DE102022204095A1

DE102022204095A1 - Verfahren zum Vermessen einer Beleuchtungswinkelverteilung auf einem Objektfeld sowie Beleuchtungsoptik mit einer hierüber vorgegebenen Beleuchtungskanal-Zuordnung

Info

Publication number: DE102022204095A1
Application number: DE102022204095.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Buschlinger; Michael Ramolla; Jörg Zimmermann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2023-11-02
Also published as: TW202343152A; WO2023208556A1

Abstract

Zum Vermessen einer Beleuchtungswinkelverteilung auf einem Objektfeld, die über eine Vielzahl von Beleuchtungskanälen (16i) einer Beleuchtungsoptik vorgegeben ist, über eine obskurierte Projektionsoptik wird zunächst eine Soll-Pupillenausleuchtung (27) einer Beleuchtungspupille (28) der Beleuchtungsoptik vorgegeben. Anhand der Soll-Pupillenausleuchtung (27) wird überprüft, ob ein Aufteilen einer Mess-Pupillenausleuchtung in eine Reflexions-Messpupille und in eine Beugungs-Messpupille erforderlich ist. Abhängig vom Prüfungsergebnis werden eine Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) und/oder eine Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) der Beleuchtungsoptik durch Vorgabe entsprechender Beleuchtungskanäle (16i) vorgegeben. Die Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) wird durch Einsetzen eines reflektierten Objekts in das Objektfeld und/oder die Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) wird durch Einsetzen eines beugenden Objekts in das Objektfeld vermessen. Eine Ist-Pupillenausleuchtung (34) wird aus den bei der Vermessung erhaltenen Messdaten (32, 33) rekonstruiert. Es resultiert ein Vermessungsverfahren, welches für einen breiteren Anwendungsbereich von zu vermessenden Beleuchtungswinkelverteilungen bei der Vermessung über eine obskurierte Projektionsoptik zugänglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen einer über eine Vielzahl von Beleuchtungskanälen einer Beleuchtungsoptik vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung auf einem Objektfeld. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik mit einer über ein derartiges Verfahren durchgeführten Beleuchtungskanal-Zuordnung, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem derartigen Verfahren hergestelltes mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauteil.
Ein Vermessungsverfahren der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE 10 2018 207 384 B4 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Vermessungsverfahren für einen breiteren Anwendungsbereich von zu vermessenden Beleuchtungswinkelverteilungen zugänglich zu machen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es über eine von einem Prüfergebnis abhängige Auswahl, inwieweit eine Pupillenausleuchtung mit einem reflektierenden Objekt und/oder mit einem beugenden Objekt vermessen wird, möglich ist, in einem breiten Auswahlbereich von zu vermessenden Beleuchtungswinkelverteilungen das Messverfahren anzuwenden. Soll-Pupillenausleuchtungen können auch bei obskurierten Projektionsoptiken auf ihre Einhaltung hin in einer für die Projektionsbelichtung vorgesehenen Beleuchtungsoptik überprüft werden. Mit dem Verfahren können Beleuchtungswinkelverteilungen und/oder vom Beleuchtungswinkel abhängige Intensitätsverteilungen vermessen werden. Insbesondere ist es über das Messverfahren möglich, alle Beleuchtungskanäle, die eine Pupillenausleuchtung der Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik ergeben, hinsichtlich ihrer Intensität und/oder hinsichtlich ihres Pupillenortes und/oder hinsichtlich ihrer Pupillenausdehnung zu vermessen. Der Prüfschritt, inwieweit eine Aufteilung der Mess-Pupillenausleuchtung in eine Reflexions- und in eine Beugungs-Messpupille erforderlich ist, kann beinhalten, ob in der Beugungs-Messpupille eine Überlagerung verschiedener Beugungsordnungen stattfindet. Falls eine derartige Überlagerung stattfindet, hilft die Vermessung der Reflexions-Messpupillenausleuchtung zur Ergänzung der Vermessung der Mess-Pupillenausleuchtung. Falls eine derartige Überlagerung verschiedener Beugungsordnungen nicht stattfindet, kann ausschließlich mit der Beugungs-Messpupille gemessen