DE102010041562A1 - Projection exposure apparatus for microlithography and method for microlithographic exposure - Google Patents

Projection exposure apparatus for microlithography and method for microlithographic exposure Download PDF

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Abstract

Eine Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie zum Belichten eines zu strukturierenden Substrats (20) durch jeweilige Abbildung von Maskenstrukturen eines mindestens eine Schicht (39) aufweisenden Retikels (14) auf unterschiedliche Bereiche des Substrats (20) in mehreren Belichtungsschritten umfasst eine Messvorrichtung (40) zum Durchführen einer Topographiemessung an einer Oberfläche der Retikelschicht (14), sowie eine Steuervorrichtung (60), welche dazu konfiguriert ist, die Messvorrichtung (40) derart anzusteuern, dass während des zur Belichtung des Substrats benötigten Zeitraums die Topographie zumindest eines Oberflächenabschnitts der Retikelschicht (14) mehrfach gemessen wird.A projection exposure system (10) for microlithography for exposing a substrate (20) to be structured by respective imaging of mask structures of a reticle (14) having at least one layer (39) onto different areas of the substrate (20) in several exposure steps comprises a measuring device (40) ) for performing a topography measurement on a surface of the reticle layer (14), as well as a control device (60) which is configured to control the measuring device (40) in such a way that the topography of at least one surface section of the reticle layer during the period of time required for exposure of the substrate (14) is measured several times.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithogrpahie zum Belichten eines zu strukturierenden Substrats sowie ein Verfahren zur mikrolithographischen Belichtung eines Substrats mittels einer Projektionsbelichtungsanlage.The invention relates to a projection exposure apparatus for microlithography for exposing a substrate to be patterned and to a method for microlithographic exposure of a substrate by means of a projection exposure apparatus.

Zur hochgenauen Abbildung von auf einem Retikel angeordneten Mikro- oder Nanostrukturen auf ein zu strukturierendes Substrat mit Hilfe einer Lithographiebelichtungsanlage ist es wichtig, die Position und die Topographie bzw. die Oberflächenbeschaffenheit des zu belichtenden Substrats zu kennen, um das Substrat immer im besten Fokus halten zu können. Zur Ermittlung der Position werden beispielsweise Fokussensoren verwendet, die während der Belichtung des Substrats die Position des Substrats in Richtung der optischen Achse der Projektionsbelichtungsanlage überwachen.For high-precision imaging of microstructures or nanostructures arranged on a reticle onto a substrate to be structured with the aid of a lithographic exposure apparatus, it is important to know the position and the topography or the surface condition of the substrate to be exposed in order to always keep the substrate in the best focus can. To determine the position, focus sensors are used, for example, which monitor the position of the substrate in the direction of the optical axis of the projection exposure apparatus during the exposure of the substrate.

Zur Vermessung der Oberflächentopographie des Substrats wird oft eine zur Projektionsoptik parallel aufgebaute Vermessungsoptik eingesetzt. Lithographiebelichtungsanlagen mit einer derartigen Vermessungsoptik weisen häufig zwei Wafertische bzw. eine sogenannte „Tandem-Stage” auf. Bei diesen Anlagen wird die Oberflächentopographie des Substrats zunächst auf einem Messtisch mittels der Vermessungsoptik durch punktweises Abtasten oder durch Abscannen der Substratoberfläche vermessen.To measure the surface topography of the substrate, a surveying optics constructed parallel to the projection optics is often used. Lithography exposure systems with such a survey optics often have two wafer tables or a so-called "tandem stage" on. In these systems, the surface topography of the substrate is first measured on a measuring table by means of the surveying optics by point-by-point scanning or by scanning the substrate surface.

Danach wird das Substrat auf einen Belichtungstisch geladen und belichtet. Dabei wird der jeweils belichtete Abschnitt des Substrats auf Grundlage der gemessenen Oberflächentopographie kontinuierlich im besten Fokus gehalten. Die Abweichungen der Oberflächentopographie von einer idealen planen Fläche liegen oft im μm-Bereich. Aus WO 2009/121541 A1 ist es bekannt, im Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage Positionsmessungen auf der Waferoberfläche vorzunehmen.Thereafter, the substrate is loaded on an exposure table and exposed. In this case, the respectively exposed portion of the substrate is continuously kept in best focus on the basis of the measured surface topography. The deviations of the surface topography from an ideal plane surface are often in the μm range. Out WO 2009/121541 A1 It is known to perform position measurements on the wafer surface during operation of a projection exposure apparatus.

Gemäß US 7,593,100 B2 wird die Ebenheit des die abzubildenden Maskenstrukturen aufweisenden Retikels vor dessen Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage vermessen. Ist die gemessene Ebenheit innerhalb einer geforderten Toleranz, so wird das Retikel zur Belichtung des Substrats in die Projektionsbelichtungsanlage geladen.According to US 7,593,100 B2 the flatness of the reticle comprising the mask structures to be imaged is measured prior to its use in the projection exposure apparatus. If the measured flatness is within a required tolerance, the reticle for exposing the substrate is loaded into the projection exposure apparatus.

Trotz der genannten Messungen hinsichtlich der Ebenheit von Wafer und Retikel treten bei der lithographischen Belichtung auf Fokusfehler zurückzuführende Bildfehler auf, die aufgrund der kontinuierlich steigenden Anforderungen an die Abbildungsqualität bei der mikrolithographischen Belichtung zunehmend als störend empfunden werden.Despite the above-mentioned measurements with regard to the flatness of the wafer and the reticle, image errors attributable to focus errors occur in the lithographic exposure, which are increasingly distracting due to the continuously increasing demands on the imaging quality in the case of microlithographic exposure.

Zugrunde liegende AufgabeUnderlying task

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, und insbesondere die Abbildungsqualität bei der mikrolithographischen Belichtung von Substraten verbessert wird.It is an object of the invention to provide an apparatus and a method which overcomes the aforementioned problems and in particular improves the imaging quality in the microlithographic exposure of substrates.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorgenannte Aufgabe kann beispielsweise erfindungsgemäß gelöst werden mittels einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie zum Belichten eines zu strukturierenden Substrats durch jeweilige Abbildung von Maskenstrukturen eines Retikels auf unterschiedliche Bereiche des Substrats in mehreren Belichtungsschritten. Das Retikel weist mindestens eine Schicht auf. Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage umfasst eine Messvorrichtung zum Durchführen einer Topographiemessung an einer Oberfläche der Retikelschicht sowie eine Steuervorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, die Messvorrichtung derart anzusteuern, dass während des zur Belichtung des Substrats benötigten Zeitraums die Topographie zumindest eines Oberflächenabschnitts der Retikelschicht mehrfach gemessen wird.The aforementioned object can be achieved, for example, according to the invention by means of a projection exposure apparatus for microlithography for exposing a substrate to be structured by respective imaging of mask structures of a reticle onto different regions of the substrate in a plurality of exposure steps. The reticle has at least one layer. The projection exposure apparatus according to the invention comprises a measuring device for performing a topography measurement on a surface of the reticle layer and a control device which is configured to control the measuring device in such a way that the topography of at least one surface section of the reticle layer is measured several times during the period required for exposure of the substrate.

Mit anderen Worten umfasst die Belichtung eines zu belichtenden Substrats, insbesondere eines Halbleiterwafers oder eines transparenten Substrats für eine LCD-Anzeige, mehrere Belichtungsschritte, bei denen jeweils die Maskenstrukturen auf das Substrat abgebildet werden. Dazu wird das Retikel mehrfach belichtet. Bei den einzelnen Belichtungsschritten werden die Maskenstrukturen auf unterschiedliche Bereiche des Substrats abgebildet. Die unterschiedliche Bereiche können auch als Belichtungsfelder bezeichnet werden. Das Substrat befindet sich damit über einen nachstehend als Belichtungszeitraum bezeichneten Zeitraum, der mit der ersten Abbildung des Retikels auf das Substrat beginnt und mit der letzten Abbildung des Retikels endet, in einem Belichtungsmodus. Mögliche Belichtungspausen zwischen den einzelnen Retikelbelichtungen sind Teil des Belichtungszeitraums. Erfindungsgemäß ist die Projektionsbelichtungsanlage derart konfiguriert, dass während des Belichtungszeitraums die Topographiemessung mehrfach ausgeführt wird. Gemäß einer Ausführungsform wird bei jeder Abbildung der Maskenstrukturen auf das Substrat eine Topographiemessung am Retikel durchgeführt. Das Retikel kann eine oder mehrere Schichten umfassen, z. B. eine als Träger fungierende Glasschicht und eine die Maskenstrukturen bildende Chromschicht. Die Topographiemessung wird bezüglich einer Oberfläche einer dieser Schichten bzw. im Fall, in dem das Retikel von nur einer Schicht gebildet wird, bezüglich der einzigen Schicht durchgeführt. Vorzugswiese erfolgt die Topographiemessung bezüglich einer die Maskenstrukturen bildenden Schicht, wie etwa einer Chromschicht.In other words, the exposure of a substrate to be exposed, in particular a semiconductor wafer or a transparent substrate for an LCD display, comprises a plurality of exposure steps in which the mask structures are respectively imaged onto the substrate. For this purpose, the reticle is exposed several times. In the individual exposure steps, the mask structures are imaged onto different regions of the substrate. The different areas can also be referred to as exposure fields. The substrate is thus in an exposure mode for a period of time, referred to hereinafter as the exposure period, beginning with the first image of the reticle onto the substrate and ending with the last image of the reticle. Possible exposure pauses between the individual reticle exposures are part of the exposure period. According to the invention, the projection exposure apparatus is configured in such a way that the topography measurement is carried out several times during the exposure period. According to one embodiment, a topography measurement is performed on the reticle each time the mask structures are imaged onto the substrate. The reticle may comprise one or more layers, e.g. B. acting as a support glass layer and a mask layer forming the chromium layer. The topography measurement is relative to a surface of a these layers or in the case where the reticle is formed by only one layer, carried out with respect to the single layer. Preferably, the topography measurement is made with respect to a layer forming the mask structures, such as a chromium layer.

Eine derartige Topographiemessung kann auch als Passemessung bezeichnet werden, dazu werden Höhenmessungen an mindestens zwei Stellen des vermessenen Oberflächenabschnitts durchgeführt. Unter einer Höhenmessung wird eine Positionsmessung der zu vermessenden Stelle hinsichtlich deren Koordinate quer zur Erstreckung der Oberfläche verstanden.Such a topography measurement can also be referred to as a fit measurement, for which height measurements are carried out at at least two points of the measured surface section. A height measurement is understood to be a position measurement of the location to be measured with regard to its coordinate transversely to the extent of the surface.

Die Mehrfachmessung der Oberflächentopographie der zu vermessenden Schicht des Retikels während des Belichtungszeitraums ermöglicht es, auf Veränderungen in der Passe des Retikels unmittelbar zu reagieren. So können Deformationen in der Retikelpasse, die aufgrund thermischer bzw. mechanischer Belastungen während des Belichtungsprozesses in der Belichtungsanlage auftreten, noch während des Belichtungszeitraums erfasst werden.The multiple measurement of the surface topography of the layer of the reticle to be measured during the exposure period makes it possible to react directly to changes in the fit of the reticle. Thus, deformations in the reticle fitting, which occur due to thermal or mechanical stresses during the exposure process in the exposure system, can still be detected during the exposure period.

Die in einer Projektionsbelichtungsanlage eingesetzten Retikel weisen aufgrund der Schwerkraft, aufgrund von Verspannungen und/oder aufgrund von Bearbeitungsfehlern Oberflächendeformationen auf, die sich bei thermischer bzw. mechanischer Belastung verändern können. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben es, den Einfluss von Passeveränderungen des Retikels auf die Abbildungsqualität der Projektionsbelichtungsanlage durch entsprechende Korrekturmaßnahmen noch während des Abbildungsvorganges zu kompensieren. Damit kann die Abbildungsqualität der Projektionsbelichtungsanlage wesentlich verbessert werden.The reticles used in a projection exposure apparatus have due to gravity, due to tension and / or due to processing errors on surface deformations that can change under thermal or mechanical stress. The measures according to the invention make it possible to compensate for the influence of changes in the pass of the reticle on the imaging quality of the projection exposure apparatus by means of appropriate corrective measures during the imaging process. Thus, the imaging quality of the projection exposure system can be significantly improved.

Weiterhin ermöglicht die Topographiemessfunktion der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage eine bessere Justage des Projektionsobjektivs. Durch die genaue Kenntnis der aktuellen Retikelpasse kann dessen Einfluss bei der Justage des Projektionsobjektivs präzise berücksichtigt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Justage von Projektionsobjektiven mit nichttelezentrischer Beleuchtung, wie dies bei vielen EUV-Objektiven der Fall ist, da es aufgrund der nichttelezentrischen Beleuchtung nicht möglich ist, die Passe des Retikels durch eine z. B. eine Drehung des Retikels beinhaltende Kalibrierung zu bestimmen. Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Messvorrichtung zur Topographievermessung am Retikel ein Interferometer.Furthermore, the topography measuring function of the projection exposure apparatus according to the invention allows a better adjustment of the projection objective. Due to the exact knowledge of the current reticle fitting, its influence on the adjustment of the projection lens can be precisely taken into account. This is particularly advantageous in the adjustment of projection lenses with non-telecentric illumination, as is the case with many EUV lenses, since it is not possible due to the non-telecentric illumination, the pass of the reticle by a z. B. to determine a rotation of the reticle-containing calibration. According to an embodiment of the invention, the measuring device for topography measurement on the reticle comprises an interferometer.

Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine zweite Messvorrichtung, die zur Topographiemessung an einer Oberfläche einer Schicht des Substrats konfiguriert ist. Das zu strukturierende Substrat umfasst eine oder mehrere Schichten, z. B. eine Trägerschicht aus Silizium sowie eine Schicht aus Photolack. Weiterhin kann das Substrat noch eine oder mehrere zwischen Trägerschicht und Photolack angeordnete Materialschichten umfassen. Die Topographiemessung erfolgt bezüglich einer dieser Schichten. Handelt es sich dabei um die Schicht aus Photolack, so kann die Topographiemessung bezüglich der Oberfläche des Substrats als Solches erfolgen. Mittels der zweiten Messvorrichtung können neben Veränderungen in der Retikelpasse, die während des Belichtungsprozesses auftreten, auch Abweichungen in der Oberflächentopographie des Substrats bzw. einer Schicht des Substrats von einer Solltopographie erfasst und kompensiert werden.According to an embodiment of the invention, the projection exposure apparatus comprises a second measuring device configured for topography measurement on a surface of a layer of the substrate. The substrate to be structured comprises one or more layers, e.g. B. a carrier layer of silicon and a layer of photoresist. Furthermore, the substrate may also comprise one or more material layers arranged between carrier layer and photoresist. The topography measurement is made with respect to one of these layers. If this is the layer of photoresist, then the topography measurement can take place with respect to the surface of the substrate as such. By means of the second measuring device, in addition to changes in the reticle pass, which occur during the exposure process, also deviations in the surface topography of the substrate or a layer of the substrate from a target topography can be detected and compensated.

Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, insbesondere konfiguriert wie vorstehend beschrieben, mit einem Projektionsobjektiv zum Abbilden von Maskenstrukturen eines bildgebenden Substrats in Gestalt eines Retikels auf ein zu strukturierendes Substrat bereitgestellt. Beide Substrate weisen jeweils mindestens eine Schicht auf, die wie vorstehend beschrieben ausgebildet sein können. Die Projektionsbelichtungsanlage ist als Scanner konfiguriert, bei dem beide Substrate während der Abbildung eine Scanbewegung quer zur optischen Achse des Projektionsobjektivs ausführen. Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine interferometrische Messvorrichtung mit einer Messstrahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, einen Messstrahl derart auf eine Oberfläche der Schicht mindestens eines der Substrate einzustrahlen, dass in Scanrichtung lediglich ein Bruchteil der Ausdehnung der Oberfläche beleuchtet wird und dabei der beleuchtete Bereich während der bei der Abbildung der Maskenstrukturen auf das zu strukturierende Substrat ausgeführten Scanbewegung über die Oberfläche wandert. Darüber hinaus umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines mit dem Licht des Messstrahls nach Reflexion an der Oberfläche gebildeten Interferogramms an verschiedenen Zeitpunkten der Scanbewegung, sowie eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung der Topographie zumindest eines Abschnitts der beleuchteten Oberfläche entlang der Scanrichtung aus den erfassten Interferogrammen. Damit erfolgt die Vermessung der Substratoberfläche simultan während der Belichtung des zu strukturierenden Substrats.Furthermore, according to the invention, a projection exposure apparatus for microlithography, in particular configured as described above, is provided with a projection objective for imaging mask structures of an imaging substrate in the form of a reticle onto a substrate to be structured. Both substrates each have at least one layer, which may be formed as described above. The projection exposure apparatus is configured as a scanner in which both substrates perform a scanning movement transverse to the optical axis of the projection objective during the imaging. Furthermore, the projection exposure apparatus comprises an interferometric measuring device with a measuring radiation source, which is configured to irradiate a measuring beam onto a surface of the layer of at least one of the substrates in such a way that only a fraction of the extent of the surface is illuminated in the scanning direction and the illuminated area during the illumination the image of the mask structures on the substrate to be structured scanning movement carried over the surface. In addition, the projection exposure apparatus comprises a detection device for detecting an interferogram formed with the light of the measurement beam after reflection on the surface at different times of the scan movement, and an evaluation device for determining the topography of at least a portion of the illuminated surface along the scan direction from the detected interferograms. Thus, the measurement of the substrate surface is carried out simultaneously during the exposure of the substrate to be structured.

Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage als sogenannte Step- und Scan-Belichtungsanlage ausgeführt, bei der während eines Belichtungsprozesses zur Abbildung eines Retikels auf das zu strukturierende Substrat sowohl Retikel als auch Substrat quer zum Belichtungsstrahlengang bewegt werden. Diese Bewegung wird als Scanbewegung bezeichnet.In other words, the projection exposure apparatus according to the invention is designed as a so-called step and scan exposure system in which both the reticle and the substrate are moved transversely to the exposure beam path during an exposure process for imaging a reticle onto the substrate to be structured. This movement is called scanning movement.

Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Projektionsbelichtungsanlage mindestens eine interferometrische Messvorrichtung zum Vermessen der Oberflächentopographie einer Schicht des Retikels und/oder einer Schicht des zu strukturierenden Substrats, wobei die Messvorrichtung dazu konfiguriert ist, die Scanbewegung des Retikels bzw. des Substrats zur Topographiemessung auszunutzen. Dazu strahlt die Messvorrichtung einen Messstrahl, mit insbesondere schlitzförmigem Querschnitt, auf die zu vermessende Oberfläche derart ein, dass durch die Scanbewegung des Retikels bzw. des zu strukturierenden Substrats die Oberfläche von dem Messstrahl abgetastet wird. According to the embodiment of the invention, the projection exposure apparatus comprises at least one interferometric measuring device for measuring the surface topography of a layer of the reticle and / or a layer of the substrate to be structured, wherein the measuring device is configured to utilize the scanning movement of the reticle or the substrate for topography measurement. For this purpose, the measuring device radiates a measuring beam, in particular a slot-shaped cross-section, onto the surface to be measured such that the surface is scanned by the measuring beam as a result of the scanning movement of the reticle or of the substrate to be structured.

Die Messvorrichtung ermöglicht es, während des Belichtungsprozesses parallel die genannten Oberflächentopographiemessungen durchzuführen. Die Messungen können mehrfach während des zur Belichtung des gesamten zu strukturierenden Substrats benötigten Zeitraums durchgeführt werden, insbesondere bei jeder Belichtung des Retikels, ohne den Durchsatz der Belichtungsanlage zu beeinträchtigen. Damit wird für die Topographiemessungen kein oder nur ein geringes zusätzliches Zeitbudget benötigt. Es ist somit möglich, die Abbildungsqualität bei der mikrolithographischen Belichtung ohne wesentliche Durchsatzeinbußen zu verbessern.The measuring device makes it possible to carry out said surface topography measurements in parallel during the exposure process. The measurements can be made several times during the time required to expose the entire substrate to be patterned, especially with each exposure of the reticle, without affecting the throughput of the exposure equipment. Thus, no or only a small additional time budget is required for the topography measurements. It is thus possible to improve the imaging quality in the microlithographic exposure without significant loss of throughput.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage in einer der vorstehend beschriebenen Varianten eine Steuervorrichtung auf, die zum derartigen Ansteuern der Messvorrichtung konfiguriert ist, dass die Topographiemessungen jeweils während einer der Abbildung der Maskenstrukturen dienenden Belichtung des Retikels erfolgen. Diese Steuerung ermöglicht es, die Topographiemessungen ohne wesentliche Durchsatzeinbußen durchzuführen.According to one embodiment, in one of the variants described above, the projection exposure apparatus according to the invention has a control device which is configured to drive the measuring device in such a way that the topography measurements take place in each case during an exposure of the reticle serving to image the mask structures. This control makes it possible to perform the topography measurements without significant loss of throughput.

Nach einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu konfiguriert, die Messvorrichtung derart anzusteuern, dass die Topographiemessungen jeweils in Belichtungspausen zwischen einzelnen Belichtungsschritten erfolgen, bei denen jeweils die Maskenstrukturen des Retikels auf einen zugeordneten Bereich des Substrats abgebildet werden. Dazu kann die Messvorrichtung beispielsweise ein Interferometer, z. B. vom Twyman-Green-Typ, umfassen, welches in den Belichtungspausen in den Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage eingeführt wird.According to an alternative embodiment of the invention, the control device is configured to control the measuring device in such a way that the topography measurements each take place during exposure pauses between individual exposure steps in which the mask structures of the reticle are each imaged onto an associated region of the substrate. For this purpose, the measuring device, for example, an interferometer, z. B. of the Twyman Green type, which is introduced in the exposure pauses in the beam path of the projection exposure apparatus.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Projektionsbelichtungsanlage weiterhin eine Korrekturvorrichtung auf, die dazu konfiguriert ist, eine Abweichung der gemessenen Topographie von einer Solltopographie zu ermitteln, und die Projektionsbelichtungsanlage ist dazu konfiguriert, mindestens einen Abbildungsparameter der Projektionsbelichtungsanlage zur Anpassung des Abbildungsverhaltens der Projektionsbelichtungsanlage an die ermittelte Topographieabweichung zu verändern. Wie bereits vorstehend erwähnt, kann es sich bei diesem Parameter z. B. um die Fokusposition der Belichtungsstrahlung handeln.According to a further embodiment of the invention, the projection exposure apparatus further comprises a correction device configured to detect a deviation of the measured topography from a target topography, and the projection exposure apparatus is configured to apply at least one imaging parameter of the projection exposure apparatus to adapt the imaging behavior of the projection exposure apparatus to change the determined topographical deviation. As already mentioned above, this parameter may, for. B. act at the focus position of the exposure radiation.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Projektionsbelichtungsanlage dazu konfiguriert, die Maskenstrukturen des Retikels in aufeinanderfolgenden Belichtungsschritten auf unterschiedliche Felder des Substrats abzubilden und die Messvorrichtung ist dazu konfiguriert, während der Belichtung eines Feldes die Topographie der Schichtoberfläche des zu strukturierenden Substrats in dem aktuell belichteten Feld zu vermessen. In diesem Fall kann die Fokuseinstellung der Projektionsbelichtungsanlage in Echtzeit an mögliche Oberflächenabweichungen angepasst werden.According to a further embodiment of the invention, the projection exposure apparatus is configured to image the mask structures of the reticle in successive exposure steps onto different fields of the substrate and the measurement apparatus is configured to, during the exposure of a field, topography the layer surface of the substrate to be patterned in the currently exposed field measured. In this case, the focus setting of the projection exposure equipment can be adjusted in real time to possible surface deviations.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung ein Interferometer, welches zur Durchführung von Interferometrie mit streifender Inzidenz konfiguriert ist. Ein derartiges Interferometer wird auch als „Grazing-Incidence”-Interferometer bezeichnet und kann diffraktive optische Elemente oder alternativ Prismen aufweisen. Die diffraktiven optischen Elemente sind vorzugsweise außerhalb des Strahlengangs der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet, so dass diese den Belichtungsvorgang nicht beeinträchtigen. Damit kann das Interferometer fest in der Projektionsbelichtungsanlage installiert werden.In another embodiment of the invention, the measuring device comprises an interferometer configured to perform grazing incidence interferometry. Such an interferometer is also referred to as a grazing incidence interferometer and may include diffractive optical elements or alternatively prisms. The diffractive optical elements are preferably arranged outside the beam path of the projection exposure apparatus so that they do not affect the exposure process. This allows the interferometer to be permanently installed in the projection exposure equipment.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Messvorrichtung dazu konfiguriert, Messlicht in einen Messstrahlengang zu leiten, welcher durch ein am Nächsten zum zu strukturierenden Substrat angeordnetes Linsenelement des Projektionsobjektivs verläuft. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Oberflächentopographie eines Wafers zu vermessen, während der Wafer mittels Immersionslithographie belichtet wird.According to a further embodiment of the invention, the measuring device is configured to guide measuring light into a measuring beam path, which runs through a lens element of the projection lens arranged closest to the substrate to be structured. This configuration makes it possible to measure the surface topography of a wafer while exposing the wafer by immersion lithography.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Messvorrichtung eine Messstrahlungsquelle zum Erzeugen von Messlicht mit einer Wellenlänge, welche sich von einer Belichtungswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage unterscheidet. Gemäß einer Variante ist die Wellenlänge des Messlichts so gewählt, dass auf dem zu strukturierenden Substrat aufgebrachter Photolack keine Sensitivität für das Messlicht aufweist. Beispielsweise kann für das Messlicht sichtbares Licht, wie etwa Licht eines Helium-Neon-Lasers mit einer Wellenlänge von etwa 633 nm, gewählt werden, während die Belichtungsstrahlung im DUV- oder EUV-Wellenlängenbereich liegt. According to a further embodiment according to the invention, the measuring device comprises a measuring radiation source for generating measuring light having a wavelength which differs from an exposure wavelength of the projection exposure apparatus. According to a variant, the wavelength of the measuring light is selected such that photoresist applied to the substrate to be structured has no sensitivity for the measuring light. For example, for the measuring light visible light, such as light of a helium-neon laser with a wavelength of about 633 nm, can be selected while the exposure radiation is in the DUV or EUV wavelength range.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Messvorrichtung ein Laufzeitinterferomter und die Steuervorrichtung ist dazu konfiguriert, die Messvorrichtung derart anzusteuern, dass an mehreren Punkten der zu vermessenden Oberfläche mit dem Laufzeitinterferometer Messungen vorgenommen werden.According to a further embodiment of the invention, the measuring device comprises a Laufzeitinterferter and the control device is configured to control the measuring device such that measurements are made at several points of the surface to be measured with the Laufzeitinterferometer.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Messvorrichtung dazu konfiguriert, Topographiemesswerte zeitgleich an mehreren Stellen der zu vermessenden Oberfläche zu ermitteln und damit eine flächige Messung durchzuführen. Dazu kann die Messvorrichtung beispielsweise ein Fizeauinterferometer aufweisen.In a further embodiment according to the invention, the measuring device is configured to determine topographic measurements simultaneously at several points of the surface to be measured and thus to carry out a two-dimensional measurement. For this purpose, the measuring device may for example have a Fizeauinterferometer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Projektionsbelichtungsanlage dazu konfiguriert, zur Belichtung des Substrats eine reflektierende Vorderseite des Retikels mit Belichtungsstrahlung zu bestrahlen, wobei die Messvorrichtung derart angeordnet ist, dass diese Messlicht auf die Rückseite des Retikels einstrahlt. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Verwendung von EUV-Strahlung als Belichtungsstrahlung vorteilhaft. In diesem Fall erfolgt die Abbildung oft mit reflektiven Masken. Hier ist es vorteilhaft, Wellenlängenfilter zwischen dem Retikel und dem zu belichtenden Substrat vorzusehen, welche das Retikel durchdringende Anteile des Messlichts abblocken.According to a further embodiment according to the invention, the projection exposure apparatus is configured to irradiate a reflective front side of the reticle with exposure radiation for exposing the substrate, wherein the measuring apparatus is arranged such that this measurement light irradiates the rear side of the reticle. This embodiment is advantageous in particular when using EUV radiation as exposure radiation. In this case, imaging is often done with reflective masks. Here it is advantageous to provide wavelength filters between the reticle and the substrate to be exposed, which block the reticle penetrating portions of the measuring light.

