DE102015224521B4 - Microlithographic projection system and method for operating such a system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsanlage (10), umfassend die folgenden Schritte:a) Bereitstellen einer Maske (14), die ein erstes Maskenmuster (72) und ein zweites Maskenmuster (78) enthält, wobei das erste Maskenmuster auftreffendes Projektionslicht stärker beugt als das zweite Maskenmuster;b) Bereitstellen eines Beleuchtungssystems (12), das eine optische Achse (OA1) hat und dazu eingerichtet ist, die Maske mit Projektionslicht (30) zu beleuchten;c) Bereitstellen eines Projektionsobjektivs (20), das dazu eingerichtet ist, einen von dem Projektionslicht beleuchteten Teil (16) der Maske auf eine lichtempfindliche Schicht (22) abzubilden;d) Beleuchten der Maske mit Projektionslicht, das in einer Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems einen ersten Bereich (A, B) und einen zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat, der sich nicht mit dem ersten Bereich überlappt;e) Anordnen einer Blende (92) in einer Pupillenebene (90) des Projektionsobjektivs derart, dass die Blende- Projektionslicht (A, A, B, B-) zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den ersten Bereich (A, B) durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde,- Projektionslicht (C, C, C, C; C', C', C'-, C'-) zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster (78) gebeugt wurde, und- Projektionslicht (C; C') zumindest teilweise abblendet, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde;f) Abbilden der des von dem Projektionslicht beleuchteten Teils (16) der Maske auf die lichtempfindliche Schicht.A method of operating a microlithographic projection apparatus (10), comprising the steps of: a) providing a mask (14) containing a first mask pattern (72) and a second mask pattern (78), the first mask pattern bouncing incident projection light more than that b) providing an illumination system (12) having an optical axis (OA1) and adapted to illuminate the mask with projection light (30); c) providing a projection lens (20) adapted to illuminate a mask d) illuminating the mask with projection light, which in a pupil plane (56) of the illumination system has a first region (A, B) and a second region (C , C ') which does not overlap with the first area; e) placing a diaphragm (92) in a pupil plane (90) of the projection lens such that s at least partially transmits the aperture projection light (A, A, B, B-) which has passed through the first area (A, B) in the pupil plane (56) of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern (72), Projection light (C, C, C, C; C ', C', C'-, C'-) at least partially transmitting, which in the pupil plane (56) of the illumination system has passed through the second region (C, C ') and has been diffracted by the second mask pattern (78), and - At least partially dimming projection light (C; C ') which has passed through the second region (C, C') in the pupil plane (56) of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern (72); Projection light illuminated part (16) of the mask on the photosensitive layer.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft mikrolithographische Projektionsanlagen, mit denen eine Maske mit einem Muster aus feinen Strukturen auf eine lichtempfindliche Oberfläche abgebildet wird. Bei der Oberfläche handelt es sich typischerweise im Falle einer Projektionsbelichtungsanlage um einen Photolack und im Falle einer Maskeninspektionsanlage um einen elektronischen Photodetektor. Die Erfindung betrifft insbesondere Probleme bei der Abbildung von Masken, die Overlay Marker enthalten.The invention relates to microlithographic projection systems, with which a mask with a pattern of fine structures is imaged onto a photosensitive surface. The surface is typically a photoresist in the case of a projection exposure apparatus and an electronic photodetector in the case of a mask inspection system. In particular, the invention relates to problems in mapping masks containing overlay markers.

Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the Prior Art

Integrierte elektrische Schaltkreise und andere mikrostrukturierte Bauelemente (engl. devices) werden üblicherweise hergestellt, indem auf ein geeignetes Substrat, bei dem es sich z.B. um einen Silizium-Wafer handeln kann, mehrere strukturierte Schichten aufgebracht werden. Zur Strukturierung der Schichten werden diese zunächst mit einem Photolack (engl. resist) bedeckt, der empfindlich ist für Licht eines bestimmten Wellenlängenbereiches, z. B. Licht im tiefen ultravioletten (DUV, deep ultraviolet), vakuumultravioletten (VUV, vacuum ultraviolet) oder extremen ultravioletten (EUV, extreme ultraviolet) Spektralbereich. Anschließend wird der so beschichtete Wafer in einer Projektionsbelichtungsanlage belichtet. Dabei wird eine Maske mit einem Muster aus Strukturen von einem Beleuchtungssystem beleuchtet und auf den Photolack mit Hilfe eines Projektionsobjektivs abgebildet. Da der Betrag des Abbildungsmaßstabs dabei im Allgemeinen kleiner als 1 ist, werden derartige Projektionsobjektive gelegentlich auch als Reduktionsobjektive bezeichnet.Integrated electrical circuits and other microstructured devices are typically fabricated by attaching to a suitable substrate, e.g. To act on a silicon wafer, several structured layers can be applied. To structure the layers, they are first covered with a resist which is sensitive to light of a specific wavelength range, eg. Deep ultraviolet (DUV), vacuum ultraviolet (VUV) or extreme ultraviolet (EUV, extreme ultraviolet) spectral regions. Subsequently, the thus coated wafer is exposed in a projection exposure apparatus. In this case, a mask with a pattern of structures is illuminated by a lighting system and imaged onto the photoresist with the aid of a projection objective. In general, since the magnification amount is smaller than 1, such projection lenses are sometimes referred to as reduction lenses.

Nach dem Entwickeln des Photolacks wird der Wafer einem Ätzprozess unterzogen, wodurch die Schicht entsprechend dem Muster auf der Maske strukturiert wird. Der noch verbliebene Photolack wird dann von den verbleibenden Teilen der Schicht entfernt. Dieser Prozess wird so oft wiederholt, bis alle Schichten auf den Wafer aufgebracht sind.After developing the photoresist, the wafer is subjected to an etching process, whereby the layer is patterned according to the pattern on the mask. The remaining photoresist is then removed from the remaining parts of the layer. This process is repeated until all layers are applied to the wafer.

Um das Muster auf der Maske optimal auf den Photolack abbilden zu können, wird die Maske in der Regel mit einer speziell an das Muster angepassten Beleuchtungswinkelverteilung beleuchtet. Unter dem Begriff der Beleuchtungswinkelverteilung versteht man die Verteilung der Richtungen der Lichtstrahlen, wenn sie auf die Maske auftreffen.In order to be able to image the pattern on the mask optimally on the photoresist, the mask is usually illuminated with a specially adapted to the pattern illumination angle distribution. The term "illumination angle distribution" refers to the distribution of the directions of the light rays as they strike the mask.

Der Beleuchtungswinkelverteilung in der Maskenebene entspricht eine Ortsverteilung in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems, die mit der Maskenebene in einer Fourier-Beziehung steht. Zur Beschreibung der Beleuchtungswinkelverteilung in der Maskenebene wird deswegen häufig auf die korrespondierende Ortsverteilung in der Pupillenebene zurückgegriffen. Bei einem annularen Beleuchtungssetting wird beispielsweise in der Pupillenebene ein ringförmiger Bereich ausgeleuchtet. Für die Beleuchtungswinkelverteilung bedeutet dies, dass das Projektionslicht auf die einzelnen Feldpunkte ausschließlich schräg auftrifft. Die auftretenden Winkel sind dabei durch die inneren und äußeren Radien des in der Pupille ausgeleuchteten Ringes festgelegt. Bei einer Multipolbeleuchtung werden nur einzelne voneinander getrennte Pole in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems beleuchtet. Das einem Pol zugeordnete Projektionslicht trifft in diesem Fall unter vergleichsweise großen Winkeln auf die Maske auf, die sich aber nur wenig voneinander unterscheiden.The illumination angle distribution in the mask plane corresponds to a spatial distribution in a pupil plane of the illumination system which is in a Fourier relationship with the mask plane. For describing the illumination angle distribution in the mask plane, therefore, the corresponding spatial distribution in the pupil plane is frequently used. In an annular illumination setting, for example, an annular area is illuminated in the pupil plane. For the illumination angle distribution, this means that the projection light impinges on the individual field points exclusively obliquely. The angles occurring are defined by the inner and outer radii of the illuminated in the pupil ring. In multipole illumination, only individual poles separated from each other are illuminated in the pupil plane of the illumination system. In this case, the projection light assigned to a pole strikes the mask at comparatively large angles, which differ only slightly from one another.

Eine Schwierigkeit bei der lithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente besteht darin, die Strukturen benachbarter Schichten exakt zueinander auszurichten. Ähnliche Probleme stellen sich, wenn die Strukturen innerhalb einer einzelnen Schicht durch Mehrfachbelichtung (engl. Multiple Exposure) erzeugt werden. Dann müssen die Strukturen, die durch einen ersten Belichtungsschritt definiert wurden, sehr genau zu den Strukturen ausgerichtet sein, die durch einen zweiten Belichtungsschritt definiert wurden.A difficulty in the lithographic production of microstructured components is to align the structures of adjacent layers exactly to each other. Similar problems arise when the structures are generated within a single layer by multiple exposure. Then, the structures defined by a first exposure step must be very closely aligned with the structures defined by a second exposure step.

Der Überlagerungsversatz (engl. overlay) ist ein Maß dafür, wie genau sich die mit verschiedenen Masken erzeugten Strukturen innerhalb eines Bauelements zueinander anordnen lassen. Vor allem bei den inzwischen häufig eingesetzten Verfahren zur Mehrfachbelichtung hat sich der tolerierbare Überlagerungsversatz in den letzten Jahren stark verringert.The overlay offset (overlay) is a measure of how exactly the structures created with different masks can be arranged within a component. Especially in the case of multiple exposure methods, which have become common practice, the tolerable overlay offset has been greatly reduced in recent years.

Um die in mehreren Belichtungsschritten auf dem Wafer erzeugten Strukturen besser zueinander ausrichten zu können, werden auf dem Wafer häufig Overlay Marker erzeugt. Die Overlay Marker befinden sich meist außerhalb der eigentlichen Bauelemente und bestehen in der Regel aus Anordnungen vergleichsweise grober Linienstrukturen. Üblicherweise erzeugt man die in einem Belichtungsschritt erzeugten Overlay Marker direkt auf den Overlay Markern, die in einem vorausgehenden Belichtungsschritt mit einer anderen Maske erzeugt wurden. Aus einer nach der Belichtung stattfindenden Messung der relativen Lage der Overlay Marker kann festgestellt werden, ob der Overlay so klein ist, dass der Wafer weiter prozessiert werden kann, oder ob die zulässigen Toleranzen überschritten sind, was gelegentlich durch Nachjustierungen im nachfolgenden Prozessschritten korrigiert werden kann. Zur Erzeugung der Overlay Marker enthält die Maske entsprechende Overlay Muster, die auf den Wafer abgebildet werden. Die Breite der Strukturen des Overlay Musters liegt typischerweise bei Wellenlängen im DUV und VUV Spektralbereich in der Größenordnung von 1 µm.In order to be able to better align the structures produced in several exposure steps on the wafer, overlay markers are frequently produced on the wafer. The overlay markers are usually located outside the actual components and usually consist of arrangements of comparatively coarse line structures. Usually, the overlay markers generated in one exposure step are generated directly on the overlay markers that were generated in a previous exposure step with another mask. From a measurement of the relative position of the overlay markers taking place after the exposure, it can be determined whether the overlay is so small that the wafer can be further processed, or if the permissible tolerances are exceeded, which can occasionally be corrected by readjustments in the subsequent process steps , To create the overlay markers, the mask contains corresponding overlay patterns that are imaged onto the wafer. The width of the structures of the overlay pattern is typically at wavelengths in the DUV and VUV spectral range in the order of 1 micron.

Bei der Abbildung der Overlay Muster auf die lichtempfindliche Schicht kann es allerdings zu Problemen kommen, weil die Linien, aus denen das Overlay Muster besteht, in den meisten Fällen eine deutlich größere Linienbreite haben als die Linien der Maskenstrukturen, die eine Strukturebene des herzustellenden Bauelements festlegen. Wie oben bereits erwähnt wurde, lassen sich die Maskenstrukturen nur dann optimal abbilden, wenn sie mit Licht beleuchtet werden, das eine an die Maskenstrukturen angepasste Beleuchtungswinkelverteilung hat. Für die relativ groben Gitter der Overlay Muster gilt dies ebenso; sie werden häufig optimal abgebildet, wenn sie mit einem konventionellen Beleuchtungssetting beleuchtet werden, bei dem das Licht unter kleinen Winkeln von allen Seiten auf das Overlay Muster auftrifft. In der Pupille wird dann eine zentrale Kreisscheibe ausgeleuchtet. Sehr schmale parallele Linien, wie sie häufig in den Maskenstrukturen auftreten, erfordern hingegen häufig ein Dipol-Beleuchtungssetting, bei dem das Licht nur von zwei gegenüberliegenden Seiten unter relativ großen Einfallswinkeln auf die Maske auftrifft.Problems can arise when imaging the overlay pattern onto the photosensitive layer, however, because the lines that make up the overlay pattern usually have a significantly larger line width than the lines of the mask structures that define a structural plane of the component to be produced , As already mentioned above, the mask structures can only be imaged optimally if they are illuminated with light having an illumination angle distribution adapted to the mask structures. This also applies to the relatively coarse meshes of the overlay patterns; they are often optimally imaged when illuminated with a conventional lighting setting where the light hits the overlay pattern at small angles from all sides. In the pupil then a central disc is illuminated. By contrast, very narrow parallel lines, as often occur in the mask structures, often require a dipole illumination setting in which the light only strikes the mask from two opposite sides at relatively large angles of incidence.

Werden die groben Gitter der Overlay Muster mit einem Dipolsetting beleuchtet, so führt dies zu einer sehr geringen Tiefenschärfe bei der Abbildung der Overlay Muster. Der Grund hierfür liegt darin, dass wegen der großen Linienbreiten die auftretenden Beugungswinkel klein sind. Dadurch wird das bei einem Dipol-Beleuchtungssetting schräg einfallende Projektionslicht kaum abgelenkt. Jeder Beleuchtungspol erzeugt deswegen ein extrem nichttelezentrisches Bild, d.h. die Strahlenbündel, die auf die lichtempfindliche Schicht auftreffen, verlaufen nicht achsparallel, sondern sind stark bezüglich der optischen Achse geneigt. Entsprechend gering ist die Schärfentiefe, so dass kleinste axiale Verlagerungen der lichtempfindlichen Schicht zu einem signifikanten lateralen Versatz des Bildes der Overlay Marker relativ zu den feinen Maskenstrukturen führen.If the coarse grid of the overlay pattern is illuminated with a dipole setting, this results in a very shallow depth of field when mapping the overlay pattern. The reason for this is that because of the large line widths, the diffraction angles that occur are small. As a result, the projection light incident obliquely in a dipole illumination setting is hardly deflected. Each illumination pole therefore produces an extremely non-telecentric image, i. the bundles of rays impinging on the photosensitive layer are not parallel to the axis, but are highly inclined with respect to the optical axis. The depth of field is correspondingly low, so that the smallest axial displacements of the photosensitive layer lead to a significant lateral offset of the image of the overlay markers relative to the fine mask structures.

Ein weiteres Problem bei der Abbildung von Overlay Mustern besteht darin, dass sich Abbildungsfehler des Projektionsobjektivs unterschiedlich auf die Abbildung der gröberen Linien der Overlay Muster einerseits und der feineren Linien der eigentlichen Maskenstruktur andererseits auswirken.Another problem with mapping overlay patterns is that aberrations of the projection lens have different effects on the mapping of the coarser lines of the overlay patterns on the one hand and the finer lines of the actual mask structure on the other hand.

Beide Effekte führen dazu, dass die Lage der Maskenstrukturen nicht mehr präzise anhand der Lage der Overlay Marker bestimmt werden kann.Both effects lead to the fact that the position of the mask structures can no longer be precisely determined by the position of the overlay markers.

Ideal wäre es somit, wenn man die Overlay Muster mit einem anderen Beleuchtungssetting beleuchten könnte, das besser an die Overlay Muster angepasst ist. In herkömmlichen Beleuchtungssystemen hat jedoch das Projektionslicht an allen Orten im Beleuchtungsfeld die gleiche Beleuchtungswinkelverteilung. Es wurden aber bereits Beleuchtungssysteme vorgeschlagen, bei denen sich die Beleuchtungswinkelverteilung in gewissen Grenzen feldabhängig, d.h. in Abhängigkeit vom Ort im Beleuchtungsfeld, einstellen lässt.So it would be ideal if you could illuminate the overlay patterns with a different lighting setting, which is better adapted to the overlay pattern. In conventional lighting systems, however, the projection light has the same illumination angle distribution at all locations in the illumination field. However, lighting systems have already been proposed in which the illumination angle distribution varies within certain limits depending on the field, i. depending on the location in the lighting field.