werden. Der Prüfschritt hinsichtlich des Aufteilungs-Erfordernisses kann weiterhin beinhalten, ob bei der Soll-Pupillenausleuchtung Beleuchtungswinkel auftreten, die von der Projektionsoptik tatsächlich obskuriert werden. Wenn eine solche Obskuration vorliegt, hilft die Vermessung der Beugungs-Messpupille in den von Null verschiedenen Beugungsordnungen zur Erfassung insbesondere entsprechender Obskurations-Beleuchtungswinkel entsprechend dem, was in der DE 10 2018 207 384 B4 beschrieben ist. Falls keine derartigen obskurierten Beleuchtungswinkel in der Soll-Pupillenausleuchtung auftreten, ist eine Vermessung ausschließlich der Reflexions-Messpupille möglich. Eine Ist-Messpupillenausleuchtung kann durch eine Auswahl der Beleuchtungskanäle über eine Beleuchtungsoptik mit zwei in einem Beleuchtungslicht-Strahlengang zur Vorgabe der Beleuchtungskanäle hintereinander angeordneten Facettenspiegeln vorgegeben werden. Eine derartige Beleuchtungsoptik mit zwei im Strahlengang hintereinander angeordneten Facettenspiegeln kann als Wabenkondensor mit einem Feldfacettenspiegel und einem Pupillenfacettenspiegel ausgeführt sein. Grundsätzlich ist auch eine andere Gestaltung der Beleuchtungsoptik mit mehreren Facettenspiegeln möglich, beispielsweise ein spekularer Reflektor. Bei dem reflektierenden Objekt, das zum Vermessen der Reflexions-Messpupillenausleuchtung herangezogen wird, kann es sich um ein Retikel Blank, also um ein unstrukturiertes, reflektierendes Retikel handeln. Bei dem beugenden Objekt, das zum Vermessen der Beugungs-Messpupillenausleuchtung herangezogen wird, kann es sich um ein Beugungsgitter entsprechend dem handeln, was in der DE 10 2018 207 384 B4 beschrieben ist. Eine Messdynamik einer Messdetektion, die beim Vermessen der Messpupillenausleuchtung zum Einsatz kommt, kann mindestens drei Größenordnungen betragen. Bei der Rekonstruktion der Ist-Pupillenausleuchtung kann beim Vermessen der Beugungs-Messpupillenausleuchtung eine Berücksichtigung eines Einflusses einer Beugungseffizienz und eines Beugungswinkels für verschiedene Beugungsordnungen des beugenden Objekts stattfinden.
Die rekonstruierte Ist-Pupillenausleuchtung kann dann mit der ursprünglich vorgegebenen Soll-Pupillenausleuchtung verglichen werden. Dass Vermessungsverfahren kann also ein Vergleichen der rekonstruierten Ist-Pupillenausleuchtung mit der vorgegebenen Soll-Pupillenausleuchtung beinhalten. Soweit dieser Vergleichsschritt eine Differenz zwischen der rekonstruierten Ist-Pupillenausleuchtung und der vorgegebenen Soll-Pupillenausleuchtung ergibt, die größer ist als ein vorgegebener Toleranzwert, kann eine Rekonfiguration der Beleuchtungskanäle, insbesondere eine Rekonfiguration einer Beleuchtungskanal-Zuordnung, bei Nutzung einer Beleuchtungsoptik mit zwei hintereinander angeordneten Facettenspiegeln erfolgen. Ergibt der Vergleich, dass die Ist-Pupillenausleuchtung innerhalb der vorgegebenen Toleranz mit der Soll-Pupillenausleuchtung übereinstimmt, wird die vermessene Beleuchtungskanal-Zuordnung als für die zu erreichende Soll-Pupillenausleuchtung geeignet verifiziert.
Eine Berücksichtigung von Abschattungseffekten bei der Rekonstruktion nach Anspruch 2 erhöht eine Rekonstruktionsgenauigkeit und damit auch eine gegebenenfalls anschließende Vergleichsgenauigkeit des Verfahrens. Derartige Abschattungseffekte können insbesondere dann auftreten, wenn zur Vorgabe der Beleuchtungskanal-Zuordnung zwischen verschiedenen Kippstellungen schaltbare Facetten eines ersten Facettenspiegels der Beleuchtungsoptik zum Einsatz kommen.
Eine Beleuchtungskanal-Vorgabe nach Anspruch 3 stellt eine komplette Vermessung der Mess-Pupillenausleuchtung sicher.
Referenz-Beleuchtungskanäle nach Anspruch 4 ermöglichen einen Intensitätsabgleich zwischen der vermessenen Reflexions-Messpupillenausleuchtung und der vermessenen Beugungs-Messpupillenausleuchtung. Es kann eine Mehrzahl entsprechender, vorgegebener Referenz-Beleuchtungskanäle zum Einsatz kommen. Derartige Referenz-Beleuchtungskanäle können über eine gesamte Pupille der zu vermessenden Beleuchtungsoptik verteilt angeordnet sein, insbesondere über die Soll-Pupillenausleuchtung verteilt angeordnet sein.
