DE102022203999A1 - Method for calibrating a diffractive measurement structure, device for calibrating a diffractive measurement structure and lithography system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur (2) zur Ausbildung einer Messwellenfront einer auf die Messstruktur (2) einfallenden Messstrahlung (3), insbesondere eines computergenerierten Hologramms, wobei- die Messstruktur (2) mit einer Kalibrierstrahlung (5) beleuchtet wird und die Kalibrierstrahlung (5) durch die Messstruktur (2) gebeugt wird, und- eine Mehrzahl von Bildern der Kalibrierstrahlung (5) aufgenommen wird, welche sich wenigstens zum Teil hinsichtlich eines zu einem jeweiligen Bild beitragenden Bereichs (7) der Messstruktur (2) unterscheiden, und- wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur (2) aus den Bildern ermittelt wird.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- ein Hauptstrahlwinkel und eine Winkelverteilung der Kalibrierstrahlung (5) gemäß der zu erwartenden auf die Messstruktur (2) einfallenden Messstrahlung (3) eingestellt werden, und- eine Wellenlänge der Kalibrierstrahlung (5) gemäß der zu erwartenden Wellenlänge der Messstrahlung (3) gewählt wird, und- eine unmittelbar an der Messstruktur (2) herrschende Phase und/oder Amplitude der Kalibrierstrahlung (5) rekonstruiert wird, und- aus der Phase und/oder der Amplitude auf die wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur (2) geschlossen wird.The invention relates to a method for calibrating a diffractive measurement structure (2) to form a measurement wave front of a measurement radiation (3) incident on the measurement structure (2), in particular a computer-generated hologram, the measurement structure (2) being illuminated with a calibration radiation (5). and the calibration radiation (5) is diffracted by the measurement structure (2), and- a plurality of images of the calibration radiation (5) are recorded, which differ at least in part with regard to a region (7) of the measurement structure (2) that contributes to a respective image. distinguish, and- at least one property of the measurement structure (2) is determined from the images.According to the invention, it is provided that- a main beam angle and an angular distribution of the calibration radiation (5) are set according to the measurement radiation (3) expected to be incident on the measurement structure (2). are, and- a wavelength of the calibration radiation (5) according to the expected wavelength of the measuring line measurement (3) is selected, and- a phase and/or amplitude of the calibration radiation (5) directly at the measurement structure (2) is reconstructed, and- the at least one property of the measurement structure (2 ) is closed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur zur Ausbildung einer Messwellenfront einer auf die Messstruktur einfallenden Messstrahlung, insbesondere eines computergenerierten Hologramms, wobei die Messstruktur mit einer Kalibrierstrahlung beleuchtet wird und die Kalibrierstrahlung durch die Messstruktur gebeugt wird, und eine Mehrzahl von Bildern der Kalibrierstrahlung aufgenommen wird, welche sich wenigstens zum Teil hinsichtlich eines zu einem jeweiligen Bild beitragenden Bereichs der Messstruktur unterscheiden, und wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur aus den Bildern ermittelt wird.The invention relates to a method for calibrating a diffractive measurement structure for forming a measurement wave front of a measurement radiation incident on the measurement structure, in particular a computer-generated hologram, the measurement structure being illuminated with calibration radiation and the calibration radiation being diffracted by the measurement structure, and a plurality of images of the calibration radiation is recorded, which differ at least in part with regard to a region of the measurement structure contributing to a respective image, and at least one property of the measurement structure is determined from the images.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur zur Ausbildung einer Messwellenfront einer auf die Messstruktur einfallenden Messstrahlung, aufweisend eine Kalibrierstrahlungsquelle zur Ausbildung einer Kalibrierstrahlung, welche durch die Messstruktur beugbar ist, und eine Positioniereinrichtung zur Beleuchtung der Messstruktur mit der Kalibrierstrahlung auf mehreren unterschiedlichen Bereichen, und eine Erfassungseinrichtung zur Aufnahme einer Mehrzahl von Bildern der Kalibrierstrahlung, und eine Recheneinrichtung zur Ermittlung wenigstens einer Eigenschaft der Messstruktur aus den Bildern.The invention also relates to a device for calibrating a diffractive measurement structure for forming a measurement wavefront of a measurement radiation incident on the measurement structure, having a calibration radiation source for forming a calibration radiation, which can be diffracted by the measurement structure, and a positioning device for illuminating the measurement structure with the calibration radiation on several different Areas, and a detection device for recording a plurality of images of the calibration radiation, and a computing device for determining at least one property of the measurement structure from the images.
Die Erfindung betrifft auch ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, mit einem Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist.The invention also relates to a lithography system, in particular a projection exposure system for semiconductor lithography, having an illumination system with a radiation source and an optical system which has at least one optical element.
Optische Elemente zur Führung und Formung einer Strahlung in Projektionsbelichtungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den bekannten optischen Elementen führt und formt häufig eine Oberfläche des optischen Elements die auf das optische Element einfallenden Lichtwellen. Eine genaue Kontrolle der Form der Oberfläche ist daher zur Ausbildung einer exakten Wellenfront mit gewünschten Eigenschaften von besonderem Vorteil.Optical elements for guiding and shaping radiation in projection exposure systems are known from the prior art. In the known optical elements, a surface of the optical element often guides and shapes the light waves incident on the optical element. Precise control of the shape of the surface is therefore of particular advantage in order to form an exact wavefront with the desired properties.
Aus dem Stand der Technik sind Lithografiesysteme bekannt, welche ultraviolette Strahlung, insbesondere DUV (deep ultra violet)- und/oder EUV (extreme ultra violet)-Licht verwenden, um mikrolithografische Strukturen mit höchster Präzision herzustellen. Hierbei wird das Licht einer Strahlungsquelle über mehrere Spiegel zu einem zu belichtenden Wafer gelenkt. Eine exakte Ausbildung der Oberflächenform des Spiegels trägt hierbei entscheidend zu der Qualität der Belichtung bei.Lithography systems are known from the prior art which use ultraviolet radiation, in particular DUV (deep ultraviolet) and/or EUV (extreme ultraviolet) light, in order to produce microlithographic structures with the greatest precision. In this case, the light from a radiation source is directed via a number of mirrors to a wafer to be exposed. An exact formation of the surface shape of the mirror makes a decisive contribution to the quality of the exposure.
Da die Genauigkeitsanforderungen an die optischen Elemente eines Lithografiesystems, insbesondere an Spiegeloberflächen, sich beispielsweise auf Bruchteile von Nanometern belaufen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, zur Überprüfung der Güte der optischen Elemente des Lithografiesystems interferometrische Messverfahren und -vorrichtungen zu verwenden.Since the accuracy requirements on the optical elements of a lithography system, in particular on mirror surfaces, amount to fractions of nanometers, for example, it is known from the prior art to use interferometric measuring methods and devices to check the quality of the optical elements of the lithography system.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, diffraktive Messtrukturen, insbesondere computergenerierte Hologramme, zur Überprüfung der optischen Oberfläche von Spiegeln einzusetzen, wobei die Messstruktur eine Wellenfront ausbildet, welche der Sollform des zu überprüfenden optischen Elements entspricht. Abweichungen der Ist-Form des Spiegels von einer Sollform des Spiegels, werden gemäß dem Stand der Technik mittels interferometrischer Methoden bestimmt.It is known from the prior art to use diffractive measuring structures, in particular computer-generated holograms, to check the optical surface of mirrors, with the measuring structure forming a wavefront which corresponds to the desired shape of the optical element to be checked. Deviations of the actual shape of the mirror from a target shape of the mirror are determined according to the prior art using interferometric methods.
Die Genauigkeit, mit welcher die Wellenfront ausgebildet werden kann und damit auch die Genauigkeit, mit welcher die optische Oberfläche überprüft werden kann, hängt von einer Fertigungsgüte der diffraktiven Messstruktur ab.The accuracy with which the wavefront can be formed and thus also the accuracy with which the optical surface can be checked depends on the manufacturing quality of the diffractive measurement structure.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die diffraktive Messstruktur zu kalibrieren.It is known from the prior art to calibrate the diffractive measurement structure.
Die gattungsgemäße
In Strahlengängen optischer Messsysteme werden gemäß dem allgemeinen Stand der Technik häufig diffraktive optische Masken und/oder diffraktive Gitter oder allgemeiner diffraktive Messstrukturen verwendet, um eine Messtechnik zu ermöglichen. Aus dem Stand der Technik sind Prüftürme für die Spiegelpasse-Messtechnik unter Verwendung von computergenerierten Hologrammen (CGH) als Messstrukturen bekannt. Ferner sind absorbierende Messgitter für Systemqualifizierungen und/oder Masken zur Vermessung von Abbildungsgüten bekannt.According to the general state of the art, diffractive optical masks and/or diffractive gratings or more generally diffractive measuring structures are often used in beam paths of optical measuring systems in order to enable a measuring technique. Test towers for mirror pass measurement technology using computer-generated holograms (CGH) as measurement structures are known from the prior art. Furthermore, absorbing measuring gratings for system qualifications and/or masks for measuring imaging qualities are known.
Den vorgenannten aus dem Stand der Technik bekannten Messtechniken ist gemein, dass optische Eigenschaften der Messtechniken bzw. eine genaue Kenntnis über die optischen Eigenschaften der Bauteile der Messaufbauten einen hohen Einfluss auf eine erreichbare Messgenauigkeit haben. Insbesondere für eine benötigte Messgenauigkeit in einem Nanometerbereich oder darunter können nicht genau bekannte Eigenschaften der diffraktiven Messstrukturen zu relevanten Fehlerbeiträgen führen.What the aforementioned measurement techniques known from the prior art have in common is that optical properties of the measurement techniques or precise knowledge of the optical properties of the components of the measurement structures have a major influence on the measurement accuracy that can be achieved. Properties of the diffractive measurement structures that are not precisely known can lead to relevant error contributions, in particular for a required measurement accuracy in the nanometer range or below.
Aus dem Stand der Technik sind zur Vermeidung von relevanten Fehlerbeiträgen die nachfolgend beschriebenen Ansätze bekannt.The approaches described below are known from the prior art for avoiding relevant error contributions.
