DE102019206651A1 - Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask - Google Patents

Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask Download PDF

Info

Publication number
DE102019206651A1
DE102019206651A1 DE102019206651.8A DE102019206651A DE102019206651A1 DE 102019206651 A1 DE102019206651 A1 DE 102019206651A1 DE 102019206651 A DE102019206651 A DE 102019206651A DE 102019206651 A1 DE102019206651 A1 DE 102019206651A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optics
measurement
measuring
imaging
aerial image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102019206651.8A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102019206651B4 (en
Inventor
Toufic Jabbour
Markus Koch
Christoph Husemann
Ralf Gehrke
Dirk Hellweg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102019206651.8A priority Critical patent/DE102019206651B4/en
Priority to PCT/EP2020/062834 priority patent/WO2020225411A1/en
Priority to KR1020217040136A priority patent/KR20220006584A/en
Priority to JP2021566173A priority patent/JP7385679B2/en
Priority to TW109115391A priority patent/TWI735226B/en
Publication of DE102019206651A1 publication Critical patent/DE102019206651A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102019206651B4 publication Critical patent/DE102019206651B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84Inspecting
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/705Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions

Abstract

Zum dreidimensionalen Bestimmen eines Luftbildes einer Lithographiemaske (7) als Messintensitäts-Resultat einer Abbildung mit einer anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage, wobei das zu bestimmende 3D-Luftbild eine Wellenfront aufweist, die in vorgegebener Weise von einem Defokuswert abweicht, wird folgendermaßen vorgegangen: In einem Ausgangs-Messschritt wird ein 3D-Luftbild in einer Mehrzahl von Betriebssituationen, die jeweils einem Defokuswert entsprechen, gemessen. Dies geschieht mit Hilfe eines Metrologiesystems (14) mit einer Messoptik mit einer Mess-Abbildungsoptik (15) mit isomorpher numerischer Apertur und mindestens einer verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente (Mi). Die Messung erfolgt unter Verwendung einer Aperturblende (16a) mit sich von 1 unterscheidendem Aspektverhältnis und unter Einfluss einer gezielten Dejustage(Δα→)der Mess-Abbildungsoptik, jeweils entsprechend einer Betriebssituation. Im Rahmen des Bestimmungsverfahrens werden weiterhin Spektren (F1...N) als Fouriertransformierte eines Feldes von Abbildungslicht (1) in jeweils einem bestimmten Abschnitt einer Pupille eines Beleuchtungssettings einer Beleuchtung der Lithographiemaske (7 ) rekonstruiert. Das im Ausgangs-Messschritt erhaltene Messergebnis (Imeasured) wird bei jedem Defokuswert (zw) durch Korrekturterme unter Einbeziehung der rekonstruierten Spektren korrigiert. Es resultiert eine 3D-Luftbildbestimmung mit hoher Genauigkeit.For three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask (7) as the measurement intensity result of an image with anamorphic projection exposure imaging optics of a projection exposure system, the 3D aerial image to be determined having a wavefront that deviates in a predetermined manner from a defocus value, the procedure is as follows: In In an initial measuring step, a 3D aerial image is measured in a plurality of operating situations, each of which corresponds to a defocus value. This is done with the aid of a metrology system (14) with measuring optics with measuring imaging optics (15) with isomorphic numerical aperture and at least one displaceable and / or deformable measuring optics component (Mi). The measurement takes place using an aperture diaphragm (16a) with an aspect ratio different from 1 and under the influence of a targeted misalignment (Δα →) of the measurement imaging optics, in each case according to an operating situation. As part of the determination method, spectra (F1 ... N) are also reconstructed as Fourier transforms of a field of imaging light (1) in each case in a specific section of a pupil of an illumination setting of an illumination of the lithography mask (7). The measurement result obtained in the initial measurement step (imeasured) is corrected for each defocus value (zw) by means of correction terms taking into account the reconstructed spectra. The result is a 3D aerial image determination with high accuracy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dreidimensionalen Bestimmen eines Luftbildes einer Lithographiemaske als Resultat einer Abbildung mit einer anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik einer Proj ektionsbelichtungsanlage.The invention relates to a method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask as the result of an image using an anamorphic projection exposure imaging optics of a projection exposure system.

Ein derartiges Verfahren und ein Metrologiesystem sind bekannt aus der US 2017/0131528 A1 (Paralleldokument WO 2016/012 425 A2 ) und aus der US 2017/0132782 A1 .Such a method and a metrology system are known from US Pat US 2017/0131528 A1 (Parallel document WO 2016/012 425 A2 ) and from the US 2017/0132782 A1 .

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Genauigkeit einer 3D-Luftbildbestimmung einer Lithographiemaske, die mittels einer anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik abzubilden ist, bei Einsatz eines Metrologiesystems mit einer Mess-Abbildungsoptik mit isomorphem Abbildungsmaßstab zu verbessern.It is an object of the present invention to improve the accuracy of a 3D aerial image determination of a lithography mask that is to be imaged by means of anamorphic projection exposure imaging optics when using a metrology system with measuring imaging optics with an isomorphic imaging scale.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Luftbild-Bestimmungsverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.According to the invention, this object is achieved by an aerial image determination method having the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich eine Annäherung an defokusierte Luftbilder der Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik, die zur Vervollständigung des dreidimensionalen Luftbildes, nämlich zur Erfassung der dritten Luftbild-Dimension senkrecht zu einer Bildebene der Abbildungsoptik, notwendig sind, durch eine gezielte Dejustage verlagerbarer und/oder deformierbarer Messoptik-Komponenten der Messoptik des Metrologiesystems, durch einen Einsatz von Korrekturtermen verbessern lässt. In diese Korrekturterme gehen die jeweils rekonstruierte Spektren eines Beleuchtungssettings ein. Die Korrekturterme tragen dem Beleuchtungssetting-Einfluss des Unterschieds zwischen der Defokus-Abhängigkeit der Abbildungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage einerseits und der Dejustageabhängigkeit der Messoptik des Metrologiesystems andererseits Rechnung. Die beiden Korrekturterme gehen bei der Korrektur des im Ausgangs-Messschritts erhaltenen Messergebnisses bevorzugt mit unterschiedlichen Vorzeichen ein. Da in die beiden Korrekturterme die gleichen rekonstruierten Spektren eingehen, heben sich dann Fehler, bei der Rekonstruktion der Spektren auftreten, durch Einsatz der beiden Korrekturterme heraus.According to the invention, it was recognized that an approach to defocused aerial images of the projection exposure imaging optics, which are necessary to complete the three-dimensional aerial image, namely to capture the third aerial image dimension perpendicular to an image plane of the imaging optics, can be displaced and / or deformed by a targeted misalignment Measurement optics components of the measurement optics of the metrology system, can be improved through the use of correction terms. The respectively reconstructed spectra of an illumination setting are included in these correction terms. The correction terms take into account the lighting setting influence of the difference between the defocus dependency of the imaging optics of the projection exposure system on the one hand and the misalignment dependency of the measuring optics of the metrology system on the other. The two correction terms are used when correcting the measurement result obtained in the initial measurement step, preferably with different signs. Since the same reconstructed spectra are included in the two correction terms, errors that occur in the reconstruction of the spectra are then highlighted by using the two correction terms.

Durch Einsatz einer isomorphen Mess-Abbildungsoptik des Metrologiesystems lässt sich mit dem Bestimmungsverfahren sehr präzise das 3D-Luftbild der Lithographiemaske, abgebildet mit der anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik bestimmten. Dies kann zur Optimierung der Originalstrukturen auf der Lithographiemaske zur Verbesserung von deren Abbildungsleistung bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, insbesondere von Speicherchips, genutzt werden. Der Einsatz einer anamorphotischen Mess-Abbildungsoptik ist nicht erforderlich. Zudem ist auch eine Verlagerung eines Feldes senkrecht zur Feldebene bei der Messung mit der Mess-Abbildungsoptik nicht erforderlich.By using isomorphic measurement imaging optics of the metrology system, the 3D aerial image of the lithography mask, imaged with the anamorphic projection exposure imaging optics, can be determined very precisely with the determination method. This can be used to optimize the original structures on the lithography mask to improve their imaging performance in the production of semiconductor components, in particular memory chips. The use of anamorphic measurement imaging optics is not required. In addition, it is not necessary to shift a field perpendicular to the field plane when measuring with the measurement imaging optics.

