DE102019112675A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie in einem unter Verwendung eines optischen Systems durchgeführten Charakterisierungsprozess wobei das optische System eine Beleuchtungsoptik und eine Abbildungsoptik aufweist und wobei in dem Charakterisierungsprozess Strukturen der Maske mit der Beleuchtungsoptik beleuchtet, die Maske mit der Abbildungsoptik auf eine Detektoreinheit abgebildet und von der Detektoreinheit aufgenommene Bilddaten in einer Auswerteeinheit ausgewertet werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Schritte auf: Ermitteln einer zeitlichen Variation wenigstens einer für den thermischen Zustand des optischen Systems charakteristischen Größe, und Modifizieren des Charakterisierungsprozesses in Abhängigkeit von der ermittelten zeitlichen Variation.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie. Die Erfindung ist sowohl bei der Defektfindung als auch in weiteren Anwendungen zur Charakterisierung der Strukturen auf einer Maske, etwa bei der Positionsbestimmung oder bei der Bestimmung der Linienbreite der Strukturen (CD= „critical dimension“) anwendbar.
  • Stand der Technik
  • Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • Im Lithographieprozess wirken sich unerwünschte Defekte auf der Maske besonders nachteilig aus, da diese mit jedem Belichtungsschritt reproduziert werden können. Zur Minimierung der Maskendefekte sowie zur Realisierung einer erfolgreichen Maskenreparatur ist somit eine unmittelbare Analyse des Abbildungseffektes möglicher Defektpositionen wünschenswert. Es besteht daher ein Bedarf, die Maske schnell und einfach zu vermessen bzw. zu qualifizieren, und zwar möglichst unter den gleichen Bedingungen, wie sie real in der Projektionsbelichtungsanlage vorliegen.
  • Hierzu ist es u.a. bekannt, in einer Maskeninspektionsanlage ein Luftbild eines Ausschnitts der Maske aufzunehmen und auszuwerten. Zur Aufnahme des Luftbilds werden dabei die zu vermessenden Strukturen auf der Maske mit einer Beleuchtungsoptik beleuchtet, wobei das von der Maske kommende Licht über eine Abbildungsoptik auf eine Detektoreinheit projiziert und detektiert wird. Um die Vermessung der Maske nach Möglichkeit unter zur Projektionsbelichtungsanlage analogen Bedingungen vorzunehmen, erfolgt in der Maskeninspektionsanlage typischerweise die Beleuchtung der Maske in zur Projektionsbelichtungsanlage identischer Weise, wobei insbesondere die gleiche Wellenlänge, die gleiche numerische Apertur sowie das identische (gegebenenfalls polarisierte) Beleuchtungssetting in der Maskeninspektionsanlage eingestellt werden.
  • Ein bei der Charakterisierung einer Maske in der Praxis auftretendes Problem ist, dass z.B. nach einem Wechsel des Beleuchtungssettings oder auch nach dem Laden der zu untersuchenden Maske in das zur Charakterisierung verwendete optische System zunächst kein thermisches Gleichgewicht in dem betreffenden optischen System gegeben ist. Entsprechende Temperaturunterschiede, welche z.B. auch dadurch verursacht werden können, dass die Maske unmittelbar vor dem Laden in das betreffende optische System weiteren, bei jeweils anderer Temperatur ablaufenden Prozessschritten unterzogen wurde oder welche auch durch in dem konkreten optischen System selbst zuvor durchgeführte anderweitige (Vorab-) Messungen bewirkt sein können, haben wiederum thermische Relaxationsprozesse zur Folge, die im Ergebnis zu einer fehlerhaften Charakterisierung (z.B. einer fehlerhaften Bestimmung bestimmter Maskenparameter) führen können.