So ist aus der US 2013/0114060 A1 ein Beleuchtungssystem bekannt, bei dem ein optischer Integrator eine Vielzahl von sekundären Lichtquellen erzeugt, die gemeinsam eine Feldebene ausleuchten, in der eine verstellbare Feldblende angeordnet ist. Diese Feldebene wird von einem Feldblendenobjektiv auf die Maske abgebildet. Bilder der Eintrittsfacetten des optischen Integrators überlagern sich dabei in der Feldebene und somit auch auf der Maske. Dadurch wird eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung der Maske erzielt. Um die Beleuchtungswinkelverteilung feldabhängig einstellen zu können, befinden sich in einer Feldebene vor dem optischen Integrator sehr viele kleine optische Modulatoren, mit denen sich die Verteilung des Projektionslichts auf den Eintrittsfacetten des optischen Integrators verlustfrei verändern lassen. Da jede Eintrittsfacette die Maske aus einer anderen Richtung beleuchtet, lässt auf diese Weise die Beleuchtungswinkelverteilung auf der Maske feldabhängig einstellen.So is out of the US 2013/0114060 A1 an illumination system in which an optical integrator generates a plurality of secondary light sources, which together illuminate a field plane in which an adjustable field stop is arranged. This field level is mapped to the mask by a field stop lens. Images of the entrance facets of the optical integrator are superimposed in the field plane and thus also on the mask. As a result, a very uniform illumination of the mask is achieved. In order to be able to set the illumination angle distribution field-dependently, a large number of small optical modulators are located in a field plane in front of the optical integrator with which the distribution of the projection light on the entrance facets of the optical integrator can be changed without loss. Since each entrance facet illuminates the mask from a different direction, in this way the illumination angle distribution on the mask can be adjusted field-dependently.

Einen noch flexibleren Ansatz ermöglicht das Beleuchtungssystem, das aus der WO 2015/074746 A1 bekannt ist. Um die Lichtverteilung auf den Eintrittsfacetten des optischen Integrators besser beeinflussen zu können, werden dort Mikrospiegel eines digitalen Spiegelarrays (DMD, Digital Micromirror Device) auf die Eintrittsfacetten abgebildet. Dadurch lassen sich - allerdings unter Inkaufnahme von geringen Lichtverlusten - praktisch beliebige Feldabhängigkeiten der Beleuchtungswinkelverteilung einstellen.An even more flexible approach is made possible by the lighting system that comes out of the WO 2015/074746 A1 is known. In order to be able to better influence the light distribution on the entrance facets of the optical integrator, micromirrors of a digital mirror array (DMD, Digital Micromirror Device) are imaged there on the entrance facets. As a result, virtually any field dependencies of the illumination angle distribution can be adjusted - although at the expense of low light losses.

Beiden Ansätzen ist gemein, dass die Eintrittsfacetten des optischen Integrators hochaufgelöst und variabel ausgeleuchtet werden müssen. Da die Eintrittsfacetten sehr klein sind, ist es technologisch anspruchsvoll, dort mit der erforderlichen Präzision variable Intensitätsverteilungen zu erzeugen.Both approaches have in common that the entrance facets of the optical integrator must be high-resolution and variably illuminated. Since the entrance facets are very small, it is technologically demanding to produce there with the required precision variable intensity distributions.

Ferner ist aus der US5552856A und der US2001/0026448A1 jeweils eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bekannt, die sowohl in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik als auch in einer Pupillenebene der Projektionsoptik jeweils eine Blende aufweist, die sowohl für Beleuchtungslicht durchlässige- als auch undurchlässige Bereiche aufweist. Die Blenden innerhalb der Projektionsoptik haben jeweils annular ringförmige Gestalt. Die lichtdurchlässigen Bereiche der Blende in der Beleuchtungsoptik gemäß der US5552856A können unterschiedlich ausgeführt sein, z. B. kreisförmig, annular oder als Quadrupol, während die lichtdurchlässigen Bereiche der Blende in der Beleuchtungsoptik gemäß US2001/0026448A1 aus einem zentral kreisförmigen Bereich mit einem annular ringförmigen umgebenen Bereich bestehen.Furthermore, from the US5552856A and the US2001 / 0026448A1 in each case a microlithographic projection exposure apparatus is known, which has both in a pupil plane of the illumination optics and in a pupil plane of the projection optics in each case a diaphragm which has both for illumination light permeable and impermeable areas. The diaphragms within the projection optics each have annular annular shape. The translucent areas of the aperture in the illumination optics according to the US5552856A can be designed differently, for. B. circular, annular or quadrupole, while the translucent areas of the aperture in the illumination optics according to US2001 / 0026448A1 consist of a central circular area with an annular annular area surrounded.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mikrolithographische Projektionsanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage anzugeben, mit der bzw. mit dem sich mit einfachen Mitteln Overlay Muster oder andere vergleichsweise grobe Strukturen besser abbilden lassen.Object of the present invention is to provide a microlithographic projection system and a method for operating such a system, with which or with the simple means overlay pattern or other relatively coarse structures can better map.

Im Betrieb wird eine Maske zwischen der Beleuchtungsoptik und der Projektionsoptik angeordnet, durch die Beleuchtungsoptik mit Licht beaufschlagt und mittels der Projektionsoptik auf einen in der Bildebene der Projektionsoptik angeordneten Wafer abgebildet.In operation, a mask is arranged between the illumination optics and the projection optics, acted upon by the illumination optics with light and imaged by means of the projection optics onto a wafer arranged in the image plane of the projection optics.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst:

  1. a) Bereitstellen einer Maske, die ein erstes Maskenmuster (engl. mask pattern) und ein zweites Maskenmuster enthält, wobei das erste Maskenmuster auftreffendes Projektionslicht stärker beugt als das zweite Maskenmuster;
  2. b) Bereitstellen eines Beleuchtungssystems, das eine optische Achse hat und dazu eingerichtet ist, die Maske mit Projektionslicht zu beleuchten;
  3. c) Bereitstellen eines Projektionsobjektivs, das dazu eingerichtet ist, einen von dem Projektionslicht beleuchteten Teil der Maske auf eine lichtempfindliche Schicht abzubilden;
  4. d) Beleuchten der Maske mit Projektionslicht, das in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich durchtreten hat, der sich nicht mit dem ersten Bereich überlappt;
  5. e) Anordnen einer Blende in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs derart, dass die Blende
    • - Projektionslicht zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den ersten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde,
    • - Projektionslicht zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster gebeugt wurde, und
    • - Projektionslicht zumindest teilweise abblendet, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde;
  6. f) Abbilden der des von dem Projektionslicht beleuchteten Teils der Maske auf die lichtempfindliche Schicht.
With regard to the method, this object is achieved according to the invention by a method comprising the following steps:
  1. a) providing a mask containing a first mask pattern and a second mask pattern, wherein the first mask pattern diffracts incident projection light more than the second mask pattern;
  2. b) providing an illumination system having an optical axis and adapted to illuminate the mask with projection light;
  3. c) providing a projection lens which is adapted to image a part of the mask illuminated by the projection light onto a photosensitive layer;
  4. d) illuminating the mask with projection light that has penetrated in a pupil plane of the illumination system a first region and a second region that does not overlap with the first region;
  5. e) arranging a diaphragm in a pupil plane of the projection lens such that the diaphragm
    • At least partially transmitting projection light which has passed through the first region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern,
    • At least partially transmitting projection light which has passed through the second region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the second mask pattern, and
    • At least partially dimming projection light which has passed through the second region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern;
  6. f) imaging the portion of the mask illuminated by the projection light onto the photosensitive layer.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass Projektionslicht, das auf ein Overlay Muster oder ein anderes weniger stark beugendes zweites Maskenmuster fällt, das auftreffendes Projektionslicht schwächer beugt als das erste Maskenmuster. Daher durchtritt dieses Projektionslicht in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs grundsätzlich andere Bereiche als Projektionslicht, das auf das erste Maskenmuster fällt.The invention is based on the consideration that projection light incident on an overlay pattern or other less diffractive second mask pattern bends the incident projection light less than the first mask pattern. Therefore, in a pupil plane of the projection lens, this projection light basically passes through regions other than projection light incident on the first mask pattern.

Dies eröffnet die Möglichkeit, das zweite Maskenmuster mit Projektionslicht zu beleuchten, das in der Maskenebene eine speziell an das zweite Maskenmuster angepasste Beleuchtungswinkelverteilung hat und deswegen auch in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems andere Bereiche durchtritt. Da dieses Projektionslicht aber auch auf das erste Maskenmuster fällt und dessen Abbildung stören würde, wird der Anteil dieses Projektionslichts, der von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde, mit Hilfe einer Blende aus dem Strahlengang entfernt, und zwar vorzugsweise vollständig oder zumindest teilweise. Im Ergebnis wird damit das zweite Maskenmuster mit einer daran optimal angepassten Beleuchtungswinkelverteilung beleuchtet, ohne dass dies die Abbildung des ersten Maskenmusters stört.This opens up the possibility of illuminating the second mask pattern with projection light which has an illumination angle distribution specially adapted to the second mask pattern in the mask plane and therefore also passes through other regions in a pupil plane of the illumination system. However, since this projection light also falls on the first mask pattern and would disturb its imaging, the proportion of this projection light diffracted by the first mask pattern is removed from the beam path by means of a diaphragm, preferably completely or at least partially. As a result, the second mask pattern is illuminated with an illumination angle distribution which is optimally adapted thereto, without disturbing the image of the first mask pattern.

Wegen der optimal an das zweite Maskenmuster angepassten Beleuchtungswinkelverteilung ist es insbesondere möglich, das zweite Maskenmuster telezentrisch auf die lichtempfindliche Schicht abzubilden. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Abbildung gegenüber axialen Verschiebungen der lichtempfindlichen Schicht, wie sie für eine nicht-telezentrische Abbildung kennzeichnend ist, stark herabgesetzt.In particular, because of the illumination angle distribution optimally adapted to the second mask pattern, it is possible to image the second mask pattern telecentrically on the photosensitive layer. This greatly reduces the sensitivity of the image to axial displacements of the photosensitive layer, as is characteristic of non-telecentric imaging.

Gleichzeitig ist der vorrichtungsmäßige Aufwand zur Durchführung des Verfahrens sehr gering, da lediglich eine Blende in der Pupillenebene des Projektionsobjektivs vorgesehen werden muss. Da diese Blende nur einen sehr kleinen Teil des Projektionslichts abblendet, sind auch damit einhergehende Einbußen beim Durchsatz der Projektionsanlage entsprechend gering und können durch weiter unten erläuterte Maßnahmen weiter reduziert werden.At the same time, the device-related expense for carrying out the method is very low since only one diaphragm has to be provided in the pupil plane of the projection objective. Since this diaphragm only fades off a very small part of the projection light, the associated losses in the throughput of the projection system are correspondingly low and can be further reduced by measures explained below.

Das erste Maskenmuster kann Strukturen eines Bauelements zugeordnet sein, die auf einem Träger (engl. substrate) der lichtempfindlichen Schicht erzeugt werden. Das zweite Maskenmuster kann einer Markierung (engl. marker) zugeordnet sein, die dazu dient, Schichten von Strukturen des Bauelements während seiner Herstellung zueinander auszurichten. Solche auch als Overlay Marker bezeichnete Markierungen umfassen häufig Anordnungen aus parallelen Linien, die sich entlang einer oder zweier orthogonaler Richtungen erstrecken. Die Overlay Muster auf der Maske, die zur Erzeugung der Overlay Marker verwendet werden, lassen sich häufig besonders gut mit kleinen konventionellen Beleuchtungssettings abbilden, bei denen das Projektionslicht annähernd senkrecht auf das zweite Maskenmuster fällt.The first mask pattern may be associated with structures of a device that are formed on a substrate of the photosensitive layer. The second mask pattern can be associated with a marker which serves to align layers of structures of the device during its manufacture to one another. Such markers, also referred to as overlay markers, often include arrangements of parallel lines extending along one or two orthogonal directions. The overlay patterns on the mask used to create the overlay markers can often be particularly well reproduced with small conventional illumination settings where the projection light falls approximately perpendicular to the second mask pattern.

Die Overlay Muster dienen lediglich zur Erzeugung von Hilfsstrukturen auf dem Träger, die später nicht Bestandteil des herzustellenden Bauelements sind. Es gibt jedoch auch Bauelemente, die sowohl sehr feine als auch sehr grobe Strukturen (z. B. Anschlüsse für eine elektrische Kontaktierung der Bauelemente) umfassen. Die Erfindung ist somit nicht nur zur verbesserten Abbildung von Overlay Mustern, sondern generell dann einsetzbar, wenn ein erstes Maskenmuster das auftreffende Projektionslicht deutlich stärker als ein zweites Maskenmuster beugt.The overlay patterns are only for the production of auxiliary structures on the carrier, which later are not part of the device to be manufactured. However, there are also components which comprise both very fine and very coarse structures (eg connections for electrical contacting of the components). The invention is thus applicable not only for improved imaging of overlay patterns, but generally when a first mask pattern diffracts the incident projection light significantly more than a second mask pattern.

Das erste stärker beugende Maskenmuster wird häufig besonders gut auf die lichtempfindliche Schicht abgebildet, wenn es mit einem nicht-konventionellen Beleuchtungssetting beleuchtet wird. In diesem Fall fällt das auftreffende Projektionslicht ausschließlich schräg auf das erste Maskenmuster. Dieses Projektionslicht durchtritt die Pupillenebene des Beleuchtungssystems dann in einem ersten Bereich, der sich außerhalb der optischen Achse des Beleuchtungssystems befindet. Im Falle eines Dipol-Beleuchtungssettings weist der erste Bereich beispielsweise zwei Pole auf, die gleich weit von der optischen Achse des Beleuchtungssystems entfernt sind. Im Falle eines Quadrupol-Beleuchtungssettings sind zwei solche Paare von Polen um 90° versetzt zueinander angeordnet.The first more diffractive mask pattern is often imaged particularly well on the photosensitive layer when illuminated with a non-conventional illumination setting. In this case, the incident projection light falls obliquely on the first mask pattern. This projection light then passes through the pupil plane of the illumination system in a first area, which is located outside the optical axis of the illumination system. In the case of a dipole illumination setting, the first region has, for example, two poles that are equidistant from the optical axis of the illumination system. In the case of a quadrupole illumination setting, two such pairs of poles are offset by 90 ° from one another.

Bei einem Ausführungsbeispiel befindet sich der erste Bereich außerhalb der optischen Achse des Beleuchtungssystems, während der zweite Bereich auf der optischen Achse liegt und diese somit schneidet. Außerdem schneidet eine optische Achse des Projektionsobjektivs einen lichtundurchlässigen Bereich der erfindungsgemäß vorgesehenen Blende. Dabei wird ausgenutzt, dass Projektionslicht, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten axialen Bereich durchtritt und auf das erste Maskenmuster fällt, so stark gebeugt wird, dass in der Pupillenebene des Projektionsobjektivs die höheren Beugungsordnungen außerhalb der numerischen Apertur liegen. Um eine Störung durch diesen Lichtanteil zu verhindern, genügt es, einen die optische Achse überdeckenden Bereich abzublenden, so dass sich die nullte Beugungsordnung dieses Projektionslichts nicht bis zur lichtempfindlichen Schicht ausbreiten kann. Dieser lichtundurchlässige Bereich der Blende deckt zwar auch Projektionslicht ab, das ebenfalls den zweiten Bereich in der Pupillenebene des Beleuchtungssystem durchtreten hat und dann auf das zweite Maskenmuster gefallen ist. Da letzteres aber das auftreffende Projektionslicht schwächer beugt, liegen zumindest einige der höheren Beugungsordnungen dann innerhalb der numerischen Apertur. Diese höheren Beugungsordnungen genügen, um das zweite Maskenmuster exakt auf die lichtempfindliche Schicht abbilden zu können.In one embodiment, the first region is out of the optical axis of the illumination system while the second region is on the optical axis and thus intersects it. In addition, an optical axis of the projection lens intersects an opaque region of the diaphragm provided according to the invention. It is exploited here that projection light which passes through the second axial region in the pupil plane of the illumination system and falls onto the first mask pattern is diffracted so strongly that in the pupil plane of the projection objective the higher diffraction orders lie outside the numerical aperture. In order to prevent interference by this proportion of light, it is sufficient to dim an area covering the optical axis, so that the zeroth diffraction order of this projection light can not propagate to the photosensitive layer. Although this opaque portion of the diaphragm covers also projection light, which has also pass through the second area in the pupil plane of the illumination system and then dropped onto the second mask pattern. Since the latter, however, diffracts the incident projection light weaker, at least some of the higher diffraction orders are then within the numerical aperture. These higher diffraction orders are sufficient to be able to image the second mask pattern exactly on the photosensitive layer.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel befindet sich der zweite Bereich außerhalb der optischen Achse des Beleuchtungssystems. Entsprechend befindet sich dann auch ein lichtundurchlässiger Bereich der Blende so außerhalb einer optischen Achse des Projektionsobjektivs, dass die optische Achse selbst lichtdurchlässig bleibt. Eine solche außeraxiale Anordnung des zweiten Bereichs ist bei bestimmten zweiten Maskenmustern zweckmäßig, die sich mit einem konventionellen Beleuchtungssetting nicht optimal abbilden lassen. Günstig kann eine solche außeraxiale Anordnung des zweiten Bereichs aber auch dann sein, wenn eine zentrale Zone der Pupillenebene des Projektionsobjektivs von Beugungsordnungen durchsetzt beleuchtet wird, die von dem ersten Maskenmuster erzeugt wurden.In another embodiment, the second region is outside the optical axis of the illumination system. Correspondingly, an opaque region of the diaphragm is then located outside an optical axis of the projection lens such that the optical axis itself remains translucent. Such an off-axis arrangement of the second area is expedient for certain second mask patterns which can not be optimally imaged with a conventional illumination setting. However, such an off-axis arrangement of the second region can also be favorable if a central zone of the pupil plane of the projection objective is illuminated by diffraction orders which have been generated by the first mask pattern.

