【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には結像システムに関する。 具体的には、本発明は、フォトリソグラフィ技法を使用する結像システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】光学投影システムは、多くの科学および産業の応用例に使用されており、後者の一例が、半導体基板またはウエハ上の微細回路の製造であり、この処理を「フォトリソグラフィ」と称する。 リソグラフィでは、通常はガラス上の不透明のクロムであるマスク・パターンが、しばしば「フォトレジスト」または「レジスト」と呼ばれる感光材料でコーティングされた半導体ウエハに結像される。 その後、このウエハは、フォトレジストの現像と、さまざまな回路構造を作成するためのウエハのエッチングを含む、さまざまな処理ステップを受ける。 微細回路性能の達成に成功するには、結像システムが、フォトレジスト内にマスク・パターンを忠実に再生しなければならない。 ますます減少する寸法制約が原因で、これらの結像システムの多くが、しばしばその解像度の限界またはその付近で動作する。 光学的に完璧な投影システムを用いる場合であっても、たとえば、場の曲率、コマ収差、非点収差、球面収差などの光収差または不均一なマスクが原因で、結像された微細形状の寸法および形状の変動が発生し得る。 これらが発生すると、
結像面上の物体の結像（すなわち、微細形状寸法または線幅）がかなり変化する可能性がある。 また、収差がなく、均一なマスク照明を有する完全な光学系を用いても、たとえばマスクを照らす光が正しく映写レンズの瞳に向けられていない場合には、像平面上の特定の微細形状の寸法が変動する可能性がある。 したがって、不均一な結像の問題が存在する。 【０００３】過去には、光源とマスクの間の特定の位置にフォトクロミック・ガラスを挿入して、均一なマスク照明が達成された。 これは、フォトクロミック・ガラスの自己均一化作用によって達成されると言われる。 しかし、レジスト露光波長（「化学線波長」とも称する）
は、フォトクロミック・ガラスを活性化する波長と同一である。 これは、感光材料を露光するビームの５０％までの全体的減少をもたらし、システムが時宜を得た形でウエハを露光する能力が大幅に減少する。 フォトリソグラフィ・システムのスループットは、チップあたりの全体コストを決定する大きな要因である。 もう１つの欠点は、フォトクロミック・ガラスの自己均一化作用という性質のために、ウエハ平面での所望の最終結果を達成するためのビーム強度の調整ができないことである。 リソグラフィ結像の均一性を最終的に決定するものは、結像面での露光の均一性であって、必ずしもマスクを通る照明の均一性ではない。 【０００４】たとえばウエハ全体にわたる所与の微細形状の均一な結像など、結像面での所望の結果を作成する形でマスクを照らすための柔軟性を有する照明システムは、マスクの均一な照明だけをもたらす照明システムに対して、多くの長所を有するはずである。 【０００５】したがって、感光材料を露光するための改良された方法、具体的に言えば、露光時間を増加させずに、半導体ウエハ上のレジストを露光する改良された方法が必要である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】手短に言えば、本発明は、感光材料を活性化する波長と異なる波長の光によって活性化されるフォトクロミック・フィルタを使用することによって、露光時間を増加させずに感光材料を露光する改良された方法の必要を満足する。 【０００７】したがって、本発明の目的は、感光材料を露光する改良された方法を提供することである。 【０００８】本発明のもう１つの目的は、ある波長の光によって活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過するもう１つの波長の光を用いて感光材料を露光する方法を提供することである。 【０００９】本発明のもう１つの目的は、集積回路微細形状の一貫した結像のための方法および装置を提供することである。 【００１０】本発明のもう１つの目的は、集積回路微細形状の露光強度を調節するための方法および装置を提供することである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は、第１の態様で、結像面に置かれた感光材料を露光するための装置を提供する。 この装置には、第１波長の光によって活性化されるフォトクロミック・フィルタと、第１波長の光によってフォトクロミック・フィルタを活性化するための第１光源と、第１波長と異なりフォトクロミック・フィルタを通過する第２波長の光によって感光材料を露光するための第２光源とが含まれる。 第１光源には、可変強度光源を含めることができる。 この装置には、さらに、