Mehrere verlagerbare und/oder deformierbare Messoptik-Komponenten nach Anspruch 2 zur Erzeugung der gezielten Dejustage der Messoptik zur Vorgabe jeweils der verschiedenen Defokuswerte erhöhen die Anzahl der zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade bei der Minimierung des Unterschiedes zwischen der Wellenfront, erzeugt durch die Abbildung durch die Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik einerseits, und der Wellenfront, erzeugt durch Abbildung der Mess-Abbildungsoptik, die diese Wellenfront annähern soll andererseits. Die Auswirkung einer Verlagerung und/oder Deformation der jeweiligen verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente auf die Wellenfront sind bevorzugt voneinander linear unabhängig. Der im Ausgangs-Messschritt zu minimierende Unterschied zwischen den Wellenfronten der Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik einerseits und der Mess-Abbildungsoptik andererseits kann somit vorteilhaft klein gehalten werden. Mit der Messoptik lassen sich somit die verschiedenen Defokuswerte der Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik gut simulieren. Die Mess-Abbildungsoptik kann genau eine verlagerbare und/oder deformierbare Messoptik-Komponente, kann genau zwei verlagerbare und/oder deformierbare Messoptik-Komponenten, kann mehr als zwei verlagerbare und/oder deformierbare Messoptik-Komponenten, zum Beispiel drei, vier, fünf oder noch mehr verlagerbare und/oder deformierbare Messoptik-Komponenten zur gezielten Dejustage der Mess-Abbildungsoptik zur Simulation entsprechender Defokuswerte der Projektions-Abbildungsoptik aufweisen.Several displaceable and / or deformable measuring optics components according to claim 2 for generating the targeted misalignment of the measuring optics for specifying the different defocus values in each case increase the number of degrees of freedom available when minimizing the difference between the wavefront, generated by the imaging by the projection exposure Imaging optics on the one hand, and the wave front, generated by imaging the measurement imaging optics, which is intended to approximate this wave front, on the other hand. The effects of a displacement and / or deformation of the respective displaceable and / or deformable measuring optics component on the wavefront are preferably linearly independent of one another. The difference between the wavefronts of the projection exposure imaging optics on the one hand and the measurement imaging optics on the other hand, which is to be minimized in the initial measuring step, can thus advantageously be kept small. The different defocus values of the projection exposure imaging optics can thus be simulated well with the measuring optics. The measuring imaging optics can have exactly one displaceable and / or deformable measuring optics component, can have exactly two displaceable and / or deformable measuring optics components, can have more than two displaceable and / or deformable measuring optics components, for example three, four, five or more have more displaceable and / or deformable measuring optics components for targeted misalignment of the measuring imaging optics to simulate corresponding defocus values of the projection imaging optics.

Eine Unterteilung einer Beleuchtungssetting-Pupille nach Anspruch 3 verbessert eine Genauigkeit der Spektren-Rekonstruktion. Die Unterteilung trägt der physikalischen Tatsache Rechnung, dass für in der Praxis genutzte Lithographiemasken ein auch als Hopkins-Näherung bekannter Ansatz, wonach eine Verschiebung einer Beleuchtungsrichtung lediglich eine Verschiebung eines Masken-Spektrums bewirkt, lediglich für kleine Änderungen der Beleuchtungsrichtung eine gute Näherung darstellt. Dies wird nachfolgend auch als „lokale Hopkins-Näherung“ bezeichnet.A subdivision of an illumination setting pupil according to claim 3 improves the accuracy of the spectrum reconstruction. The subdivision takes into account the physical fact that for lithography masks used in practice, an approach also known as the Hopkins approximation, according to which a shift in a direction of illumination only causes a shift in a mask spectrum, only for small ones Changes in the direction of illumination is a good approximation. This is also referred to below as the “local Hopkins approximation”.

Eine Spektren-Rekonstruktion nach Anspruch 4 verbessert die Genauigkeit der ermittelten Spektren.A spectrum reconstruction according to claim 4 improves the accuracy of the determined spectra.

Ein Luftbild-Bestimmungsverfahren nach Anspruch 5 erzeugt 3D-Luftbilddaten auch bei höheren Defokuswerten, was zur Vorhersage einer Stabilität des Projektionsbelichtungsbetriebes von Vorteil ist. Der Bereich von Defokuswerten, die beim Luftbild-Bestimmungsverfahren abgedeckt werden, kann von einer idealen Fokuslage um mehr als 20 nm, um mehr als 30 nm, um mehr als 50 nm, oder auch um mehr als 100 nm abweichen.An aerial image determination method according to claim 5 generates 3D aerial image data even with higher defocus values, which is advantageous for predicting a stability of the projection exposure operation. The range of defocus values that are covered in the aerial image determination process can deviate from an ideal focus position by more than 20 nm, by more than 30 nm, by more than 50 nm, or by more than 100 nm.

Eine Beugungsspektrum-Messung nach Anspruch 6 ermöglicht beispielsweise einen Vergleich zu den rekonstruierten Spektren. Dies kann die Ermittlung des Korrekturterms oder der Korrekturterme genauer machen.A diffraction spectrum measurement according to claim 6 enables, for example, a comparison with the reconstructed spectra. This can make the determination of the correction term or terms more accurate.

Ein Phase-Retrieval-Algorithmus nach Anspruch 7 hat sich im Zusammenhang mit der Messung der Beugungsspektren bewährt. Informationen zu einem derartigen Algorithmus findet der Fachmann in der US 2017/0132782 A1 .A phase retrieval algorithm according to claim 7 has proven itself in connection with the measurement of the diffraction spectra. The person skilled in the art can find information on such an algorithm in US 2017/0132782 A1 .

Die Vorteile eines Metrologiesystems nach Anspruch 8 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das 3D-Luftbild-Bestimmungs-verfahren bereits erläutert wurden. Vermessen kann mit dem Metrologiesystem eine Lithographiemaske, die vorgesehen ist zur Projektionsbelichtung zur Erzeugung von Halbleiterbauelementen mit höchster Strukturauflösung, die beispielsweise besser ist als 30 nm und die insbesondere besser sein kann als 10 nm.The advantages of a metrology system according to claim 8 correspond to those which have already been explained above with reference to the 3D aerial image determination method. The metrology system can be used to measure a lithography mask, which is provided for projection exposure to produce semiconductor components with the highest structural resolution, which is, for example, better than 30 nm and, in particular, can be better than 10 nm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

  • 1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, aufweisend eine anamorphotische Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik zur Abbildung einer Lithographiemaske;
  • 2 schematisch ein Metrologiesystem zur Bestimmung eines Luftbildes der Lithographiemaske, aufweisend eine Mess-Abbildungsoptik mit isomorphem Abbildungsmaßstab, eine Aperturblende mit sich von 1 unterscheidendem Aspektverhältnis und mindestens eine verlagerbare Messoptik-Komponente;
  • 3 beispielhaft eine Intensitätsverteilung von Abbildungslicht in einer Bildebene bei der Abbildung der Lithographiemaske mit der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 bei einem spezifischen Defokuswert, also einer Abweichung einer Messebene von einer idealen Fokalposition der Bildebene;
  • 4 eine Abbildungslicht-Intensität gemessen mit dem Metrologiesystem nach 2, wobei die verlagerbare Messoptik-Komponente so eingestellt ist, dass ein Defokuswert entsprechend dem Defokus nach 3 durch eine gezielte Dejustage der Mess-Abbildungsoptik angenähert ist;
  • 5 eine Abfolge von Abbildungslichtintensitäts-Messergebnissen in der Bildebene des Metrologiesystems bei der Abbildung des Retikels mit jeweils unterschiedlichen Verlagerungspositionen der verlagerbaren Messoptik-Komponente, die verschiedenen Defokuswerten entsprechen;
  • 6 schematisch ein Vorgehen bei der Bestimmung eines Luftbildes unter Verwendung von Spektren, die Fouriertransformierte eines Feldes des Abbildungslichts in jeweils einen bestimmten Abschnitts einer Pupille eines Beleuchtungssettings einer Beleuchtung der Lithographiemaske darstellen, wobei dieses Bestimmen der Spektren nach Art einer lokalen Hopkins-Approximation erfolgt; und
  • 7 die einzelnen Beiträge bei der Luftbild-Bestimmung, nämlich oben rechts das gemessene Luftbild der Messoptik des Metrologiesystems, unten links als ein Korrekturterm das berechnete Luftbild, erhalten durch Simulation einer Abbildung mit der anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik unter Einbeziehung rekonstruierter Spektren nach 6 und unten rechts ein weiterer Korrekturterm in Form eines berechneten Luftbildes, erzeugt durch Simulation einer Abbildung mit der Messoptik des Metrologiesystems unter Einbeziehung der Spektren, wobei die verschiedenen Luftbilder jeweils dem gleichen Defokuswert zugeordnet sind.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In this show:
  • 1 schematically a projection exposure system for EUV lithography, having anamorphic projection exposure imaging optics for imaging a lithography mask;
  • 2 schematically a metrology system for determining an aerial image of the lithography mask, having a measuring imaging optics with isomorphic imaging scale, an aperture stop with an aspect ratio different from 1 and at least one displaceable measuring optics component;
  • 3 an example of an intensity distribution of imaging light in an image plane when imaging the lithography mask with the projection exposure system 1 with a specific defocus value, that is to say a deviation of a measuring plane from an ideal focal position of the image plane;
  • 4th an imaging light intensity measured with the metrology system 2 , wherein the displaceable measuring optics component is set so that a defocus value according to the defocus 3 is approximated by a targeted misalignment of the measurement imaging optics;
  • 5 a sequence of imaging light intensity measurement results in the image plane of the metrology system when imaging the reticle, each with different displacement positions of the displaceable measuring optics component, which correspond to different defocus values;
  • 6th schematically a procedure for the determination of an aerial image using spectra that represent the Fourier transform of a field of the imaging light in each case a specific section of a pupil of an illumination setting of an illumination of the lithography mask, the spectra being determined in the manner of a local Hopkins approximation; and
  • 7th the individual contributions to the aerial image determination, namely the measured aerial image of the measurement optics of the metrology system at the top right, the calculated aerial image as a correction term at the bottom left, obtained by simulating an image with the anamorphic projection exposure imaging optics, including reconstructed spectra 6th and at the bottom right another correction term in the form of a calculated aerial image, generated by simulating an image with the measurement optics of the metrology system taking into account the spectra, the different aerial images being assigned to the same defocus value.

