을 FdO1 및 FdO2으로 가정함)을 FdO1 및 FdO2으로 놓는다. 그러면,
FdO = 4A
Fd01 = 2Γd01A
Fd02 = 2Γd02A ...(25)
식 (25)로부터
Figure 112009027898355-PAT00021
를 얻는다.
식 (26)에 따라서, 연산부(50)는 측정마스크(20d)가 배치된 면 내의 위치 (xd1-xd0, ydl-yd0), (xd2-xd0, yd2-yd0)에 있어서의 공간 코히런스값 Γd01 및 Γd02를 산출한다.
연산부(50)는 Γd12 및 Γd03를, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 식 (16)에 따라 산출한다.
제 5 실시형태에서는, 4개의 핀홀에 의해 4개소(공간 코히런스가 원점에 대칭이라고 생각되는 8개소)의 공간 코히런스값을 측정할 수 있고, Γd01 및 Γd02의 측 정강도는 제 3 실시형태에 있어서의 경우의 2배가 된다.
또, 동일한 상대위치를 가지는 4개 이상의 핀홀을 사용함으로써, 검출부(40)에 의해 검출되는 간섭패턴의 광강도를 한층 더 증가시킬 수도 있다. 예를 들면, 도 9A 및 도 9B에 도시된 바와 같이, 핀홀을 2 차원적이고 주기적으로 배치할 수 있다. 이 구성에 의해, 간섭패턴의 광강도가 증대해서, 간섭패턴이 노이즈 등의 외란에 대해 강해지기 때문에, 측정정밀도가 향상되고, 측정이 용이하게 된다. 도 9A는 제 1 방향을 따라서 등간격으로 배열된 제 1라인들과 제 1 방향과 직교하는 방향을 따라서 등간격으로 배열된 제 2라인들 간의 교점에 핀홀이 배치된 예이다. 도 9B는 제 1 방향을 따라서 등간격으로 배열된 제 1 라인 들과, 제 2 방향(제 2 방향은 제 1 방향에 대해서 60도의 각도를 형성함)을 따라서 등간격으로 배열된 제 2 라인들과, 제 3 방향(제 3 방향은 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향의 쌍방과 60도의 각도를 형성함)을 따라서 등간격으로 배열된 제 3 라인들과의 교점에 핀홀이 배치된 예이다.
연산부(50)는 공간 코히런스 Γp를
Figure 112009027898355-PAT00022
에 따라서 산출할 수 있다.
여기서, 핀홀의 총수는 N이고, 주파수가 v인 간섭패턴을 형성하기 위해 기여하는 핀홀의 총수는 Np(핀홀의 l 쌍을 2개의 핀홀로 카운트함)이며, 간섭패턴의 푸 리에스페트럼의 주파수가 제로인 근방에 있어서의 값은 F0이고, 주파수 v근방에 있어서의 푸리에 스펙트럼의 값은 Fp이다.
주파수가 v인 간섭패턴의 강도는 Np에 비례한다.
핀홀의 상대 위치가 다른 복수의 마스크를 사용함으로써, 공간 코히런스의 측정점을 늘릴 수 있다. 예를 들면, 도 10A 및 도 10B에 도시된 바와 같이, 핀홀 패턴을 측정에 사용하면, 측정위치는 도 l1A 및 도 11B에 도시된 바와 같이 된다. 따라서, 얻어진 공간 코히런스의 위치는 도 11C에 도시된 바와 같이 되어, 측정점이 증대하고, 측정위치의 정밀도가 차례로 향상된다.
조명광학계의 유효광원분포에 따라서 측정점을 결정해서 핀홀의 배치를 결정해도 된다.
측정마스크를 회전 또는 이동시켜 핀홀의 상대 위치를 변경하며서 간섭패턴을 측정함으로써, 측정점의 수를 증가시킬 수도 있다. 이 측정장치는 측정마스크를 회전 또는 이동시키는 구동기구를 구비할 수 있다.
