DE102021200133A1 - Lithographieanlage und verfahren zum betreiben einer lithographieanlage - Google Patents

Lithographieanlage und verfahren zum betreiben einer lithographieanlage Download PDF

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Norbert Wabra
Sonja Schneider
Ferdinand Djuric-Rissner
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Abstract

Es wird offenbart eine Lithographieanlage (100A, 100B), aufweisend: ein optisches Element (202, 402) mit einer Oberfläche (204, 404), welche dazu eingerichtet ist, Arbeitslicht (108A, 108B) zu reflektieren, und eine Messvorrichtung (200, 300, 400), welche dazu eingerichtet ist, ein Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404) zu erfassen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lithographieanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Lithographieanlage.
  • Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • Die Qualität der mit Hilfe der Lithographieanlage hergestellten Bauelemente hängt stark von der Positionsgenauigkeit der Strukturen der Bauelemente und damit von den Abbildungseigenschaften der Lithographieanlage ab. Zur gezielten Steuerung der Abbildungseigenschaften der Lithographieanlage werden optomechanische Systeme angewendet, welche die Abbildungseigenschaft eines oder mehrerer optischer Elemente der Lithographieanlage verändern. Insbesondere sind optomechanische Systeme bekannt, welche die räumliche Lage eines optischen Elements als starren Körper verändern. Mittels Starrkörperbewegungen des optischen Elements als Ganzem können die Abbildungseigenschaften jedoch nur in begrenztem Maße korrigiert werden.
  • Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Lithographieanlage und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Lithographieanlage bereitzustellen.
  • Demgemäß wird eine Lithographieanlage vorgeschlagen, die ein optisches Element mit einer Oberfläche aufweist, welche dazu eingerichtet ist, Arbeitslicht zu reflektieren. Außerdem weist die Lithographieanlage eine Messvorrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, ein Ist-Deformationsprofil der Oberfläche zu erfassen.
  • Die Oberfläche ist insbesondere eine deformierbare Oberfläche.
  • Dadurch, dass mittels der Messvorrichtung ein Ist-Deformationsprofil der Oberfläche des optischen Elements erfasst wird, können die momentanen Abbildungseigenschaften des optischen Elements erfasst werden. Insbesondere können Abweichungen des Ist-Deformationsprofils von einem Soll-Deformationsprofil erfasst werden. Insbesondere können Veränderungen des Ist-Deformationsprofils, zum Beispiel über die Zeit, erfasst werden. Beispielsweise können Veränderungen des Ist-Deformationsprofils aufgrund von Temperaturveränderungen und/oder Materialveränderungen erfasst werden.
  • Die Lithgraphieanlage kann eine DUV- oder EUV-Lithographieanlage sein.
  • Das optische Element ist insbesondere ein optisches Element eines Beleuchtungssystems oder eines Projektionssystems der Lithographieanlage. Das optische Element kann insbesondere als Spiegel ausgebildet sein. Die Oberfläche ist insbesondere eine reflektierende Oberfläche.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet, auf mehrere Punkte auf der Oberfläche jeweils einen Messstrahl zu richten, so dass er reflektiert wird, und das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche basierend auf den mehreren reflektierten Messstrahlen zu erfassen.
  • Entsprechend kann das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche berührungslos erfasst werden.
  • Die Messvorrichtung weist eine Lichtquelle auf. Die Lichtquelle ist insbesondere eine Lichtquelle zum Erzeugen von kohärentem Licht, wie beispielsweise ein Laser. Die mehreren Messstrahlen werden von der Lichtquelle erzeugt und auf die mehreren Punkte auf der Oberfläche gerichtet ausgesendet. Die Wellenlänge und/oder der Wellenlängenbereich des von der Lichtquelle ausgesendeten Lichts ist insbesondere verschieden von einer Wellenlänge und/oder einem Wellenlängenbereich des Arbeitslichts der Lithographieanlage. Alternativ zu einer separaten Lichtquelle kann auch das Arbeitslicht der Lithographieanlage zur Erzeugung der Messstrahlen verwendet werden.
  • Die Messvorrichtung weist insbesondere einen Detektor zum Erfassen der mehreren reflektierten Messstrahlen auf. Der Detektor ist insbesondere ein Halbleiterdetektor, beispielsweise ein CMOS-Detektor.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Messvorrichtung Mittel auf zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen in jeweils zwei Strahlen derart, dass in einer Bildebene der Messvorrichtung zwei zueinander versetzte Abbildungen der Oberfläche erzeugt und zur Interferenz gebracht werden, und wobei die Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche basierend auf der Interferenz der zwei zueinander versetzten Abbildungen der Oberfläche zu erfassen.
  • Beispielsweise ist die Messvorrichtung ein Speckle-Shearing-Interferometer. Beispielsweise weisen die Mittel zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen ein Shearing-Element auf. Beispielsweise sind die zwei zueinander versetzten Abbildungen der Oberfläche zwei zueinander versetzte Speckle-Bilder der Oberfläche.
  • Vorteilhafterweise basiert bei dieser Ausführungsform das erfasste Ist-Deformationsprofil ausschließlich auf Messstrahlen, die an der Oberfläche des optischen Elements reflektiert wurden. Da die Messstrahlen erst nach der Reflektion an der Oberfläche des optischen Elements aufgespalten werden, hat jeder der aufgespaltenen Messstrahlen von der Lichtquelle bis zur Oberfläche denselben optischen Weg durchlaufen. Dadurch ist die Anforderung an die relative Positionsgenauigkeit der Lichtquelle und des optischen Elements geringer als beispielsweise bei einer Methode, bei der ein Ist-Deformationsprofil einer Oberfläche eines optischen Elements basierend auf einer Interferenz eines an der Oberfläche reflektierten Messstrahls und eines nicht an der Oberfläche reflektierten Referenzstrahls erfasst wird. Beispielsweise kann das Ist-Deformationsprofil gemäß der Ausführungsform trotz einer Lageveränderung (Starrkörperverschiebung) der Lichtquelle relativ zu dem optischen Element, wie beispielsweise durch eine Vibration, genau erfasst werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Mittel zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen ein Prisma, insbesondere ein Biprisma, und/oder einen Strahlteiler auf.