Ähnlich wie beim ersten Bereich kann der zweite Bereich dann ebenfalls zwei voneinander getrennte Pole aufweisen, die gleich weit von der optischen Achse des Beleuchtungssystems entfernt sind. Um unerwünschte Beugungsordnungen von Projektionslicht abzublenden, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde, kann ein lichtundurchlässiger Teil der Blende von einer Fassung eines optischen Elements des Projektionsobjektivs gebildet werden. Solche Beugungsordnungen befinden sich somit außerhalb der numerischen Apertur des Projektionsobjektivs.Similarly to the first region, the second region may then also have two separate poles that are equidistant from the optical axis of the illumination system. To diminish unwanted diffraction orders of projection light that has passed through the second region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern, an opaque part of the iris can be formed by a socket of an optical element of the projection objective. Such diffraction orders are thus outside the numerical aperture of the projection lens.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist der zweite Bereich ein periodisches Lichtmuster aus Teilbereichen auf. Die Blende weist ein periodisches Muster aus lichtundurchlässigen Blendenstrukturen auf, das an das Lichtmuster aus Teilbereichen angepasst ist. Eine solche Festlegung der Lichtverteilung in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems und eine entsprechend daran angepasste Blende ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das zweite Maskenmuster das auftreffende Projektionslicht so schwach beugt, dass die Beugungsordnungen in der Pupillenebene des Projektionsobjektivs sehr dicht beieinander liegen. Durch eine geeignete Wahl der Periode lässt sich dann erreichen, dass die lichtundurchlässigen Blendenstrukturen nur das unerwünschte Projektionslicht abblenden und das erwünschte Projektionslicht durchlassen.In another embodiment, the second region has a periodic light pattern of partial regions. The diaphragm has a periodic pattern of opaque diaphragm structures, which is adapted to the light pattern of partial areas. Such a determination of the light distribution in the pupil plane of the illumination system and an appropriately adapted aperture is particularly advantageous if the second mask pattern diffracts the incident projection light so weakly that the diffraction orders lie very close to each other in the pupil plane of the projection lens. By a suitable choice of the period can then be achieved that the opaque aperture structures only dimming the unwanted projection light and transmitting the desired projection light.

Insbesondere kann dabei eine nullte Beugungsordnung des Projektionslichts, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems nur den zweiten Bereich durchtreten hat und von den ersten Maskenmuster gebeugt wurde, von den lichtundurchlässigen Blendenstrukturen abgeblendet werden. Mindestens zwei höhere Beugungsordnungen des Projektionslichts, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster gebeugt wurde, kann dann zumindest teilweise Zwischenräume zwischen den lichtundurchlässigen Blendenstrukturen durchtreten.In particular, a zeroth diffraction order of the projection light, which has only passed through the second region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask patterns, can be dimmed by the opaque diaphragm structures. At least two higher diffraction orders of the projection light, which has passed through the second region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the second mask pattern, can then at least partially pass through gaps between the opaque diaphragm structures.

Um Lichtverluste durch die Blende so gering wie möglich zu halten, kann die Projektionsbelichtungsanlage so gesteuert werden, dass nur dann Projektionslicht den zweiten Bereich in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems durchtritt, wenn Projektionslicht auf das zweite Maskenmuster trifft. Während der übrigen Zeit wird der zweite Bereich in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems nicht beleuchtet, da dann kein zweites Maskenmuster abgebildet werden muss.In order to minimize light losses through the diaphragm, the projection exposure apparatus can be controlled in such a way that only projection light passes through the second region in the pupil plane of the illumination system when projection light strikes the second mask pattern. During the rest of the time, the second area in the pupil plane of the illumination system is not illuminated, since then no second mask pattern has to be imaged.

Wenn sich die Maske entlang einer Scanrichtung mit einer Scangeschwindigkeit bewegt, während der von dem Projektionslicht beleuchtete Teil der Maske auf die lichtempfindliche Schicht abgebildet wird, so kann die Scangeschwindigkeit verringert werden, solange sich das zweite Maskenmuster in dem von dem Projektionslicht beleuchteten Teil der Maske befindet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass alle Strukturen auf der Maske stets mit der gleichen Strahlungsdosis übertragen werden können, und zwar unabhängig davon, ob gerade kurzzeitig der zweite Bereich in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems ausgeleuchtet und gleichzeitig ein kleiner Teil des Projektionslichts abgeblendet wird, oder nicht.When the mask moves along a scanning direction at a scanning speed while imaging the part of the mask illuminated by the projection light onto the photosensitive layer, the scanning speed can be reduced as long as the second mask pattern is in the part of the mask illuminated by the projection light , In this way, it is ensured that all structures on the mask can always be transmitted with the same radiation dose, regardless of whether or not the second area in the pupil plane of the illumination system is briefly illuminated and at the same time a small part of the projection light is dimmed ,

Die Erfindung ist unabhängig davon einsetzbar, welche Wellenlänge das verwendete Projektionslicht hat. Das Beleuchtungssystem und das Projektionsobjektiv können deswegen dioptrisch, katoptrisch oder auch katadioptrisch ausgebildet sein.The invention can be used regardless of which wavelength the projection light used has. The illumination system and the projection objective can therefore be made dioptric, catoptric or catadioptric.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die eingangs gestellte Aufgabe gelöst durch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, die umfasst:

  1. a) eine Maske, die ein erstes Maskenmuster (engl. mask pattern) und ein zweites Maskenmuster enthält, wobei das erste Maskenmuster auftreffendes Projektionslicht stärker beugt als das zweite Maskenmuster;
  2. b) ein Beleuchtungssystem, das eine optische Achse hat und dazu eingerichtet ist, die Maske mit Projektionslicht zu beleuchten;
  3. c) ein Projektionsobjektiv, das dazu eingerichtet ist, einen von dem Projektionslicht beleuchteten Teil der Maske auf eine lichtempfindliche Schicht abzubilden;
  4. d) eine Blende, die in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs derart angeordnet ist, dass die Blende
    • - Projektionslicht zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems einen ersten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde,
    • - Projektionslicht zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems einen zweiten Bereich, der sich nicht mit dem ersten Bereich überlappt, durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster gebeugt wurde, und
    • - Projektionslicht zumindest teilweise abblendet, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde.
With regard to the device, the object stated at the beginning is solved by a microlithographic projection exposure apparatus, which comprises:
  1. a) a mask containing a first mask pattern and a second mask pattern, wherein the first mask pattern diffracts incident projection light more than the second mask pattern;
  2. b) an illumination system having an optical axis and adapted to illuminate the mask with projection light;
  3. c) a projection lens configured to image a portion of the mask illuminated by the projection light onto a photosensitive layer;
  4. d) a diaphragm which is arranged in a pupil plane of the projection lens such that the diaphragm
    • At least partially transmitting projection light which has passed through a first region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern,
    • At least partially transmitting projection light, which in the pupil plane of the illumination system has passed through a second region, which does not overlap with the first region, and has been diffracted by the second mask pattern, and
    • At least partially dimming projection light which has passed through the second region in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern.

Die oben zum Verfahren aufgeführten Überlegungen gelten hier entsprechend.The considerations mentioned above for the procedure apply here accordingly.

DEFINITIONENDEFINITIONS

Der Begriff „Licht“ umfasst elektromagnetische Strahlung jeglicher Art, insbesondere sichtbares Licht, UV-, DUV-, VUV- und EUV-Licht sowie Röntgenstrahlung.The term "light" includes electromagnetic radiation of any kind, in particular visible light, UV, DUV, VUV and EUV light and X-radiation.

Der Begriff „Lichtstrahl“ bezeichnet Licht, dessen Ausbreitungsweg durch eine Linie beschrieben werden kann.The term "light beam" refers to light whose propagation path can be described by a line.

Der Begriff „Lichtbündel“ bezeichnet eine Vielzahl von Lichtstrahlen, die einen gemeinsamen Ursprung in einer Feldebene haben.The term "light bundle" refers to a plurality of light rays having a common origin in a field plane.

Der Begriff „Feldebene“ bezeichnet die Bildebene des Projektionsobjektivs, in der beim Betrieb der Projektionsanlage abzubildende Strukturen der Maske angeordnet werden, sowie jede Ebene, die hierzu optisch konjungiert ist.The term "field plane" designates the image plane of the projection objective in which structures of the mask to be imaged during operation of the projection apparatus are arranged, as well as each plane which is optically conjugated.

Der Begriff „konjungierte Ebenen“ bezeichnet Ebenen, zwischen denen eine Abbildungsbeziehung besteht. Ein Lichtbündel, das von einem Punkt in einer der beiden Ebenen ausgeht, konvergiert daher in einem Punkt in der dazu konjugierten Ebene.The term "conjugate levels" refers to levels between which an imaging relationship exists. A light beam emanating from a point in one of the two planes therefore converges at a point in the plane conjugate thereto.

Der Begriff „Pupillenebene“ bezeichnet eine Ebene, die zu einer Feldebene zumindest im Wesentlichen in einer Fourier-Beziehung steht. Lichtstrahlen, die in einer Feldebene parallel zueinander sind durchtreten, treffen sich in der Pupillenebene deswegen in einem Punkt. Falls die Lichtstrahlen achsparallel die Feldebene durchtreten, liegt dieser Punkt auf der optischen Achse. Eine „Pupillenebene“ muss im mathematischen Sinne nicht perfekt eben, sondern kann auch leicht gekrümmt sein, so dass man die Pupillenebene korrekterweise als Pupillenfläche bezeichnen müsste. Falls ein optisches System mehrere Pupillenebenen hat, so sind diese ebenfalls zueinander optisch konjugiert.The term "pupil plane" denotes a plane that is at least substantially in a Fourier relation to a field plane. Light rays which in a field plane parallel to each other pass through, meet in the pupil plane therefore in one point. If the light rays pass through the field plane parallel to the axis, this point lies on the optical axis. A "pupil plane" does not have to be perfectly flat in the mathematical sense, but may also be slightly curved, so that the pupil plane would have to be correctly designated as a pupil surface. If an optical system has several pupil planes, these are also optically conjugate with each other.

Der Begriff „Feldabhängigkeit“ bezeichnet jegliche funktionale Abhängigkeit einer physikalischen Größe vom Ort in einer Feldebene.The term "field dependence" denotes any functional dependence of a physical quantity on the location in a field level.

Der Begriff „Beleuchtungswinkelverteilung“ beschreibt, wie sich die Intensität eines Lichtbündels auf die unterschiedlichen Richtungen der Lichtstrahlen verteilt, aus denen das Lichtbündel besteht. Üblicherweise kann die Beleuchtungswinkelverteilung durch eine Funktion I(α, β) beschrieben werden, wobei α, β Winkelkoordinaten sind, welche die Richtung der Lichtstrahlen bezeichnen. Falls die Beleuchtungswinkelverteilung eine Feldabhängigkeit hat, so hängt die Intensität I auch zusätzlich auch von den Feldkoordinaten ab.The term "illumination angle distribution" describes how the intensity of a light beam is distributed among the different directions of the light beams that make up the light beam. Usually, the illumination angle distribution can be described by a function I (α, β), where α, β are angular coordinates indicating the direction of the light beams. If the illumination angle distribution has a field dependence, the intensity I also additionally depends on the field coordinates.

Der Begriff „Fläche“ bezeichnet jede ebene oder gekrümmte Fläche im dreidimensionalen Raum. Die Fläche kann Teil eines Körpers oder davon losgelöst sein.The term "surface" refers to any plane or curved surface in three-dimensional space. The surface can be part of or detached from a body.

Der Begriff „Blende“ bezeichnet hier ein optisches Element, das eine Ansammlung von fester, flüssiger oder gasförmiger Materie enthält, die auftreffendes Licht der verwendeten Betriebswellenlänge zu mindestens 75% absorbiert oder so streut oder reflektiert, dass das gestreute bzw. reflektierte Licht nicht mehr in den Nutzlichtstrahlengang eintreten kann. Eine Blende hat immer mindestens eine beliebig geformte Öffnung, in welcher die Ausdehnung des Lichts nicht behindert wird.As used herein, the term "aperture" refers to an optical element that contains an accumulation of solid, liquid or gaseous matter that at least 75% absorbs or scatters or reflects incident light of the operating wavelength used so that the scattered or reflected light is no longer in the Nutzlichtstrahlengang can enter. A panel always has at least one arbitrarily shaped opening in which the expansion of the light is not hindered.

Figurenlistelist of figures

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

  • 1 eine stark vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
  • 2 einen schematischen Meridionalschnitt durch ein Beleuchtungssystem der in der 1 gezeigten Anlage;
  • 3 eine Draufsicht auf ein in der 2 gezeigtes Mikrolinsen-Array;
  • 4 eine perspektivische vereinfachte Darstellung auf ein in der 2 gezeigtes Mikrospiegel-Array;
  • 5 eine perspektivische Darstellung der Maske und dreier Lichtbündel, die auf Maskenstrukturen beziehungsweise ein Overlay Muster gerichtet sind;
  • 6 einen schematischen Meridionalschnitt durch ein Projektionsobjektiv der in der 1 gezeigten Anlage;
  • 7 eine Draufsicht auf eine Blende, das in dem Projektionsobjektiv gemäß der 6 angeordnet ist;
  • 8 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Bauelement-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden;
  • 9 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Overlay-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden;
  • 10 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Bauelement-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden, das gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung modifiziert wurde;
  • 11 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Overlay-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden, das gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung modifiziert wurde;
  • 12 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Bauelement-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden, das gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung modifiziert wurde;
  • 13 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Overlay-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden, das gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung modifiziert wurde;
  • 14 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Bauelement-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden, das gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung modifiziert wurde;
  • 15 eine schematische Darstellung der Beugungsordnungen in einer Objektivpupille, wenn Overlay-Strukturen mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden, das gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung modifiziert wurde;
  • 16 ein Flussdiagramm, in dem wichtige Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Show:
  • 1 a greatly simplified perspective view of a microlithographic projection exposure apparatus according to the invention;
  • 2 a schematic meridional section through a lighting system in the 1 shown plant;
  • 3 a top view of a in the 2 shown microlens array;
  • 4 a simplified perspective view of a in the 2 shown micromirror array;
  • 5 a perspective view of the mask and three light beams, which are directed to mask structures or an overlay pattern;
  • 6 a schematic meridional section through a projection lens in the 1 shown plant;
  • 7 a plan view of a diaphragm, which in the projection lens according to the 6 is arranged;
  • 8th a schematic representation of the diffraction orders in a lens pupil when device structures are illuminated with a dipole illumination setting;
  • 9 a schematic representation of the diffraction orders in an objective pupil when overlay structures are illuminated with a dipole illumination setting;
  • 10 a schematic representation of the diffraction orders in an objective pupil when illuminating device structures with a dipole illumination set, which has been modified according to a first embodiment of the invention;
  • 11 a schematic representation of the diffraction orders in an objective pupil, when overlay structures are illuminated with a dipole illumination set, which has been modified according to the first embodiment of the invention;
  • 12 a schematic representation of the diffraction orders in an objective pupil when illuminating device structures with a dipole illumination set, which has been modified according to a second embodiment of the invention;
  • 13 a schematic representation of the diffraction orders in an objective pupil, when overlay structures are illuminated with a dipole illumination set, which has been modified according to the second embodiment of the invention;
  • 14 a schematic representation of the diffraction orders in an objective pupil, when illuminating device structures with a dipole illumination set, which has been modified according to a third embodiment of the invention;
  • 15 a schematic representation of the diffraction orders in a lens pupil when overlay structures are illuminated with a dipole illumination setting, according to the third embodiment of the invention has been modified;
  • 16 a flowchart in which important steps of the inventive method are shown.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Grundlegender Aufbau der ProjektionsbelichtungsanlageBasic structure of the projection exposure machine

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten perspektivischen Darstellung eine Projektionsbelichtungsanlage 10, die für die lithographische Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente geeignet ist. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 enthält ein Beleuchtungssystem 12, das auf einer Maske 14 ein schmales, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ringsegmentförmiges Beleuchtungsfeld 16 ausleuchtet. Andere Beleuchtungsfeldformen, z. B. Rechtecke, kommen selbstverständlich ebenfalls in Betracht.The 1 shows a highly schematic perspective view of a projection exposure system 10 , which is suitable for the lithographic production of microstructured components. The projection exposure machine 10 contains a lighting system 12 on a mask 14 a narrow, in the illustrated embodiment ring segment-shaped illumination field 16 illuminates. Other illumination field shapes, e.g. As rectangles, of course, also come into consideration.

Innerhalb des Beleuchtungsfeldes 16 liegende Strukturen 18 auf der Maske 14 werden mit Hilfe eines Projektionsobjektivs 20, das mehrere Linsen 21 und ggf. weitere optische Elemente enthält, auf eine lichtempfindliche Schicht 22 abgebildet. Die lichtempfindliche Schicht 22, bei der es sich z.B. um einen Photolack handeln kann, ist auf einem Wafer 24 oder einem anderen geeigneten Substrat aufgebracht und befindet sich in der Bildebene des Projektionsobjektivs 20. Da das Projektionsobjektiv 20 einen Abbildungsmaßstab β hat, für den |β|< 1 gilt, werden die innerhalb des Beleuchtungsfeldes 16 liegenden Strukturen 18 verkleinert auf ein Projektionsfeld 16' abgebildet.Inside the lighting field 16 underlying structures 18 on the mask 14 be using a projection lens 20 that has several lenses 21 and optionally further optical elements, on a photosensitive layer 22 displayed. The photosensitive layer 22 , which may be, for example, a photoresist, is on a wafer 24 or another suitable substrate and is located in the image plane of the projection lens 20 , Because the projection lens 20 has a magnification β for which | β | <1, those within the illumination field 16 lying structures 18 reduced to a projection field 16 ' displayed.