Mindestens ein Energiesensor-Beleuchtungskanal nach Anspruch 5 erlaubt eine Überwachung von Eigenschaften einer Lichtquelle, die das Beleuchtungslicht für die Beleuchtungsoptik generiert. Dies erhöht eine Genauigkeit der Messung und insbesondere auch eine Abgleichsgenauigkeit der gemessenen Reflexions-Messpupillenausleuchtung und der gemessenen Beugungs-Messpupillenausleuchtung.
Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Vermessungsverfahren bereits erläutert wurden.
Eine Auswerteeinrichtung nach Anspruch 7 kann eine Messdetektion in Form beispielsweise eines CCD- oder CMOS-Arrays aufweisen. Die Auswerteeinrichtung kann einen Auswerterechner beinhalten. Die Messdetektion kann in einer Pupillenebene einer der Beleuchtungsoptik nachgeordneten Projektionsoptik angeordnet sein.
Ein reflektierendes Objekt und/oder ein beugendes Objekt nach Anspruch 8 zur Messdurchführung der Messpupillenausleuchtungen komplettiert eine Beleuchtungsoptik, mit der das Vermessungsverfahren durchgeführt werden kann. Insbesondere das beugende Objekt kann hinsichtlich der Beugungseffizienz und/oder der Beugungswinkel, in der die Beugungsordnungen auftreten, an die zu vermessende Mess-Pupillenausleuchtung angepasst sein. Das beugende Objekt kann ein Beugungsgitter aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Blaze-Gitter handeln.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 9, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 10, eines Verfahrens zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 11 sowie eines mit einem derartigen Verfahren hergestellten mikro- beziehungswiese nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 12 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Vermessungsverfahren sowie die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Bei der Projektionsoptik, die zur erfindungsgemäßen Beleuchtungsoptik zur Durchführung des Vermessungsverfahrens gehört, als Bestandteil des optischen Systems, kann es sich um eine obskurierte Projektionsoptik handeln. Bei der Projektionsoptik kann es sich um eine Projektionsoptik mit einer bildseitigen numerischen Apertur handeln, die größer ist als 0,5. Diese bildseitige numerische Apertur kann auch größer sein als 0,55, kann größer sein als 0,6 und kann bis zu 0,7 betragen und sogar noch größer sein. Zum derartigen optischen System mit der Beleuchtungsoptik und der Projektionsoptik kann eine EUV-Messlichtquelle gehören. Als EUV-Messlichtquelle kann eine Lichtquelle zum Einsatz kommen, die auch bei der Projektionsbelichtung zum Einsatz kommt.
Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie; und
2 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Vermessen einer Beleuchtungswinkelverteilung auf einem Objektfeld, die über eine Vielzahl von Beleuchtungskanälen vorgegeben ist.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.
Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung, Beleuchtungslicht oder Abbildungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers 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 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen ersten Facettenspiegel 19. Sofern der erste Facettenspiegel 19 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 19 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 20, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 20 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 20 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 20 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 19 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Zwischenfokus in der Zwischenfokusebene 18 und dem ersten Facettenspiegel 19 liegt im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ein Umlenkspiegel US, der als Planspiegel ausgeführt sein kann, alternativ aber auch eine bündelformende Wirkung haben kann.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 19 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 21. Sofern der zweite Facettenspiegel 21 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 21 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 19 und dem zweiten Facettenspiegel 21 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 21 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 22. Die zweiten Facetten 22 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 22 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 DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 22 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
Bei den beiden Facettenspiegeln 19 und 21 handelt es sich um zwei im Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 zur Vorgabe von Beleuchtungskanälen 16; hintereinander angeordneten Facettenspiegeln, die das Beleuchtungslicht 16 von der Lichtquelle 3 hin zum Objektfeld 5 führen. Jeder dieser Beleuchtungskanäle 16_i des Beleuchtungslichts 16 wird dabei über genau eine erste Facette 20 des ersten Facettenspiegels 19 und genau eine zweite Facette 22 des zweiten Facettenspiegels 21 geführt. Jeder dieser Beleuchtungskanäle 16_i bildet in einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 einen Beleuchtungsspot, der nachfolgend auch kurz als „Spot“ bezeichnet ist.
