DE102008003916A1

DE102008003916A1 - Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit Messvorrichtung sowie Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung

Info

Publication number: DE102008003916A1
Application number: DE102008003916A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Freimann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2008-07-24
Also published as: US20100020302A1; WO2008089898A1; CN101589343B; KR101359132B1; KR20090112663A; JP2010517278A; CN101589343A; JP5307728B2; TWI435181B; TW200836020A; US8537332B2

Abstract

Eine Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einer in einem Strahlengang (28) der Projektionsbelichtungsanlage (10) angeordneten Messvorrichtung (36) zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung wird gemäß der Erfindung bereitgestellt. Dabei umfasst die Messvorrichtung (36) ein Messfeld mit einer Anordnung (56) von an einzelnen Punkten (xi, yj) des Messfeldes (41) angeordneten fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), einen ortauflösenden Strahlungsdetektor (46) mit einer Erfassungsfläche (48) zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, wobei die Erfassungsfläche (48) in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordnet ist, sowie eine Auswerteeinrichtung (60), welche dazu eingerichtet ist, aus der erfassten Strahlungsintensität für jeden einzelnen der Messfeldpunkte (xi, yj) eine jeweilige winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung zu ermitteln.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer in einem Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordneten Messvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. Schließlich betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Messvorrichtung zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske.
Eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie umfasst in der Regel mehrere optische Subsysteme. Diese umfassen ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung eines eine strukturierte Lithographie-Maske tragenden Retikels sowie ein Projektionsobjektiv zum Abbilden der Lithographie-Maske auf einen Halbleiter-Wafer. Das Beleuchtungssystem umfasst eine Lichtquelle, beispielsweise einen Laser im UV-Wellenlängenbereich sowie ein REMA-Objektiv zum Abbilden einer Retikel-Maskiereinrichtung (REMA) in die Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage. Der Strahlengang der von der Lichtquelle erzeugten elektromagnetischen Strahlung verläuft damit typischerweise durch das REMA-Objektiv, das Retikel sowie das Projektionsobjektiv.
Um den Verlauf der elektromagnetischen Strahlung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage zu vermessen, werden im Stand der Technik Kameras an dafür zugänglichen Stellen in den Strahlengang eingebracht. Diese Kameras ermöglichen eine ortsaufgelöste Messung der am Ort der Kamera vorherrschenden Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung. Die derart gewonnene Information über den Verlauf der elektromagnetischen Strahlung reicht allerdings oft nicht zur optimalen Abstimmung bzw. Justage der optischen Subsysteme aufeinander aus.
Zugrunde liegende Aufgabe
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Verfahren bereitzustellen, bei denen die oben genannten Nachteile überwunden und insbesondere der Verlauf der elektromagnetischen Strahlung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage genauer bzw. umfassender bestimmt werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 1, einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 2, einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 3, einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 4, einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 5, einem Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung gemäß Anspruch 31, einem Verfahren gemäß Anspruch 32, einem Verfahren gemäß Anspruch 33, einem Verfahren gemäß Anspruch 34, einem Verfahren gemäß Anspruch 35, einer Verwendung einer Messvorrichtung gemäß Anspruch 39 sowie gemäß Anspruch 40 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung ist eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer in einem Strahlengang der Projektions belichtungsanlage angeordneten Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung geschaffen, wobei die Messvorrichtung umfasst: ein Messfeld mit einer Anordnung von ein einzelnen Punkten des Messfeldes angeordneten fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor mit einer Erfassungsfläche zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, wobei die Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene angeordnet ist, sowie eine Auswerteeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, aus der erfassten Strahlungsintensität für jeden einzelnen der Messfeldpunkte eine jeweilige winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung zu ermitteln. Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit folgenden Schritten geschaffen: derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen an einzelnen Punkten eines Messfeldes im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage, dass die fokussierenden optischen Elemente eine gemeinsame Bildebene aufweisen, derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors, dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene liegt, ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor eintreffender elektromagnetischer Strahlung, sowie Ermitteln einer jeweiligen winkelaufgelösten Bestrahlungsstärkeverteilung für jeden einzelnen der Messfeldpunkte aus der erfassten Strahlungsintensität.
Erfindungsgemäß wird ferner die Verwendung einer Messvorrichtung zum jeweiligen winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung an einzelnen Punkten eines Messfeldes im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie vorgeschlagen, wobei die Messvorrichtung umfasst: eine Anordnung von an den einzelnen Punkten des Messfeldes angeordneten fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor, dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene angeordnet ist. Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Verwendung einer Messvorrichtung zur orts- und winkelaufgelösten Messung einer Bestrahlungsstärkeverteilung zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske vorgeschlagen, wobei die Messvorrichtung umfasst: eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor, dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene angeordnet ist.
Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, wie etwa ein Stepper oder Scanner, mit einer Messvorrichtung versehen, die sowohl zum orts- als auch zum winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist. Mittels der Messvorrichtung kann damit eine Bestrahlungsstärkeverteilung über ein Messfeld im Strahlengang gemessen werden und damit die Verteilung des Strahlungsflusses der elektromagnetischen Strahlung winkelaufgelöst über die Messfläche. Hierbei wird für jeden einzelnen der Messfeldpunkte eine jeweilige ausgedehnte winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung ermittelt. Damit wird für jeden Messfeldpunkt nicht nur ein Winkelwert ermittelt, wie das beispielsweise bei einer Wellenfrontmessung der Fall ist. Vielmehr werden für jeden Messfeldpunkt Bestrahlungsstärken über ein Winkelspektrum ermittelt, d. h. Bestrahlungsintensitäten werden an jedem einzelnen Messfeldpunkt für mindestens zwei, insbesondere drei, vier, fünf oder mehr, verschiedene Einstrahlwinkel ermittelt.
Insbesondere werden einzelnen fokussierenden Elementen zugeordnete Abschnitte der Erfassungsfläche des ortsauflösenden Strahlungsdetektors bei der erfindungsgemäßen Messung jeweils mit einer ausgedehnten örtlichen Strahlungsverteilung bestrahlt, im Gegensatz zur Strahlungsverteilung eines Punktbildes. Die Ausdehnung der Strahlungsverteilung in den jeweiligen, den einzelnen fokussierenden Elementen zugeordneten Abschnitten der Erfassungsfläche des ortsauflösenden Strahlungsdetektors ist insbesondere mindestens doppelt, vorzugsweise zehn bis hundert mal so gross wie die Ausdehnung des bei einer Wellenfrontmessung mittels eines Shack-Hartmann-Sensors auf einem entsprechenden Detektorabschnitt gebildeten Airy-Scheibchens.
Unter einem Messfeldpunkt im Sinne der Erfindung ist ein Punkt auf dem Messfeld der Messvorrichtung zu verstehen und nicht etwa ein Objektfeldpunkt auf dem Retikel oder ein Bildfeldpunkt auf dem Wafer.
Die im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage geführte elektromagnetische Strahlung kann je nach Typ der Projektionsbelichtungsanlage im UV-Wellenlängenbereich, wie etwa im 365 nm, 248 nm, 193 nm oder 157 nm Wellenlängenbereich liegen, oder etwa EUV-Strahlung, insbesondere Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,4 nm, umfassen.
Die Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen der Bestrahlungsstärkeverteilung umfasst mehrere fokussierende optische Elemente, d. h. optische Elemente, die eine fokussierende Wirkung auf eintreffende elektromagnetischen Strahlung haben. Die fokussierenden optischen Elemente weisen jeweils eine Fokus- bzw. Bildebene auf. Erfindungsgemäß sind die fokussierenden optischen Elemente so angeordnet, dass deren jeweilige Bildebenen zusammenfallen, d. h. eine gemeinsame Bildebene bzw. Fokusebene für die fokussierenden optischen Elemente vorliegt. Zweckmäßigerweise sind die optischen Elemente quer zur optischen Achse eines der optischen Elemente zueinander versetzt angeordnet, und befinden sich insbesondere in einer Ebene parallel zur gemeinsamen Bildebene. Der ortsauflösende Strahlungsdetektor ist mit seiner Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene angeordnet und erfasst die Intensität der in der Erfassungsfläche eintreffenden elektromagnetischen Strahlung ortsaufgelöst. Durch die Anordnung der Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene, und nicht etwa in einer konjugierten Bildebene, sind keine zusätzlichen, die Bildebene auf eine andere Ebene, wie etwa eine konjugierte Bildebene, abbildende Optiken, zwischen den fokussierenden optischen Elementen und dem Strahlungsdetektor angeordnet. Damit wird die Messgenauigkeit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung erhöht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch das ortsaufgelöste Erfassen der Intensität der eintreffenden elektromagnetischen Strahlung in der gemeinsamen Bildebene der fokussierenden optischen Elemente für jeden einzelnen der Messfeldpunkte eine jeweilige winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung im Strahlengang ermittelt werden kann. Die orts- und winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung kann damit an verschiedenen Stellen im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage gemessen werden, wodurch der Verlauf der elektromagnetischen Strahlung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage umfassend bestimmt werden kann. Dies ermöglicht wiederum eine sehr genaue Abstimmung einzelner optischer Elemente der Projektionsbelichtungsanlage aufeinander und damit eine Optimierung des Strahlungsverlaufs im Strahlengang.
Das orts- und winkelaufgelöste Vermessen der Bestrahlungsstärkeverteilung ermöglicht damit eine verbesserte Justage der optischen Elemente der Projektionsbelichtungsanlage sowohl bei der Montage derselben als auch bei Wartungsmaßnahmen an der Projektionsbelichtungsanlage. Auch ist es denkbar, im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage die Bestrahlungsstärkeverteilung mittels der erfindungsgemäßen Messvorrichtung an bestimmten Orten im Strahlengang laufend zu überwachen.
