[go: up one dir, main page]

JP2000114503A - Solid-state imaging device and aberration measurement device - Google Patents

Solid-state imaging device and aberration measurement device

Info

Publication number
JP2000114503A
JP2000114503A JP10280181A JP28018198A JP2000114503A JP 2000114503 A JP2000114503 A JP 2000114503A JP 10280181 A JP10280181 A JP 10280181A JP 28018198 A JP28018198 A JP 28018198A JP 2000114503 A JP2000114503 A JP 2000114503A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
receiving element
light
solid
state imaging
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP10280181A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Akagawa
圭一 赤川
Masaji Tanaka
正司 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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 Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP10280181A priority Critical patent/JP2000114503A/en
Publication of JP2000114503A publication Critical patent/JP2000114503A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特定のパターン像を撮像する固体
撮像装置に関する。本発明は、また、光学系が形成する
特定のパターン像に基づいて、その光学系の収差を測定
する収差測定装置に関する。また、本発明の目的は、各
受光素子の受光率を調整することによって、照度の差が
激しいパターン像を精度よく撮像することができる固体
撮像装置を提供することにある。 【解決手段】 特定のパターン像を受光する複数の受光
素子を備えた固体撮像装置において、複数の受光素子P
は、その受光素子のうち少なくとも一部分に相当する特
定のパターン像を減光する減光部20を備え、減光部に
より設定される各受光素子の受光率は、特定のパターン
像の各受光素子に対応する照度分布に応じた値に予め設
定されていることを特徴とする。
(57) [Summary] The present invention relates to a solid-state imaging device that captures a specific pattern image. The present invention also relates to an aberration measurement device that measures aberration of the optical system based on a specific pattern image formed by the optical system. It is another object of the present invention to provide a solid-state imaging device that can accurately capture a pattern image having a large difference in illuminance by adjusting the light receiving ratio of each light receiving element. In a solid-state imaging device including a plurality of light receiving elements for receiving a specific pattern image, a plurality of light receiving elements (P) are provided.
Comprises a dimming unit 20 for dimming a specific pattern image corresponding to at least a part of the light receiving element, and the light receiving ratio of each light receiving element set by the dimming unit is set to be equal to each light receiving element of the specific pattern image. Is set in advance to a value corresponding to the illuminance distribution corresponding to.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特定のパターン像
を撮像する固体撮像装置に関する。本発明は、また、光
学系が形成する特定のパターン像に基づいて、その光学
系の収差を測定する収差測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device for picking up a specific pattern image. The present invention also relates to an aberration measurement device that measures aberration of the optical system based on a specific pattern image formed by the optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体回路パターンなどの微細な
パターンの形成は、フォトリソグラフィー法等によって
行われる。その中でも特に主流となっているのは、回路
パターンの拡大原盤(レチクル)を光学系で縮小してか
ら被露光物に転写する縮小投影法である。現在、このよ
うなパターン形成において必要とされる解像度は、0.
1μm程度まで高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, formation of a fine pattern such as a semiconductor circuit pattern is performed by a photolithography method or the like. Among them, the mainstream is a reduced projection method in which an enlarged master (reticle) of a circuit pattern is reduced by an optical system and then transferred to an object to be exposed. At present, the resolution required for forming such a pattern is 0.
It has increased to about 1 μm.

【0003】しかし、パターンの形状は使用される光学
系の収差に大きく左右されるので、このように解像度を
向上させつつ所望のパターンを形成するためには、その
収差を予め測定しておくことが必要となる。光学系の収
差を測定する方法は幾つかあるが、比較的コンパクトな
装置で収差を求めることができる点で有利な位相回復法
がある。
However, the shape of the pattern is greatly affected by the aberration of the optical system used. In order to form a desired pattern while improving the resolution, the aberration must be measured in advance. Is required. Although there are several methods for measuring the aberration of the optical system, there is a phase recovery method that is advantageous in that the aberration can be obtained with a relatively compact device.

【0004】図8は、位相回復法が適用された収差測定
装置の原理を示す図である。位相回復法を適用するに当
たっては、先ず、図8に示すように、収差測定の対象で
ある光学系(被検光学系)81によって、ホールパター
ン82等の、特定のパターン像を形成し、その像をCC
D(固体撮像装置)83によって撮像する。図9は、C
CD83がホールパターン82の像を撮像したときに得
られた信号の強度分布の一例を示す図である。図9によ
ると、中心部91の強い信号だけでなく、その周辺部9
2に弱い信号が発生していることが判る。この周辺部9
2の弱い信号は、被検光学系81の収差の影響を受けて
いる。
FIG. 8 is a diagram showing the principle of an aberration measuring apparatus to which the phase recovery method is applied. In applying the phase recovery method, first, as shown in FIG. 8, a specific pattern image such as a hole pattern 82 is formed by an optical system (optical system to be measured) 81 which is a target of aberration measurement. Statue cc
An image is captured by a D (solid-state imaging device) 83. FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an intensity distribution of a signal obtained when a CD 83 captures an image of a hole pattern 82; According to FIG. 9, not only the strong signal at the central part 91 but also the peripheral parts 9
2 that a weak signal is generated. This peripheral part 9
The weak signal 2 is affected by the aberration of the test optical system 81.

【0005】図8に示す演算部84は、このように被検
光学系81の収差に関する情報を含む信号に基づいて、
位相回復法に基づく所定の演算を行う。この位相回復法
の詳しい内容については、米国特許第4,309,60
2号明細書等に記載されているので、省略する。
[0005] Based on the signal including the information on the aberration of the optical system 81 to be inspected, the calculating section 84 shown in FIG.
A predetermined operation based on the phase recovery method is performed. For a detailed description of this phase retrieval method, see U.S. Pat. No. 4,309,60.
Since it is described in the specification of No. 2, it is omitted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図9の強度
分布から明らかなように、ホールパターン82の像は、
中央部91の照度とその周辺部92の照度との差が非常
に激しい。
As apparent from the intensity distribution in FIG. 9, the image of the hole pattern 82 is
The difference between the illuminance of the central portion 91 and the illuminance of the peripheral portion 92 is very large.

【0007】ところが、一般のCCD83は、全ての受
光素子に対して同じ蓄積時間しか設定できないので、通
常は中央部91の強い照度に合わせて、比較的短い蓄積
時間が設定されている。この結果、周辺部92の弱い信
号のS/Nが低くなり、ホールパターン像のうち弱い照
度に対応する信号が雑音に埋もれてしまう。
However, in the general CCD 83, only the same accumulation time can be set for all the light receiving elements. Therefore, a relatively short accumulation time is usually set in accordance with the strong illuminance of the central portion 91. As a result, the S / N of the weak signal in the peripheral portion 92 decreases, and the signal corresponding to the weak illuminance in the hole pattern image is buried in the noise.

【0008】演算部84における位相回復法では、フー
リエ変換などの演算が繰り返して行われるが、その演算
においては、こうして生じるホールパターン像の照度分
布計測の誤差は、大きな影響を与える。したがって、従
来は、CCD83の各受光素子が照度の差に対応できな
いことが原因で、収差測定の精度が悪かった。
In the phase recovery method in the arithmetic section 84, arithmetic operations such as Fourier transform are repeatedly performed. In the arithmetic operations, the error in the measurement of the illuminance distribution of the hole pattern image has a great effect. Therefore, conventionally, the accuracy of aberration measurement was poor because each light receiving element of the CCD 83 could not cope with the difference in illuminance.