光強度を測定するため結像面に置かれた検出器と、測定された光強度に基づいて可変強度光源を制御するためのコントローラを含めることができる。 【００１２】本発明は、第２の態様で、結像面内の感光材料を露光する方法を提供する。 この方法には、第１波長の光によってフォトクロミック・フィルタを活性化する第１ステップが含まれる。 フォトクロミック・フィルタは、感光材料を露光するための光経路に置かれる。 この方法には、活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過する第２波長の光によって感光材料を露光する第２ステップが含まれる。 活性化のステップには、フォトクロミック・フィルタを第１波長の可変強度の光に露光するステップを含めることができる。 この方法にはさらに、結像面で光強度を測定するステップと、測定された光強度に基づいて第１波長の光の強度を変更するステップを含めることができる。 【００１３】本発明は、既存の結像システムに対する複数の長所を提供する。 長所の１つは、画像平面にわたって露光を調節できることである。 もう１つの長所は、システム要素に対する公差をゆるくすることができ、したがって、より安価な構成要素を使用できることである。
一般に、均一な照明をもたらすために、結像システム内のレンズおよび鏡の配置とコーティングにかなりの労力が費やされる。 本発明で提供される「フィードバック」
によれば、システム構成要素の不完全性が効果的に補償される。 【００１４】本発明の上記その他の目的、特徴および長所は、添付図面と共に下記の本発明のさまざまな態様の詳細な説明を読めば明らかになる。 【００１５】 【発明の実施の形態】図１は、半導体ウエハ上にコーティングされた感光材料内に集積回路微細形状を結像するための従来技術のリソグラフィ・システム１０を示す図である。 リソグラフィ・システム１０には、光源１２、
レンズ１４、フォトクロミック・ガラス１６、レンズ１
８、マスク２０、レンズ２２および半導体ウエハ２４が含まれる。 フォトクロミック・ガラス１６は、次の複数のタイプのうちの１つとすることができる。 基本タイプの１つは、特定の波長の光に露出された際に暗くなり、
もう１つの基本タイプは、特定の波長の光に露出された際に透明になる。 他のより複雑なタイプのフォトクロミック材料も存在するが、議論の目的のために、フォトクロミック・ガラス１６は、特定の波長の光に露出された際に暗くなるタイプであると仮定する。 フォトクロミック・ガラス１６は、自己均一化作用を提供する。 すなわち、このガラスは、入射光の強度が高い（明るい）区域で暗くなる。 ガラスが暗くなればなるほど、そのガラスに入る光がより多く減衰され（すなわち、より暗くまたは強度が低くなる）、したがって、フォトクロミック・
ガラスから出る光は、相対的に均一の強度を有するようになる。 リソグラフィ・システム１０の背景となる理論は、マスクに均一な強度の光ビームを与えることによって、均一に露光されたウエハがもたらされ、たとえば半導体ウエハ２４上の線幅の差など、望ましくない微細形状の差が減少または除去されるというものである。 困ったことに、この理論は、実際にはその通りには動作しない可能性がある。 【００１６】光源１２は、半導体ウエハ２４にコーティングされた感光材料を活性化する光を提供する。 この感光材料は、フォトレジストと称するが、次の２つのタイプのうちのどちらかである。 第１のタイプは、特定の波長の光（「化学」波長とも称する）に露光された時に溶剤耐性を有するようになり、第２のタイプは、化学波長光に露出された時に溶剤に敏感になる。 光源１２から出る光は、レンズ１４によってフォトクロミック・ガラス１６に集光される。 フォトクロミック・ガラス１６は、
