测量装置和曝光装置的制作方法

专利名称：测量装置和曝光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量空间相干性的测量装置和包括该测量装置的曝光 装置。
背景技术：
在制造诸如半导体器件的器件的平版印刷(lithography)处理 中，主要在光刻中，曝光装置中投影光学系统的NA在增大，并且曝 光光线的波长在缩短。随着NA增大，分辨能力提高，但焦深减小。 由于该原因，从形成比以前更微细的图案的观点来看，已证明了仅增 大投影光学系统的NA对于保持稳定的大规模生产是不够的。在这样 的环境下，通过最优化照明光学系统来改善分辨率特性的所谓的修改 的照明方法正吸引大量关注。
近来存在不仅最优化a值(即，照明光学系统和投影光学系统的 NA之间的比率)还最优化各个原版(original)图案的有效光源形状 的趋势。修改的照明的例子为环形照明、四极照明和双极照明。
然而，光路在改变照明模式时改变，因此原版表面(在投影光学 系统的物平面中)上的空间相干性由于例如构成照明光学系统的光学 元件的抗反射涂层的不均匀性或光学元件的偏心而改变。空间相干性 的这种改变对形成在投影光学系统的像平面上的图像的质量有相当大 的影响。因此，了解空间相干性、并且在设计原版和确定有效光源分
布时考虑空间相干性是重要的。
已知的空间相干性测量方法是下面的三种方法。第 一种方法是所 谓的杨式干涉法或双4十孔方法(Joseph W. Goodman, "Statistical Optics (统计光学)，，)。第二种方法是剪切干涉法。第三种方法是 基于某图案图像的改变测量空间相干性的方法。图17是示出作为第一种方法的杨式干涉法的原理的示图。光源 60照射具有两个针孔的板61,并使来自这两个针孔的光束在设置在 板61后面的屏幕62上彼此干涉，从而基于获得的干涉条紋的对比度 计算空间相干性。日本专利特开平No. 7-311094公开了第一种方法 的应用例子。
图18是示出作为第二种方法的剪切干涉法的原理的示图。图18 示意性地示出了迈克耳孙(Michelson)干涉仪的结构。在迈克耳孙 干涉仪中，当入射光70照射在半反射镜71上时，其被分成向参考棱 镜反射镜72行进的光束70a和向可移动棱镜反射镜73行进的光束 70b。被各自的反射镜72和73反射的光束70c和70d返回半反射镜 71，并彼此叠加以在屏幕74上形成干涉条紋。
当参考棱镜反射镜72和可移动棱镜反射镜73被放置为使得向它 们行进的两个光束具有相同的光路长度、并且可移动棱镜反射镜73 沿Y轴方向移动时，反射光束70d也移动相同的距离并^皮叠加在反 射光束70c上。此时，因为干涉条紋的对比度对应于空间相干性而改 变，所以可通过观察可移动棱镜反射镜73沿Y轴方向的移动距离、 和干涉条紋的对比度的改变来测量空间相干性。日本专利特开平No. 9-33357和日本专利特z^平No. 6-63868描述了第二种方法的应用例 子。
日本专利特开平No. 10-260108描述了第三种方法的例子。根据 日本专利特开平No. 10-260108，通过投影菱形图案并测量投影图像 的大小来测量空间相干性。
不幸的是，作为第一种方法的杨式干涉法有这样的缺点因为两 个针孔之间的间隔是固定的，所以这些针孔需要被更换多次以获得多 个点处的空间相干性，从而花费长的时间段。作为第二种方法的剪切 干涉法有这样的缺点不仅需要高精度的光学系统，而且难以将剪切 干涉仪安装到具有显著空间限制的膝光装置中，因为其难以缩小尺 寸。第三种方法主要用于测量a值(当由照明光学系统执行圆形照明 时，照明光学系统的数值孔径NAill和投影光学系统的数值孔径
5NApl之间的比率(NAill/NApl))。第三种方法有这样的缺点必须 测量图像大小并将其与预先提供的参考表格比较。第三种方法有其它 缺点当有效光源分布被形成为复杂的形状而不是圆形形状时，与该 形状兼容的表格是必需的，并且测量图像大小对于测量复杂的空间相 干性分布是不够的。

发明内容
本发明是考虑到上述情况而作出的，并且其目的是提供一种用简 单布置来测量例如空间相干性的技术。