Bei der dargestellten Projektionsbelichtungsanlage 10 werden die Maske 14 und der Wafer 24 während der Projektion entlang einer mit Y bezeichneten Scanrichtung verfahren. Das Verhältnis der Verfahrgeschwindigkeiten ist dabei gleich dem Abbildungsmaßstab β des Projektionsobjektivs 20. Falls das Projektionsobjektiv 20 das Bild invertiert (d.h. β< 0), verlaufen die Verfahrbewegungen der Maske 14 und des Wafers 24 gegenläufig, wie dies in der 1 durch Pfeile A1 und A2 angedeutet ist. Auf diese Weise überstreicht das Beleuchtungsfeld 16 scannerartig die sich bewegende Maske 14, so dass auch größere strukturierte Bereiche zusammenhängend auf die lichtempfindliche Schicht 22 projiziert werden können.In the illustrated projection exposure system 10 become the mask 14 and the wafer 24 travels along a scan direction designated Y during projection. The ratio of the travel speeds is equal to the magnification β of the projection lens 20 , If the projection lens 20 the image inverted (ie β <0), the traversing movements of the mask run 14 and the wafer 24 in reverse, as in the 1 is indicated by arrows A1 and A2. In this way, the illumination field passes over 16 scanner-like the moving mask 14 , allowing even larger structured areas contiguous to the photosensitive layer 22 can be projected.

Beleuchtungssystemlighting system

Die 2 zeigt das Beleuchtungssystem 12 in einem meridionalen Schnitt. Dem Beleuchtungssystem 12 wird linear polarisiertes Projektionslicht 30 von einer Lichtquelle 31 zugeführt, die außerhalb eines Gehäuses 32 angeordnet und somit nicht Bestandteil des Beleuchtungssystems 12 ist. Das von der Lichtquelle erzeugte Projektionslicht 30 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Wellenlänge von λ = 193 nm; andere Wellenlängen wie 248 nm oder 157 nm sind bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich.The 2 shows the lighting system 12 in a meridional section. The lighting system 12 becomes linearly polarized projection light 30 from a light source 31 fed outside a housing 32 arranged and thus not part of the lighting system 12 is. The projection light generated by the light source 30 has a wavelength of λ = 193 nm in the illustrated embodiment; other wavelengths such as 248 nm or 157 nm are also possible in this embodiment.

Zwischen der Lichtquelle 31 und dem Beleuchtungssystem 12 kann das Projektionslicht 30 über Umlenkspiegel in Röhren geführt sein (nicht dargestellt), die eine Strahlübertragungseinrichtung (engl. beam delivery) bilden.Between the light source 31 and the lighting system 12 can the projection light 30 be guided over deflecting mirrors in tubes (not shown), which form a beam transmission device (English beam delivery).

Im Beleuchtungssystem 12 ist eingangsseitig ein Strahlaufweiter 33 angeordnet, der das Projektionslicht 30 aufweitet und im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Linsen 34, 35 umfasst. Im Strahlengang dahinter befindet sich ein Strahlhomogenisierer 36, der eine erste Wabenplatte W1 und eine zweite Wabenplatte W2 umfasst und das Projektionslicht 30 mischt.In the lighting system 12 On the input side is a beam expander 33 arranged, which the projection light 30 widens and two lenses in the illustrated embodiment 34 . 35 includes. In the beam path behind it is a Strahlhomogenisierer 36 comprising a first honeycomb panel W1 and a second honeycomb panel W2, and the projection light 30 mixed.

Auf den Strahlhomogenisierer 36 folgt ein erster Kondensor 38. Im Lichtweg hinter dem Kondensor 38 ist ein Mikrolinsen-Array 40 angeordnet, dessen Aufbau in der 3 in einer Draufsicht gezeigt ist. Das Mikrolinsen-Array 40 umfasst eine Vielzahl von sphärischen Mikrolinsen ML mit quadratischen Umfangsflächen, so dass das Mikrolinsen-Array 40 das auftreffende Projektionslicht 30 in eine Vielzahl einzelner konvergierender Strahlenbündel aufteilt, von denen eines in der 2 mit LB1 bezeichnet ist.On the jet homogenizer 36 followed by a first condenser 38 , In the light path behind the condenser 38 is a microlens array 40 arranged, whose structure in the 3 is shown in a plan view. The microlens array 40 comprises a plurality of spherical microlenses ML with square peripheral surfaces, so that the microlens array 40 the incident projection light 30 divided into a plurality of individual converging beams, one of which in the 2 designated LB1.

Im Lichtweg hinter dem Mikrolinsen-Array 39 ist eine Pupillenformungseinrichtung PFE angeordnet, die ein Mikrospiegel-Array MMA mit mehreren Mikrospiegeln 42 umfasst. Die 4 zeigt in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung eine Draufsicht auf das Mikrospiegel-Array MMA. Je nach Stellung der Mikrospiegel 42 werden auftreffende Lichtbündel LB1, LB2 in unterschiedliche Richtungen abgelenkt. Die Mikrospiegel 42 stellen somit Lichtablenkungselemente dar, deren Ablenkwinkel individuell und kontinuierlich variierbar sind. Zu diesem Zweck ist das Mikrospiegel-Array MMA mit einer Steuereinrichtung 43 verbunden, die ihrerseits mit einer übergeordneten Zentralsteuerung 45 der Projektionsbelichtungsanlage 10 kommuniziert.In the light path behind the microlens array 39 a pupil-shaping device PFE is arranged, which comprises a micromirror micromirror array MMA 42 includes. The 4 shows in a simplified perspective view a plan view of the micromirror array MMA. Depending on the position of the micromirrors 42 incident light beams LB1, LB2 are deflected in different directions. The micromirrors 42 thus represent light deflecting elements whose deflection angle can be varied individually and continuously. For this purpose, the micromirror array MMA with a control device 43 connected, in turn, with a parent central control 45 the projection exposure system 10 communicated.

Die Pupillenformungseinrichtung PFE umfasst ferner ein Prisma 46 mit zwei geneigten Flächen 48a, 48b, an denen das in das Prisma eintretende Projektionslicht 30 durch Totalreflexion reflektiert wird. Das Prisma 46 hat die Aufgabe, das Projektionslicht 30 auf das Mikrospiegel-Array MMA und davon reflektiertes Licht zurück in den Strahlengang zu richten.The pupil shaper PFE further includes a prism 46 with two inclined surfaces 48a . 48b at which the projection light entering the prism 30 is reflected by total reflection. The prism 46 has the task, the projection light 30 on the micromirror array MMA and reflected light back into the beam path.

Der zweite Kondensor 50, auf den das Projektionslicht 30 fällt, bewirkt, dass die von dem Mikrospiegel-Array MMA erzeugte Verteilung von Ablenkwinkeln in eine Ortsverteilung auf der Eintrittsfläche eines optischen Integrators 52 umgewandelt wird. Der optische Integrator 52 umfasst - ähnlich wie der Strahlhomogenisierer 34 - zwei Platten 54a, 54b mit Fliegenaugenlinsen 55, wobei jedes Paar einander zugewandter Fliegenaugenlinsen 55 einen optischen Kanal definiert, der eine sekundäre Lichtquelle erzeugt. Die sekundären Lichtquellen befinden sich in einer Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems 12, die mit einer vorderen Brennebene eines vierten Kondensors 58 zusammenfällt. In einer hinteren Brennebene des vierten Kondensors 58 befindet sich eine Feldebene 60, in der eine verstellbare Feldblende 62 angeordnet ist. Die Feldebene 60 wird mit Hilfe eines Feldblendenobjektivs 64, das Linsen 65a, 65b umfasst, auf eine Ebene abgebildet, in der die Maske 14 angeordnet ist und die deswegen im Folgenden als Maskenebene 66 bezeichnet wird. The second condenser 50 on which the projection light 30 falls, causes the distribution of deflection angles generated by the micromirror array MMA in a spatial distribution on the entrance surface of an optical integrator 52 is converted. The optical integrator 52 comprises - similar to the beam homogenizer 34 - two plates 54a . 54b with fly eye lenses 55 wherein each pair of facing fly-eye lenses 55 defines an optical channel that generates a secondary light source. The secondary light sources are in a pupil plane 56 of the lighting system 12 connected to a front focal plane of a fourth condenser 58 coincides. In a rear focal plane of the fourth condenser 58 there is a field level 60 in which an adjustable field stop 62 is arranged. The field level 60 is using a field stop lens 64 , the lenses 65a . 65b includes, mapped to a plane in which the mask 14 is arranged and therefore the following as mask level 66 referred to as.

Wie der in der 2 gezeigte Strahlengang zeigt, legt die örtliche Intensitätsverteilung in der Pupillenebene 56 die Beleuchtungswinkelverteilung des Projektionslichts 30 in der Feldebene 60 und in der dazu optisch konjugierten Maskenebene 66 fest. Da jeder Lichtfleck auf der Eintrittsfläche des optischen Integrators 52 zu einer korrespondierenden Intensitätsverteilung in der Pupillenebene 56 führt, lässt sich die Beleuchtungswinkelverteilung des ersten Projektionslichts 301 in der Maskenebene 66 durch Verändern der von den Mikrospiegeln 42 erzeugten Ablenkwinkel variieren.Like the one in the 2 shows the optical path shown sets the local intensity distribution in the pupil plane 56 the illumination angle distribution of the projection light 30 in the field level 60 and in the optically conjugate mask plane 66 firmly. Because each light spot on the entrance surface of the optical integrator 52 to a corresponding intensity distribution in the pupil plane 56 leads, the illumination angle distribution of the first projection light can be 301 in the mask level 66 by changing the from the micromirrors 42 vary generated deflection angle.

Die Winkelverteilung der in der Pupillenebene 56 erzeugten sekundären Lichtquellen legt hingegen die Intensitätsverteilung des ersten Projektionslichts in der Feldebene 60 und damit auch die maximalen Abmessungen des in der 1 erkennbaren Beleuchtungsfeldes 16 entlang der X- und Y-Richtung fest. In der XZ-Ebene (d. h. der Papierebene der 2) haben die sekundären Lichtquellen deswegen eine große numerische Apertur, während in der zur Scanrichtung parallelen YZ-Ebene die sekundären Lichtquellen eine deutlich kleinere numerische Apertur haben. Auf diese Weise entsteht die Schlitzform des Beleuchtungsfeldes 16 in der Maskenebene 66.The angular distribution of the pupil plane 56 generated secondary light sources, however, sets the intensity distribution of the first projection light in the field level 60 and thus the maximum dimensions of the in 1 recognizable lighting field 16 along the X and Y directions. In the XZ plane (ie the paper plane of the 2 Therefore, the secondary light sources have a large numerical aperture, while in the YZ plane parallel to the scanning direction, the secondary light sources have a much smaller numerical aperture. In this way, the slot shape of the illumination field arises 16 in the mask level 66 ,

Beleuchtung von Overlay MusternIllumination of overlay patterns

Die 5 zeigt die Maske 14 aus der 1 in einer vergrößerten Darstellung. Die Maske 14 enthält eine Anordnung mehrerer rechteckiger Felder 70, die den späteren Dies auf dem Wafer 24 entsprechen. Die Felder 70 enthalten ein erstes Maskenmuster, das im dargestellten Ausführungsbeispiel für alle Felder 70 identisch ist. Jedes erste Maskenmuster besteht aus einer Anordnung paralleler Strukturen, die entlang der Y-Richtung ausgerichtet sind, und korrespondiert zu einem Strukturmuster (oder einem Teil davon), das in einer Schicht des Bauelements, das mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 10 lithographisch hergestellt werden soll, enthalten ist. Das erste Maskenmuster wird deswegen im Folgenden kurz als Bauelement-Muster 72 und die darin enthaltenen Strukturen 18 als Bauelement-Strukturen 74 bezeichnet. Da die Teilung (engl. pitch) der Bauelement-Strukturen 74 in der Größenordnung der Wellenlänge des Projektionslichts liegt, wird auftreffendes Projektionslicht von dem Bauelement-Muster 72 stark gebeugt.The 5 shows the mask 14 from the 1 in an enlarged view. The mask 14 contains an arrangement of several rectangular fields 70 that later dies on the wafer 24 correspond. The fields 70 contain a first mask pattern, which in the illustrated embodiment for all fields 70 is identical. Each first mask pattern consists of an array of parallel structures aligned along the Y direction and corresponds to a pattern of structure (or a portion thereof) formed in a layer of the device using the projection exposure equipment 10 is to be prepared lithographically. Therefore, the first mask pattern will be briefly referred to as a device pattern in the following 72 and the structures contained within 18 referred to as component structures 74. Because the pitch of the device structures 74 is on the order of the wavelength of the projection light, incident projection light from the device pattern 72 strongly bent.

Die Felder 70 mit den Bauelement-Mustern 72 sind durch Zwischenräume 76 voneinander getrennt, die den späteren Schreiblinien (engl. scribe lines) auf dem Wafer entsprechen, entlang derer die Dies gentrennt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Zwischenräume 76 im dargestellten Ausführungsbeispiel besonders breit wiedergegeben; üblicherweise sind die Zwischenräume 76 möglichst schmal, um möglichst viele Bauelemente auf dem Wafer 24 herstellen zu können.The fields 70 with the device patterns 72 are through gaps 76 separated from each other, which correspond to the later scribe lines on the wafer, along which the dies are separated. For clarity, the spaces are 76 reproduced particularly broad in the illustrated embodiment; Usually the spaces are 76 as narrow as possible to as many components on the wafer 24 to be able to produce.

In den Zwischenräumen 76 zwischen den Feldern 70 sind Overlay Muster 78 so verteilt, dass zwischen benachbarten Feldern 70 jeweils genau ein Overlay Muster 78 angeordnet ist. Jedes Overlay Muster 78 stellt ein zweites Maskenmuster aus parallelen Strukturen 18 dar, die ebenfalls entlang der Y-Richtung ausgerichtet sind und im Folgenden als Overlay-Strukturen 80 bezeichnet werden. Die Overlay-Strukturen 80 sind breiter und mit einer gröberen Teilung (pitch) voneinander beabstandet als die Bauelement-Strukturen 74. Dadurch beugen die Overlay-Strukturen 80 auftreffendes Projektionslicht weniger als die feineren Bauelemente-Strukturen 74.In the intervals 76 between the fields 70 are overlay patterns 78 so distributed that between adjacent fields 70 exactly one overlay pattern 78 is arranged. Every overlay pattern 78 represents a second mask pattern of parallel structures 18 which are also aligned along the Y direction and will be referred to as overlay structures 80 below. The overlay structures 80 are wider and spaced at a coarser pitch than the device structures 74 , This will bend the overlay structures 80 incident projection light less than the finer component structures 74 ,

Die Bilder der Overlay Muster 78 auf der lichtempfindlichen Schicht 22 definieren die späteren Overlay Marker auf dem Wafer, deren Positionen mit Hilfe von Messgeräten genau gemessen werden. Auf diese Weise ist es möglich zu überprüfen, ob die auf dem Wafer hergestellten Schichten korrekt zueinander ausgerichtet sind.The pictures of the overlay pattern 78 on the photosensitive layer 22 Define the later overlay markers on the wafer, whose positions are precisely measured with the aid of measuring instruments. In this way it is possible to check whether the layers produced on the wafer are correctly aligned with each other.

Bei größeren Dies überdeckt ein Feld 70 praktisch die gesamte Maske 14. In solchen Fällen befinden sich die Overlay Muster 78 auf speziellen Messinseln innerhalb der Felder.At larger dies this covers a field 70 practically the entire mask 14 , In such cases, the overlay patterns are located 78 on special islands within the fields.

Die unterschiedlichen Abmessungen und Teilungen der Bauelemente-Strukturen 74 einerseits und der Overlay-Strukturen 80 andererseits führen dazu, dass für eine optimale Abbildung der Strukturen 74, 80 auf die lichtempfindliche Schicht 22 unterschiedliche Beleuchtungssettings benötigt werden. Die feinen parallelen Bauelement-Strukturen 74 werden am besten mit einem Dipol-Beleuchtungssetting abgebildet, wie dies in der 5 für einen Feldpunkt P1 illustriert ist. Auf den Feldpunkt P1 konvergiert ein Lichtbündel, das aus zwei Teillichtbündeln 82a, 82b besteht. Diese sind geneigt zur optischen Achse OA1 des Beleuchtungssystems 12 angeordnet, so dass das Projektionslicht ausschließlich schräg auf den Feldpunkt P1 auftrifft. In der mit einem Kreis angedeuteten Austrittspupille 84, die dem Lichtbündel zugeordnet ist, werden deswegen zwei Pole 86a, 86b ausgeleuchtet, die sich X-Richtung diametral einander gegenüberliegen. Um den Feldpunkt P1 mit einem solchen Dipol-Beleuchtungssetting zu beleuchten, müssen auch in der Pupillenebene 56 des in der 2 gezeigten Beleuchtungssystems 12 an den entsprechenden Orten zwei Pole ausgeleuchtet sein.The different dimensions and pitches of the component structures 74 one hand, and the overlay structures 80 On the other hand, for optimal mapping of the structures 74 . 80 on the photosensitive layer 22 different lighting settings are needed. The fine parallel component structures 74 Best with a dipole lighting setting pictured like this in the 5 is illustrated for a field point P1. On the field point P1 converges a light beam, consisting of two partial light bundles 82a . 82b consists. These are arranged inclined to the optical axis OA1 of the illumination system 12, so that the projection light impinges only obliquely on the field point P1. In the exit pupil indicated by a circle 84 which is assigned to the light beam, therefore become two poles 86a . 86b illuminated, the X-direction diametrically opposite each other. In order to illuminate the field point P1 with such a dipole illumination setting, must also in the pupil plane 56 in the 2 shown illumination system 12 be illuminated in the corresponding places two poles.