【0009】なお、CCD83に対して、周辺部92の
弱い照度に合わせて長い蓄積時間を設定することが考え
られるが、実際には、中央部91の受光素子がオーバー
フローしてブルーミングやスネア等の問題が発生するた
めに行われていない。因みに、特許第2555981号
公報では、使用されるホトダイオードの不純物濃度を変
えることで受光素子間の電荷発生率(照度に対する発生
電荷数)を調整している。しかし、不純物の濃度管理は
非常に難しいので、同じ条件下で製造してもホトダイオ
ードの特性にはばらつきが生じる。また、このように不
純物の濃度を変えると、波長感度特性も変わってしまう
ので、仮に特性のばらつきが抑えられたとしても、波長
毎に異なる補正処理をする必要がある。
It is conceivable that a long accumulation time is set for the CCD 83 in accordance with the low illuminance of the peripheral portion 92. However, in practice, the light receiving element in the central portion 91 overflows and blooming, snare and the like occur. Not done because of the problem. Incidentally, in Japanese Patent No. 2555591, the charge generation rate (the number of generated charges with respect to the illuminance) between the light receiving elements is adjusted by changing the impurity concentration of the photodiode used. However, since it is very difficult to control the concentration of impurities, the characteristics of the photodiode vary even when manufactured under the same conditions. Further, if the impurity concentration is changed as described above, the wavelength sensitivity characteristic also changes. Therefore, even if the variation in the characteristic is suppressed, it is necessary to perform a different correction process for each wavelength.

【0010】また、この特許第2555981号公報で
は、赤外線領域に感度を有する受光素子を想定している
が、紫外線領域に感度を有する受光素子が使用される場
合に、その特許第2555981号公報に記載の方法と
同様にして受光素子間の電荷発生率を変えられるとは限
らない。そこで、請求項1から請求項4に記載の発明の
目的は、各受光素子の受光率を調整することによって、
照度の差が激しいパターン像を精度よく撮像することが
できる固体撮像装置を提供することにある。
Although Japanese Patent No. 2555591 assumes a light-receiving element having sensitivity in the infrared region, when a light-receiving element having sensitivity in the ultraviolet region is used, Japanese Patent No. 2555981 discloses the same. It is not always possible to change the charge generation rate between light receiving elements in the same manner as described. Therefore, an object of the invention described in claims 1 to 4 is to adjust the light receiving rate of each light receiving element,
An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of accurately capturing a pattern image having a large difference in illuminance.

【0011】また、請求項5に記載の発明の目的は、請
求項1から請求項4に記載の発明を用いることによっ
て、被検光学系の収差を精度よく測定できる収差測定装
置を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an aberration measuring apparatus capable of accurately measuring the aberration of an optical system to be measured by using the present invention. It is in.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、特定のパターン像を受光する複数の受光素子を備え
た固体撮像装置において、複数の受光素子は、その受光
素子のうち少なくとも一部分に相当する特定のパターン
像を減光する減光部を備え、減光部により設定される各
受光素子の受光率は、特定のパターン像の各受光素子に
対応する照度分布に応じた値に予め設定されていること
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device having a plurality of light receiving elements for receiving a specific pattern image, wherein the plurality of light receiving elements are at least a part of the light receiving elements. The light receiving ratio of each light receiving element set by the light reducing part is a value corresponding to the illuminance distribution corresponding to each light receiving element of the specific pattern image. It is characterized in that it is set in advance.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の固体撮像装置において、受光率は、各受光素子に形成
された減光部を除いた開口部の大きさにより設定される
ことを特徴とする。請求項3に記載の発明は、請求項1
に記載の固体撮像装置において、受光率は、各受光素子
に形成された減光部の透過率により設定されることを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the solid-state imaging device according to the first aspect, the light receiving ratio is set by a size of an opening excluding a light reducing portion formed in each light receiving element. It is characterized by. The third aspect of the present invention is the first aspect.
In the solid-state imaging device described in (1), the light receiving rate is set based on the transmittance of the light reduction unit formed in each light receiving element.

【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1から請
求項3の何れか1項に記載の固体撮像装置において、さ
らに、受光素子で発生した電荷を信号として出力する転
送手段と、各受光素子から出力された信号値に、その受
光素子の受光率の逆数を乗算して、その信号値を補正す
る信号補正部とを備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the solid-state imaging device according to any one of the first to third aspects, further comprising: transfer means for outputting a charge generated by the light receiving element as a signal; A signal correcting unit configured to multiply a signal value output from the light receiving element by a reciprocal of a light receiving rate of the light receiving element to correct the signal value.

【0015】請求項5に記載の発明は、被検光学系の収
差を測定する収差測定装置において、被検光学系の物体
側および像側の少なくとも一方に配置されてその被検光
学系へ特定のパターン像を供給する空間像供給ユニット
と、被検光学系により再結像されたパターンの二次像を
計測する計測手段とを含み、計測手段は、請求項1から
請求項4の何れか1項に記載の固体撮像装置を含むこと
を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an aberration measuring apparatus for measuring aberration of a test optical system, wherein the aberration measuring device is arranged on at least one of an object side and an image side of the test optical system and specified to the test optical system. 5. A spatial image supply unit for supplying a pattern image of (1) and a measuring unit for measuring a secondary image of the pattern re-imaged by the test optical system, wherein the measuring unit is any one of claims 1 to 4. A solid-state imaging device according to claim 1 is included.

【0016】(作用)請求項1に記載の発明では、各受
光素子の受光率は減光部により調整可能である。そこ
で、特定のパターン像のうち照度の高い部分に対応する
受光素子の受光率を、照度の低い部分に対応する受光素
子の受光率よりも低く設定すれば、各受光素子に、特定
のパターン像の照度分布に適応したレンジを設定でき
る。この結果、照度の差が激しいパターン像について
も、精度よく撮像できる。
(Operation) According to the first aspect of the present invention, the light receiving ratio of each light receiving element can be adjusted by the dimming unit. Therefore, by setting the light receiving ratio of the light receiving element corresponding to the high illuminance portion of the specific pattern image to be lower than the light receiving ratio of the light receiving element corresponding to the low illuminance portion, the specific pattern image Range can be set according to the illuminance distribution. As a result, even a pattern image having a large difference in illuminance can be accurately imaged.

【0017】請求項2に記載の発明では、各受光素子の
受光率は、開口部の大きさにより設定される。一般に、
受光素子の受光率と開口部の面積とは比例関係にあるの
で、所望の受光率を、開口部の面積調整により容易に設
定できる。しかも、この面積調整による受光率の設定
は、公知技術によって高精度に行うことができるので、
装置製造のばらつきが低く抑えられる。
According to the second aspect of the invention, the light receiving ratio of each light receiving element is set by the size of the opening. In general,
Since the light receiving ratio of the light receiving element is proportional to the area of the opening, a desired light receiving ratio can be easily set by adjusting the area of the opening. In addition, the setting of the light receiving rate by this area adjustment can be performed with high accuracy by a known technique.
Variations in device manufacturing are kept low.

【0018】請求項3に記載の発明では、各受光素子の
受光率は、減光部の透過率により設定される。したがっ
て、光の透過率を制限する材料を受光素子に適用するこ
とによって、受光率の設定が実現する。請求項4に記載
の発明では、請求項1から請求項3の何れか1項に記載
の固体撮像装置において、信号補正部は、各信号値に、
対応する受光素子の受光率の逆数を乗算するので、出力
される信号値が自動的に正規化される。
According to the third aspect of the present invention, the light receiving ratio of each light receiving element is set by the transmittance of the light reducing portion. Therefore, the setting of the light receiving rate is realized by applying a material that restricts the light transmittance to the light receiving element. According to a fourth aspect of the present invention, in the solid-state imaging device according to any one of the first to third aspects, the signal correction unit includes:
Since the reciprocal of the light receiving rate of the corresponding light receiving element is multiplied, the output signal value is automatically normalized.