Durch eine Designoptimierung der diffraktiven Messstruktur, insbesondere optische Masken, können unerwünschte Fehlerbeiträge minimiert werden. Beispielsweise ist es bekannt, Geometrien von Blenden derart zu optimieren, dass eine Beschreibung mit einfachen Maskenmodellen, insbesondere Kirchhoffschen Maskenmodellen, ausreichend genau die tatsächlichen optischen Eigenschaften der Blende repräsentieren, so dass ein Rechenaufwand reduziert werden kann.Undesirable error contributions can be minimized by optimizing the design of the diffractive measurement structure, in particular optical masks. For example, it is known to optimize the geometries of diaphragms in such a way that a description using simple mask models, in particular Kirchhoff's mask models, represents the actual optical properties of the diaphragm with sufficient accuracy, so that the computing effort can be reduced.
Sind beispielsweise eine Geometrie sowie die Materialeigenschaften, insbesondere Brechungsindexe einer diffraktiven Messstruktur genau genug bekannt, können mittels Maxwell-Solvern, beispielsweise Finite-Elemente-Methode oder RCWA-Methoden, die optischen Eigenschaften der diffraktiven Messstruktur berechnet werden, um hierdurch die Beiträge der Messstruktur aus einem Messsignal algorithmisch zu eliminieren.If, for example, the geometry and the material properties, in particular the refractive index of a diffractive measurement structure, are known with sufficient accuracy, the optical properties of the diffractive measurement structure can be calculated using Maxwell solvers, for example the finite element method or RCWA methods, in order to thereby determine the contributions of the measurement structure to eliminate a measurement signal algorithmically.
Die aus dem Stand der Technik bekannten vorbeschriebenen Lösungsansätze haben grundsätzliche Limitierungen. In dem Fall der Designoptimierung einer optischen Messstruktur schränken die verfügbaren Materialien mit endlichen Brechungsindexe sowie Toleranzen bei möglichen Fertigungsverfahren eine Lösungsform ein.The above-described approaches known from the prior art have fundamental limitations. In the case of the design optimization of an optical measurement structure, the available materials with finite refractive indices and tolerances in possible manufacturing processes restrict a solution form.
Im Fall der vorbeschriebenen rechnerischen Vorhersage der optischen Eigenschaften limitieren die Genauigkeit, mit der die Geometrie der Messstruktur inklusive Fertigungsfehlern bekannt ist, sowie die Genauigkeit der Rechenmodelle, die Genauigkeit der Vorhersage.In the case of the above-described computational prediction of the optical properties, the accuracy with which the geometry of the measurement structure, including manufacturing errors, is known and the accuracy of the computational models limit the accuracy of the prediction.
Eine Komplexität der Lösungsansätze in den beiden Fällen rührt von einer notwendigen genauen Kenntnis und Kontrolle des Maskenmaterials und dessen Verteilung im dreidimensionalen Volumen der Messstruktur her.A complexity of the solution approaches in both cases stems from the necessary precise knowledge and control of the mask material and its distribution in the three-dimensional volume of the measurement structure.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein weiteres Verfahren zu schaffen, bei dem direkt das Licht an einem Durchtritt durch die Messstruktur gemessen wird. Dabei werden Informationen über die Messstruktur selbst, insbesondere Informationen über eine Geometrie und/oder ein Material, weder benötigt noch gewonnen.The object of the invention is therefore to create a further method in which the light is measured directly at a passage through the measurement structure. Information about the measurement structure itself, in particular information about a geometry and/or a material, is neither required nor obtained.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Methoden ist, dass, um die Form der optischen Oberfläche mit einer gewünschten Zuverlässigkeit und Präzision bestimmen zu können, ein hoher Zeitaufwand erforderlich ist.The disadvantage of the methods known from the prior art is that a great deal of time is required in order to be able to determine the shape of the optical surface with the desired reliability and precision.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere eine zeiteffiziente und präzise Ermittlung der Form der Oberfläche ermöglicht.The object of the present invention is to create a method for calibrating a diffractive measurement structure which avoids the disadvantages of the prior art, in particular enabling a time-efficient and precise determination of the shape of the surface.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method having the features specified in
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere eine zeiteffiziente und präzise Ermittlung der Form der Oberfläche ermöglicht.The present invention is also based on the object of creating a device for calibrating a diffractive measurement structure which avoids the disadvantages of the prior art, in particular enabling a time-efficient and precise determination of the shape of the surface.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 8 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features specified in
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Lithogafiesystem schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere optische Elemente mit präzise geformten optischen Oberflächen aufweist.The present invention is also based on the object of creating a lithography system which avoids the disadvantages of the prior art, in particular having optical elements with precisely shaped optical surfaces.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 15 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a lithography system having the features specified in
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur zur Ausbildung einer Messwellenfront einer auf die Messstruktur einfallenden Messstrahlung, insbesondere eines computergenerierten Hologramms, wird
- - die Messstruktur mit einer Kalibrierstrahlung beleuchtet wird und die Kalibrierstrahlung durch die Messstruktur gebeugt, und
- - eine Mehrzahl von Bildern der Kalibrierstrahlung aufgenommen, welche sich wenigstens zum Teil hinsichtlich eines zu einem jeweiligen Bild beitragenden Bereichs der Messstruktur unterscheiden, und
- - wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur aus den Bildern ermittelt.
- - the measurement structure is illuminated with a calibration radiation and the calibration radiation is diffracted by the measurement structure, and
- - a plurality of images of the calibration radiation recorded, which differ at least in part with regard to a region of the measurement structure that contributes to a respective image, and
- - determines at least one property of the measurement structure from the images.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass
- - ein Hauptstrahlwinkel und eine Winkelverteilung der Kalibrierstrahlung gemäß der zu erwartenden auf die Messstruktur einfallenden Messstrahlung eingestellt werden, und
- - eine Wellenlänge der Kalibrierstrahlung gemäß der zu erwartenden Wellenlänge der Messstrahlung gewählt wird, und
- - eine unmittelbar an der Messstruktur herrschende Phase und/oder eine Amplitude der Kalibrierstrahlung rekonstruiert wird, und
- - aus der Phase und/oder der Amplitude auf die wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur geschlossen wird.
- - a main ray angle and an angular distribution of the calibration radiation are set according to the measurement radiation to be expected incident on the measurement structure, and
- - a wavelength of the calibration radiation is selected according to the expected wavelength of the measurement radiation, and
- - a phase prevailing directly at the measurement structure and/or an amplitude of the calibration radiation is reconstructed, and
- - the at least one property of the measurement structure is inferred from the phase and/or the amplitude.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass bei der Kalibrierung der Lichteinfall bei der späteren Messapplikation der Messtruktur gewissermaßen experimentell simuliert wird. Hierdurch können optische Eigenschaften der diffraktiven Messstruktur direkt vermessen werden, ohne Details über eine genaue Geometrie oder Materialeigenschaften der diffraktiven Messstruktur kennen zu müssen. Hierdurch ist diese Methode weder auf hochpräzise Maxwell-Solver zur Berechnung einer Lichtpropagation durch die diffraktive Messstruktur und/oder an der diffraktiven Messstruktur, noch auf hochpräzise Messtechniken zu einer Bestimmung einer Geometrie und/oder von Brechzahlen der diffraktiven Messstruktur angewiesen. Beide vorgenannten Aspekte können eine Limitation bei einer Qualifizierung von computergenerierten Hologrammen, wie sie zur Überprüfung von optischen Oberflächen für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt werden, bewirken.The method according to the invention has the advantage that, during the calibration, the incidence of light is experimentally simulated to a certain extent in the subsequent measurement application of the measurement structure. As a result, optical properties of the diffractive measurement structure can be measured directly without having to know details about an exact geometry or material properties of the diffractive measurement structure. As a result, this method relies neither on high-precision Maxwell solvers for calculating light propagation through the diffractive measurement structure and/or on the diffractive measurement structure, nor on high-precision measurement techniques for determining a geometry and/or refractive indices of the diffractive measurement structure. Both of the aforementioned aspects can cause a limitation in the qualification of computer-generated holograms, such as are used to check optical surfaces for EUV projection exposure systems.
Da keine detaillierten Kenntnisse über eine Geometrie und/oder ein Material der Messstruktur benötigt werden, kann das vorbeschriebene Verfahren praktisch auf beliebige andere optische Gitter mit kleinen, beugenden Strukturen angewandt werden. Beispielhafte Anwendungsfälle können Phasengitter, wie insbesondere computergenerierte Hologramme, Amplitudengitter, wie insbesondere Messgitter, sowie optische Gitter, insbesondere EUV-Masken, darstellen.Since no detailed knowledge of a geometry and/or a material of the measurement structure is required, the method described above can be applied to practically any other optical grating with small, diffractive structures. Exemplary applications can represent phase gratings, such as computer-generated holograms in particular, amplitude gratings, such as measuring gratings in particular, and optical gratings, in particular EUV masks.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Wechselwirkung der Kalibrierstrahlung mit der Messstruktur, welche für eine Messanwendung verwendet werden soll, direkt vermessen. Hierbei wird die Phase und/oder die Amplitude der Kalibrierstrahlung nach einem Durchtritt durch bzw. nach einer Reflexion an der Maske rekonstruiert. In the method according to the invention, an interaction of the calibration radiation with the measurement structure, which is to be used for a measurement application, is measured directly. In this case, the phase and/or the amplitude of the calibration radiation is reconstructed after it has passed through or after it has been reflected at the mask.