Die Overlay Muster 78 hingegen werden am besten mit einem konventionellen Beleuchtungssetting auf die lichtempfindliche Schicht 22 abgebildet. In der 5 ist dies mit einem Lichtbündel 88 angedeutet, das auf einen Feldpunkt P2 im Bereich eines Overlay Musters 78 fällt und in der zugeordneten Austrittspupille 89 einen zentralen Pol 90 ausleuchtet. Das Projektionslicht fällt somit achsparallel oder unter kleinen Winkeln auf den Feldpunkt P2. The overlay pattern 78 however, it is best to use a conventional illumination setting on the photosensitive layer 22 displayed. In the 5 this is with a bundle of light 88 indicated on a field point P2 in the region of an overlay pattern 78 falls and in the associated exit pupil 89 a central pole 90 illuminates. The projection light thus falls parallel to the axis or at small angles to the field point P2.

Beleuchtete man die Overlay Muster 78 ausschließlich mit einem Dipol-Beleuchtungssetting, so würden wegen der schwachen Beugungswirkung der Overlay-Strukturen 80 nicht-telezentrische Strahlenbündel auf der lichtempfindlichen Oberfläche 22 das Bild der Overlay Muster 78 erzeugen. Bei nicht-telezentrischen Strahlenbündeln verläuft die Richtung des Lichtenergieflusses insgesamt nicht parallel zur optischen Achse. Befindet sich die lichtempfindliche Oberfläche 22 während der Belichtung nicht exakt in der Bildebene, führt dies zu einer lateralen Verschiebung der Bilder der Overlay Muster 78, wodurch das Bild der Overlay Muster 78 verzeichnet wird.Illuminated the overlay pattern 78 with only a dipole illumination setting, because of the weak diffraction effect of the overlay structures 80 non-telecentric beams on the photosensitive surface 22 the image of the overlay pattern 78 produce. For non-telecentric radiation beams, the direction of the light energy flux as a whole is not parallel to the optical axis. Is the photosensitive surface 22 during the exposure is not exactly in the image plane, this leads to a lateral shift of the images of the overlay pattern 78 , which gives the image the overlay pattern 78 is recorded.

Idealerweise werden somit zum Zwecke einer optimalen Abbildung die Bauelement-Muster 72 mit einem Dipol-Beleuchtungssetting und die Overlay Muster 78 mit einem konventionellen Beleuchtungssetting abgebildet, wie dies in der 5 illustriert ist. Um nicht an unterschiedlichen Orten auf der Maske 14 unterschiedliche Beleuchtungssettings erzeugen zu müssen, werden erfindungsgemäß alle Orte auf der Maske 14 mit dem gleichen Beleuchtungssetting beleuchtet, wie dies in der 5 (nur) für einen dritten Feldpunkt P3 illustriert ist, welcher sich der Übersichtlichkeit halber außerhalb des Beleuchtungsfeldes 16 befindet. Dieses Beleuchtungssetting stellt eine additive Kombination der beiden für die Feldpunkte P1 und P2 gezeigten Beleuchtungssettings dar. Folglich enthält die dem dritten Feldpunkte P3 zugeordnete Austrittspupille drei Pole 90, 86a und 86b. Trotzdem werden die Bauelement-Muster 72 und die Overlay Muster 78 mit unterschiedlichen Beleuchtungssettings abgebildet. Im Folgenden wird erläutert, wie dies erfindungsgemäß mit Hilfe einer in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs angeordneten Blende erreicht wird.Ideally, for optimal mapping, the device patterns 72 with a dipole illumination setting and the overlay patterns become 78 mapped with a conventional lighting setting, as shown in the 5 is illustrated. So as not in different places on the mask 14 Having to create different lighting settings, according to the invention all locations on the mask 14 illuminated with the same lighting setting as in the 5 (only) is illustrated for a third field point P3, which for the sake of clarity outside the illumination field 16 located. This illumination setting represents an additive combination of the two illumination settings shown for the field points P1 and P2. Consequently, the exit pupil associated with the third field point P3 contains three poles 90 . 86a and 86b , Even so, the component patterns become 72 and the overlay patterns 78 shown with different lighting settings. In the following, it is explained how this is achieved according to the invention with the aid of a diaphragm arranged in a pupil plane of the projection objective.

Blende im ProjektionsobjektivAperture in the projection lens

Die 6 zeigt das Projektionsobjektiv 20 aus der 1 in einer vergrößerten Darstellung. Das Projektionsobjektiv 20 enthält eine Pupillenebene 90, in der eine auswechselbare Blende 92 angeordnet ist. Die Blende 92 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer scheibenförmigen Glasplatte 93, die teilweise mit Chrom oder einem anderen lichtundurchlässigen Material 94 beschichtet ist. Die für das Projektionslicht durchlässigen Öffnungen der Blende 92 werden somit durch die Zwischenräume zwischen dem lichtundurchlässigen Material 94 festgelegt. Über eine mit einem Verschluss 96 verschließbare Öffnung in einem Gehäuse 98 des Projektionsobjektivs 20 kann die Blende 92 gegen eine andere Blende 92' ausgetauscht werden, bei der das lichtundurchlässige Material 94' andere Bereiche auf der Glasplatte 93' überdeckt. In der 6 ist ein solcher Austauschvorgang mit einem Doppelpfeil angedeutet.The 6 shows the projection lens 20 from the 1 in an enlarged view. The projection lens 20 contains a pupil plane 90 in which a replaceable aperture 92 is arranged. The aperture 92 consists in the illustrated embodiment of a disc-shaped glass plate 93 partially covered with chrome or another opaque material 94 is coated. The apertures of the aperture that are transparent to the projection light 92 are thus through the spaces between the opaque material 94 established. About one with a lock 96 closable opening in a housing 98 of the projection lens 20 can the aperture 92 against another panel 92 ' be replaced, in which the opaque material 94 ' other areas on the glass plate 93 ' covered. In the 6 is such an exchange process indicated by a double arrow.

Da sich die Blende 92 in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs 20 befindet, trifft achsparalleles Licht, das von der Maske 14 ausgeht, auf die Mitte der Blende 92, d.h. den Ort, an dem die optischen Achse OA2 des Projektionsobjektivs 20 die Blende 92 durchsetzt. Je größer die Winkel zur optischen Achse OA2 des Projektionsobjektivs 20 sind, unter denen das Projektionslicht die Maskenebene 66 verlässt, desto weiter entfernt von der optischen Achse OA2 trifft das Projektionslicht auf die Blende 92.Because the aperture 92 in a pupil plane of the projection lens 20 is located, meets axis-parallel light, that of the mask 14 goes out, on the middle of the aperture 92 , ie the location where the optical axis OA2 of the projection lens 20 the aperture 92 interspersed. The larger the angles to the optical axis OA2 of the projection lens 20 below which the projection light is the mask plane 66 leaves, the farther from the optical axis OA2 hits the projection light on the aperture 92 ,

Die 7 zeigt eine Draufsicht auf die im Strahlengang des Projektionsobjektivs 20 angeordnete Blende 92. Man erkennt, dass die Glasplatte 93 in einem kreisförmigen Zentralbereich 98 und einem äußeren Ringbereich 100 mit dem lichtundurchlässigen Material 94 beschichtet ist, wobei beiden Bereiche 98, 100 konzentrisch zur optischen Achse OA2 angeordnet sind. Die Blendenöffnung ist daher bei diesem Ausführungsbeispiel ringförmig. Wie in der 6 erkennbar ist, wird dadurch Projektionslicht, das die Maskenebene 66 achsparallel verlässt, vom absorbierenden Zentralbereich 98 der Blende 92 absorbiert. Gleiches gilt für Projektionslicht, das die Maskenebene 66 unter sehr großen Winkeln zur optischen Achse OA2 verlässt und auf den absorbierenden Ringbereich 100 der Blende 92 trifft.The 7 shows a plan view of the in the beam path of the projection lens 20 arranged aperture 92 , You can see that the glass plate 93 in a circular central area 98 and an outer ring area 100 with the opaque material 94 is coated, with both areas 98 . 100 are arranged concentrically to the optical axis OA2. The aperture is therefore annular in this embodiment. Like in the 6 is recognizable, is thereby projection light, which is the mask level 66 leaves axially parallel, from the absorbing central area 98 the aperture 92 absorbed. The same applies to projection light, which is the mask layer 66 leaves at very large angles to the optical axis OA2 and on the absorbent ring area 100 the aperture 92 meets.

Funktionfunction

Im Folgenden wird beschrieben, wie mit Hilfe der Blende 92 erreicht wird, dass die Overlay Muster 78 mit einem konventionellen Beleuchtungssetting abgebildet werden können, ohne dass dies die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 stört.The following describes how to use the aperture 92 is achieved that the overlay pattern 78 with a conventional one Lighting settings can be mapped without this affecting the figure of the component structures 74 disturbs.

Einführungintroduction

In der 8 ist schematisch illustriert, an welchen Orten Projektionslicht die Pupillenebene 90 des Projektionsobjektivs 20 durchsetzt, wenn die feineren Bauelement-Strukturen 74 mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden. Oben links in der 8 ist die Intensitätsverteilung in der Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems 12 illustriert, die bei Einstellen eines Dipol-Beleuchtungssetting mit Hilfe der Pupillenformungseinheit PFE erhalten wird. Ausgeleuchtet werden dort zwei Pole A und B, die zur besseren Unterscheidbarkeit unterschiedlich schraffiert sind. Während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage fällt Licht mit einer Beleuchtungswinkelverteilung, die diesem Dipol-Beleuchtungssetting entspricht, auf die Maske 74 und damit auch auf die feineren Bauelement-Strukturen 74.In the 8th schematically illustrates at which locations projection light the pupil plane 90 of the projection lens 20 interspersed when the finer component structures 74 illuminated with a dipole lighting setting. Top left in the 8th is the intensity distribution in the pupil plane 56 of the lighting system 12 illustrated when adjusting a dipole illumination setting by means of the pupil shaping unit PFE. Illuminated there are two poles A and B, which are hatched differently for better distinctness. During operation of the projection exposure apparatus, light with an illumination angle distribution corresponding to this dipole illumination setting falls onto the mask 74 and thus also on the finer component structures 74 ,

Im mittleren Teil der 8 ist mit 90 die Pupillenebene des Projektionsobjektivs 20 angedeutet, die nachfolgend kurz als „Objektivpupille“ bezeichnet wird. Projektionslicht, das in der Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems (im folgenden kurz „Beleuchtungspupille“ genannt) den Pol A ausleuchtet, wird von den feineren Bauelement-Strukturen 74 stark in mehrere Beugungsordnungen A0, A+1, A-1, A+2, A-2... gebeugt.In the middle part of the 8th is at 90 the pupil plane of the projection lens 20 indicated briefly below as "objective pupil". Projection light, which is in the pupil plane 56 of the illumination system (hereinafter referred to as "illumination pupil" for short) illuminates the pole A, is of the finer device structures 74 strongly diffracted into several diffraction orders A 0 , A +1 , A -1 , A + 2 , A -2 ....

Die Beugungswinkel sind umso größer, je kleiner die Periode der beugenden Strukturen ist. Dieser Zusammenhang ist im unteren Teil der 8 schematisch für die Bauelement-Strukturen 74 und die Overlay-Strukturen 80 bei Beleuchtung mit schräg einfallendem Licht dargestellt. Wegen der großen Beugungswinkel liegen die dem Pol A zugeordneten Beugungsordnungen A0, A+1, A-1, A+2, A-2... in der Objektivpupille 90 relativ weit auseinander. Man erkennt im mittleren Teil der 8, dass sich von den drei dargestellten Beugungsordnungen A0, A+1 und A-1 nur die nullte Beugungsordnung A0 und die +1. Beugungsordnung A+1 innerhalb der numerischen Apertur des Projektionsobjektivs 20 befinden. Die -1. Beugungsordnung A-1 entspricht so großen Winkeln, dass das in diese Beugungsordnung fallende Projektionslicht nicht mehr von der numerischen Apertur des Projektionsobjektivs 20 aufgenommen werden kann. Die +1. und die -1. Beugungsordnung A+1 bzw. A-1 verhalten sich deswegen unterschiedlich, weil der Pol A außeraxial angeordnet ist und deswegen auch das ungebeugte Licht der nullten Beugungsordnung A0 schräg in das Projektionsobjektiv 20 eintritt.The diffraction angles are greater, the smaller the period of the diffractive structures. This connection is in the lower part of the 8th schematically for the device structures 74 and the overlay structures 80 Illuminated with obliquely incident light. Because of the large diffraction angles, the diffraction orders A 0 , A +1 , A -1 , A + 2 , A -2 ... Associated with the pole A lie in the objective pupil 90 relatively far apart. One recognizes in the middle part of the 8th in that, of the three diffraction orders A 0 , A +1 and A -1, only the zeroth diffraction order A 0 and the +1. Diffraction order A +1 within the numerical aperture of the projection objective 20 are located. The 1. Diffraction order A -1 corresponds to such large angles that the projection light falling into this diffraction order is no longer dependent on the numerical aperture of the projection objective 20 can be included. The +1. and the -1. Diffraction order A +1 and A -1 behave differently because the pole A is arranged off-axis and therefore also the undiffracted light of the zeroth diffraction order A 0 obliquely into the projection lens 20 entry.

Entsprechende Überlegungen gelten auch für das Projektionslicht, das dem zweiten Pol B zugeordnet ist. Auch hier werden nur zwei Beugungsordnungen, nämlich die nullte Beugungsordnung B0 und die -1. Beugungsordnung B-1, vom Projektionsobjektiv 20 so aufgenommen, dass sie schließlich auf die lichtempfindliche Schicht 22 gelangen können. Die +1. Beugungsordnung B+1 und alle höheren Beugungsordnungen hingegen werden durch das Projektionsobjektiv 20 herausgefiltert.Corresponding considerations also apply to the projection light which is assigned to the second pole B. Again, only two diffraction orders, namely the zeroth diffraction order B 0 and the -1. Diffraction order B -1 , from the projection lens 20 so that they finally hit the photosensitive layer 22 can reach. The +1. Diffraction order B +1 and all higher orders of diffraction, however, are through the projection lens 20 filtered out.

Damit auf der lichtempfindlichen Schicht 22 ein Bild entstehen kann, müssen immer mindestens zwei Beugungsordnungen, die einem der Pole A oder B zugeordnet sind, in der Bildebene des Projektionsobjektivs 20 interferieren können. Das den Pol A ausleuchtende Projektionslicht A ist nicht kohärent mit dem Projektionslicht, das den Pol B ausleuchtet, so dass in der Bildebene des Projektionsobjektivs 20 keine Interferenz zwischen Licht der Pole A und B möglich ist. Für den Pol A interferieren somit die Beugungsordnungen A0 und A+1 und für den Pol B die Beugungsordnungen B0 und B-1 auf der lichtempfindlichen Schicht 22. Die Überlagerung dieser Beugungsordnungen ist in der Objektivpupille 90 durch eine gekreuzte Schraffur angedeutet.So on the photosensitive layer 22 an image may arise, always at least two diffraction orders, which are assigned to one of the poles A or B, in the image plane of the projection lens 20 can interfere. The projection light A illuminating the pole A is not coherent with the projection light illuminating the pole B, so that in the image plane of the projection lens 20 no interference between light of poles A and B is possible. Thus, for the pole A, the diffraction orders A 0 and A +1 and for the pole B the diffraction orders B 0 and B -1 on the photosensitive layer interfere 22 , The superimposition of these diffraction orders is in the objective pupil 90 indicated by a crossed hatching.

Da für jeden der beiden Pole A, B das davon ausgehende Projektionslicht symmetrisch von beiden Seiten auf die lichtempfindliche Schicht 22 fällt, ist die Abbildung telezentrisch. Der energetische Schwerpunkt der den Beugungsordnungen A0 und A+1 zugeordneten Lichtbündel liegt deswegen exakt auf der optischen Achse OA2 des Projektionsobjektivs 20; für die Beugungsordnungen B0 und B-1 gilt dies ebenfalls. Wird die lichtempfindliche Oberfläche 22 axial aus der Bildebene des Projektionsobjektivs 20 herausgeführt, so wird das entstehende Bild zwar kontrastärmer, verlagert sich aber nicht in lateraler Richtung. Ein gewisser Kontrastverlust kann im Allgemeinen wegen der scharfen Belichtungsschwelle des Photolacks toleriert werden.Since, for each of the two poles A, B, the projection light emanating therefrom symmetrically from both sides of the photosensitive layer 22 falls, the picture is telecentric. The energetic center of gravity of the diffraction orders A 0 and A + 1 associated light beam is therefore exactly on the optical axis OA2 of the projection lens 20 ; this also applies to the diffraction orders B 0 and B -1 . Will the photosensitive surface 22 axially from the image plane of the projection lens 20 led out, the resulting image is indeed low-contrast, but does not shift in a lateral direction. Some loss of contrast can generally be tolerated because of the sharp exposure threshold of the photoresist.