【0019】請求項5に記載の発明では、計測手段は、
空間像供給ユニットから供給される特定のパターンの二
次像を計測する際に、請求項1から請求項4に記載の固
体撮像装置を用いる。この固体撮像装置は前記したよう
に照度の差が激しいパターン像を精度よく撮像できるの
で、その撮像の結果に基づいて行われる収差演算の演算
精度も結果的に高まる。
According to the fifth aspect of the present invention, the measuring means includes:
In measuring a secondary image of a specific pattern supplied from the aerial image supply unit, the solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 4 is used. Since the solid-state imaging device can accurately capture a pattern image having a large difference in illuminance as described above, the calculation accuracy of the aberration calculation performed based on the result of the imaging also increases as a result.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態を説明する。 <第1実施形態>先ず、本発明に係る第1実施形態を、
図1、図2、図3、図4に基づいて説明する。なお、本
実施形態は、請求項1、請求項2、請求項4に対応す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> First, a first embodiment according to the present invention will be described.
Description will be made based on FIGS. 1, 2, 3, and 4. FIG. This embodiment corresponds to claims 1, 2, and 4.

【0021】第1実施形態では、撮像の対象をホールパ
ターン像とするCCD(固体撮像装置)について説明す
る。図1は、第1実施形態におけるCCD1の平面形状
を示す図である。第1実施形態のCCD1は、従来のC
CD(図8、符号83)と同様に、複数の受光素子Pが
マトリクス状に配置された受光面を有する。
In the first embodiment, a CCD (solid-state imaging device) that uses a hole pattern image as an object to be imaged will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a planar shape of the CCD 1 according to the first embodiment. The CCD 1 according to the first embodiment uses a conventional C
Like the CD (83 in FIG. 8, reference numeral 83), it has a light receiving surface on which a plurality of light receiving elements P are arranged in a matrix.

【0022】各受光素子Pにおいて発生した電荷は、受
光面の各列に配置された複数の垂直CCD11(請求項
における転送手段に対応する)に転送される。各垂直C
CD11に転送された電荷は、各垂直CCD11の一端
に接続された水平CCD13(請求項における転送手段
に対応する)に転送される。さらに、これらの電荷は、
水平CCD13に接続された出力回路アンプ15におい
て電圧に変換された後、外部に出力される。
The charge generated in each light receiving element P is transferred to a plurality of vertical CCDs 11 (corresponding to transfer means in the claims) arranged in each column of the light receiving surface. Each vertical C
The charge transferred to the CD 11 is transferred to a horizontal CCD 13 (corresponding to a transfer unit in the claims) connected to one end of each vertical CCD 11. In addition, these charges
After being converted into a voltage by an output circuit amplifier 15 connected to the horizontal CCD 13, the voltage is output to the outside.

【0023】この電荷転送時には、これらの垂直CCD
11は、電極φ1〜φ4に印加される駆動パルスによっ
て4相駆動され、水平CCD13は、電極φH1とφH
2とに印加される駆動パルスによって2相駆動される。
上記した構成によれば、CCD1の受光面に像が形成さ
れると、その像の照度分布を示す画像信号が、出力回路
アンプ15から直列に出力される。
At the time of this charge transfer, these vertical CCDs
11 is driven in four phases by drive pulses applied to the electrodes φ1 to φ4, and the horizontal CCD 13 is driven by the electrodes φH1 and φH.
2 are driven in two phases by the drive pulse applied to the second and the third drive pulses.
According to the configuration described above, when an image is formed on the light receiving surface of the CCD 1, an image signal indicating the illuminance distribution of the image is output in series from the output circuit amplifier 15.

【0024】ここで、第1実施形態のCCD1では、こ
のCCD1の受光面中心に位置する領域E1と、その領
域E1の周辺の領域E2とでは、受光素子Pの構成が異
なる。以下、領域E1と領域E2とにおける受光素子P
の構成の相違を説明する。図2は、図1に示すCCD1
において、領域E1と領域E2とにまたがり、かつそれ
らの両領域に2つずつ受光素子Pを有した「領域E3」
の平面形状を示す拡大図である。図2において、斜線で
示す領域は、アルミ膜等からなる遮光膜20(請求項2
における減光部に対応する)が形成された領域を示す。
Here, in the CCD 1 of the first embodiment, the configuration of the light receiving element P is different between an area E1 located at the center of the light receiving surface of the CCD 1 and an area E2 around the area E1. Hereinafter, the light receiving elements P in the region E1 and the region E2
Will be described. FIG. 2 shows the CCD 1 shown in FIG.
, The “region E3” which extends over the region E1 and the region E2 and has two light receiving elements P in both regions.
It is an enlarged view which shows the planar shape of. In FIG. 2, a shaded region is a light shielding film 20 made of an aluminum film or the like.
(Corresponding to the light-reducing portion in FIG. 2).

【0025】領域E1は、遮光膜20によってほぼ全体
的に覆われており、受光素子P(図2中の符号P1)の
中央では、この遮光膜20が部分的に取り除かれてお
り、開口領域E9(請求項2における開口部に対応す
る)を形成している。一方領域E2では、従来と同様、
この遮光膜20は、受光素子P(図2中の符号P2)の
上部ではほぼ全体的に取り除かれていて、開口領域E9
よりも大きな開口領域E10を形成している(例えば、
開口領域E10を開口領域E9の10倍の面積とす
る。)。
The region E1 is almost entirely covered by the light-shielding film 20, and the light-shielding film 20 is partially removed at the center of the light-receiving element P (reference numeral P1 in FIG. 2). E9 (corresponding to the opening in claim 2) is formed. On the other hand, in the area E2, as in the related art,
The light-shielding film 20 is almost entirely removed above the light-receiving element P (symbol P2 in FIG. 2), and the opening region E9
A larger opening region E10 is formed (for example,
The area of the opening area E10 is ten times as large as the area of the opening area E9. ).

【0026】この結果、受光素子P1の受光率は、開口
領域E9が開口領域E10よりも小さい分だけ低く制限
される。図3は、第1実施形態におけるCCDの図1、
図2X−X’面での縦断面図である。図3において、C
CDは、従来と同様にSi等からなるP型半導体基板3
1の主面上に、複数のN型拡散層32が列をなすように
して形成されてなり、これらN型拡散層32は図中X側
から順に、受光素子P1、垂直CCD11、受光素子P
2、垂直CCD11を構成する。
As a result, the light receiving ratio of the light receiving element P1 is limited to be lower by the smaller the opening area E9 than the opening area E10. FIG. 3 shows the CCD of FIG. 1 according to the first embodiment,
FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line XX ′. In FIG. 3, C
CD is a P-type semiconductor substrate 3 made of Si or the like as in the prior art.
A plurality of N-type diffusion layers 32 are formed in a row on a main surface of the light-receiving element P1, the light-receiving element P1, the vertical CCD 11, and the light-receiving element P in order from the X side in the figure.
2. The vertical CCD 11 is configured.

【0027】これら受光素子P1、P2それぞれにおい
ては、N型拡散層32とP型半導体基板31とはホトダ
イオードを構成しており、これら2つのホトダイオード
は互いに同じ拡散面積を有している。
In each of the light receiving elements P1 and P2, the N-type diffusion layer 32 and the P-type semiconductor substrate 31 form a photodiode, and these two photodiodes have the same diffusion area.