  • Das Biprisma ist insbesondere ein gleichschenkliges Prisma, welches auf einer Vorderseite zwei Flächen besitzt, die zueinander in einem stumpfen Winkel von kleiner als 180 Grad stehen.
  • Dadurch, dass die Mittel zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen das Biprisma aufweisen, kann jeder der Messstrahlen auf einfache Weise in je zwei Strahlen aufgespalten werden. Insbesondere können die zwei zueinander versetzen Abbildungen der Oberfläche auf einfache Weise erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Mittel zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen ein Michelson-Interferometer auf mit einem Strahlteiler und zwei Spiegeln. Die zwei Spiegel des Michelson-Interferometers sind derart relativ zueinander angeordnet, dass sie zwischen sich einen von 90 Grad verschiedenen Winkel bilden.
  • Einer oder beide der zwei Spiegel des Michelson-Interferometers ist/sind insbesondere verkippbare Spiegel. Die Messvorrichtung weist insbesondere einen oder mehrere Aktuatoren auf zur Verkippung des einen Spiegels oder der beiden Spiegel des Michelson-Interferometers. Insbesondere können die beiden Spiegel des Michelson-Interferometers stufenlos relativ zueinander verkippt werden.
  • Dadurch, dass die Mittel zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen ein Michelson-Interferometer aufweisen, kann das Maß der Aufspaltung der Messstrahlen eingestellt werden, insbesondere stufenlos eingestellt werden. Insbesondere kann die Größe der Scherung, insbesondere stufenlos, verstellt werden. Insbesondere kann die Versetzung der zwei Abbildungen der Oberfläche unterschiedlich groß und insbesondere stufenlos eingestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Messvorrichtung ein pyramidenförmiges Prisma mit mehreren Dachseiten und einer Pyramidenspitze auf. Die Pyramidenspitze ist in einer Pupillenebene der Messvorrichtung angeordnet. Das pyramidenförmige Prisma ist dazu eingerichtet, jeden der mehreren reflektierten Messstrahlen derart zu brechen und zu transmittieren, dass das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit davon erfasst wird, durch welche Dachseite der mehreren Dachseiten der jeweilige reflektierte Messstrahl transmittiert.
  • Das pyramidenförmige Prisma ist insbesondere transparent.
  • Dadurch, dass die Messvorrichtung das pyramidenförmige Prisma aufweist, kann das Ist-Deformationsprofil besonders einfach, insbesondere ohne interferometrische Messung, erfasst werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet, auf einem hinter dem pyramidenförmigen Prisma angeordneten Detektor mehrere Bilder entsprechend den mehreren Dachseiten derart zu erzeugen, dass die durch eine jeweilige Dachseite transmittierenden Messstrahlen Bildpunkte eines entsprechenden Bildes der mehreren Bilder erzeugen. Des Weiteren ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet, das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit davon zu erfassen, welchem der mehreren Bilder der jeweilige Bildpunkt zugeordnet ist.
  • Insbesondere überlappen sich die mehreren Bilder auf dem Detektor nicht.
  • Dadurch, dass der hinter dem pyramidenförmigen Prisma angeordnete Detektor die mehreren Bilder entsprechend den mehreren Dachseiten erzeugt, kann das Ist-Deformationsprofil dadurch erfasst werden, auf welchem Pixel und/oder welchen Pixeln des Detektors der jeweilige Messstrahl auftrifft. Damit kann das Ist-Deformationsprofil besonders einfach erfasst werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das pyramidenförmige Prisma vier Dachseiten zur Erzeugung von vier Bildern auf dem hinter dem pyramidenförmigen Prisma angeordneten Detektor auf. Ferner ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet, als das Ist-Deformationsprofil Vorzeichen von Gradienten der Oberfläche in zwei Raumrichtungen in Abhängigkeit davon zu erfassen, welchem der vier Bilder der jeweilige Bildpunkt zugeordnet ist.
  • Dadurch, dass das pyramidenförmige Prisma die vier Dachseiten zur Erzeugung der vier Bilder auf dem hinter dem pyramidenförmigen Prisma angeordneten Detektor aufweist, können die Vorzeichen der Gradienten der Oberfläche unmittelbar aus den vier Bildern abgelesen werden. Somit kann das Ist-Deformationsprofil besonders einfach erfasst werden.
  • Der Gradient der Oberfläche ist insbesondere eine lokale Steigung der Oberfläche. Der Gradient der Oberfläche ist insbesondere eine lokale Steigung eines Punktes der Oberfläche.
  • Die vier Bilder werden insbesondere in vier Bereichen, zum Beispiel Quadranten, des Detektors abgebildet. Die Messvorrichtung erfasst beispielsweise für einen Punkt auf der Oberfläche des optischen Elements einen positiven Gradienten sowohl in einer ersten Raumrichtung (x-Richtung) als auch in einer zweiten Raumrichtung (y-Richtung), wenn der an diesem Punkt reflektierte Messstrahl in einem ersten Bereich des Detektors abgebildet wird und einem ersten Bild der vier Bilder zugeordnet ist.
  • Die Messvorrichtung erfasst beispielsweise für einen Punkt auf der Oberfläche einen positiven Gradienten in der ersten Raumrichtung und einen negativen Gradienten in der zweiten Raumrichtung, wenn der an diesem Punkt reflektierte Messstrahl in einem zweiten Bereich des Detektors abgebildet wird und einem zweiten Bild der vier Bilder zugeordnet ist.
  • Die Messvorrichtung erfasst beispielsweise für einen Punkt auf der Oberfläche einen negativen Gradienten in der ersten Raumrichtung und einen positiven Gradienten in der zweiten Raumrichtung, wenn der an diesem Punkt reflektierte Messstrahl in einem dritten Bereich des Detektors abgebildet wird und einem dritten Bild der vier Bilder zugeordnet ist.