Wenn die einfallende Kalibrierstrahlung bei einer derartigen Kalibriermessung die gleichen Wellenlängen und die gleichen Einfallswinkel bzw. Einfallswinkelverteilungen wie bei der Messanwendung und der Messstruktur aufweist, können hierdurch alle relevanten optischen Eigenschaften der Messstruktur für die Messanwendung ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zielt demnach darauf, eine optische Wirkung speziell für durch die Messanwendung definierte Wellenlängenverteilungen und Einfallswinkelverteilungen zu messen. Für eine Bestimmung dieser Wirkung werden Bilder der Messstruktur aufgenommen und mit einer geeigneten Methode ausgewertet.If the incident calibration radiation in such a calibration measurement has the same wavelengths and the same angles of incidence or incidence angle distributions as in the measurement application and the measurement structure, all relevant optical properties of the measurement structure for the measurement application can be determined in this way. The method according to the invention therefore aims to measure an optical effect specifically for wavelength distributions and angle of incidence distributions defined by the measurement application. To determine this effect, images of the measurement structure are recorded and evaluated using a suitable method.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Zusammenhang mit diffraktiven Messstrukturen geschildert. Insbesondere kann es sich hierbei um computergenerierte Hologramme, optische Messmasken oder Messgitter handeln. Alternativ kann die Offenbarung des Verfahrens auch auf andere diffraktive Strukturen, wie beispielsweise optische Gitter, die in Reflexion betrieben werden, insbesondere EUV-Masken von EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, verstanden werden.The method according to the invention is described in connection with diffractive measurement structures. In particular, these can be computer-generated holograms, optical measurement masks or measurement grids. Alternatively, the disclosure of the method can also be understood to apply to other diffractive structures, such as optical gratings that are operated in reflection, in particular EUV masks of EUV projection exposure systems.
Sind Eigenschaften der diffraktiven Messstruktur unbekannt, kann dies häufig zu Messfehlern führen. Wird jedoch eine genaue Erkenntnis über Eigenschaften der Messstruktur erlangt, ermöglicht dies in der Regel zumindest grundsätzlich eine Kompensation eventueller Abweichungen zu einer idealen Maske mittels rechnerischer Methoden.If properties of the diffractive measurement structure are unknown, this can often lead to measurement errors. If, however, precise knowledge about the properties of the measurement structure is obtained, this generally makes it possible, at least in principle, to compensate for any deviations from an ideal mask by means of computational methods.
Eine Wechselwirkung der diffraktiven Messstruktur mit der Kalibrierstrahlung kann über eine Transferfunktion J(x,k) gemäß der an späterer Stelle erläuterten Formel (1) beschrieben werden. Hierbei ist x die Koordinate im Ortsraum und k der Wellenvektor der einfallenden Kalibrierstrahlung, also der Einfallswinkel. Für eine Wahl von (x,k) hat J(x,k) die Form einer komplexwertigen 2x2 Jones-Matrix, welche eine Amplitude des einfallenden elektromagnetischen Felds Ein mit einer Amplitude des Ausgangsfeldes Eout verknüpft und für eine bestimmte Wellenlänge λ definiert ist.An interaction of the diffractive measurement structure with the calibration radiation can be described via a transfer function J(x,k) according to the formula (1) explained later. Here x is the coordinate in spatial space and k is the wave vector of the incident calibration radiation, i.e. the angle of incidence. For a choice of (x,k), J(x,k) has the form of a complex-valued 2x2 Jones matrix relating an amplitude of the incident electromagnetic field Ein to an amplitude of the output field Eout and defined for a particular wavelength λ.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass
- - eine Polarisationsrichtung der Kalibrierstrahlung vor einem Einfall auf die Messstruktur eingestellt wird, und
- - die Kalibrierstrahlung vor der Aufnahme der Bilder polarisationsgefiltert wird.
- - a polarization direction of the calibration radiation is set before it is incident on the measurement structure, and
- - the calibration radiation is polarization-filtered before the images are recorded.
Eine Einbeziehung der Polarisationsrichtung der Kalibrierstrahlung in das Verfahren hat den Vorteil, dass hierdurch die Präzision der Kalibrierung erhöht werden kann.Including the direction of polarization of the calibration radiation in the method has the advantage that the precision of the calibration can be increased as a result.
Im Allgemeinen können diffraktive Messstrukturen polarisationsabhängige und/oder polarisationsverändernde Eigenschaften aufweisen. Folglich kann auch bei einer genauen Kenntnis eines Eingangspolarisationszustandes Ein der Ausgangspolarisationszustand von Eout nach einem Durchgang durch die Messstruktur und/oder einer Reflexion an der Messstruktur unbekannt verbleiben. Formel (1) beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Eingangsfeld Ein und dem Ausgangsfeld Eout. Hierbei stellt J die Jones-Matrix dar.
Um eine optische Wirkung J der Messstruktur vollständig zu bestimmen, können zunächst die Feldamplituden Ein,x, Ein,y, Eout,x und Eout,y bestimmt werden. Ein,x und Ein.y können zum Beispiel durch eine Polarisatoreinrichtung in einer Beleuchtungseinheit für die Kalibrierstrahlung definiert eingestellt werden. Eout,x und Eout,y können vorteilhafterweise aus Messdaten, insbesondere aus den Bildern rekonstruiert werden.In order to fully determine an optical effect J of the measurement structure, the field amplitudes E in,x , E in,y , E out,x and E out,y can first be determined. E in,x and E in, y can be set in a defined manner, for example, by a polarizer device in an illumination unit for the calibration radiation. E out,x and E out,y can advantageously be reconstructed from measurement data, in particular from the images.
Bei dem Verfahren zur Kalibrierung kann vorgesehen sein, dass die Bilder als Intensitätsbilder aufgenommen werden.In the calibration method, it can be provided that the images are recorded as intensity images.
Ist beispielsweise Eout,x(x, k) eine elektromagnetische Feldverteilung unmittelbar hinter bzw. an der Messstruktur und ist durch Tn,x(x,k) und xsensor und Tn,y(x,k, xsensor) eine Transferfunktion des Messaufbaus für x-polarisierte und/oder y-polarisierte Anteile der Kalibrierstrahlung gegeben, so kann die Formel (2) formuliert werden. Hierbei kann Eout(x, k) durch eine Faltung in eine elektromagnetische Feldverteilung Esensor,n(xsensor) in der n-ten Messposition am Sensor überführt werden.
Bei einer Erfassung der Kalibrierstrahlung auf einem Messsensor in Form eines Intensitätsbilds ist ein Messsignal des Intensitätsbilds proportional zur Intensität der Kalibrierstrahlung.When the calibration radiation is recorded on a measurement sensor in the form of an intensity image, a measurement signal of the intensity image is proportional to the intensity of the calibration radiation.
Formel (3) beschreibt die Intensitätsverteilung S am Ort des Sensors, an dem das Intensitätsbild aufgenommen wird. Die Intensität S stellt hierbei eine Überlagerung der Beiträge von Eout,x und Eout,y dar.
Um Eout,x und Eout,y individuell zu bestimmen, ist es von Vorteil, wenn sich Variationen der Transferfunktionen Tn,x und Tn,y über einzelne Messstellen n ausreichend deutlich voneinander unterscheiden.In order to determine Eout,x and Eout,y individually, it is advantageous if variations in the transfer functions T n,x and T n,y differ sufficiently clearly from one another over individual measuring points n.
Dies kann erreicht werden, indem eine Polarisationsfiltereinrichtung, insbesondere ein polarisierendes Element, in einen Strahlengang der Kalibrierstrahlung nach der zu prüfenden Messstruktur eingebracht wird, wobei zwischen der Aufnahme der einzelnen Bildern n fachmoduliert wird. Bei einer ausreichend genauen Kenntnis einer Polarisationswirkung des polarisierenden Elements können hiernach die Beiträge von Eout,x und Eout,y rechnerisch separiert werden.This can be achieved by introducing a polarization filter device, in particular a polarizing element, into a beam path of the calibration radiation downstream of the measurement structure to be tested, with n-fold modulation taking place between the recording of the individual images. With sufficiently precise knowledge of a polarization effect of the polarizing element, the contributions from E out,x and E out,y can then be mathematically separated.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn hierzu die Polarisationsfiltereinrichtung als linearer Polarisationsanalysator ausgebildet und eingerichtet ist, eine Polarisationsorientierung stark zu unterdrücken.It is of particular advantage if, for this purpose, the polarization filter device is designed and set up as a linear polarization analyzer to strongly suppress a polarization orientation.
Es kann vorgesehen sein, dass die Polarisationsrichtung, hinsichtlich welcher die Kalibrierstrahlung polarisationsgefiltert wird, variiert wird.Provision can be made for the polarization direction, with respect to which the calibration radiation is polarization-filtered, to be varied.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Polarisationsrichtung, nach welcher die Kalibrierstrahlung gefiltert wird, rotiert wird.In particular, it can be provided that the direction of polarization, according to which the calibration radiation is filtered, is rotated.
Durch die Rotation der Polarisationsrichtung, insbesondere durch eine Rotation des Polarisationsanalysators, können dann Beiträge einzelner Polarisationskomponenten zu dem Messsignal S individuell und sequentiell ermittelt werden.By rotating the polarization direction, in particular by rotating the polarization analyzer, contributions from individual polarization components to the measurement signal S can then be determined individually and sequentially.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass
- - die Bereiche der Messstruktur durch die Kalibrierstrahlung kohärent und kollimiert beleuchtet werden, und
- - die Bereiche mittels einer Abbildungsoptik in eine Bildebene abgebildet werden, und
- - die Bilder in der Bildebene als Luftbilder aufgenommenen werden.
- - the areas of the measurement structure are illuminated coherently and collimated by the calibration radiation, and
- - the areas are imaged in an image plane by means of imaging optics, and
- - the images in the image plane are recorded as aerial photographs.
Bei der Verwendung von Luftbildmesstechnik kann ein Quadrat der Amplitudenverteilung am Ort des Durchtritts bzw. der Reflektion an der Messstruktur als Bild erfasst werden. Hierdurch ergibt sich ein unmittelbarer Eindruck der Amplitudenverteilung am Ort des Durchtritts.When using aerial measurement technology, a square of the amplitude distribution at the point of passage or reflection at the measurement structure can be recorded as an image. This gives a direct impression of the amplitude distribution at the point of passage.