本发明的第 一方面提供一种测量装置，其测量被照明系统照明的 照明平面中的空间相干性，该装置包括测量掩模，其具有至少三个 针孔并被布置在照明平面上；检测器，被配置为检测由来自所述至少 三个针孔的光形成的干涉图案；和计算器，被配置为基于通过对检测 器检测到的干涉图案进行傅立叶变换而获得的傅立叶谱，计算照明平 面中的空间相干性。
本发明的第二方面提供一种曝光装置，其通过照明系统来照明原 版，并通过投影光学系统将原版的图案投影在基板上以曝光基板，该 装置包括上述测量装置，该测量装置被布置在曝光装置中，以便测量 通过照明系统照明的照明平面中的空间相干性。
从参照附图对示例性实施例的下述描述，本发明的进一步的特征 将变得明显。


图1是示出根据本发明的第 一实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图2A到2C是示出有效光源分布的示图3A到3C是示出光学系统的物平面中的空间相干性的示图4是示出根据本发明的第 一 实施例的修改的测量装置的示意性 布置的示图；图5是示出根据本发明的第二实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图6是示出根据本发明的第三实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图7是示出根据本发明的第四实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图8是示出根据本发明的第五实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图9A和9B是示出针孔图案的示图IOA和IOB是示出其它针孔图案的示图IIA到IIC是示出空间相干性测量位置的示图12是示出根据本发明的第六实施例的测量装置和膝光装置的 示意性布置的示图13是示出针孔图案的示图14是示出干涉图案的示图15是示出干涉图案的傅立叶谱的示图16是示出空间相干性的曲线图17是示意性地示出杨式干涉仪的示图；以及
图18是示出剪切干涉仪的原理的示图。
具体实施例方式
将在下面参照附图描述本发明的优选实施例。注意，在附图中， 相同的附图标记始终表示相同的元件，并且将不给出其重复描述。 [第一实施例
图1是示出根据本发明的第一实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图。该测量装置包括在膝光装置中，所述曝光装置通过 投影光学系统30将原版(也称为掩模或中间掩模(reticle))的图 案投影在基板上，以曝光基板。注意，原版被布置在投影光学系统 30的物平面上，并且基板被布置在投影光学系统30的像平面上。投影光学系统3 0的物平面也是由照明光学系统12照明的照明平面。
根据第一实施例的测量装置被配置为测量投影光学系统30的物 平面中的空间相干性。膝光装置包括投影光学系统30、用于将原版 布置在投影光学系统30的物平面上的原版定位装置、用于将基板布 置在投影光学系统30的像平面上的基板定位装置、以及用于照明被 布置在物平面(照明平面)上的原版的照明系统10。测量装置包括 被布置在投影光学系统30的物平面上的测量掩模20、以及被布置在 投影光学系统30的像平面上的检测器40。测量掩模20典型地被原 版定位装置定位。检测器40典型地被基板定位装置定位。
照明系统10在基板啄光期间照明原版，并且在空间相干性测量 期间照明测量掩模20。照明系统10包括例如光源单元11和照明光 学系统12。用于空间相干性测量的光源单元可与用于基板曝光的光 源单元相同。因此，可使用单个光源单元11用于基板曝光和空间相 干性测量两者。尽管光源单元11可以是例如具有约193nm的振荡波 长的ArF受激准分子激光器、具有约248nm的振荡波长的KrF受激 准分子激光器、或具有约13.5nm的波长的EUV光源，但其不限于 这些例子。照明光学系统12被配置为对原版和测量掩模20进行柯勒
(Kohler)照明。照明光学系统12包括例如复眼(fly-eye)透镜、 孔径光阑、聚光透镜和狭缝，并具有形成目标有效光源形状的功能