  • Ein möglicher Ansatz zur Überwindung des vorstehend beschriebenen Problems ist es, z.B. nach einem Wechsel des Beleuchtungssettings oder dem Laden der Maske in das zur Charakterisierung verwendete optische System zunächst eine gewisse (Einlauf-) Phase abzuwarten, was jedoch insbesondere bei vergleichsweise langsamer Annäherung des optischen Systems an das thermische Gleichgewicht mit einer unerwünschten Abnahme des mit dem optischen System letztlich erzielten Durchsatzes bzw. einer Reduzierung der insgesamt zur Verfügung stehenden Messzeit (aufgrund der durch die Wartephasen bedingten Leerlaufzeiten) einhergeht.
  • Weitere mögliche Ansätze beinhalten Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung im betreffenden optischen System z.B. durch Einsatz von Kühlvorrichtungen oder Optimierung des Designs der thermischen Anbindung der einzelnen optischen Komponenten, was jedoch wiederum mit einer Steigerung der Komplexität des Aufbaus und des apparativen Aufwands bei der Maskencharakterisierung einhergeht.
  • Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2007 051 390 A1 verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie bereitzustellen, welche eine zuverlässige Maskencharakterisierung unter zumindest teilweiser Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentanspruchs 12 gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie in einem unter Verwendung eines optischen Systems durchgeführten Charakterisierungsprozess, wobei das optische System eine Beleuchtungsoptik und eine Abbildungsoptik aufweist und wobei in dem Charakterisierungsprozess Strukturen der Maske mit der Beleuchtungsoptik beleuchtet, die Maske mit der Abbildungsoptik auf eine Detektoreinheit abgebildet und von der Detektoreinheit aufgenommene Bilddaten in einer Auswerteeinheit ausgewertet werden, weist folgende Schritte auf:
    • - Ermitteln einer zeitlichen Variation wenigstens einer für den thermischen Zustand des optischen Systems charakteristischen Größe; und
    • - Modifizieren des Charakterisierungsprozesses in Abhängigkeit von der ermittelten zeitlichen Variation.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, bei der Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie auftretende (und z.B. durch einen Wechsel des Beleuchtungssettings oder durch das Laden einer neuen Maske in das jeweilige optische System hervorgerufene) Störungen des thermischen Gleichgewichts nicht etwa durch Einführung von Wartezeiten und/oder Maßnahmen der thermischen Stabilisierung zu vermeiden, sondern vielmehr solche Störungen des thermischen Gleichgewichts bewusst zwar in Kauf zu nehmen, aber die Störungen bzw. und die betreffenden Temperatureffekte quantitativ zu bestimmen und gegebenenfalls im Wege einer Modifikation des Charakterisierungsprozesses zu berücksichtigen (z.B. eine entsprechende Korrektur durchzuführen).
  • Insbesondere wird erfindungsgemäß die zeitliche Variation wenigstens einer für den thermischen Zustand des zur Charakterisierung der Maske verwendeten optischen Systems charakteristischen Größe ermittelt, wobei die Modifizierung des Charakterisierungsprozesses dann in Abhängigkeit von dieser ermittelten zeitlichen Variation erfolgt.
  • In Ausführungsbeispielen der Erfindung (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) beinhaltet die Ermittlung der zeitlichen Variation den Einsatz von einem oder mehreren in dem optischen System vorhandenen Temperatursensoren. Über derartige Temperatursensoren kann wiederholt die Temperatur an wenigstens einer Position im optischen System, insbesondere die Temperatur von einer oder mehreren in dem optischen System befindlichen optischen Komponenten, und somit der jeweils aktuelle thermische Drift des optischen Systems bestimmt werden.
  • Die erfindungsgemäße, in Abhängigkeit von der ermittelten zeitlichen Variation durchgeführte Modifikation des Charakterisierungsprozesses selbst kann wie im Weiteren beschrieben die Positionsmanipulation bzw. Bewegung eines oder mehrerer optischen Komponenten im optischen System, die aktive Änderung von zur Charakterisierung der Maske durchgeführten Messsequenzen, die Änderung der Auswertung der aufgenommenen Bilddaten bzw. Änderung der Berechnung bestimmter Maskenparameter oder auch eine Kombination der genannten Maßnahmen umfassen.