Es kann hierbei vorgesehen sein, dass ein Durchmesser der zu vermessenden Bereiche der Messstruktur 10 µm bis 10000 µm, vorzugsweise 50 µm bis 1000 µm beträgt. Über einen derartigen Durchmesser kann eine optische Wirkung der Messstruktur als konstant angenommen werden. In derartig gewählten Bereichen ändert sich demnach eine Einfallsrichtung der Messstrahlung und/oder der Kalibrierstrahlung sowie eine Richtung der von der Messstruktur ausgehenden Beugungsordnung lediglich in geringem Maße.It can be provided that the diameter of the areas of the measurement structure to be measured is 10 μm to 10000 μm, preferably 50 μm to 1000 μm. An optical effect of the measurement structure can be assumed to be constant over such a diameter. Accordingly, in such selected areas, an incidence direction of the measurement radiation and/or the calibration radiation and a direction of the diffraction order emanating from the measurement structure change only to a small extent.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass
- - eine Position der Messstruktur gegenüber der Kalibrierstrahlung lateral und axial variiert wird
- - für jede Variation der Position der Messstruktur wenigstens ein Bild aufgenommen wird.
- - a position of the measurement structure relative to the calibration radiation is varied laterally and axially
- - At least one image is recorded for each variation in the position of the measurement structure.
Durch eine laterale Variation der Messstruktur gegenüber der Kalibrierstrahlung kann die gesamte Messstruktur durch einen relativ kleinen Strahl der Kalibrierstrahlung abgetastet werden. Hierdurch können die Bereiche vorteilhaft klein gehalten werden.Due to a lateral variation of the measurement structure compared to the calibration radiation, the entire measurement structure can be scanned by a relatively small beam of the calibration radiation. As a result, the areas can advantageously be kept small.
Durch eine axiale Variation der Position der Messstruktur können Luftbilder der Messstruktur in verschiedenen Defokuspositionen aufgenommen werden. Hierdurch bleibt ein Einfallswinkel der Kalibrierstrahlung auf die Messstruktur konstant, während ein jeweils zur Entstehung des Luftbilds beitragender Teil der von dem jeweiligen Bereich ausgehenden Kalibrierstrahlung variiert wird.By varying the position of the measurement structure axially, aerial images of the measurement structure can be recorded in different defocus positions. As a result, an angle of incidence of the calibration radiation on the measurement structure remains constant, while a part of the calibration radiation emanating from the respective region that contributes to the formation of the aerial image is varied.
Von dem zu vermessenden Bereich können demnach Luftbilder in verschiedenen Defokuspositionen aufgenommen werden. Mit einem geeigneten Auswerteverfahren kann aus dem Bildstapel von Luftbildern eine Amplitude und/oder eine Phase der elektromagnetischen Feldverteilung der Kalibrierstrahlung direkt nach einem Durchtritt durch die Messstruktur in einer Objektebene rekonstruiert werden.Accordingly, aerial photos can be taken in different defocus positions of the area to be measured. With a suitable evaluation method, an amplitude and/or a phase of the electromagnetic field distribution of the calibration radiation can be reconstructed from the image stack of aerial images directly after passing through the measurement structure in an object plane.
Sind insbesondere eine Amplitude und eine Phase in der Objektebene bekannt, kann durch eine Fouriertransformation eine Feldverteilung und damit auch eine Phasenverteilung in einzelnen Beugungsordnungen der Kalibrierstrahlung bzw. der Messstrahlung bestimmt werden.If, in particular, an amplitude and a phase in the object plane are known, a field distribution and thus also a phase distribution in individual diffraction orders of the calibration radiation or the measurement radiation can be determined by a Fourier transformation.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass
- - die Kalibrierstrahlung mittels einer Blendeneinrichtung beschnitten wird, und
- - die Kalibrierstrahlung mittels einer Fokussieroptik auf die Bereiche der Messstruktur fokussiert wird, und
- - die Bereiche der Messstruktur durch die Kalibrierstrahlung kohärent und fokussiert beleuchtet werden, und
- - die Bilder in einem Fernfeld der Kalibrierstrahlung als Beugungsbilder aufgenommenen werden.
- - the calibration radiation is cut off by means of an aperture device, and
- - the calibration radiation is focused onto the areas of the measurement structure by means of focusing optics, and
- - the areas of the measurement structure are illuminated coherently and in a focused manner by the calibration radiation, and
- - the images are recorded as diffraction images in a far field of the calibration radiation.
Im Unterschied zu der weiter oben beschriebenen Luftbildmesstechnik wird bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, welche auch als Coherent Diffraction Imaging (CDI) bezeichnet wird, die Kalibrierstrahlung in einem Fernfeld hinter der Messstruktur aufgenommen. Hierbei wird ein definierter, kohärent ausgeleuchteter kleiner Beleuchtungsfleck auf dem zu vermessenden Bereich der Messstruktur erzeugt.In contrast to the aerial photo measurement technology described above, in the embodiment described above, which is also referred to as coherent diffraction imaging (CDI), the calibration radiation is recorded in a far field behind the measurement structure. A defined, coherently illuminated small illumination spot is generated on the area of the measurement structure to be measured.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Beleuchtungsfleck mit einem Durchmesser von 1 µm bis 1000 µm, vorzugsweise 5 µm bis 200 µm ausgebildet wird. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Beleuchtungsfleck dem zu untersuchenden Bereich entspricht.Provision can be made for an illumination spot to be formed with a diameter of 1 μm to 1000 μm, preferably 5 μm to 200 μm. In particular, it can be provided that the illumination spot corresponds to the area to be examined.
Es kann vorgesehen sein, dass aufgrund des räumlich begrenzten Beleuchtungsflecks ein Beleuchtungskegel der Kalibrierstrahlung einen endlichen Öffnungswinkel aufweist. Hierdurch wird die Beleuchtung des zu vermessenden Bereichs aus mehr als einem Winkel zusammengesetzt. Um eine ausreichend genaue Aussagekraft für den jeweiligen Einfallswinkel der zu erwartenden Messstrahlung zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn entweder eine nummerische Apertur der Beleuchtung klein genug gewählt wird oder ein geeignetes Kalibrierverfahren eingesetzt wird, um optische Eigenschaften in der zu erwartenden Messanwendung zu extrahieren.Provision can be made for an illumination cone of the calibration radiation to have a finite aperture angle due to the spatially limited illumination spot. As a result, the illumination of the area to be measured is composed of more than one angle. In order to achieve a sufficiently precise statement for the respective angle of incidence of the expected measurement radiation, it is advantageous if either a numerical aperture of the illumination is chosen small enough or a suitable calibration method is used to extract optical properties in the expected measurement application.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass
- - eine Position der Messstruktur gegenüber der Kalibrierstrahlung lateral derart variiert wird, dass jeder Bereich der Messstruktur von der Kalibrierstrahlung wenigstens zweimal bestrichen wird, und
- - für jede Variation der Position der Messstruktur wenigstens ein Bild aufgenommen wird.
- - a position of the measurement structure relative to the calibration radiation is varied laterally in such a way that each area of the measurement structure is covered at least twice by the calibration radiation, and
- - At least one image is recorded for each variation in the position of the measurement structure.
Es kann vorgesehen sein, dass für eine Messung in einem Bereich der Messstruktur eine Vielzahl von Beugungsbildern aufgenommen wird. Zwischen den Messungen der einzelnen Beugungsbilder wird die Messstruktur relativ zu dem durch die Kalibrierstrahlung ausgebildeten Beleuchtungsfleck lateral verschoben.Provision can be made for a large number of diffraction images to be recorded for a measurement in a region of the measurement structure. Between the measurements of the individual diffraction images, the measurement structure is laterally shifted relative to the illumination spot formed by the calibration radiation.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verschiebeposition der Messstruktur derart gewählt werden, dass der Beleuchtungsfleck jeden Ort auf der Messstruktur innerhalb des zu vermessenden Bereichs mindestens zweimal abdeckt. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Beleuchtungsfleck in unterschiedlichen Messungen überlappt.Provision can be made for the displacement position of the measurement structure to be selected in such a way that the illumination spot covers every location on the measurement structure within the area to be measured at least twice. Provision can in particular be made for the illumination spot to overlap in different measurements.
Hiervon ausgehend kann vorgesehen sein, dass mittels einer geeigneten Methode die Phase und die Amplitude der elektromagnetischen Feldverteilung unmittelbar hinter und/oder an der Messstruktur sowie im Beugungsbild in dem Fernfeld hinter der Messstruktur ermittelt wird.Proceeding from this, it can be provided that the phase and the amplitude of the electromagnetic field distribution is determined directly behind and/or on the measurement structure and in the diffraction image in the far field behind the measurement structure using a suitable method.
Ein derartiges Messverfahren ist auch als Ptychographie bekannt.Such a measurement method is also known as ptychography.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bilder nach einem Durchtritt der Kalibrierstrahlung durch die Messstruktur und/oder einer Reflexion der Kalibrierstrahlung an der Messstruktur aufgenommen werden.In an advantageous development of the method according to the invention, it can be provided that the images are recorded after the calibration radiation has passed through the measurement structure and/or after the calibration radiation has been reflected at the measurement structure.
Wird die diffraktive Messstruktur in einer Messanwendung in einem Durchtritt und/oder einer Reflexion betrieben, so ist es auch von Vorteil, wenn das Kalibrierverfahren dementsprechend durchgeführt wird.If the diffractive measurement structure is operated in a measurement application in a passage and/or a reflection, it is also advantageous if the calibration method is carried out accordingly.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit den in Anspruch 8 genannten Merkmalen.The invention also relates to a device having the features specified in
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur zur Ausbildung einer Messwellenfront einer auf die Messstruktur einfallenden Messstrahlung, weist wenigstens folgende Bestandteile auf:
- - eine Kalibrierstrahlungsquelle zur Ausbildung einer Kalibrierstrahlung, welche durch die Messstruktur beugbar ist, und
- - eine Positioniereinrichtung zur Beleuchtung der Messstruktur mit der Kalibrierstrahlung auf mehreren unterschiedlichen Bereichen, und
- - eine Erfassungseinrichtung zur Aufnahme einer Mehrzahl von Bildern der Kalibrierstrahlung, und
- - eine Recheneinrichtung zur Ermittlung wenigstens einer Eigenschaft der Messstruktur aus den Bildern.