(稍后将描述)。
测量掩模20具有多个针孔21。此处，针孔是指狭义的通孔。然 而，遍及本说明书和权利要求的范围，针孔包括反射型测量掩模的整 个表面上的小局部区域，所述测量掩模被配置为仅反射进入该局部区 域的光。
检测器40检测(感测)通过从测量掩模20中的多个针孔21出 射的光在投影光学系统30的像平面上形成的干涉图案。检测器40包 括光电转换器件。尽管检测器40优选地包括诸如CCD图像传感器 的图像传感器作为光电转换器件，但是其可包括单位像素光电转换器 件或诸如CCD线传感器(linear sensor)的线传感器。如果单位像素光电转换器件或诸如CCD线传感器的线传感器被用作光电转换器 件，则检测器40可通过对其进行扫描来感测干涉图案。
如果照明系统10用来照明原版的光的空间相干性相对高，则曝 光装置不能将原版图案转印到基板上，因为已穿过原版图案的光束彼 此干涉。为了避免该情况，使用例如复眼透镜减小照明原版的光的空 间相干性。测量装置被配置为测量曝光装置中的其上布置有原版的平 面中的空间相干性。
照明光学系统12使用光阑(aperture)和CGH (计算机生成的
全息图)形成具有例如环形形状(图2A)、四极形状(图2B)和双
极形状(图2C)的有效光源分布。
下面将解释照明系统的照明和投影光学系统的物平面中的空间相
干性之间的关系，特别是有效光源分布和投影光学系统的物平面中的 空间相干性之间的关系。
设入为由光源单元11发射的光的波长，f为照明光学系统12的 焦距，(￡， T])为由fl归一化的坐标位置，u(e， n)为有效光源分布，且 (x， y)为测量掩模20的坐标位置。于是，原点(O, O)处的空间相干性 (所谓的相互强度r(x，y))的分布被描述为
r(x, y) = j"u(。 7) exp(i2;r(sx + 77y》dfd/7 … (1 )
注意，等式(1 )被称为范西特-泽尼克(Van Cittert-Zernike)定理，其指示空间相干性是通过对有效光源分布进行傅立 叶变换而计算的。当在光量恒定的同时，用具有例如环形形状(图 2A)、四极形状(图2B)或双极形状(图2C)的有效光源分布照 明测量掩模20时，测量掩模20上的空间相干性分别如图3A、 3B或 3C中所示。并且，由于测量掩模20是如上所述被柯勒照明的，因此 理论上由等式(1)描述的空间相千性在测量掩模20上的整个照明区 域上成立。
以下假设形成在测量掩模20上并用于测量空间相干性的针孔21 的数量为三个，将继续进行解释。假设三个针孔21以不相等的间隔 在一条直线上对齐它们自身，并且它们的位置分别是PO(Xo， y )， Pl(Xl，yO和P2(X2，y2),并满足:
<formula>formula see original document page 10</formula>
当照明系统10中照明测量掩模20并通过三个针孔21透射的光 穿过投影光学系统30时，形成在检测器40的检测表面上的干涉图案 被描述为
...(3)
其中A为比例常数，X为表示检测器40的检测位置坐标的向量，& 是其上布置有测量掩模20的平面(物平面)中的(Xj-Xi， yj.yO处的空 间相干性值，k为2丌/入，Lij为表示从Pi(Xi， yi)和Pj(Xj， yj)到检测器 40的检测位置的光路长度之间的差的向量、并且与(Xj-Xj, yj-yi)成比 例，i和j为从0到2的整数，且入是光源单元ll发射的光的波长。
傅立叶变换被用于基于检测器40检测到的干涉图案，获取其上 布置有测量掩模20的平面中的空间相干性分布。计算器50对一个干 涉图案进行傅立叶变换，以计算其上布置有测量掩模20的平面中的 多个位置处的空间相干性。如果在傅立叶变换中，干涉图案由于投影 光学系统30的数值孔径(NA)的影响净皮扭曲(distorted)，则希望 在通过考虑NA的坐标变换的数据插值(interpolation)之后执行 它。由等式(3)描述的干涉图案的傅立叶变换由下式给出
<formula>formula see original document page 10</formula>该傅立叶变换产生了傅立叶i普。