  • Im Ergebnis wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise eine Reduzierung des apparativen Aufwandes bei der Maskencharakterisierung (infolge des möglichen Verzichts auf Maßnahmen zur thermischen Stabilisierung) bei gleichzeitiger Steigerung der Messzeit bzw. des mit dem zur Charakterisierung verwendeten optischen System erzielten Durchsatzes (infolge der Vermeidung unerwünschter Wartezeiten) erreicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses eine vorübergehende Unterbrechung des Charakterisierungsprozesses. Diese vorübergehende Unterbrechung des Charakterisierungsprozesses kann insbesondere erfolgen, sobald die ermittelte zeitliche Variation der für den thermischen Zustand des optischen Systems charakteristischen Größe einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Ermittelns einer zeitlichen Variation die Abbildung eines strukturlosen Bereichs der Maske.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Ermittelns einer zeitlichen Variation die Bestimmung einer lateralen Verschiebung der Position einer Blende in den von der Detektoreinheit aufgenommenen Bilddaten.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses die Durchführung wenigstens einer zusätzlichen Kalibrierungsschrittes.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses eine Modifikation der Auswertung der von der Detektoreinheit aufgenommenen Bilddaten.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird mit dem Charakterisierungsprozesses ohne Abwarten des Ablaufs einer Relaxierungszeitdauer nach einem Wechsel des in der Beleuchtungsoptik eingestellten Beleuchtungssettings oder nach dem Laden der Maske in das optische System begonnen.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie, mit einer Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung von Strukturen auf der Maske, einer Detektoreinheit, einer Abbildungsoptik zur Abbildung der Maske auf die Detektoreinheit, und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Detektoreinheit aufgenommenen Bilddaten, wobei die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen. Zu Vorteilen und bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines beispielhaften Aufbaus eines optischen Systems zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie;
    • 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    • 3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer beispielhaften Ausführungsform; und
    • 4 eine schematische Darstellung eines Projektionsobjektivs einer für den Betrieb im EUV-Bereich ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt als Beispiel für ein optisches System zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie den möglichen Aufbau einer Maskeninspektionsanlage 100, in welcher die vorliegende Erfindung realisiert werden kann.
  • Gemäß 1 ist in einer Maskeninspektionsanlage 100 eine Maske 121 auf einem Maskenhalter 120 gelagert. Die zu vermessenden Strukturen auf der Maske 121 werden mit von einer Lichtquelle 101 erzeugtem Beleuchtungslicht über eine Beleuchtungsoptik 110 beleuchtet. Beleuchtungseinstellungen können über einen in der Pupillenebene PP eingestellten Pupillenfilter (nicht dargestellt), eine Blende 114 und einen Polarisator 115 vorgenommen werden. Von der Maske 121 kommendes Licht wird von einer Abbildungsoptik 130 auf eine Detektoreinheit 140 abgebildet und detektiert. Die von der Detektoreinheit 140 aufgenommenen Bilddaten werden in einer Auswerteeinheit 150 zur Positionsbestimmung der Strukturen ausgewertet. Die Position von Elementen der Maskeninspektionsanlage 100 kann jeweils unter Verwendung von Manipulatoren 102 in sämtlichen Freiheitsgraden korrigiert werden.
  • Im Weiteren werden nun unter Bezugnahme auf 2-3 beispielhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (2) bzw. eines erfindungsgemäßen Verfahrens (3) zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie (z.B. zur Verwendung in der in 4 gezeigten Projektionsbelichtungsanlage) beschrieben.
  • 2 zeigt in lediglich schematischer und stark vereinfachter Darstellung eine die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske (z.B. mit dem vorstehend anhand von 1 beschriebenen Aufbau) umgebende Vakuumkammer 201, wobei lediglich exemplarisch eine optische Komponente 210 in Form eines Spiegels angedeutet ist. Die Positionen der optischen Komponenten sind mit Manipulatoren 202 korrigierbar. In Ausführungsformen der Erfindung kommen - wie im Weiteren noch näher beschrieben - Temperatursensoren (von denen in 2 lediglich beispielhaft zwei Temperatursensoren 221, 222 angedeutet sind) zum Einsatz. Mit „231“ und „232“ sind optional vorhandene Heiz-/Kühleinrichtungen angedeutet.