- - a calibration radiation source for forming a calibration radiation, which can be diffracted by the measurement structure, and
- - a positioning device for illuminating the measurement structure with the calibration radiation in a number of different areas, and
- - a detection device for recording a plurality of images of the calibration radiation, and
- - A computing device for determining at least one property of the measurement structure from the images.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
- - eine Steuereinrichtung vorgesehen und eingerichtet ist, einen Hauptstrahlwinkel und eine Winkelverteilung der Kalibrierstrahlung gemäß der zu erwartenden auf die Messstruktur einfallenden Messstrahlung einzustellen, und
- - eine Wellenlänge der Kalibrierstrahlung wenigstens annähernd der zu erwartenden Wellenlänge der Messstrahlung entspricht, und
- - die Recheneinrichtung eingerichtet ist, eine unmittelbar nach einem Durchtritt durch und/oder einer Reflexion an der Messstruktur herrschende Phase und/oder Amplitude der Kalibrierstrahlung zu rekonstruieren
- - a control device is provided and set up to set a main beam angle and an angular distribution of the calibration radiation according to the measurement radiation to be expected incident on the measurement structure, and
- - a wavelength of the calibration radiation corresponds at least approximately to the expected wavelength of the measurement radiation, and
- the computing device is set up to reconstruct a phase and/or amplitude of the calibration radiation that prevails immediately after it has passed through and/or been reflected at the measurement structure
Mittels Messstrukturen können Passen von Spiegeln, insbesondere von EUV-Spiegeln, vermessen werden. Die Messanwendung, für welche die Messstruktur vorgesehen ist, findet in einem als Interferometer gestalteten Messaufbau statt und ein gewolltes Interferometersignal entsteht hierbei aus einem Laufzeitunterschied in je zwei Interferometerarmen. Wird der Messstrahlung aufgrund eines Durchtritts durch die Messstruktur, insbesondere des computergenerierten Hologramms, ein in den Nutzbeugungsordnungen unterschiedlicher Phasenversatz aufgeprägt, erzeugt dies ein Störsignal in einem Interferogramm.The fits of mirrors, in particular of EUV mirrors, can be measured by means of measuring structures. The measurement application for which the measurement structure is intended takes place in a measurement setup designed as an interferometer, and a desired interferometer signal is created here from a transit time difference in two interferometer arms each. If a different phase offset in the useful diffraction orders is imposed on the measurement radiation due to passage through the measurement structure, in particular the computer-generated hologram, this generates an interference signal in an interferogram.
Um eine notwendige Messgenauigkeit zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die optischen Eigenschaften, d. h. die Phasen in den einzelnen Beugungsordnungen hinreichend genau bekannt sind. Sind die Phasen hinreichend genau bekannt, kann eine algorithmische Korrektur des Messsignals in der Messanwendung zur Bereinigung um dieses Störsignal implementiert werden.In order to achieve the necessary measurement accuracy, it is advantageous if the optical properties, i. H. the phases in the individual diffraction orders are known with sufficient accuracy. If the phases are known with sufficient accuracy, an algorithmic correction of the measurement signal can be implemented in the measurement application to eliminate this interference signal.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Phasen in den Beugungsordnungen direkt gemessen werden, ohne zuvor eine genaue Information über eine Geometrie und/oder Materialien der Messstruktur, insbesondere des computergenerierten Hologramms, zu benötigen.The phases in the diffraction orders can be measured directly by means of the device according to the invention, without previously requiring precise information about a geometry and/or materials of the measurement structure, in particular of the computer-generated hologram.
Es kann vorgesehen sein, dass die Wellenlänge bzw. ein Wellenlängenspektrum der Messstrahlung bzw. der Kalibrierstrahlung 100 nm bis 1000 nm, vorzugsweise 400 nm bis 600 nm, besonders bevorzugt 532 nm beträgt.It can be provided that the wavelength or a wavelength spectrum of the measurement radiation or the calibration radiation is 100 nm to 1000 nm, preferably 400 nm to 600 nm, particularly preferably 532 nm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass
- - eine Polarisatoreinrichtung vorgesehen und eingerichtet ist, eine Polarisationsrichtung der Kalibrierstrahlung vor einem Einfall auf die Messstruktur einzustellen, und
- - eine Polarisationsfiltereinrichtung vorgesehen und eingerichtet ist, die Kalibrierstrahlung vor der Aufnahme der Bilder hinsichtlich ihrer Polarisationsrichtung zu filtern.
- - a polarizer device is provided and set up to set a polarization direction of the calibration radiation before it is incident on the measurement structure, and
- - A polarization filter device is provided and configured to filter the calibration radiation with regard to its polarization direction before the images are recorded.
Der Einsatz einer Polarisationsfiltereinrichtung, insbesondere eines Polarisationsanalysators, in einem Strahlengang der Kalibrierstrahlung hinter der Messstruktur hat den Vorteil, dass Polarisationsorientierungen der Kalibrierstrahlung, welche auf die Erfassungseinrichtung treffen, selektiert werden können. Hierdurch kann eine Auswertung der Bilder vereinfacht werden. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die auf die Messstruktur einfallende Messstrahlung bereits mittels der Polarisatoreinrichtung linear polarisiert ist.The use of a polarization filter device, in particular a polarization analyzer, in a beam path of the calibration radiation behind the measurement structure has the advantage that polarization orientations of the calibration radiation that impinge on the detection device can be selected. This can simplify an evaluation of the images. It is of particular advantage if the measurement radiation incident on the measurement structure is already linearly polarized by means of the polarization device.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass
- - die Positioniereinrichtung eingerichtet ist, eine Position der Messstruktur gegenüber der Kalibrierstrahlung lateral und/oder axial zu variieren.
- - The positioning device is set up to vary a position of the measurement structure relative to the calibration radiation laterally and/or axially.
Die Positioniereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Messstruktur zu tragen und zu positionieren. Eine laterale Verfahrbarkeit der Positioniereinrichtung ermöglicht eine Bewegung des zu vermessenden Bereichs auf der Messstruktur zu der Kalibrierstrahlung. Eine axiale Verschiebung der Positioniereinrichtung bzw. der Messstruktur ermöglicht eine Abbildung der Messstruktur während einer Messsequenz in verschiedenen Defokuspositionen.The positioning device is preferably set up to support and position the measurement structure. A lateral movability of the positioning device enables a movement of the area to be measured on the measurement structure to the calibration radiation. An axial displacement of the positioning device or the measurement structure enables imaging of the measurement structure during a measurement sequence in different defocus positions.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass
- - eine Blendeneinrichtung vorgesehen und eingerichtet ist, die Kalibrierstrahlung zu beschneiden, und
- - eine Fokussieroptik vorgesehen und eingerichtet ist, die Kalibrierstrahlung auf die Bereiche der Messstruktur zu fokussieren, und
- - die Bereiche der Messstruktur durch die Kalibrierstrahlung kohärent und fokussiert beleuchtbar sind, und
- - die Erfassungseinrichtung in einem Fernfeld der Kalibrierstrahlung angeordnet ist.
- - an aperture device is provided and set up to cut the calibration radiation, and
- - focusing optics are provided and set up to focus the calibration radiation onto the areas of the measurement structure, and
- - the areas of the measurement structure can be illuminated by the calibration radiation in a coherent and focused manner, and
- - the detection device is arranged in a far field of the calibration radiation.
Es kann vorgesehen sein, dass die Blendeneinrichtung und die Kalibrierstrahlungsquelle sowie die Polarisatoreinrichtung Teil einer Beleuchtungseinheit sind.It can be provided that the diaphragm device and the calibration radiation source as well as the polarizer device are part of an illumination unit.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fokussieroptik die Kalibrierstrahlung auf einen ortsfesten Beleuchtungsfleck fokussiert und die Messstruktur relativ zu dem Beleuchtungsfleck positioniert wird. Hierdurch kann die Fokussieroptik die Kalibrierstrahlung auf verschiedene Bereiche dadurch fokussieren, dass die Messstruktur verschoben wird.Provision can be made for the focusing optics to focus the calibration radiation onto a stationary illumination spot and for the measurement structure to be positioned relative to the illumination spot. As a result, the focusing optics can focus the calibration radiation onto different areas by displacing the measurement structure.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fokussieroptik, die Polarisatoreinrichtung, die Blendeneinrichtung und die Kalibrierstrahlungsquelle einen definierten, kohärent ausgeleuchteten, kleinen Beleuchtungsfleck auf dem CGH erzeugen, welcher vorzugsweise identisch mit dem zu vermessenden Bereich ist.It can be provided that the focusing optics, the polarizer device, the aperture device and the calibration radiation source generate a defined, coherently illuminated, small illumination spot on the CGH, which is preferably identical to the area to be measured.
Von Vorteil kann es sein, wenn ein Durchmesser des Beleuchtungsflecks zwischen 1 µm und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 5 µm und 200 µm beträgt.It can be advantageous if the diameter of the illumination spot is between 1 μm and 1000 μm, preferably between 5 μm and 200 μm.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kalibrierstrahlungsquelle als kohärente und kollimierte Beleuchtungsquelle ausgebildet ist, welche die Blendeneinrichtung ausleuchtet, wodurch der Beleuchtungsfleck definiert ist. Mittels der Fokusieroptik kann die Blendenöffnung der Blendeneinrichtung auf die Messstruktur abgebildet werden.In particular, it can be provided that the calibration radiation source is designed as a coherent and collimated illumination source, which illuminates the diaphragm device, as a result of which the illumination spot is defined. The aperture of the aperture device can be imaged onto the measurement structure by means of the focusing optics.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinheit derart eingestellt ist, dass eine Wellenlänge, ein Hauptstrahlwinkel an der Messstruktur sowie Polarisationsorientierungen der Kalibrierstrahlung an einen Einsatz in der Messanwendung angepasst sind.Provision can be made for the illumination unit to be set in such a way that a wavelength, a main beam angle on the measurement structure and polarization orientations of the calibration radiation are adapted to use in the measurement application.
Von Vorteil ist es hierbei, wenn die Positioniereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Messstruktur lateral zu verschieben. Die Positioniereinrichtung dient hierbei der Positionierung der Messstruktur sowie der Aufnahme mehrerer Beugungsbilder bei leicht verschobenen Messstrukturpositionen relativ zur Kalibrierstrahlung bzw. zu dem Beleuchtungsfleck.In this case, it is advantageous if the positioning device is set up to laterally displace the measurement structure. In this case, the positioning device serves to position the measurement structure and to record a plurality of diffraction images when the measurement structure positions are slightly shifted relative to the calibration radiation or to the illumination spot.