それに入る光を自己均一化し、マスク２０を介する集光のためにレンズ１８に比較的均一な強度の光を提供する。 当業者に既知の通り、マスク２０は、半導体ウエハ２４のレジスト内に微細形状を作成するため、光を遮るパターンを提供する。 光パターンは、マスク２０を出、
レンズ２２によって集光され、半導体ウエハ２４上のフォトレジストを露光して、そこに微細形状を作成する。
半導体ウエハ２４は、後程詳しく説明するように、リソグラフィ・システム１０の「結像面」内にあると言われる。 【００１７】多くの理由から、リソグラフィ・システム１０は、しばしば均一な微細形状の作成に失敗する。 たとえば、レンズ１８に入る光が、正しい向きではない場合、マスク２０に入る光は、正しい向きにならず、レンズ２２を通過する光に影響し、したがって、半導体ウエハ２４上のレジストの不正な露光を引き起こす。 もう１
つの例として、レンズ１８または２２の収差が、フォトクロミック・ガラス１６を出る光の強度がどれほど均一であるかに無関係に、光強度変動を引き起こす可能性がある。 もう１つの例として、一部の結像システムは、ウエハを走査するが、異なる位置で走査速度が異なるという性質を有し、したがって、ウエハ平面にまたがって不均一な露光時間をもたらす。 これらの状況の下では、ウエハに達する光が均一な強度を有する場合であっても、
露光が変動する。 さらに、ウエハ平面の部分的な照明だけが望まれ、他の部分をブロックすることが望まれる状況がある。 したがって、ウエハの均一な照明は、必ずしも究極の目標ではない。 リソグラフィ・システム１０のもう１つの短所は、フォトクロミック・ガラス１６を活性化する波長が、半導体ウエハ２４にコーティングされたレジストを露光する化学波長と同一であるという事実が原因で、半導体ウエハ２４にコーティングされたレジスト内の微細形状の作成に必要な露光時間が、非常に長くなることである。 一般に、特定のフォトクロミック・
ガラスの活性化波長の光は、フォトクロミック・ガラス内で、吸収のために大きく減衰する。 したがって、フォトクロミック・ガラス活性化波長と等しい化学波長のレジスト露光光の使用は、単位時間当たりに製造可能なウエハの数が減少するので、望ましくない。 【００１８】図２は、本発明によるリソグラフィ・システム２６を示す図である。 リソグラフィ・システム２６
には、ウエハ光源２８と、レンズ３０と、フォトクロミック・フィルタ３２と、光源アレイ３６、レンズ３８およびビーム・スプリッタ４０を含むフォトクロミック・
フィルタ活性化システム３４と、レンズ４２と、マスク４４と、レンズ４６と、半導体ウエハ４８（以下、ウエハと呼称する）およびＣＣＤアレイ５０がその上に置かれるウエハ・ステージ５５と、ウエハ・ステージ・スライダ５３と、コンピュータ制御システム５２とが含まれる。 【００１９】リソグラフィ・システム２６の動作を、これから詳細に説明する。 ウエハ光源２８は、ウエハ４８
にコーティングされたレジストを活性化するための第１
波長の光を供給する。 フォトクロミック・フィルタ３２
は、ウエハ４８上のレジストを活性化する波長と異なる第２波長の光によって活性化される。 フォトクロミック・フィルタ３２の活性化は、フォトクロミック・フィルタ活性化システム３４によってもたらされる。 本実施例でのフォトクロミック・フィルタ活性化システム３４の目的は、ウエハ４８のレジスト内での微細形状作成に干渉せずに、フォトクロミック・フィルタ３２を選択的に活性化することである。 本明細書で使用する用語「選択的活性化」は、フォトクロミック・フィルタ３２が、フォトクロミック・フィルタ３２の平面上での可変強度の光によってその異なる部分で異なる度合に活性化されることを意味する。 しかし、フォトクロミック・フィルタ３２は、単一強度のビームを用いて活性化され、なおかつ本発明の目的に役立つことができることを理解されたい。 もう１つの例として、アドレス可能空間光変調器を用いて変調される単一供給源を使用することができる。
もう１つの例として、アレイの上にディフューザを置いて、強度を変化させることができる。 【００２０】フォトクロミック・フィルタ活性化システム３４は、それぞれが可変強度を有する複数の個々の光源３７を含む光源アレイ３６の使用を介して選択的活性化を達成する。 レンズ３８およびビーム・スプリッタ４