设F。为零频率附近的傅立叶谱值，且Fy为对应于光路长度差 Lij的频率(干涉图案的频率)附近的傅立叶谱值(尽管在傅立叶空 间中产生表示正和负傅立叶镨值的信号，但它们中的一个的绝对值被 假设为Fij)。于是，我们可写出
F0 = 3A
Fij = rijA (5) 由等式(5)，我们具有
根据等式(6)，计算器50计算其上布置有测量掩模20的平面中的 位置(Xj-Xi， y「yO处的空间相干性值r ij。
当使用具有三个针孔21的测量掩模20时，通过上述计算获得三 个点(考虑到空间相干性分布关于原点对称，为六个点)处的空间相 干性值。
由检测器40检测到的干涉图案被描述为
/《rcosf，^ +常数 …(7)
、 义A J
其中，h为投影光学系统30的焦点位置和检测器40的检测表面之间 的距离，X为投影光学系统30的倍率，且p为测量掩模20中的针孔 21之间的距离。
鉴于此，检测器40被设置在干涉图案的频率不超过检测器40的 尼奎斯特(Nyquist)频率的位置处，并荻得足够的光强度。更具体 地讲，检测器40被布置在满足下式的位置处
h塑 ."(8)
其中，g为检测器40的检测间距(pitch )。
代替使用检测干涉图案本身的光电转换器件，检测器40可以是测量通过对抗蚀剂啄光而形成在抗蚀剂上的图像的深度的检测器。
并且，计算器50可基于空间相干性测量结果来调整照明系统 10。也就是说，计算器50可将空间相干性测量结果反馈给照明系统 10。
诸如投影光学系统30的光学系统不是不可缺少的，且可采用如 图4所示的布置。在该情况下，检测器40被布置在满足等式(8)的 位置处。注意，X = l，并且h为测量掩模20和检测器40之间的距 离。测量掩模20和检测器40可以彼此成一体。作为替换方案，测量 掩模20可具有相对于检测器40可插入和可更换的配置。
如上所述，根据第一实施例，测量装置具有简单的布置，但可以 在短时间段内容易和准确地测量其上布置有原版的平面中的空间相干 性。
...(9)
其中，1^是其上布置有测量掩模20a的平面中的(Xaj-Xai， ^-^)处的
空间相干性值，Lw为表示从Pai(Xai， yj和Paj(xaj， yaj)到检测器40的
检测位置的光路长度之间的差的向量、并且与(Xaj-^， yaj-yw)成比例，
且i和j为从O到2的整数。
如第一实施例中的那样，计算器50分析检测器40检测到的干涉 图案，以计算空间相干性。以下将解释分析方法。计算器50对由检测器40检测到的干涉图案进行傅立叶变换。干涉图案的傅立叶变换 由下式给出
<formula>formula see original document page 13</formula>
该傅立叶变换产生了傅立叶镨。
设Fa。为零频率附近的傅立叶语值，且Faij为对应于光路长度差 Laij的频率(干涉图案的频率)附近的傅立叶谱值(尽管在傅立叶空
间中产生表示正和负傅立叶i普值的信号，但它们中的一个的绝对值被 假设为Fw)。于是，我们可写出
<formula>formula see original document page 13</formula>
由等式(11)，我们得到
<formula>formula see original document page 13</formula>根据等式(12)，计算器50计算其上布置有测量掩模20a的平面中
的位置(Xaj-Xai， ya厂yai)处的空间相干性值『aij。
当使用具有三个针孔21a的测量掩模20a时，通过上述计算获得 三个点(考虑到空间相干性分布关于原点对称，为六个点)处的空间 相干性值。
…(17)
因为PcO和Pel之间的相对位置与Pel和Pc2之间的相对位置相 同，所以LcOl = Lcl2。并且，因为三个针孔21c彼此相邻，所以 rc01 = rcl2。在这些条件下，等式(17)可以改写为
/c = 4[3+4rc。lCOSd.x)f2rco2COsdx)] …(18 )
如从等式(is)可看出的那样，在该实施例中，r^项中的频
率系数是第一实施例中的两倍。由等式(18)描述的干涉图案的傅立 叶变换由下式给出