Die 9 zeigt die Verhältnisse, wenn nicht die Bauelement-Strukturen 74, sondern die gröberen Overlay-Strukturen 80 mit dem in der 8 dargestellten Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden.The 9 shows the relationships, if not the device structures 74 but the coarser overlay structures 80 with the in the 8th illuminated dipole illumination set are illuminated.

Da die Teilung der gröberen Overlay-Strukturen 80 deutlich größer ist, sind die Beugungswinkel entsprechend kleiner, wie dies der untere Teil der 8 zeigt. Innerhalb der numerischen Apertur des Projektionsobjektivs 20 liegen deswegen deutlich mehr Beugungsordnungen, die den beiden Polen A und B zugeordnet sind. Im unteren Teil der 9 sind die vom Pol A erzeugt Beugungsordnungen mit A0, A+1, A-1, A+2 und A-2 und die vom Pol B erzeugten Beugungsordnungen mit B0, B+1, B-1, B+2 und B-2 bezeichnet.Because the division of the coarser overlay structures 80 is significantly larger, the diffraction angles are correspondingly smaller, as is the lower part of the 8th shows. Within the numerical aperture of the projection lens 20 Therefore, there are significantly more diffraction orders that are assigned to the two poles A and B. In the lower part of the 9 are the diffraction orders generated by the pole A with A 0 , A +1 , A -1 , A +2 and A -2 and the diffraction orders generated by the pole B with B 0 , B +1 , B -1 , B +2 and B. -2 designates.

In der 9 ist im unteren Teil erkennbar, dass sich zur Abbildung der Overlay-Strukturen 80 die Beugungsordnungen A0, A+1 und A+2 auf der lichtempfindlichen Schicht 22 überlagern. Der energetische Schwerpunkt dieser Beugungsordnungen ist jedoch außeraxial, d.h. das dem Pol A beleuchtende Projektionslicht fällt insgesamt schräg und somit nicht telezentrisch auf die lichtempfindliche Schicht 22. Entsprechendes gilt auch für das Projektionslicht, das dem zweiten Pol B zugeordnet ist. In Folge dieser nicht-telezentrischen Abbildung verlagert sich das von einem der Pole A, B erzeugte Bild auf der lichtempfindlichen Schicht 22, falls diese in axialer Richtung defokussiert angeordnet wird.In the 9 can be seen in the lower part that, to image the overlay structures 80, the diffraction orders A 0 , A +1 and A +2 on the photosensitive layer 22 overlap. The energetic focus of these diffraction orders is, however, off-axis, ie the projection light illuminating the pole A falls obliquely and thus not telecentrically on the photosensitive layer 22 , The same applies to the projection light which is assigned to the second pole B. As a result of this non-telecentric imaging, the image produced by one of the poles A, B shifts on the photosensitive layer 22 if it is arranged in the axial direction defocused.

Werden gleichzeitig sowohl die feineren Bauelemente-Strukturen 74 und die gröberen Overlay-Strukturen 80 mit dem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet, so entstehen in der Objektivpupille 90 sowohl die im mittleren Teil der 8 als auch die unten in der 9 dargestellten Pole, die den unterschiedlichen Beugungsordnungen und den unterschiedlichen Strukturen 74, 80 zugeordnet sind. Man erkennt in der 9, dass die Beugungsordnungen A+1 und A+2 sowie B-1 und B-2, die von den Overlay-Strukturen 86 erzeugt werden, Bereiche der Objektivpupille 90 durchsetzen, auf die kein Projektionslicht trifft, das von den Bauelement-Strukturen 74 gebeugt wurde. Das von den gröberen Overlay-Strukturen 80 gebeugte Projektionslicht durchtritt somit zumindest pupillennahe optische Elemente des Projektionsobjektivs an anderen Orten als das Projektionslicht, das zur Abbildung der feineren Bauelement-Strukturen 74 beiträgt. Daher ist das zur Abbildung der Overlay-Strukturen 80 beitragende Projektionslicht anderen Abbildungsfehlern des Projektionsobjektivs 20 ausgesetzt. Folglich wirken sich beispielsweise Korrekturmaßnahmen, wie etwa eine Deformation oder eine Verschiebung von Linsen 21 im Projektionsobjektiv 20, ggf. unterschiedlich auf die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 und der Overlay-Strukturen 80 aus. Auch von daher machen die gröberen und von daher eigentlich leichter abzubildenden Overlay-Strukturen 74 bei der Abbildung in der Projektionsbelichtungsanlage 10 erhebliche Schwierigkeiten.Become both the finer component structures at the same time 74 and the coarser overlay structures 80 Illuminated with the dipole illumination setting, so arise in the lens pupil 90 both in the middle part of the 8th as well as the bottom of the 9 represented poles, the different diffraction orders and the different structures 74 . 80 assigned. One recognizes in the 9 in that the diffraction orders A +1 and A +2 as well as B -1 and B -2 are different from the overlay structures 86 be generated areas of the lens pupil 90 enforce that meets no projection light, that of the component structures 74 was bent. That of the coarser overlay structures 80 diffracted projection light thus passes through at least pupil-like optical elements of the projection lens at locations other than the projection light, which is used to image the finer component structures 74 contributes. Therefore, this is for mapping the overlay structures 80 contributing projection light to other aberrations of the projection lens 20 exposed. Thus, for example, corrective actions such as deformation or displacement of lenses are effective 21 in the projection lens 20 , possibly different on the image of the component structures 74 and the overlay structures 80 out. Also, therefore, make the coarser and therefore actually easier to map overlay structures 74 when imaging in the projection exposure machine 10 considerable difficulties.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme durch einen überraschend einfachen Ansatz, bei dem das Beleuchtungssetting durch Erzeugen zusätzlicher, an die Overlay-Strukturen 74 angepasster Beleuchtungswinkel modifiziert wird. Dadurch entstandene Beugungsordnungen, welche die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 stören, werden durch das absorbierende Material 94 der Blende 92 in der Pupillenebene 90 des Projektionsobjektivs aus dem Strahlengang entfernt. Erläutert wird dieser Ansatz im Folgenden anhand eines in den 10 und 11 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels.The present invention solves these problems by a surprisingly simple approach in which the lighting setting is created by generating additional, overlay structures 74 adjusted illumination angle is modified. As a result, diffraction orders resulting from the imaging of the device structures 74 are disrupted by the absorbent material 94 the aperture 92 in the pupil plane 90 of the projection lens removed from the beam path. This approach is explained below with reference to the 10 and 11 illustrated first embodiment.

Die 10 zeigt in einer an die 8 angelehnten Darstellung, wie die feineren Bauelement-Strukturen 74 mit einem Dipol-Beleuchtungssetting beleuchtet werden. In der Beleuchtungspupille 56 werden jedoch unter Verwendung der Pupillenformungseinheit PFE, mit der sich praktisch beliebige Intensitätsverteilungen in der Beleuchtungspupille 56 erzeugen lassen, nicht nur die außeraxialen Pole A und B, sondern zusätzlich ein axialer Pol C ausgeleuchtet.The 10 shows in a to the 8th ajar representation, as the finer component structures 74 illuminated with a dipole lighting setting. In the illumination pupil 56, however, using the pupil-shaping unit PFE, with which virtually any intensity distributions are made in the illumination pupil 56 can generate, not only the off-axis poles A and B, but also an axial pole C illuminated.

In der Mitte der 10 ist erkennbar, dass von den Polen A und B in der Objektivpupille 90 die gleichen Beugungsordnungen A0, A+1 und A-1 sowie B0, B+1 und B-1 erzeugt werden, wie dies oben mit Bezug auf die 8 erläutert wurde. Hinzugekommen sind die Beugungsordnungen C0, C+1 und C-1, die vom zentralen Pol C erzeugt wurden. Infolge der großen Beugungswinkel liegen die +1. und die -1. Beugungsordnungen C+1 bzw. C-1 außerhalb der numerischen Apertur des Projektionsobjektivs 20 und tragen somit nicht zur Abbildung bei. Lediglich das Projektionslicht, das in die nullte Beugungsordnung C0 fällt, wird auf die lichtempfindliche Schicht 22 gerichtet. Dieses Licht kann jedoch keine Abbildung erzeugen, da hierzu zwei unterschiedliche Beugungsordnungen interferieren müssen. Das in die nullte Beugungsordnung C0 fallende Projektionslicht führt deswegen lediglich dazu, dass die lichtempfindliche Schicht 22 gleichmäßig mit Projektionslicht beleuchtet wird, was den Kontrast der Abbildungen verringert, die durch die Beugungsordnungen A0, A+1 einerseits und B0 und B-1 andererseits erzeugt werden.In the middle of 10 it can be seen that from the poles A and B in the objective pupil 90 the same diffraction orders A 0 , A +1 and A -1 and B 0 , B +1 and B -1 are generated, as described above with reference to FIGS 8th was explained. Added are the diffraction orders C 0 , C +1 and C -1 , which were generated by the central pole C. Due to the large diffraction angle are the +1. and the -1. Diffraction orders C +1 and C -1 outside the numerical aperture of the projection lens 20 and thus do not contribute to the picture. Only the projection light falling in the zeroth diffraction order C 0 is applied to the photosensitive layer 22 directed. However, this light can not produce an image since two different orders of diffraction must interfere with each other. Therefore, the projection light falling in the zeroth diffraction order C 0 merely causes the photosensitive layer 22 is uniformly illuminated with projection light, which reduces the contrast of the images, which are generated by the diffraction orders A 0 , A +1 on the one hand and B 0 and B -1 on the other hand.

Um dies zu verhindern, ist der Durchmesser des absorbierenden Zentralbereichs 98 der Blende 92 so bemessen, dass der Zentralbereich 98 den durch die nullte Beugungsordnung C0 in der Objektivpupille 90 erzeugten axialen Pol vollständig überdeckt. Das Projektionslicht, das dem zentralen Pol C zugeordnet ist, beeinträchtigt somit nicht die Abbildung der feineren Bauelement-Strukturen 74.To prevent this, the diameter of the central absorbent area 98 the aperture 92 such that the central area 98 through the zeroth diffraction order C 0 in the objective pupil 90 completely created covered axial pole. The projection light associated with the central pole C thus does not affect the imaging of the finer device structures 74 ,

Die 11 zeigt in einer an die 9 angelehnten Darstellung die Verhältnisse, wie sie bei der Abbildung der gröberen Overlay-Strukturen 90 mit dem erfindungsgemäß modifizierten Beleuchtungssetting herrschen.The 11 shows in a to the 9 ajar representation of the relationships, as in the mapping of coarser overlay structures 90 prevail with the inventively modified lighting setting.

Wie in der Mitte der 11 erkennbar ist, liegen die vom zentralen Pol C erzeugten Beugungsordnungen C0, C+1, C-1, C+2 sowie C-2 wegen der jetzt sehr kleinen Beugungswinkel dicht beieinander; die in der 9 gezeigten Beugungsordnungen, die von den Polen A und B erzeugt werden, sind der Übersichtlichkeit halber in der 11 nicht dargestellt. Im unteren Teil der 11 ist erkennbar, dass durch den absorbierenden Zentralbereich 98 de Blende 92 wieder die nullte Beugungsordnung C0 abgeblendet wird, da der Ort, an dem die nullte Beugungsordnung C0 die Objektivpupille 90 durchsetzt, nicht von der Größe oder Teilung der beugenden Strukturen auf der Maske 14 beeinflusst wird.As in the middle of 11 can be seen, are the diffraction orders C 0 , C +1 , C -1 , C +2 and C -2 generated by the central pole C because of the now very small diffraction angles close to each other; the in the 9 shown diffraction orders, which are generated by the poles A and B, are for clarity in the 11 not shown. In the lower part of the 11 is seen through the absorbent central area 98 the aperture 92 is again dimmed zeroth order of diffraction C 0 , since the place where the zeroth diffraction order C 0 the objective pupil 90 interspersed, not by the size or division of the diffractive structures on the mask 14 being affected.

Die übrigen innerhalb der numerischen Apertur liegenden Beugungsordnungen C+1, C-1, C+2 sowie C-2 tragen hingegen zur Abbildung der Overlay-Strukturen 90 bei und sind symmetrisch zu optischen Achse angeordnet, was zu einem telezentrischen Strahlengang führt. Dadurch erzeugen sie ein kontrastreiches Bild der Overlay-Strukturen 90 auf der lichtempfindlichen Schicht 22, das wegen des telezentrischen Strahlengangs weitgehend unempfindlich gegen axiale Verlagerungen der lichtempfindlichen Schicht 22 ist. Simulationen haben gezeigt, dass die den Polen A und B zugeordneten Beugungsordnungen diese Abbildung nicht wesentlich beeinträchtigen.The other diffraction orders C +1 , C -1 , C +2 and C -2 within the numerical aperture, on the other hand, contribute to the mapping of the overlay structures 90 at and are arranged symmetrically to the optical axis, resulting in a telecentric beam path. This creates a high-contrast image of the overlay structures 90 on the photosensitive layer 22 , because of the telecentric beam path largely insensitive to axial displacements of the photosensitive layer 22 is. Simulations have shown that the diffraction orders assigned to poles A and B do not significantly affect this figure.

Durch das Entfernen der nullten Beugungsordnung C0 wird das Luftbild der Overlay Muster 78 deutlich verändert, da es zu einer Frequenzverdoppelung in der periodischen Ortsverteilung in der Bildebene des Projektionsobjektivs 20 kommt. Dieser Effekt kann jedoch problemlos vorausberechnet und im Design der Overlay-Strukturen 80 vorgehalten werden.By removing the zeroth diffraction order C 0 , the aerial image of the overlay pattern 78 is significantly changed, since it leads to a frequency doubling in the periodic spatial distribution in the image plane of the projection lens 20 comes. However, this effect can be easily predicted and in the design of the overlay structures 80 be kept.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Wie aus der vorstehenden Erläuterung der 10 und 11 hervorgegangen ist, muss die Blende 92 in der Objektivpupille 90 mehrere Voraussetzungen erfüllen. Zum einen muss sie Projektionslicht vollständig oder zumindest zu einem weit überwiegenden Teil durchlassen, das in der Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems 12 die Pole A und B durchtreten hat und von den Bauelement-Strukturen 74, die das Bauelement-Muster 72 bilden, gebeugt wurde.As is clear from the above explanation of 10 and 11 has emerged, the aperture must 92 in the objective pupil 90 fulfill several requirements. On the one hand, it has to transmit projection light completely or at least to a large extent, that in the pupil plane 56 of the lighting system 12 the poles A and B has passed through and from the component structures 74 that the component pattern 72 form, was bent.

Außerdem muss die Blende 92 Projektionslicht zumindest teilweise durchlassen, das in der Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems 12 den Pol C durchtreten hat und von den Overlay-Strukturen 80, welche die Overlay Muster 78 bilden, gebeugt wurde, denn dieser Teil des Projektionslichts bewirkt die telezentrische Abbildung der Overlay Muster 78.In addition, the aperture must 92 Let projection light through at least partially, that in the pupil plane 56 of the lighting system 12 has passed through the pole C and from the overlay structures 80 which the overlay pattern 78 was bent, because this part of the projection light causes the telecentric imaging of the overlay pattern 78 ,

Die Blende 92 muss aber das Projektionslicht, das in der Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems 12 den Pol C durchtreten hat und von den Bauelement-Strukturen 74 gebeugt wurde, vollständig oder zumindest teilweise abblenden, da dieses Projektionslicht die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 stört.The aperture 92 but the projection light must be at the pupil level 56 of the lighting system 12 the pole C has passed through and of the device structures 74 was diffracted, completely or at least partially dimming, since this projection light is the image of the device structures 74 disturbs.

Bei bestimmten Teilungen der Bauelement-Strukturen 74 und der Overlay-Strukturen 80 kann es allerdings schwierig werden, eine Blende 92 zu finden, die allen vorgenannten Voraussetzungen genügt. Vor allem dann, wenn sich die Teilungen der Bauelement-Strukturen 74 und der Overlay-Strukturen 80 nicht so deutlich voneinander unterscheiden, wie dies bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel angenommen wurde, können sich die von den Polen A, B und C erzeugten Beugungsordnungen in der Objektivpupille 90 überlappen.At certain divisions of the device structures 74 and the overlay structures 80 However, it can be difficult, an aperture 92 find that meets all the above requirements. Especially when the divisions of the device structures 74 and the overlay structures 80 do not differ as clearly from each other, as was assumed in the above-described embodiment, the diffraction orders generated by the poles A, B and C in the objective pupil 90 overlap.

Falls sich beispielsweise bei der in 11 gezeigten Situation die Beugungsordnungen C0, C+1, C-1, C+2 sowie C-2 überlappen, so wäre tolerierbar, dass der Zentralbereich 98 der Blende 92 nicht nur die nullte Beugungsordnung C0, sondern auch die +1. und die -1. Beugungsordnung C+1 und C-1 überdeckte. Auf der lichtempfindlichen Schicht 22 könnten sich dann immer noch die Beugungsordnungen C+2 und C-2 und ggf. weitere höhere Beugungsordnungen überlagern und ein kontrastreiches Bild der Overlay-Strukturen 80 erzeugen.For example, if the in 11 In the situation shown, the diffraction orders C 0 , C +1 , C -1 , C +2 and C -2 overlap, it would be tolerable that the central area 98 the diaphragm 92 not only the zeroth diffraction order C 0 , but also the +1. and the -1. Diffraction order C +1 and C -1 covered. On the photosensitive layer 22 Then the diffraction orders C + 2 and C -2 and possibly further higher diffraction orders could overlap and a high-contrast image of the overlay structures 80 produce.