０と共に使用される可変強度の光源３７は、フォトクロミック・フィルタ３２の選択的活性化のため、その平面にわたって変化する強度の光を提供する。 ビーム・スプリッタ４０は、光源アレイ３６からの光の反射と、ウエハ光源２８からの光の透過を可能にする適切な多層誘電スタックをコーティングされる。 当業者であれば、ビーム・スプリッタに精通しているであろう。 その代わりに、フォトクロミック・フィルタ活性化システム３４
は、ウエハ光源２８の結像経路に割り込まずにフォトクロミック・フィルタ３２を活性化するように配置することができる。 結像経路の外に置かれる場合、ビーム・スプリッタ４０は不要である。 代替案として、フォトクロミック・フィルタ活性化システム３４に、光源アレイ３
６の代わりに、レンズ３８を横切って周期的にまたは、
結像経路の外にある場合にはフォトクロミック・フィルタ３２上に直接に、可変強度の光ビームを走査するラスタ・スキャナを含めることができる。 当業者であれば、
そのようなラスタ・スキャナに精通しているであろう。 【００２１】フォトクロミック・フィルタ３２を活性化する光のかなりの部分が、これによって吸収される。 しかし、ウエハ光源２８からの光は、レンズ３０を介して集光され、活性化されたフォトクロミック・フィルタ３
２に入り、非常に少ない吸収率でここから出て、レンズ４２を介してマスク４４に供給される。 マスク・パターンを形成する光が、マスク４４から出て、レンズ４６を介してウエハ４８に集光される。 マスク４４は、ウエハ４８に対して「共役」と言われ、これは、マスク４４
が、そのパターンをウエハ４８に結像される位置にあることを意味する。 一般に、共役平面は、結像システム内のもう１つの平面に結像される平面である。 ウエハ４８
は、リソグラフィ・システム２６の結像面４９内にあり、結像面４９は、単に、所与の感光材料、この場合にはフォトレジストの所望の露光のために正しい焦点をもたらす、ウエハ光源２８から所定の距離にある区域である。 ウエハ４８の脇には、ＣＣＤ（電荷結合素子）アレイ５０があり、レンズ４６から来る光の強度分布を測定する。 ウエハ４８とＣＣＤアレイ５０の両方が、ウエハ・ステージ５５上に置かれる。 ＣＣＤアレイ５０は、ウエハ・ステージ・スライダ５３の使用を介して結像面４
９に移動することができるが、その詳細は、本発明に密接には関係しない。 ウエハ４８およびＣＣＤアレイ５０
を結像面４９に出し入れするというウエハ・ステージ・
スライダ５３の機能は、多くの方法で達成でき、その１
例が、ウエハ・ステージ５５を左右にスライドさせる機構である。 ウエハ光源２８から来る光は、光源アレイ３
６から来る光と異なる波長であるから、レジスト活性化光のかなり少ない部分が、フォトクロミック・フィルタ３２で減衰する。 ＣＣＤアレイ５０は、モニタ画面の画素に類似した、複数の小さい検出器の格子と考えることができる。 この「格子」を用いると、平面（この場合、
結像面４９）上の光強度をマッピングすることができる。 ＣＣＤアレイ５０からの強度測定値は、コンピュータ制御システム５２に供給され、その結果、所望の強度分布が、可変強度の光源３７の強度を変更することによって達成される。 【００２２】一般に、レジスト露光は、時間と光強度の積として表現することができる。 レジスト露光は、たとえば、ウエハ４８のレジスト内に作成しようとする微細形状の線幅を決定する。 したがって、時間を一定に保つ場合、結像面４９内にあるウエハ４８にまたがる光強度を調節することによって、特定のタイプの微細形状について、均一な線幅がもたらされる。 ポジティブ・トーン・レジストの場合、露光が多い（強度が強い）ほど、所与の線幅が狭くなり、ネガティブ・トーン・レジストの場合、露光が多いほど、所与の線幅が広くなる。 議論のために、ここではポジティブ・トーン・レジストを使用すると仮定する。 したがって、結像面のうち、実際に判定されるかＣＣＤアレイ５０によって判定される線幅が広すぎる区域では、その区域に入射する光の強度を強めることによって露光を増やす。 線幅が狭すぎる場合、その区域に入射する光の強度を下げる。 【００２３】ＣＣＤアレイ５０に関するサンプリングは、特定の状況に依存する。 