  • Die Messvorrichtung erfasst beispielsweise für einen Punkt auf der Oberfläche einen negativen Gradienten sowohl in der ersten Raumrichtung als auch in der zweiten Raumrichtung zu erfassen, wenn der an diesem Punkt reflektierte Messstrahl in einem vierten Bereich des Detektors abgebildet wird und einem vierten Bild der vier Bilder zugeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lithographieanlage mindestens einen Manipulator zum Ändern des Ist-Deformationsprofils der Oberfläche auf.
  • Dadurch, dass die Lithographieanlage den mindestens einen Manipulator zum Ändern des Ist-Deformationsprofils der Oberfläche aufweist, kann die Abbildungseigenschaft des optischen Elements gezielt geändert werden.
  • Der mindestens eine Manipulator (auch Aktuator genannt) ist mit einer Rückseite des optischen Elements verbunden. Beispielsweise ist der mindestens eine Manipulator mittels eines Klebstoffs an der Rückseite des optischen Elements angeklebt. Die Rückseite liegt der das Arbeitslicht reflektierenden Oberfläche des optischen Elements gegenüber und wird nicht mit Arbeitslicht belichtet.
  • Der mindestens eine Manipulator wird insbesondere dazu angetrieben, eine mechanische Kraft auf das optische Element anzuwenden, so dass das Ist-Deformationsprofil des optischen Elements gezielt geändert werden kann. Insbesondere wird der mindestens einen Manipulator mittels Anlegens eines Spannungs- und / oder eines Stromsignals an den mindestens einen Manipulator dazu angetrieben, eine mechanische Kraft auf das optische Element auszuüben.
  • Bei dem mindestens einen Manipulator kann es sich um einen elektrischen, elektromechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Manipulator handeln. Beispielsweise weist der mindestens eine Manipulator ein Piezoelement zur Erzeugung der mechanischen Kraft auf. Beispielsweise weist der mindestens eine Manipulator ein elektrostriktives Material zur Erzeugung der mechanischen Kraft auf.
  • Des Weiteren kann die Lithographieanlage mindestens einen Manipulator eines weiteren Manipulatortyps zum Ändern der Position des optischen Elements entsprechend den Starrkörperfreiheitsgraden (umfassend drei rotatorische und drei translatorische Freiheitsgrade) aufweisen. Durch den mindestens einen Manipulator des weiteren Manipulatortyps kann das optische Element als Ganzes verlagert werden. Die Verlagerung kann eine axiale Verlagerung (Verlagerung parallel zu einer orthogonal zur Objektebene gerichteten Referenzachse des Projektionsobjektivs), eine laterale Verlagerung (Verlagerung in einer Lateralrichtung senkrecht zur Referenzachse) oder eine Verkippung des optischen Elements beinhalten. Des Weiteren kann die Verlagerung eine Rotation des optischen Elements um eine Rotationsachse umfassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lithographieanlage eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des mindestens einen Manipulators auf. Die Einstellvorrichtung ist dazu eingerichtet, das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit von einem Soll-Deformationsprofil der Oberfläche und/oder in Abhängigkeit von Abweichungen des erfassten Ist-Deformationsprofils von dem Soll-Deformationsprofil durch Einstellen des mindestens einen Manipulators zu ändern.
  • Die Einstellvorrichtung ist beispielsweise eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet, das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit von einem Soll-Deformationsprofil der Oberfläche durch Steuern des mindestens einen Manipulators zu ändern. Die Steuereinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, das Ist-Deformationsprofil ohne einer auf dem erfassten Ist-Deformationsprofil basierenden Rückkopplung zu ändern.
  • Ein Anwendungsbeispiel für das Ändern des Ist-Deformationsprofils des optischen Elements mittels einer rückkopplungsfreien Steuerung kann das erstmalige Einstellen des Ist-Deformationsprofils vor der ersten Inbetriebnahme sein. Ein weiteres Anwendungsbeispiel hierfür ist das Ändern des Ist-Deformationsprofils basierend auf einer Berechnung von erwarteten Abweichungen vom Soll-Deformationsprofil. Zum Beispiel könnte eine zu erwartende Formänderung des optischen Elements in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung mittels einer Simulation berechnet werden.
  • Alternativ ist die Einstellvorrichtung eine Regelungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Ist-Deformationsprofil basierend auf einer Rückkopplung zu dem erfassten Ist-Deformationsprofil durch Regeln des mindestens einen Manipulators zu ändern. Die Stellgröße, in Abhängigkeit derer der mindestens eine Manipulator das Ist-Deformationsprofil des optischen Elements verändert, ist beispielsweise ein elektrisches Strom- und/oder Spannungssignal. Das Strom- und/oder Spannungssignal kann repräsentativ für eine von dem Manipulator auf das optische Element aufzubringende Kraft sein.
  • Der Regelungseinrichtung kann eine Vergleicher-Einrichtung vorgeschaltet sein, welche dazu eingerichtet ist, das Soll-Deformationsprofil des optischen Elements mit dem erfassten Ist-Deformationsprofil des optischen Elements zu vergleichen (insbesondere eine Abweichung beider Profile zu ermitteln) und das Vergleichsergebnis (insbesondere die ermittelte Abweichung) der Regelungseinrichtung bereitzustellen. Die Regelungseinrichtung regelt dann die Stellgröße in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis (insbesondere der Abweichung).
  • Dadurch, dass die Lithographieanlage die Einstellvorrichtung zum Einstellen des mindestens einen Manipulators aufweist, können Abbildungsfehler des optischen Elements korrigiert werden und/oder es können von anderen optischen Elementen der Lithographieanlage verursachte Abbildungsfehler korrigiert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche des optischen Elements erfasst.