In einer Ausführungsform nach der Erfindung sind die fokussierenden optischen Elemente und der Strahlungsdetektor in ein separates Modul integriert. Unter einem separaten Modul wird verstanden, dass das Modul unabhängig von anderen Subsystemen der Projektionsbelichtungsanlage ausgebildet ist. Insbesondere sind in dem Modul keine anderen optischen Elemente von Subsystemen der Projektionsbelichtungsanlage, wie etwa optische Elemente des Beleuchtungssystems oder der Projektionsoptik enthalten. Durch die Integrierung der fokussierenden optischen Elemente und des Strahlungsdetektors in ein separates Modul wird die Handhabbarkeit der Messvorrichtung erhöht. Die Messvorrichtung kann damit ohne größeren Aufwand an verschiedenen Orten im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet werden. Weiterhin wird verhindert, dass Messungenauigkeiten durch andere optische Elemente erzeugt werden.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Ortsauflösung des Strahlungsdetektors größer als die Ausdehnung einzelner fokussierender optischer Elemente. Damit ist der Strahlungsdetektor in der Lage, Dimensionen aufzulösen, die kleiner sind als die Ausdehnung einzelner fokussierender optischer Elemente. Ist beispielsweise der Strahlungsdetektor als CCD-Kamera ausgeführt, so entsprechen mehrere Bildelemente (Pixel) bzw. Detektorelemente der CCD-Kamera der Ausdehnung eines fokussierenden optischen Elements. Durch die hohe Ortsauflösung des Strahlungsdetektors werden jeweils eine Vielzahl an Detektorelementen einem bestimmten fokussierenden optischen Element zugeordnet. Damit kann eine an einem bestimmten Detektorelement des Strahlungsdetektors erfasste Intensität einem bestimmten fokussierenden optischen Element klar zugeordnet werden. Dies ermöglicht das winkelaufgelöste Bestimmen der Bestrahlungsstärkeverteilung mit hoher Genauigkeit.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist der ortsauflösende Strahlungsdetektor photoelektrische Mittel, insbesondere eine CCD-Kamera, ein Photodiodenraster bzw. eine Photodiodenzeile und/oder eine Fluoreszenzschicht mit einer photoelektrischen Bildaufnahmeeinrichtung auf. Eine derartige Bildaufnahmeeinrichtung kann abermals z. B. ein CCD-Detektor sein. Eine Kombination einer derartigen Bildaufnahmeeinrichtung mit einer Fluoreszenzschicht ist insbesondere zur Verwendung im EUV-Wellenlängenbereich vorteilhaft. Als Fluoreszenzschicht kann beispielsweise P43 von der Firma ASP verwendet werden. Die Verwendung einer Fluoreszenzschicht mit einer Bildaufnahmeeinrichtung ermöglicht eine hohe Ortsauflösung in der Detektorebene, abhängig von der Schichtkorngröße, Fluoreszenzschicht und der Auflösung der Bildaufnahmeeinrichtung. Als Strahlungsdetektor für EUV- Strahlung kann auch eine sogenannte „rückseitig beleuchtete CCD-Kamera" verwendet werden. Vorteilhafterweise weist eine als Strahlungsdetektor dienende CCD-Kamera einen typischen Detektorelement- bzw. Bildelementabstand von 10 μm auf. Bei einer Ausdehnung des fokussierenden optischen Elements, wie etwa einer refraktiven Mikrolinse, von 0,25 mm sind dann wenigstens 25 strahlungsempfindliche Detektor- bzw. Rasterelemente in einer Raumrichtung unterhalb jedes fokussierenden optischen Elements geordnet. Damit wird eine hohe Winkelauflösung ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Bestrahlungsstärkeverteilung an jedem Messpunkt zweidimensional winkelaufgelöst zu messen. Damit kann eine jeweils zweidimensionale orts- und winkelaufgelöste Messung erfolgen. Die Strahlungsstärke wird dann vierdimensional gemessen. Dies ermöglicht eine detaillierte Bestimmung des Strahlungsverlaufs im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die fokussierenden optischen Elemente rasterartig in einer Messebene angeordnet sind. Durch das rasterartige Anordnen der optischen Elemente wird das Messfeld gleichmäßig mit den optischen Elementen abgedeckt. Damit kann die Bestrahlungsstärkeverteilung über den gesamten Rasterbereich mit einer hohen Ortsauflösung gemessen werden. Durch die rasterartige Anordnung der fokussierenden optischen Elemente kann die Messebene möglichst lückenlos mit optischen Elementen abgedeckt werden. Damit ist sichergestellt, dass keine Lücken in der Messung der Bestrahlungsstärkeverteilung auftreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst mindestens eines der fokussierenden optischen Elemente eine refraktive Mikrolinse, insbesondere mit einem Mindestdurchmesser von 0,25 mm, eine diffraktive Mikrolinse, insbesondere mit einem Mindestdurchmesser von 0,2 mm, und/oder eine Mikrolinse mit einer davor angeordneten Lochblende, insbesondere mit einem Öffnungsdurchmesser von weniger als 0,1 mm. Die vorgenannten Mikrolinsen können insbesondere aus Quarzglas bestehen. Damit sind sie insbesondere durchlässig für Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm und 193 nm. Eine diffraktive Mikrolinse kann beispielsweise als CGH (Computer-generiertes Hologram) ausgebildet sein. Eine vor einer Mikrolinse angebrachte Lochblende kann dazu dienen, die Eingangsapertur der Mikrolinse genau zu definieren. Besonders vorteilhaft ist es, ein hexagonal dicht gepacktes Mikrolinsenarray mit einem Linsenabstand von beispielsweise 250 μm und einem Linsendurchmesser von z. B. 240 μm in der Messebene anzuordnen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn mindestens eines der fokussierenden optischen Elemente eine Fresnelsche Zonenplatte umfasst. Eine Fresnelsche Zonenplatte ist dabei insbesondere zur Fokussierung von EUV-Strahlung geeignet. Fresnelsche Zonenplatten können beispielsweise als Chromringe oder als geblazete Gitter ausgeführt sein.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn ein Lochblendenraster mit mehreren, die fokussierenden optischen Elemente bildenden Öffnungen vorgesehen ist. In diesem Fall kann auf refraktive oder diffraktive Mikrolinsen verzichtet werden. Wie bereits erwähnt, werden in diesem Fall die fokussierenden optischen Elemente durch die Lochblenden gebildet. Die fokussierende Wirkung der Lochblenden entsteht durch Beugungseffekte. Das Vorsehen eines Lochblendenrasters gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform ist insbesondere zur Vermessung der Bestrahlungsstärkeverteilung in einer im EUV-Wellenlängenbereich betriebenen Projektionsbelichtungsanlage geeignet. Eine vorteilhafte Abmessung für den Lochdurchmesser beträgt hier etwa 4 μm. Der Abstand zwischen dem Lochblendenraster und der Erfassungsfläche beträgt vorteilhafterweise etwa 1 mm. Bei einer Wellenlänge von etwa 13 nm ergibt sich ein minimaler Spotdurchmesser von etwa 8 μm.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Projektionsbelichtungsanlage eine Beleuchtungseinrichtung zum Aussenden der elektromagnetischen Strahlung mit einer bestimmten Wellenlänge aufweist und die Öffnungen des Lochblendenrasters im Durchmesser jeweils mindestens zweimal, insbesondere 10 bis 100 Mal so groß sind, wie die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. Insbesondere für Wellenlängen im EUV-Bereich lassen sich damit besonders genaue Messergebnisse der Bestrahlungsstärkeverteilung erzielen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Messvorrichtung weiterhin einen Polarisationsfilter umfasst und/oder der Strahlungsdetektor polarisationsselektiv ausgelegt ist. Damit kann die Bestrahlungsstärkeverteilung in Abhängigkeit von der Polarisation der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung gemessen werden. Der Polarisationsfilter ist vorteilhafterweise im Strahlengang vor den fokussierenden optischen Elementen angeordnet.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Messvorrichtung weiterhin einen Farb- oder Spektralfilter umfasst und/oder der Strahlungsdetektor spektralselektiv ausgelegt ist. Dies ermöglicht es, die Bestrahlungsstärkeverteilung wellenlängenaufgelöst zu bestimmen. Vorteilhafterweise ist der Farbfilter im Strahlengang vor den fokussierenden optischen Elementen angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Strahlengang ein Bündel an Einzelstrahlen, die Einzelstrahlen weisen am Ort der optischen Elemente eine maximale Winkelabweichung α_max gegenüber den jeweiligen optischen Achsen der optischen Elemente auf und die optischen Elemente weisen jeweilige Durchmesser P sowie jeweilige Brennweiten f auf, die der folgenden Relation genügen: P/(2f) > tan(α_max). Damit bleibt die Zuordnung eines einzelnen Detektorelements des Strahlungsdetektors zu dem jeweiligen fokussierenden optischen Element möglich. Das heißt, die einzelnen Detektorelemente des Strahlungsdetektors bzw. die Detektorelemente haben eine klare Zuordnung zu den jeweiligen fokussierenden optischen Elementen dahingehend, dass eine mittels eines bestimmten Detektorelements gemessene Strahlungsintensität mit Sicherheit auf einen durch das zugeordnete fokussierende optische Element getretenen Einzelstrahl zurückgeführt werden kann. Der Durchmesser P der optischen Elemente bezieht sich auf den Durchmesser des jeweiligen optischen Elements quer zur dessen optischer Achse. In einem vorteilhaften Dimensionierungsbeispiel ist der Durchmesser P = 0,25 mm und die Brennweite f = 0,8 mm, woraus sich eine maximale Winkelabweichung α_max von 9° ergibt. Bei einer Auflösung des Strahlungsdetektors von 0,01 mm ergibt sich daraus eine Winkelauflösung von 0,7° oder 12 mrad. In einer weiteren vorteilhaften Dimensionierung ist der Durchmesser P = 0,25 mm, die Brennweite f = 20 mm, woraus sich eine maximale Winkelabweichung α_max von 0,36° ergibt. Bei einer Auflösung des Strahlungsdetektors von abermals von 0,01 mm ergibt sich eine Winkelauflösung von 0,03° oder 0,5 mrad.