ＣＣＤアレイ５０内の画素数、その配置およびサンプリング・レートを組み合わせて、コンピュータ制御システム５２に強度分布情報を提供する。 一般に、多くのリソグラフィ・システムの所与の結像面にわたる強度分布は、結像面にわたって全般的に非常に大きくはないので、サンプル数は比較的少ない。 さらに、いくつかの状況では、光源アレイ３６の強度をセットするために、単一の検出器を使用し、強度分布について結像面の周囲を走査することさえ可能である。 しかし、好ましい方法は、時間の上で均一な微細形状作成を保証するために、光源３７の強度を動的に変更（すなわち周期的にテスト）することである。 【００２４】結像面４９にわたって約２％ないし３％以内の均一な微細形状結像をもたらすことに加えて、リソグラフィ・システム２６は、マスク４４上に存在するパターンと別の、これとは別にまたはこれと共に使用されるブロッキング・パターンを作成するのに使用することもできる。 図３に、リソグラフィ・システム２６内でウエハ４８上に作られる像５４を示す。 像５４には、２タイプの領域すなわち、像５４内で空白区域として図示される切りみぞ領域５６と、その中に繰返しパターン６０
を有するアレイ領域（たとえばアレイ領域５８）が含まれる。 アレイ領域が、小さい繰返し微細形状を有し、切りみぞ領域が、たとえばウエハ４８とマスク４４を一列に並べるのに使用される、より大きな形状を含むと仮定する。 したがって、２つの領域の微細形状は異なる寸法を有するので、これらの領域を異なる形で露光することが有利な可能性がある。 マスク４４に、両方のタイプの領域のパターンが含まれる場合、両方のパターン・タイプの適正露光は、あるタイプの領域をカバーしている間に他方を露光し、その逆を行うことによって達成できる。 本発明は、ブロッキング・パターンを作成するような形でフォトクロミック・フィルタ３２を活性化するのに使用でき、その結果、特定の領域に関連するマスクの部分だけ照明することができる。 【００２５】本発明の第２の態様では、感光材料を露光する方法を提供する。 この方法を、図２のリソグラフィ・システム２６と共に図４および図５を参照して説明する。 【００２６】図４は、本発明の第２の態様の方法の流れ図である。 この方法では、感光材料を含む結像面と共役なフォトクロミック・フィルタが、第１波長の光によって活性化される（ステップ６２、「波長Ｉを用いてフォトクロミック・フィルタを活性化する」）。 リソグラフィ・システム２６では、フォトクロミック・フィルタ３
２が、上で述べたようにフォトクロミック・フィルタ活性化システム３４によって活性化される。 感光材料は、
フォトクロミック・ガラスの活性化波長と異なる波長の光を用いて活性化される（ステップ６４、「波長ＩＩを用いてレジストを活性化する」）。 リソグラフィ・システム２６では、レジストをコーティングされたウエハ４
８が、上で述べたようにウエハ光源２８からの光を介して露光される。 結像面での光強度を測定して、そこでの強度分布を判定する（ステップ６６、「結像面での光強度分布を測定する」）。 リソグラフィ・システム２６では、ステップ６６が、コンピュータ制御システム５２と共にＣＣＤアレイ５０によって達成される。 最後に、波長Ｉの光の強度を、測定された光強度分布に基づいて変更する（ステップ６８、「測定に基づいて波長Ｉの強度を変更する」）。 リソグラフィ・システム２６では、個々の光源３７の強度が、ＣＣＤアレイ５０によって測定された光強度測定値に基づいて、コンピュータ制御システム５２によって制御される。 【００２７】リソグラフィ・システム２６に適用されるステップ６８は、コンピュータ制御システム５２の制御の下で、ＣＣＤアレイ５０と光源アレイ３６によって実行される。 図５は、ステップ６８を実行するためにコンピュータ制御システム５２によってもたらされる制御の流れ図である。 結像面での複数の位置の強度測定値を、
まず取得する（ステップ７０、「結像面位置Ｌのすべてで強度を測定する」）。 ステップ７０は、実際には図４
のステップ６６の一部であるが、ステップ７０は、コンピュータ制御システム５２の制御の完全な説明のために必要であることに留意されたい。 図５の文脈で使用される際の「Ｌ」は、光強度測定値の数のカウンタと、特定の測定値の値の両方である。 すべての位置の強度を測定した後に、平均強度「Ａ」を決定する（ステップ７２、