  • Gemäß einer Ausführungsform des weiteren Aspekts wird mittels der Messvorrichtung auf mehrere Punkte auf der Oberfläche jeweils ein Messstrahl gerichtet, so dass er reflektiert wird. Des Weiteren wird das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche basierend auf den mehreren reflektierten Messstrahlen erfasst.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des weiteren Aspekts wird jeder der mehreren reflektierten Messstrahlen derart in zwei Strahlen aufgespaltet, dass in einer Bildebene der Messvorrichtung zwei zueinander versetzte Abbildungen der Oberfläche erzeugt und zur Interferenz gebracht werden. Das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche wird basierend auf der Interferenz der zwei zueinander versetzten Abbildungen der Oberfläche erfasst.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des weiteren Aspekts weist die Messvorrichtung ein pyramidenförmiges Prisma mit mehreren Dachseiten und einer Pyramidenspitze auf, wobei die Pyramidenspitze in einer Bildebene der Messvorrichtung angeordnet ist, und wobei jeder der mehreren reflektierten Messstrahlen derart von dem pyramidenförmigen Prisma gebrochen wird und durch es transmittiert, dass das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit davon erfasst wird, durch welche Dachseite der mehreren Dachseiten der jeweilige reflektierte Messstrahl transmittiert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des weiteren Aspekts weist das Verfahren einen Schritt eines Ermittelns von Abweichungen des erfassten Ist-Deformationsprofils von einem Soll-Deformationsprofil der Oberfläche auf. Außerdem weist das Verfahren einen Schritt eines Änderns des Ist-Deformationsprofils der Oberfläche in Abhängigkeit von den ermittelten Abweichungen durch Einstellen mindestens eines Manipulators auf.
  • „Ein‟ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Die für die Lithographieanlage beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.
  • Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
    • 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage;
    • 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
    • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Spiegels aus 1A oder 1B und eine Messvorrichtung zum Erfassen eines Ist-Deformationsprofils einer Oberfläche des Spiegels gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 3 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines Biprismas der Messvorrichtung aus 2;
    • 4 veranschaulicht eine Abwandlung der Messvorrichtung aus 2;
    • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Spiegels aus 1A oder 1B und eine Messvorrichtung zum Erfassen eines Ist-Deformationsprofils einer Oberfläche des Spiegels gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 6 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Messvorrichtung aus 5;
    • 7 zeigt von der Messvorrichtung aus 5 erzeugte Bilder;
    • 8 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Lithographieanlage aus 1A oder 1B gemäß einer ersten Ausführungsform; und
    • 9 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Lithographieanlage aus 1A oder 1B gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
  • 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
  • Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
  • Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
  • Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
  • 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
  • Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
  • Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
  • Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
  • Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
  • Im Folgenden wird anhand der 2 bis 4 eine Messvorrichtung 200, 300 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Dabei zeigen die 2 und 3 die Messvorrichtung 200 gemäß einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform, und 4 zeigt die Messvorrichtung 300 gemäß einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform.
  • In 2 ist eine schematische Ansicht eines Spiegels 202 und der Messvorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform gezeigt.
  • Der Spiegel 202 in 2 kann jeder der Spiegel 110, 112, 114, 116, 118, 122 des Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 oder der Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 der EUV-Lithographieanlage 100A aus 1A sein. Des Weiteren kann der Spiegel 202 in 2 jeder der Spiegel 130 des Projektionssystems 104 der DUV-Lithographieanlage 100B aus 1B sein.
  • Der Spiegel 202 weist eine reflektierende Oberfläche 204 auf, welche im Betrieb der EUV- oder DUV-Lithographieanlage 100A, 100B Arbeitslicht 108A, 108B (siehe 1A und 1B) reflektiert.
  • Die Messvorrichtung 200 weist mehrere Aktuatoren 206 auf, die mit einer Rückseite 208 des Spiegels 202 verbunden sind. Die mehreren Aktuatoren 206 sind beispielsweise mit Hilfe eines Klebstoffs an der Rückseite 208 des Spiegels 202 angebracht. Die Rückseite 208 liegt der reflektierenden Oberfläche 204 gegenüber.
  • Die mehreren Aktuatoren 206 weisen beispielsweise ein Piezoelement auf. Durch Anlegen einer Spannung an einen oder an mehrere der Aktuatoren 206 übt der eine oder die mehreren Aktuatoren 206 eine mechanische Kraft auf den Spiegel 202 aus. Dadurch kann die Form der reflektierenden Oberfläche 204 geändert werden. Insbesondere kann mittels der Aktuatoren 206 eine momentane Form der reflektierenden Oberfläche 204, das sogenannte Ist-Deformationsprofil der reflektierenden Oberfläche 204, geändert werden.
  • Die Messvorrichtung 200 ist dazu eingerichtet, das Ist-Deformationsprofil der reflektierenden Oberfläche 204 zu erfassen. Insbesondere ist die Messvorrichtung 200 dazu eingerichtet, das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 in einem Zustand der EUV- oder DUV-Lithographieanlage 100A, 100B zu erfassen, in dem kein Arbeitslicht 108A, 108B auf die Oberfläche 204 eingestrahlt wird. Das ist beispielsweise ein Zustand, in dem die EUV- oder DUV-Lichtquelle 106A, 106B ausgeschaltet ist.
  • Die in 2 gezeigte Messvorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform erfasst das Ist-Deformationsprofil der reflektierenden Oberfläche 204 basierend auf einer interferometrischen Messung.
  • Die Messvorrichtung 200 weist eine Lichtquelle 210 auf. Die Lichtquelle 210 ist insbesondere ein Laser. Die Lichtquelle 210 sendet Messstrahlen 212 aus, die an der Oberfläche 204 des Spiegels 202 reflektiert werden. Insbesondere wird jeder einfallende Messstrahl 212 an der Oberfläche 204, zum Beispiel an Unebenheiten der Oberfläche 204, gestreut. 2 zeigt beispielhaft den in einem Punkt 214 auf die Oberfläche 204 einfallenden Messstrahl 212 und die von dem Punkt 214 ausgesandten reflektierten bzw. gestreuten Strahlen 216.