Dadurch, dass der Detektor im Fernfeld hinter der Messstruktur positioniert ist, kann ein Beugungsbild aufgenommen werden.Because the detector is positioned in the far field behind the measurement structure, a diffraction image can be recorded.
Es kann vorgesehen sein, dass der Detektor derart positioniert ist, dass das Beugungsbild in einem Fraunhofer-Regime aufgenommen werden kann, insbesondere in einem sehr großen Abstand zu der Messstruktur positioniert ist. Dies ist allerdings keine grundsätzliche Voraussetzung, sondern erleichtert eine Auswertung. An späterer Stelle wird nochmals auf das Fraunhofer-Regime eingegangen.Provision can be made for the detector to be positioned in such a way that the diffraction image can be recorded in a Fraunhofer regime, in particular positioned at a very large distance from the measurement structure. However, this is not a fundamental requirement, but rather facilitates an evaluation. The Fraunhofer regime will be discussed again later.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Fourieroptikeinrichtung zwischen der Messstruktur und der Erfassungseinrichtung angeordnet und eingerichtet ist, die Kalibrierstrahlung derart in das Unendliche abzubilden, dass die Erfassungseinrichtung in einem Fraunhofer-Fernfeld der Kalibrierstrahlung angeordnet ist.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that a Fourier optics device is arranged between the measurement structure and the detection device and set up to image the calibration radiation to infinity in such a way that the detection device is arranged in a Fraunhofer far field of the calibration radiation.
Zur Erleichterung der Auswertung kann ein Fraunhofer-Regime durch die Fourieroptikeinrichtung ausgebildet werden. Hierdurch kann beispielsweise Bauraum eingespart werden, da die Erfassungseinrichtung nah an der Messstruktur angeordnet werden kann und zwischen der Messstruktur und der Erfassungseinrichtung lediglich Platz für die Fourieroptikeinrichtung vorhanden sein muss.To facilitate the evaluation, a Fraunhofer regime can be formed by the Fourier optics device. In this way, space can be saved, for example, since the registering device device can be arranged close to the measurement structure and only space for the Fourier optics device must be available between the measurement structure and the detection device.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass
- - die Bereiche der Messstruktur durch die Kalibrierstrahlung kohärent und kollimiert beleuchtbar sind, und
- - eine Abbildungsoptik vorgesehen und eingerichtet ist, die Bereiche in eine Bildebene abzubilden, und
- - die Erfassungseinrichtung in der Bildebene angeordnet ist.
- - the areas of the measurement structure can be illuminated in a coherent and collimated manner by the calibration radiation, and
- - imaging optics are provided and set up to image the areas in an image plane, and
- - The detection device is arranged in the image plane.
Die vorbeschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat den Vorteil, dass hierdurch die Amplitudenverteilung am Ort der Messstruktur auf die Erfassungseinrichtung abgebildet wird, wodurch ein greifbarer direkter Eindruck der Amplitudenverteilung entstehen kann.The embodiment of the device according to the invention described above has the advantage that the amplitude distribution at the location of the measurement structure is thereby mapped onto the detection device, as a result of which a tangible, direct impression of the amplitude distribution can arise.
Es kann vorgesehen sein, dass die Kalibrierstrahlungsquelle und/oder die Steuereinrichtung eingerichtet sind, eine kohärente einfallende Beleuchtungsquelle der Kalibrierstrahlung mit einer definierten Wellenlänge unter einem definierten Winkel und in einem definierten Polarisationszustand zu erzeugen. Es kann insbesondere vorgesehen sein, eine Beleuchtung der Messstruktur mit der Kalibrierstrahlung mittels der Kalibrierstrahlungsquelle und/oder der Steuereinrichtung derart einzustellen, dass an jedem gemessenen Bereich der Messstruktur eine entsprechende Beleuchtungseinstellung in der Messanwendung der Messstruktur nachgestellt ist.Provision can be made for the calibration radiation source and/or the control device to be set up to generate a coherent incident illumination source of the calibration radiation with a defined wavelength at a defined angle and in a defined polarization state. Provision can in particular be made to set an illumination of the measurement structure with the calibration radiation using the calibration radiation source and/or the control device in such a way that a corresponding illumination setting is adjusted in the measurement application of the measurement structure for each measured area of the measurement structure.
Es kann vorgesehen sein, dass eine nummerische Apertur der Abbildungsoptik derart gewählt wird, dass mindestens diejenigen Nutzbeugungsordnungen erfasst werden, welche auch bei einer zu erwartenden Messanwendung der Messstruktur erfasst werden.It can be provided that a numerical aperture of the imaging optics is selected in such a way that at least those useful orders of diffraction are detected which are also detected in an expected measurement application of the measurement structure.
Es kann vorgesehen sein, dass eine nummerische Apertur beim Eintritt in die Abbildungsoptik zwischen 0,1 und 1,5, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,9, beträgt.It can be provided that a numerical aperture when entering the imaging optics is between 0.1 and 1.5, preferably between 0.3 and 0.9.
Es kann vorgesehen sein, dass die Abbildungsoptik vergrößernd wirkend ausgebildet ist und vorzugsweise einen Maßstab von 10-fach bis 10.000-fach, vorzugsweise 100-fach bis 1.000-fach, vorzugsweise 500-fach aufweist. Hierdurch kann auch ein Signal von in der Regel kleinen Strukturen der diffraktiven Messstruktur erfasst werden.It can be provided that the imaging optics are designed to have a magnifying effect and preferably have a scale of 10x to 10,000x, preferably 100x to 1,000x, preferably 500x. As a result, a signal from structures of the diffractive measurement structure, which are usually small, can also be detected.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Strahlteilereinrichtung vorgesehen und eingerichtet ist, die von der Messstruktur reflektierte auf die Erfassungseinrichtung zu leiten und/oder die Kalibrierstrahlung zu der Messstruktur zu leiten.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that a beam splitter device is provided and set up to direct the radiation reflected from the measurement structure to the detection device and/or to direct the calibration radiation to the measurement structure.
Durch den Einsatz der Strahlteilereinrichtung kann die Vorrichtung auch in Reflexion betrieben werden. Hierdurch können mittels der Vorrichtung auf einfache Weise auch Messstrukturen, welche in Reflexion arbeiten oder auch EUV-Masken auf einfache Weise vermessen werden.By using the beam splitter device, the device can also be operated in reflection. As a result, measurement structures that work in reflection or also EUV masks can also be measured in a simple manner using the device.
Die Erfindung betrifft ferner ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 15 genannten Merkmalen.The invention also relates to a lithography system having the features specified in
Das erfindungsgemäße Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, umfasst ein Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eines der optischen Elemente eine optische Oberfläche aufweist, welche wenigstens teilweise mit einer Messstruktur vermessen ist, welche wenigstens teilweise mittels des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner Ausführungsformen und/oder wenigstens teilweise mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer ihrer Ausführungsformen kalibriert ist.The lithography system according to the invention, in particular a projection exposure system for semiconductor lithography, comprises an illumination system with a radiation source and an optical system which has at least one optical element. According to the invention, it is provided that at least one of the optical elements has an optical surface, which is at least partially measured with a measuring structure, which is at least partially measured using the above-described method according to the invention or one of its embodiments and/or at least partially using the above-described device according to the invention or one of its embodiments is calibrated.
Das erfindungsgemäße Lithografiesystem hat den Vorteil, dass es hochpräzise und gleichzeitig kosteneffizient hergestellte optische Elemente aufweist, da die zur Überprüfung und Qualifizierung der optischen Elemente verwandten Messstrukturen schnell und präzise kalibrierbar sind.The lithography system according to the invention has the advantage that it has optical elements that are produced with high precision and at the same time cost-effectively, since the measurement structures used for checking and qualifying the optical elements can be calibrated quickly and precisely.
Von besonderem Vorteil sind das vorbeschriebene Verfahren und die vorbeschriebene Vorrichtung zur Qualifizierung von diffraktiven Messstrukturen für Spiegel, insbesondere EUV-Spiegel. Daher eignet sich die Erfindung besonders für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen.The method described above and the device described above for qualifying diffractive measurement structures for mirrors, in particular EUV mirrors, are of particular advantage. The invention is therefore particularly suitable for EUV projection exposure systems.
Allerdings können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch diffraktive Messstrukturen zur Qualifizierung von Linsen kalibriert werden. Damit bietet die Erfindung auch große Vorteile für den Einsatz bei DUV-Projektionsbelichtungsanlagen.However, diffractive measurement structures for qualifying lenses can also be calibrated using the method according to the invention and/or the device according to the invention. The invention thus also offers great advantages for use in DUV projection exposure systems.