[제 6 실시형태]
도 12는 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이 측정장치는 노광장치에 있어서의 시그마(σ)를 측정하도록 노광장치에 포함되어 있다. 이 측정장치는 측정마스크(20e)를 사용한다. 또한, 여기서 특별히 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제 1 내지 제 5 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
σ는 조명광학계(12)에 의해 원형영역을 조명을 했을 때의 개구수(NAill)와 투영광학계(30)의 개구수(NApl) 간의 비(NAill/NApl)이다. 개구수 NAill를 가진 원형의 유효광원분포로 측정마스크(20e)를 쾰러조명했을 때, 공간 코히런스는,
Figure 112009027898355-PAT00023
으로 나타내진다. 여기서, r은 기준점으로부터의 거리이고, J1은 제 1 차 벳셀함수이다. 또한, Γ는 r = O의 값으로 규격화되어 있다.
공간 코히런스가 점대칭이라고 가정하면, 식 (28)의 Γ를 측정하기 위해서, 측정마스크(20e)의 핀홀은, 도 13에 예시한 바와 같이, 각각의 핀홀 간 거리 및 각도를 거의 선형적으로 변화시켜 얻어진 위치에 배치될 수 있다. 4개의 핀홀을 각각 Q1, Q2, Q3, 및 Q4로 하면, 도 13에서는, Q1과 Q2, Q1과 Q3, Ql과 Q4, Q2와 Q3, Q2와 Q4, 및 Q3과 Q4 간의 거리가 각각 R, 1.5R, 2R, 1.25R, 2.55R, 및 1.7R이 된다.
이 때, 핀홀을 투과한 광이 검출부(40)의 검출면에 형성하는 간섭패턴은 도 14에 도시된 바와 같고, 푸리에 스펙트럼은 도 15에 도시된 바와 같이 된다. 도 15에서, 푸리에스펙트럼은 절대값의 대수로 표시되어 있다.
푸리에스펙트럼의 신호 S1 내지 S6는, 각각, Q1과 Q2, Q1과 Q3, Q1과 Q4, Q2와 Q3, Q2와 Q4, 및 Q3과 Q4의 투과광이 어느 공간 코히런스에 의해 검출부(40)의 검출면에서 간섭한 것을 나타낸다. 푸리에스펙트럼의 신호 S1 내지 S6의 값은 공간 코히런스의 크기에 의존한다.
제 3 실시형태와 마찬가지로, 연산부(50)는 도 15의 신호 S1 내지 S6를 사용하여 식 (9)에 따라서 공간 코히런스의 계산을 실시할 수 있다. 이에 의해, 도 16에 도시된 바와 같이, 거리에만 의존한 공간 코히런스 Γ를 얻을 수 있다. 연산부(50)는 Γ의 값으로부터 σ를 계산할 수 있다. 여기서 측정점은 상술한 거리, 즉, r = R, 1.5R, 2R, 1.25R, 2.55R, 및 1.7 R이다.
[제 7 실시형태]
본 발명의 제 7 실시형태에서는, 제 1 내지 제 6 실시형태의 연산부(50)에 대해서 조명계(10)를 제어하는 기능을 추가한 것이다. 연산부(50)는 상술한 바와 같은 방법으로 얻을 수 있는 공간 코히런스를 산출하는 것뿐만 아니라 상기 공간 코히런스에 의거해서 조명계(10)에 있어서의 유효광원분포를 제어하는 제어부로서도 기능한다.
본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예로서 기재된 사항으로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다음의 클레임의 범위는 이러한 변경과 등가의 구성 및 기능을 모두 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제 l 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면;
도 2A 내지 도 2C는 유효광원분포를 예시하는 도면;
도 3A 내지 도 3C는 광학계의 물체면에 있어서의 공간 코히런스를 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 의한 측정장치의 개략 구성을 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성을 나타내는 도면;
도 9A 내지 도 9B는 핀홀 패턴을 예시하는 도면;
도 10A 내지 도 l0B는 핀홀 패턴을 예시하는 도면;
도 11A 내지 도 11C는 공간 코히런스의 측정 위치를 예시하는 도면;
도 12는 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 측정장치 및 노광장치의 개략 구성 을 나타내는 도면;
도 l3은 핀홀 패턴을 예시하는 도면;
도 14는 간섭패턴을 예시하는 도면;
도 15는 간섭패턴의 푸리에 스펙트럼을 예시하는 도면;
도 16은 공간 코히런스를 예시하는 그래프;
도 17은 영(Young) 간섭계를 모식적으로 나타내는 도면;
도 18은 셰어링 간섭계의 원리를 나타내는 도면.