Weiterhin wird nach der Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt, welche ein Projektionsobjektiv zum Abbilden von Maskenstrukturen eines bildgebenden Substrats in Gestalt eines Retikels auf ein zu strukturierendes Substrat aufweist. Diese Projektionsbelichtungsanlage kann insbesondere gemäß einer der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen konfiguriert sein. Die Projektionsbelichtungsanlage ist als Scanner konfiguriert, bei dem beide Substrate während der Abbildung eine Scanbewegung quer zur optischen Achse des Projektionsobjektivs ausführen. Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine Messstrahlungsquelle zum Erzeugen eines Messstrahls mit schlitzförmigem Querschnitt, sowie einen Detektor mit einem schlitzförmigen Erfassungsbereich zum Erfassen eines durch Überlagerung des Messstrahls mit Referenzlicht erzeugten Interferogramms.Furthermore, according to the invention, a projection exposure apparatus for microlithography is provided, which has a projection objective for imaging mask structures of an imaging substrate in the form of a reticle onto a substrate to be structured. This projection exposure apparatus can be configured in particular according to one of the embodiments listed above. The projection exposure apparatus is configured as a scanner in which both substrates perform a scanning movement transverse to the optical axis of the projection objective during the imaging. Furthermore, the projection exposure apparatus comprises a measuring radiation source for generating a measuring beam with a slot-shaped cross section, as well as a detector with a slot-shaped detection area for detecting an interferogram generated by superposition of the measuring beam with reference light.

Unter schlitzförmig wird in diesem Zusammenhang ein Flächenabschnitt verstanden, welcher mindestens doppelt, vorzugsweise mindestens drei Mal, insbesondere mindestens zehn Mal so lang wie breit ist. Der schlitzförmige Messstrahl ermöglicht es, die Topographie am Retikel bzw. dem zu strukturierenden Substrat unter Ausnutzung der Scanbewegung des Retikels und des zu strukturierenden Substrats zu vermessen, wie vorstehend bereits näher erläutert. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Detektor eine Zeilenkamera. Die Zeilenkamera ist vorzugsweise in der Lage, mindestens 500, insbesondere mindestens 100 Bilder pro Sekunde zu erfassen.Slit-shaped in this context is understood to mean a surface section which is at least twice, preferably at least three times, in particular at least ten times as long as it is wide. The slit-shaped measuring beam makes it possible to measure the topography on the reticle or the substrate to be structured by utilizing the scanning movement of the reticle and the substrate to be structured, as already explained in more detail above. According to one embodiment, the detector comprises a line scan camera. The line scan camera is preferably capable of capturing at least 500, in particular at least 100 frames per second.

Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie zur Belichtung eines zu strukturierenden Substrats durch in zeitlicher Abfolge erfolgende Belichtung unterschiedlicher Abschnitte einer Oberfläche des Substrats bereitgestellt, die insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen konfiguriert ist. Das zu strukturierende Substrat umfasst mindestens eine Schicht, wie vorstehend näher beschrieben. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst eine Messvorrichtung zum Durchführen einer Topographiemessung an einer Oberfläche der Schicht des zu strukturierenden Substrats, wobei die Messvorrichtung dazu konfiguriert ist, die Oberfläche in einem Abschnitt zu vermessen, der noch zu Belichtung ansteht. Ein derartiger noch zur Belichtung anstehender Oberflächenabschnitt kann ein in einem der folgenden Belichtugsschritte zu belichtendes Belichtungsfeld auf dem Substrat oder auch ein noch nicht belichteter Abschnitt innerhalb des aktuell belichteten Feldes sein.Furthermore, according to the invention, a microlithography projection exposure apparatus for exposing a substrate to be structured by exposure in time of different sections of a surface of the substrate is provided, which is configured in particular according to one of the embodiments described above. The substrate to be structured comprises at least one layer, as described in more detail above. The projection exposure apparatus comprises a measuring device for performing a topography measurement on a surface of the layer of the substrate to be structured, wherein the measuring device is configured to measure the surface in a section which is still exposed for exposure. Such a surface section still to be exposed may be an exposure field on the substrate to be exposed in one of the following exposure steps or else a not yet exposed section within the currently exposed field.

Mit anderen Worten ist die Messvorrichtung dazu konfiguriert, die Topographievermessung vorweglaufend durchzuführen. Damit kann für anstehende Belichtung, z. B. die im nächsten Belichtungsschritt folgende Feldbelichtung, der Fokus optimal auf die Oberfläche der relevanten Schicht des zu strukturierenden Substrats eingestellt werden. So kann etwa eine einmalige Fokusanpassung vorgenommen werden, die dann über die gesamte Feldbelichtung gleich bleibt. Alternativ kann auch die Fokuseinstellung über das Feld entsprechend der Topographiemessungen variiert werden.In other words, the measuring device is configured to pre-run the topography survey. This can be used for upcoming exposure, z. B. the next exposure step following field exposure, the focus can be optimally adjusted to the surface of the relevant layer of the substrate to be structured. Thus, for example, a one-time focus adjustment can be made, which then remains the same over the entire field exposure. Alternatively, the focus adjustment can be varied over the field according to the Topographiemessungen.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Projektionsbelichtungsanlage dazu konfiguriert, die Maskenstrukturen des Retikels in aufeinanderfolgenden Belichtungsschritten auf unterschiedliche Felder des zu strukturierenden Substrats abzubilden und die Messvorrichtung zur Topographievermessung am zu strukturierenden Substrat ist dazu konfiguriert, die Oberflächentopographie in demjenigen Feld, welches im nächsten Belichtungsschritt zur Belichtung ansteht, zumindest abschnittsweise zu vermessen.In a further embodiment according to the invention, the projection exposure apparatus is configured to image the mask structures of the reticle in successive exposure steps onto different fields of the substrate to be patterned, and the topography measurement device on the substrate to be structured is configured to display the surface topography in the field shown in the next Exposure step for exposure is pending, at least in sections to measure.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur mikrolithographischen Belichtung eines zu strukturierenden Substrats bereitgestellt, bei dem das Substrat belichtet wird, indem Maskenstrukturen eines Retikels in mehreren Belichtungsschritten jeweils mittels eines Projektionsobjektivs auf unterschiedliche Bereiche des Substrats abgebildet werden. Das Retikel weist mindestens eine Schicht auf, wie vorstehend erläutert. Weiterhin wird während des zur Belichtung des Substrats benötigten Zeitraums die Topographie zumindest eines Oberflächenabschnitts der Schicht des Retikels mehrfach gemessen. Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage angegebenen Merkmale können entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden. Umgekehrt können bezüglich nachstehend ausgeführter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegebene Merkmale entsprechend auf die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage übertragen werden.Furthermore, according to the invention, a method is provided for the microlithographic exposure of a substrate to be structured, in which the substrate is exposed by imaging mask structures of a reticle in different exposure steps in each case by means of a projection objective onto different regions of the substrate become. The reticle has at least one layer, as explained above. Furthermore, during the period required for exposure of the substrate, the topography of at least one surface section of the layer of the reticle is measured several times. The features specified with respect to the embodiments of the projection exposure apparatus according to the invention mentioned above can be correspondingly transferred to the method according to the invention. Conversely, with respect to embodiments of the apparatus according to the invention set out below, features indicated can be correspondingly transferred to the projection exposure apparatus according to the invention.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur mikrolithographischen Belichtung eines zu strukturierenden Substrats bereitgestellt, welches den folgenden Schritt umfasst: Abbilden von Maskenstrukturen eines bildgebenden Substrats auf das zu strukturierende Substrat mittels eines Projektionsobjektivs, wobei beide Substrate während der Abbildung Scanbewegungen quer zur optischen Achse des Projektionsobjektivs ausführen. Beide Substrate weisen jeweils mindestens eine Schicht auf, wie vorstehend näher erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin den Schritt: Einstrahlen eines Messstrahls auf eine Oberfläche der Schicht mindestens eines der Substrate derart, dass in Scanrichtung lediglich ein Bruchteil der Ausdehnung der Oberfläche beleuchtet wird, wobei der beleuchtete Bereich während der bei der Abbildung der Maskenstrukturen auf das zu strukturierende Substrat ausgeführten Scanbewegung über die Oberfläche wandert. Weiterhin wird gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens das Licht des Messstrahls nach Reflexion an der Oberfläche an verschiedenen Zeitpunkten der Scanbewegung erfasst und zur Ermittlung der Topographie zumindest eines Abschnitts der beleuchteten Oberfläche entlang der Scanrichtung ausgewertet. Damit erfolgt die Vermessung der Substratoberfläche simultan während der Belichtung des zu strukturierenden Substrats.In addition, the invention provides a method for microlithographic exposure of a substrate to be structured, comprising the following step: imaging of mask structures of an imaging substrate on the substrate to be structured by means of a projection lens, wherein both substrates perform scanning movements transversely to the optical axis of the projection lens during the imaging , Both substrates each have at least one layer, as explained in more detail above. The method according to the invention furthermore comprises the step of irradiating a measurement beam onto a surface of the layer of at least one of the substrates in such a way that only a fraction of the extent of the surface is illuminated in the scan direction, wherein the illuminated area is illuminated during the imaging of the mask structures Substrate carried out scanning movement across the surface. Furthermore, according to the inventive method, the light of the measuring beam is detected after reflection at the surface at different times of the scanning movement and evaluated to determine the topography of at least a portion of the illuminated surface along the scanning direction. Thus, the measurement of the substrate surface is carried out simultaneously during the exposure of the substrate to be structured.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Messstrahl derart konfiguriert, dass ein schlitzförmiger Bereich der Oberfläche beleuchtet wird, dessen Längserstreckung sich quer zu Scanrichtung erstreckt.In one embodiment of the method according to the invention, the measuring beam is configured such that a slot-shaped region of the surface is illuminated whose longitudinal extent extends transversely to the scanning direction.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird das Licht des Messstrahls nach der Reflexion an der beleuchteten Oberfläche mittels einer quer zur Scanrichtung ausgerichteten Zeilenkamera aufgenommen.In a further embodiment according to the invention, the light of the measuring beam is recorded after reflection on the illuminated surface by means of a line scan camera aligned transversely to the scanning direction.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird weiterhin ein Abbildungsparameter auf Grundlage der ermittelten Oberflächentopographie bei einer folgenden Belichtung des Retikels gesteuert. Der gesteuerte Abbildungsparameter ist vorzugsweise die Fokusposition des Projektionsobjektivs.In a further embodiment according to the invention, an imaging parameter is further controlled on the basis of the determined surface topography during a subsequent exposure of the reticle. The controlled imaging parameter is preferably the focus position of the projection objective.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung werden die Maskenstrukturen des Retikels mehrfach auf das zu strukturierende Substrat abgebildet und die Topographiemessung erfolgt jeweils bezüglich eines Bereichs der Oberfläche der Retikelschicht, wobei bei jeder Topographiemessung der gleiche Bereich vermessen wird.In a further embodiment according to the invention, the mask structures of the reticle are repeatedly imaged onto the substrate to be structured, and the topography measurement takes place in each case with respect to a region of the surface of the reticle layer, the same area being measured in each topography measurement.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage angegebenen Merkmale können entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden. Umgekehrt können die bezüglich nachstehend ausgeführter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale entsprechend auf die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage übertragen werden.The features specified with respect to the embodiments of the projection exposure apparatus according to the invention mentioned above can be correspondingly transferred to the method according to the invention. Conversely, the features stated below with regard to embodiments of the method according to the invention can be correspondingly transferred to the projection exposure apparatus according to the invention.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorstehenden sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:The foregoing and other advantageous features of the invention are illustrated in the following detailed description of exemplary embodiments according to the invention with reference to the accompanying diagrammatic drawings. It shows:

1 eine schematisierte Schnittansicht einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit darin integrierten Messvorrichtungen zur Topographiemessung an Retikel und Wafer, 1 a schematic sectional view of a projection exposure apparatus for microlithography with integrated measuring devices for topography measurement of reticles and wafers,

2 eine vergrößerte Schnittansicht des Retikels gemäß 1, 2 an enlarged sectional view of the reticle according to 1 .