FFT{lc} = A'
+ 2rc01s
35(0，0)+2rc0I5 1
+ rc025「 i 〕
、kLc02 一
+ rc02s
cOl 乂
kL
c02 乂
...(19)
该傅立叶变换产生傅立叶"i普。
设Fe。为零频率附近的傅立叶谱值，且Fe(u为对应于光路长度差 Lc01的频率(干涉图案的频率)附近的傅立叶谱值(尽管在傅立叶空 间中产生表示正和负傅立叶语值的信号，但它们中的 一 个的绝对值被
假设为Fw)。于是，我们可写出
Fc0 = 3Ac
Fcoi = 2rc01Ac
...(20)
由等式(20)，我们具有:
<formula>formula see original document page 16</formula>
...(21)
根据等式(21)，计算器50计算其上布置有测量掩模20c的平面中 的位置(xcl-xc。， yc广yco)处的空间相干性值rc01 。如第一实施例中那样，计算器50根据等式(6)计算1\02。
在第四实施例中，可使用三个针孔测量两个点(考虑空间相干性
分布关于原点对称，为四个点)处的空间相干性值，并且r^的测量 强度为第一实施例中的两倍，从而使得容易测量。 [第五实施例]
图8是示出根据本发明的第五实施例的测量装置和曝光装置的示 意性布置的示图。该测量装置使用测量掩才莫20d。注意，此处没有特 别提到的细节可以与第一到第四实施例中的相同。
在第五实施例中，测量掩模20d中的四个针孔21d具有相同的 相对位置，以便增加形成在检测器40的检测表面上的干扰图案的光 强度。四个针孔21d被布置在对应于平行四边形的顶点的位置 PdO(Xd。， yd0)， Pdl(xdl， ydl)， Pd2(xd2， y^)和Pd3(xd3， y^)处。注意，xd3 =xd2 + xdl - xd0，并且yd3 = yd2 + ydl - yd0。还注意，PdO和Pdl之间 的相对位置与Pd2和Pd3之间的相对位置相同，且PdO和Pd2之间 的相对位置与Pdl和Pd3之间的相对位置相同。
当照明系统10中照明测量掩才莫20d并通过四个针孔21d透射的 光穿过投影光学系统30时，形成在检测器40的检测表面上的千涉图 案被描述为
L = 44+2r训cosd'外2r微cosd'外2r郝cos(&WX) +2rrfl2cos(^2.X)+2rrfl3 cos(^3 '外21^23 cosd -X)]
…(22)
其中，r叫是其上布置有测量掩模20d的平面中的(Xdj-Xdi， yd广ydi)处的 空间相干性值，L叫为表示从Pdi(xdi， y"和Pdj(Xdj， yaj)到检测器40 的检测位置的光路长度之间的差的向量、并且与(Xdj-Xdi， ydj-ydi)成比 例，且i和j为从0到3的整数。
因为PdO和Pdl之间的相对位置与Pd2和Pd3之间的相对位置 相同，并且PdO和Pd2之间的相对位置与Pdl和Pd3之间的相对位
置相同,所以r舰=rd23， Ldoi = Ld23， rd02 = rdl3，并且Ld02 = Ldl3o在
这些条件下，等式(22)可以改写为
17/d = 44+4r则cos(M则.X)f4r舰cosd.X) +2r;03 cos(M柳.义)+2r犯cos(A:i^2.义)]
...(23)
如从等式(23)可看出，该实施例中的rd()1和r譜项中的频率 系数是第三实施例中的两倍。
由等式(23)描述的干涉图案的傅立叶变换由下式给出
FFT}
A
4雄,Q) + 2rd015
,丄、
、kLd03 乂
+ G
'd01 , 1
乂kLd02 乂
、kLdl2
+ r一s
'd02 乂
+ 2r—5
+ r.
kLd
dl2
.'(24)
该傅立叶变换产生傅立叶谱。
设FdQ为零频率附近的傅立叶镨值，且F肌和Fd。2为对应于光路 长度差L则和L譜的频率(干涉图案的频率)附近的傅立叶谱值 (尽管在傅立叶空间中产生表示正和负傅立叶镨值的信号，但它们中 的一个的绝对值被假设为FdM和F譜)。于是，我们可写出
Fd0 =仏
Fdoi = 2Fdo，A
Fd02 = 2r證A
d02'
...(25)
由等式(25)，我们具有:r.