  • Jeder der von der Oberfläche 204 ausgesandte Messstrahl 216 wird mittels eines Biprismas 218 derart in zwei Strahlen aufgespalten, dass in einer Bildebene 220 der Messvorrichtung 200 zwei zueinander versetzte , der Oberfläche 204 erzeugt und im Überlappbereich 226 zur Interferenz gebracht werden. Die zwei zueinander versetzten , der Oberfläche 204 sind, insbesondere, zwei zueinander versetzte Speckle-Bilder der Oberfläche 204.
  • Wie in 2 und in einer perspektivischen Detailansicht in 3 gezeigt, ist das Biprisma 218 ein gleichschenkliges Prisma. Insbesondere weist das Biprisma 218 auf einer Vorderseite, auf der die Strahlen 216 auftreffen, zwei Dachflächen 228 und 230 auf. Die zwei Dachflächen 228 und 230 bilden zwischen sich einen stumpfen Winkel α von kleiner als 180 Grad.
  • Das Biprisma 218 spaltet die von der Oberfläche 204 kommenden Strahlen 216, beispielsweise die von dem Punkt 214 ausgesandten Strahlen 216 derart auf, als würden sie scheinbar als Strahlen 216' von einem virtuellen Punkt 214' und als Strahlen 216" von einem zweiten virtuellen Punkt 214" ausgesandt.
  • Die Messvorrichtung 200 weist einen in der Bildebene 220 angeordneten Detektor 232 zum Erfassen eines Interferenzmusters der zwei zueinander versetzten und der Oberfläche 204 auf. Der Detektor 220 ist insbesondere ein Halbleiterdetektor, beispielsweise ein CMOS-Detektor.
  • Wie in 2 gezeigt, kann die Messvorrichtung 200 zwischen dem Biprisma 218 und dem Detektor 232 eine Linse 234 aufweisen.
  • Das von dem Detektor 232 erfasste Interferenzmuster der zwei zueinander versetzten und der Oberfläche 204 ist abhängig von der tatsächlichen Form der Oberfläche 204, das heißt dem Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204. Somit können aus dem mittels der Messvorrichtung 200 erfassten Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 des Spiegels 202 Rückschlüsse auf die Abbildungseigenschaften des Spiegels 202 gezogen werden. Insbesondere kann das erfasste Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 mit einem Soll-Deformationsprofil der Oberfläche 204 verglichen werden. Aus dem Vergleich können Abweichung der beiden Profile ermittelt werden. Dann kann das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 mit Hilfe der Aktuatoren 206 in Abhängigkeit der ermittelten Abweichungen geändert werden, so dass es sich dem Soll-Deformationsprofil annähert und/oder gleich dem Soll-Deformationsprofil wird.
  • Beispielsweise kann das erfasste Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 von einer Einstellvorrichtung 236 (2) mit dem Soll-Deformationsprofil verglichen werden. Die Einstelleinrichtung 236 ist insbesondere eine Regelungseinrichtung, welche das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 basierend auf einer Rückkopplung zu dem von der Messvorrichtung 200 erfassten Ist-Deformationsprofil durch Regeln eines oder mehrerer der Aktuatoren 206 ändert.
  • Vorteilhafterweise basiert bei der Messvorrichtung 200 das erfasste Ist-Deformationsprofil ausschließlich auf Messstrahlen 216, die an der Oberfläche 204 des Spiegels 202 reflektiert wurden. Da die Messstrahlen 216 erst nach der Reflektion an der Oberfläche 204 aufgespalten werden, hat jeder der aufgespaltenen Messstrahlen von der Lichtquelle 210 bis zur Oberfläche 204 denselben optischen Weg durchlaufen. Deshalb kann mittels der Messvorrichtung 200 das Ist-Deformationsprofil unabhängig von relativen Lageveränderungen von der Lichtquelle 210 zu dem Spiegel 202, wie sie beispielsweise durch eine Vibration hervorgerufen werden können, erfasst werden. Dadurch sind die Anforderung an die relative Positionsgenauigkeit der Lichtquelle 210 und dem Spiegel 202 geringer.
  • Im Folgenden wird eine Abwandlung der ersten Ausführungsform der Messvorrichtung 200 aus 2 anhand der 4 beschrieben.
  • 4 zeigt einen Teil einer Messvorrichtung 300. Die Messvorrichtung 300 stimmt mit der Messvorrichtung 200 überein, außer dass die Messvorrichtung 300 anstatt des Biprismas 218 ein Michelson-Interferometer 302 mit zueinander verkippten Spiegeln 304 und 306 zur Aufspaltung der reflektierten Messstrahlen 216 aufweist.
  • Das Michelson-Interferometer 302 weist neben den zueinander verkippten Spiegeln 304 und 306 einen Strahlteiler 308 auf. Jeder der reflektierten Messstrahlen 216 wird von dem Strahlteiler 308 in zwei Strahlen 310 und 312 aufgespalten, welche entsprechend zugeordnet von den Spiegeln 306 und 304 reflektiert werden.
  • Die Spiegel 304 und 306 des Michelson-Interferometers 302 sind derart zueinander verkippt, dass der Winkel β zwischen dem ersten Spiegel 304 und dem zweiten Spiegel 306 kleiner als 90 Grad ist. Dadurch, dass die Spiegel 304 und 306 zueinander verkippt sind, werden die zwei Strahlen 310 und 312 derart von den Spiegeln 306 und 304 reflektiert, dass sie als um einen Abstand d zueinander versetzte Strahlen 314 und 316 den Strahlteiler 308 verlassen.
  • Einer oder beide der Spiegel 304, 306 können insbesondere aktiv verkippbar ausgestaltet sein. Beispielsweise weist der erste Spiegel 304 an einer Rückseite einen Aktuator 318 auf, der den ersten Spiegel 304 um eine Drehachse 320 stufenlos verkippen kann. Beispielsweise weist der zweite Spiegel 306 an einer Rückseite einen Aktuator 322 auf, der den zweiten Spiegel 306 um eine Drehachse 324 stufenlos verkippen kann. Mit Hilfe der Aktuatoren 318 und 322 kann der Abstand d, um den die zwei Strahlen 314, 316 zueinander versetzt werden, stufenlos variiert werden.