1 zeigt in einer einem Meridionalschnitt entsprechenden Schnitt einen Strahlengang von EUV-Beleuchtungslicht beziehungsweise -Abbildungslicht 1 in einer Projektionsbelichtungsanlage 2 mit einer anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik 3, die in der 1 schematisch durch einen Kasten wiedergegeben ist. Das Beleuchtungslicht 1 wird erzeugt in einem Beleuchtungssystem 4 der Projektionsbelichtungsanlage 2, welches ebenfalls als Kasten schematisch dargestellt ist. Das Beleuchtungssystem 4 beinhaltet eine EUV-Lichtquelle und eine Beleuchtungsoptik, die jeweils nicht im Einzelnen dargestellt sind. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine Laser-Plasma-Quelle (LPP; laser produced plasma) oder um eine Entladungsquelle (DPP; discharge produced plasma) handeln. Grundsätzlich kann auch eine Synchrotron-basierende Lichtquelle zum Einsatz kommen, zum Beispiel ein Freie-Elektronen-Laser (EFL). Eine Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts 1 kann im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm liegen. Grundsätzlich kann bei einer Variante der Projektionsbelichtungsanlage 2 auch eine Lichtquelle für andere Nutzlichtwellenlänge zum Einsatz kommen, beispielsweise für eine Nutzwellenlänge von 193 nm. 1 shows, in a section corresponding to a meridional section, a beam path of EUV illumination light or imaging light 1 in a projection exposure system 2 with anamorphic projection exposure imaging optics 3 that are in the 1 is shown schematically by a box. The illuminating light 1 is generated in a lighting system 4th the Projection exposure system 2 , which is also shown schematically as a box. The lighting system 4th contains an EUV light source and lighting optics, each of which is not shown in detail. The light source can be a laser plasma source (LPP; laser produced plasma) or a discharge source (DPP; discharge produced plasma). In principle, a synchrotron-based light source can also be used, for example a free electron laser (EFL). A useful wavelength of the illuminating light 1 can be in the range between 5 nm and 30 nm. In principle, in a variant of the projection exposure system 2 a light source for other useful light wavelengths can also be used, for example for a useful wavelength of 193 nm.

Das Beleuchtungslicht 1 wird in der Beleuchtungsoptik des Beleuchtungssystems 4 so konditioniert, dass ein bestimmtes Beleuchtungssetting der Beleuchtung bereitgestellt wird, also eine spezifische Beleuchtungswinkelverteilung. Diesem Beleuchtungssetting entspricht eine bestimmte Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts 1 in einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik des Beleuchtungssystems 4.The illuminating light 1 is used in the lighting optics of the lighting system 4th conditioned in such a way that a certain lighting setting of the lighting is provided, i.e. a specific lighting angle distribution. A specific intensity distribution of the illuminating light corresponds to this lighting setting 1 in an illumination pupil of the illumination optics of the illumination system 4th .

Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.A Cartesian xyz coordinate system is used below to facilitate the representation of positional relationships. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane out of this. The y-axis runs in the 1 to the right. The z-axis runs in the 1 up.

Das Beleuchtungslicht 1 beleuchtet ein Objektfeld 5 einer Objektebene 6 der Projektionsbelichtungsanlage 2. In der Objektebene 6 ist eine Lithographiemaske 7 angeordnet, die auch als Retikel bezeichnet ist. Oberhalb der Objektebene 6, die parallel zur xy-Ebene verläuft, ist in der 1 schematisch ein Strukturabschnitt der Lithographiemaske 7 gezeigt. Diese Strukturabschnitt ist so dargestellt, dass er in der Zeichenebene der 1 liegt. Die tatsächliche Anordnung der Lithographiemaske 7 ist senkrecht zur Zeichenebene der 1 in der Objektebene 6.The illuminating light 1 illuminates an object field 5 an object level 6th the projection exposure system 2 . In the object level 6th is a lithography mask 7th arranged, which is also referred to as a reticle. Above the object level 6th , which runs parallel to the xy plane, is in the 1 schematically a structural section of the lithography mask 7th shown. This structural section is shown in such a way that it is in the plane of the drawing 1 lies. The actual arrangement of the lithography mask 7th is perpendicular to the plane of the drawing 1 in the object level 6th .

Das Beleuchtungslicht 1 wird von der Lithographiemaske 7, wie schematisch in der 1 dargestellt, reflektiert und tritt in eine Eintrittspupille 8 der Abbildungsoptik 3 in einer Eintrittspupillenebene 9 ein. Die genutzte Eintrittspupille 8 der Abbildungsoptik 3 ist elliptisch berandet.The illuminating light 1 is from the lithography mask 7th , as shown schematically in the 1 displayed, reflected and enters an entrance pupil 8th the imaging optics 3 in an entrance pupil plane 9 one. The entrance pupil used 8th the imaging optics 3 is edged elliptically.

Innerhalb der Abbildungsoptik 3 propagiert das Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslicht 1 zwischen der Eintrittspupillenebene 9 und einer Austrittspupillenebene 10. In der Austrittspupillenebene 10 liegt eine kreisförmige Austrittspupille 11 der Abbildungsoptik 3. Die Abbildungsoptik 3 ist anamorphotisch und erzeugt aus der elliptischen Eintrittspupille 8 die kreisförmige Austrittspupille 11.Inside the imaging optics 3 propagates the illumination or imaging light 1 between the entrance pupil plane 9 and an exit pupil plane 10 . In the exit pupil plane 10 is a circular exit pupil 11 the imaging optics 3 . The imaging optics 3 is anamorphic and generated from the elliptical entrance pupil 8th the circular exit pupil 11 .

Die Abbildungsoptik 3 bildet das Objektfeld 5 in ein Bildfeld 12 in einer Bildebene 13 der Projektionsbelichtungsanlage 2 ab. 1 zeigt unter der Bildebene 13 schematisch eine Abbildungslicht-Intensitätsverteilung IScanner, gemessen in einer Ebene, die in der z-Richtung von der Bildebene 13 um einen Wert zw beabstandet ist, also eine Abbildungslicht-Intensität bei eine Defokuswert zw. Ein anderes Beispiel für eine derartige gemessene Abbildungslicht-Intensitätsverteilung Iscanner bei der Abbildung mit der Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik 3 zeigt 3. The imaging optics 3 forms the object field 5 in an image field 12 in one image plane 13 the projection exposure system 2 from. 1 shows below the image plane 13 schematically an imaging light intensity distribution I scanner , measured in a plane that is in the z-direction from the image plane 13 is spaced apart by a value z w , that is to say an imaging light intensity at a defocus value z w . Another example of such a measured imaging light intensity distribution Iscanner when imaging with the projection exposure imaging optics 3 shows 3 .

Zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 13 ergibt sich insbesondere aufgrund der Komponenten der Abbildungsoptik 3 ein Wellenfrontfehler φ, der in der 1 schematisch als Defokus-Abweichung eines Wellenfront-Istwerts von einem Wellenfront-Sollwert (Defokus = 0) dargestellt ist.Between the object level 6th and the image plane 13 results in particular due to the components of the imaging optics 3 a wavefront error φ, which in the 1 is shown schematically as a defocus deviation of a wavefront actual value from a wavefront setpoint value (defocus = 0).

Die Abbildungslicht-Intensitäten Iscanner (xy) an den verschiedenen z-Werten um die Bildebene 13 herum werden auch als 3D-Luftbild der Projektionsbelichtungsanlage 2 bezeichnet. Die Projektionsbelichtungsanlage 2 ist als Scanner ausgeführt. Die Lithographiemaske 7 einerseits und ein in der Bildebene 13 angeordneter Wafer andererseits werden synchron zueinander bei der Projektionsbelichtung gescannt. Hierdurch wird die Struktur auf der Lithographiemaske 7 auf den Wafer übertragen.The imaging light intensities Iscanner (xy) at the various z values around the image plane 13 around are also called 3D aerial photos of the projection exposure system 2 designated. The projection exposure system 2 is designed as a scanner. The lithography mask 7th on the one hand and one in the picture plane 13 arranged wafers, on the other hand, are scanned synchronously with one another during the projection exposure. This creates the structure on the lithography mask 7th transferred to the wafer.

2 zeigt ein Metrologiesystem 14 zur Vermessung der Lithographiemaske 7. Das Metrologiesystem 14 wird zur dreidimensionalen Bestimmung eines Luftbildes der Lithographiemaske 7 als Näherung an das tatsächliche Luftbild Iscanner (xyz) der Projektionsbelichtungsanlage 2 herangezogen. 2 shows a metrology system 14th for measuring the lithography mask 7th . The metrology system 14th is used for the three-dimensional determination of an aerial image of the lithography mask 7th as an approximation to the actual Iscanner (xyz) aerial image of the projection exposure system 2 used.

Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 bereits erläutert wurden, tragen in der 2 die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Components and functions described above with reference to 1 have already been explained in the 2 the same reference numbers and will not be discussed again in detail.