  • Den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass der Mess- bzw. Charakterisierungsprozess zur Charakterisierung der Maske auch bei Vorhandensein eines thermischen Ungleichgewichts im optischen System 100 bzw. der diese umschließenden Vakuumkammer 201 - beispielsweise unmittelbar nach dem Laden einer Maske oder nach dem Wechsel eines Beleuchtungssettings in der Beleuchtungsoptik - begonnen wird, ohne den Ablauf einer Relaxierungszeitdauer (zur Annäherung an ein thermisches Gleichgewicht) abzuwarten, wodurch im Ergebnis die zur Verfügung stehende Messzeit und damit der mit dem optischen System erzielte Durchsatz gesteigert werden können.
  • Gemäß dem in 3 gezeigten Flussdiagramm ist ein solcher Start des Mess- bzw. Charakterisierungsprozesses z.B. unmittelbar nach dem Laden einer Maske in das zur Charakterisierung verwendete optische System als Schritt „S31“ bezeichnet.
  • Um nun die im Beispiel durch das Laden der Maske oder den Wechsel des Beleuchtungssettings hervorgerufene Störung des thermischen Gleichgewichts zu berücksichtigen und eine fehlerhafte Maskencharakterisierung zu vermeiden, erfolgt gemäß der Erfindung zum einen die Ermittlung einer zeitlichen Variation einer für den thermischen Zustand des optischen Systems charakteristischen Größe (z.B. der Temperatur an einer oder mehreren Positionen im optischen System unter Verwendung von einem oder mehreren Temperatursensoren gemäß dem Schritt „S32“ in 3) und zum anderen - in Abhängigkeit von dieser zeitlichen Variation bzw. dem hiermit bestimmten thermischen Drift - eine geeignete Modifikation des Mess- bzw. Charakterisierungsprozesses.
  • Konkret erfolgt im Ausführungsbeispiel von 3 nach dem Schritt S32 der Durchführung von Temperatursensor-Messungen zunächst eine Abfrage im Schritt S33, ob der thermische Drift bzw. die zeitliche Variation der gemessenen Temperatur Tn(t) jeweils einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Sobald dies gemäß Abfrage im Schritt S33 der Fall ist, wird gemäß 3 der Mess- bzw. Charakterisierungsprozess zunächst unterbrochen (Schritt S34).
  • Daraufhin erfolgt zunächst eine quantitative Bestimmung der durch den thermischen Drift verursachten Fokusverschiebung (in z-Richtung bzw. Lichtausbreitungsrichtung) sowie Sichtfeld-Verschiebung (innerhalb der zur Lichtausbreitungsrichtung senkrechten x-y-Ebene) anhand von zusätzlich zu den eigentlichen Nutzstrukturen auf der Maske vorhandenen Hilfsstrukturen (auch als Markerstrukturen bezeichnet).
  • Bei der quantitativen Bestimmung der Fokusverschiebung wird hierbei eine Mehrzahl von Bildern von wenigstens einer Hilfsstruktur bei unterschiedlichen z-Positionen bzw. Fokuslagen gemessen, und es wird diejenige Fokuslage bestimmt, bei welcher der Bildkontrast maximal ist. Bei der Bestimmung der Sichtfeldverschiebung wird die laterale Position der wenigstens einen Hilfsstruktur (d.h. die Positionierung innerhalb der x-y-Ebene) relativ zum Mittelpunkt der Kamera bzw. Detektoreinheit 140 bestimmt.