Bei der in der 1 dargestellten Ausführung ist der zweite Facettenspiegel 21 im Bereich einer Pupillenebene PE der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet und stellt somit einen Pupillenfacettenspiegel dar. Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 21 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 21 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik werden die einzelnen ersten Facetten 20 in das Objektfeld 5 abgebildet.
Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 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. Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, also nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel US, den ersten Facettenspiegel 19 und den Pupillenfacettenspiegel 21.
Soweit die Übertragungsoptik nach dem zweiten Facettenspiegel 21 entfällt, ist der zweite Facettenspiegel 21 der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5. Ein Beispiel für eine Beleuchtungsoptik 4 ohne Übertragungsoptik ist offenbart in der 2 der WO 2019/096654 A1 .
Die Abbildung der ersten Facetten 20 mittels der zweiten Facetten 22 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 22 und einer Übertragungsoptik 23 in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M8. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine obskurierte Optik. Der letzte Spiegel M6 hat eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,4 und die beispielsweise 0,5 betragen kann. Die bildseitige numerische Apertur kann auch noch größer sein, kann größer sein als 0,6 und kann zum Beispiel 0,7 oder 0,75 betragen.
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 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe β_x, β_y in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe β_x, β_y der Projektionsoptik 7 liegen bevorzugt bei (β_x, β_y) = (+/- 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.
Die Projektionsoptik 10 führt in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder 0,25, sind möglich.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der Pupillenfacetten 22 ist genau einer der Feldfacetten 20 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 20 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 20 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 22.
Die Feldfacetten 20 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 22 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Die Feldfacetten 20 des Feldfacettenspiegels 19 sind über zugeordnete Aktoren in verschiedene Kippstellungen verkippbar. In jeweils einer Kippstellung der jeweiligen Feldfacette 20 ist diese über einen Beleuchtungskanal 16; einer bestimmten der Pupillenfacetten 22 zugeordnet. Die Verkippbarkeit der Feldfacetten 20 gewährleistet eine wahlweise Zuordnung dieser Feldfacette 20 zu mehreren verschiedenen der Pupillenfacetten 22 und somit die Vorgabe verschiedener Beleuchtungswinkelverteilungen, also die Vorgabe verschiedener Spot-Ausleuchtungen der Beleuchtungspupille. Diese Vorgabe beinhaltet eine Vorgabe einer Intensitätsverteilung abhängig von einem Objektfeld-Beleuchtungswinkel. Die Vorgabe der Beleuchtungswinkelverteilung und/oder der Intensitätsverteilung kann abhängig vom jeweils beleuchteten Objektfeldpunkt sein, kann also feldabhängig sein.
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 21 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 21 telezentrisch auf den Wafer 13 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.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 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 23, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 21 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 21 nicht in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Er ist außerdem verkippt zur Objektebene 5 angeordnet. Der zweite Facettenspiegel 21 ist weiterhin verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom ersten Facettenspiegel 19 definiert ist.
Zum Vermessen einer vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung auf dem Objektfeld 5 wird bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 anstelle des Wafers 13 eine Auswerteeinrichtung 25 zum Vermessen einer jeweiligen Pupillenausleuchtung der Beleuchtungsoptik 4 und der Projektionsoptik 10 eingesetzt. Die Auswerteeinrichtung 25 kann am Ort des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 eine Blende sowie am Ort einer nachgelagerten Pupillenebene, die zur Pupillenebene PE der Beleuchtungsoptik 4 konjugiert ist, eine ortsaufgelöste Messdetektion aufweisen. Die Blende der Auswerteeinrichtung 25 kann längs der x- und/oder längs der y-Richtung über entsprechende Aktoren zur Vorgabe eines Mess-Feldpunktes verlagerbar sein. Die Messdetektion der Auswerteeinrichtung 25 kann beispielsweise als CCD- oder als CMOS-Array ausgeführt sein. Eine Messdynamik der Messdetektion der Auswerteeinrichtung 25 kann drei Größenordnungen betragen und kann auch höher sein, kann also beispielsweise vier Größenordnungen oder auch fünf Größenordnungen betragen.