Im Unterschied zur anamorphotischen Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2 ist eine Mess-Abbildungsoptik 15 des Metrologiesystems 14 als isomorphe Optik ausgeführt, also als Optik mit isomorphem Abbildungsmaßstab. Eine Mess-Eintrittspupille 16 wird dabei, abgesehen von einem globalen Abbildungsmaßstab, formgetreu in eine Mess-Austrittspupille 17 überführt. Das Metrologiesystem 14 hat in der Eintrittspupillenebene 9 eine elliptische Aperturblende 16a. Die Ausführung einer solchen elliptischen Aperturblende 16a in einem Metrologiesystem ist bekannt aus der WO 2016/012 426 A1 . Diese elliptische Aperturblende 16a erzeugt die elliptische Mess-Eintrittspupille 16 der Mess-Abbildungsoptik 15. Die innere Berandung der Aperturblende 16a gibt dabei die Außenkontur der Mess-Eintrittspupille 16 vor. Diese elliptische Mess-Eintrittspupille 16 wird in die elliptische Mess-Austrittspupille 17 überführt. Ein Aspektverhältnis der elliptischen Mess-Eintrittspupille 16 kann genauso groß sein wie dasjenige der elliptischen Eintrittspupille 8 der Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2. In Bezug auf das Metrologiesystem wird auch verwiesen auf die WO 2016/012 425 A2 .In contrast to anamorphic imaging optics 3 the projection exposure system 2 is a measurement imaging optics 15th of the metrology system 14th designed as isomorphic optics, i.e. as optics with isomorphic image scale. A measurement entrance pupil 16 is, apart from a global image scale, true to shape in a measurement exit pupil 17th convicted. The metrology system 14th has in the entrance pupil plane 9 an elliptical aperture stop 16a . The design of such an elliptical aperture diaphragm 16a in a metrology system is known from the WO 2016/012 426 A1 . This elliptical aperture stop 16a generates the elliptical measurement entrance pupil 16 the measurement imaging optics 15th . The inner border of the aperture diaphragm 16a gives the outer contour of the measurement entrance pupil 16 in front. This elliptical measurement entrance pupil 16 is in the elliptical measurement exit pupil 17th convicted. An aspect ratio of the elliptical measurement entrance pupil 16 can be the same size as that of the elliptical entrance pupil 8th the imaging optics 3 the projection exposure system 2 . With regard to the metrology system, reference is also made to the WO 2016/012 425 A2 .

Die Mess-Abbildungsoptik 15 hat mindestens eine verlagerbare und/oder deformierbare Messoptik-Komponente. Eine derartige Messoptik-Komponente ist in der 2 schematisch bei Mi als Spiegel dargestellt. Die Mess-Abbildungsoptik 15 kann eine Mehrzahl von Spiegeln M1, M2 ... und kann eine entsprechende Mehrzahl Mi , Mi+1 derartiger Messoptik-Komponenten aufweisen.The measurement imaging optics 15th has at least one displaceable and / or deformable measuring optics component. Such a measuring optics component is in the 2 schematically at M i shown as a mirror. The measurement imaging optics 15th may have a plurality of mirrors M1, M2 ... and may have a corresponding plurality M i , M i + 1 of such measuring optics components.

Eine Verlagerbarkeit beziehungsweise Manipulierbarkeit der verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente Mi ist in der 2 schematisch durch einen Manipulatorhebel 18 angedeutet. Ein Freiheitsgrad der Manipulation ist in der 2 als Doppelpfeil α angedeutet. Abhängig von einer jeweils eingestellten Dejustage Δ α

Figure DE102019206651A1_0002
der verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente Mi ergibt sich ein Wellenfrontfehler φ(α), der ähnlich wie in der 1 auch in der 2 schematisch dargestellt ist.A displaceability or manipulation of the displaceable and / or deformable measuring optics component M i is in the 2 schematically by a manipulator lever 18th indicated. A degree of freedom of manipulation is in the 2 indicated as a double arrow α. Depending on any misalignment set Δ α
Figure DE102019206651A1_0002
the displaceable and / or deformable measuring optics component M i results in a wavefront error φ (α), which is similar to that in 1 also in the 2 is shown schematically.

In einer Messebene 19 des Metrologiesystems 14, die eine Bildebene der Mess-Abbildungsoptik darstellt, ist eine ortsauflösende Detektionseinrichtung 20 angeordnet, bei der es sich um eine CCD-Kamera handeln kann. Ähnlich wie in der 1 ist in der 2 unterhalb der Messebene 19 ein Ergebnis einer Intensitätsmessung I measured ( x , y , Δ α )

Figure DE102019206651A1_0003
abhängig von der jeweiligen Dejustage Δ α
Figure DE102019206651A1_0004
der verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente Mi gezeigt. Ein weiteres Beispiel für eine derartige Intensitätsmessung Imeasured zeigt 4.In one measuring plane 19th of the metrology system 14th , which represents an image plane of the measurement imaging optics, is a spatially resolving detection device 20th arranged, which can be a CCD camera. Similar to the 1 is in the 2 below the measuring plane 19th a result of an intensity measurement I. measured ( x , y , Δ α )
Figure DE102019206651A1_0003
depending on the respective misalignment Δ α
Figure DE102019206651A1_0004
the displaceable and / or deformable measuring optics component M i shown. Another example of such an intensity measurement is shown by Imeasured 4th .

Aus den Messergebnissen des Metrologiesystems 14 in der Messebene 19 kann das Luftbild der Projektionsbelichtungsanlage 2 bestimmt werden, wie nachfolgend im Detail erläutert wird.From the measurement results of the metrology system 14th in the measuring plane 19th can take the aerial photo of the projection exposure system 2 can be determined as explained in detail below.

Zunächst wird ein Wellenfrontfehler φ der Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2 bei einem Defokuswert zr berechnet, der den Betrag einer Rayleigh-Einheit λ/NA2 wafer hat. λ ist hierbei die Wellenlänge des Beleuchtungslichts 1 und NAwafer ist die bildseitige numerische Apertur der Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2. Dieser Wellenfrontfehler wird für die Wellenvektoren k bestimmt.First, a wavefront error φ of the imaging optics 3 the projection exposure system 2 calculated at a defocus value z r which has the amount of a Rayleigh unit λ / NA 2 wafer . λ is the wavelength of the illuminating light 1 and NA wafer is the image-side numerical aperture of the imaging optics 3 the projection exposure system 2 . This wavefront error is determined for the wave vectors k.

Dieser Wellenfrontfehler wird dann als Entwicklung von Zernike-Funktionen geschrieben und es ergeben sich dann die Ziel-Zernike-Koeffizienten Z t a r g e t

Figure DE102019206651A1_0005
dieser Zernike-Entwicklung des Scanner-Wellenfrontfehlers in der Bildebene 13. Es wird dann diejenige Manipulatorposition Δα beziehungsweise diejenige Kombination von Manipulatorpositionen Δαi gesucht, die zu einem Wellenfrontfehler φ der Mess-Abbildungsoptik 15 führt, dessen Zernike-Entwicklung zu Zernike-Koeffizienten Z actual
Figure DE102019206651A1_0006
führt, die den Koeffizienten Z target
Figure DE102019206651A1_0007
am nächsten liegen. Bei dieser Manipulatorposition beziehungsweise diesem Satz von Manipulatorpositionen wird dann mit dem Metrologiesystem 14 ein Bild der Lithographiemaske 7 mit Hilfe der Detektionseinrichtung 20 aufgenommen.This wavefront error is then written as an expansion of Zernike functions and the target Zernike coefficients then result Z t a r G e t
Figure DE102019206651A1_0005
this Zernike development of the scanner wavefront error in the image plane 13 . The manipulator position Δα or that combination of manipulator positions Δα i is then sought which results in a wavefront error φ of the measurement imaging optics 15th whose Zernike expansion leads to Zernike coefficients Z actual
Figure DE102019206651A1_0006
which leads to the coefficient Z target
Figure DE102019206651A1_0007
be closest. With this manipulator position or this set of manipulator positions, the metrology system 14th an image of the lithography mask 7th with the help of the detection device 20th recorded.

Dieses Verfahren wird nun für verschiedene Defokus-Werte wiederholt, wobei zunächst der Wellenfrontfehler bei diesem Defokus der Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2 bestimmt wird und anschließend der Satz an Manipulationen Δα sowie der Satz an Zernike-Koeffizienten der Mess-Abbildungsoptik bestimmt wird, die diesen Defokus-Wellenfrontfehler am besten nachbilden.This method is now repeated for different defocus values, with the wavefront error in this defocus of the imaging optics initially 3 the projection exposure system 2 is determined and then the set of manipulations Δα and the set of Zernike coefficients of the measurement imaging optics are determined, which best simulate this defocus wavefront error.

Dies kann beispielsweise für die vielfachen n=-2, -1,5, -1, -0,5, 0, 0.5, 1, 1,5 und 2 der Rayleigh-Einheit geschehen. 5 zeigt die entsprechenden Ergebnisse für die Intensitätsmessung I m e a s u r e d ( r , z ˜ w Z a c t u a l )

Figure DE102019206651A1_0008
in der Messebene 19. Bei jedem dieser Defokuswerte erfolgt also eine Manipulatoreinstellung so, dass die Zernike-Koeffizienten Z actual
Figure DE102019206651A1_0009
des zugehörigen Wellenfrontfehlers der Mess-Abbildungsoptik mit jeweils kleinstem Fehler an die Zernike-Koeffizienten Z target
Figure DE102019206651A1_0010
des Wellenfrontfehlers der Abbildungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 2 angepasst sind.This can be done, for example, for the multiple n = -2, -1.5, -1, -0.5, 0, 0.5, 1, 1.5 and 2 of the Rayleigh unit. 5 shows the corresponding results for the intensity measurement I. m e a s u r e d ( r , z ˜ w Z a c t u a l )
Figure DE102019206651A1_0008
in the measuring plane 19th . For each of these defocus values, a manipulator setting is carried out so that the Zernike coefficients Z actual
Figure DE102019206651A1_0009
of the associated wavefront error of the measurement imaging optics with the smallest error in each case to the Zernike coefficients Z target
Figure DE102019206651A1_0010
the wavefront error of the imaging optics of the projection exposure system 2 are adapted.