「平均強度Ａを決定する」）。 その後、所与の位置の測定強度が、平均強度より大きいかどうかに関する問い合わせを行う（照会７４、「Ｌ＞Ａか」）。 測定強度が平均より大きい場合、その位置に入射する光の強度を減らす（ステップ７６、「Ｌ強度を減らす」）。 リソグラフィ・システム２６に関して、この強度減少は、適切な個々の光源３７の強度を増やして、ウエハ４８上の位置Ｌ
に対応する領域のフォトクロミック・フィルタ３２を暗くすることによって達成される。 位置Ｌの強度測定値が、平均強度より大きくない場合、測定強度が平均より小さいかどうかに関する問い合わせを行う（照会７８、
「Ｌ＜Ａか」）。 測定強度が平均強度より小さい場合、
位置Ｌに入射する光の強度を増やす（ステップ８０、
「Ｌ強度を増やす」）。 リソグラフィ・システム２６では、位置Ｌでの光強度は、対応する個々の光源３７の強度が減らされることを除いて、強度の減少の場合と同様の方法で増やされる。 強度測定値が平均値より大きい、
小さい、等しいのいずれであっても、対象の位置測定値を変更する（ステップ８２、「Ｌ＝Ｌ−１」）。 その後、すべての位置を検討したかどうかに関する問い合わせを行う（照会８４、「Ｌ＝０か」）。 すべての位置を検討し終えた場合、結像面にまたがる強度測定を繰り返す、すなわち、ステップ７０に戻る。 すべての位置を検討し終えてはいない場合、ステップ７４に戻る。 図５の方法は、コンピュータ制御システム５２によって使用されるソフトウェアで簡単に実施できることが理解されよう。 上で述べたように、図５の方法は、結像面にわたる光強度分布が、連続的または周期的に測定されるという点で、動的である。 しかし、リソグラフィ・システム２
６をセットするために１回または１連のそのような測定を行う場合には、図５に示された方法は、照会８４に対する肯定応答の後に単純に終了するはずである。 【００２８】本発明の複数の態様を説明し、図示してきたが、当業者であれば、同一の目的を達成するために代替態様を実施できる。 したがって、請求の範囲は、そのような代替態様のすべてを、本発明の真の趣旨および範囲に含まれるものとして包含する意図のものである。 たとえば、本発明は、紫外線光を使用する結像システムに制限されるものではない。 【００２９】まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。 【００３０】（１）第１波長の光によって活性化されるフォトクロミック・フィルタと、前記第１波長の光によって前記フォトクロミック・フィルタを活性化するための第１光源と、前記活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過する、前記第１波長と異なる第２波長の光を、結像面に供給するための第２光源とを含む、前記結像面に光を供給する装置。 （２）前記フォトクロミック・フィルタが、前記第１波長の光への露出の際に暗くなることを特徴とする、上記（１）に記載の装置。 （３）前記フォトクロミック・フィルタが、前記第１波長の光への露出の際に明るくなることを特徴とする、上記（１）に記載の装置。 （４）前記第１光源が、前記フォトクロミック・フィルタを選択的に活性化することを特徴とする、上記（１）
に記載の装置。 （５）前記第１光源が、可変強度光源を含むことを特徴とする、上記（１）に記載の装置。 （６）さらに、光強度測定のため前記結像面に置かれた検出器を含む、上記（５）に記載の装置。 （７）さらに、前記測定された光強度に基づいて、前記可変強度光源を制御するためのコントローラを含む、上記（６）に記載の装置。 （８）第１波長の光によって活性化されるフォトクロミック・フィルタと、前記第１波長の光によって前記フォトクロミック・フィルタを選択的に活性化するための第１光源と、前記選択的に活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過する、前記第１波長と異なる第２波長の光を用いて、感光材料を露光するための第２光源とを含む、結像面に置かれた前記感光材料を露光するための装置。 （９）前記第１光源が、複数の光源を含み、前記複数の光源のそれぞれが、可変強度を有することを特徴とする、上記（８）に記載の装置。 （１０）前記第１光源が、光強度を変更するためのディフューザを含むことを特徴とする、上記（８）に記載の装置。 （１１）前記第１光源が、可変強度ラスタ・スキャナを含むことを特徴とする、上記（８）に記載の装置。 （１２）さらに、前記結像面の選択された位置での前記第２波長の前記光の強度分布を測定するため、前記結像面に置かれた検出器を含む、上記（８）に記載の装置。 （１３）さらに、前記測定された強度分布に基づいて、