2F,
d01
d01
F,
r一
2F ^丄^
...(26)
F一
根据等式(26)，计算器50计算其上布置有测量掩模20d的平面中 —XdO ydl一 ydo)和(Xd2-x加，yd2-y一处的空间相干性值rd()1和
r
d02<如第三实施例中那样，计算器50根据等式(16)计算1^12和
rd03。
在第五实施例中，可使用四个针孔测量四个点(考虑到空间相干 性分布关于原点对称，为八个点)处的空间相干性值，并且r则和 r総的测量强度为第三实施例中的两倍。
也可能使用具有相同的相对位置的四个或更多针孔来进一步增加
由检测器40检测到的干涉图案的光强度。例如，可如图9A和9B所
示二维地和周期性地布置针孔。利用该布置，干涉图案由于其光强度
增加而对于诸如噪声的干扰变得稳健(robust)，从而提高测量精度 并使得容易测量。图9A示出了其中针孔被布置在沿第一方向排列为 在它们之间具有相等间隔的第一线与沿垂直于第一方向的方向排列为 在它们之间具有相等间隔的第二线的交叉点处的例子。图9B示出了 其中针孔被布置在沿第一方向排列为在它们之间具有相等间隔的第一 线、沿第二方向(该第二方向与第一方向形成60°的角度)排列为 在它们之间具有相等间隔的第二线、与沿第三方向(该第三方向与第 一和第二方向两者形成60。的角度)排列为在它们之间具有相等间 隔的第三线的交叉点处的例子。
计算器50可根据下式计算空间相干性rp:
y NpF。
其中，N为针孔的总数量，Np为对形成频率为v的干涉图案有贡献 的针孔的总数量(一对针孔被计数为两个针孔)，Fo为零频率附近 的干涉图案的傅立叶谱值，且Fp为频率v附近的傅立叶谱值。 频率为v的干涉图案的强度与Np成比例。
使用具有不同相对位置的针孔的多个掩模允许增加空间相干性测 量点的数量。例如，当如图10A和10B中所示的针孔图案被用于测 量时，测量位置如图11A和11B所示。因此，获得的空间相干性的 位置如图11C所示，表明测量点的数量增加，从而测量位置的密度 增力口。
19可通过根据照明光学系统中的有效光源分布确定测量点来确定针 孔的布置。
也可以通过在通过旋转或移动测量掩^t改变针孔之间的相对位置 的同时测量干涉图案，来增加测量点的数量。该测量装置可包括旋转 或移动测量掩模的驱动机构。
[第六实施例
图12是示出根据本发明的第六实施例的测量装置和膝光装置的 示意性布置的示图。该测量装置包括在曝光装置中，以便测量曝光装 置中的(J。该测量装置使用测量掩模20e。注意，此处没有特别提到 的细节可以与第一到第五实施例中的相同。
口是当照明光学系统12照明圆形区域时，照明光学系统12的数 值孔径NAill和投影光学系统30的数值孔径NApl之间的比率 (NAill/NApl)。当用具有数值孔径NAill的圓形有效光源分布柯勒照 明测量掩模20e时，空间相干性由以下给出
L R」 ...(28)
2紅NAil1 R =-
其中，r是离参考点的距离，A是一阶贝塞耳(Bessel)函数。注 意，对于值r-0归一化r。
假设空间相干性具有点对称性，则可如图13所示，可在通过几 乎线性地(linearly)改变针孔之间的距离和角度获得的位置处布置 测量掩模20e中的针孔，以便测量等式(28)中的r。在图13中， 当四个4十孔由Ql、 Q2、 Q3和Q4表示时，Ql和Q2、 Ql和Q3、 Ql和Q4、 Q2和Q3、 Q2和Q4、以及Q3和Q4之间的距离分别为 R、 1.5R、 2R、 1.25R、 2.55R和1.7R。
此时，由透射通过针孔的光形成在检测器40的检测表面上的干 涉图案如图14所示，并且具有如图15所示的傅立叶谱。在图15 中，傅立叶i普由绝对值的对数表示。
傅立叶谱信号Sl到S6表示透射通过Ql和Q2、 Ql和Q3、 Ql
20和Q4、 Q2和Q3、 Q2和Q4、以及Q3和Q4的光束以一定的空间 相干性在检测器40的检测表面上彼此干涉。傅立叶语信号Sl到S6 的值取决于空间相干性的大小。