In einem Ausgangs-Messschritt des dreidimensionalen Bestimmungsverfahrens für das Luftbild Iscanner der Lithographiemaske 7 wird also das 3D-Luftbild I m e a s u r e d ( r , z ˜ w Z a c t u a l )

Figure DE102019206651A1_0011
als Messintensität in Abhängigkeit von einem Defokuswert zw, also über eine Mehrzahl von Defokus-Messebenen, die jeweils einen Defokuswert (zw) entsprechen, mit Hilfe des Metrologiesystems 14 mit der Messoptik 15 mit isomorpher numerischer Apertur und der mindestens einen verlagerbaren Messoptik-Komponente Mi gemessen. Diese Messung geschieht unter Verwendung der elliptischen Aperturblende 16a für die Eintrittspupille 16 mit sich um mehr als 10% von 1 unterscheidendem Aspektverhältnis in der Mess-Abbildungsoptik 15. Diese Messung geschieht weiterhin unter Einfluss der jeweils dem Defokuswert zugeordneten gezielten Dejustage der Mess-Abbildungsoptik 15. Durch diese gezielte Dejustage erfolgt, wie vorstehend erläutert, eine Minimierung eines Unterschiedes zwischen einer Wellenfront φ ( Z target ) ,
Figure DE102019206651A1_0012
die durch die Abbildung der Lithographiemaske mittels der Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2 entsteht, und einer Wellenfront φ ( Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0013
die durch die Abbildung der Lithographiemaske 7 mittels der Mess-Abbildungsoptik 15 mit gezielt verlagerter Messoptik-Komponente Mi erfolgt.In an initial measuring step of the three-dimensional determination method for the aerial image Iscanner of the lithography mask 7th is the 3D aerial photo I. m e a s u r e d ( r , z ˜ w Z a c t u a l )
Figure DE102019206651A1_0011
as a measurement intensity as a function of a defocus value z w , that is to say over a plurality of defocus measurement planes, each corresponding to a defocus value (z w ), with the aid of the metrology system 14th with the measuring optics 15th with isomorphic numerical aperture and the at least one displaceable measuring optics component M i measured. This measurement is done using the elliptical aperture diaphragm 16a for the entrance pupil 16 with an aspect ratio that differs by more than 10% from 1 in the measurement imaging optics 15th . This measurement continues to take place under the influence of the targeted misalignment of the measurement imaging optics assigned to the respective defocus value 15th . As explained above, this targeted misalignment minimizes the difference between a wave front φ ( Z target ) ,
Figure DE102019206651A1_0012
by the imaging of the lithography mask by means of the imaging optics 3 the projection exposure system 2 arises, and a wave front φ ( Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0013
by the mapping of the lithography mask 7th by means of the measurement imaging optics 15th takes place with specifically relocated measuring optics component M i .

Die Serie der mit dem Metrologiesystem 14 gemessenen Luftbilder I measured ( r , z ˜ w Z actual )

Figure DE102019206651A1_0014
i bei den Manipulatorpositionen, die den verschiedenen Vielfachen (n = -2, ... n = 2) der Rayleigh-Einheit entsprechen, sowie die korrespondierenden Zernike-Koeffizienten n Z a c t u a l ,
Figure DE102019206651A1_0015
die bei einer fehlerminimierten Anpassung der zugehörigen Wellenfrontfehler resultieren, und das bei der Messung verwendete Beleuchtungssetting, welches dem Beleuchtungssetting entspricht, das bei der Projektionsbelichtung zum Einsatz kommt, werden nun zur Rekonstruktion von Masken-Spektren verwendet.The series with the metrology system 14th measured aerial photographs I. measured ( r , z ˜ w Z actual )
Figure DE102019206651A1_0014
i for the manipulator positions, which correspond to the various multiples (n = -2, ... n = 2) of the Rayleigh unit, as well as the corresponding Zernike coefficients n Z a c t u a l ,
Figure DE102019206651A1_0015
which result in an error-minimized adaptation of the associated wavefront errors, and the lighting setting used in the measurement, which corresponds to the lighting setting used in the projection exposure, are now used to reconstruct mask spectra.

Hierbei kommt eine Näherung zum Einsatz, die in der Literatur als Hopkins-Näherung bekannt ist. Diese Näherung liegt die Annahme zugrunde, dass das jeweilige Masken-Spektrum für zwei unterschiedliche Beleuchtungsrichtungen bis auf eine Verschiebung identisch ist. Die Hopkins-Näherung wird dabei ausschließlich lokal angewandt, also für nahe beieinander liegende Beleuchtungsrichtungen. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass für weiter auseinander liegende Beleuchtungsrichtungen eine Abschattung aufgrund einer dreidimensionalen Struktur der Lithographiemaske zu unterschiedlichen Beleuchtungsspektren führt. Details zur Hopkins-Näherung sind erläutert zum Beispiel im Kapitel 15 des Fachbuchs „Advances in FDTD Computational Electrodynamics“, A. Taflove (ed.), Artech House, 2013.An approximation is used here which is known in the literature as the Hopkins approximation. This approximation is based on the assumption that the respective mask spectrum for two different directions of illumination is identical except for one shift. The Hopkins approximation is only used locally, i.e. for lighting directions that are close to one another. This takes into account the fact that for lighting directions that are further apart, shading due to a three-dimensional structure of the lithography mask leads to different lighting spectra. Details on the Hopkins approximation are explained in chapter, for example 15th of the textbook "Advances in FDTD Computational Electrodynamics", A. Taflove (ed.), Artech House, 2013.

6 zeigt links ein beispielhaftes Beleuchtungssetting, dargestellt als eine Intensitätsverteilung in einer Beleuchtungs-Pupillenebene 21 (vgl. 1 und 2) des Beleuchtungssystems 4. Das Beleuchtungssetting ist als Quadrupol-Beleuchtungssetting ausgeführt, wobei die einzelnen Beleuchtungspole σ in der 6 links mit σ1 bis σ4 in Abhängigkeit von Pupillenkoordinaten qx, qy dargestellt sind. Jeder dieser Pole σ1 bis σ4 stellt einen Abschnitt der Pupille des Beleuchtungssettings dar. Entsprechend der lokalen Hopkins-Näherung kann jedem dieser Abschnitte σ1 bis σ4 eine fouriertransformierte F1 bis F4 in Abhängigkeit eines Wellenvektors k

Figure DE102019206651A1_0016
zugeordnet werden. Eine Änderung des Beleuchtungswinkels innerhalb des jeweiligen Pols σi führt entsprechend der lokalen Hopkins-Näherung zu einer Frequenzverschiebung des jeweiligen Beugungsspektrums Fi der Lithographiemaske 7. 6th shows on the left an exemplary lighting setting, shown as an intensity distribution in an illumination pupil plane 21st (see. 1 and 2 ) of the lighting system 4th . The lighting setting is designed as a quadrupole lighting setting, with the individual lighting poles σ in the 6th are shown on the left with σ 1 to σ 4 depending on pupil coordinates q x , q y . Each of these poles σ 1 to σ 4 represents a section of the pupil of the illumination setting. According to the local Hopkins approximation, each of these sections σ 1 to σ 4 can have a Fourier-transformed F 1 to F 4 as a function of a wave vector k
Figure DE102019206651A1_0016
be assigned. A change in the illumination angle within the respective pole σ i leads to a frequency shift of the respective diffraction spectrum Fi of the lithography mask in accordance with the local Hopkins approximation 7th .

Unter Nutzung dieser nicht-lokalen Hopkins-Näherung kann das gesamte Luftbild als Überlagerung der vier Spektren zu den vier Beleuchtungspolen geschrieben werden als I ( r , Z , F 1,.. N ( k ) ) = n , q σ n ( q ) | F 1 ( F n ( k + q ) A ( k ) e i p ( k , Z ) ) | 2

Figure DE102019206651A1_0017
Using this non-local Hopkins approximation, the entire aerial image can be written as a superposition of the four spectra for the four poles of illumination I. ( r , Z , F. 1,.. N ( k ) ) = n , q σ n ( q ) | F. - 1 ( F. n ( k + q ) A. ( k ) e i p ( k , Z ) ) | 2
Figure DE102019206651A1_0017

Hierbei sind:

  • σ ( q ) = n σ n ( q )
    Figure DE102019206651A1_0018
    das in N-Abschnitte, im vorliegenden Fall also in vier Abschnitte, unterteilte Beleuchtungssetting,
  • A ( k )
    Figure DE102019206651A1_0019
    ist eine Amplituden-Apodisierungsfunktion der Projektionsoptik (1 innerhalb der zur Verfügung stehenden numerischen Apertur, 0 außerhalb);
  • φ ( k , Z )
    Figure DE102019206651A1_0020
    ist der Wellenfrontfehler der Abbildungsoptik, beschrieben als Entwicklung von Zernike-Funktionen mit Zernike-Koeffizienten Z ;
    Figure DE102019206651A1_0021
  • F 1,.. N ( k )
    Figure DE102019206651A1_0022
    sind die vorstehend erläuterten Maskenspektren, zugeordnet zu jedem Pupillenabschnitt σi(i= 1....N).
Here are:
  • σ ( q ) = n σ n ( q )
    Figure DE102019206651A1_0018
    the lighting setting, which is divided into N sections, in this case into four sections,
  • A. ( k )
    Figure DE102019206651A1_0019
    is an amplitude apodization function of the projection optics (1 inside the available numerical aperture, 0 outside);
  • φ ( k , Z )
    Figure DE102019206651A1_0020
    is the wavefront error of the imaging optics, described as the development of Zernike functions with Zernike coefficients Z ;
    Figure DE102019206651A1_0021
  • F. 1,.. N ( k )
    Figure DE102019206651A1_0022
    are the mask spectra explained above, assigned to each pupil segment σi (i = 1 .... N).