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Messvorrichtung weiterhin ein Abschirmelement, insbesondere eine Lochrastermaske und/oder einen Flächenlichtmodulator, zum Abschirmen einzelner fokussierender optischer Elemente vor Bestrahlung durch die elektromagnetische Strahlung im Strahlengang auf. Durch die Abschirmelemente werden einzelne fokussierende optische Elemente ausgeblendet, vorzugsweise wird jedes zweite fokussierende optische Element mittels eines derartigen Abschirmelements ausgeblendet. Dazu ist das entsprechende Abschirmelement vorteilhafterweise unmittelbar vor dem jeweiligen fokussierenden optischen Element angeordnet. Bei einer vorteilhaften Ausblendung jedes zweiten fokussierenden optischen Elements in beiden Dimensionen der Messebene sind alle benachbarten optischen Elemente eines nicht abgeschirmten optischen Elements der Strahlung im Strahlengang abgeschirmt. Da damit die eigentlich den abgeschirmten optischen Elementen zugeordneten Detektorelemente von diesen optischen Elementen nicht bestrahlt werden, kann der maximale Einfallwinkel für die auf das nicht abgeschirmte optische Element auftreffende Strahlung vergrößert werden. Das heißt, der maximale Winkelbereich, mit dem die einfallende Bestrahlungsintensität ohne Übersprechen bei einem benachbarten nicht abgeschirmten optischen Element erfasst werden kann, wird vergrößert.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Messvorrichtung in einer Messebene angeordnet und die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, die Bestrahlungsstärkeverteilung in der Messebene zu ermitteln und daraus auf eine Bestrahlungsstärkeverteilung in eine gegenüber der Messebene versetzte Zielebene strahlenoptisch zurückzurechnen. Dies ermöglicht die Ermittlung der Bestrahlungsstärkeverteilung in einer für die Messebene unzugänglichen Messebene der Projektionsbelichtungsanlage.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Projektionsbelichtungsanlage ein REMA-Objektiv mit einer zugeordneten Pupillenebene, eine in einer Blendenebene angeordnete Retikel-Maskiereinrichtung, eine Retikelebene, ein Projektionsobjektiv mit einer zugeordneten Pupillenebene, sowie eine Waferebene auf und die Zielebene ist zwischen zwei der die Pupillenebene des REMA-Objektivs, die Blendenebene, die Retikelebene, die Pupillenebene des Projektionsobjektivs und die Waferebene umfassenden Ebenen angeordnet.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Messvorrichtung weiterhin eine erste Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Strahlungsdetektors in der gemeinsamen Bildebene aufweist. Damit kann bei der Erfassung der Intensität der am Strahlungsdetektor eintreffenden elektromagnetischen Strahlung der Strahlungsdetektor bewegt werden. Vorteilhafterweise ist die Ortsauflösung des Strahlungsdetektors pixelbegrenzt und die erste Bewegungseinrichtung ist darauf ausgelegt, den Strahlungsdetektor während einer Erfassung der auf dem Strahlungsdetektor eintreffenden Strahlung um bis zu ± 1 Pixelbreite des Strahlungsdetektors zweidimensional zu bewegen. Vorteilhafterweise umfasst die Messvorrichtung weiterhin eine Auswerteeinrichtung, die darauf ausgelegt ist, die aufgenommenen Bilder mathematisch zurückzuschieben und zu vermitteln, sowie die Spotschwerpunkte der einzelnen durch die fokussierenden optischen Elemente auf die Erfassungsfläche des Detektors auftreffenden Strahlbündel zu ermitteln. Dieses Verfahren wird auch als dithering" bezeichnet. Damit kann die Bestrahlungsstärkeverteilung mit einer verbesserten Winkelauflösung ermittelt werden. Beispielsweise kann mittels dieses Verfahrens der Spotschwerpunkt bei einer Wellenlänge von 193 nm mit 0,5 μm Genauigkeit ermittelt werden. Der Spotdurchmesser bei dieser Wellenlänge liegt idealerweise bei 2 μm, in der Praxis ist dieser aber durch Aberrationen erhöht und beträgt beispielsweise ca. 5 μm.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine zweite Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Messvorrichtung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist die zweite Bewegungseinrichtung dazu eingerichtet, die Messvorrichtung lateral bezüglich der Ausbreitungsrichtung der Strahlung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage zu bewegen. Damit kann ein größerer Strahlungsquerschnitt durch Zusammenfügen von Messergebnissen hoher Ortsauflösung gemessen werden. Dieses Messverfahren entspricht einer Kombination einer parallelen und einer seriellen Messung. Eine Vermessung von Strahlengängen, deren Querschnitte größer sind als die Ausdehnung der Messvorrichtung, wird damit also möglich. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die zweite Bewegungseinrichtung dazu eingerichtet, die Messvorrichtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der Strahlung zu bewegen. Damit kann das Strahlungsfeld räumlich, d. h. dreidimensional, abgetastet werden.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Messvorrichtung mehrere aneinander angrenzende Arrays an fokussierenden optischen Elementen und/oder mehrere aneinander angrenzende ortsauflösende Einzeldetektorarrays aufweist. Insbesondere kann die Messvorrichtung mehrere Mikrolinsenarrays in einer Ebene und mehrere den einzelnen Mikrolinsenarrays zugeordnete CCD-Kameras in der gemeinsamen Fokusebene aufweisen. Auch mit dieser vorteilhaften Ausgestaltung lassen sich Strahlengänge großen Querschnitts mit hoher Ortsauflösung vermessen.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere ausgebildet gemäß einer der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen, mit einer Retikelebene zum Anordnen eines eine strukturierte Lithographie-Maske tragenden Retikels sowie einer Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung umfasst: eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor mit einer in der gemeinsamen Bildebene angeordneten Erfassungsfläche zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, wobei die Messvorrichtung im Bereich einer Retikelebene angeordnet ist. Insbesondere sind die fokussierenden optischen Elemente in der Rektikelebene angeordnet. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Retikelebene einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen im Bereich der Retikelebene, insbesondere in der Retikelebene, dass die fokussierenden optischen Elemente eine gemeinsame Bildebene aufweisen, derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors, dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene liegt, sowie ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor eintreffender elektromagnetischer Strahlung.
Im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage wird in der Retikelebene ein Retikel angeordnet und die darauf befindlichen Strukturen mittels der Projektionsoptik der Belichtungsanlage auf einen Wafer abgebildet. Für die präzise Abbildung kleinster Strukturen auf den Wafer ist es wichtig, dass die Beleuchtung der die abzubildenden Strukturen tragenden Lithographie-Maske über die gesamte Maske homogen ist. Die im Bereich der Retikelebene angeordnete Messvorrichtung ermöglicht das Vermessen der Beleuchtungshomogenität in der Retikelebene mit hoher Genauigkeit sowohl ortsaufgelöst als auch winkelaufgelöst. Diese Messungen können beispielsweise zwischen der Belichtung einzelner Wafer durchgeführt werden. Besonders genau kann die Beleuchtungshomogenität in der Retikelebene gemessen werden, wenn die fokussierenden optischen Elemente der Messvorrichtung in der Retikelebene angeordnet sind.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere ausgebildet gemäß einer der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen, mit einem Projektionsobjektiv zum Abbilden einer strukturierten Lithographie-Maske auf einen Wafer sowie einer Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung umfasst: eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor mit einer in der gemeinsamen Bildebene angeordneten Erfassungsfläche zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung im Bereich einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs angeordnet ist. Insbesondere sind die fokussierenden optischen Elemente in der Pupillenebene des Projektionsobjektivs angeordnet. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Pupillenebene eines Projektionsobjektivs einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen im Bereich der Pupillenebene des Projektionsobjektivs, insbesondere in der Pupillenebene, dass die fokussierenden optischen Elemente eine gemeinsame Bildebene aufweisen, derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors, dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene liegt, sowie ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor eintreffender elektromagnetischer Strahlung.
Damit lässt sich die Bestrahlungsstärkeverteilung in der Pupillenebene des Projektionsobjektivs orts- und winkelaufgelöst vermessen. Diese Information ermöglicht eine hochgenaue Justage der einzelnen optischen Elemente der Projektionsbelichtungsanlage und damit eine Verbesserung des Abbildungsverhaltens der Projektionsbelichtungsanlage. Vorteilhafterweise weist das Projektionsobjektiv eine Wechselfassung auf und die Messvorrichtung wird mittels der Wechselfassung in die Pupillenebene eingebracht.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere ausgebildet gemäß einer der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen, mit einem REMA-Objektiv zum Abbilden einer Retikel-Maskiereinrichtung in eine Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage sowie einer Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung umfasst: eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor mit einer in der gemeinsamen Bildebene angeordneten Erfassungsfläche zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung im Bereich einer Pupillenebene des REMA-Objektivs angeordnet ist. Insbesondere sind die fokussierenden optischen Elemente in der Pupillenebene des REMA-Objektivs angeordnet. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Pupillenebene eines REMA-Objektivs einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen im Bereich der Pupillenebene des REMA-Objektivs, insbesondere in der Pupillenebene, dass die fokussierenden optischen Elemente eine gemeinsame Bildebene aufweisen, derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors, dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene liegt, sowie ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor eintreffender elektromagnetischer Strahlung.