  • Anschließend erfolgt im Schritt S36 gemäß 3 eine Positionsmanipulation von einer oder mehreren optischen Komponenten im optischen System in solcher Weise, dass die in den vorstehenden (Kalibrierungs-) Messungen gemäß Schritt S35 ermittelten Fokus- bzw. Sichtfeldverschiebungen vollständig oder zumindest teilweise kompensiert werden.
  • Die Erfindung ist sowohl hinsichtlich der Ermittlung der zeitlichen Variation der für den thermischen Zustand des optischen Systems charakteristischen Größe bzw. des thermischen Drifts als auch hinsichtlich der Modifikation des Charakterisierungsprozesses in Abhängigkeit von dieser zeitlichen Variation nicht auf die im Ausführungsbeispiel von 3 erfolgenden Maßnahmen beschränkt.
  • In einem weiteren (zweiten) Ausführungsbeispiel kann auch unter Verzicht auf den Einsatz von Temperatursensoren und im Rahmen einer während des eigentlichen Messprozesses erfolgenden Hintergrundmessung parallel zur Vermessung bzw. Abbildung der Maskenstrukturen ein strukturloser Bereich (d.h. ein reflektiver Bereich der Maske, auf welchem keine Nutz- oder Hilfsstrukturen vorgesehen sind) abgebildet und einer entsprechenden Korrektur des eigentlichen Luftbildes (z.B. wiederum in Form einer Positionsmanipulation von einer oder mehreren optischen Komponenten) zugrundegelegt werden.
  • Diese Kalibrierung im Wege der Abbildung eines strukturlosen Bereichs kann z.B. dadurch realisiert werden, dass im Zwischenfokus der Beleuchtungsoptik eine Blende (vergleichbar der Blende 114 aus 1) positioniert wird, welche in den jeweils erzeugten Luftbildern ebenfalls sichtbar ist, wobei die laterale Position der Blende im Vergleich zum Mittelpunkt der Detektoreinrichtung gemessen werden kann.
  • In einer weiteren (dritten) Ausführungsform können auch die unter Verwendung von Temperatursensoren im optischen System zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmten Temperaturwerte dazu verwendet werden, einen Drift bzw. eine Verschiebung in der sogenannten „Sichtlinie“ („line of sight“) zu korrigieren. Hierzu wird die entsprechende „line of sight“-Drift in x-Richtung, in y-Richtung und in z-Richtung (bezogen auf das in 1 dargestellte Koordinatensystem) für die betreffenden Temperaturänderungen anhand einer zuvor in einem separaten Kalibrierprozess bestimmten, festen Sensitivitätsmatrix berechnet, und die Position von einem oder mehreren optischen Elementen (z.B. Spiegeln innerhalb der Abbildungsoptik des optischen Systems) wird derart manipuliert bzw. angepasst, dass die berechnete „line of sight“-Drift vollständig oder zumindest teilweise kompensiert wird. Das Vorgehen ist hierbei also keine direkte Messung der „line-of-sight“-drift, sondem eine indirekte Kompensation über bekannte Temperaturauswirkungen. Für den hierbei verwendeten Kalibrierprozess wird z.B. gezielt die Temperatur verändert, die Sensoren werden zeitaufgelöst ausgelesen und die Drift wird in zeitlichen Intervallen gemessen und abschließend über Manipulatoren korrigiert (dies ist dann die Sensitivitätsmatrix). In der eigentlichen Benutzung werden dann die Temperaturwerte direkt herangezogen, um Korrekturwerte für die Manipulatoren zu berechnen.
  • Die vorstehend beschriebene Prozedur der „line of sight“-Drift-Kompensation kann in Kombination mit der zuvor anhand des zweiten Ausführungsbeispiels) beschriebenen Kalibrierung unter Verwendung des strukturlosen Bereichs der Maske bzw. der Abbildung einer im Zwischenfokus positionierten Blende realisiert werden.
  • In einer weiteren (vierten) Ausführungsform kann ein Auslesen von Temperatursensoren im optischen System auch zu beliebigen Zeitpunkten während der Maskencharakterisierung erfolgen, um auf diese Weise zu ermitteln, ob die jeweils erhaltenen Werte (z.B. Maskenparameter) hinreichend zuverlässig sind oder ob infolge eines zu großen thermischen Drifts die betreffenden Werte zu verwerfen oder zu korrigieren sind.