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Lithografiesystem, beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.Features that have been described in connection with one of the objects of the invention, specifically given by the method according to the invention, the device according to the invention and the lithography system according to the invention, can also be advantageously implemented for the other objects of the invention. Likewise, advantages that were mentioned in connection with one of the objects of the invention can also be understood in relation to the other objects of the invention.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.In addition, it should be noted that terms such as "comprising", "having" or "with" do not exclude any other features or steps. Furthermore, terms such as "a" or "that" which indicate a singular number of steps or features do not exclude a plurality of features or steps - and vice versa.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.In a puristic embodiment of the invention, however, it can also be provided that the features introduced in the invention with the terms “comprising”, “having” or “with” are listed exhaustively. Accordingly, one or more listings of features may be considered complete within the scope of the invention, e.g. considered for each claim. The invention can consist exclusively of the features mentioned in
Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie „erstes“ oder „zweites“ etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.It should be mentioned that designations such as “first” or “second” etc. are primarily used for reasons of distinguishing the respective device or method features and are not necessarily intended to indicate that features are mutually dependent or related to one another.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawing.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.The figures each show preferred exemplary embodiments in which individual features of the present invention are shown in combination with one another. Features of an exemplary embodiment can also be implemented separately from the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly easily be combined with features of other exemplary embodiments by a person skilled in the art to form further meaningful combinations and sub-combinations.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
Es zeigen:
-
1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage im Meridionalschnitt; -
2 eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage; -
3 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
4 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
5 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach4 ; -
6 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
7 eine schematische Darstellung einer möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach6 ; -
8 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach6 ; -
9 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach6 ; -
10 eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach9 unter schrägem Einfall; -
11 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
12 eine schematische Darstellung einer möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach11 ; -
13 eine schematische Darstellung einer möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach5 ; -
14 eine schematische Darstellung einer möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach13 ; -
15 eine schematische Darstellung einer möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach5 ; -
16 eine schematische Darstellung einer möglichen Abwandlung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach15 ; -
17 eine schematische Darstellung eines möglichen Messaufbaus zur Verwendung einer Messstruktur; und -
18 eine blockdiagrammartige Darstellung eines möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 an EUV projection exposure system in the meridional section; -
2 a DUV projection exposure system; -
3 a schematic representation of a possible embodiment of the device according to the invention; -
4 a schematic representation of a further possible embodiment of the device according to the invention; -
5 a schematic representation of a modification of the embodiment of the device according to theinvention 4 ; -
6 a schematic representation of a further possible embodiment of the device according to the invention; -
7 a schematic representation of a possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 6 ; -
8th a schematic representation of a further possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 6 ; -
9 a schematic representation of a further possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 6 ; -
10 a schematic representation of the embodiment of the device according to the invention9 under oblique incidence; -
11 a schematic representation of a further possible embodiment of the device according to the invention; -
12 a schematic representation of a possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 11 ; -
13 a schematic representation of a possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 5 ; -
14 a schematic representation of a possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 13 ; -
15 a schematic representation of a possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 5 ; -
16 a schematic representation of a possible modification of the embodiment of the device according to theinvention 15 ; -
17 a schematic representation of a possible measurement setup for using a measurement structure; and -
18 a block diagram representation of a possible embodiment of the method according to the invention.
Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf
Ein Beleuchtungssystem 101 der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 weist neben einer Strahlungsquelle 102 eine Beleuchtungsoptik 103 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 104 in einer Objektebene 105 auf. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 104 angeordnetes Retikel 106. Das Retikel 106 ist von einem Retikelhalter 107 gehalten. Der Retikelhalter 107 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 108 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.In addition to a
In
Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 umfasst eine Projektionsoptik 109. Die Projektionsoptik 109 dient zur Abbildung des Objektfeldes 104 in ein Bildfeld 110 in einer Bildebene 111. Die Bildebene 111 verläuft parallel zur Objektebene 105. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111 möglich.The EUV
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 106 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 110 in der Bildebene 111 angeordneten Wafers 112. Der Wafer 112 wird von einem Waferhalter 113 gehalten. Der Waferhalter 113 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 114 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 106 über den Retikelverlagerungsantrieb 108 und andererseits des Wafers 112 über den Waferverlagerungsantrieb 114 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the
Bei der Strahlungsquelle 102 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 102 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 115, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Projektionsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 115 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle („Laser Produced Plasma“, mithilfe einer Laserstrahlungsquelle erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle („Gas Discharged Produced Plasma“, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln.The
Die Beleuchtungsstrahlung 115, die von der Strahlungsquelle 102 ausgeht, wird von einem Kollektor 116 gebündelt. Bei dem Kollektor 116 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 116 kann im streifenden Einfall („Grazing Incidence“, Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall („Normal Incidence“, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 115 beaufschlagt werden. Der Kollektor 116 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung 115 und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The
Nach dem Kollektor 116 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 115 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 117. Die Zwischenfokusebene 117 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 102 und den Kollektor 116, und der Beleuchtungsoptik 103 darstellen.After the
Die Beleuchtungsoptik 103 umfasst einen Umlenkspiegel 118 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 119. Bei dem Umlenkspiegel 118 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 118 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 115 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 119 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, die zur Objektebene 105 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 119 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 120, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 120 sind in der
Die ersten Facetten 120 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 120 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The
Wie beispielsweise aus der
Zwischen dem Kollektor 116 und dem Umlenkspiegel 118 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 115 horizontal, also längs der y-Richtung.The
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 ist dem ersten Facettenspiegel 119 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 121. Sofern der zweite Facettenspiegel 121 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 121 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 119 und dem zweiten Facettenspiegel 121 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der
Der zweite Facettenspiegel 121 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 122. Die zweiten Facetten 122 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The
Bei den zweiten Facetten 122 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die
Die zweiten Facetten 122 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The
Die Beleuchtungsoptik 103 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugeintegrator („Fly's Eye Integrator“) bezeichnet.The
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 121 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 109 optisch konjugiert ist, anzuordnen.It can be advantageous not to arrange the
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 121 werden die einzelnen ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 121 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 115 im Strahlengang vor dem Objektfeld 104.The individual
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Objektfeld 104 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, „Normal Incidence“-Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, „Gracing Incidence“-Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the
Die Beleuchtungsoptik 103 hat bei der Ausführung, die in der
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann der Umlenkspiegel 118 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 103 nach dem Kollektor 116 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 119 und den zweiten Facettenspiegel 121.In a further embodiment of the
Die Abbildung der ersten Facetten 120 mittels der zweiten Facetten 122 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 122 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 105 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the
Die Projektionsoptik 109 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 durchnummeriert sind.The
Bei dem in der
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 103, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 115 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. Just like the mirrors of the
Die Projektionsoptik 109 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 104 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 110. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111.The
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 109 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The
Die Projektionsoptik 109 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The
Die Projektionsoptik 109 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other imaging scales are also possible. Image scales with the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 104 und dem Bildfeld 110 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 109, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der
Jeweils eine der Pupillenfacetten 122 ist genau einer der Feldfacetten 120 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 120 in eine Vielzahl an Objektfeldern 104 zerlegt. Die Feldfacetten 120 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 122.In each case one of the
Die Feldfacetten 120 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 122 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 auf das Retikel 106 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 104 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.The illumination of the entrance pupil of the
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 103 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 104 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 121 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 109, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 121 telezentrisch auf den Wafer 112 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 109 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Retikel 106 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Bauelements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.The
Bei der in der
Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 121 definiert ist.The
In
Alternativ oder ergänzend zu den dargestellten Linsen 207 können diverse refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elemente, unter anderem auch Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen, vorgesehen sein.As an alternative or in addition to the
Das grundsätzliche Funktionsprinzip der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 sieht vor, dass die in das Retikel 203 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 204 abgebildet werden.The basic functional principle of the DUV
Das Beleuchtungssystem 201 stellt einen für die Abbildung des Retikels 203 auf den Wafer 204 benötigten Projektionsstrahl 210 bzw. eine Projektionsstrahlung in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in dem Beleuchtungssystem 201 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 210 beim Auftreffen auf das Retikel 203 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist. The
Mittels des Projektionsstrahls 210 wird ein Bild des Retikels 203 erzeugt und von der Projektionsoptik 206 entsprechend verkleinert auf den Wafer 204 übertragen. Dabei können das Retikel 203 und der Wafer 204 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 203 auf entsprechende Bereiche des Wafers 204 abgebildet werden.An image of the
Optional kann ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 207 und dem Wafer 204 durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer 1,0 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf.Optionally, an air gap between the
Die Verwendung der Erfindung ist nicht auf den Einsatz in Projektionsbelichtungsanlagen 100, 200, insbesondere auch nicht mit dem beschriebenen Aufbau, beschränkt. Die Erfindung eignet sich für beliebige Lithografiesysteme, insbesondere jedoch für Projektionsbelichtungsanlagen, mit dem beschriebenen Aufbau. Die Erfindung eignet sich auch für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, welche eine geringere bildseitige numerische Apertur aufweisen als jene, die im Zusammenhang mit
Es sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibrierung insbesondere bei Lithografiesystemen und hierbei insbesondere bei Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithografie eingesetzt werden können, eine Verwendung jedoch auch in anderen Bereichen, in denen es auf eine präzise Messung ankommt bzw. bei denen ein Prüfling, insbesondere ein optisches Element hochgenau vermessen bzw. bearbeitet werden soll, eingesetzt werden können.It should be pointed out that the device according to the invention described below and the method according to the invention for calibration can be used in particular in lithography systems and here in particular in projection exposure systems for semiconductor lithography, but can also be used in other areas in which precise measurement is important or in which a test object, in particular an optical element, is to be measured or processed with high precision can be used.