3 eine vergrößerte Schnittansicht des Wafers gemäß 2, 3 an enlarged sectional view of the wafer according to 2 .

4 eine Draufsicht auf ein Retikel während der Belichtung in der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1, 4 a plan view of a reticle during the exposure in the projection exposure apparatus according to 1 .

5 eine Draufsicht auf einen Wafer während der Belichtung in der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1, 5 a plan view of a wafer during the exposure in the projection exposure apparatus according to 1 .

6 eine vergrößerte Schnittansicht der Messvorrichtung aus 1 zur Topographiemessung am Retikel mit einem Detektor in Gestalt eines Liniensensors, 6 an enlarged sectional view of the measuring device 1 for topography measurement on the reticle with a detector in the form of a line sensor,

7 eine Draufsicht auf den Liniensensor gemäß 6, 7 a plan view of the line sensor according to 6 .

8 eine schematisierte Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Messvorrichtung zur Topographiemessung am Retikel, 8th a schematic sectional view of another embodiment of a measuring device for topography measurement on the reticle,

9 eine Schnittansicht eines unteren Abschnitts eines Projektionsobjektivs zur Immersionslithographie mit einer integrierten Messvorrichtung zur Topographiemessung am Wafer, 9 a sectional view of a lower portion of a projection lens for immersion lithography with an integrated measuring device for topography measurement on the wafer,

10 eine weitere Ausführungsform einer Messvorrichtung zur Topographiemessung an Retikel oder Wafer, 10 a further embodiment of a measuring device for topography measurement on reticles or wafers,

11 eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage zur Belichtung mit EUV-Strahlung mit einer integrierten Messvorrichtung zur Topographiemessung am Retikel, sowie 11 an embodiment of a projection exposure system for exposure to EUV radiation with an integrated measuring device for topography measurement on the reticle, and

12 die Messvorrichtung aus 11 in einer modifizierten Ausführungsform. 12 the measuring device off 11 in a modified embodiment.

Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer AusführungsbeispieleDetailed description of inventive embodiments

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.In the embodiments described below, functionally or structurally similar elements are as far as possible provided with the same or similar reference numerals. Therefore, for the understanding of the features of the individual elements of a particular embodiment, reference should be made to the description of other embodiments or the general description of the invention.

Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In 1 verläuft die y-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein, die x-Richtung nach rechts und die z-Richtung nach oben.To facilitate the description of the projection exposure apparatus, a Cartesian xyz coordinate system is indicated in the drawing, from which the respective positional relationship of the components shown in the figures results. In 1 the y-direction runs perpendicular to the plane of the drawing, the x-direction to the right and the z-direction to the top.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Projektionsbelichtungsanlage 10 für die Mikrolithographie in einer Ausführungsform nach der Erfindung. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 umfasst eine Belichtungsstrahlungsquelle 12 zur Erzeugung einer Belichtungsstrahlung 26. Die Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 26 kann im UV-Wellenlängenbereich, z. B. bei 248 nm oder 193 nm liegen. Weiterhin sind von der Erfindung Projektionsbelichtungsanlagen umfasst, welche im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich (EUV), z. B. bei etwa 13,5 nm oder 6,8 nm, betrieben werden, wie beispielsweise in 11 veranschaulicht. 1 shows an embodiment of a projection exposure system 10 for microlithography in one embodiment of the invention. The projection exposure machine 10 includes an exposure radiation source 12 for generating an exposure radiation 26 , The wavelength of the exposure radiation 26 can in the UV wavelength range, for. B. at 248 nm or 193 nm. Furthermore, the invention includes projection exposure systems, which in the extreme ultraviolet wavelength range (EUV), z. B. at about 13.5 nm or 6.8 nm, operated, such as in 11 illustrated.

Wie in 1 weiter veranschaulicht, tritt die von der Belichtungsstrahlungsquelle 12 abgegebene Belichtungsstrahlung 26 in ein Beleuchtungssystem 13 ein. Darin durchläuft die Belichtungsstrahlung 26 eine Strahlaufbereitungsoptik 28 und wird daraufhin von einem Illuminator 30 auf ein bildgebendes Substrat in Gestalt eines Retikels 14 eingestrahlt. Das Retikel 14 wird von einem Maskentisch 16 gehalten, welcher gegenüber einem Rahmen 24 der Projektionsbelichtungseinheit 10 verschiebbar gelagert ist. Unterhalb des Maskentisches 16 ist ein Projektionsobjektiv 18 angeordnet. Das Projektionsobjektiv 18 dient dazu, Maskenstrukturen auf dem Retikel 14 aus einer Maskenebene auf ein zu strukturierendes Substrat in Gestalt eines Wafers 20, abzubilden. Unter einem Wafer 20 ist im Sinne dieser Anmeldung z. B. ein Siliziumwafer oder ein transparentes Substrat für eine LCD-Anzeige, ein sogenanntes „Flat-Panel” zu verstehen. Dabei umfasst das Projektionsobjektiv 18, wie auch das Beleuchtungssystem 12, mehrere zeichnerisch nicht dargestellte optische Elemente, die je nach Design und Belichtungswellenlänge als Linsen und/oder als Spiegel ausgeführt sein können.As in 1 further illustrated, that of the exposure radiation source 12 emitted exposure radiation 26 in a lighting system 13 one. In it passes through the exposure radiation 26 a beam processing optics 28 and is then by an illuminator 30 on an imaging substrate in the form of a reticle 14 irradiated. The reticle 14 is from a mask table 16 held, which opposite a frame 24 the projection exposure unit 10 is slidably mounted. Below the mask table 16 is a projection lens 18 arranged. The projection lens 18 serves to mask structures on the reticle 14 from a mask plane onto a substrate to be structured in the form of a wafer 20 to map. Under a wafer 20 is in the sense of this application z. As a silicon wafer or a transparent substrate for an LCD display to understand a so-called "flat panel". This includes the projection lens 18 as well as the lighting system 12 , a plurality of optical elements not shown in the drawing, which can be designed depending on the design and exposure wavelength as lenses and / or as a mirror.

Der Wafer 20 ist zur Belichtung auf einem Wafertisch 32 angeordnet, welcher als Waferverschiebevorrichtung dient. Der Wafertisch 32 umfasst einen Waferhalter 34 zum Fixieren des Wafers 20 von dessen Unterseite her, beispielsweise durch Unterdruck, sowie eine Verschiebebühne 36, womit der Wafer 30 quer zur optischen Achse 19 des Projektionsobjektivs 18, und damit in x- und y-Richtung gemäß dem Koordinatensystem aus 1 verschoben werden kann. Weiterhin ermöglicht die Verschiebebühne 36 eine Verschiebung des Wafers 20 in Richtung der optischen Achse 19 und damit in z-Richtung gemäß dem Koordinatensystem aus 1. Eine derartige Verschiebung in z-Richtung dient insbesondere dazu, bei der Belichtung des Wafers 20 dessen Oberfläche im Fokus der Belichtungsstrahlung 26 zu halten. Bei der Belichtung des Wafers 20 werden die Maskenstrukturen des Retikels 14 nacheinander mehrfach auf den Wafer 20 abgebildet. Die Abbildung erfolgt jeweils auf ein Belichtungsfeld 70 auf dem Wafer 20. Derartige Belichtungsfelder 70 sind in einer stark verringerten Anzahl in 5 schematisch dargestellt sind.The wafer 20 is for exposure on a wafer table 32 arranged, which serves as a wafer displacement device. The wafer table 32 includes a wafer holder 34 for fixing the wafer 20 from its underside, for example by negative pressure, as well as a sliding platform 36 , bringing the wafer 30 transverse to the optical axis 19 of the projection lens 18 , and thus in the x and y directions according to the coordinate system 1 can be moved. Furthermore, the transfer platform allows 36 a shift of the wafer 20 in the direction of the optical axis 19 and thus in the z-direction according to the coordinate system 1 , Such a shift in the z-direction serves in particular during the exposure of the wafer 20 its surface in the focus of the exposure radiation 26 to keep. During the exposure of the wafer 20 become the mask structures of the reticle 14 successively several times on the wafer 20 displayed. The images are each taken on an exposure field 70 on the wafer 20 , Such exposure fields 70 are in a greatly reduced number in 5 are shown schematically.

Bei der Belichtung eines Feldes 70 werden das Retikel 14 und der Wafer 20 in der dargestellten Ausführungsform entlang der x-Achse gegenläufig bewegt, wie durch die Pfeile 17 und 37 in 1 veranschaulicht. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 kann auch derart konfiguriert sein, dass sich Retikel 14 und Wafer 20 bei der Belichtung des Feldes 70 gleichläufig oder in beliebigen Richtungen bewegen. Oberhalb des Retikels 16 ist eine schlitzförmige Blende 31 angeordnet, welche dazu dient, das Retikel in einem schlitzförmigen Bereich gemäß 4 zu beleuchten. Der beleuchtete schlitzförmige Bereich wird nachstehend als Beleuchtungsschlitz 62 bezeichnet. Wird nun bei der Belichtung eines Feldes 70 auf dem Wafer 20 das Retikel 14 in der Scanrichtung 17 gemäß 1, d. h. nach links, bewegt, so wandert der Beleuchtungsschlitz 62 auf dem Retikel 14 nach rechts, wie mit dem Pfeil 64 in 4 veranschaulicht. Während der Beleuchtungsschlitz 62 auf dem Retikel 14 nach rechts wandert, wandert aufgrund der gegenläufigen Bewegung des Wafers 20 ein schlitzförmiger belichteter Bereich in Gestalt eines Belichtungsschlitzes 72 im aktuell belichteten Feld 72a des Wafers 20 nach links, d. h. in eine zur Bewegungsrichtung des Wafers 20 entgegengesetzten Richtung 74.At the exposure of a field 70 become the reticle 14 and the wafer 20 in the illustrated embodiment is moved in opposite directions along the x-axis, as indicated by the arrows 17 and 37 in 1 illustrated. The projection exposure machine 10 may also be configured such that reticles 14 and wafers 20 at the exposure of the field 70 move in the same direction or in any direction. Above the reticle 16 is a slit-shaped aperture 31 arranged, which serves, the reticle in a slot-shaped area according to 4 to illuminate. The illuminated slit-shaped area is hereinafter referred to as illumination slot 62 designated. Now when lighting a field 70 on the wafer 20 the reticle 14 in the scanning direction 17 according to 1 , ie to the left, moves, so the illumination slot moves 62 on the reticle 14 to the right, as with the arrow 64 in 4 illustrated. While the lighting slot 62 on the reticle 14 migrates to the right, migrates due to the opposite movement of the wafer 20 a slot-shaped exposed area in the form of an exposure slot 72 in the currently exposed field 72a of the wafer 20 to the left, ie in a direction of movement of the wafer 20 opposite direction 74 ,

Wie in 1 dargestellt, weist die Projektionsbelichtungsanlage 10 weiterhin zwei Messvorrichtungen 40 sowie 50 zur Topographiemessung auf. Dabei dient die erste Messvorrichtung 40 der Vermessung der Topographie an der Unterseite des Retikels 14, d. h. an der von der Einstrahlungsrichtung der Belichtungsstrahlung 26 abgewandten Oberfläche 15 an der Unterseite des Retikels 14. Unter einer Topographiemessung einer Oberfläche im Sinne der Anmeldung wird verstanden, dass eine Höhenvariation der Oberfläche in Richtung der Oberflächennormalen bestimmt wird. Eine derartige Topographiemessung kann auch als Passemessung bezeichnet werden. Weist das zu vermessende Objekt, d. h. das zu vermessende Retikel 14 bzw. der zu vermessende Wafer 20 mehrere Schichten auf, so ist unter der zu vermessenden Oberfläche eine Oberfläche einer dieser Schichten zu verstehen. Ist die betreffende Schicht eine außen liegende Schicht des Objekts, so kann es sich bei der zu vermessenden Oberfläche um eine Oberfläche des Objekts selbst handeln. Ist die betreffende Schicht jedoch innenliegend, d. h. wird von anderen Schichten umgeben, so handelt es sich bei der zu vermessenden Oberfläche um eine innenliegende Schichtoberfläche.As in 1 shown, the projection exposure system 10 furthermore two measuring devices 40 such as 50 for topography measurement. The first measuring device is used for this purpose 40 measuring the topography at the bottom of the reticle 14 that is, at the direction of irradiation of the exposure radiation 26 remote surface 15 at the bottom of the reticle 14 , A topography measurement of a surface in the sense of the application is understood to mean that a height variation of the surface in the direction of the surface normal is determined. Such a topography measurement can also be referred to as a fit measurement. Indicates the object to be measured, ie the reticle to be measured 14 or the wafer to be measured 20 several layers, the surface to be measured is to be understood as a surface of one of these layers. If the relevant layer is an outer layer of the object, the surface to be measured may be a surface of the object itself. However, if the layer in question is internal, ie is surrounded by other layers, then the surface to be measured is an inner layer surface.