Zum Vermessen der Beleuchtungswinkelverteilung wird zudem am Ort des Retikels 7 entweder ein unstrukturiertes, reflektierendes Retikel Blank oder ein Beugungsgitter zur Beugung des Beleuchtungslichts 16 eingesetzt. Hierzu kann der Retikelverlagerungsantrieb 9 als Wechseleinrichtung gestaltet sein, die am Ort des Objektfeldes 5 zwischen einem Retikel Blank, also einem unstrukturierten, reflektierenden Objekt, und einem Beugungsgitter, also einem beugenden Objekt, wechselt. Der Einsatz eines entsprechenden beugenden Objekts ist bekannt aus der DE 10 2018 207 384 B4 . Ein derartiges reflektierendes Objekt ist in der 1 bei 7a und ein derartiges beugendes Objekt in der 1 bei 7b angedeutet. Über eine solche Wechseleinrichtung kann auch ein abzubildendes, strukturiertes Retikel nach Art des Retikels 7 an den Ort des Bildfeldes 5 gesetzt werden.
Im Bereich der Pupillenebene PE der Beleuchtungsoptik 4 können zusätzliche Energiesensoren 26 zur Überwachung eines Zustandes der Lichtquelle 3 angeordnet sein. Auf diese Energiesensoren 26 kann ein Lichtanteil des Beleuchtungslichts 16 über entsprechend verkippte Feldfacetten 20 gelenkt werden, die dann nicht zur Objektfeld-Belichtung beitragen. Derartige Beleuchtungskanäle hin zu den Energiesensoren 26 werden auch als Energiesensor-Beleuchtungskanäle 16_E bezeichnet.
Anhand der 2 wird nachfolgend ein Verfahren zum Vermessen der Beleuchtungswinkelverteilung auf das Objektfeld 5 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei dem Messverfahren wird zunächst eine Soll-Pupillenausleuchtung 27 einer Beleuchtungspupille 28 in der Pupillenebene PE vorgegeben. Im Beispiel der 2 handelt es sich bei der Soll-Pupillenausleuchtung 27 um eine konventionelle Pupillenausleuchtung beziehungsweise um ein konventionelles Beleuchtungssetting, bei der unter den grundsätzlich innerhalb der Beleuchtungspupille 28 möglichen Beleuchtungswinkeln vergleichsweise kleine Beleuchtungswinkel nahe der senkrechten Inzidenz auf dem Objektfeld 5 ausgewählt werden. Die einzelnen Spots 16_i, die jeweils einen der Beleuchtungskanäle repräsentieren, liegen dicht gepackt in einem zentralen Bereich der Beleuchtungspupille 28 vor. Als Soll-Pupillenausleuchtung 27 kann je nach Vorgabe auch ein anderes Beleuchtungssetting, beispielsweise ein annulares Beleuchtungssetting, ein x-Dipol- oder y-Dipol-Beleuchtungssetting oder auch ein Multipol-Beleuchtungssetting, beispielsweise ein Quadrupol-Beleuchtungssetting, ausgewählt werden.
Nach diesem Vorgabeschritt der Soll-Pupillenausleuchtung 27 wird im Rahmen des Messverfahrens anhand dieser Soll-Pupillenausleuchtung 27 geprüft, ob ein Aufteilen einer Mess-Pupillenausleuchtung in eine Reflexions-Messpupille 29 und in eine Beugungs-Messpupille 30 erforderlich ist. Diese Aufteilung ist in der zweiten Spalte der 2 veranschaulicht.
Die Reflexions-Messpupille 29 liegt bei Einsatz des reflektierenden Objekts 7a im Objektfeld 5 vor. Die Beugungs-Messpupille 30 liegt beim Einsatz des beugenden Objekts 7b im Objektfeld 5 vor.
Das Prüfen des Aufteilungserfordernisses kann beinhalten, ob in der Beugungs-Messpupille 30 nach erfolgter Beugung am beugenden Objekt 7b eine Überlagerung verschiedener Beugungsordnungen in einer dem beugenden Objekt 7b nachgelagerten Pupillenebene, beispielsweise in einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10, stattfindet. Ist eine solche Überlagerung nicht zu erwarten, kann beim nachfolgenden Messverfahren ausschließlich mit der Beugungs-Messpupille 30 als Mess-Pupillenausleuchtung gearbeitet werden. Zudem wird beim Prüfen des Aufteilungserfordernisses geprüft, ob bei der Soll-Pupillenausleuchtung 27 Beleuchtungswinkel auftreten, die von der Projektionsoptik 10 obskuriert werden. Wäre dies nicht der Fall, könnte ausschließlich mit der Reflexions-Messpupille 29 als Mess-Pupillenausleuchtung gearbeitet werden.