前記第１光源を制御するためのコントローラを含む、上記（１２）に記載の装置。 （１４）前記コントローラが、コンピュータを含むことを特徴とする、上記（１３）に記載の装置。 （１５）前記検出器が、電荷結合素子のアレイを含むことを特徴とする、上記（１２）に記載の装置。 （１６）第１波長の光によって活性化されるフォトクロミック・フィルタと、前記第１波長の光によって前記フォトクロミック・フィルタを選択的に活性化するための、第１可変強度光源と、前記フォトクロミック・フィルタを通過する、前記第１波長と異なる第２波長の光によって、感光材料を露光するための、第２光源と、前記感光材料に微細形状を結像するためのマスクと、前記結像面の選択された部分で光強度分布を測定するため、前記結像面に一時的に置かれる複数の検出器と、前記測定された光強度分布に基づいて前記第１可変強度光源の光強度を制御するためのコントローラとを含む、前記感光材料によってコーティングされた、前記結像面に置かれた半導体ウエハ上に前記微細形状を結像するための装置。 （１７）前記第１可変強度光源が、複数の可変強度光源を含むことを特徴とする、上記（１６）に記載の装置。 （１８）さらに、前記第１光源からの光を前記フォトクロミック・フィルタに向けるためのビーム・スプリッタを含む、上記（１６）に記載の装置。 （１９）前記ビーム・スプリッタが、前記第２光源の光経路内にあることを特徴とする、上記（１８）に記載の装置。 （２０）前記ビーム・スプリッタが、前記第１波長の前記光を反射し、前記第２波長の前記光を透過させることを特徴とする、上記（１９）に記載の装置。 （２１）感光材料を露光するための光経路に置かれたフォトクロミック・フィルタを、第１波長の光によって活性化するステップと、前記活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過する、前記第１波長と異なる第２波長の光によって、前記感光材料を露光するステップとを含む、結像面にある前記感光材料を露光するための方法。 （２２）前記活性化のステップが、前記第１波長の可変強度光に前記フォトクロミック・フィルタを露光するステップを含むことを特徴とする、上記（２１）に記載の方法。 （２３）前記結像面で光強度を測定するステップと、前記測定された光強度に基づいて、前記第１波長の前記光の強度を変更するステップとをさらに含む、上記（２
１）に記載の方法。 （２４）前記フォトクロミック・フィルタが、前記第１
波長の前記光への露光の際に暗くなることを特徴とし、
前記変更ステップが、前記測定された光強度が所定の光強度より大きい場合に、前記フォトクロミック・フィルタ上の対応する位置に関する前記強度を減らすステップと、前記測定された光強度が所定の光強度より小さい場合に、前記フォトクロミック・フィルタ上の対応する位置に関する前記強度を増やすステップとを含むことを特徴とする、上記（２３）に記載の方法。 （２５）感光材料を露光するための光経路に置かれた第１波長の光によってフォトクロミック・フィルタを選択的に活性化するステップと、前記選択的に活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過する、前記第１波長と異なる第２波長の光によって前記感光材料を露光するステップと、を含む、結像面にある前記感光材料を露光するための方法。 （２６）前記選択的活性化ステップが、前記フォトクロミック・フィルタ内にブロッキング・パターンを作成するステップを含むことを特徴とする、上記（２５）に記載の方法。 （２７）前記選択的活性化ステップが、前記フォトクロミック・フィルタの選択された部分を、前記第１波長の可変強度光に露光するステップを含むことを特徴とする、上記（２５）に記載の方法。 （２８）前記結像面の選択された部分の光強度分布を測定するステップと、前記測定された光強度分布に基づいて、前記第１波長の前記光の強度分布を変更するステップとをさらに含む、上記（２５）に記載の方法。 （２９）前記測定ステップが、前記結像面上の複数の所定の位置で光強度をサンプリングするステップを含むことを特徴とする、上記（２８）に記載の方法。 （３０）前記フォトクロミック・フィルタが、前記第１