2 zeigt das Retikel 14 in vergrößerter Darstellung. Dieses umfasst eine Trägerschicht 38 aus Glas sowie eine Chromschicht 39, welche abzubildende Maskenstrukturen bildet. Wie bereits vorstehend erwähnt, dient die Messvorrichtung 40 der Vermessung der an der Unterseite des Retikels 14 angeordneten Oberfläche 15, die von der Chromschicht 39 gebildet wird. In einer nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform, in der die Chromschicht 39 zwischen zwei anderen Schichten des Retikels 14 angeordnet ist, bildet die zu vermessende Oberfläche der Chromschicht nicht die Oberfläche des gesamten Retikels 14. In einer weiteren, ebenfalls nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform können die Maskenstrukturen auch in die Trägerschicht 38 selbst eingearbeitet sein, so dass in diesem Fall vorzugsweise die Topographie der Trägerschicht 38 Gegenstand der Messung ist. 2 shows the reticle 14 in an enlarged view. This comprises a carrier layer 38 made of glass and a chrome layer 39 , which forms mask structures to be imaged. As already mentioned above, the measuring device is used 40 measuring the at the bottom of the reticle 14 arranged surface 15 that from the chrome layer 39 is formed. In an embodiment not shown in the drawing, in which the chromium layer 39 between two other layers of the reticle 14 is arranged, the surface to be measured of the chromium layer does not form the surface of the entire reticle 14 , In another embodiment, also not shown in the drawing, the mask structures can also be in the carrier layer 38 itself be incorporated, so that in this case preferably the topography of the carrier layer 38 Subject of the measurement is.

Die Messvorrichtungen 40 und 50 sind jeweils als sogenannte „Grazing-Incidence”-Interferometer, d. h. als Interferometer mit streifender Inzidenz, ausgelegt.The measuring devices 40 and 50 are each designed as so-called "Grazing Incidence" interferometers, ie interferometers with grazing incidence.

Die Messvorrichtung 40 gemäß 1, die in 6 nochmals vergrößert dargestellt ist, ist als flächig vermessende optische Messvorrichtung ausgeführt. Das heißt, bei der Vermessung der Oberflächentopographie werden zeitgleich in einem flächigen Bereich, d. h. an mehreren Stellen der Oberfläche 15, Topographiemesswerte ermittelt.The measuring device 40 according to 1 , in the 6 is shown enlarged again, is designed as a surface measuring optical measuring device. That is, when measuring the surface topography at the same time in a flat area, ie at several points of the surface 15 , Topographiemesswerte determined.

Die Messvorrichtung 40 umfasst eine Messlichtquelle 42, welche Messlicht 44 mit einer Wellenlänge erzeugt, bei der das Messlicht an der Chromschicht 37 reflektiert wird. So kann das Messlicht z. B. im sichtbaren Wellenlängenbereich liegen und etwa durch Licht eines Helium-Neon-Lasers mit einer Wellenlänge von ca. 633 nm gebildet werden. Als Messlichtquellen 42 kommen auch Laserdioden, Festkörperlaser und LED's infrage. Das Messlicht 44 breitet sich quer zur optischen Achse 19 des Projektionsobjektivs 18 aus und trifft dabei auf ein erstes diffraktives optisches Element 47a. Beim Durchtritt durch das Element 47a wird das Messlicht 44 in Licht nullter Beugungsordnung und Licht erster Beugungsordnung aufgespalten. Das mit unveränderter Richtung weiterlaufende Licht nullter Beugungsordnung dient als Referenzstrahl 46, während das Licht erster Beugungsordnung einen Messstrahl 45 bildet, der auf die Oberfläche 15 an der Retikelunterseite gerichtet ist. Der Messstrahl 45 weist einen schlitzförmigen Querschnitt auf, so dass der in 4 dargestellte schlitzförmige Bereich, nachfolgend auch Messschlitz 66 genannt, auf dem Retikel 66 beleuchtet wird. Der Messstrahl 45 trifft unter einem derartigen Winkel auf die Retikelunterseite, so dass dieser daran reflektiert wird, und trifft daraufhin auf ein zweites diffraktives optisches Element 47b, an dem dieser eine abermalige Beugung erster Ordnung erfährt und dabei mit dem Referenzstrahl 46 zusammengeführt wird.The measuring device 40 includes a measuring light source 42 which measuring light 44 generated at a wavelength at which the measuring light on the chromium layer 37 is reflected. So the measuring light z. B. in the visible wavelength range and are formed approximately by the light of a helium-neon laser with a wavelength of about 633 nm. As measurement light sources 42 Also suitable are laser diodes, solid-state lasers and LEDs. The measuring light 44 spreads across the optical axis 19 of the projection lens 18 and thereby encounters a first diffractive optical element 47a , When passing through the element 47a becomes the measuring light 44 split in the light of zero diffraction order and light of the first diffraction order. The zero-order diffraction light, which continues with the unchanged direction, serves as a reference beam 46 while the light of first diffraction order is a measuring beam 45 that forms on the surface 15 directed at the reticle bottom. The measuring beam 45 has a slot-shaped cross-section, so that the in 4 shown slot-shaped area, below also measuring slot 66 called, on the reticle 66 is illuminated. The measuring beam 45 meets the reticle bottom at such an angle as to reflect it, and then encounters a second diffractive optical element 47b where it undergoes a first-order diffraction again and with the reference beam 46 is merged.

Das durch die Überlagerung des Referenzstrahls 46 mit dem Messstrahl 45 erzeugte Interferogramm wird mittels eines ortsauflösenden Detektors 48, der im vorliegenden Fall als eine schnelle Zeilenkamera ausgeführt ist, erfasst. 7 zeigt die Zeilenkamera aus Sicht des einfallenden Lichts. In der Zeilenkamera sind die einzelnen Sensorelemente 48a in y-Richtung aneinandergereiht. Damit erfasst die Zeilenkamera einen linienförmigen Bereich auf dem Retikel, der in 4 mit dem Bezugszeichen 66 gekennzeichnet ist und nachfolgend als Messschlitz bezeichnet wird. Die Messvorrichtung 40 nutzt die Scanbewegung des Retikels während der Belichtung eines Belichtungsfeldes 70 auf dem Wafer 20 insofern aus, dass durch die Scanbewegung des Retikels 14 der Messschlitz 66 das gesamte Retikel 14 abfährt. Dabei bewegt sich der Messschlitz 66 analog zum Beleuchtungsschlitz 62 in der in 4 mit dem Pfeil 64 gekennzeichneten Bewegungsrichtung.That by the superposition of the reference beam 46 with the measuring beam 45 generated interferogram is by means of a spatially resolving detector 48 , which in the present case is designed as a fast line scan camera detected. 7 shows the line scan camera from the perspective of the incoming light. In the line scan camera are the individual sensor elements 48a lined up in y-direction. Thus, the line scan camera captures a line-shaped area on the reticle, which in 4 with the reference number 66 is designated and hereinafter referred to as a measuring slot. The measuring device 40 uses the scanning movement of the reticle during the exposure of an exposure field 70 on the wafer 20 in that by the scanning movement of the reticle 14 the measuring slot 66 the entire reticle 14 departs. The measuring slot moves thereby 66 analogous to the illumination slot 62 in the in 4 with the arrow 64 marked movement direction.

Der Detektor 48 in Gestalt der Zeilenkamera ist darauf ausgelegt, die eingestrahlte Intensitätsverteilung mit einer hohen Geschwindigkeit aufzunehmen. Dabei werden vorteilhafterweise Zeilenkameras eingesetzt, die mindestens 1000 Bilder bzw. sogenannte Frames pro Sekunde auslesen. Die eingelesene Intensitätsverteilung wird in Echtzeit an eine Auswerteeinrichtung 49 weitergegeben, die aufgrund der zeitlichen Variation des Messsignals die Topographie über die gesamte Retikeloberfläche 15 ermittelt. The detector 48 in the form of the line scan camera is designed to record the irradiated intensity distribution at a high speed. In this case, line scan cameras are advantageously used, which read at least 1000 images or so-called frames per second. The read-in intensity distribution is sent in real time to an evaluation device 49 passed the topography over the entire reticle surface due to the temporal variation of the measurement signal 15 determined.

Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage 10 eine zweite Messvorrichtung 50, welche analog zur ersten Messvorrichtung 40 aufgebaut ist, im Gegensatz zu dieser jedoch die Oberfläche 22 des Wafers während einer Feldbelichtung abtastet.Furthermore, the projection exposure system includes 10 a second measuring device 50 , which analogous to the first measuring device 40 is constructed, in contrast to this, however, the surface 22 of the wafer during a field exposure.

3 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Wafers 20 im Querschnitt. Ein Hauptkörper 21 bildet ein tragendes Element des Wafers. Der Hauptkörper 21 umfasst je nach Verfahrensschritt lediglich einen Siliziumgrundwafer 25 oder auch eine oder mehrere weitere darauf aufgebrachte oberflächennahe Materialschicht 27, z. B. in Gestalt von Oxid- oder Metallschichten. Auf dem Hauptkörper 21 ist eine photosensitive Schicht in Gestalt eines Photolacks 23 aufgebracht, welcher bei Belichtung mittels der Belichtungsstrahlung 26 seine chemische Zusammensetzung ändert. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Messvorrichtung 50 dazu konfiguriert, die Topographie der Oberfläche 22, d. h. der Oberfläche des Photolacks 23 zu vermessen. 3 shows an exemplary structure of a wafer 20 in cross section. A main body 21 forms a supporting element of the wafer. The main body 21 includes depending on the process step only a silicon base wafer 25 or also one or more further surface layer material layers applied thereto 27 , z. B. in the form of oxide or metal layers. On the main body 21 is a photosensitive layer in the form of a photoresist 23 applied, which on exposure by means of the exposure radiation 26 its chemical composition changes. In the present embodiment, the measuring device is 50 configured to the topography of the surface 22 ie the surface of the photoresist 23 to measure.

Die zweite Messvorrichtung 50 umfasst ebenfalls eine Messlichtquelle 52 zur Erzeugung von Messlicht 54 beispielsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich, zwei diffraktive optische Elemente 57a und 57b sowie einen ortsauflösenden Detektor 58 in Gestalt einer Zeilenkamera. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Wellenlänge des Messlichts 54 so gewählt, dass dieses an der Oberfläche 22, d. h. der Oberfläche des Photolacks 23 reflektiert wird. Soll anstatt der Oberfläche des Photolacks 23 z. B. die Oberfläche der Materialschicht 27 hinsichtlich ihrer Topographie vermessen werden, so kann für das Messlicht 54 eine geeignete Wellenlänge gewählt werden, bei der das Messlicht den Photolack 23 durchdringt und an der Materialschicht 27 reflektiert wird.The second measuring device 50 also includes a measuring light source 52 for generating measuring light 54 For example, in the visible wavelength range, two diffractive optical elements 57a and 57b as well as a spatially resolving detector 58 in the form of a line camera. In the present embodiment, the wavelength of the measurement light is 54 chosen so that this on the surface 22 ie the surface of the photoresist 23 is reflected. Target instead of the surface of the photoresist 23 z. B. the surface of the material layer 27 can be measured in terms of their topography, so can for the measuring light 54 a suitable wavelength can be selected at which the measuring light the photoresist 23 penetrates and on the material layer 27 is reflected.

Gemäß einer Ausführungsvariante, welche in 5 dargestellt ist, tastet die zweite Messvorrichtung 50 während der Belichtung eines aktuell belichteten Feldes 70a eines Wafers 20 denjenigen Oberflächenbereich des Wafers 20 ab, welcher dem als Nächstes zur Belichtung anstehenden Feld 70b entspricht.According to an embodiment, which in 5 is shown, the second measuring device scans 50 during the exposure of a currently exposed field 70a a wafer 20 the surface area of the wafer 20 from which the next field for exposure pending 70b equivalent.