Gewöhnlich ist die Retikel-Maskiereinrichtung mit verstellbaren Blenden aufgebaut. In der Retikelebene wird ein Retikel angeordnet, das die strukturierte Maske für die Lithographie trägt. Die Retikel-Maskiereinrichtung sorgt dafür, dass lediglich der zu belichtende Teil des Retikels beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage belichtet wird. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird unter einer Pupille eines Objektivs in der Regel die Austrittspupille und damit das Bild der Aperturblende, wie es von einem axialen Punkt der Bildebene durch die dazwischen liegenden Linsen gesehen wird, oder die Aperturblende selbst verstanden. Die Anordnung der Messvorrichtung im Bereich der Pupillenebene des REMA-Objektivs ermöglicht eine genaue Vermessung des Strahlungsverlaufs durch das REMA-Objektiv und damit eine optimale Justage der einzelnen optischen Elemente des REMA-Objektivs.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere ausgebildet gemäß einer der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen, mit einer in einer Blendenebene angeordneten Retikel-Maskiereinrichtung sowie einer Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung umfasst: eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor mit einer in der gemeinsamen Bildebene angeordneten Erfassungsfläche zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung im Bereich der Blendenebene angeordnet ist. Insbesondere sind die fokussierenden optischen Elemente in der Blendenebene angeordnet. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Blendenebene für eine Retikel-Maskiereinrichtung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen im Bereich der Blendenebene, insbesondere in der Blendenebene, dass die fokussierenden optischen Elemente eine gemeinsame Bildebene aufweisen, derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors, dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene liegt, sowie ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor eintreffender elektromagnetischer Strahlung.
Wie bereits vorstehend erwähnt, kann die Retikel-Maskiereinrichtung mit Blenden, so genannten REMA-Blades, aufgebaut sein. Durch die Positionierung der Messvorrichtung im Bereich der Blendenebene kann die Bestrahlungsstärkeverteilung in der Blendenebene orts- und winkelaufgelöst vermessen werden und damit Rückschlüsse auf die Beleuchtungshomogenität des Retikels gezogen werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Projektionsbelichtungsanlage eine Waferebene zum Anordnen eines lithographisch zu belichtenden Wafers auf und die Messvorrichtung ist im Bereich der Waferebene angeordnet. Damit kann die Homogenität der lithographischen Abbildung über das gesamte Bildfeld orts- und winkelaufgelöst vermessen werden und aus der daraus resultierenden Information geeignete Justierungen in der Optik der Projektionsbelichtungsanlage vorgenommen werden. Vorteilhafterweise ist die Messvorrichtung derart im Bereich der Waferebene angeordnet, dass die fokussierenden optischen Elemente in der Waferebene liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist eine weitere die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung aufweisende Messvorrichtung im Bereich der Retikelebene angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist eine weitere die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung aufweisende Messvorrichtung im Bereich der Pupillenebene des Projektionsobjektivs angeordnet. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine weitere die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung aufweisende Messvorrichtung im Bereich der Pupillenebene des REMA-Objektivs angeordnet ist. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist eine weitere die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung aufweisende Messvorrichtung im Bereich der Pupillenebene der Retikel-Maskiereinrichtung angeordnet.
Gemäß der vorgenannten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind somit mindestens zwei Messvorrichtungen an unterschiedlichen Stellen im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet. Aus den orts- und winkelaufgelösten Messergebnissen an den unterschiedlichen Messebenen im Strahlengang lassen sich Rückschlüsse auf Fehlerquellen in den optischen Elementen im optischen Strahlengang erkennen. Es ist weiterhin möglich, den Ort der Fehlerquelle im Strahlengang zumindest grob zu bestimmen. Ist die gemessene Bestrahlungsstärkeverteilung in einer ersten Messebene, z. B. der Retikelebene, innerhalb der erwarteten Norm, weicht jedoch in einer zweiten, im Strahlengang hinter der ersten Messebene liegenden Messebene, wie z. B. der Pupillenebene der Projektionsoptik, von Ihrer Sollverteilung ab, so können die zwischen den beiden Messebenen sich befindenden optischen Elemente als Fehlerquelle identifiziert werden.
Eine mögliche Fehlerquelle, die dabei ermittelt werden kann ist die Existenz einer Streulichtquelle. Gemäß der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Erkennen einer Streulichtquelle im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung mit dem Messverfahren in einer der vorausgehenden Ausführungsformen, bei denen der Strahlungdetektor in einer der aufgeführten Messebenen im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist, Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung mit dem Messverfahren mindestens einer weiteren der vorausgehenden Ausführungsformen, bei den der Strahlendetektor in mindestens einer anderen der aufgeführten Messebenen angeordnet ist, sowie Ermitteln der Existenz einer Streulichtquelle in dem Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage durch Auswerten der gemessenen Bestrahlungsstärkeverteilungen.
Wie bereits vorstehend erwähnt, wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, eine Messvorrichtung zur orts- und winkelaufgelösten Messung einer Bestrahlungsstärkeverteilung zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske zu verwenden. Die dabei verwendete Messvorrichtung umfasst eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen, eine gemeinsame Bildebene für die fokussierenden optischen Elemente, sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor, dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene angeordnet ist. Dazu wird vorteilhafterweise die Lithographie-Maske mit einer hohen räumlichen Kohärenz, d. h. mit Beleuchtungsstrahlung, die aus einer einheitlichen Richtung kommt, beleuchtet.
Wird nun die Messvorrichtung im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung unterhalb der Lithographie-Maske angeordnet, so kann durch die Fähigkeit der Messvorrichtung, die eintreffende Beleuchtungsstrahlung winkelaufgelöst zu erfassen, die nullte Beugungsordnung getrennt von der ersten Beugungsordnung der durch die Lithographie-Maske hindurch tretenden Strahlung ortsaufgelöst über die gesamte Lithographie-Maske erfasst werden. Daraus lässt sich dann die Beugungseffizienz der Lithographie-Maske ortsaufgelöst bestimmen. Die Beugungseffizienz ist als der Anteil der Intensität, der in der erste Beugungsordnung geht, definiert. Vorteilhafterweise weist die Messvorrichtung eine geeignete Auswerteeinrichtung auf, mit der die Beugungseffizienzen aus den gemessenen Intensitäten ermittelt werden können. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Beugungseffizienzen der Lithographie-Maske bei in der Projektionsbelichtungsanlage montierter Lithographie-Maske gemessen. Dazu kann die Messvorrichtung beispielsweise in der Waferebene, aber auch in einer Ebene oberhalb der Projektionsoptik angeordnet werden.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage genannten Merkmale können entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden. Das gleich gilt umgekehrt, die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können entsprechend auf die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage übertragen werden. Auch die sich aus den vorteilhaften Ausführungsformen der Projektionsbelichtungsanlage ergebenden vorteilhaften Ausführungsformen der Messvorrichtung können entsprechend auf die erfindungsgemäße Verwendung der Messvorrichtung zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske bzw. zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung übertragen werden. Die sich daraus ergebenden vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Verwendungen sollen von der Offenbarung der Erfindung ausdrücklich umfasst sein. Die bezüglich der vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage aufgeführten Vorteile der Erfindung beziehen sich damit auch auf die entsprechenden vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Verwendungen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage mit einer Messvorrichtung zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei in der Figur die Messvorrichtung an unterschiedlichen Stellen im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage eingezeichnet ist,
2 eine schematische Seitenansicht des prinzipiellen Aufbaus einer Ausführungsform der Messvorrichtung gemäß 1 bei einer erfindungsgemäßen Anordnung derselben in der Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf ein Messfeld der Messvorrichtung gemäß 2,
4 ein vergrößerter Ausschnitt eines Teils des Messfeldes gemäß 3,
5 eine beispielhafte Veranschaulichung von an einzelnen Punkten des Messfeldes gemäß 4 gemessenen winkelaufgelösten Bestrahlungsstärkeverteilungen bei Anordnung der Messvorrichtung in der Retikelebene gemäß 2,
6 eine schematische Seitenansicht des prinzipiellen Aufbaus der Messvorrichtung gemäß 2 bei Anordnung derselben in der Pupillenebene des REMA-Objektivs oder der Pupillenebene des Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1,
7 eine beispielhafte Veranschaulichung von an einzelnen Punkten des Messfeldes gemäß 4 gemessenen winkelaufgelösten Bestrahlungsstärkeverteilungen bei Anordnung der Messvorrichtung in der Pupillenebene des Projektionsobjektivs gemäß 6,
8 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Messvorrichtung gemäß 1, im linken Teil der Figur bei Anordnung der Messvorrichtung in der Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage und im rechten Teil der Figur bei Anordnung der Messvorrichtung in einer Pupillenebene der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1,
9 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Messvorrichtung gemäß 1 mit einer gegenüber der Messvorrichtung gemäß 2 vergrößerten maximalen Winkelauflösung,
10 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verwendung der Messvorrichtung gemäß 2 zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske,
11 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Messvorrichtung gemäß 1 bei Anordnung derselben in der Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage,
12 eine schematische Seitenansicht der Messvorrichtung gemäß 11 bei Anordnung derselben in der Waferebene der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1,
13 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Messvorrichtung gemäß 2,
14 eine Darstellung der Messvorrichtung gemäß 2 bei einer erfindungsgemäßen beweglichen Anordnung derselben im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1, sowie
15 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Messvorrichtung gemäß 1.
Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage 10 für die Mikrolithographie in Gestalt eines Scanners. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 umfasst ein Beleuchtungssystem 12 zum Beleuchten eines in einer Retikelebene 14 der Projektionsbelichtungsanlage 10 angeordneten Retikels. Das Retikel ist in 1 nicht dargestellt. Die Beleuchtung des Retikels geschieht mit elektromagnetischer Strahlung mit einer bestimmten Wellenlänge, die je nach Typ der Projektionsbelichtungsanlage 10 im UV-Wellenlängebereich oder im EUV-Wellenlängenbereich (extremes UV, beispielsweise 13,4 nm) liegen kann. Im UV-Wellenlängebereich kann die Wellenlänge beispielsweise 365 nm, 248 nm, 193 nm oder 157 nm betragen.