Bei der Rekonstruktion der Maskenspektren F1...N unter Zuhilfenahme der Folge von Luftbild-Messungen gemäß 5 und der zugehörigen Zernike-Koeffizienten n Z actual

Figure DE102019206651A1_0023
wird nun folgendermaßen vorgegangen:In the reconstruction of the mask spectra F1 ... N with the aid of the sequence of aerial image measurements according to FIG 5 and the associated Zernike coefficients n Z actual
Figure DE102019206651A1_0023
proceed as follows:

Es wird für jeden Abschnitt σ1 des Beleuchtungssetting ein Spektrum Fi rekonstruiert. Hierzu wird zunächst als vorläufiger Kandidatenwert ein Ausgangsspektrum beziehungsweise Rohspektrum Fi herangezogen, welches beispielsweise durch Fouriertransformation der jeweiligen Luftbild-Messung roh erzeugt wird. Anschließend werden Luftbilder aus diesen Rohspektren Fi berechnet, wobei jeweils die Zernike-Koeffizienten eingesetzt werden, die für die jeweilige Luftbild-Messung im Ausgangs-Messschritt ermittelt wurden. Für alle Pupillen-Abschnitte, also beispielsweise für die vier Beleuchtungspole, wird dann eine Differenz Δ zwischen der tatsächlichen Luftbild-Messung und dem Simulationswert bestimmt: Δ = n | I m e a s u r e d ( r , n Z a c t u a l ) I s i m ( r , n Z a c t u a l , F 1,.. N ( k ) ) |

Figure DE102019206651A1_0024
A spectrum Fi is reconstructed for each section σ1 of the lighting setting. For this purpose, an output spectrum or raw spectrum Fi is initially used as a preliminary candidate value, which is generated raw, for example, by Fourier transformation of the respective aerial image measurement. Aerial images are then calculated from these raw spectra Fi, using the Zernike coefficients that were determined for the respective aerial image measurement in the initial measurement step. A difference Δ between the actual aerial image measurement and the simulation value is then determined for all pupil sections, for example for the four lighting poles: Δ = n | I. m e a s u r e d ( r , n Z a c t u a l ) - I. s i m ( r , n Z a c t u a l , F. 1,.. N ( k ) ) |
Figure DE102019206651A1_0024

Die Rohspektren Fi werden dann iterativ zur Minimierung der Differenz Δ jeweils angepasst und die Differenzberechnung gegebenenfalls mehrfach iteriert.The raw spectra Fi are then iteratively adapted to minimize the difference Δ and the difference calculation is iterated multiple times if necessary.

Insgesamt werden also die Spektren Fi als Fouriertransformierte eines Feldes des Abbildungslichts 1 in jeweils einem bestimmten Abschnitt σi der Pupille des Beleuchtungssettings der Beleuchtung der Lithographiemaske 7 rekonstruiert. In dieser Rekonstruktion geht die Differenz Δ ein zwischen einer mit der Messoptik 15 unter Verwendung der gezielten Dejustage der verlagerbaren Messoptik-Komponente Mi gemessenen Abbildungslicht-Intensität I measured ( n Z actual )

Figure DE102019206651A1_0025
und einer Simulation einer Abbildungslicht-Intensität I s i m ( n Z a c t u a l , F 1,.. N )
Figure DE102019206651A1_0026
unter Einbeziehung eines jeweils vorläufigen Kandidatenwertes für das jeweilige Spektrum.Overall, the spectra Fi are thus Fourier transforms of a field of the imaging light 1 in each case a specific section σi of the pupil of the illumination setting of the illumination of the lithography mask 7th reconstructed. The difference Δ between one with the measuring optics is included in this reconstruction 15th using the targeted misalignment of the displaceable measuring optics component M i measured imaging light intensity I. measured ( n Z actual )
Figure DE102019206651A1_0025
and a simulation of an imaging light intensity I. s i m ( n Z a c t u a l , F. 1,.. N )
Figure DE102019206651A1_0026
taking into account a preliminary candidate value for the respective spectrum.

Sobald die iterierende Annäherung der zu rekonstruierenden Spektren Fi keine Verbesserung für den Wert Δ mehr ergibt, liegen die rekonstruierten Spektren Fi vor und es kann nun auf Basis dieser rekonstruierten Spektren Fi die Berechnung zweier Korrekturterme erfolgen.As soon as the iterating approximation of the spectra Fi to be reconstructed no longer results in an improvement for the value Δ, the reconstructed spectra F i are available and two correction terms can now be calculated on the basis of these reconstructed spectra F i .

Ein erster Korrekturterm I s i m ( z ˜ w Z t a r g e t , S 1,.. N )

Figure DE102019206651A1_0027
ist hierbei ein berechnetes 3D-Luftbild beim zugehörigen Defokuswert zw, welches durch Simulation einer Abbildung mit der anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik 3 der Projektionsbelichtungsanlage 2 unter Einbeziehung der rekonstruierten Spektren Fi erzeugt wird.A first correction term I. s i m ( z ˜ w Z t a r G e t , S. 1,.. N )
Figure DE102019206651A1_0027
is a calculated 3D aerial image at the associated defocus value z w , which is obtained by simulating an image with the anamorphic projection exposure imaging optics 3 the projection exposure system 2 is generated taking into account the reconstructed spectra F i .

Ein zweiter Korrekturterm ist ein berechnetes 3D-Luftbild I s i m ( z ˜ w Z a c t u a l , F 1,.. N )

Figure DE102019206651A1_0028
beim zugehörigen Defokuswert zw, welches durch Simulation einer Abbildung mit der Mess-Abbildungsoptik 15 unter Einbeziehung der rekonstruierten Spektren Fi erzeugt wird.A second correction term is a calculated 3D aerial image I. s i m ( z ˜ w Z a c t u a l , F. 1,.. N )
Figure DE102019206651A1_0028
at the associated defocus value z w , which is determined by simulating an image with the measurement imaging optics 15th is generated taking into account the reconstructed spectra F i .

Aus dem Ergebnis des Ausgangs-Messschritts, I measured ( z ˜ w Z actual ) ,

Figure DE102019206651A1_0029
und den beiden Korrekturtermen kann nun das Luftbild der anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik 3, Iscanner, gemäß dem folgenden Ausdruck bestimmt werden: I s c a n n e r ( r , z ˜ w Z t a r g e t )                     I m e a s u r e d ( r , z ˜ w Z a c t u a l ) + I s i m ( r , z ˜ w Z t a r g e t , F 1,.. N ( k ) )                     I s i m ( r , z ˜ w Z a c t u a l , F 1,.. N ( k ) )
Figure DE102019206651A1_0030
From the result of the initial measuring step, I. measured ( z ˜ w Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0029
and the two correction terms can now be the aerial image of the anamorphic projection exposure imaging optics 3 , I scanner , can be determined according to the following expression: I. s c a n n e r ( r , z ˜ w Z t a r G e t ) I. m e a s u r e d ( r , z ˜ w Z a c t u a l ) + I. s i m ( r , z ˜ w Z t a r G e t , F. 1,.. N ( k ) ) - I. s i m ( r , z ˜ w Z a c t u a l , F. 1,.. N ( k ) )
Figure DE102019206651A1_0030

Es zeigt sich, dass sich Simulations- beziehungsweise Rekonstruktionsfehler, da sie in beiden Korrekturtermen mit verschiedenen Vorzeichen auftauchen, gegenseitig herausheben.It turns out that simulation or reconstruction errors, since they appear in both correction terms with different signs, mutually emphasize one another.