【0028】さらに、各N型拡散層32の上には、Si
2 等の絶縁膜33が形成される。このうち、垂直CC
D11の上部に対応する位置には、電極(φ4)が絶縁
膜33を介して形成される。さらに、これらの電極φ4
や絶縁膜33の上には、アルミ等からなる遮光膜20が
形成される。
Further, on each N-type diffusion layer 32, Si
An insulating film 33 such as O 2 is formed. Of these, vertical CC
At a position corresponding to the upper part of D11, an electrode (φ4) is formed via an insulating film 33. Furthermore, these electrodes φ4
The light-shielding film 20 made of aluminum or the like is formed on the insulating film 33.

【0029】その遮光膜20は、受光素子P1の上方、
および受光素子P2の上方では、それぞれ上記した開口
領域E9、E10を形成すべく部分的に除去されてい
る。なお、このような遮光膜20の形成については、従
来の遮光膜の形成と同様に、公知であるパターニングの
技術等によって行われるので、開口領域E9、開口領域
E10の形成は精度よく行われる。
The light shielding film 20 is located above the light receiving element P1.
Above the light receiving element P2, the openings are partially removed to form the above-described opening regions E9 and E10, respectively. The formation of the light-shielding film 20 is performed by a well-known patterning technique or the like, similarly to the formation of the conventional light-shielding film, so that the opening regions E9 and E10 are formed with high accuracy.

【0030】したがって、受光素子P1、P2に対し
て、確実に所望の受光率を設定することができる。図4
は、このような受光素子P1の特性と受光素子P2の特
性とを比較する図である。受光素子P1、P2で発生す
る電荷数は、何れも照度の増加に従って増加する。両者
はまた、同じ材料同じ拡散面積のホトダイオードを有し
ているので、飽和電荷数は等しい。
Therefore, it is possible to reliably set a desired light receiving rate for the light receiving elements P1 and P2. FIG.
FIG. 4 is a diagram comparing the characteristics of such a light receiving element P1 with the characteristics of the light receiving element P2. The number of electric charges generated in the light receiving elements P1 and P2 increases as the illuminance increases. Both also have photodiodes of the same material and the same diffusion area, so the saturation charge numbers are equal.

【0031】一般にホトダイオードで発生する電荷数
は、照度が高いほど増加するが、ここで説明する受光素
子P1、P2それぞれのホトダイオードに実際に入射す
る光の量は、照度にそれぞれの受光率を乗算した値とな
るという特徴がある。この結果、受光素子P1は、受光
素子P2と比べて、計測可能な照度のレンジが広くなっ
ている。一方受光素子P2は、計測可能な照度のレンジ
は狭いが、低い値域の照度については、比較的広い値域
の信号に変換することができる。
In general, the number of electric charges generated in a photodiode increases as the illuminance increases, but the amount of light actually incident on the photodiodes of the light receiving elements P1 and P2 described here is calculated by multiplying the illuminance by the respective light receiving rates. There is a characteristic that the value is obtained. As a result, the measurable illuminance range of the light receiving element P1 is wider than that of the light receiving element P2. On the other hand, the light-receiving element P2 has a narrow measurable illuminance range, but can convert the illuminance in a low value range into a signal in a relatively wide range.

【0032】すなわち、受光素子P1は、比較的高い照
度のパターンを撮像するのに適しており、受光素子P2
は、比較的低い照度のパターンを撮像するのに適してい
る。ここで、図1に示すように、CCD1では、受光面
中央の領域E1には受光率の低い受光素子P1が割り当
てられ、周辺の領域E2には受光率の高い受光素子P2
が割り当てられるので、図9に示したようなホールパタ
ーン像の高い照度および低い照度の何れにも対応するこ
とができる。
That is, the light receiving element P1 is suitable for imaging a pattern with relatively high illuminance,
Is suitable for imaging a pattern with relatively low illuminance. Here, as shown in FIG. 1, in the CCD 1, a light receiving element P1 having a low light receiving rate is assigned to an area E1 at the center of the light receiving surface, and a light receiving element P2 having a high light receiving rate is assigned to a peripheral area E2.
Is assigned, it is possible to cope with both high illuminance and low illuminance of the hole pattern image as shown in FIG.

【0033】したがって、CCD1によると、照度の差
が激しいホールパターン像の照度分布を正確に測定でき
る。しかも、上記したように各受光素子の受光率の設定
は、公知技術によって高精度に行われるので、装置製造
のばらつきが低く抑えられるという利点もある。なお、
図1では、簡単のため、CCD1の画素数が全部で11
2画素となっているが、実際のCCD1は、縦横共に数
百画素程度有する。また、図1では、中央の領域E1
が、受光面中央の(6×3)画素分に相当しているが、
実際には、ホールパターン像の照度の高い中央部91
(図9参照)の大きさに合わせるために(16×16)
画素分とされる。
Therefore, according to the CCD 1, it is possible to accurately measure the illuminance distribution of a hole pattern image having a large difference in illuminance. In addition, as described above, since the setting of the light receiving ratio of each light receiving element is performed with high accuracy by a known technique, there is an advantage that variations in device manufacturing can be suppressed. In addition,
In FIG. 1, for simplicity, the number of pixels of the CCD 1 is 11 in total.
Although there are two pixels, the actual CCD 1 has about several hundred pixels both vertically and horizontally. In FIG. 1, the central region E1
Corresponds to (6 × 3) pixels at the center of the light receiving surface,
Actually, the central portion 91 where the illuminance of the hole pattern image is high
(16 × 16) to fit the size of (see FIG. 9)
It is assumed to be for a pixel.

【0034】また、CCD1に設定すべき蓄積時間につ
いては、受光率が制限されていなかった従来例よりも、
受光素子P1の受光率が低い分だけ増加させることにな
る。或いは、蓄積時間を増加させる代わりに、ホールパ
ターンを生成する光源の輝度を高めてホールパターン像
全体の照度を高めることになる。また、図1に示したC
CD1には、異なる受光率の受光素子P1、P2からの
信号を正規化するために、次に説明するような機能が付
加されている。なお、この機能が付加されたCCD1
は、特に、請求項4に対応する。
The storage time to be set in the CCD 1 is larger than that in the conventional example in which the light receiving rate is not limited.
The light receiving rate of the light receiving element P1 is increased by a lower amount. Alternatively, instead of increasing the accumulation time, the brightness of the light source that generates the hole pattern is increased to increase the illuminance of the entire hole pattern image. In addition, C shown in FIG.
The CD1 is provided with a function described below to normalize signals from the light receiving elements P1 and P2 having different light receiving rates. Note that the CCD 1 with this function is added.
Particularly corresponds to claim 4.

【0035】先ず、図1に示した出力回路アンプ15と
しては、利得が可変である可変ゲインアンプが使用され
る。さらに、その出力回路アンプ15の利得調節端子に
は、ゲイン設定器17(請求項における信号補正部に対
応する)の出力が接続される。このゲイン設定器17
は、上記した各電極φ1〜φ4、φH1、φH2からC
CD1の駆動タイミングを得て、このタイミングに基づ
き出力回路アンプ15に入力される信号が領域E1から
の信号であるのか、それとも領域E2からの信号である
のかを峻別する。
First, as the output circuit amplifier 15 shown in FIG. 1, a variable gain amplifier having a variable gain is used. Further, an output of a gain setting unit 17 (corresponding to a signal correction unit in claims) is connected to a gain adjustment terminal of the output circuit amplifier 15. This gain setting device 17
From the electrodes φ1 to φ4, φH1, and φH2
The drive timing of CD1 is obtained, and based on this timing, it is distinguished whether the signal input to the output circuit amplifier 15 is a signal from the area E1 or a signal from the area E2.