Die Projektionsbelichtungsanlage 10 umfasst weiterhin ein Projektionsobjektiv 18 sowie eine Waferebene 20. Maskenstrukturen in der Retikelebene 14 werden mittels des Projektionsobjektivs 18 in die Waferebene 20 abgebildet. Das Beleuchtungssystem 12 sowie das Projektionsobjektiv 18 weisen eine gemeinsame optische Achse 22 auf. Das Beleuchtungssystem 12 umfasst eine zeichnerisch nicht dargestellte Strahlungsquelle, beispielsweise einen Laser zum Erzeugen der elektromagnetischen Strahlung, sowie eine in einer Blendenebene 23 angeordnete Retikel-Maskiereinrichtung (REMA) zur Begrenzung eines beleuchteten Bereichs in der Retikelebene 14. Dazu weist die Retikel-Maskiereinrichtung beispielsweise verstellbare Blenden, sogenannte REMA-Blades auf. Weiterhin umfasst das Beleuchtungssystem 12 ein REMA-Objektiv zum Abbilden der Retikel-Maskiereinrichtung 24 in die Retikelebene 14.
Der Strahlengang der von der Strahlungsquelle erzeugten elektromagnetischen Strahlung 16 durch die Projektionsbelichtungsanlage 10 verläuft damit durch die Blendenebene 23, das REMA-Objektiv 26, die Retikelebene 14 sowie das Projektionsobjektiv 18 und endet in der Waferebene 20. Das REMA-Objektiv 26 weist eine Pupillenebene 30 auf. Die Intensitätsverteilung 32 bzw. ortsaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung in der Pupillenebene 30 ist für eine in 1 beispielhaft angedeutete Dipolbeleuchtung der Retikelebene 14 im unteren Bereich der 1 schematisch dargestellt. Die Intensitätsverteilung 32 weist dabei zwei Intensitätsmaxima 34 auf.
Erfindungsgemäß ist im Strahlengang 28 der Projektionsbelichtungsanlage 10 eine Messvorrichtung 36 zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung angeordnet. 1 zeigt beispielhaft mehrere mögliche Anordnungspositionen für die Messvorrichtung 36. So kann die Messvorrichtung 36 etwa in der Blendenebene 23, in der Pupillenebene 30 des REMA-Objektivs 26, in der Retikelebene 14, in einer Pupillenebene 37 des Projektionsobjektivs 18 oder aber in der Waferebene 20 angeordnet werden.
Bei der beispielhaften Anordnung der Messvorrichtung 36 in der Pupillenebene 30 des REMA-Objektivs 26 treffen Einzelstrahlen 38 der elektromagnetischen Strahlung 16 unter unterschiedlichen Winkeln auf jeweilige Punkte eines Messfeld 41 der Messvorrichtung 36 auf. Die Messvorrichtung 36 ist dazu eingerichtet, die auftreffende elektromagnetischen Strahlung winkelaufgelöst an verschiedenen Punkten des Messfeldes 41 zu erfassen, wie nachstehend näher erläutert. Das heißt, für jeden einzelnen der Punkt im Messfeld 41 wird eine winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung ermittelt. Damit wird eine Bestimmung der mit unterschiedlichen Eintreffwinkeln auf die jeweiligen Punkte in der Pupillenebene 30 eingestrahlten Strahlungsintensitäten möglich. Im oberen Bereich der 1 sind die Einzelstrahlen 38 von auf eine in der Retikelebene 14 angeordnete Messvorrichtung 36 auftreffender elektromagnetischer Strahlung 16 dargestellt.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Messvorrichtung 36 im Detail. Diese Ausführungsform der Messvorrichtung 36 weist in einer Messebene 40 das Messfeld 41 mit einer Anordnung an fokussierenden optischen Elementen 42 auf. Die fokussierenden optischen Elemente 42 liegen im dargestellten Fall in Gestalt eines Mikrolinsenrasters vor. Dabei sind die fokussierenden optischen Elemente 42 als refraktive Mikrolinsen ausgeführt. Die fokussierenden optischen Elemente 42 können aber auch als difraktive Mikrolinsen, beispielsweise in Gestalt von CGH's (Computer Generated Holograms) ausgeführt sein. Die fokussierenden optischen Elemente 42 weisen eine einheitliche Brennweite f und damit eine gemeinsame Bildebene 44 bzw. eine gemeinsame Fokusebene auf.
Die Messvorrichtung 36 weist weiterhin einen in der gemeinsamen Bildebene 44 angeordneten ortsauflösenden Strahlungsdetektor 46 in Gestalt einer CCD-Kamera bzw. eines zweidimensionalen Photodiodenrasters auf. Der ortsauflösende Strahlungsdetektor 46 weist eine den fokussierenden optischen Elementen 42 zugewandte Erfassungsfläche 48 auf. Die Erfassungsfläche 48 ist dabei in der gemeinsamen Bildebene 44 der fokussierenden optischen Elemente 42 angeordnet. Der ortsauflösende Strahlungsdetektor 46 umfasst eine Vielzahl von Detektorelementen 50 mit einer jeweiligen Ausdehnung p in einer Richtung parallel zur Erfassungsfläche 48. Die Ausdehnung p definiert damit die Ortsauflösung des Strahlungsdetektors 46.
Auf das Messfeld 41 der Messvorrichtung 36 einfallende elektromagnetische Strahlung 16, die hier als einfallende Strahlung 52 bezeichnet ist, wird mittels der fokussierenden optischen Elemente 42 auf die Erfassungsfläche 48 des Strahlungsdetektors 46 fokussiert. Dabei werden alle Einzelstrahlen 38 der einfallenden Strahlung 52, die den gleichen Winkel α gegenüber der optischen Achse 54 des betreffenden beleuchteten optischen Elements 42 aufweisen, auf ein bestimmtes Detektorelement 50 fokussiert. Die an einem derart beleuchteten Detektorelement 50a ankommende Strahlungsintensität wird von dem Strahlungsdetektor 46 registriert.
Mittels einer Auswerteeinrichtung 60 wird aus der Ortsverteilung der registrierten Intensität auf der Erfassungsfläche 48 des Strahlungsdetektors 46 die orts- und winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung in der Messebene 40 der Messvorrichtung 36 rekonstruiert. Dazu werden die jeweils direkt unterhalb entsprechender fokussierender optischer Elemente 42 liegenden Detektorelemente 50 den jeweiligen optischen Elementen 42 zugeordnet. Damit kein „Übersprechen" auftritt, d. h. nicht der Fall auftritt, dass durch ein bestimmtes fokussierendes optisches Element 42 tretende einfallende Strahlung 52 auf ein, einem benachbarten fokussierenden Element 42 zugeordnetes, Detektorelement 50 fällt, wird der maximale Einfallwinkel α_max der einfallenden Strahlung 52 derart begrenzt, dass die folgende Relation erfüllt ist: P/(2f) > tan(αmax), (1) wobei P der Durchmesser sowie f die Brennweite der fokussierenden optischen Elemente 42 ist.
Damit kann aus der vom Strahlungsdetektor 46 erfassten Intensitätsverteilung die Bestrahlungsstärkeverteilung im Messfeld 41 der Messvorrichtung 36 jeweils zweidimensional orts- und winkelaufgelöst bestimmt werden. Die Ortsauflösung ist durch die Durchmesser P der fokussierenden optischen Elemente 42 begrenzt. Die Ortszuordnung von durch ein bestimmtes fokussierendes optisches Element 42 getretener Strahlung geschieht über den Mittelpunkt des entsprechenden fokussierenden optischen Elements 42. Wahlweise umfasst die Messvorrichtung 36 in der Ausführungsform gemäß 2 und später erläuterten Ausführungsformen einen Polarisationsfilter 57 und/oder einen Spektralfilter 58. Damit lässt sich die Bestrahlungsstärkeverteilung polarisationsaufgelöst bzw. wellenlängenaufgelöst ermitteln. Alternativ kann auch der Strahlungsdetektor 46 polarisationsselektiv bzw. wellenlängenselektiv ausgelegt sein.
Bei Verwendung einer refraktiven Mikrolinse als fokussierendes optisches Element 42 wird ein typischer Durchmesser für die Mikrolinse von 0,25 mm oder mehr gewählt. Wird das fokussierende optische Element 42 mit einer diffraktiven Mikrolinse gestaltet, so beträgt deren typischer Durchmesser 0,2 mm oder mehr. Die typische Rasterelementgröße des ortsauflösenden Strahlungsdetektors 46 in Gestalt einer CCD-Kamera beträgt etwa 10 μm. bei einer Kombination einer refraktiven Mikrolinse mit einem typischen Durchmesser von 0,25 mm und einer CCD-Kamera mit einer typischen Rasterelementgröße von 10 μm als Strahlungsdetektor 46 liegen mindestens 500 Detektorelemente 50 unterhalb jeder Mikrolinse. Damit wird eine hohe Winkelauflösung erreicht.