Die nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele, insbesondere die Ausführungsbeispiele, die anhand der
Die Vorrichtung 1 zur Kalibrierung einer diffraktiven Messstruktur 2 zur Ausbildung einer Messwellenfront einer auf die Messstruktur 2 einfallenden Messtrahlung 3 (siehe
Bei der Vorrichtung 1 ist eine Steuereinrichtung 10 vorgesehen und eingerichtet, einen Hauptstrahlwinkel und eine Winkelverteilung der Kalibrierstrahlung 5 gemäß der zu erwartenden, auf die Messstruktur 2 einfallenden Messstrahlung 3 einzustellen. Hierbei entspricht eine Wellenlänge der Kalibrierstrahlung 5 wenigstens annähernd der zu erwartenden Wellenlänge der Messstrahlung 3. Ferner ist die Recheneinrichtung 9 eingerichtet, eine unmittelbar nach einem Durchtritt und/oder einer Reflexion an der Messstruktur 2 herrschende Phase oder Amplitude der Kalibrierstrahlung 5 zu rekonstruieren.A
In dem in
Ferner ist in dem in
In dem in
In dem in
Ferner sind die Bereiche 7 der Messstruktur 2 durch die Kalibrierstrahlung 5 kohärent und fokussiert beleuchtbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 8 in einem Fernfeld, vorzugsweise in einem Fraunhofer-Fernfeld, der Kalibrierstrahlung 5 angeordnet.Furthermore, the
Bezüglich weiterer Bezugszeichen sei auf die
In dem in
Bezüglich der Bezugszeichen sei dabei auf die
In dem in
In dem in
Zusätzlich zu der in
Bezüglich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die
In dem in
Die Kollimatoreinrichtung 17 weist hierbei ein Gehäuse auf, in welchem die Kalibrierstrahlungsquelle 4 sowie eine Linse angeordnet ist, wobei sich die Kalibrierstrahlungsquelle 4 vorzugsweise in einem Brennpunkt der Linse befindet.The
In dem in
Bezüglich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die
Zusätzlich zu der in
Bezüglich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die
Mittels der Steuereinrichtung 10 (in
Bei der in
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Strahlteilereinrichtung 18 vorgesehen und eingerichtet ist, die zu der Messstruktur 2 propagierende Kalibrierstrahlung 5 auf die Messstruktur 2 zu leiten.Alternatively or additionally, it can be provided that a
Hierdurch kann die in Reflexion arbeitende Messstruktur 2 vermessen werden, indem in einen Strahlengang der Kalibrierstrahlung 5 die Kalibrierstrahlung 5 eingekoppelt und/oder von diesem ausgekoppelt wird.In this way, the
Ferner ist die in
Hinsichtlich der Bezugszeichenvergabe sei auf die
In dem in
Bezüglich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die
Zusätzlich zu der in
Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die
In dem in
In dem in
Hinsichtlich der Bezugszeichenvergabe sei auf die
Zusätzlich zu der in
Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die
In den
In dem in
Die in den
In einem Beleuchtungsblock 40 wird die Messstruktur 2 mit der Kalibrierstrahlung 5 beleuchtet und die Kalibrierstrahlung 5 wird durch die Messstruktur 2 gebeugt. In einem Aufnahmeblock 41 wird eine Mehrzahl von Bildern der Kalibrierstrahlung 5 aufgenommen, welche sich wenigstens zum Teil hinsichtlich des zu dem jeweiligen Bild beitragenden Bereichs 7 der Messstruktur 2 unterscheiden.The
In einem Ermittlungsblock 42 wird wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur 2 aus den Bildern ermittelt. In einem Nachahmungsblock 43 wird der Hauptstrahlwinkel und die Winkelverteilung der Kalibrierstrahlung 5 gemäß der zu erwartenden, auf die Messstruktur 2 einfallenden Messstrahlung 3 eingestellt.At least one property of the
Im Rahmen des Nachahmungsblocks 43 wird ferner eine Wellenlänge der Kalibrierstrahlung 5 gemäß der zu erwartenden Wellenlänge der Messstrahlung 3 gewählt. Im Rahmen des Ermittlungsblocks 42 wird eine unmittelbar an der Messstruktur 2 herrschende Phase und/oder eine Amplitude der Kalibrierstrahlung 5 rekonstruiert und aus der Phase und/oder der Amplitude wird auf die wenigstens eine Eigenschaft der Messstruktur 2 geschlossen.Furthermore, within the framework of the
In dem in
Allerdings sind auch andere chronologische Ausführungsformen denkbar. Insbesondere kann auch eine Hintereinanderausführung und/oder eine parallele Ausführung der Blöcke und/oder eine mehrfache Iteration eines oder mehrerer oder aller Blöcke von Vorteil sein. Durch eine mehrfache Iteration kann bspw. eine Messgenauigkeit erhöht werden.However, other chronological embodiments are also conceivable. In particular, sequential execution and/or parallel execution of the blocks and/or multiple iteration of one or more or all blocks can also be advantageous. For example, a measurement accuracy can be increased by a multiple iteration.
Es kann von Vorteil sein, einen oder mehrere der Blöcke 40 bis 43 bei der Durchführung des Verfahrens teilweise oder ganz auszulassen.It can be advantageous to partially or completely omit one or more of the
Im Rahmen des Beleuchtungsblocks 40 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Polarisationsrichtung der Kalibrierstrahlung 5 vor einem Einfall auf die Messstruktur 2 eingestellt wird und/oder dass die Kalibrierstrahlung 5 vor der Aufnahme der Bilder polarisationsgefiltert wird.Within the framework of the
Als Teil des Beleuchtungsblocks 40 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Bereiche 7 der Messstruktur 2 durch die Kalibrierstrahlung 5 kohärent und kollimiert beleuchtet werden.As part of the
Ferner kann vorzugsweise ein Abbildungsblock 44 vorgesehen sein, in dem die Bereiche 7 mittels der Abbildungsoptik 15 in die Bildebene 16 abgebildet werden.Furthermore, an
Ist der Abbildungsblock 44 vorgesehen, so werden die Bilder im Rahmen des Aufnahmeblocks 43 in der Bildebene vorzugsweise als Luftbilder aufgenommen.If the
Im Rahmen des Beleuchtungsblocks 40 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass eine Position der Messstruktur 2 gegenüber der Kalibrierstrahlung 5 lateral und axial variiert wird und im Rahmen des Aufnahmeblocks 43 für jede Variation der Position der Messstruktur 2 wenigstens ein Bild aufgenommen wird.Provision can preferably be made in the
Ebenfalls im Rahmen des Beleuchtungsblocks 40 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Kalibrierstrahlung 5 mittels der Blendeneinrichtung 13 beschnitten wird und die Kalibrierstrahlung 5 mittels der Fokussieroptik auf die Bereiche 7 der Messstruktur 2 fokussiert wird, insbesondere auf der Messstruktur 2 einen Beleuchtungsfleck ausbildet. In dem Beleuchtungsblock 40 werden vorzugsweise die Bereiche 7 der Messstruktur 2 durch die Kalibrierstrahlung 5 kohärent und fokussiert beleuchtet.Provision can also preferably be made within the framework of the
Im Rahmen des Aufnahmeblocks 41 werden Bilder vorzugsweise in einem Fernfeld der Kalibrierstrahlung 5 als Beugungsbilder aufgenommen.Images are preferably recorded in a far field of the
Im Rahmen des Beleuchtungsblocks 40 kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Position der Messstruktur 2 gegenüber der Kalibrierstrahlung 5 lateral derart verfahren wird, dass die Bereiche 7 der Messstruktur 2 von der Kalibrierstrahlung 5 wenigstens zweimal bestrichen werden. Im Rahmen des Aufnahmeblocks 41 kann dann vorzugsweise vorgesehen sein, dass für jede Variation der Position der Messstruktur 2 wenigstens ein Bild aufgenommen wird.As part of the
Im Rahmen der Blöcke 40 bis 44 kann vorgesehen sein, dass die Bilder nach einem Durchtritt der Kalibrierstrahlung 5 durch die Messstruktur 2 und/oder nach einer Reflektion der Kalibrierstrahlung 5 an der Messstruktur 2 aufgenommen werden.In blocks 40 to 44 it can be provided that the images are recorded after the
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- diffraktive Messstrukturdiffractive measurement structure
- 33
- Messstrahlungmeasuring radiation
- 44
- Kalibrierstrahlungsquellecalibration radiation source
- 55
- Kalibrierstrahlungcalibration radiation
- 66
- Positioniereinrichtungpositioning device
- 77
- Bereicharea
- 88th
- Erfassungseinrichtungdetection device
- 99
- Recheneinrichtungcomputing device
- 1010
- Steuereinrichtungcontrol device
- 1111
- Polarisatoreinrichtungpolarizer device
- 1212
- Polarisationsfiltereinrichtungpolarizing filter device
- 1313
- Blendeneinrichtungaperture device
- 1414
- Fokussieroptikfocusing optics
- 1515
- Abbildungsoptikimaging optics
- 1616
- Bildebenepicture plane
- 1717
- Kollimatoreinrichtungcollimator device
- 1818
- Strahlteilereinrichtungbeam splitter device
- 1919
- Fourieroptikeinrichtung Fourier optics device
- 3030
- Messaufbaumeasurement setup
- 3131
- Prüfling examinee
- 4040
- Beleuchtungsblocklighting block
- 4141
- Aufnahmeblockrecording block
- 4242
- Ermittlungsblockinvestigation block
- 4343
- Nachahmungsblockimitation block
- 4444
- Abbildungsblockfigure block
- 100100
- EUV-ProjektionsbelichtungsanlageEUV projection exposure system
- 101101
- Beleuchtungssystemlighting system
- 102102
- Strahlungsquelleradiation source
- 103103
- Beleuchtungsoptiklighting optics
- 104104
- Objektfeldobject field
- 105105
- Objektebeneobject level
- 106106
- Retikelreticle
- 107107
- Retikelhalterreticle holder
- 108108
- Retikelverlagerungsantriebreticle displacement drive
- 109109
- Projektionsoptikprojection optics
- 110110
- Bildfeldimage field
- 111111
- Bildebenepicture plane
- 112112
- Waferwafers
- 113113
- Waferhalterwafer holder
- 114114
- WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
- 115115
- EUV- / Nutz- / BeleuchtungsstrahlungEUV / useful / illumination radiation
- 116116
- Kollektorcollector
- 117117
- Zwischenfokusebeneintermediate focal plane
- 118118
- Umlenkspiegeldeflection mirror
- 119119
- erster Facettenspiegel / Feldfacettenspiegelfirst facet mirror / field facet mirror
- 120120
- erste Facetten / Feldfacettenfirst facets / field facets
- 121121
- zweiter Facettenspiegel / Pupillenfacettenspiegelsecond facet mirror / pupil facet mirror
- 122122
- zweite Facetten / Pupillenfacettensecond facets / pupil facets
- 200200
- DUV-ProjektionsbelichtungsanlageDUV projection exposure system
- 201201
- Beleuchtungssystemlighting system
- 202202
- Retikelstagereticle stage
- 203203
- Retikelreticle
- 204204
- Waferwafers
- 205205
- Waferhalterwafer holder
- 206206
- Projektionsoptikprojection optics
- 207207
- Linselens
- 208208
- Fassungversion
- 209209
- Objektivgehäuselens body
- 210210
- Projektionsstrahlprojection beam
- Miwed
- Spiegelmirror
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- US 2006/0132747 A1 [0125]US 2006/0132747 A1 [0125]
- EP 1614008 B1 [0125]EP 1614008 B1 [0125]
- US 6573978 [0125]US6573978 [0125]
- US 2018/0074303 A1 [0144]US 2018/0074303 A1 [0144]
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---|---|
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-
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