7 zeigt anschaulich die verschiedenen Terme, die in die Berechnung des 3D-Luftbildes Iscanner gemäß der vorstehenden Formel eingehen. Links oben ist noch vor der Berechnung mit einem Fragezeichen das gesuchte Luftbild bei den tatsächlichen Wellenfrontfehlern, die durch die anamorphotische Projektions-Abbildungsoptik 3 hervorgerufen werden, dargestellt. Rechts oben ist ein Luftbild entsprechend dem Ausgangs-Messschritt, I measured ( r , n Z actual ) ,

Figure DE102019206651A1_0031
dargestellt. Links unten ist der erste Korrekturterm durch Simulation anhand der Projektions-Abbildungsoptik 3, I sim ( r , Z target , F 1,.. N ( k ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0032
und rechts unten der zweite Korrekturterm, also das berechnete Luftbild auf Basis einer Simulation der Messoptik I s i m ( r , Z a c t u a l , F 1,.. N ( k ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0033
dargestellt. 7th clearly shows the various terms that go into the calculation of the 3D aerial image I scanner according to the above formula. At the top left, before the calculation, with a question mark is the aerial image you are looking for with the actual wavefront errors caused by the anamorphic projection imaging optics 3 are caused. At the top right is an aerial photo corresponding to the initial measurement step, I. measured ( r , n Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0031
shown. At the bottom left is the first correction term through simulation using the projection imaging optics 3 , I. sim ( r , Z target , F. 1,.. N ( k ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0032
and the second correction term at the bottom right, i.e. the calculated aerial image based on a simulation of the measurement optics I. s i m ( r , Z a c t u a l , F. 1,.. N ( k ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0033
shown.

Zur Ermittlung mindestens eines der Korrekturterme kann auch ein Beugungsspektrum verwendet werden, welches durch ein in der US 2017/0132782 A1 beschriebenes Verfahren gemessen wird.To determine at least one of the correction terms, a diffraction spectrum can also be used which is characterized by an in the US 2017/0132782 A1 described method is measured.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2017/0131528 A1 [0002]US 2017/0131528 A1 [0002]
  • WO 2016/012425 A2 [0002, 0026]WO 2016/012425 A2 [0002, 0026]
  • US 2017/0132782 A1 [0002, 0012, 0051]US 2017/0132782 A1 [0002, 0012, 0051]
  • WO 2016/012426 A1 [0026]WO 2016/012426 A1 [0026]

Claims (8)

Verfahren zum dreidimensionalen Bestimmen eines Luftbildes (Iscanner) einer Lithographiemaske (7) als Messintensitäts-Resultat einer Abbildung mit einer anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik (3) einer Projektionsbelichtungsanlage (2), wobei das zu bestimmende 3D-Luftbild (Iscanner) eine Wellenfront ( φ ( z ˜ w Z target ) )
Figure DE102019206651A1_0034
aufweist, die in vorgegebener Weise von einem Defokuswert (zw) abweicht, mit folgenden Schritten: - in einem Ausgangs-Messschritt Messen eines 3D-Luftbildes (Imeasured) als Messintensitäts-Resultat in einer Mehrzahl von Betriebssituationen ( z ˜ w Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0035
die jeweils einen Defokuswert (zw) entsprechen, mit Hilfe eines Metrologiesystems (14) mit einer Messoptik mit einer Mess-Abbildungsoptik (15) mit isomorpher numerischer Apertur und mindestens einer verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente (Mi), -- wobei diese Messung unter Verwendung einer Aperturblende (16a) mit sich um mehr als 10% von 1 unterscheidendem Aspektverhältnis in der Mess-Abbildungsoptik (15) und unter Einfluss einer gezielten Dejustage ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0036
der Mess-Abbildungsoptik (15), jeweils entsprechend einer Betriebssituation ( z ˜ w Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0037
erfolgt, -- wobei durch die gezielte Dejustage ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0038
eine Minimierung eines Unterschiedes erfolgt zwischen: --- einer Wellenfront ( φ ( Z target ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0039
)), die durch die Abbildung der Lithographiemaske (7) mittels der Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik (3) beim jeweiligen Defokuswert (zw) entsteht, und --- einer Wellenfront ( φ ( Z actual ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0040
die durch die Abbildung der Lithographiemaske (7) mittels der Mess-Abbildungsoptik (15) mit gezielter Dejustage ( Δ α ) ,
Figure DE102019206651A1_0041
also gezielt verlagerter und/oder deformierter Messoptik-Komponente (Mi) entsteht, - Rekonstruieren von Spektren (F1...N) als Fouriertransformierte eines Feldes von Abbildungslicht (1) in jeweils einem bestimmten Abschnitt (σi) einer Pupille eines Beleuchtungssettings einer Beleuchtung der Lithographiemaske (7), wobei in die Rekonstruktion eine Minimierung einer Differenz (Δ) eingeht zwischen -- einer mit der Messoptik (15) unter Verwendung der gezielten Dejustage ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0042
gemessenen Abbildungslicht-Intensität ( I measured ( n Z actual ) )
Figure DE102019206651A1_0043
und -- einer Simulation einer Abbildungslicht-Intensität ( I s i m ( n Z a c t u a l , F 1,.. N ) )
Figure DE102019206651A1_0044
bei der jeweiligen gezielten Dejustage ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0045
unter Einbeziehung eines vorläufigen Kandidatenwertes für das jeweilige Spektrum (F1...N), - Korrigieren des im Ausgangs-Messschritt erhaltenen Messergebnisses (Imeasured) bei jedem Defokuswert (zw) durch folgende Korrekturterme: -- ein berechnetes 3D-Luftbild ( I sim ( z ˜ w Z target , F 1,.. N ) )
Figure DE102019206651A1_0046
beim zugehörigen Defokuswert (zw), welches durch Simulation einer Abbildung mit der anamorphotischen Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik (3) der Projektionsbelichtungsanlage (2) unter Einbeziehung der rekonstruierten Spektren (F1...N) erzeugt wird, -- ein berechnetes 3D-Luftbild ( I sim ( z ˜ w Z actual , F 1,.. N ) )
Figure DE102019206651A1_0047
beim zugehörigen Defokuswert (zw), welches durch Simulation einer Abbildung mit der Mess-Abbildungsoptik (15) unter Einbeziehung der rekonstruierten Spektren (F1 ...N) erzeugt wird.
A method for three-dimensional determination of an aerial image (I scanner ) of a lithography mask (7) as a measurement intensity result of an image with anamorphic projection exposure imaging optics (3) of a projection exposure system (2), the 3D aerial image to be determined (I scanner ) having a wavefront ( φ ( z ˜ w Z target ) )
Figure DE102019206651A1_0034
which deviates in a predetermined manner from a defocus value (z w ), with the following steps: - In an initial measuring step, measuring a 3D aerial image (I measured ) as a measurement intensity result in a plurality of operating situations ( z ˜ w Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0035
each corresponding to a defocus value (z w ), with the aid of a metrology system (14) with measuring optics with measuring imaging optics (15) with isomorphic numerical aperture and at least one displaceable and / or deformable measuring optics component (M i ), this measurement using an aperture diaphragm (16a) with an aspect ratio differing by more than 10% from 1 in the measurement imaging optics (15) and under the influence of a targeted misalignment ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0036
the measurement imaging optics (15), each corresponding to an operating situation ( z ˜ w Z actual ) ,
Figure DE102019206651A1_0037
takes place, - whereby through the targeted misalignment ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0038
a minimization of a difference takes place between: --- a wavefront ( φ ( Z target ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0039
)), which results from the imaging of the lithography mask (7) by means of the projection exposure imaging optics (3) at the respective defocus value (z w ), and --- a wave front ( φ ( Z actual ) ) ,
Figure DE102019206651A1_0040
by the imaging of the lithography mask (7) by means of the measuring imaging optics (15) with targeted misalignment ( Δ α ) ,
Figure DE102019206651A1_0041
thus deliberately displaced and / or deformed measuring optics component (M i ) arises, - reconstruction of spectra (F 1 ... N ) as Fourier transform of a field of imaging light (1) in a specific section (σ i ) of a pupil of an illumination setting an illumination of the lithography mask (7), a minimization of a difference (Δ) between - one with the measuring optics (15) using the targeted misalignment being included in the reconstruction ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0042
measured imaging light intensity ( I. measured ( n Z actual ) )
Figure DE102019206651A1_0043
and a simulation of an imaging light intensity ( I. s i m ( n Z a c t u a l , F. 1,.. N ) )
Figure DE102019206651A1_0044
with the respective targeted misalignment ( Δ α )
Figure DE102019206651A1_0045
taking into account a preliminary candidate value for the respective spectrum (F 1 ... N ), - correcting the measurement result (I measured ) obtained in the initial measurement step for each defocus value (zw) using the following correction terms: - a calculated 3D aerial image ( I. sim ( z ˜ w Z target , F. 1,.. N ) )
Figure DE102019206651A1_0046
at the associated defocus value (z w ), which is generated by simulating an image with the anamorphic projection exposure imaging optics (3) of the projection exposure system (2) taking into account the reconstructed spectra (F 1 ... N ), - a calculated 3D aerial image ( I. sim ( z ˜ w Z actual , F. 1,.. N ) )
Figure DE102019206651A1_0047
at the associated defocus value (z w ), which is generated by simulating an image with the measurement imaging optics (15) taking into account the reconstructed spectra (F 1 ... N ).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der gezielten Dejustage eine Verlagerung und/oder Deformation mehrerer verlagerbarer Messoptik-Komponenten (Mi, Mi+1) erfolgt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that during the targeted misalignment, a shift and / or deformation of several shiftable measuring optics components (M i , M i + 1 ) takes place. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln der rekonstruierten Spektren (F1 ...N) die Pupille des Beleuchtungssettings in mehr als zwei Abschnitte (σi) unterteilt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that to determine the reconstructed spectra (F 1 ... N ) the pupil of the illumination setting is divided into more than two sections (σ i ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln der rekonstruierten Spektren (F1...N) eine Vermessung der Abbildungslicht-Intensität ( I measured ( n Z actual ) )
Figure DE102019206651A1_0048
in einer Messebene (19) in mehreren Verlagerungspositionen ( n Z actual )
Figure DE102019206651A1_0049
der mindestens einen verlagerbaren und/oder deformierbaren Messoptik-Komponente (ni) erfolgt, die jeweils einem Defokuswert (zw) der Projektionsbelichtungs-Abbildungsoptik (3) entsprechen.
Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that to determine the reconstructed spectra (F 1 ... N ) a measurement of the imaging light intensity ( I. measured ( n Z actual ) )
Figure DE102019206651A1_0048
in a measuring plane (19) in several displacement positions ( n Z actual )
Figure DE102019206651A1_0049
the at least one movable and / or deformable measuring optics component (n i ) takes place, each of which corresponds to a defocus value (z w ) of the projection exposure imaging optics (3).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftbild (Iscanner) der Lithographiemaske (7) dreidimensional bei absoluten Defokuswerten (zw) bestimmt wird, die von einer idealen Fokusposition, also einer Bildebene (13) um mehr als 20 nm abweichen.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the aerial image (I scanner ) of the lithography mask (7) is determined three-dimensionally with absolute defocus values (z w ) which deviate from an ideal focus position, ie an image plane (13) by more than 20 nm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung mindestens eines der Korrekturterme ein Messen eines Beugungsspektrums der Lithographiemaske (7) unter Beleuchtungsbedingungen erfolgt, die denen bei der Projektionsbelichtung entsprechen.Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that in order to determine at least one of the correction terms, a diffraction spectrum of the lithography mask (7) is measured under lighting conditions which correspond to those in the projection exposure. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen des Beugungsspektrums ein Phase-Retrieval-Algorithmus zum Einsatz kommt.Procedure according to Claim 6 , characterized in that a phase retrieval algorithm is used to measure the diffraction spectrum. Metrologiesystem (14) zur Durchführung des Bestimmungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, - mit einem Beleuchtungssystem (4) mit einer Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung der zu untersuchenden Lithographiemaske (7), - mit einem abbildenden Optik (15) zur Abbildung eines Abschnitts der Lithographiemaske (7) in eine Messebene (19), und - mit einer ortsauflösenden Detektionseinrichtung (20), angeordnet in der Messebene (19).Metrology system (14) for performing the determination method according to one of the Claims 1 to 7th - with an illumination system (4) with illumination optics for illuminating the lithography mask (7) to be examined, - with imaging optics (15) for imaging a section of the lithography mask (7) in a measuring plane (19), and - with a spatially resolving one Detection device (20) arranged in the measuring plane (19).
DE102019206651.8A 2019-05-08 2019-05-08 Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask Active DE102019206651B4 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206651.8A DE102019206651B4 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask
PCT/EP2020/062834 WO2020225411A1 (en) 2019-05-08 2020-05-08 Method for three-dimensionally determining an aerial image of a lithography mask
KR1020217040136A KR20220006584A (en) 2019-05-08 2020-05-08 How to three-dimensionally determine the aerial image of a lithography mask
JP2021566173A JP7385679B2 (en) 2019-05-08 2020-05-08 Method for three-dimensionally determining the aerial image of a lithography mask
TW109115391A TWI735226B (en) 2019-05-08 2020-05-08 Method for three-dimensionally determining an aerial image of a lithography mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206651.8A DE102019206651B4 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019206651A1 true DE102019206651A1 (en) 2020-11-12
DE102019206651B4 DE102019206651B4 (en) 2022-10-13