3 zeigt eine Draufsicht auf das Messfeld 41 der Messvorrichtung 36 gemäß 2 mit einem Raster 56 aus den fokussierenden optischen Elementen 42. Die fokussierenden optischen Elemente 42 sind an jeweiligen Messfeldpunkten (x_i, y_j) angeordnet. 2 zeigt eine horizontale Zeile dieser Messfeldpunkte (x_1-5, y_j). 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Teil des Messfeldes 41 gemäß
3. 5 veranschaulicht beispielhaft die mittels der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 36 gemessenen Bestrahlungsstärkeverteilungen. Für jeden Messfeldpunkt (x_i, y_j) im zweidimensionalen Messfeld 41 wird eine ausgedehnte zweidimensionale winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung I(φ_x, φ_y) ermittelt. D. h. für jeden der Messfeldpunkte (x_i, y_j) werden Bestrahlungsstärkewerte für eine Vielzahl von Winkelwerten φ_x bzw. φ_y in zwei Winkeldimensionen ermittelt. Damit kann insgesamt eine 4-dimensionale Bestrahlungsstärkeverteilung ermittelt werden. Alternativ kann auch für jeden Messfeldpunkt (x_i, y_j) eine eindimensionale ausgedehnte winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung ermittelt werden.
In 5 sind exemplarische Messergebnisse für die Anordnung der Messvorrichtung 36 in der Retikelebene 15 der Projektionsbelichtungsanlage 10 dargestellt. Dabei liegt eine sogenannte annulare Beleuchtung des Retikels vor. Die Bestrahlungsstärkeverteilung I(φ_x, φ_y) variiert in der Praxis geringfügig von Messfeldpunkt zu Messfeldpunkt. Aus der gemessenen Variation können Korrekturmassnahmen im Beleuchtungssystem ergriffen werden.
6 zeigt die Messvorrichtung 36 bei Anordnung in der Pupillenebene 30 bzw. 37 des REMA-Objektivs 26 bzw. des Projektionsobjektivs 18. Die einfallende Strahlung 52 enthält Einzelstrahlen 38 vieler unterschiedlicher Richtungen. Damit werden wie auch in der Messsituation gemäß 2 eine Vielzahl an Detektorelementen 50a eines entsprechenden fokussierenden optischen Elements 42 beleuchtet. Auch die in 6 gezeigte Messvorrichtung 36 kann optional einen Polarisationsfilter 56 und/oder einen Spektralfilter 58 aufweisen.
7 veranschaulicht exemplarische Messergebnisse für die Anordnung der Messvorrichtung 36 in der Pupillenebene 30 bzw. 37 des REMA-Objektivs 26 bzw. des Projektionsobjektivs 18 der Projektionsbelichtungsanlage 10 gemäß 6. Bei den an den einzelnen Messfeldpunkten (x_i, x_j) gemessenen winkelaufgelösten Bestrahlungsstärkeverteilungen I(φ_x, φ_y) handelt es sich in diesem Beispiel um geringfügig voneinander abweichende Gaussverteilungen.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 36, auf der linken Seite der Figur, die mit (I) gekennzeichnet ist, bei Anordnung der Messvorrichtung in der Retikelebene 14 der Projektionsbelichtungsanlage 10 und auf der rechten Seite der Figur, die mit (II) gekennzeichnet ist, bei Anordnung der Messvorrichtung 36 in einer Pupillenebene 30 bzw. 37 der Projektionsbelichtungsanlage 10. Die Messvorrichtung 36 gemäß 8 unterscheidet sich von der Messvorrichtung 36 gemäß der 2 bzw. 6 darin, dass diese eine Lochblende 61 im Strahlengang vor den fokussierenden optischen Elementen 42 aufweist. Die Lochblende 61 weist jeweils eine Blendenöffnung 62 im mittlerem Bereich der entsprechenden fokussierenden optischen Elemente 42 auf. Damit wird der Mittelpunkt jedes fokussierenden optischen Elements 42 durch die Lochblende 61 selektiert und somit die Ortskoordinate (x_m, y_m) der eintreffenden Strahlung in der Messebene 40 genauer definiert. Um die zwischen den Blendenöffnungen 62 liegenden Orte abzutasten, wird erfindungsgemäß die Messvorrichtung 36 seitlich, d. h. in der Messebene 40 verschoben und die auf verschobenen Rastern erhaltenen Ergebnisse werden von der Auswerteeinrichtung 60 zusammengefügt. Die Blendenöffnungen 62 weisen einen typischen Öffnungsdurchmesser von weniger als 0,1 mm auf.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Messvorrichtung 36 an mehreren der Ebenen der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet. Diese Ebenen können die vorstehend in 1 veranschaulichte Retikelebene 14, die Blendenebene 23, die Pupillenebene 30 des REMA-Objektivs 30, die Pupillenebene 37 des Projektionsobjektivs 18 und/oder die Waferebene 20 umfassen. Aus den orts- und winkelaufgelösten Messergebnissen an den unterschiedlichen Messebenen im Strahlengang lassen sich Rückschlüsse auf die Existenz von Fehlerquellen in den optischen Elementen im optischen Strahlengang erkennen. Weiterhin ist es möglich, den Ort der Fehlerquelle im Strahlengang zumindest grob zu bestimmen. Ist die gemessene Bestrahlungsstärkeverteilung in einer ersten Messebene, z. B. der Retikelebene, innerhalb der erwarteten Norm, weicht jedoch in einer zweiten, im Strahlengang hinter der ersten Messebene liegenden Messebene, wie z. B. der Pupillenebene der Projektionsoptik, von Ihrer Sollverteilung ab, so können die zwischen den beiden Messebenen optischen Elemente als Fehlerquelle identifiziert werden. Aufgrund dieser Information können entsprechende Korrekturmassnahmen ergriffen werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird durch Auswerten der gemessenen Bestrahlungsstärkeverteilungen an unterschiedlichen Orten im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 10 die Existenz einer Streulichtquelle ermittelt und diese lokalisiert.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 36 mit einem den fokussierenden optischen Elementen 42 im Strahlengang der einfallenden Strahlung 52 vorgelagerten Abschirmelement 64. Das Abschirmelement 64 ist als Rastermaske oder Flächenlichtmodulator (sog. „spatial light modulator") ausgebildet und blendet eine Untermenge der fokussierenden optischen Elemente 42 aus. Vorteilhafterweise ist jedes zweite fokussierende optische Element 42 in beiden Koordinatenrichtungen der Messebene 40 von dem Abschirmelement 64 vor der einfallenden Strahlung 52 abgeschirmt.
Jeweils benachbarte fokussierende optische Elemente 42b eines nicht abgeschirmten fokussierenden optischen Elements 42a werden vor der einfallenden Strahlung 52 abgeschirmt. Damit wird der maximale ohne „Übersprechen" detektierbare Einfallwinkel α_max für die einfallende Strahlung 52 gegenüber der optischen Achse 54 vergrößert. Das heißt, die unter einem abgeschirmten optischen Element 42b liegenden Detektorelemente 50 werden zumindest zum Teil dem entsprechenden benachbarten, nicht abgeschirmten optischen Element 42a zugeordnet. Wird also, wie in 9 gezeigt, ein unter einem abgeschirmten optischen Element 42b liegendes Detektorelement 50a beleuchtet, so wird die davon erfasste Intensität dem benachbarten, nicht abgeschirmten optischen Element 42a zugeordnet. Um die mit der Ausführungsform der Messvorrichtung gemäß 9 gegenüber der Messvorrichtung gemäß 2 verringerte Ortsauflösung zu kompensieren, wird vorzugsweise die Messvorrichtung während der Messung der Bestrahlungsstärkeverteilung quer zur optischen Achse 54 gescannt.
Bei einer Brennweite von 20 mm und einem Abstand zwischen den fokussierenden optischen Elementen 42 von 250 μm ergibt sich bei einer Bestrahlungswellenlänge von 193 nm ein maximaler Einfallwinkel ohne Übersprechen von α = 0,36°. Bei Übersprechen bis weit unter das benachbarte fokussierende optische Element ergibt sich ein maximaler Einfallswinkel von α = 1°, bei Übersprechen bis zur übernächsten Mikrolinse ein Einfallswinkel von α = 1,8°.
10 zeigt die Verwendung der Messvorrichtung 36 gemäß 2 zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske 66. Auch die Messvorrichtungen 36 gemäß 8 oder 9 oder andere in der Anmeldung aufgeführte erfindungsgemäße Messvorrichtungen, wie etwa gemäß der 11 bis 13, können hierfür verwendet werden. Als Beugungseffizienz ist der in eine von null verschiedene Beugungsordnung gehende Anteil der Strahlungsintensität der durch die Lithographie-Maske 66 hindurch tretenden Strahlung definiert. Die in 10 gezeigte Lithographie-Maske 66 wird mit Beleuchtungsstrahlung 68 von oben bestrahlt, wodurch unterhalb der Lithographie-Maske 66 eine Strahlung 70 der nullten Beugungsordnung sowie eine Strahlung 72 einer höheren Beugungsordnung, d. h. mit einer Beugungsordnung, die von Null verschieden ist, auftritt. Die Strahlung 70 und die Strahlung 72 weisen unterschiedliche Ausbreitungsrichtungen auf. Unterhalb der Lithographie-Maske 66 ist die Messvorrichtung 36 angeordnet. Die Lithographie-Maske 66 kann beispielsweise in der Retikelebene 14 und die Messvorrichtung 36 entsprechend beispielsweise in der Waferebene 20 einer Projektionsbelichtungsanlage 10 angeordnet sein. Alternativ kann die Lithographie-Maske 66 aber auch außerhalb einer Projektionsbelichtungsanlage 10 hinsichtlich ihrer Beugungseffizienzen vermessen werden.