Analog zur Situation auf dem Retikel 14, wandert der Messschlitz 76 in einer Bewegungsrichtung 78 über das Feld 70b, welche mit der Bewegungsrichtung 74 des Belichtungsschlitzes 72 identisch ist. Die aufgezeichnete Intensitätsverteilung wird mittels einer Auswerteeinrichtung 59 in Echtzeit ausgewertet und als Ergebnis wird die Oberflächentopographie des Wafers 20 in dem als Nächstes zu belichtenden Feld 70b ermittelt. Die Topographiemesswerte werden daraufhin von den Auswerteeinrichtungen 49 und 59 an eine Steuervorrichtung 60 der Projektionsbelichtungsanlage 10 übermittelt.Analogous to the situation on the reticle 14 , wanders the measuring slot 76 in a direction of movement 78 over the field 70b , which with the direction of movement 74 of the slot 72 is identical. The recorded intensity distribution is determined by means of an evaluation device 59 evaluated in real time and as a result, the surface topography of the wafer 20 in the field to be exposed next 70b determined. The topographical measurements are then sent by the evaluation facilities 49 and 59 to a control device 60 the projection exposure system 10 transmitted.

Die Steuervorrichtung 60 steuert alle Parameter des Belichtungsvorgangs, darunter Scanbewegungen des Maskentisches 16 und des Wafertisches 32 einschließlich Variationen in der z-Position von Maskentisch 16 und Wafertisch 32 zur Nachverfolgung der Fokuseinstellung der Belichtungsstrahlung 26 auf der Waferoberfläche 20. Weiterhin kann das Projektionsobjektiv 18 auch Stellmotoren an einzelnen optischen Elementen aufweisen, welche ebenfalls zur Korrektur der Fokusposition von der Steuervorrichtung 60 angesteuert werden können. Die Steuervorrichtung 60 dient damit als Korrekturvorrichtung zur Korrektur von Abweichungen der Oberflächentopographie des Retikels 14 und/oder des Wafers 20 von einer Soll-Topographie.The control device 60 controls all parameters of the exposure process, including scanning movements of the mask table 16 and the wafer table 32 including variations in the z position of mask table 16 and wafer table 32 for tracking the focus adjustment of the exposure radiation 26 on the wafer surface 20 , Furthermore, the projection lens 18 Also have actuators on individual optical elements, which also to correct the focus position of the control device 60 can be controlled. The control device 60 thus serves as a correction device for correcting deviations of the surface topography of the reticle 14 and / or the wafer 20 from a target topography.

Verändert sich etwa die Topographie des Retikels 14 während der Belichtung eines Wafers 20 beispielsweise aufgrund thermischer oder mechanischer Belastung, so wird aufgrund der ständigen Überwachung der Oberflächentopographie des Retikels 14 mittels der Messvorrichtung 40 eine derartige Änderung erkannt und kann noch während der Waferbelichtung korrigiert werden. Das Gleiche gilt für Abweichungen in der Oberflächentopographie des Wafers 20 in dem als Nächstes zur Belichtung anstehenden Feld 70b. Wird hier eine Abweichung von einer Soll-Topographie festgestellt, so sorgt die Steuervorrichtung 60 dafür, dass bei der Belichtung dieses Feldes die Fokusposition entsprechend der gemessenen Höhenvariationen angepasst wird.For example, the topography of the reticle changes 14 during the exposure of a wafer 20 For example, due to thermal or mechanical stress, so is due to the constant monitoring of the surface topography of the reticle 14 by means of the measuring device 40 such a change is detected and can still be corrected during the wafer exposure. The same applies to deviations in the surface topography of the wafer 20 in the field next to the exposure 70b , If a deviation from a desired topography is detected here, then the control device ensures 60 that the focus position is adjusted in accordance with the measured height variations during the exposure of this field.

Die Projektionsbelichtungsanlage kann, je nach Ausführungsform, anstatt beider Messvorrichtungen 40 und 50 auch nur eine der beiden Messvorrichtungen aufweisen. Weiterhin kann die Messvorrichtung 50 dazu konfiguriert sein, die Oberflächentopographie des aktuell belichteten Feldes 70a entweder im aktuell belichteten Belichtungsschlitz 72 oder einem dem Belichtungsschlitz 72 vorweglaufenden Bereich zu vermessen. In diesem Fall erfolgt die Fokuskorrektur in Echtzeit oder annähernd in Echtzeit.The projection exposure apparatus may, depending on the embodiment, instead of both measuring devices 40 and 50 also have only one of the two measuring devices. Furthermore, the measuring device 50 be configured to the surface topography of the currently exposed field 70a either in the currently exposed exposure slot 72 or one of the exposure slot 72 anticipated area to be measured. In this case, the focus correction is done in real time or almost in real time.

Der streifende Einfall der jeweils als „Grazing-Incidence”-Interferometer ausgelegten Messvorrichtungen 40 und 50 kann auch ohne die diffraktiven Elemente realisiert werden. So können die diffraktiven Elemente beispielsweise auch durch Prismen ersetzt werden.The grazing incidence of each designed as a "Grazing Incidence" interferometer measuring devices 40 and 50 can also be realized without the diffractive elements. For example, the diffractive elements can also be replaced by prisms.

Gemäß einer weiteren, in 8 dargestellten, Ausführungsform kann die Messvorrichtung 40 auch zur vollflächigen Vermessung der Retikeloberfläche 15 ausgelegt sein. Das Gleiche gilt für die Messvorrichtung 50 entweder dahingehend, dass die Messvorrichtung 50 zur vollflächigen Vermessung eines ganzen Belichtungsfeldes 70 oder der gesamten Waferoberfläche 22 ausgelegt ist. Bei einer derartigen Ausführung der Messvorrichtungen 40 und 50 erfolgen die Topographiemessungen jeweils in Belichtungspausen zwischen den einzelnen Belichtungsschritten, bei denen jeweils ein Feld 70 belichtet wird. Entsprechende Korrekturen in den Abbildungsparametern, die sich aus den Topographiemessungen ergeben, erfolgen dann für den nächsten Belichtungsschritt. According to another, in 8th illustrated embodiment, the measuring device 40 also for full surface measurement of the reticle surface 15 be designed. The same applies to the measuring device 50 either to the effect that the measuring device 50 for full-surface measurement of an entire exposure field 70 or the entire wafer surface 22 is designed. In such an embodiment of the measuring devices 40 and 50 In each case, the topography measurements take place in exposure pauses between the individual exposure steps, in each case one field 70 is exposed. Corresponding corrections in the imaging parameters, which result from the topography measurements, then take place for the next exposure step.

9 zeigt einen wafernahen Abschnitt des Projektionsobjektivs in einer Ausführungsform 118 für die Immersionslithographie. Das Projektionsobjektiv 118 umfasst optische Elemente, von denen die dem Wafer 20 am Nächsten gelegenen optischen Elemente 121a, 121b und 121c in der Figur dargestellt sind. Zwischen dem letzten Linsenelement 121a und dem Wafer 20 ist eine Immersionsflüssigkeit, z. B. in Gestalt von Wasser, angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Messvorrichtung 50 derart konfiguriert, dass der Messstrahl 45 in das letzte Linsenelement 121a eingekoppelt wird und der Referenzstrahl 46 zwischen dem letzten Linsenelement 121a und dem vorletzten Linsenelement 121b verläuft. 9 Figure 11 shows a near-wafer portion of the projection lens in an immersion lithography embodiment 118. The projection lens 118 includes optical elements, of which the wafer 20 nearest optical elements 121 . 121b and 121c are shown in the figure. Between the last lens element 121 and the wafer 20 is an immersion liquid, for. B. in the form of water. In this embodiment, the measuring device 50 configured so that the measuring beam 45 in the last lens element 121 is coupled and the reference beam 46 between the last lens element 121 and the penultimate lens element 121b runs.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Messvorrichtungen 40 und 50 aus 1 jeweils durch die in 10 dargestellte Messvorrichtung 140 ersetzt. Die Messvorrichtung 140 umfasst ein Laufzeitinterferometer in Gestalt eines Twyman-Green-Interferometers. Mit einem derartigen Interferometer kann das Retikel 14 oder auch der Wafer 20 punktweise abgescannt werden und daraus die entsprechende Oberflächentopographie ermittelt werden. In dieser Ausführungsform erfolgt die Topographiemessung ebenfalls in den Belichtungspausen, in denen die Messvorrichtung 140 in den Zwischenraum zwischen dem Retikel 14 und dem Projektionsobjektiv 18 oder zwischen dem Projektionsobjektiv 18 und dem Wafer 20 eingefahren wird.In a further embodiment, the measuring devices are 40 and 50 out 1 each by the in 10 illustrated measuring device 140 replaced. The measuring device 140 includes a Laufzeitinterferometer in the form of a Twyman Green interferometer. With such an interferometer, the reticle 14 or even the wafer 20 Scanned point by point and from this the corresponding surface topography can be determined. In this embodiment, the topography measurement also takes place in the exposure pauses in which the measuring device 140 in the space between the reticle 14 and the projection lens 18 or between the projection lens 18 and the wafer 20 is retracted.

Die Messvorrichtung 140 umfasst einen Lichtleiter 143 zum Bereitstellen von Messlicht 144, beispielsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich, einen Strahlteiler 146 zum Abspalten eines Messstrahls 145, welcher an einer Oberfläche des Retikels 14 oder des Wafers 20 reflektiert wird. Die Messvorrichtung 140 umfasst weiterhin einen Reflektor 148 zum Zurückreflektieren des den Strahlteiler 146 durchlaufenden Messlichts 144, welches als Referenzlicht dient. Weiterhin umfasst die Messvorrichtung 140 eine Kamera 158 zum Aufzeichnen des aus dem Referenzlicht und dem an der Testoberfläche reflektierten Messlicht 144 erzeugten Interferogramms. Die Kamera 158 kann auch durch die Kombination einer Linse und einer Photodiode ersetzt werden.The measuring device 140 includes a light guide 143 for providing measuring light 144 For example, in the visible wavelength range, a beam splitter 146 for splitting off a measuring beam 145 , which on a surface of the reticle 14 or the wafer 20 is reflected. The measuring device 140 further comprises a reflector 148 for reflecting back the beam splitter 146 continuous measuring light 144 , which serves as a reference light. Furthermore, the measuring device comprises 140 a camera 158 for recording the measurement light reflected from the reference light and the test surface 144 generated interferogram. The camera 158 can also be replaced by the combination of a lens and a photodiode.

11 zeigt ein Ausführungsbeispiel 210 einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie nach der Erfindung, welche zum Betrieb im EUV-Wellenlängenbereich ausgelegt ist. Dazu umfasst die Projektionsbelichtungsanlage 210 eine EUV-Belichtungsstrahlungsquelle 212 zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von kleiner als 100 nm, im vorliegenden Fall mit einer Wellenlänge von 13,5 nm. Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage 210 ein Beleuchtungssystem 213, mittels der die von der Strahlungsquelle 212 erzeugte Belichtungsstrahlung auf ein von einem Maskentisch 216 gehaltenes Retikel 214 gelenkt wird. 11 shows an embodiment 210 a projection exposure apparatus for microlithography according to the invention, which is designed for operation in the EUV wavelength range. This includes the projection exposure system 210 an EUV exposure radiation source 212 for generating electromagnetic radiation with a wavelength of less than 100 nm, in the present case with a wavelength of 13.5 nm. Furthermore, the projection exposure apparatus comprises 210 a lighting system 213 , by means of which the radiation source 212 generated exposure radiation on one of a mask table 216 held reticle 214 is steered.

Die Belichtungsstrahlung 226 durchläuft daraufhin ein Projektionsobjektiv 218, welches dazu konfiguriert ist, Objektstrukturen auf dem Retikel 214 auf einen Wafer abzubilden.The exposure radiation 226 then goes through a projection lens 218 , which is configured to object structures on the reticle 214 to image on a wafer.

Die Projektionsbelichtungsanlage 210 ist wie die Projektionsbelichtungsanlage 10 gemäß 1 als sogenannter Scanner ausgebildet, bei dem bei der Abbildung des Retikels 214 sowohl der Maskentisch 216 als auch der Wafertisch 232 gegenläufig zueinander in x-Richtung bewegt werden, wie mit den Pfeilen 17 und 37 gekennzeichnet. Sowohl die Komponenten der Strahlungsquelle 212 als auch die restlichen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 10 einschließlich des Beleuchtungssystems 213 und des Projektionsobjektivs 218 sind von einem Vakuumbehälter 230 umgeben.The projection exposure machine 210 is like the projection exposure machine 10 according to 1 designed as a so-called scanner, in which when imaging the reticle 214 both the mask table 216 as well as the wafer table 232 be moved in opposite directions in the x-direction, as with the arrows 17 and 37 characterized. Both the components of the radiation source 212 as well as the remaining components of the projection exposure apparatus 10 including the lighting system 213 and the projection lens 218 are from a vacuum tank 230 surround.

Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage 210 eine Messvorrichtung 240, welche dazu dient, eine rückseitige Oberfläche 215 des Retikels 214 hinsichtlich seiner Topographie zu vermessen. Unter der rückseitigen Oberfläche 215 des Retikels 214 ist die Seite des Retikels 214 gemeint, die der die Belichtungsstrahlung 226 reflektierenden Oberfläche 216 des Retikels 214 entgegengesetzt ist. Die Messvorrichtung 240 ist als Fizeau-Interferometer ausgebildet, welches einen schlitzförmigen Erfassungsbereich analog zum Messschlitz 66 gemäß 4 aufweist. Unter Ausnützung der Scanbewegung des Retikels 214 wird analog zur Messvorrichtung 40 die Topographie der gesamten Retikeloberfläche 215 vermessen.Furthermore, the projection exposure system includes 210 a measuring device 240 which serves a back surface 215 of the reticle 214 to measure in terms of its topography. Under the back surface 215 of the reticle 214 is the side of the reticle 214 meant, which is the exposure radiation 226 reflective surface 216 of the reticle 214 is opposite. The measuring device 240 is designed as a Fizeau interferometer, which has a slot-shaped detection range analogous to the measuring slot 66 according to 4 having. Utilizing the scanning motion of the reticle 214 becomes analogous to the measuring device 40 the topography of the entire reticle surface 215 measured.

Die Messvorrichtung 240 umfasst eine Messlichtquelle 252 zum Erzeugen von Messlicht 254, z. B. im sichtbaren Wellenlängenbereich, sowie eine nachgeordnete Kollimationslinse 255. Das Messlicht 254 durchläuft einen Strahlteiler 256 und wird daraufhin von einer weiteren Kollimationslinse 257 auf die Retikeloberfläche 215 gerichtet. Zuvor durchläuft das Messlicht 254 ein Fizeau-Element 260 mit einer Fizeau-Fläche 262, an der ein Teil des Lichts als Referenzlicht zurückreflektiert wird. Das das Fizeau-Element 260 durchlaufende Messlicht 254 wird an der rückseitigen Retikeloberfläche 215 reflektiert und über den Strahlteiler 256 zusammen mit dem Referenzlicht auf einen ortsauflösenden Detektor 258 in Gestalt einer CCD-Kamera oder auch einer Zeilenkamera gelenkt. Durch Auswertung der Intensitätsverteilung auf dem Detektor 258 über die Scanbewegung werden analog zum Betrieb der Steuervorrichtung 40 gemäß 1 Oberflächenabweichungen der Retikeloberfläche 215 von einer Soll-Oberfläche bzw. von zu einem früheren Zeitpunkt gemessenen Oberflächenvariationen gemessen. Aufgrund der gemessenen Oberflächenabweichungen werden entsprechende Belichtungsparameter, wie etwa Fokuseinstellungen, zur Korrektur dieser Abweichungen verändert.The measuring device 240 includes a measuring light source 252 for generating measuring light 254 , z. B. in the visible wavelength range, as well as a downstream collimating lens 255 , The measuring light 254 goes through a beam splitter 256 and then gets another collimation lens 257 on the reticle surface 215 directed. Goes through before that the measuring light 254 a Fizeau element 260 with a Fizeau surface 262 at which a part of the light is reflected back as a reference light. That the Fizeau element 260 continuous measuring light 254 becomes on the back reticle surface 215 reflected and over the beam splitter 256 together with the reference light on a spatially resolving detector 258 in the form of a CCD camera or a line camera steered. By evaluation of the intensity distribution on the detector 258 via the scan movement are analogous to the operation of the control device 40 according to 1 Surface deviations of the reticle surface 215 measured from a target surface or measured at an earlier time surface variations. Due to the measured surface deviations, corresponding exposure parameters, such as focus settings, are changed to correct for these deviations.

Bei entsprechender Wahl der Messlichtwellenlänge kann auch die Topographie der Retikelunterseite, d. h. der Seite des Retikels 214, an der die Belichtungsstrahlung 226 reflektiert wird, vermessen werden. In diesem Fall wird die Wellenlänge so gewählt, dass das Retikel für das Messlicht 254 „transparent” erscheint.If the measuring light wavelength is selected appropriately, the topography of the reticle underside, ie the side of the reticle, can also be selected 214 at which the exposure radiation 226 is reflected, measured. In this case, the wavelength is chosen so that the reticle for the measuring light 254 "Transparent" appears.

12 zeigt die Messvorrichtung 240 gemäß 11 in einer alternativen Ausführungsform, in welcher der Erfassungsbereich des Fizeau-Interferometers derart groß ist, dass die gesamte Retikeloberfläche 215 oder die gesamte der Retikeloberfläche 215 entgegengesetze Retikelunterseite vollflächig erfasst werden kann. Bei dieser Ausführungsform erfolgt analog zur Ausführungsform gemäß 8 die Topographiemessung vorzugsweise in Belichtungspausen zwischen der Belichtung der einzelnen Felder auf dem Wafer. 12 shows the measuring device 240 according to 11 in an alternative embodiment, in which the detection range of the Fizeau interferometer is so large that the entire reticle surface 215 or the entire of the reticle surface 215 opposite reticle underside can be detected over the entire surface. In this embodiment, analogous to the embodiment according to 8th the topography measurement preferably in exposure pauses between the exposure of the individual fields on the wafer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
1212
BelichtungsstrahlungsquelleExposure radiation source
1313
Beleuchtungssystemlighting system
1414
Retikelreticle
1515
Oberfläche des RetikelsSurface of the reticle
1616
Maskentischmask table
1717
Scanrichtungscanning direction
1818
Projektionsobjektivprojection lens
1919
optische Achseoptical axis
2020
Waferwafer
2121
Hauptkörpermain body
2222
Waferoberflächewafer surface
2323
Photolackphotoresist
2424
Rahmenframe
2525
SiliziumgrundwaferSilicon base wafer
2626
Belichtungsstrahlungradiation exposure
2727
Materialschichtmaterial layer
2828
StrahlaufbereitungsoptikBeam conditioning optics
3030
Illuminatorilluminator
3131
schlitzförmige Blendeslit-shaped aperture
3232
Wafertischwafer table
3434
Waferhalterwafer holder
3636
VerschiebebühneTransfer table
3737
Scanrichtungscanning direction
3838
Trägerschichtbacking
3939
Chromschichtchromium layer
4040
erste Messvorrichtungfirst measuring device
4242
MesslichtquelleMeasuring light sources
4444
Messlichtmeasuring light
4545
Messstrahlmeasuring beam
4646
Referenzstrahlreference beam
47a47a
erstes diffraktives optisches Elementfirst diffractive optical element
47b47b
zweites diffraktives optisches Elementsecond diffractive optical element
4848
Detektordetector
48a48a
Sensorelementesensor elements
4949
Auswerteeinrichtungevaluation
5050
zweite Messvorrichtungsecond measuring device
5252
MesslichtquelleMeasuring light sources
5454
Messlichtmeasuring light
57a57a
diffraktives optisches Elementdiffractive optical element
57b57b
diffraktives optisches Elementdiffractive optical element
5858
Detektordetector
5959
Auswerteeinrichtungevaluation
6060
Steuervorrichtungcontrol device
6262
Beleuchtungsschlitzlighting slot
6464
Bewegungsrichtung des MessschlitzesDirection of movement of the measuring slot
6666
Messschlitz auf RetikelMeasuring slit on reticle
6868
Bewegungsrichtung MessschlitzMovement direction measuring slot
7070
Belichtungsfeldexposure field
70a70a
aktuell belichtetes Feldcurrently exposed field
70b70b
als Nächstes zur Belichtung anstehendes Feldnext field to be exposed for exposure
7272
Belichtungsschlitzexposure slit
7474
Bewegungsrichtung des BelichtungsschlitzesDirection of movement of the exposure slot
7676
Messschlitz auf WaferMeasuring slit on wafer
7878
Bewegungsrichtung des MessschlitzesDirection of movement of the measuring slot
118118
Projektionsobjektivprojection lens
121a121
letztes optisches Elementlast optical element
121b121b
optisches Elementoptical element
121c121c
optisches Elementoptical element
140140
Messvorrichtungmeasuring device
143143
Lichtleiteroptical fiber
144144
Messlichtmeasuring light
145145
Messstrahlmeasuring beam
146146
Strahlteilerbeamsplitter
148148
Reflektorreflector
158158
Kameracamera
210210
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
212212
BelichtungsstrahlungsquelleExposure radiation source
213213
Beleuchtungssystemlighting system
214214
Retikelreticle
215215
rückseitige Oberflächeback surface
216216
Oberflächesurface
217217
Maskentischmask table
218218
Projektionsobjektivprojection lens
219219
optische Achseoptical axis
226226
Belichtungsstrahlungradiation exposure
230 230
Vakuumbehältervacuum vessel
232232
Waferwafer
240240
Messvorrichtungmeasuring device
252252
MesslichtquelleMeasuring light sources
254254
Messlichtmeasuring light
255255
Kollimationslinsecollimating lens
256256
Strahlteilerbeamsplitter
257257
Kollimationslinsecollimating lens
258258
Detektordetector
260260
Fizeau-ElementFizeau element
262262
Fizeau-FlächeFizeau surface
264264
Kollimationslinsecollimating lens
258258
Detektordetector

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Claims (21)

Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) für die Mikrolithographie zum Belichten eines zu strukturierenden Substrats (20) durch jeweilige Abbildung von Maskenstrukturen eines mindestens eine Schicht (39) aufweisenden Retikels (14) auf unterschiedliche Bereiche des Substrats (20) in mehreren Belichtungsschritten, mit einer Messvorrichtung (40) zum Durchführen einer Topographiemessung an einer Oberfläche der Retikelschicht (39), sowie einer Steuervorrichtung (60), welche dazu konfiguriert ist, die Messvorrichtung (40) derart anzusteuern, dass während des zur Belichtung des Substrats (20) benötigten Zeitraums die Topographie zumindest eines Oberflächenabschnitts der Retikelschicht (39) mehrfach gemessen wird.Projection exposure apparatus ( 10 . 210 ) for microlithography for exposing a substrate to be patterned ( 20 ) by respective imaging of mask structures of at least one layer ( 39 ) reticle ( 14 ) on different areas of the substrate ( 20 ) in several exposure steps, with a measuring device ( 40 ) for performing a topography measurement on a surface of the reticle layer ( 39 ), as well as a control device ( 60 ), which is configured to control the measuring device ( 40 ) in such a way that during the exposure of the substrate ( 20 ) the topography of at least one surface section of the reticle layer ( 39 ) is measured several times. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung (60) zum derartigen Ansteuern der Messvorrichtung (40) konfiguriert ist, dass die Topographiemessungen jeweils während einer der Abbildung der Maskenstrukturen dienenden Belichtung des Retikels (14) erfolgen.A projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the control device ( 60 ) for driving the measuring device ( 40 ) is configured such that the topography measurements are each made during an exposure of the reticle used for imaging the mask structures ( 14 ) respectively. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, bei der die Steuervorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, die Messvorrichtung (40) derart anzusteuern, dass die Topographiemessungen jeweils in Belichtungspausen zwischen einzelnen Belichtungsschritten erfolgen, bei denen jeweils die Maskenstrukturen des Retikels (14) auf einen zugeordneten Bereich des Substrats (20) abgebildet werden.A projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the control device ( 60 ) is configured to cause the measuring device ( 40 ) in such a way that the topography measurements take place in each case during exposure pauses between individual exposure steps, in which the mask structures of the reticle ( 14 ) on an associated area of the substrate ( 20 ). Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche eine zweite Messvorrichtung (50) umfasst, die zur Topographiemessung an einer Oberfläche (22) einer Schicht (23) des Substrats (20) konfiguriert ist.Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, which comprises a second measuring device ( 50 ) for topographical measurement on a surface ( 22 ) of a layer ( 23 ) of the substrate ( 20 ) is configured. Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv (18) zum Abbilden von Maskenstrukturen eines bildgebenden Substrats (14) in Gestalt eines Retikels auf ein zu strukturierendes Substrat (20), wobei beide Substrate (14, 20) jeweils mindestens eine Schicht (39, 23) aufweisen und die Projektionsbelichtungsanlage (10) als Scanner konfiguriert ist, bei dem beide Substrate (14, 20) während der Abbildung eine Scanbewegung quer zu einer optischen Achse (19) des Projektionsobjektivs (18) ausführen, und die Projektionsbelichtungsanlage weiterhin umfasst: – eine interferometrische Messvorrichtung (40, 50) mit einer Messstrahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, einen Messstrahl (45) derart auf eine Oberfläche (15; 22) der Schicht (39, 23) mindestens eines der Substrate (14, 20) einzustrahlen, dass in Scanrichtung (17, 37) lediglich ein Bruchteil der Ausdehnung der Oberfläche (15, 22) beleuchtet wird und dabei der beleuchtete Bereich (66; 76) während der bei der Abbildung der Maskenstrukturen auf das zu strukturierende Substrat (20) ausgeführten Scanbewegung über die Oberfläche (15; 22) wandert, – eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines mit dem Licht des Messstrahls (45, 345) nach Reflexion an der Oberfläche (15; 22) gebildeten Inteferogramms an verschiedenen Zeitpunkten der Scanbewegung, sowie – eine Auswerteeinrichtung (49, 59) zur Ermittlung der Topographie zumindest eines Abschnitts der beleuchteten Oberfläche (14, 20) entlang der Scanrichtung (17, 37) aus den erfassten Interferogrammen.Projection exposure apparatus ( 10 . 210 ) for microlithography with a projection objective ( 18 ) for imaging mask structures of an imaging substrate ( 14 ) in the form of a reticle on a substrate to be structured ( 20 ), both substrates ( 14 . 20 ) at least one layer ( 39 . 23 ) and the projection exposure apparatus ( 10 ) is configured as a scanner in which both substrates ( 14 . 20 ) during the scan a scanning movement transverse to an optical axis ( 19 ) of the projection lens ( 18 ), and the projection exposure apparatus further comprises: - an interferometric measuring device ( 40 . 50 ) with a measuring radiation source which is configured to generate a measuring beam ( 45 ) on a surface ( 15 ; 22 ) of the layer ( 39 . 23 ) at least one of the substrates ( 14 . 20 ), that in the scanning direction ( 17 . 37 ) only a fraction of the extent of the surface ( 15 . 22 ) and the illuminated area ( 66 ; 76 ) during the imaging of the mask structures on the substrate to be structured ( 20 ) executed scanning movement over the surface ( 15 ; 22 ), a detection device for detecting a light incident on the measuring beam ( 45 . 345 ) after reflection at the surface ( 15 ; 22 ) Inteferogramms formed at different times of the scan movement, and - an evaluation ( 49 . 59 ) for determining the topography of at least a portion of the illuminated surface ( 14 . 20 ) along the scan direction ( 17 . 37 ) from the recorded interferograms. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche weiterhin eine Auswerteeinrichtung (45; 59) aufweist, die dazu konfiguriert ist, eine Abweichung der gemessenen Topographie von einer Solltopographie zu ermitteln, und die Projektionsbelichtungsanlage (10) dazu konfiguriert ist, mindestens einen Abbildungsparameter zur Anpassung des Abbildungsverhaltens der Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) an die ermittelte Topographieabweichung zu verändern.Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, which further comprises an evaluation device ( 45 ; 59 ) configured to determine a deviation of the measured topography from a target topography, and the projection exposure apparatus ( 10 ) is configured to have at least one imaging parameter for adapting the imaging behavior of the projection exposure apparatus ( 10 . 210 ) to the determined topographical deviation. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, welche dazu konfiguriert ist, die Maskenstrukturen des Retikels (14) in aufeinanderfolgenden Belichtungsschritten auf unterschiedliche Felder (70) des zu strukturierenden Substrats (20) abzubilden und die Messvorrichtung (50) zur Topographievermessung an der Oberfläche (22) der Schicht des zu strukturierenden Substrats (20) dazu konfiguriert ist, während der Belichtung eines Feldes (70) die Topographie der Schichtoberfläche des zu strukturierenden Substrats (20) in dem aktuell belichteten Feld zu vermessen.A projection exposure apparatus according to any one of claims 4 to 6, which is configured to control the mask structures of the reticle ( 14 ) in successive exposure steps to different fields ( 70 ) of the substrate to be structured ( 20 ) and the measuring device ( 50 ) for topography measurement on the surface ( 22 ) of the layer of the substrate to be structured ( 20 ) is configured during the exposure of a field ( 70 ) the topography of the layer surface of the substrate to be structured ( 20 ) in the currently exposed field. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Messvorrichtung (40; 50) ein Interferometer umfasst, welches zur Durchführung von Interferometrie mit streifender Inzidenz konfiguriert ist.Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the measuring apparatus ( 40 ; 50 ) comprises an interferometer configured to perform grazing incidence interferometry. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei welcher die Messvorrichtung (50) dazu konfiguriert ist, Messlicht (54) in einen Messstrahlengang zu leiten, welcher durch ein am Nächsten zum zu strukturierenden Substrat (20) angeordnetes optisches Element (121a) des Projektionsobjektivs (118) verläuft.Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the measuring apparatus ( 50 ) is configured to measure light ( 54 ) in a measuring beam path, which by a nearest to the substrate to be structured ( 20 ) arranged optical element ( 121 ) of the projection lens ( 118 ) runs. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Messvorrichtung (40; 50) eine Messstrahlungsquelle (42, 52) zum Erzeugen von Messlicht (44, 54) mit einer Wellenlänge umfasst, welche sich von einer Belichtungswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage (10) unterscheidet. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the measuring apparatus ( 40 ; 50 ) a measuring radiation source ( 42 . 52 ) for generating measuring light ( 44 . 54 ) having a wavelength which differs from an exposure wavelength of the projection exposure apparatus ( 10 ) is different. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Messvorrichtung (40, 50) ein Laufzeitinterferometer umfasst, und die Projektionsbelichtungsanlage eine Steuervorrichtung (60) umfasst, die dazu konfiguriert ist, die Messvorrichtung (40; 50) derart anzusteuern, dass an mehreren Punkten der zu vermessenden Oberfläche (15; 22) mit dem Laufzeitinterferometer Messungen vorgenommen werden.Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the measuring apparatus ( 40 . 50 ) comprises a transit time interferometer, and the projection exposure apparatus comprises a control device ( 60 ) configured to connect the measuring device ( 40 ; 50 ) in such a way that at several points of the surface to be measured ( 15 ; 22 ) measurements are taken with the transit time interferometer. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Messvorrichtung (40, 50) dazu konfiguriert ist, Topographiemesswerte zeitgleich an mehreren Stellen der zu vermessenden Oberfläche (15; 22) zu ermitteln.Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the measuring apparatus ( 40 . 50 ) is configured to display topographical readings simultaneously at several points of the surface to be measured ( 15 ; 22 ) to investigate. Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv (18) zum Abbilden von Maskenstrukturen eines bildgebenden Substrats (14) in Gestalt eines Retikels auf ein zu strukturierendes Substrat (20), wobei die Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) als Scanner konfiguriert ist, bei dem beide Substrate (14) während der Abbildung eine Scanbewegung quer zu einer optischen Achse (19) des Projektionsobjektivs (18) ausführen, und die Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) weiterhin umfasst: eine Messstrahlungsquelle (42, 52) zum Erzeugen eines Messstrahls (44, 54) mit schlitzförmigem Querschnitt, sowie einen Detektor (48, 58) mit einem schlitzförmigen Erfassungsbereich zum Erfassen eines durch Überlagerung des Messstrahls (45) mit Referenzlicht erzeugten Interferogramms.Projection exposure apparatus ( 10 . 210 ) for microlithography with a projection objective ( 18 ) for imaging mask structures of an imaging substrate ( 14 ) in the form of a reticle on a substrate to be structured ( 20 ), the projection exposure apparatus ( 10 . 210 ) is configured as a scanner in which both substrates ( 14 ) during the scan a scanning movement transverse to an optical axis ( 19 ) of the projection lens ( 18 ), and the projection exposure equipment ( 10 . 210 ) further comprises: a measuring radiation source ( 42 . 52 ) for generating a measuring beam ( 44 . 54 ) with a slit-shaped cross-section, and a detector ( 48 . 58 ) with a slot-shaped detection area for detecting a by superposition of the measuring beam ( 45 ) with reference light generated interferogram. Projektionsbelichtungsanlage (10) nach Anspruch 13, bei welcher der Detektor (48, 58) eine Zeilenkamera umfasst.Projection exposure apparatus ( 10 ) according to claim 13, in which the detector ( 48 . 58 ) comprises a line scan camera. Projektionsbelichtungsanlage (10, 210) für die Mikrolithographie zur Belichtung eines mindestens eine Schicht (23) aufweisenden zu strukturierenden Substrats (20) durch in zeitlicher Abfolge erfolgende Belichtung unterschiedlicher Abschnitte (70a, 70b) einer Oberfläche (22) des Substrats (20), mit einer Messvorrichtung (50) zum Durchführen einer Topographiemessung an einer Oberfläche (22) der Schicht des zu strukturierenden Substrats (20), wobei die Messvorrichtung (50) dazu konfiguriert ist, die Oberfläche (22) in einem Abschnitt (70b) zu vermessen, der noch zu Belichtung ansteht.Projection exposure apparatus ( 10 . 210 ) for microlithography for the exposure of at least one layer ( 23 ) to be structured ( 20 ) by sequential exposure of different sections ( 70a . 70b ) of a surface ( 22 ) of the substrate ( 20 ), with a measuring device ( 50 ) for performing a topography measurement on a surface ( 22 ) of the layer of the substrate to be structured ( 20 ), wherein the measuring device ( 50 ) is configured to control the surface ( 22 ) in a section ( 70b ) to be measured, which is still pending for exposure. Verfahren zur mikrolithographischen Belichtung eines zu strukturierenden Substrats (20), bei dem: – das Substrat (20) belichtet wird, indem Maskenstrukturen eines mindestens eine Schicht (39) aufweisenden Retikels (14) in mehreren Belichtungsschritten jeweils mittels eines Projektionsobjektivs (18) auf unterschiedliche Bereiche des Substrats (20) abgebildet werden, und – während des zur Belichtung des Substrats (20) benötigten Zeitraums die Topographie zumindest eines Oberflächenabschnitts der Schicht des Retikels (14) mehrfach gemessen wird.Method for microlithographic exposure of a substrate to be patterned ( 20 ), in which: - the substrate ( 20 ) is exposed by mask structures of at least one layer ( 39 ) reticle ( 14 ) in several exposure steps in each case by means of a projection objective ( 18 ) on different areas of the substrate ( 20 ) and during the exposure of the substrate ( 20 ) the topography of at least one surface portion of the layer of the reticle ( 14 ) is measured several times. Verfahren zur mikrolithographischen Belichtung eines zu strukturierenden Substrats (20) mit den Schritten: – Abbilden von Maskenstrukturen eines bildgebenden Substrats (14) in Gestalt eines Retikels auf das zu strukturierende Substrat (20) mittels eines Projektionsobjektivs (18), wobei beide Substrate (14, 20) jeweils mindestens eine Schicht aufweisen und während der Abbildung Scanbewegungen quer zur optischen Achse (19) des Projektionsobjektivs (18) ausführen, – Einstrahlen eines Messstrahls (45) auf eine Oberfläche der Schicht mindestens eines der Substrate (14, 20) derart, dass in Scanrichtung (17, 37) lediglich ein Bruchteil der Ausdehnung der Oberfläche (15, 22) beleuchtet wird, wobei der beleuchtete Bereich während der bei der Abbildung der Maskenstrukturen auf das zu strukturierende Substrat (20) ausgeführten Scanbewegung über die Oberfläche (15, 22) wandert, sowie – Erfassen und Auswerten des Lichts des Messstrahls (34, 345) nach Reflexion an der Oberfläche (15, 22) an verschiedenen Zeitpunkten der Scanbewegung zur Ermittlung der Topographie zumindest eines Abschnitts der beleuchteten Oberfläche entlang der Scanrichtung (17, 37).Method for microlithographic exposure of a substrate to be patterned ( 20 ) comprising the steps: - imaging mask structures of an imaging substrate ( 14 ) in the form of a reticle on the substrate to be structured ( 20 ) by means of a projection objective ( 18 ), both substrates ( 14 . 20 ) each have at least one layer and during the imaging scan movements transversely to the optical axis ( 19 ) of the projection lens ( 18 ), - irradiation of a measuring beam ( 45 ) on a surface of the layer of at least one of the substrates ( 14 . 20 ) such that in the scanning direction ( 17 . 37 ) only a fraction of the extent of the surface ( 15 . 22 ), wherein the illuminated area during the imaging of the mask structures on the substrate to be structured ( 20 ) executed scanning movement over the surface ( 15 . 22 ), and - detecting and evaluating the light of the measuring beam ( 34 . 345 ) after reflection at the surface ( 15 . 22 ) at different times of the scanning movement for determining the topography of at least a portion of the illuminated surface along the scanning direction ( 17 . 37 ). Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Messstrahl (45) derart konfiguriert ist, dass ein schlitzförmiger Bereich der Oberfläche (66; 72) beleuchtet wird, dessen Längserstreckung sich quer zu Scanrichtung (17, 37) erstreckt.Method according to Claim 17, in which the measuring beam ( 45 ) is configured such that a slot-shaped area of the surface ( 66 ; 72 ), the longitudinal extent of which is transverse to the scanning direction (FIG. 17 . 37 ). Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem das Licht des Messstrahls (45) nach der Reflexion an der beleuchteten Oberfläche (66; 72) mittels einer quer zur Scanrichtung (17, 37) ausgerichteten Zeilenkamera aufgenommen wird.Method according to claim 17 or 18, in which the light of the measuring beam ( 45 ) after reflection on the illuminated surface ( 66 ; 72 ) by means of a transverse to the scanning direction ( 17 . 37 ) aligned line scan camera is recorded. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem weiterhin ein Abbildungsparameter auf Grundlage der ermittelten Oberflächentopographie bei einer folgenden Belichtung des Retikels (14) gesteuert wird.A method according to any of claims 16 to 19, further comprising an imaging parameter based on the determined surface topography upon subsequent exposure of the reticle ( 14 ) is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei dem die Maskenstrukturen des Retikels (14) mehrfach auf das zu strukturierende Substrat (20) abgebildet werden und die Topographiemessung jeweils bezüglich eines Bereichs der Oberfläche der Retikelschicht (15) erfolgt, wobei bei jeder Topographiemessung der gleiche Bereich vermessen wird.Method according to one of Claims 16 to 20, in which the mask structures of the reticle ( 14 ) several times on the substrate to be structured ( 20 ) and the topography measurement in each case with respect to a region of the surface of the reticle layer ( 15 ), whereby the same range is measured for each topography measurement.
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