Family

ID=70682839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019206651.8A Active DE102019206651B4 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7385679B2 (en)
KR (1) KR20220006584A (en)
DE (1) DE102019206651B4 (en)
TW (1) TWI735226B (en)
WO (1) WO2020225411A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211975A1 (en) 2021-10-25 2023-04-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for simulating a target wavefront of an imaging optical production system and metrology system for carrying out the method
DE102021213828A1 (en) 2021-12-06 2023-06-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for target operating an EUV radiation source
DE102021213827A1 (en) 2021-12-06 2023-06-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for optimizing a pupil diaphragm shape for simulating lighting and imaging properties of an optical production system when illuminating and imaging an object using an optical measuring system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202847A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination optics for a projection exposure system for lithography
DE102021205541A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for determining an imaging quality of an optical system when illuminated with illuminating light within an entrance pupil to be measured
CN116336953B (en) * 2023-05-30 2023-08-11 武汉工程大学 System and method for measuring radius and depth of perforation model

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10146499B4 (en) 2001-09-21 2006-11-09 Carl Zeiss Smt Ag Method for optimizing the imaging properties of at least two optical elements and method for optimizing the imaging properties of at least three optical elements
US7423739B2 (en) * 2001-12-24 2008-09-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of and system for determining the aberration of an imaging system test object and detector for use with the method
US7379175B1 (en) * 2002-10-15 2008-05-27 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for reticle inspection and defect review using aerial imaging
DE10332059A1 (en) 2003-07-11 2005-01-27 Carl Zeiss Sms Gmbh Analysis of microlithography objects, especially masks using aerial image measurement systems, whereby a detected image is corrected using a transfer function correction filter
DE102005042496A1 (en) 2005-09-05 2007-03-08 Carl Zeiss Sms Gmbh Method of correcting apodization in microscopic imaging systems
CN106575088B (en) 2014-07-22 2019-06-11 卡尔蔡司Smt有限责任公司 The method of the 3d space picture of three-dimensional measurement mask
DE102015209051B4 (en) 2015-05-18 2018-08-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection objective with wavefront manipulator as well as projection exposure method and projection exposure apparatus
DE102015213163A1 (en) 2015-07-14 2017-01-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for preparing a spatially resolved image data set for a subsequent intensity Fourier transformation
DE102017211443A1 (en) 2017-07-05 2019-01-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Metrology system with an EUV look

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211975A1 (en) 2021-10-25 2023-04-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for simulating a target wavefront of an imaging optical production system and metrology system for carrying out the method
DE102021213828A1 (en) 2021-12-06 2023-06-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for target operating an EUV radiation source
DE102021213827A1 (en) 2021-12-06 2023-06-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for optimizing a pupil diaphragm shape for simulating lighting and imaging properties of an optical production system when illuminating and imaging an object using an optical measuring system
WO2023104687A1 (en) 2021-12-06 2023-06-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for optimizing a pupil stop shape for simulating illumination and imaging properties of an optical production system during the illumination and imaging of an object by means of an optical measurement system
DE102021213828B4 (en) 2021-12-06 2023-07-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for target operating an EUV radiation source

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020225411A1 (en) 2020-11-12
TW202041976A (en) 2020-11-16
KR20220006584A (en) 2022-01-17
JP2022533556A (en) 2022-07-25
TWI735226B (en) 2021-08-01
JP7385679B2 (en) 2023-11-22
DE102019206651B4 (en) 2022-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019206651B4 (en) Method for three-dimensional determination of an aerial image of a lithography mask
DE102018210315B4 (en) Method for detecting a structure of a lithography mask and device for carrying out the method
DE102010047050B4 (en) Method for characterizing a structure on a mask and device for carrying out the method
DE102010045135B4 (en) Method for determining a placement error of a structural element on a mask, method for simulating an aerial image from structural specifications of a mask and position measuring device
DE102008019341A1 (en) Method of analyzing masks for photolithography
DE102010047051A1 (en) Method for determining the position of a structure within an image and position measuring device for carrying out the method
DE102016209616A1 (en) A method and apparatus for predicting the imaging result obtained with a mask when performing a lithographic process
DE102019215800A1 (en) Method for determining an optical phase difference of measuring light of a measuring light wavelength over a surface of a structured object
DE102016218977A1 (en) Method and device for determining an OPC model
DE102013219524B4 (en) Device and method for determining the imaging quality of an optical system and optical system
DE102017217371A1 (en) Method and device for characterizing the surface shape of an optical element
DE102005021151A1 (en) Distortion and/or image surface determination method in optical imaging system, involves determining aberration parameter that relates to distortion or image surface, from relation of wavefront aberrations with measured focus offset values
DE102015218917A1 (en) Method for determining a position of a structural element on a mask and position measuring device for carrying out the method
DE102007051669A1 (en) Imaging optics, projection exposure apparatus for microlithography with such an imaging optical system and method for producing a microstructured component with such a projection exposure apparatus
DE102013107976B4 (en) Position determination of structures on a mask for microlithography
DE102018211853A1 (en) Method and device for characterizing the surface shape of an optical element
DE102018202637B4 (en) Method for determining a focus position of a lithography mask and metrology system for carrying out such a method
DE102018202635B4 (en) Method for determining an imaging error contribution of an imaging optics for the measurement of lithographic masks
DE102017216401A1 (en) Computer-generated hologram (CGH), as well as method for its production
DE102014114864B4 (en) Method and apparatus for determining a lateral offset of a pattern on a substrate relative to a desired position
DE102017217372A1 (en) Method and device for characterizing the surface shape of an optical element
DE102019208552A1 (en) Method for determining a production aerial image of an object to be measured
DE102014223326B4 (en) Method for predicting at least one illumination parameter for evaluating a lighting setting and method for optimizing a lighting setting
DE102018202639A1 (en) Method for determining a structure-independent contribution of a lithography mask to a fluctuation of the line width
DE102021205541A1 (en) Method for determining an imaging quality of an optical system when illuminated with illuminating light within an entrance pupil to be measured

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final