【0036】さらに、このゲイン設定器17は、領域E
1からの信号に対しては出力回路アンプ15の利得とし
て値G1を設定し、領域E2からの信号に対しては出力
回路アンプ15の利得として値G2を設定する。但し、
これらの値G1、G2は、それぞれ受光素子P1、P2
の受光率に応じて何れも予め決められる。
Further, the gain setting device 17 controls the region E
The value G1 is set as the gain of the output circuit amplifier 15 for the signal from 1 and the value G2 is set as the gain of the output circuit amplifier 15 for the signal from the region E2. However,
These values G1 and G2 correspond to the light receiving elements P1 and P2, respectively.
Are determined in advance in accordance with the light receiving rates of.

【0037】即ち、ホトダイオードの特性と図2、図3
に示す開口領域E9、E10の面積によって決定される
これらの受光素子P1、P2の受光率を、演算または計
測によって求めた後、値G1を受光素子P1の受光率の
逆数の定数倍に設定し、値G2を受光素子P2の受光率
の逆数の前記定数倍に設定する。このような出力回路ア
ンプ15、ゲイン設定器17によれば、上記したCCD
1から出力される信号のレベルが、自動的に正規化され
る。
That is, the characteristics of the photodiode and FIGS.
After calculating the light receiving rates of the light receiving elements P1 and P2 determined by the areas of the opening regions E9 and E10 shown in FIG. 8 by calculation or measurement, the value G1 is set to a constant multiple of the reciprocal of the light receiving rate of the light receiving element P1. , The value G2 is set to the constant multiple of the reciprocal of the light receiving rate of the light receiving element P2. According to such an output circuit amplifier 15 and gain setting device 17, the above-described CCD
The level of the signal output from 1 is automatically normalized.

【0038】なお、上記第1実施形態では、簡単のため
に、受光率が低く制限される領域E1が矩形状となって
いるが、パターンの形状に柔軟に適応した形状にしても
よい。具体的には、上記したように撮像の対象がホール
パターンである場合には、領域E1の形状を円形にする
とよい。また、上記第1実施形態では、遮光膜20に形
成される開口領域としては、開口領域E9、E10の2
種類が用意されたが、開口領域の大きさを3つ以上用意
し、互いに受光率の異なる3種類以上の受光素子Pを用
意してもよい。この場合には、上記第1実施形態よりも
さらに柔軟にパターンの照度の差に対応することができ
る。
In the first embodiment, for simplicity, the region E1 in which the light receiving rate is limited to a low level has a rectangular shape, but may have a shape flexibly adapted to the shape of the pattern. Specifically, when the object to be imaged is a hole pattern as described above, the shape of the region E1 may be circular. In the first embodiment, the opening regions formed in the light shielding film 20 include two opening regions E9 and E10.
Although the types are prepared, three or more types of aperture regions may be prepared, and three or more types of light receiving elements P having different light receiving rates may be prepared. In this case, it is possible to more flexibly cope with the difference in the illuminance of the pattern than in the first embodiment.

【0039】例えば、各受光素子の開口領域の面積を、
ホールパターンの対応する部分の照度に反比例する値に
すれば、そのホールパターン像を示す全ての信号のS/
Nを、出力回路アンプ15の前段で、ほぼ同じにするこ
とができるので都合がよい。
For example, the area of the opening region of each light receiving element is
If the value is inversely proportional to the illuminance of the corresponding portion of the hole pattern, the S / S of all signals indicating the hole pattern image
N can be made substantially the same before the output circuit amplifier 15, which is convenient.

【0040】なお、この場合には、ゲイン設定器17に
よって設定される利得の値は、受光素子の種類の数だけ
用意される。 <第2実施形態>次に、本発明に係る第2実施形態を、
図1、図5、図6に基づいて説明する。なお、本実施形
態は、請求項1、請求項3に対応する。
In this case, the gain value set by the gain setting unit 17 is prepared by the number of types of light receiving elements. <Second Embodiment> Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
A description will be given based on FIGS. 1, 5 and 6. This embodiment corresponds to claims 1 and 3.

【0041】ここでは、第1実施形態との相違点につい
てのみ説明し、その他の部分については説明を省略す
る。第2実施形態では、図1に示したCCD1の領域E
1の受光素子P1と領域E2の受光素子P2とに、互い
に異なる受光率を設定する点において第1実施形態と同
じであるが、その設定の仕方が異なる。
Here, only the differences from the first embodiment will be described, and the description of the other parts will be omitted. In the second embodiment, the area E of the CCD 1 shown in FIG.
This embodiment is the same as the first embodiment in that different light receiving rates are set for the first light receiving element P1 and the light receiving element P2 in the area E2, but the setting method is different.

【0042】図5は、第2実施形態におけるCCDの図
1X−X’面での縦断面図である。図5において、図3
に示すCCDと同じ部分については同一の符号を付して
示す。第2実施形態の受光素子P1、P2を構成するホ
トダイオードは、N型拡散層32と絶縁膜33との間
に、それぞれP型半導体からなる表面P層51、52
(請求項3における減光部に対応する)が形成された埋
め込み型ホトダイオード、即ちP型半導体の中に、N型
拡散層32が埋め込まれた構造のホトダイオードであ
る。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the CCD according to the second embodiment, taken along plane XX 'of FIG. In FIG. 5, FIG.
The same parts as those of the CCD shown in FIG. The photodiodes constituting the light receiving elements P1 and P2 according to the second embodiment include surface P layers 51 and 52 made of a P-type semiconductor between an N-type diffusion layer 32 and an insulating film 33, respectively.
This is a buried photodiode in which (corresponding to the darkening portion in claim 3) is formed, that is, a photodiode having a structure in which an N-type diffusion layer 32 is buried in a P-type semiconductor.

【0043】これらの受光素子P1と受光素子P2とで
は、両者に形成される開口領域E9とE10とは共に従
来と同様広くとられるが、その代わりに、表面P層52
よりも表面P層51の方が厚く形成される。図6は、表
面P層の光吸収率を示す図である。なお、図6に示した
のは、何れも表面P層としてSiを用いた場合のデータ
である。
In these light receiving elements P1 and P2, the opening regions E9 and E10 formed in both are widened as in the prior art, but instead, the surface P layer 52
The surface P layer 51 is formed thicker than that. FIG. 6 is a diagram showing the light absorption rate of the surface P layer. FIG. 6 shows data in the case where Si is used as the surface P layer.

【0044】図6に示すように、表面P層は厚いほど多
くの光を吸収するので、図5の開口領域E9とE10と
が同じ面積であっても、受光素子P1の方が受光素子P
2よりも受光率が低くなる。各表面P層の厚さは、この
図6のような表面P層の厚さと光吸収率(透過率)との
関係に基づいて予め調整され、この結果、図5に示した
受光素子P1、P2には、前記第1実施形態と同じく所
望の受光率が設定される。
As shown in FIG. 6, the thicker the surface P layer, the more light is absorbed. Therefore, even if the opening regions E9 and E10 in FIG.
The light receiving ratio is lower than 2. The thickness of each surface P layer is adjusted in advance based on the relationship between the thickness of the surface P layer and the light absorption (transmittance) as shown in FIG. 6, and as a result, the light receiving elements P1 and P2 shown in FIG. A desired light receiving rate is set in P2 as in the first embodiment.