Die auf die Messebene 40 der Messvorrichtung 36 auftreffende Strahlung 70 bzw. 72 wird mittels der fokussierenden optischen Elemente 42 auf unterschiedliche Detektorelemente 50 des ortsauflösenden Strahlungsdetektors 46 fokussiert. Dabei bildet die Strahlung 70 der nullten Beugungsordnung ein sogenanntes Lichtscheibchen der nullten Ordnung am Strahlungsdetektor 46 und die Strahlung 72 mit der höheren Beugungsordnung entsprechende Lichtscheibchen höherer Beugungsordnung bezogen auf die Beugung an der Maske 66.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 36, die besonders zur Messung der Bestrahlungsstärkeverteilung einer einfallenden elektromagnetischen Strahlung 52 in Form von EUV-Strahlung geeignet ist. Die Messvorrichtung 36 gemäß 11 umfasst ein Lochblendenraster 78 mit rasterartig angeordneten Öffnungen 80. Die Öffnungen 80 bilden die fokussierenden optischen Elemente 42 der Messvorrichtung 36 und fokussieren die einfallende Strahlung 52 auf den ortsauflösenden Strahlungsdetektor 46 mittels Beugungseffekten. Der ortsauflösende Strahlungsdetektor 46 weist eine Fluoreszenzschicht 81, beispielsweise P43 von der Firma ASP auf, deren Oberfläche die Erfassungsfläche 48 bildet. Unter der Fluoreszenzschicht 81 ist eine ortsauflösende photoelektrische Bildaufnahmeeinrichtung 82, wie etwa eine CCD-Kamera angeordnet. Der ortsauflösende Strahlungsdetektor 46 kann auch als sogenannte Backilluminated-CCD-Kamera ausgeführt sein. Die Messvorrichtung 36 gemäß 11 kann beispielsweise mit einem Abstand e' von 1 mm zwischen dem Lochblendenraster 78 und dem Strahlungsdetektor 46 und einem Durchmesser D der Öffnungen 80 von 4 μm ausgelegt sein. Daraus ergibt sich ein minimaler Spotdurchmesser für EUV-Strahlung auf der Erfassungsfläche 48 des Strahlungsdetektors 46 von 8 μm. Durch sogenanntes „Dithering", d. h. Verschieben des Strahlungsdetektors 46 in der Erfassungsfläche 48 während der Messung der Bestrahlungsstärkeverteilung kann der Spotschwerpunkt genauer bestimmt werden.
Ein derartiges „Dithering" ist auch in 13 veranschaulicht, hier allerdings lediglich bezüglich des Strahlungsdetektors 46. Der Strahlungsdetektor 46 kann hier mittels einer Bewegungseinrichtung entlang der beiden Koordinatenachsen x und y der Erfassungsfläche 48 hin- und herbewegt werden. Die Hin- und Herbewegung erfolgt um bis zu ± eine Breite eines Detektorelements 50 bzw. ± eine Pixelbreite. Die mathematisch zurückgeschobenen Spotbilder werden vermittelt und liefern den Spotschwerpunkt mit erhöhter Genauigkeit. Bei der in 13 gezeigten exemplarischen Auslegung der Messvorrichtung 36 liegt die Brennweite der fokussierenden optischen Elemente 42 bei 0,8 mm. Der Durchmesser P der fokussierenden optischen Elemente 42 beträgt 250 μm. Bei Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung mit 193 nm Wellenlänge liegt der Spotdurchmesser bei 2 μm. In der Praxis wird er durch Aberrationen erhöht sein, geschätzt auf ca. 5 μm. Durch die vorstehend beschriebene Dithering-Bewegung des Strahlungsdetektors 46 während der Messung kann der Spotschwerpunkt etwa mit einer Genauigkeit von 0,5 μm ermittelt werden, woraus sich eine Winkelauflösung von ca. 0,5 mrad bei einer typischen Pixelauflösung des Strahlungsdetektors 46 von 0,005 mm ergibt.
11 zeigt die Messvorrichtung 36 bei Anordnung derselben in der Retikelebene 14 der Projektionsbelichtungsanlage 10, während 12 die Anordnung der Messvorrichtung in der Waferebene 20 der Projektionsbelichtungsanlage 10 zeigt.
14 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Vermessung von Strahlquerschnitten, die größer sind als die Ausdehnung der Messvorrichtung 36. Dazu wird die Messvorrichtung 36 mittels einer Bewegungseinrichtung lateral quer zur Richtung der einfallenden Strahlung gescannt, wie mittels eines Doppelpfeils 83 angezeigt. Die Messergebnisse werden daraufhin mittels der Auswerteeinrichtung 60 zusammengefügt. Optional kann die Messvorrichtung 36 auch longitudinal, d. h. parallel zur optischen Achse 22 der Projektionsbelichtungsanlage 10 zum Zweck einer räumlichen Abtastung des Strahlungsfeldes gescannt werden.
15 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 36. Diese umfasst mehrere mittels jeweiligen Fügeelementen 84 miteinander verbundene Arrays 86 an fokussierenden optischen Elementen 42. Auch der Strahlungsdetektor 46 weist mehrere Einzeldetektorarrays auf, die mittels Fügelementen 84 miteinander verbunden sind. Mittels der Messvorrichtung 36 gemäß 15 lassen sich große ausgeleuchtete Felder vermessen.

10: Projektionsbelichtungsanlage
12: Beleuchtungssystem
14: Retikelebene
16: elektromagnetische Strahlung
18: Projektionsobjektiv
20: Waferebene
22: optische Achse
23: Blendenebene
24: Retikel-Maskiereinrichtung
26: REMA-Objektiv
28: Strahlengang
30: Pupillenebene des REMA-Objektivs
32: Intensitätsverteilung
34: Intensitätsmaximum
36: Messvorrichtung
37: Pupillenebene des Projektionsobjektivs
38: Einzelstrahl
40: Messebene
41: Messfeld
42: fokussierendes optisches Element
42a: nicht abgeschirmtes fokussierendes optisches Element
42b: abgeschirmtes fokussierendes optisches Element
44: gemeinsame Bildebene
46: ortsauflösender Strahlungsdetektor
48: Erfassungsfläche
50: Detektorelement
50a: beleuchtetes Detektorelement
52: einfallende Strahlung
54: optische Achse
56: Raster an fokussierenden optischen Elementen
57: Polarisationsfilter
58: Spektralfilter
60: Auswerteeinrichtung
61: Lochblende
62: Blendenöffnung
64: Abschirmelement
66: Lithographie-Maske
68: Beleuchtungsstrahlung
70: Strahlung der nullten Beugungsordnung
72: Strahlung höherer Beugungsordnung
74: Lichtscheibchen der Strahlung der nullten Ordnung
76: Lichtscheibchen der Strahlung der höheren Ordnung
78: Lochblendenraster
80: Öffnung
81: Fluoreszenzschicht
82: photoelektrische Bildaufnahmeeinrichtung
83: Scanrichtung
84: Fügeelement
86: Array an fokussierenden optischen Elementen
88: Einzeldetektorarray
(x_i, y_j): Messfeldpunkt

Claims

Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einer in einem Strahlengang (28) der Projektionsbelichtungsanlage (10) angeordneten Messvorrichtung (36) zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: ein Messfeld (41) mit einer Anordnung (56) von an einzelnen Punkten (x_i, y_j) des Messfeldes (41) angeordneten fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46) mit einer Erfassungsfläche (48) zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, wobei die Erfassungsfläche (48) in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordnet ist, sowie eine Auswerteeinrichtung (60), welche dazu eingerichtet ist, aus der erfassten Strahlungsintensität für jeden einzelnen der Messfeldpunkte (x_i, y_j) eine jeweilige winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung zu ermitteln.
Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einer Retikelebene (14) zum Anordnen eines eine strukturierte Lithographie-Maske (66) tragenden Retikels sowie einer Messvorrichtung (36) zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: eine Anordnung (56) an fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46) mit einer in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordneten Erfassungsfläche (48) zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung (36) im Bereich der Retikelebene (14) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv (18) zum Abbilden einer strukturierten Lithographie-Maske (66) auf einen Wafer sowie einer Messvorrichtung (36) zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: eine Anordnung (56) an fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46) mit einer in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordneten Erfassungsfläche (48) zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung (36) im Bereich einer Pupillenebene (37) des Projektionsobjektivs (18) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einem REMA-Objektiv (26) zum Abbilden einer Retikel-Maskiereinrichtung (24) in eine Retikelebene (14) der Projektionsbelichtungsanlage (10) sowie einer Messvorrichtung (36) zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: eine Anordnung (56) an fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46) mit einer in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordneten Erfassungsfläche (48) zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung (36) im Bereich einer Pupillenebene (30) des REMA-Objektivs (26) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einer in einer Blendenebene (23) angeordneten Retikel-Maskiereinrichtung (24) sowie einer Messvorrichtung (36) zum orts- und winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung, wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: eine Anordnung (56) an fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46) mit einer in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordneten Erfassungsfläche (48) zum ortsaufgelösten Erfassen einer Strahlungsintensität, und wobei die Messvorrichtung (36) im Bereich der Blendenebene (23) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) eine Retikelebene (14) zum Anordnen eines eine strukturierte Lithographie-Maske (66) tragenden Retikels aufweist und eine, die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung (36) aufweisende, weitere Messvorrichtung (36) im Bereich der Retikelebene (14) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) ein Projektionsobjektiv (18) zum Abbilden einer strukturierten Lithographie-Maske (66) auf einen Wafer aufweist und eine, die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung (36) aufweisende, weitere Messvorrichtung (36) im Bereich der Pupillenebene (37) des Projektionsobjektivs (18) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 2 oder 3 oder einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) ein REMA-Objektiv (26) zum Abbilden einer Retikel-Maskiereinrichtung (24) in eine Retikelebene (14) der Projektionsbelichtungsanlage (10) aufweist und eine die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung (36) aufweisende weitere Messvorrichtung (36) im Bereich der Pupillenebene (30) des REMA-Objektivs (26) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) eine in einer Blendenebene (23) angeordnete Retikel-Maskiereinrichtung (24) und eine, die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung (36) aufweisende, weitere Messvorrichtung (36) im Bereich der Blendenebene (23) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) eine Waferebene (20) zum Anordnen eines lithographisch zu belichtenden Wafers aufweist und eine die Merkmale der vorgenannten Messvorrichtung (36) aufweisende weitere Messvorrichtung (36) im Bereich der Pupillenebene (30) der Retikel-Maskiereinrichtung (24) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) ein Messfeld (41) umfasst, die fokussierenden optischen Elemente jeweils an einzelnen Punkten (x_i, y_j) des Messfeldes (41) angeordnet sind und die Messvorrichtung (36) weiterhin eine Auswerteeinrichtung (60) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, aus der erfassten Strahlungsintensität für jeden einzelnen der Messfeldpunkte (x_i, y_j) eine jeweilige winkelaufgelöste Bestrahlungsstärkeverteilung zu ermitteln.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) eine Waferebene (20) zum Anordnen eines lithographisch zu belichtenden Wafers aufweist und die Messvorrichtung (36) im Bereich der Waferebene (20) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fokussierenden optischen Elemente (42) und der Strahlungsdetektor (46) in ein separates Modul (36) integriert sind.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortsauflösung des Strahlungsdetektors (46) größer ist als die Ausdehnung einzelner fokussierender optischer Elemente (42).