Falls die nullte Beugungsordnung C0 sich mit einer der Beugungsordnungen A+1 und B-1 überlappt, so kann es erforderlich sein, dass das absorbierende Material 94 der Blende 92 einen kleinen Teil der Beugungsordnungen A+1 und B-1 abdeckt. Falls nicht tolerierbar ist, dass die Blende 92 einen Teil der Beugungsordnungen A+1 und B-1 abschwächt, so kann alternativ hierzu die Blende 92 nur einen Teil der nullten Beugungsordnung C0 an der weiteren Ausbreitung im Projektionsobjektiv 20 hindern.If the zeroth diffraction order C 0 overlaps one of the diffraction orders A +1 and B -1 , it may be necessary for the absorbing material 94 the aperture 92 covering a small part of the diffraction orders A +1 and B -1 . If intolerable is that the aperture 92 attenuates a part of the diffraction orders A +1 and B -1 , so may alternatively the aperture 92 only part of the zeroth diffraction order C 0 at the further propagation in the projection lens 20 prevent.

Um derartige Kompromisse zu vermeiden, werden bei dem in den 12 und 13 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel in der Beleuchtungspupille 56 nicht ein einzelner zentraler Pol C, sondern zwei Pole C, C' außermittig in der Art einer Dipolanordnung mit Hilfe der Pupillenformungseinheit PFE erzeugt.In order to avoid such compromises are in the in the 12 and 13 illustrated second embodiment in the illumination pupil 56 not a single central pole C, but two poles C, C 'eccentrically generated in the manner of a dipole arrangement by means of the pupil forming unit PFE.

Die 12 illustriert die Lage der Beugungsordnungen in der Objektivpupille 90, die von den Bauelement-Strukturen 74 erzeugt werden. Unterstellt ist hier, dass die Bauelement-Strukturen 74 eine größere Teilung haben und deswegen die Beugungsordnungen dichter beisammen liegen.The 12 illustrates the position of the diffraction orders in the objective pupil 90 that of the component structures 74 be generated. It is assumed here that the component structures 74 have a greater division and therefore the diffraction orders are closer together.

Infolge der außermittigen Anordnung der Pole C, C' in der Beleuchtungspupille 56 liegen in der Objektivpupille 90 die Pole der +1. und der -1. Beugungsordnung C+1, C-1 sowie C'+1, C'-1 außerhalb der numerischen Apertur und müssen deswegen nicht durch zusätzliche absorbierende Bereiche abgeblendet werden. Die Blende 92 muss deswegen nur die nullten Beugungsordnungen C0 und C'0 an der weiteren Ausbreitung hindern. Zu diesem Zweck weist die Blende 92 bei diesem Ausführungsbeispiel keinen absorbierenden Zentralbereich 98, sondern zwei absorbierende und einander diametral gegenüberliegende Bereiche 106, 106' auf, die die nullte Beugungsordnung C0 und die C'0 absorbieren. Auf diese Weise tragen auch bei diesem Ausführungsbeispiel die zusätzlich in der Beleuchtungspupille 56 erzeugten Pole C, C' nicht zur Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 bei. Gleichzeitig bleibt aber in der Objektivpupille 90 der mit 104 bezeichnete und in der 12 durch eine Schraffur markierte Bereich für die von den Polen A und B erzeugten Beugungsordnungen frei.Due to the eccentric arrangement of the poles C, C 'in the illumination pupil 56 lie in the objective pupil 90 the poles of the +1. and the -1. Diffraction order C +1 , C -1 and C ' +1 , C' -1 outside the numerical aperture and therefore need not be dimmed by additional absorbing areas. The aperture 92 Therefore, only the zeroth diffraction orders C 0 and C ' 0 must prevent further propagation. For this purpose, the aperture 92 in this embodiment no absorbing central area 98 but two absorbing and diametrically opposed areas 106 . 106 ' on, the zeroth Diffraction order C 0 and the C ' 0 absorb. In this way, in this embodiment, the additional wear in the illumination pupil 56 generated poles C, C 'not for imaging the device structures 74 at. At the same time, however, remains in the objective pupil 90 the designated 104 and in the 12 marked by a hatching area for the diffraction orders generated by the poles A and B.

Mit nur einem einzigen zentralen Pol C, wie er bei dem in der 10 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, würden sich bei den hier angenommenen schwächer beugenden Bauelement-Strukturen 74 die -1. Beugungsordnung C-1 und die +1. Beugungsordnung C+1 mit den nullten Beugungsordnungen A0 bzw. B0 überlappen, die von den Polen A und B erzeugt und für die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 benötigt werden. Um die störenden Beugungsordnungen C-1 und C+1 abzublenden, müsste auch ein Teil der von den Polen A und B erzeugten nullten Beugungsordnungen A0 und B0 absorbiert werden, was sich nachteilig auf die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 auswirkt.With only a single central pole C, as in the case of 10 illustrated embodiment, would be in the here assumed weaker diffractive component structures 74 the 1. Diffraction order C -1 and the +1. Diffraction order C +1 overlap with the zeroth diffraction orders A 0 and B 0 , respectively, generated by the poles A and B and for the imaging of the device structures 74 needed. In order to suppress the disturbing diffraction orders C -1 and C +1 , a part of the zeroth diffraction orders A 0 and B 0 generated by the poles A and B would also have to be absorbed, which adversely affects the imaging of the component structures 74 effect.

Die 13 illustriert, wie bei diesem Ausführungsbeispiel die Overlay-Strukturen 80 mit dem in der 12 gezeigten Beleuchtungssetting abgebildet werden. Ähnlich wie bei der in der 11 gezeigten Situation erzeugt der Pol C in der Beleuchtungspupille 56 durch Beugung an den Overlay-Strukturen 80 in der Objektivpupille 90 mehrere dicht voneinander beabstandete Beugungsordnungen C0, C+1, C-1, C+2 und C-2, während der Pol C' Beugungsordnungen C'0, C'+1, C'-1, C'+2 und C'-2 erzeugt. Die absorbierenden Bereiche 106, 106' der Blende 92 überdecken auch hier die nullten Beugungsordnungen C0, C'0, lassen aber die übrigen Beugungsordnungen passieren, so dass diese zur Abbildung der Overlay-Strukturen 80 beitragen können.The 13 illustrates, as in this embodiment, the overlay structures 80 with the in the 12 shown illumination setting can be mapped. Similar to the one in the 11 As shown, the pole C is generated in the illumination pupil 56 by diffraction at the overlay structures 80 in the objective pupil 90 a plurality of densely spaced diffraction orders C 0 , C +1 , C -1 , C + 2 and C -2 , while the pole C 'diffraction orders C' 0 , C ' +1 , C' -1 , C ' +2 and C '- 2 generated. The absorbent areas 106 . 106 ' The aperture 92 also cover here the zeroth diffraction orders C 0 , C ' 0 , but let pass the other diffraction orders, so that they are used to image the overlay structures 80 can contribute.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die höheren Beugungsordnungen, die vom zentralen Pol C oder von den diametral einander gegenüberliegenden Polen C, C' in der Objektivpupille 90 erzeugt werden, so weit voneinander beabstandet, dass beim Abblenden der nullten Beugungsordnung C0, bzw. C'0 die benachbarten Beugungsordnungen nicht gleichzeitig mit abgeblendet werden. Bei noch gröberen Overlay-Strukturen 80 kann der Fall auftreten, dass sich in der Objektivpupille 90 die von den zusätzlichen Polen erzeugten Beugungsordnungen überlappen. Der Abstand zwischen den in der Objektivpupille 90 von einem zusätzlichen Pol C, C' erzeugten Beugungsordnungen ist dann kleiner als die Größe der Pole, die in der Objektivpupille 90 von diesen Beugungsordnungen ausgeleuchtet werden.In the two embodiments described above, the higher diffraction orders are from the central pole C or from the diametrically opposite poles C, C 'in the objective pupil 90 are so far apart that when dimming the zeroth diffraction order C 0 , or C ' 0, the adjacent diffraction orders are not dimmed simultaneously with. For even coarser overlay structures 80 The case may occur in the lens pupil 90 the diffraction orders generated by the additional poles overlap. The distance between the lenses in the pupil 90 diffraction orders generated by an additional pole C, C 'is then smaller than the size of the poles in the objective pupil 90 be illuminated by these diffraction orders.

Weiter oben wurde bereits darauf hingewiesen, dass man in einem solchen Fall in Betracht ziehen kann, mit einer Blende nicht nur die nullte Beugungsordnung C0, welche die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 stört, sondern auch einige der benachbarten Beugungsordnungen zumindest teilweise abzudecken. Dadurch geht allerdings Projektionslicht für die Abbildung der Overlay-Strukturen 80 verloren.It has already been pointed out above that, in such a case, it is possible to consider, with a diaphragm, not only the zeroth diffraction order C 0 , which is the image of the component structures 74 disturbs, but also at least partially cover some of the adjacent diffraction orders. This, however, projection light for the mapping of the overlay structures 80 lost.

Bei einer solchen Situation lässt sich Abhilfe schaffen, wenn die zusätzlich von der Pupillenformungseinheit PFE in der Beleuchtungspupille 56 erzeugten Pole eine periodische Feinstruktur haben und auch die Blende 92 im Projektionsobjektiv 20 eine daran angepasste periodische Feinstruktur aus lichtabsorbierendem Material besitzt. Dieser Ansatz wird im Folgenden mit Bezug auf die 14 und 15 erläutert.In such a situation can be remedied if the addition of the pupil forming unit PFE in the illumination pupil 56 produced poles have a periodic fine structure and also the aperture 92 in the projection lens 20 has a periodic fine structure of light-absorbing material adapted thereto. This approach is described below with reference to the 14 and 15 explained.

In der 14 ist in der oberen Teildarstellung erkennbar, dass der zentrale Pol C, der zusätzlich zu den Polen A und B in der Pupillenebene 56 des Beleuchtungssystems 12 ausgeleuchtet wird, eine Feinstruktur aus periodisch (d. h. mit konstanter Teilung) angeordneten feinen Streifen 109 (hier weiß dargestellt) besitzt. Diese Anordnung paralleler Streifen ist von einer kreisförmigen Umhüllenden begrenzt.In the 14 is in the upper partial view recognizable that the central pole C, in addition to the poles A and B in the pupil plane 56 of the lighting system 12 is illuminated, a fine structure of periodically (ie, with a constant pitch) arranged fine stripes 109 (shown here in white). This arrangement of parallel stripes is limited by a circular envelope.

In der Mitte der 14 ist analog zur 10 dargestellt, wie die Bauelemente-Strukturen 74 Projektionslicht beugen, das dem fein strukturierten Pol C zugeordnet ist. Die nullte Beugungsordnung C0 erzeugt eine entsprechende streifenförmige Ausleuchtung in der Mitte der Objektivpupille 90.In the middle of 14 is analogous to 10 shown how the component structures 74 diffract projection light, which is associated with the finely structured pole C. The zeroth diffraction order C 0 produces a corresponding strip-like illumination in the center of the objective pupil 90 ,

Die Blende 92 hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Zentralbereich 108, der eine Anordnung paralleler und periodisch angeordneter absorbierender Streifen 110 umfasst. Die Breite und die Orientierung der Streifen 110 sowie deren Abstand zueinander sind so gewählt, dass die absorbierenden Streifen 110 genau die Streifen überdecken, die von der nullten Beugungsordnung C0 in der Mitte der Objektivpupille 90 ausgeleuchtet werden. Damit kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel die nullte Beugungsordnung C0 nicht zur Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 beitragen.The aperture 92 has a central area in the illustrated embodiment 108 comprising an array of parallel and periodically arranged absorbing strips 110 includes. The width and orientation of the stripes 110 as well as their distance from each other are chosen so that the absorbing strips 110 exactly cover the stripes, those of the zeroth diffraction order C 0 in the middle of the objective pupil 90 be lit up. Thus, even in this embodiment, the zeroth diffraction order C 0 is not for imaging the device structures 74 contribute.

Die 15 zeigt die Verhältnisse bei Abbildung der als besonders grob angenommenen Overlay-Strukturen 80. Wegen der großen Teilung der Overlay-Strukturen 80 liegen in Objektivpupille 90 die vom Pol C erzeugten Beugungsordnungen C0, C+1, C-1, ... so dicht beieinander, dass sie sich teilweise überlappen. Aus Gründen der Übersicht sind die höheren Beugungsordnungen in der 15 nicht dargestellt.The 15 shows the situation when mapping the assumed coarse overlay structures 80 , Because of the large division of overlay structures 80 lie in the lens pupil 90 the diffraction orders C 0 , C +1 , C -1 , ... generated by the pole C are so close to each other that they partially overlap. For clarity, the higher diffraction orders in the 15 not shown.

Wie am besten in dem vergrößerten Ausschnitt aus dem unteren Teil der 15 erkennbar ist, werden die überlappenden +1. und -1. Beugungsordnung C+1 bzw. C-1 von dem absorbierenden Material 94 der Blende 92 nicht abgedeckt, da die absorbierenden Streifen 110 der Blende 92 genau diejenigen Teile der Beugungsordnungen C+1, C-1 überdecken, auf die infolge der Feinstrukturierung des zentralen Pols C ohnehin kein Licht fällt. Die Feinstrukturierung der Beleuchtungspupille 56 in Kombination mit der Feinstrukturierung der Blende 92 bewirken somit, dass auch dann, wenn die dem zentralen Pol C zugeordneten und von den Overlay-Strukturen 80 erzeugten Beugungsordnungen C0, C+1, C-1, ... sich überlappen, ausschließlich die nullte Beugungsordnung C0 absorbiert wird, welche die Abbildung der Bauelement-Strukturen 74 ansonsten stören würde.As best in the enlarged section of the lower part of the 15 recognizable, the overlapping +1. and -1. Diffraction order C +1 or C -1 of the absorbent material 94 the aperture 92 not covered, because the absorbent strips 110 the aperture 92 cover exactly those parts of the diffraction orders C +1 , C -1 , on the anyway no light falls due to the fine structuring of the central pole C. The fine structuring of the illumination pupil 56 in combination with the fine structuring of the aperture 92 Thus, even if those assigned to the central pole C and of the overlay structures 80 generated diffraction orders C 0 , C +1 , C -1 , ... overlap, only the zeroth diffraction order C 0 is absorbed, which is the image of the device structures 74 otherwise it would disturb.

Wenn die Overlay-Strukturen 80 feiner sind und damit eine kleinere Teilung haben, so liegen die Beugungsordnungen C+1, C-1 weiter auseinander. Die Feinstruktur der Blende 92 und damit auch des Pols C kann dann entsprechend gröber gewählt werden.If the overlay structures 80 are finer and thus have a smaller pitch, the diffraction orders C +1 , C -1 are further apart. The fine structure of the panel 92 and thus also the pole C can then be chosen correspondingly coarser.

Dosisanpassungdose adjustment

Da das Abblenden von Projektionslicht durch die Blende 92 zwangsläufig zu Lichtverlusten führt, die den Durchsatz der Projektionsbelichtungsanlage 10 reduzieren, kann die Steuerung der Projektionsbelichtungsanlage 10 so eingerichtet sein, dass man den oder die zusätzlichen Pole C, C' in der Beleuchtungspupille 56 nur während kurzer Zeitintervalle im Verlauf eines Scanvorgangs erzeugt. Denn wenn sich das Beleuchtungsfeld 16 ausschließlich über den Bauelement-Strukturen 74 befindet, so besteht keine Notwendigkeit, zusätzlich einen oder mehrere Pole C, C' in der Pupillenebene 56 auszuleuchten, da sich im Beleuchtungsfeld 16 ja gar keine Overlay-Muster 78 befinden. Sobald Overlay Muster 78 in das Beleuchtungsfeld 16 gelangen, werden die zusätzlichen Pole C, C' beleuchtet. Gleichzeitig wird die Scangeschwindigkeit kurzzeitig reduziert, um sicherzustellen, dass die Bauelement-Strukturen 74 mit gleichbleibender Dosis beleuchtet werden.Because the dimming of projection light through the aperture 92 inevitably leads to light losses that the throughput of the projection exposure system 10 can reduce the control of the projection exposure system 10 be set up so that one or more additional poles C, C 'in the illumination pupil 56 only during short time intervals generated in the course of a scan. Because when the lighting field 16 solely about the component structures 74 there is no need to additionally have one or more poles C, C 'in the pupil plane 56 Illuminate, as reflected in the lighting field 16 yes no overlay patterns 78 are located. Once overlay patterns 78 in the lighting field 16 reach, the additional poles C, C 'are illuminated. At the same time, the scanning speed is reduced momentarily to ensure that the component structures 74 be illuminated with a constant dose.