【0045】なお、各表面P層51、52の形成は、N
型拡散層32の形成後にそのN型拡散層32に対して不
純物を注入することによってなされるので、表面P層5
1、52の厚さ調整は、その際の不純物注入のエネルギ
ーと不純物濃度との組合せや、不純物注入の回数、ある
いは不純物の比重の調整等によって行われる。このう
ち、不純物注入の回数による調整は、例えば、次の〜
の手順で行われる。
The formation of each of the surface P layers 51 and 52 is performed by N
Since the impurity is implanted into the N-type diffusion layer 32 after the formation of the N-type diffusion layer 32, the surface P layer 5
The thickness adjustment of the layers 1 and 52 is performed by adjusting the energy of the impurity implantation and the impurity concentration at that time, adjusting the number of times of impurity implantation, or adjusting the specific gravity of the impurity. Among them, adjustment by the number of times of impurity implantation is performed, for example, in the following:
Is performed in the following procedure.

【0046】受光素子P1、P2それぞれのN型拡散
層32を形成する。 これらN型拡散層32に対して、同じ条件で、表面P
層51、52の形成用の不純物を注入する。 受光素子P2のみにマスクをして、受光素子P1のみ
に対し再び前記不純物注入を行う。
An N-type diffusion layer 32 is formed for each of the light receiving elements P1 and P2. The surface P is applied to these N-type diffusion layers 32 under the same conditions.
Impurities for forming the layers 51 and 52 are implanted. By masking only the light receiving element P2, the impurity implantation is performed again only on the light receiving element P1.

【0047】この結果、不純物注入の回数が多い分だ
け、受光素子P1の表面P層51は、受光素子P2の表
面P層52よりも厚くなる。このように、上記とを
行う回数の組合せによって、表面P層51と表面P層5
2とを所望の厚さ関係にすることができる。なお、図6
により明らかなことであるが、比較的短波長の光を受光
する受光素子においては、0〜0.05μmまでの比較
的小さな範囲内では、表面P層の厚さが少し変わるだけ
で受光率は大きく変わる。したがって、この範囲内で
は、表面P層の厚さに小さな変化をつけるだけで、受光
素子P1の受光率と受光素子P2の受光率とに大きな差
をつけることができる。
As a result, the surface P layer 51 of the light receiving element P1 becomes thicker than the surface P layer 52 of the light receiving element P2 by the number of times of impurity implantation. As described above, depending on the combination of the number of times the above is performed, the surface P layer 51 and the surface P layer 5
2 can have a desired thickness relationship. FIG.
It is clear from the above that, in a light receiving element that receives light of a relatively short wavelength, within a relatively small range from 0 to 0.05 μm, the light receiving ratio is only slightly changed by the thickness of the surface P layer. It changes greatly. Therefore, within this range, a large difference can be made between the light receiving rate of the light receiving element P1 and the light receiving rate of the light receiving element P2 by making only a small change in the thickness of the surface P layer.

【0048】したがって、一般に紫外領域の短波長の光
源が使用されるホールパターン像の測定には、受光率の
設定の際に表面P層の厚さを調整するこの第2実施形態
のCCDは好適である。なお、上記第2実施形態では、
受光率の調整を、埋め込み型ホトダイオードの表面P層
の厚さによって行ったが、これに限らず、通常のホトダ
イオードに光吸収層を設け、その光吸収率に差を付ける
ことによって同様の調整を行ってもよい。
Therefore, the CCD of the second embodiment, which adjusts the thickness of the surface P layer when setting the light receiving ratio, is suitable for measuring a hole pattern image in which a light source having a short wavelength in the ultraviolet region is generally used. It is. In the second embodiment,
The adjustment of the light receiving rate was performed by the thickness of the surface P layer of the embedded photodiode, but the present invention is not limited to this, and the same adjustment can be performed by providing a light absorbing layer in a normal photodiode and making a difference in the light absorbing rate. May go.

【0049】その他、CCDをパッケージに入れる際に
一般に用いられる封止ガラスの光透過率に変化をつける
ことによって、各受光素子の受光率を調整してもよい。
この場合、予め、均一な照明の下で得られる各信号強度
を計測することによって各受光素子の受光率を求めてお
けば、出力信号の補正内容を容易に決定することができ
る。
In addition, the light transmittance of each light receiving element may be adjusted by changing the light transmittance of a sealing glass generally used when a CCD is put in a package.
In this case, the correction content of the output signal can be easily determined by previously measuring the light intensity of each light receiving element by measuring each signal intensity obtained under uniform illumination.

【0050】この方法によれば、受光素子の構成につい
ては何ら変更することなく、封止ガラスを交換するだけ
で、様々なパターン像の計測を精度よく行うことができ
る。なお、この方法においては、各受光素子の感度特性
は均一としてよいので、CCD製造の半導体プロセスは
従来と同様に行われる。 <第3実施形態>次に、本発明に係る第3実施形態を、
図7に基づいて説明する。本実施形態は、請求項5に対
応する。
According to this method, it is possible to measure various pattern images with high accuracy only by replacing the sealing glass without changing the configuration of the light receiving element. In this method, since the sensitivity characteristics of each light receiving element may be uniform, the semiconductor process for manufacturing the CCD is performed in the same manner as in the related art. Third Embodiment Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
A description will be given based on FIG. This embodiment corresponds to claim 5.

【0051】ここでは、第1実施形態や第2実施形態と
の相違点についてのみ説明し、その他の部分については
説明を省略する。第3実施形態では、上記第1実施形態
や第2実施形態のCCD1(図1参照)を、収差測定装
置に適用する。図7は、このような収差測定装置の概略
を示す図である。
Here, only the differences from the first and second embodiments will be described, and the description of the other parts will be omitted. In the third embodiment, the CCD 1 (see FIG. 1) according to the first or second embodiment is applied to an aberration measuring device. FIG. 7 is a diagram schematically showing such an aberration measuring device.

【0052】収差測定装置は、半導体製造用の投影露光
装置に備えられ、レチクル(或いはマスク)上の回路パ
ターンをウエハやプレートなどの基板上に投影するため
の投影光学系を被検光学系とするものである。
The aberration measuring apparatus is provided in a projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, and includes a projection optical system for projecting a circuit pattern on a reticle (or a mask) onto a substrate such as a wafer or a plate, and a test optical system. Is what you do.

【0053】被検光学系70の物体側および像側には、
それぞれ空間像供給ユニット71、CCD1が配置され
る。空間像供給ユニット71は、所定のテストパターン
が設けられたテストレチクル72を照明する測定用照明
光学系73と、テストレチクル72を透過した光の像
(空間像)を中間像面L1(被検光学系70の物体面)
上に形成する結像光学系74とを備える。このうち、テ
ストレチクル72には、テストパターンとして、遮光部
と微細な光透過部とからなるホールパターンが形成され
ている。また、空間像供給ユニット71内の結像光学系
74は、レンズ群741、742を含む。
On the object side and the image side of the optical system 70 to be inspected,
The aerial image supply unit 71 and the CCD 1 are arranged respectively. The aerial image supply unit 71 includes a measurement illumination optical system 73 that illuminates a test reticle 72 on which a predetermined test pattern is provided, and an image (aerial image) of light transmitted through the test reticle 72 to an intermediate image plane L1 (a Object surface of optical system 70)
And an imaging optical system 74 formed thereon. The test reticle 72 has a hole pattern including a light-shielding portion and a fine light transmitting portion as a test pattern. The imaging optical system 74 in the aerial image supply unit 71 includes lens groups 741 and 742.

【0054】被検光学系70は、レンズ群701、70
2とその間に配置された開口絞り75とを有しており、
前記した空間像を再結像させる。被検光学系70の像側
には、その再結像面に受光面を配置したCCD1(請求
項における計測手段に対応する)が設けられる。CCD
1の各受光素子は、第1実施形態や第2実施形態で述べ
たように、ホールパターンに対応した設計となってい
る。
The test optical system 70 includes lens groups 701 and 70
2 and an aperture stop 75 disposed therebetween.
The aerial image is re-imaged. On the image side of the test optical system 70, there is provided a CCD 1 (corresponding to a measuring means in the claims) in which a light receiving surface is arranged on the re-imaging surface. CCD
As described in the first embodiment and the second embodiment, each light receiving element 1 is designed to correspond to the hole pattern.