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsauflösende Strahlungsdetektor (46) photoelektrische Mittel (50, 82), insbesondere eine CCD-Kamera, ein Photodiodenraster bzw. eine Photodiodenzeile und/oder eine Fluoreszenzschicht (81) mit einer photoelektrischen Bildaufnahmeeinrichtung (82) aufweist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) dazu eingerichtet ist, die Bestrahlungsstärkeverteilung an jedem Messpunkt (x_i, y_j) zweidimensional winkelaufgelöst zu messen.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fokussierenden optischen Elemente (42) rasterartig in einer Messebene (40) angeordnet sind.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der fokussierenden optischen Elemente (42) eine refraktive Mikrolinse, insbesondere mit einem Mindestdurchmesser von 0,25 mm, eine diffraktive Mikrolinse, insbesondere mit einem Mindestdurchmesser von 0,2 mm, und/oder eine Mikrolinse mit einer davor angeordneten Lochblende (61), insbesondere mit einem Öffnungsdurchmesser von weniger als 0,1 mm, umfasst.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der fokussierenden optischen Elemente (42) eine Fresnelsche Zonenplatte umfasst.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Lochblendenraster (78) mit mehreren die fokussierenden optischen Elemente (42) bildenden Öffnungen (80).
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) eine Beleuchtungseinrichtung zum Aussenden der elektromagnetischen Strahlung (16) mit einer bestimmten Wellenlänge aufweist und die Öffnungen (80) des Lochblendenrasters (78) im Durchmesser jeweils mindestens zwei Mal, insbesondere 10 bis 100 Mal, so groß sind wie die Wellenlänge.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) weiterhin einen Polarisationsfilter (57) umfasst und/oder der Strahlungsdetektor (46) polarisationsselektiv ausgelegt ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) weiterhin einen Spektralfilter umfasst und/oder der Strahlungsdetektor (46) spektralselektiv ausgelegt ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlengang (28) ein Bündel an Einzelstrahlen (38) umfasst, die Einzelstrahlen (38) am Ort der optischen Elemente (42) eine maximale Winkelabweichung α_max gegenüber den jeweiligen optischen Achsen (54) der optischen Elemente (42) aufweisen und die optischen Elemente (42) jeweilige Durchmesser P sowie jeweilige Brennweiten f aufweisen, die der folgenden Relation genügen: P/(2f) > tan(α_max).
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) weiterhin ein Abschirmelement (64), insbesondere eine Lochrastermaske und/oder einen Flächenlichtmodulator, zum Abschirmen einzelner fokussierender optischer Elemente (42) vor Bestrahlung aufweist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) in einer Messebene (40) angeordnet ist und die Auswerteinrichtung (60) dazu eingerichtet ist, die Bestrahlungsstärkeverteilung in der Messebene (40) zu ermitteln und daraus auf eine Bestrahlungsstärkeverteilung in eine gegenüber der Messebene (40) versetzte Zielebene strahlenoptisch zurückzurechnen.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage (10) ein REMA-Objektiv (26) mit einer zugeordneten Pupillenebene (30), eine in einer Blendenebene (23) angeordnete Retikel-Maskiereinrichtung (24), eine Retikelebene (14), ein Projektionsobjektiv (18) mit einer zugeordneten Pupillenebene (37), sowie eine Waferebene (20) aufweist und die Zielebene zwischen zwei der die Pupillenebene (30) des REMA-Objektivs (26), die Blendenebene (23), die Retikelebene (14), die Pupillenebene (37) des Projektionsobjektivs (18) und die Waferebene (20) umfassenden Ebenen angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) weiterhin eine erste Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Strahlungsdetektors (46) in der gemeinsamen Bildebene aufweist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Messvorrichtung (36) im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage (10).
Projektionsbelichtungsanlage (10) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (36) mehrere aneinander angrenzende Arrays (86) an fokussierenden optischen Elementen (42) und/oder mehrere aneinander angrenzende ortsauflösende Einzeldetektorarrays (88) aufweist.
Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit den Schritten: – derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen (42) an einzelnen Punkten (x_i, y_j) eines Messfeldes (41) im Strahlengang (28) der Projektionsbelichtungsanlage (10), dass die fokussierenden optischen Elemente (42) eine gemeinsame Bildebene (44) aufweisen, – derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors (46), dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene (44) liegt, – ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor (46) eintreffender elektromagnetischer Strahlung (16), sowie – Ermitteln einer jeweiligen winkelaufgelösten Bestrahlungsstärkeverteilung für jeden einzelnen der Messfeldpunkte (x_i, y_j) aus der erfassten Strahlungsintensität.
Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Retikelebene (14) einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie zum Anordnen eines eine strukturierte Lithographie-Maske (66) tragenden Retikels mit den Schritten: – derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen (42) im Bereich der Retikelebene (14), dass die fokussierenden optischen Elemente (42) eine gemeinsame Bildebene (44) aufweisen, – derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors (46), dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene (44) liegt, sowie – ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor (46) eintreffender elektromagnetischer Strahlung (16).
Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Pupillenebene (37) eines Projektionsobjektivs (18) einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit den Schritten: – derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen (42) im Bereich der Pupillenebene (37) des Projektionsobjektivs (18), dass die fokussierenden optischen Elemente (42) eine gemeinsame Bildebene (44) aufweisen, – derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors (46), dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene (44) liegt, sowie – ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor (46) eintreffender elektromagnetischer Strahlung (16).
Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Pupillenebene eines REMA-Objektivs (26) einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit den Schritten: – derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen (42) im Bereich der Pupillenebene des REMA-Objektivs (26), dass die fokussierenden optischen Elemente (42) eine gemeinsame Bildebene (44) aufweisen, – derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors (46), dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene (44) liegt, sowie – ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor (46) eintreffender elektromagnetischer Strahlung (16).
Verfahren zum Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung im Bereich einer Blendenebene (23) für eine Retikel-Maskiereinrichtung (24) einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit den Schritten: – derartiges Anordnen von fokussierenden optischen Elementen (42) im Bereich der Blendenebene (23), dass die fokussierenden optischen Elemente (42) eine gemeinsame Bildebene (44) aufweisen, – derartiges Anordnen eines ortsauflösenden Strahlungsdetektors (46), dass dessen Erfassungsfläche in der gemeinsamen Bildebene (44) liegt, sowie – ortsaufgelöstes Erfassen der Intensität von auf dem Strahlungsdetektor (46) eintreffender elektromagnetischer Strahlung (16).
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die fokussierenden Elemente an einzelnen Punkten (x_i, y_j) eines Messfeldes (41) angeordnet werden und das Verfahren den weiteren Schritt des Ermittelns einer jeweiligen winkelaufgelösten Bestrahlungsstärkeverteilung für jeden einzelnen der Messfeldpunkte (x_i, y_j) aus der erfassten Strahlungsintensität umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungsstärkeverteilung mittels der in einem der Ansprüche 1 bis 30 angegebenen Messvorrichtung (36) gemessen wird.
Verfahren zum Erkennen einer Streulichtquelle im Strahlengang einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Schritten: – Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung mit dem Messverfahren nach einem ersten der Ansprüche 32 bis 37, – Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung mit dem Messverfahren mindestens eines weiteren der Ansprüche 32 bis 37, sowie – Ermitteln der Existenz einer Steulichtquelle in dem Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage durch Auswerten der gemessenen Bestrahlungsstärkeverteilungen.
Verwendung einer Messvorrichtung (36) zum jeweiligen winkelaufgelösten Messen einer Bestrahlungsstärkeverteilung an einzelnen Punkten (x_i, y_j) eines Messfeldes im Strahlengang (28) einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie, wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: eine Anordnung von an den einzelnen Punkten des Messfeldes angeordneten fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsamen Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46), dessen Erfassungsfläche (48) in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordnet ist.
Verwendung einer Messvorrichtung (36) zur orts- und winkelaufgelösten Messung einer Bestrahlungsstärkeverteilung zum Bestimmen von Beugungseffizienzen einer Lithographie-Maske (66), wobei die Messvorrichtung (36) umfasst: eine Anordnung an fokussierenden optischen Elementen (42), eine gemeinsame Bildebene (44) für die fokussierenden optischen Elemente (42), sowie einen ortsauflösenden Strahlungsdetektor (46), dessen Erfassungsfläche (48) in der gemeinsamen Bildebene (44) angeordnet ist.
Verwendung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Messvorrichtung (36) gemäß der in einem der Ansprüche 1 bis 30 angegebenen Messvorrichtung (36) ausgebildet ist.