[주요부분에 대한 도면부호의 설명]
10: 조명계 11: 광원부
12: 조명광학계 20: 측정마스크
21: 핀홀 30: 투영광학계
40: 검출부 50: 연산부
60: 광원 61: 판
62, 74: 스크린 70: 입사광
71: 하프미러 72: 기준프리즘미러
73: 가동프리즘미러

Claims (11)

  1. 조명계에 의해 조명되는 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 측정하는 측정장치로서,
    적어도 3개의 핀홀을 가지고 상기피조명면에 배치되는 측정 마스크;
    상기 적어도 3개의 핀홀로부터의 광에 의해 형성되는 간섭패턴을 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부에 의해 검출된 간섭패턴을 푸리에 변환해서 얻어진 푸리에 스펙트럼에 의거해서 상기 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 산출하는 연산부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연산부는 주파수가 제로의 부근에 있어서의 상기 푸리에 스펙트럼의 값과 상기 간섭패턴의 주파수의 부근에 있어서의 상기 푸리에 스펙트럼의 값 사이의 비를 계산해서 상기 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 산출하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 마스크의 핀홀의 총수를 N, 상기 검출된 간섭패턴의 주파수 v를 가진 간섭패턴을 형성하기 위해서 기여하는 핀홀의 총수를 Np, 주파수가 제로인 부근에 있어서의 상기 푸리에 스펙트럼의 값을 F0, 주파수 v의 부근에 있어서의 상기 푸리에 스펙트럼의 값을 Fp로 했을 때에, 상기 연산부는,
    Figure 112009027898355-PAT00024
    의 식에 따라서 공간 코히런스 Γp를 산출하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 핀홀은 부등 간격으로 배치된 3개의 핀홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 핀홀은 1개의 직선 상에 있지 않은 3개의 핀홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 핀홀은 상기 피조명면에 형성되는 간섭패턴의 광강도를 증대시키도록 배치된 핀홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 마스크를 구동하는 구동기구를 부가하여 구비하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 피조명면을 조명하는 광의 파장을 λ, 상기 핀홀의 간격을 p, 상기 측정마스크와 상기 검출부 간의 거리를 h, 상기 검출부의 검출간격을 g로 할 때,
    Figure 112009027898355-PAT00025
    의 식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 마스크의 핀홀은 상기 핀홀 간의 간격 및 상기 핀홀이 배치된 방향을 대략 선형으로 변화시켜서 얻어진 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
  10. 조명계에 의해 원판을 조명하고, 상기 원판의 패턴을 투영광학계에 의해 기판에 투영해서 상기 기판을 노광하는 노광장치로서,
    상기 조명계에 의해 조명되는 피조명면에 있어서의 공간 코히런스를 측정하 도록 상기 노광장치에 배치되어 있는, 제 1항에 기재된 측정장치가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 측정장치에 의해 측정되는 공간 코히런스에 의거해서 상기 조명계에 있어서의 유효광원분포가 제어되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
KR1020090040539A 2008-05-12 2009-05-11 측정장치 및 노광장치 KR20090117989A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124971A JP2009277712A (ja) 2008-05-12 2008-05-12 測定装置および露光装置
JPJP-P-2008-124971 2008-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090117989A true KR20090117989A (ko) 2009-11-17

Family

ID=41266592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090040539A KR20090117989A (ko) 2008-05-12 2009-05-11 측정장치 및 노광장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8184263B2 (ko)
JP (1) JP2009277712A (ko)
KR (1) KR20090117989A (ko)
CN (1) CN101581888A (ko)
TW (1) TW200951417A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2004942A (en) * 2009-07-30 2011-01-31 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and monitoring method.