【0055】中央制御ユニット(CCU)76(請求項
における計測手段に対応する)は、CCD1を介して得
られたホールパターン像の照度分布に基づいて所定の演
算を行い、被検光学系70の収差を求める。以上説明し
た構成の収差測定装置では、CCD1が上記第1実施形
態や第2実施形態と同様の理由により照度分布の測定を
精度高く行うので、結果的に、その照度分布に基づいて
行われる収差測定の精度は高まる。
The central control unit (CCU) 76 (corresponding to the measuring means in the claims) performs a predetermined calculation based on the illuminance distribution of the hole pattern image obtained via the CCD 1 and Find the aberration. In the aberration measuring apparatus having the above-described configuration, the CCD 1 measures the illuminance distribution with high accuracy for the same reason as in the first and second embodiments, and as a result, the aberration performed based on the illuminance distribution The accuracy of the measurement is increased.

【0056】なお、上記第3実施形態において、図7の
CCD1に、上記したゲイン設定器17(図1参照)が
備えられていない場合には、中央制御ユニット76にお
ける演算中に、そのゲイン設定器17が行う補正と同様
の補正が行われる。また、上記第3実施形態において、
テストレチクル72に形成されるテストパターンは、予
め決められた特定のパターンであれば、例えば、ライン
アンドスペースパターン等、如何なるパターンであって
もよい。この場合にも、CCD1の各受光素子は、その
テストパターンに応じて設計される。CCD1が撮像す
るパターンには、このテストパターンの遮光部と光透過
部に対応して照度の低い部分と照度の高い部分とが存在
するので、遮光部に対応する受光素子には高い受光率、
透過部に対応する受光素子には低い受光率が設定され
る。この設定の方法については、上述した第1実施形
態、第2実施形態の何れの方法でもよい。
In the third embodiment, if the above-described gain setting unit 17 (see FIG. 1) is not provided in the CCD 1 of FIG. 7, the gain setting is performed during the calculation by the central control unit 76. The same correction as that performed by the device 17 is performed. In the third embodiment,
The test pattern formed on the test reticle 72 may be any pattern such as a line and space pattern as long as it is a predetermined specific pattern. Also in this case, each light receiving element of the CCD 1 is designed according to the test pattern. Since the pattern captured by the CCD 1 has a low illuminance portion and a high illuminance portion corresponding to the light shielding portion and the light transmitting portion of the test pattern, the light receiving element corresponding to the light shielding portion has a high light receiving rate,
A low light receiving rate is set for the light receiving element corresponding to the transmitting part. This setting method may be any of the first embodiment and the second embodiment described above.

【0057】また、上記説明したCCDを、例えば、特
開平10−170399号公報に記載されている各収差
測定装置に適用することもできる。具体的には、特開平
10−170399号公報に記載の各収差測定装置にお
ける「像位置計測系」に代えて、上記各CCDを備え
る。この収差測定装置は、空間像供給ユニットからの光
束を被検光学系の瞳上の一部の領域に制限して計測を行
い、被検光学系の瞳上の所望の位置についての収差を測
定することができるが、このような収差測定装置に対し
ても、上記各CCDは簡単に適用できる。なお、この場
合にも、CCDの各受光素子の設計については、その装
置において使用されるテストパターンの形状に応じて行
われる。
The CCD described above can be applied to, for example, each aberration measuring device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-170399. Specifically, each of the above-mentioned CCDs is provided in place of the “image position measuring system” in each of the aberration measuring devices described in JP-A-10-170399. This aberration measurement device measures the light beam from the aerial image supply unit by limiting it to a partial area on the pupil of the test optical system, and measures the aberration at a desired position on the pupil of the test optical system. However, the above CCDs can be easily applied to such an aberration measuring device. Also in this case, the design of each light receiving element of the CCD is performed according to the shape of the test pattern used in the device.

【0058】なお、本発明のCCDは、半導体やウエハ
その他の検査装置や、観察装置にも適用することができ
る。
The CCD of the present invention can also be applied to semiconductors, wafers and other inspection devices and observation devices.

【0059】[0059]

【発明の効果】上述したように請求項1に記載の発明で
は、受光率の調整によって、各受光素子に対して特定の
パターン像の照度分布に適したレンジを設定できるの
で、照度の差が激しいパターン像についての撮像を精度
よく行うことができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a range suitable for the illuminance distribution of a specific pattern image can be set for each light receiving element by adjusting the light receiving ratio. It is possible to accurately capture an intense pattern image.

【0060】請求項2に記載の発明では、開口部の面積
を調整することによって、各受光素子に所望の受光率を
設定できる。しかも、この面積調整による受光率の設定
は、高精度に行うことができるので、装置製造のばらつ
きが低く抑えられる。
According to the second aspect of the present invention, a desired light receiving rate can be set for each light receiving element by adjusting the area of the opening. In addition, since the setting of the light receiving ratio by the area adjustment can be performed with high accuracy, variations in device manufacturing can be suppressed low.

【0061】請求項3に記載の発明では、光の透過率を
制限する材料を受光素子に適用することによって、受光
率の設定が実現する。請求項4に記載の発明では、簡単
な演算による補正によって、出力される信号値が自動的
に正規化される。請求項5に記載の発明では、請求項1
から請求項4に記載の固体撮像装置を用いるので、収差
測定の精度を高めることができる。
According to the third aspect of the present invention, the setting of the light receiving rate is realized by applying a material for limiting the light transmittance to the light receiving element. According to the fourth aspect of the present invention, the output signal value is automatically normalized by a correction by a simple operation. According to the fifth aspect of the invention, in the first aspect,
Since the solid-state imaging device according to claim 4 is used, the accuracy of aberration measurement can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態におけるCCDの平面形状を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a planar shape of a CCD according to a first embodiment.

【図2】領域E1と領域E2とにまたがり、かつそれら
の両領域に2つずつ受光素子Pを有した領域E3の平面
形状を示す拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing a planar shape of a region E3 which straddles a region E1 and a region E2 and has two light receiving elements P in both regions.

【図3】第1実施形態におけるCCDの図1、図2X−
X’面での縦断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the CCD according to the first embodiment;
It is a longitudinal cross-sectional view in the X 'plane.

【図4】受光素子P1の特性と受光素子P2の特性とを
比較する図である。
FIG. 4 is a diagram comparing characteristics of the light receiving element P1 and characteristics of the light receiving element P2.

【図5】第2実施形態におけるCCDの図1X−X’面
での断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the CCD according to the second embodiment taken along plane XX ′ of FIG. 1;

【図6】表面P層の光吸収率を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a light absorption rate of a surface P layer.

【図7】収差測定装置の概略を示す図である。FIG. 7 is a view schematically showing an aberration measuring device.

【図8】収差測定装置の原理を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of the aberration measurement device.

【図9】CCDがホールパターン像を撮像したときに得
られた信号の強度分布の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an intensity distribution of a signal obtained when a CCD captures a hole pattern image.