与在第三实施例中那样，计算器50可使用图15所示的信号Sl 到S6根据等式(9)计算空间相干性。这使得能获得仅取决于距离的 空间相千性r，如图16所示。计算器50可从r的值计算(T。此处， 测量点沿着上述距离，即r-R、 1.5R、 2R、 1.25R、 2.55R和1.7R。
[第七实施例
在本发明的第七实施例中，对第一到第六实施例中的计算器50 添加了控制照明系统10的功能。计算器50不仅计算以上述方式获得 的空间相干性，还用作基于所述空间相干性控制照明系统10中的有 效光源分布的控制器。
尽管已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限 于公开的示例性实施例。下述权利要求的范围应被赋予最宽的解释， 以包含所有这样的修改以及等同结构和功能。
权利要求
1.一种测量装置，其测量通过照明系统照明的照明平面中的空间相干性，所述装置包括测量掩模，其具有至少三个针孔，并被布置在所述照明平面上；检测器，被配置为检测由来自所述至少三个针孔的光形成的干涉图案；以及计算器，被配置为基于通过对所述检测器检测到的所述干涉图案进行傅立叶变换而获得的傅立叶谱，来计算所述照明平面中的空间相干性。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述计算器计算零频率 附近的傅立叶i普的值和所述干涉图案的频率附近的傅立叶i普的值之间 的比率，以计算所述照明平面中的空间相干性。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述计算器根据下式计 算空间相干性IV其中，N为所述测量掩模的针孔的总数量，Np为对形成所检测到的 干涉图案的频率为v的干涉图案有贡献的针孔的总数量，F。为零频 率附近的傅立叶语的值，且Fp为频率v附近的傅立叶谱的值。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个针孔包括 以不相等间隔布置的三个针孔。
5. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个针孔包括 不在一条直线上的三个针孔。
6. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个针孔包括 被布置为增加在所述照明平面上形成的所述干涉图案的光强度的针 孔。
7. 根据权利要求1所述的装置，还包括被配置为驱动所述测量 掩模的驱动机构。
8. 根据权利要求1所述的装置，其中，对所述照明平面进行照 明的光的波长入、所述针孔之间的间隔p、所述测量掩模和所述检测 器之间的距离h、和所述检测器的检测间距g满足h > ~^。
9. 根据权利要求1所述的装置，其中，在通过基本上线性地改 变所述针孔之间的间隔和布置所述针孔的方向而获得的位置处布置所 述测量掩模中的所述针孔。
10. —种曝光装置，其通过照明系统照明原版，并通过投影光学 系统将所述原版的图案投影到基板上以曝光所述基板，所述曝光装置 包括如权利要求1定义的测量装置，其被布置在所述曝光装置中，以 便测量通过所述照明系统照明的照明平面中的空间相干性。
11. 根据权利要求10所述的曝光装置，其中，基于所述测量装 置测量的空间相干性来控制所述照明系统中的有效光源分布。
全文摘要
本发明公开一种测量装置和曝光装置。所述测量装置测量被照明系统照明的照明平面中的空间相干性，包括测量掩模，其具有至少三个针孔并被布置在照明平面上；检测器，被配置为检测由来自所述至少三个针孔的光形成的干涉图案；和计算器，被配置为基于通过对检测器检测到的干涉图案进行傅立叶变换而获得的傅立叶谱，来计算照明平面中的空间相干性。
文档编号G03F7/20GK101581888SQ200910140598
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者古河裕范 申请人:佳能株式会社