Beim nach 2 gewählten Beispiel liegen bei der Soll-Pupillenausleuchtung 27 im Zentrum der Beleuchtungspupille 28 Beleuchtungswinkel vor, die von der Projektionsoptik 10 obskuriert werden. Spots 16i, die zu diesen zentralen, obskurierten Beleuchtungswinkeln gehörten, werden bei der Reflexions-Messpupille 29 in einem Obskurationsbereich 31 ausgespart. Beim Beispiel nach 2 ist also ein Aufteilen der Messpupillenausleuchtung in die Reflexions-Messpupille 29 und die Beugungs-Messpupille 30 erforderlich. Entsprechend werden die Reflexions-Messpupille 29 als Reflexions-Messpupillenausleuchtung und die Beugungs-Messpupille 30 als Beugungs-Messpupillenausleuchtung der Beleuchtungsoptik 4 durch Vorgabe entsprechender Spots 16_i mithilfe der Facettenspiegel 19, 21 vorgegeben.
Abgesehen vom Obskurationsbereich 31 entspricht ein innerer Bereich der vorgegebenen Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 der Soll-Pupillenausleuchtung 27. Zusätzlich sind im radial äußeren Bereich der Beleuchtungspupille 28 noch mehrere einzelne Spots 16_R vorgegeben. Hierbei handelt es sich unter anderem um Referenz-Beleuchtungskanäle, die sowohl bei der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 als auch bei der Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 zum Intensitätsvergleich zum Einsatz kommen. Zudem ermöglichen diese statistisch innerhalb der Beleuchtungspupille 28 verteilten Referenz-Beleuchtungskanäle eine Überprüfung einer Ausleuchtungshomogenität der Feldfacetten 20.
Innerhalb der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 werden im inneren Abschnitt der Beleuchtungspupille 28 alle Beleuchtungskanäle 16_i vorgegeben, die zu Pupillenpositionen gehören, die trotz der obskurierten Projektionsoptik 10 in einem vom Objektfeld 5 reflektierten Beleuchtungslicht-Strahlengang, ausgehend vom Objektfeld 5, das Bildfeld der Projektionsoptik 10 erreichen, die also nicht zu den von der Projektionsoptik 10 obskurierten Beleuchtungswinkeln gehören.
Bei anderen der Beleuchtungskanäle, die sowohl bei der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 als auch bei der Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30, zum Einsatz kommen, handelt es sich um Energiesensor-Beleuchtungskanäle 16_E, die jeweils einen der Energiesensoren 26 in der Pupillenebene PE beaufschlagen, sodass während der Messung eine Performance der Lichtquelle 3 überwacht werden kann. Derartige Energiesensor-Beleuchtungskanäle 16_E ermöglichen alternativ oder zusätzlich zu den Referenz-Beleuchtungskanälen eine Überprüfung einer Ausleuchtungshomogenität der Feldfacetten 20.
Innerhalb der vorgegebenen Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 werden alle Beleuchtungskanäle 16_i vorgegeben, die zu Pupillenpositionen gehören, die aufgrund der obskurierten Projektionsoptik 10 in einem vom Objektfeld 5 reflektierten Beleuchtungslicht-Strahlengang, ausgehend vom Objektfeld 5, das Bildfeld 11 der Projektionsoptik 10 nicht erreichen. Die vorgegebene Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 beinhaltet alle Spots 16; innerhalb des Obskurationsbereichs 31 der Soll-Pupillenausleuchtung 27.
Nach der Vorgabe der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 und der Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 erfolgt in einem Messschritt des Vermessungsverfahrens ein Vermessen der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 durch Einsetzen des reflektierenden Objekts 7a in das Objektfeld 5. Ein Messergebnis der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 ist in der 2 in der dritten Spalte bei 32 wiedergegeben.
In gleicher Weise erfolgt bei diesem Messschritt ein Vermessen der Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 durch Einsetzen des beugenden Objekts 7b in das Objektfeld 5. Ein entsprechendes Messergebnis der Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 ist in der 2 in der dritten Spalte unten bei 33 dargestellt. Neben der nullten Beugungsordnung 33₀ liegt beim Messergebnis 33 der Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 noch eine erste Beugungsordnung 33₊₁ und eine minus erste Beugungsordnung 33_-1 vor. Spots 16_i dieser drei Beugungsordnungen 33_-1, 33₀, 33₊₁ überlagern einander innerhalb der vermessenen Beleuchtungspupille 28.
Nach dem Erhalt der Messdaten der Messergebnisse 32, 33 erfolgt bei dem Messverfahren eine Rekonstruktion einer Ist-Pupillenausleuchtung 34 (vergleiche 2, rechts) aus diesen Messdaten 32, 33.