  • In 4 ist des weiteren ein in einer Bildebene 326 angeordneter Detektor 328, ähnlich dem Detektor 232 aus 2, gezeigt. Auf dem Detektor 328 werden zwei zueinander versetzte , der Oberfläche 204 (2) erzeugt und zur Interferenz gebracht.
  • Die Messvorrichtung 300 kann auch eine Linse 334 aufweisen.
  • Im Folgenden wird anhand der 5 bis 7 eine Messvorrichtung 400 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Spiegels 402 aus 1A oder 1B und die Messvorrichtung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • Der Spiegel 402 in 4 ist ähnlich dem Spiegel 202 in 2. Insbesondere kann der Spiegel 402 in 4 jeder der Spiegel 110, 112, 114, 116, 118, 122, M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A aus 1A oder jeder der Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B aus 1B sein. Insbesondere weist der Spiegel 402 eine reflektierende Oberfläche 404 auf, welche Arbeitslicht der EUV- oder DUV-Lithographieanlage 100A, 100B reflektiert. Insbesondere weist der Spiegel mehrere Aktuatoren 406 mit beispielsweise Piezoelementen auf, welche ein Ist-Deformationsprofil der reflektierenden Oberfläche 404 verändern können.
  • Die Messvorrichtung 400 weist eine Lichtquelle 408 - ähnlich der Lichtquelle 210 - auf. Die Lichtquelle 408 sendet Messstrahlen 410 aus, die an der Oberfläche 404 des Spiegels 402 reflektiert werden. Insbesondere wird jeder einfallende Messstrahl 410 an der Oberfläche 404, zum Beispiel an Unebenheiten der Oberfläche 404, gestreut. 5 zeigt beispielhaft den in einem Punkt 412 auf der Oberfläche 404 eintreffenden Messstrahl 410 und die von dem Punkt 412 ausgesandten reflektierten bzw. gestreuten Strahlen 414.
  • Die von der Oberfläche 404 ausgesandten Messstrahlen 414 treffen auf ein pyramidenförmiges Prisma 416. Insbesondere werden die Messstrahlen 414 mittels einer Linse 418 zu dem pyramidenförmigen Prisma 416 hin fokussiert.
  • 6 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Messvorrichtung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • Wie in 6 zu sehen, weist das pyramidenförmigen Prisma 416 vier Dachseiten 420, 422, 424, 426 und eine Pyramidenspitze 428 auf. Die Pyramidenspitze 428 ist in einer Bildebene 430 (5) der Messvorrichtung 400 angeordnet.
  • Je nach lokaler Steigung der Oberfläche 404 an einem Punkt, an dem ein bestimmter Messstrahl 410 von der Oberfläche 404 reflektiert wird, trifft der reflektierte Messstrahl 414 auf die erste Dachseite 420, die zweite Dachseite 422, die dritte Dachseite 424 oder die vierte Dachseite 426 des pyramidenförmigen Prismas 416 auf und wird entsprechend durch das pyramidenförmige Prisma 416 transmittiert.
  • Auf einem hinter dem pyramidenförmigen Prisma 416 angeordneten Detektor 432 werden vier Bilder 434, 436, 438, 440 entsprechend den vier Dachseiten 420, 422, 424, 426 erzeugt.
  • 7 zeigt eine Detailansicht der vier von der Messvorrichtung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform erzeugten Bilder 434, 436, 438, 440. Die Bilder 434, 436, 438, 440 in 7 sind mittels einer Simulation erzeugt und stellen das erfasste Ist-Deformationsprofil eines Spiegels 402 mit einer ungleichförmigen Oberfläche 404 dar.
  • Mit der Messvorrichtung 400 wird das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 404 als Vorzeichen (x+, x-, y+, y-) von Gradienten der Oberfläche 404 in zwei Raumrichtungen (x-Richtung, y- Richtung) in Abhängigkeit davon erfasst, welchem der vier Bilder 434, 436, 438, 440 ein jeweiliger an einem Punkt der Oberfläche 402 reflektierter Bildpunkt zugeordnet ist. In 7 ist beispielhaft für das Bild 440 gekennzeichnet, dass helle Bereiche 442 in den Bilder 434, 436, 438, 440 belichtete Pixel des Detektors 432 sind und dass dunkle Bereiche 444 in den Bilder 434, 436, 438, 440 unbelichtete Pixel des Detektors 432 sind. Die hellen Bereiche 442 in den Bilder 434, 436, 438, 440 sind Bereiche in denen ein an der Oberfläche 404 reflektierter Messstrahl 414 abgebildet wird.
  • Beispielsweise entsprechen belichtete Bereiche in dem ersten Bild 434 Bereichen der Oberfläche 404, an denen das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 404 einen positiven Gradienten sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung hat. Beispielsweise entsprechen belichtete Bereiche in dem zweiten Bild 436 Bereichen der Oberfläche 404, an denen das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 404 einen positiven Gradienten in x-Richtung und einen negativen Gradienten in y-Richtung hat. Beispielsweise entsprechen belichtete Bereiche in dem dritten Bild 438 Bereichen der Oberfläche 404, an denen das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 404 einen negativen Gradienten in x-Richtung und einen positiven Gradienten in y-Richtung hat. Beispielsweise entsprechen belichtete Bereiche in dem vierten Bild 440 Bereichen der Oberfläche 404, an denen das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 404 einen negativen Gradienten sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung hat.
  • 8 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Lithographieanlage aus 1A oder 1B gemäß einer ersten Ausführungsform unter Verwendung der Messvorrichtung 200 (2) oder 300 (4). Zur Vereinfachung ist im Folgenden lediglich das Verfahren unter Verwendung der Messvorrichtung 200 (2) beschrieben.
  • In einem Schritt S801 des Verfahrens wird mittels der Messvorrichtung 200 auf mehrere Punkte auf der Oberfläche 202 jeweils ein Messstrahl 212 gerichtet, so dass er reflektiert wird.