JP5885405B2 (ja) * 2011-06-13 2016-03-15 キヤノン株式会社 撮像装置、干渉縞解析プログラム及び干渉縞解析方法
US8792526B2 (en) * 2012-05-24 2014-07-29 Northrop Grumman Systems Corporation Coherent laser array control system and method
US20150248060A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Konica Minolta Laboratory U.S.A., Inc. Method of making thermal insulation film and thermal insulation film product
PL3146527T3 (pl) * 2014-05-22 2022-02-07 Australian Nuclear Science & Technology Organisation Obrazowanie promieniowania gamma
CN106403808A (zh) * 2015-07-29 2017-02-15 上海微电子装备有限公司 一种测量通孔硅形貌的装置与方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0663868B2 (ja) 1986-06-20 1994-08-22 株式会社アドバンテスト 包絡検出装置
JP2621792B2 (ja) 1994-05-20 1997-06-18 日本電気株式会社 空間的コヒーレンスの測定方法およびその測定装置
US5801821A (en) * 1995-06-30 1998-09-01 Intel Corporation Photolithography method using coherence distance control
JPH0933357A (ja) 1995-07-21 1997-02-07 Canon Inc 空間的コヒーレンス測定方法及びそれを用いた空間的コヒーレンス測定装置
US5835227A (en) 1997-03-14 1998-11-10 Nikon Precision Inc. Method and apparatus for determining performance characteristics in lithographic tools
US6312373B1 (en) * 1998-09-22 2001-11-06 Nikon Corporation Method of manufacturing an optical system
US20020041377A1 (en) * 2000-04-25 2002-04-11 Nikon Corporation Aerial image measurement method and unit, optical properties measurement method and unit, adjustment method of projection optical system, exposure method and apparatus, making method of exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2005159213A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Canon Inc シアリング干渉を利用した測定方法及び装置、それを利用した露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法
JP2006332586A (ja) * 2005-04-25 2006-12-07 Canon Inc 測定装置、露光装置及び方法、並びに、デバイス製造方法
JP4804294B2 (ja) * 2006-09-20 2011-11-02 キヤノン株式会社 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法
JP2008192855A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Canon Inc 測定装置、露光装置及びデバイス製造方法
US20080246941A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-09 Katsura Otaki Wavefront aberration measuring device, projection exposure apparatus, method for manufacturing projection optical system, and method for manufacturing device
JP2009004711A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Canon Inc 計測装置、露光装置及びデバイス製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009277712A (ja) 2009-11-26
TW200951417A (en) 2009-12-16
CN101581888A (zh) 2009-11-18
US8184263B2 (en) 2012-05-22
US20090279065A1 (en) 2009-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8593642B2 (en) Method of measuring a shape of an optical surface based on computationally combined surface region measurements and interferometric measuring device
US10571340B2 (en) Method and device for measuring wavefront using diffraction grating, and exposure method and device
US10697852B2 (en) Measuring method and measuring system for interferometrically measuring the imaging quality
KR100869604B1 (ko) 측정방법 및 장치, 노광장치, 및, 디바이스의 제조방법
JP2009506335A (ja) 位相マスクの干渉測定装置および同方法
JP2010251798A (ja) 基板の性質を測定する方法、スキャトロメータ、及び、リソグラフィ装置
JP6605736B2 (ja) 波面解析のデバイス及び方法
JP2006324311A (ja) 波面収差測定装置及びそれを有する露光装置
KR102326190B1 (ko) 정정 유도 방법 및 장치, 구조체의 속성을 결정하는 방법 및 장치, 디바이스 제조 방법
TW201730622A (zh) 物鏡系統
KR20090117989A (ko) 측정장치 및 노광장치
US7576870B2 (en) Measurement apparatus, exposure apparatus, and device fabrication method
KR101370224B1 (ko) 측정 장치, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
CN114008534A (zh) 量测方法和相关联的量测术以及光刻设备
JP3612903B2 (ja) 収差測定方法及び収差測定装置並びにそれを備えた露光装置及びデバイス製造方法
US20100112733A1 (en) Measuring device, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2011142279A (ja) 波面収差計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置
JP2010087166A (ja) 露光装置の検査方法
JP2011108696A (ja) 波面計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置
KR20040090906A (ko) 리소그래피장치, 디바이스 제조방법 및 컴퓨터 프로그램
JP3336358B2 (ja) フォトマスク検査装置及び方法並びに位相変化量測定装置
US7907263B2 (en) Apparatuses and methods using measurement of a flare generated in an optical system
JP5129702B2 (ja) 測定装置、露光装置およびデバイス製造方法
US20160025480A1 (en) Interferometric level sensor
JP2013214637A (ja) 波面計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application