Bei der Rekonstruktion der Ist-Pupillenausleuchtung 34 wird im Auswerterechner der Auswerteeinrichtung 25 ein Einfluss einer Beugungseffizienz und eines Beugungswinkels für die verschiedenen Beugungsordnungen des beugenden Objekts 7b berücksichtigt. Eine solche Berücksichtigung bei Verwendung ausschließlich einer Beugungs-Messpupille ist beschrieben in der DE 10 2018 207 384 A4 .
Bei der Rekonstruktion der Ist-Pupillenausleuchtung 34 werden zudem Abschattungseffekte zwischen den Beleuchtungskanälen 16_i berücksichtigt, die insbesondere bei Benachbarten der Feldfacetten 20 aufgrund bestimmter Feldfacetten-Kippstellungen auftreten können.
Im Rahmen der Rekonstruktion der Ist-Pupillenausleuchtung 34 wird ein Intensitäts-Korrekturfaktor anhand der Referenz-Beleuchtungskanäle 16_R ermittelt. Dies dient zur Angleichung der Intensitäten der Beleuchtungskanäle 16; der Messergebnisse 22, 33 der Reflexions-Messpupillenausleuchtung 29 einerseits und der vermessenen Beugungs-Messpupillenausleuchtung 30 andererseits anhand der erhaltenen Intensitäts-Messdaten der Referenz-Beleuchtungskanäle 16_R, die über die beiden Messpupillenausleuchtungen 29 und 30 jeweils vermessen wurden.
Bei der Rekonstruktion der Ist-Pupillenausleuchtung 34 wird zudem das Messergebnis bei den Energiesensor-Beleuchtungskanälen 16_E bei beiden Messpupillenausleuchtungen 29, 30 berücksichtigt, sodass ein Performance-Einfluss der Lichtquelle 3 beim Rekonstruktionsschritt eingeht.
Ergebnis der Rekonstruktion ist dann die Ist-Pupillenausleuchtung 34 unter Einbeziehung der Beugungseffekte des beugenden Objekts 7b, unter Einbeziehung von intensitätsbeeinflussenden Unterschieden bei den Messergebnissen 32, 33 einerseits der Vermessung des reflektierten Objekts 7a und andererseits der Vermessung des beugenden Objekts 7b sowie unter Berücksichtigung der Performance der Lichtquelle 3 und von Abschattungseffekten zwischen benachbarten Beleuchtungskanälen 16_i.
Die rekonstruierte Ist-Pupillenausleuchtung 34 wird dann mit der vorgegebenen Soll-Pupillenausleuchtung 27 verglichen. Ergibt dieser Vergleichsschritt eine Soll/Ist-Differenz, die größer ist als ein vorgegebener Toleranzwert, kann eine Rekonfiguration der Beleuchtungskanal-Zuordnung, also eine Rekonfiguration des Beleuchtungssettings, durch entsprechende Vorgabe von Schaltstellungen der Feldfacetten 20 erfolgen. Der Toleranzwert kann sich auf einzelne Spots 16_i oder auf Mittelwerte in bestimmten Bereichen der Soll-Pupillenausleuchtung 27 beziehen. Eine zu tolerierende Abweichung kann beispielsweise bei 2% oder bei 1% liegen.
Bei der Ermittlung des Intensitäts-Korrekturfaktors für einen bestimmten Spot 16; beispielsweise des Messergebnisses 33 kann eine Verhältnisbildung der Intensitäten aller gemeinsamen Referenz-Spots 16_R des Messergebnisses 32 zu den Messergebnissen aller gemeinsamen Referenz-Spots 16_R des Messergebnisses 33 erfolgen. Dieses Verhältnis stellt dann den Intensitäts-Korrekturfaktor dar.