【符号の説明】 1、83 CCD P 受光素子 11 垂直CCD 13 水平CCD 15 出力回路アンプ 17 ゲイン設定器 E 領域 φ1〜φ4、φH1、φH2 電極 20 遮光膜 31 P型半導体基板 32 N型拡散層 33 絶縁膜 70 被検光学系(投影光学系) 71 空間像供給ユニット 701、702 レンズ群 72 テストレチクル 73 測定用照明光学系 74 結像光学系 75 開口絞り 76 中央制御ユニット(CCU) L1 中間像面 81 被検光学系 82 ホールパターン 84 演算部 91 中心部 92、93 周辺部[Description of Signs] 1,83 CCD P light receiving element 11 vertical CCD 13 horizontal CCD 15 output circuit amplifier 17 gain setting unit E area φ1 to φ4, φH1, φH2 electrode 20 light shielding film 31 P-type semiconductor substrate 32 N-type diffusion layer 33 Insulating film 70 Test optical system (projection optical system) 71 Spatial image supply unit 701, 702 Lens group 72 Test reticle 73 Measurement illumination optical system 74 Imaging optical system 75 Aperture stop 76 Central control unit (CCU) L1 Intermediate image plane Reference Signs List 81 optical system to be tested 82 hole pattern 84 operation unit 91 central part 92, 93 peripheral part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G086 EE01 EE04 HH06 4M118 AA02 AB01 AB10 BA10 CA03 CA04 CA26 DA03 DB06 DB08 FA06 GB11 HA02 5C024 AA01 CA15 EA08 FA01 FA11 GA11 GA52 JA23 JA25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G086 EE01 EE04 HH06 4M118 AA02 AB01 AB10 BA10 CA03 CA04 CA26 DA03 DB06 DB08 FA06 GB11 HA02 5C024 AA01 CA15 EA08 FA01 FA11 GA11 GA52 JA23 JA25

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特定のパターン像を受光する複数の受光
素子を備えた固体撮像装置において、 前記複数の受光素子は、その受光素子のうち少なくとも
一部分に相当する前記特定のパターン像を減光する減光
部を備え、 前記減光部により設定される各受光素子の受光率は、前
記特定のパターン像の各受光素子に対応する照度分布に
応じた値に予め設定されていることを特徴とする固体撮
像装置。
1. A solid-state imaging device including a plurality of light receiving elements for receiving a specific pattern image, wherein the plurality of light receiving elements diminish the specific pattern image corresponding to at least a part of the light receiving elements. A light reduction unit, wherein the light receiving rate of each light receiving element set by the light reduction unit is set in advance to a value corresponding to an illuminance distribution corresponding to each light receiving element of the specific pattern image. Solid-state imaging device.
【請求項2】 前記受光率は、各受光素子に形成された
減光部を除いた開口部の大きさにより設定されることを
特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light receiving ratio is set by a size of an opening excluding a light reducing portion formed in each light receiving element.
【請求項3】 前記受光率は、各受光素子に形成された
減光部の透過率により設定されることを特徴とする請求
項1に記載の固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light receiving ratio is set by a transmittance of a light reduction unit formed in each light receiving element.
【請求項4】 さらに、前記受光素子で発生した電荷を
信号として出力する転送手段と、 前記各受光素子から出力された信号値に、その受光素子
の受光率の逆数を乗算して、その信号値を補正する信号
補正部とを備えたことを特徴とする請求項1から請求項
3の何れか1項に記載の固体撮像装置。
4. A transfer means for outputting a charge generated in the light receiving element as a signal, a signal value output from each light receiving element being multiplied by a reciprocal of a light receiving rate of the light receiving element, and The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a signal correction unit that corrects a value.
【請求項5】 被検光学系の収差を測定する収差測定装
置において、前記被検光学系の物体側および像側の少な
くとも一方に配置されてその被検光学系へ特定のパター
ン像を供給する空間像供給ユニットと、 前記被検光学系により再結像された前記パターンの二次
像を計測する計測手段とを含み、 前記計測手段は、請求項1から請求項4の何れか1項に
記載の固体撮像装置を含むことを特徴とする収差測定装
置。
5. An aberration measuring apparatus for measuring an aberration of a test optical system, wherein the test pattern is arranged on at least one of an object side and an image side of the test optical system and supplies a specific pattern image to the test optical system. An aerial image supply unit, and a measuring unit that measures a secondary image of the pattern re-imaged by the test optical system, wherein the measuring unit is any one of claims 1 to 4. An aberration measurement device, comprising the solid-state imaging device according to any one of the preceding claims.
JP10280181A 1998-10-01 1998-10-01 Solid-state imaging device and aberration measurement device Pending JP2000114503A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10280181A JP2000114503A (en) 1998-10-01 1998-10-01 Solid-state imaging device and aberration measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10280181A JP2000114503A (en) 1998-10-01 1998-10-01 Solid-state imaging device and aberration measurement device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000114503A true JP2000114503A (en) 2000-04-21

Family

ID=17621435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10280181A Pending JP2000114503A (en) 1998-10-01 1998-10-01 Solid-state imaging device and aberration measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000114503A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7289251B2 (en) 2001-07-25 2007-10-30 Hynix Semiconductor Inc. Image sensor
JP2008500795A (en) * 2004-05-21 2008-01-10 ケーエルエー−テンカー テクノロジィース コーポレイション System and method for sensing using an adjustable modulation transfer function (MTF)
CN112216710A (en) * 2020-10-12 2021-01-12 北京智创芯源科技有限公司 Infrared focal plane detector chip and preparation method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7289251B2 (en) 2001-07-25 2007-10-30 Hynix Semiconductor Inc. Image sensor
JP2008500795A (en) * 2004-05-21 2008-01-10 ケーエルエー−テンカー テクノロジィース コーポレイション System and method for sensing using an adjustable modulation transfer function (MTF)
JP4795349B2 (en) * 2004-05-21 2011-10-19 ケーエルエー−テンカー コーポレイション System and method for sensing using an adjustable modulation transfer function (MTF)
CN112216710A (en) * 2020-10-12 2021-01-12 北京智创芯源科技有限公司 Infrared focal plane detector chip and preparation method thereof
CN112216710B (en) * 2020-10-12 2021-06-04 北京智创芯源科技有限公司 Infrared focal plane detector chip and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6172982B2 (en) Imaging apparatus and camera system
US6518640B2 (en) Solid-state image sensor, production method of the same, and digital camera
JP5895355B2 (en) Imaging device
US20020025164A1 (en) Solid-state imaging device and electronic camera and shading compensation method
WO2017022220A1 (en) Solid-state imaging device
US6970293B2 (en) Solid state imaging device
JP2008263352A (en) Imaging device, focus detection device, and imaging device
US7041950B2 (en) Image sensing element for sensing an image formed by an image sensing lens
JP5309284B2 (en) Optical test equipment for measuring charge transfer efficiency
JP4858529B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
JP6975908B2 (en) Imaging system and imaging method
JP3109843B2 (en) Focus detection device
JP2008154234A (en) Method and system for compensating dark current in a device, method and system for correcting wavefront aberration in a lithographic apparatus
US20010032987A1 (en) Image sensor, method of fabricating the same, and exposure apparatus, measuring device, alignment device, and aberration measuring device using the image sensor
US20080243419A1 (en) Photon transfer curve test time reduction
JP2000338392A (en) Focus detector
US20080106602A1 (en) On chip test mode implementation
JP4254314B2 (en) Solid-state imaging device, driving method thereof, and camera system
US20060125945A1 (en) Solid-state imaging device and electronic camera and shading compensaton method
JP3591922B2 (en) Light intensity measurement device
JPH06140612A (en) Imaging device and imaging device
KR100915758B1 (en) Method for Manufacturing An Image Sensor
JP2000114503A (en) Solid-state imaging device and aberration measurement device
JP4317280B2 (en) Semiconductor energy detector
JP2002231930A (en) Back-illuminated imaging device, method of manufacturing the imaging device, measurement device, and exposure device