  • In einem Schritt S802 wird jeder der mehreren reflektierten Messstrahlen 216 derart in zwei Strahlen aufgespalten - zum Beispiel von dem Biprisma 218 ( 2) oder dem Michelson-Interferometer 302 (4) -, dass in einer Bildebene 220 der Messvorrichtung 200 zwei zueinander versetzte , der Oberfläche 204 erzeugt und zur Interferenz gebracht werden.
  • In einem Schritt S803 wird das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 des deformierbaren Spiegels 202 basierend auf der Interferenz der zwei zueinander versetzten , der Oberfläche 204 erfasst.
  • In einem Schritt S804 wird das erfasste Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 von einer Regelungseinrichtung 236 (2) mit einem Soll-Deformationsprofil verglichen und es werden Abweichungen zwischen dem erfassten Ist-Deformationsprofil und dem Soll-Deformationsprofil ermittelt.
  • In einem Schritt S805 wird das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 204 mittels Ansteuerung der Aktuatoren 206 (2) in Abhängigkeit der ermittelten Abweichungen geändert, so dass eine Abbildungseigenschaft der Lithographieanlage 100A, 100B verbessert wird.
  • 9 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Lithographieanlage aus 1A oder 1B gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Verwendung der Messvorrichtung 400 (5).
  • In Schritt S901 des Verfahrens aus 9 wird mittels der Messvorrichtung 400 auf mehrere Punkte auf der Oberfläche 402 jeweils ein Messstrahl 410 gerichtet, so dass er reflektiert wird.
  • In Schritt S902 wird jeder der mehreren reflektierten Messstrahlen 414 von dem pyramidenförmigen Prisma 416 (5) gebrochen und durch es transmittiert.
  • In Schritt S903 wird das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche 404 in Abhängigkeit davon erfasst, durch welche Dachseite 420, 422, 424, 426 (6) der mehreren Dachseiten der jeweilige reflektierte Messstrahl 414 transmittiert.
  • Schritte S904 und S905 des Verfahrens aus 9 sind mutatis mutandis gleich den Schritten S804 und S805 des Verfahrens aus 8.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 100A
    EUV-Lithographieanlage
    100B
    DUV-Lithographieanlage
    102
    Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
    104
    Projektionssystem
    106A
    EUV-Lichtquelle
    106B
    DUV-Lichtquelle
    108A
    EUV-Strahlung
    108B
    DUV-Strahlung
    110
    Spiegel
    112
    Spiegel
    114
    Spiegel
    116
    Spiegel
    118
    Spiegel
    120
    Photomaske
    122
    Spiegel
    124
    Wafer
    126
    optische Achse
    128
    Linse
    130
    Spiegel
    132
    Medium
    200
    Messvorrichtung
    202
    Spiegel
    204
    Oberfläche
    206
    Aktuator
    208
    Rückseite
    210
    Lichtquelle
    212
    Messstrahlen
    214
    Punkt
    216
    reflektierte Messstrahlen
    218
    Biprisma
    220
    Bildebene
    222
    Abbildung
    224
    Abbildung
    226
    Überlappbereich
    228
    Dachfläche
    230
    Dachfläche
    232
    Detektor
    234
    Linse
    236
    Einstellvorrichtung
    300
    Messvorrichtung
    302
    Michelson-Interferometer
    304
    Spiegel
    306
    Spiegel
    308
    Strahlteiler
    310
    Strahl
    312
    Strahl
    314
    Strahl
    316
    Strahl
    318
    Aktuator
    320
    Drehachse
    322
    Aktuator
    324
    Drehachse
    326
    Bildebene
    328
    Detektor
    330
    Abbildung
    332
    Abbildung
    334
    Linse
    400
    Messvorrichtung
    402
    Spiegel
    404
    Oberfläche
    406
    Aktuator
    408
    Lichtquelle
    410
    Messstrahlen
    412
    Punkt
    414
    reflektierte Messstrahlen
    416
    pyramidenförmiges Prisma
    418
    Linse
    420
    Dachseite
    422
    Dachseite
    424
    Dachseite
    426
    Dachseite
    428
    Pyramidenspitze
    430
    Bildebene
    432
    Detektor
    434
    Bild
    436
    Bild
    438
    Bild
    440
    Bild
    442
    heller Bereich
    444
    dunkler Bereich
    α
    Winkel
    β
    Winkel
    d
    Abstand
    M1
    Spiegel
    M2
    Spiegel
    M3
    Spiegel
    M4
    Spiegel
    M5
    Spiegel
    M6
    Spiegel
    S801
    Verfahrensschritt
    S802
    Verfahrensschritt
    S803
    Verfahrensschritt
    S804
    Verfahrensschritt
    S805
    Verfahrensschritt
    S901
    Verfahrensschritt
    S902
    Verfahrensschritt
    S903
    Verfahrensschritt
    S904
    Verfahrensschritt
    S905
    Verfahrensschritt

Claims (15)

  1. Lithographieanlage (100A, 100B), aufweisend: ein optisches Element (202, 402) mit einer Oberfläche (204, 404), welche dazu eingerichtet ist, Arbeitslicht (108A, 108B) zu reflektieren, und eine Messvorrichtung (200, 300, 400), welche dazu eingerichtet ist, ein Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404) zu erfassen.
  2. Lithographieanlage nach Anspruch 1, wobei die Messvorrichtung (200, 300, 400) dazu eingerichtet ist, auf mehrere Punkte (214, 412) auf der Oberfläche (204, 404) jeweils einen Messstrahl (212, 410) zu richten, so dass er reflektiert wird, und das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404) basierend auf den mehreren reflektierten Messstrahlen (216, 414) zu erfassen.