  • 4 zeigt zunächst eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 400. Gemäß 4 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 400 einen Feldfacettenspiegel 403 und einen Pupillenfacettenspiegel 404 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 403 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche im Beispiel eine EUV-Lichtquelle (Plasmalichtquelle) 401 und einen Kollektorspiegel 402 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 404 sind ein erster Teleskopspiegel 405 und ein zweiter Teleskopspiegel 406 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 407 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 421-426 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 431 auf einem Maskentisch 430 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 441 auf einem Wafertisch 440 befindet.
  • Die Erfindung kann zur Charakterisierung einer Maske eingesetzt werden, wie sie in der Projektionsbelichtungsanlage 400 von 4 verwendet wird. In weiteren Anwendungen kann die Erfindung auch zur Charakterisierung einer Maske zur Verwendung in einer für den Betrieb bei Wellenlängen im DUV-Bereich (z.B. bei Wellenlängen kleiner als 250nm, insbesondere kleiner als 200nm) eingesetzt werden.
  • Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007051390 A1 [0008]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie in einem unter Verwendung eines optischen Systems durchgeführten Charakterisierungsprozess, wobei das optische System eine Beleuchtungsoptik und eine Abbildungsoptik aufweist und wobei in dem Charakterisierungsprozess Strukturen der Maske mit der Beleuchtungsoptik beleuchtet, die Maske mit der Abbildungsoptik auf eine Detektoreinheit abgebildet und von der Detektoreinheit aufgenommene Bilddaten in einer Auswerteeinheit ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Ermitteln einer zeitlichen Variation wenigstens einer für den thermischen Zustand des optischen Systems charakteristischen Größe; b) Modifizieren des Charakterisierungsprozesses in Abhängigkeit von der im Schritt a) ermittelten zeitlichen Variation.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) des Ermittelns einer zeitlichen Variation unter Verwendung wenigstens eines in dem optischen System vorhandenen Temperatursensors (221, 222) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) des Ermittelns einer zeitlichen Variation die wiederholte Messung der Temperatur an wenigstens einer Position im optischen System, insbesondere die Temperatur einer in dem optischen System befindlichen optischen Komponente (210), umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses eine vorübergehende Unterbrechung des Charakterisierungsprozesses umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese vorübergehende Unterbrechung des Charakterisierungsprozesses erfolgt, sobald eine im Schritt a) ermittelte zeitliche Variation einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) des Ermittelns einer zeitlichen Variation die Abbildung eines strukturlosen Bereichs der Maske umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) des Ermittelns einer zeitlichen Variation die Bestimmung einer lateralen Verschiebung der Position einer Blende (114) in den von der Detektoreinheit aufgenommenen Bilddaten umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses eine Manipulation der Position wenigstens einer in dem optischen System befindlichen optischen Komponente (210) umfasst.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses die Durchführung wenigstens eines zusätzlichen Kalibrierungsschrittes umfasst.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) des Modifizierens des Charakterisierungsprozesses eine Modifikation der Auswertung der von der Detektoreinheit aufgenommenen Bilddaten umfasst.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Charakterisierungsprozesses ohne Abwarten des Ablaufs einer Relaxierungszeitdauer nach einem Wechsel des in der Beleuchtungsoptik eingestellten Beleuchtungssettings oder nach dem Laden der Maske in das optische System begonnen wird.
  12. Vorrichtung zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie, mit einer Beleuchtungsoptik (110) zur Beleuchtung von Strukturen auf der Maske (121), einer Detektoreinheit (140), einer Abbildungsoptik (130) zur Abbildung der Maske (121) auf die Detektoreinheit (140), und einer Auswerteeinheit (150) zur Auswertung der von der Detektoreinheit (140) aufgenommenen Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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