Da - anders als in der 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit dargestellt - die Overlay-Muster 78 nur einen vernachlässigbar kleinen Anteil an der zu scannenden Gesamtfläche der Maske 14 einnehmen, sind die Zeiten mit reduzierten Scangeschwindigkeit insgesamt gesehen sehr kurz. Entsprechend gering ist dadurch auch die Reduzierung des Durchsatzes der Projektionsbelichtungsanlage 10.There - unlike in the 5 for clarity's sake - the overlay patterns 78 only a negligible proportion of the total area of the mask to be scanned 14 In short, the times with reduced scan speed are very short overall. As a result, the reduction of the throughput of the projection exposure apparatus is correspondingly low 10 ,

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen wurde der Einfachheit halber unterstellt, dass sich sowohl die Bauelement-Strukturen 74 als auch die Overlay-Strukturen 80 ausschließlich parallel entlang einer Richtung erstrecken. Die Prinzipien der Erfindung gelten aber selbstverständlich ebenso für Strukturen, die entlang einer anderen (insbesondere orthogonalen) Richtung ausgerichtet sind.For the sake of simplicity, it has been assumed in the exemplary embodiments explained above that both the component structures 74 as well as the overlay structures 80 only extend parallel in one direction. Of course, the principles of the invention also apply to structures aligned along another (especially orthogonal) direction.

Auch bei der Abbildung von Mustern, die orthogonale oder in einem anderen Winkel zueinander angeordnete Strukturen enthalten, kann die Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden. Zu den in den 10 und 11 sowie 14 und 15 gezeigten Beugungsordnungen treten dann lediglich weitere Beugungsordnungen hinzu, die sich aber nicht mit den in diesen Figuren dargestellten Beugungsordnungen überlappen (10 und 11) oder bei denen eine Überlappung wegen der periodischen Feinstrukturierung unschädlich ist.Also in the mapping of patterns containing orthogonal or at a different angle arranged structures, the invention can be advantageously used. To the in the 10 and 11 as well as diffraction orders 14 and 15, only further orders of diffraction are added, but these do not overlap with the diffraction orders shown in these figures ( 10 and 11 ) or in which an overlap is harmless because of the periodic fine structuring.

Wichtige VerfahrensschritteImportant process steps

Wichtige Schritte eines des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in dem Flussdiagramm der 16 dargestellt.Important steps of the method according to the invention are in the flow chart of 16 shown.

In einem ersten Schritt S1 wird eine Maske bereitgestellt, die ein erstes Maskenmuster und ein zweites weniger stark beugendes Maskenmuster enthält.In a first step S1, a mask is provided which contains a first mask pattern and a second less diffractive mask pattern.

In einem zweiten Schritt S2 werden ein Beleuchtungssystem und ein Projektionsobjektiv bereitgestellt.In a second step S2, a lighting system and a projection lens are provided.

In einem dritten Schritt S3 wird die Maske mit Projektionslicht beleuchtet, das in einer Beleuchtungspupille einen ersten Bereich und einen diesen nicht überlappenden zweiten Bereich durchtreten hat.In a third step S3, the mask is illuminated with projection light, which has passed through a first region and a second region which does not overlap in an illumination pupil.

In einem vierten Schritt S4 wird ein Bild des ersten Maskenmusters mit Licht erzeugt, das in der Beleuchtungspupille den ersten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde.In a fourth step S4, an image of the first mask pattern is generated with light that has passed through the first region in the illumination pupil and has been diffracted by the first mask pattern.

In einem fünften Schritt S5 wird ein Bild des zweiten Maskenmusters mit Licht erzeugt, das in der Beleuchtungspupille den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster gebeugt wurde.In a fifth step S5, an image of the second mask pattern is generated with light which has passed through the second region in the illumination pupil and has been diffracted by the second mask pattern.

In einem sechsten Schritt S6 wird Licht abgeblendet, das in der Beleuchtungspupille den zweiten Bereich durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster gebeugt wurde.In a sixth step S6, light is dimmed which has passed through the second region in the illumination pupil and has been diffracted by the first mask pattern.

Claims (20)

Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsanlage (10), umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Maske (14), die ein erstes Maskenmuster (72) und ein zweites Maskenmuster (78) enthält, wobei das erste Maskenmuster auftreffendes Projektionslicht stärker beugt als das zweite Maskenmuster; b) Bereitstellen eines Beleuchtungssystems (12), das eine optische Achse (OA1) hat und dazu eingerichtet ist, die Maske mit Projektionslicht (30) zu beleuchten; c) Bereitstellen eines Projektionsobjektivs (20), das dazu eingerichtet ist, einen von dem Projektionslicht beleuchteten Teil (16) der Maske auf eine lichtempfindliche Schicht (22) abzubilden; d) Beleuchten der Maske mit Projektionslicht, das in einer Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems einen ersten Bereich (A, B) und einen zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat, der sich nicht mit dem ersten Bereich überlappt; e) Anordnen einer Blende (92) in einer Pupillenebene (90) des Projektionsobjektivs derart, dass die Blende - Projektionslicht (A0, A+1, B0, B-1) zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den ersten Bereich (A, B) durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde, - Projektionslicht (C+1, C+2, C-1, C2; C'+1, C'+2, C'-1, C'-2) zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster (78) gebeugt wurde, und - Projektionslicht (C0; C'0) zumindest teilweise abblendet, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde; f) Abbilden der des von dem Projektionslicht beleuchteten Teils (16) der Maske auf die lichtempfindliche Schicht.Method for operating a microlithographic projection system (10), comprising the following steps: a) providing a mask (14) including a first mask pattern (72) and a second mask pattern (78), wherein the first mask pattern diffracts incident projection light more than the second mask pattern; b) providing an illumination system (12) having an optical axis (OA1) and adapted to illuminate the mask with projection light (30); c) providing a projection objective (20) which is adapted to image a part (16) of the mask illuminated by the projection light onto a photosensitive layer (22); d) illuminating the mask with projection light which has penetrated in a pupil plane (56) of the illumination system a first region (A, B) and a second region (C, C ') which does not overlap with the first region; e) arranging an aperture (92) in a pupil plane (90) of the projection lens such that the aperture at least partially transmits projection light (A 0 , A + 1 , B 0 , B - 1 ) in the pupil plane (56) of the Illumination system has passed through the first region (A, B) and has been diffracted by the first mask pattern (72), - projection light (C +1 , C + 2 , C -1 , C 2 , C ' +1 , C' + 2 , C'- 1 , C'- 2 ) passing through the second region (C, C ') in the pupil plane (56) of the illumination system and diffracted by the second mask pattern (78), and - projection light (C 0 ; C ' 0 ) at least partially fades, which in the pupil plane (56) of the illumination system has passed through the second region (C, C') and has been diffracted by the first mask pattern (72); f) imaging the portion of the mask (16) illuminated by the projection light onto the photosensitive layer. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Maskenmuster (72) Strukturen (74) eines Bauelements zugeordnet ist, die auf einem Träger (24) der lichtempfindlichen Schicht (22) erzeugt werden, und wobei das zweite Maskenmuster (78) einer Markierung zugeordnet ist, die dazu dient, Schichten von Strukturen des Bauelements während seiner Herstellung zueinander auszurichten.Method according to Claim 1 wherein the first mask pattern (72) is associated with structures (74) of a device that are formed on a support (24) of the photosensitive layer (22), and wherein the second mask pattern (78) is associated with a marker that serves to Align layers of structures of the device during its manufacture to each other. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der erste Bereich (A, B) außerhalb der optischen Achse (OA1) des Beleuchtungssystems befindet.Method according to Claim 1 or 2 , wherein the first region (A, B) is located outside the optical axis (OA1) of the illumination system. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der erste Bereich zwei Pole (A, B) aufweist, die gleich weit von der optischen Achse (OA1) des Beleuchtungssystems (12) entfernt sind.Method according to Claim 3 wherein the first region has two poles (A, B) equidistant from the optical axis (OA1) of the illumination system (12). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die optische Achse (OA1) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C) schneidet, und wobei eine optische Achse (OA2) des Projektionsobjektivs (20) einen lichtundurchlässigen Bereich der Blende (92, 98) schneidet.Method according to Claim 3 or 4 wherein the optical axis (OA1) of the illumination system intersects the second region (C), and wherein an optical axis (OA2) of the projection objective (20) intersects an opaque region of the aperture (92, 98). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der zweite Bereich (C, C') außerhalb der optischen Achse des Beleuchtungssystems befindet, und wobei sich ein lichtdurchlässiger die Blende (92, 106) auf einer optischen Achse (OA2) des Projektionsobjektivs (20) befindet.Method according to one of Claims 1 to 4 , wherein the second region (C, C ') is located outside the optical axis of the illumination system, and wherein a translucent the aperture (92, 106) on an optical axis (OA2) of the projection lens (20). Verfahren nach Anspruch 6, wobei der zweite Bereich zwei voneinander getrennte Pole (C, C') aufweist, die gleich weit von der optischen Achse (OA1) des Beleuchtungssystems (12) entfernt sind.Method according to Claim 6 , wherein the second region has two separate poles (C, C ') equidistant from the optical axis (OA1) of the illumination system (12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Bereich ein periodisches Lichtmuster aus Teilbereichen (109) aufweist, und wobei die Blende ein periodisches Muster aus lichtundurchlässigen Blendenstrukturen (110) aufweist, das an das Lichtmuster des zweiten Bereichs (78) angepasst ist.The method of any one of the preceding claims, wherein the second region comprises a periodic light pattern of portions (109), and wherein the aperture comprises a periodic pattern of opaque aperture structures (110) matched to the light pattern of the second region (78). Verfahren nach Anspruch 8, wobei a) eine nullte Beugungsordnung (C0) des Projektionslichts, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C) durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde, von den lichtundurchlässigen Blendenstrukturen (110) abgeblendet wird, und wobei b) mindestens zwei höhere Beugungsordnungen (C+1, C-1) des Projektionslichts, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C) durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster (78) gebeugt wurde, zumindest teilweise Zwischenräume zwischen den lichtundurchlässigen Blendenstrukturen (110) durchtreten.Method according to Claim 8 in which a) a zeroth diffraction order (C 0 ) of the projection light, which in the pupil plane of the illumination system has passed through the second region (C) and has been diffracted by the first mask pattern (72), is dimmed by the opaque aperture structures (110), and wherein b) at least two higher orders of diffraction (C +1 , C -1 ) of the projection light, which in the pupil plane of the illumination system has passed through the second region (C) and has been diffracted by the second mask pattern (78), at least partially gaps between the opaque ones Aperture structures (110) pass through. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nur dann Projektionslicht den zweiten Bereich (C) in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems durchtritt, wenn Projektionslicht auf das zweite Maskenmuster (78) trifft.Method according to one of the preceding claims, in which only projection light passes through the second region (C) in the pupil plane of the illumination system when projection light strikes the second mask pattern (78). Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Maske (14) sich entlang einer Scanrichtung (Y) mit einer Scangeschwindigkeit bewegt, während der von dem Projektionslicht beleuchtete Teil (16) der Maske auf die lichtempfindliche Schicht (22) abgebildet wird, und wobei die Scangeschwindigkeit verringert wird, solange sich das zweite Maskenmuster (78) in dem von dem Projektionslicht beleuchteten Teil (16) der Maske befindet.Method according to Claim 10 in that the mask (14) moves along a scanning direction (Y) at a scanning speed, while the part (16) of the mask illuminated by the projection light is imaged onto the photosensitive layer (22) and the scanning speed is reduced, as long as the second mask pattern (78) is in the part (16) of the mask illuminated by the projection light. Mikrolithographischen Projektionsanlage (10), umfassend: a) eine Maske (14), die ein erstes Maskenmuster (72) und ein zweites (78) Maskenmuster enthält, wobei das erste Maskenmuster auftreffendes Projektionslicht stärker beugt als das zweite Maskenmuster; b) ein Beleuchtungssystem (12), das eine optische Achse (OA1) hat und dazu eingerichtet ist, die Maske (14) mit Projektionslicht zu beleuchten; c) ein Projektionsobjektiv (20), das dazu eingerichtet ist, einen von dem Projektionslicht beleuchteten Teil der Maske auf eine lichtempfindliche Schicht (22) abzubilden; d) eine Blende (92), die in einer Pupillenebene (90) des Projektionsobjektivs derart angeordnet ist, dass die Blende - Projektionslicht (A0, A+1, B0, B-1) zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den ersten Bereich (A, B) durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde, - Projektionslicht (C+1, C+2, C-1, C2; C'+1, C'+2, C'-1, C'-2) zumindest teilweise durchlässt, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster (78) gebeugt wurde, und - Projektionslicht (C0; C'0) zumindest teilweise abblendet, das in der Pupillenebene (56) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C, C') durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde.A microlithographic projection apparatus (10) comprising: a) a mask (14) including a first mask pattern (72) and a second (78) mask pattern, wherein the first mask pattern diffracts incident projection light more than the second mask pattern; b) an illumination system (12) having an optical axis (OA1) and adapted to illuminate the mask (14) with projection light; c) a projection lens (20) adapted to image a portion of the mask illuminated by the projection light onto a photosensitive layer (22); d) a diaphragm (92) which is arranged in a pupil plane (90) of the projection lens in such a way that the diaphragm at least partially transmits projection light (A 0 , A + 1 , B 0 , B -1 ) that is in the pupil plane (90). 56) of the illumination system has passed through the first region (A, B) and has been diffracted by the first mask pattern (72), - projection light (C +1 , C + 2 , C- 1 , C 2 ; C ' +1 , C' +2 , C'- 1 , C'- 2 ), which in the pupil plane (56) of the illumination system has passed through the second region (C, C ') and has been diffracted by the second mask pattern (78), and Projection light (C 0 ; C ' 0 ) at least partially fades, which in the pupil plane (56) of the illumination system, the second region (C, C') has passed through and was diffracted by the first mask pattern (72). Projektionsanlage nach Anspruch 12, wobei das erste Maskenmuster (72) Strukturen (74) eines Bauelements zugeordnet ist, die auf einem Träger (24) der lichtempfindlichen Schicht erzeugt werden, und wobei das zweite Maskenmuster (78) einer Markierung zugeordnet ist, die dazu dient, Schichten von Strukturen des Bauelements während seiner Herstellung zueinander auszurichten.Projection system after Claim 12 wherein the first mask pattern (72) is associated with structures (74) of a device that are formed on a support (24) of the photosensitive layer, and wherein the second mask pattern (78) is associated with a marking that serves to form layers of structures align the device during its manufacture to each other. Projektionsanlage nach Anspruch 12 oder 13, wobei sich der erste Bereich (A, B) außerhalb der optischen Achse (OA1) des Beleuchtungssystems befindet.Projection system after Claim 12 or 13 , wherein the first region (A, B) is located outside the optical axis (OA1) of the illumination system. Projektionsanlage nach Anspruch 14, wobei der erste Bereich zwei Pole (A, B) aufweist, die gleich weit von der optischen Achse (OA1) des Beleuchtungssystems (12) entfernt sind.Projection system after Claim 14 wherein the first region has two poles (A, B) equidistant from the optical axis (OA1) of the illumination system (12). Projektionsanlage nach Anspruch 14 oder 15, wobei die optische Achse (OA1) des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C) schneidet, und wobei eine optische Achse (OA2) des Projektionsobjektivs (20) einen lichtundurchlässigen Bereich der Blende (92, 98) schneidet.Projection system after Claim 14 or 15 wherein the optical axis (OA1) of the illumination system intersects the second region (C), and wherein an optical axis (OA2) of the projection objective (20) intersects an opaque region of the aperture (92, 98). Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei sich der zweite Bereich (C, C') außerhalb der optischen Achse des Beleuchtungssystems befindet, und wobei sich ein lichtdurchlässiger Bereich der Blende (92, 106) auf einer optischen Achse (OA2) des Projektionsobjektivs (20) befindet.Projection system according to one of Claims 12 to 15 , wherein the second region (C, C ') is located outside the optical axis of the illumination system, and wherein a translucent region of the diaphragm (92, 106) is located on an optical axis (OA2) of the projection objective (20). Projektionsanlage nach Anspruch 17, wobei der zweite Bereich zwei voneinander getrennte Pole (C, C') aufweist, die gleich weit von der optischen Achse (OA1) des Beleuchtungssystems (12) entfernt sind.Projection system after Claim 17 , wherein the second region has two separate poles (C, C ') equidistant from the optical axis (OA1) of the illumination system (12). Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der zweite Bereich ein periodisches Lichtmuster aus Teilbereichen (109) aufweist, und wobei die Blende ein periodisches Muster aus lichtundurchlässigen Blendenstrukturen (110) aufweist, das an das Lichtmuster des zweiten Bereichs (78) angepasst ist.Projection system according to one of Claims 12 to 18 wherein the second region comprises a periodic pattern of light portions (109), and wherein the aperture comprises a periodic pattern of opaque aperture structures (110) matched to the light pattern of the second region (78). Projektionsanlage nach Anspruch 19, wobei die lichtundurchlässigen Blendenstrukturen derart ausgebildet sind, dass a) eine nullte Beugungsordnung (C0) des Projektionslichts, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C) durchtreten hat und von dem ersten Maskenmuster (72) gebeugt wurde, von den Blendenstrukturen (110) abgeblendet wird, und wobei b) mindestens zwei höhere Beugungsordnungen (C+1, C-1) des Projektionslichts, das in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems den zweiten Bereich (C) durchtreten hat und von dem zweiten Maskenmuster (78) gebeugt wurde, zumindest teilweise Zwischenräume zwischen den Blendenstrukturen (110) durchtreten.Projection system after Claim 19 in that the opaque diaphragm structures are designed such that a) a zero diffraction order (C 0 ) of the projection light, which has passed through the second region (C) in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the first mask pattern (72), from the diaphragm structures (110) is dimmed, and wherein b) at least two higher diffraction orders (C +1 , C -1 ) of the projection light which has passed through the second region (C) in the pupil plane of the illumination system and has been diffracted by the second mask pattern (78) at least partially pass spaces between the panel structures (110).
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