Bei der nachfolgenden Projektionsbelichtung mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 kommt die Beleuchtungsoptik 4 mit einer entsprechend dem vorstehend beschriebenen Messverfahren vermessenen und gegebenenfalls optimierten Beleuchtungskanal-Zuordnung zum Einsatz.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 7 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. der Wafer 13 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 13 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 13 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018207384 B4 [0002, 0005, 0060]
DE 102008009600 A1 [0028, 0032]
US 2006/0132747 A1 [0030]
EP 1614008 B1 [0030]
US 6573978 [0030]
DE 102017220586 A1 [0036]
WO 2019/096654 A1 [0039]
US 2018/0074303 A1 [0048]
DE 102018207384 A4 [0075]

Claims

Verfahren zum Vermessen einer über eine Vielzahl von Beleuchtungskanälen (16;) einer Beleuchtungsoptik (4) vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung auf einem Objektfeld, in dem ein abzubildendes Objekt (7) anordenbar ist, über eine obskurierte Projektionsoptik (10), die zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Lithographie geeignet ist, mit folgenden Schritten: - Vorgeben einer Soll-Pupillenausleuchtung (27) einer Beleuchtungspupille (28) der Beleuchtungsoptik (4), - Prüfen anhand der Soll-Pupillenausleuchtung (27), ob ein Aufteilen einer Mess-Pupillenausleuchtung in eine Reflexions-Messpupille und in eine Beugungs-Messpupille erforderlich ist, - abhängig vom Ergebnis des Prüfens: Vorgeben einer Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) und/oder einer Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) der Beleuchtungsoptik (4) durch Vorgabe entsprechender Beleuchtungskanäle (16_i) innerhalb der Beleuchtungsoptik (4), - Vermessen (32, 33) der Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) durch Einsetzen eines reflektierenden Objekts (7a) in das Objektfeld (5) und/oder der Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) durch Einsetzen eines beugenden Objekts (7b) in das Objektfeld (5), - Rekonstruktion einer Ist-Pupillenausleuchtung (34) aus den bei der Vermessung erhaltenen Messdaten (32, 33).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Rekonstruktion Abschattungseffekte der Beleuchtungskanäle (16i) berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, soweit sowohl die Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) als auch die Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) vermessen werden, folgende Schritte durchgeführt werden: - Vorgeben aller Beleuchtungskanäle (16_i) die zu Pupillenpositionen gehören, die aufgrund der obskurierten Projektionsoptik (10) in einem vom Objektfeld (5) reflektierten Strahlengang, ausgehend vom Objektfeld (5), ein Bildfeld (11) der Projektionsoptik (10) nicht erreichen, innerhalb der Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30), - Vorgeben aller Beleuchtungskanäle (16_i), die zu Pupillenpositionen gehören, die trotz der obskurierten Projektionsoptik (10) in einem vom Objektfeld (5) reflektierten Strahlengang, ausgehend vom Objektfeld (5), das Bildfeld (11) der Projektionsptik (10) erreichen, innerhalb der Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, soweit sowohl die Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) als auch die Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) vermessen werden, folgende Schritte durchgeführt werden: - Vorgeben mindestens eines Referenz-Beleuchtungskanals (16_R), der sowohl bei der Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) als auch bei der Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) zum Einsatz kommt, - Ermitteln eines Intensitäts-Korrekturfaktors zur Angleichung von Intensitäten der vermessenen Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) und der vermessenen Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) anhand von Intensitäts-Messdaten des mindestens einen Referenz-Beleuchtungskanals (16_R), vermessen einerseits über die Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) und andererseits über die Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass, soweit sowohl die Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) als auch die Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) vermessen werden, folgende Schritte durchgeführt werden: - Vorgeben mindestens eines Energiesensor-Beleuchtungskanals (16_E), der sowohl bei der Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) als auch bei der Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30) zum Einsatz kommt, - Berücksichtigen des Messergebnisses des mindestens einen Energiesensor-Beleuchtungskanals (16_E) bei der Rekonstruktion der Ist-Pupillenausleuchtung (34).
Beleuchtungsoptik (4) - mit zwei in einem Beleuchtungslicht-Strahlengang zur Vorgabe von Beleuchtungskanälen (16_i) hintereinander angeordneten Facettenspiegeln (19, 21) zur Führung von Beleuchtungslicht (16) von einer Lichtquelle (3) hin zu einem Objektfeld (5), - mit einer über eine Beleuchtungskanal-Zuordnung vorgegebenen Pupillenausleuchtung, vermessen nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung (25) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mindestens ein reflektierendes Objekt (7a) zur Durchführung der Vermessung der Reflexions-Messpupillenausleuchtung (29) und/oder durch mindestens ein beugendes Objekt (7b) zur Durchführung der Vermessung der Beugungs-Messpupillenausleuchtung (30).
Optisches System - mit einer Beleuchtungsoptik (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, - mit einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11), in dem ein Wafer (13) anordenbar ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 9 und mit einer EUV-Lichtquelle (3).
Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen eines Retikels (7) und eines Wafers (13), - Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (7) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (13) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 10, - Erzeugen einer Mikro- und/oder Nanostruktur auf dem Wafer (13).
Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 11.