  3. Lithographieanlage nach Anspruch 2, wobei die Messvorrichtung (200, 300) Mittel (218, 302) aufweist zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen (216) in jeweils zwei Strahlen (216', 216", 314, 316) derart, dass in einer Bildebene (220, 326) der Messvorrichtung (200, 300) zwei zueinander versetzte Abbildungen (222, 224, 330, 332) der Oberfläche (204) erzeugt und zur Interferenz gebracht werden, und wobei die Messvorrichtung (200, 300) dazu eingerichtet ist, das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204) basierend auf der Interferenz der zwei zueinander versetzten Abbildungen (222, 224, 330, 332) der Oberfläche (204) zu erfassen.
  4. Lithographieanlage nach Anspruch 3, wobei die Mittel (218, 302) zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen ein Prisma, insbesondere ein Biprisma (218), und/oder einen Strahlteiler (308) aufweisen.
  5. Lithographieanlage nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Mittel (302) zur Aufspaltung der mehreren reflektierten Messstrahlen ein Michelson-Interferometer (302) aufweisen mit einem Strahlteiler (308) und zwei Spiegeln (304, 306), wobei die zwei Spiegel (304, 306) des Michelson-Interferometers (302) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass sie zwischen sich einen von 90 Grad verschiedenen Winkel (β) bilden.
  6. Lithographieanlage nach Anspruch 2, wobei die Messvorrichtung (400) ein pyramidenförmiges Prisma (416) mit mehreren Dachseiten (420, 422, 424, 426) und einer Pyramidenspitze (428) aufweist, wobei die Pyramidenspitze (428) in einer Bildebene (430) der Messvorrichtung (400) angeordnet ist, und wobei das pyramidenförmige Prisma (416) dazu eingerichtet ist, jeden der mehreren reflektierten Messstrahlen (414) derart zu brechen und zu transmittieren, dass das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit davon erfasst wird, durch welche Dachseite (420, 422, 424, 426) der mehreren Dachseiten (420, 422, 424, 426) der jeweilige reflektierte Messstrahl (414) transmittiert.
  7. Lithographieanlage nach Anspruch 6, wobei die Messvorrichtung (400) dazu eingerichtet ist, auf einem hinter dem pyramidenförmigen Prisma (416) angeordneten Detektor (432) mehrere Bilder (434, 436, 438,440) entsprechend den mehreren Dachseiten (420, 422, 424, 426) derart zu erzeugen, dass die durch eine jeweilige Dachseite (420, 422, 424, 426) transmittierenden Messstrahlen Bildpunkte (442) eines entsprechenden Bildes (434, 436, 438,440) der mehreren Bilder (434, 436, 438,440) erzeugen, und wobei die Messvorrichtung (400) dazu eingerichtet ist, das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit davon zu erfassen, welchem der mehreren Bilder (434, 436, 438,440) der jeweilige Bildpunkt (442) zugeordnet ist.
  8. Lithographieanlage nach Anspruch 7, wobei das pyramidenförmige Prisma (416) vier Dachseiten (420, 422, 424, 426) zur Erzeugung von vier Bildern (434, 436, 438,440) auf dem hinter dem pyramidenförmigen Prisma (416) angeordneten Detektor (432) aufweist, und wobei die Messvorrichtung (400) dazu eingerichtet ist, als das Ist-Deformationsprofil Vorzeichen von Gradienten der Oberfläche (404) in zwei Raumrichtungen in Abhängigkeit davon zu erfassen, welchem der vier Bilder (434, 436, 438,440) der jeweilige Bildpunkt (442) zugeordnet ist.
  9. Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend mindestens einen Manipulator (206, 406) zum Ändern des Ist-Deformationsprofils der Oberfläche (204, 404).
  10. Lithographieanlage nach Anspruch 9, ferner aufweisend eine Einstellvorrichtung (236) zum Einstellen des mindestens einen Manipulators (206, 406), wobei die Einstellvorrichtung (236) dazu eingerichtet ist, das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit von einem Soll-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404) und/oder in Abhängigkeit von Abweichungen des erfassten Ist-Deformationsprofils von dem Soll-Deformationsprofil durch Einstellen des mindestens einen Manipulators (206, 406) zu ändern.
  11. Verfahren zum Betreiben einer Lithographieanlage (100A, 100B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404) des optischen Elements (202, 402) erfasst wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei mittels der Messvorrichtung (200, 300, 400) auf mehrere Punkte (214, 412) auf der Oberfläche (204, 404) jeweils ein Messstrahl (212, 410) gerichtet wird, so dass er reflektiert wird, und wobei das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404) basierend auf den mehreren reflektierten Messstrahlen (216, 414) erfasst wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei jeder der mehreren reflektierten Messstrahlen (216) derart in zwei Strahlen (216', 216", 314, 316) aufgespalten wird, dass in einer Bildebene (220, 326) der Messvorrichtung (200, 300) zwei zueinander versetzte Abbildungen (222, 224, 330, 332) der Oberfläche (204) erzeugt und zur Interferenz gebracht werden und das Ist-Deformationsprofil der Oberfläche (204) basierend auf der Interferenz der zwei zueinander versetzten Abbildungen (222, 224, 330, 332) der Oberfläche (204) erfasst wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Messvorrichtung (400) ein pyramidenförmiges Prisma (416) mit mehreren Dachseiten (420, 422, 424, 426) und einer Pyramidenspitze (428) aufweist, wobei die Pyramidenspitze (428) in einer Pupillenebene (430) der Messvorrichtung (400) angeordnet ist, und wobei jeder der mehreren reflektierten Messstrahlen (414) derart von dem pyramidenförmigen Prisma (416) gebrochen wird und durch es transmittiert, dass das Ist-Deformationsprofil in Abhängigkeit davon erfasst wird, durch welche Dachseite (420, 422, 424, 426) der mehreren Dachseiten (420, 422, 424, 426) der jeweilige reflektierte Messstrahl (414) transmittiert.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, ferner aufweisend: Ermitteln von Abweichungen des erfassten Ist-Deformationsprofils von einem Soll-Deformationsprofil der Oberfläche (204, 404); und Ändern des Ist-Deformationsprofils der Oberfläche (204, 404) in Abhängigkeit von den ermittelten Abweichungen durch Einstellen mindestens eines Manipulators (206, 406).
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