波長の前記光への露光の際に暗くなることを特徴とし、
前記変更ステップが、前記複数の所定の位置のそれぞれについて、前記複数の所定の位置のすべてに関する平均光強度からの前記サンプリングされた光強度の変動を決定するステップと、前記複数の所定の位置のうちの所与の１つでの前記測定された光強度が、前記平均光強度より大きい場合に、前記フォトクロミック・フィルタ上の対応する位置の光強度を減らすステップと、前記複数の所定の位置のうちの所与の１つでの前記測定された光強度が、前記平均光強度より小さい場合に、前記フォトクロミック・フィルタ上の対応する位置の光強度を増やすステップとを含むことを特徴とする、上記（２９）に記載の方法。 （３１）第１波長の可変強度光によってフォトクロミック・フィルタを選択的に活性化するステップと、前記選択的に活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過する、前記第１波長と異なる第２波長の光によって、感光材料を露光するステップと、結像面上の光強度分布を測定するステップと、微細形状タイプ均一性を維持するため、前記測定された光強度分布に基づいて、前記可変強度光の強度を自動的に変更するステップとを含む、前記結像面にある前記感光材料によってコーティングされた半導体ウエハ上に均一な微細形状タイプを結像するための方法。 【００３１】 【発明の効果】本発明により、感光材料を活性化する波長と異なる波長の光によって活性化されるフォトクロミック・フィルタを使用することによって、露光時間を増加させずに感光材料を露光する改良された方法が可能となる。 本発明により、ある波長の光によって活性化されたフォトクロミック・フィルタを通過するもう１つの波長の光を用いて感光材料を露光する方法が可能となる。
本発明により、集積回路微細形状の一貫した結像のための方法および装置を提供される。 本発明により、集積回路微細形状の露光強度を調節するための方法および装置を提供される。 【図面の簡単な説明】 【図１】フォトクロミック・ガラスを使用する従来技術のリソグラフィ・システムのブロック図である。 【図２】本発明によるリソグラフィ・システムのブロック図である。 【図３】図２のリソグラフィ・システムによって作られる半導体ウエハ上の結像パターンを示す図である。 【図４】本発明による感光材料を露光する方法の流れ図である。 【図５】図４の流れ図の一部を示す、より詳細な流れ図である。 【符号の説明】 １０ リソグラフィ・システム（従来技術） １２ 光源 １４ レンズ １６ フォトクロミック・ガラス １８ レンズ ２０ マスク ２２ レンズ ２４ 半導体ウエハ ２６ リソグラフィ・システム ２８ ウエハ光源 ３０ レンズ ３２ フォトクロミック・フィルタ ３４ フォトクロミック・フィルタ活性化システム ３６ 光源アレイ ３７ 光源 ３８ レンズ ４０ ビーム・スプリッタ ４２ レンズ ４４ マスク ４６ レンズ ４８ 半導体ウエハ ４９ 結像面 ５０ ＣＣＤアレイ ５２ コンピュータ制御システム ５３ ウエハ・ステージ・スライダ ５４ 像 ５５ ウエハ・ステージ ５６ 切りみぞ領域 ５８ アレイ領域 ６０ 繰返しパターン ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョーゼフ・ゴーティック アメリカ合衆国05452 バーモント州エ セックス・ジャンクション スリーピ ー・ホロウ・ロード 136 (72)発明者 マイケル・ストレート・ヒッブス アメリカ合衆国05494 バーモント州ウ ェストフォード レイノルズ・ロード 1210 (56)参考文献 特開 平３−133119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−272030（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ，ＤＢ名) H01L 21/027 G02B 5/23 |
