DE10227190A1 - Radiation filtering method - Google Patents

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Abstract

In EUV-Lithographiegeräten werden unerwünschte Strahlungsanteile mittels Absorptionsfilter unterdrückt. Filterinhomogenitäten, d. h., Defekte in Filtern selbst oder Kontaminationen auf der Filteroberfläche bzw. Stützstrukturen, führen zu Belichtungsfehlern. Um die bei Lithographiegeräten, die nach dem "step and scan"- oder dem "step and repeat"-Prinzip arbeiten, zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß in fester Korrelation zur Bewegung anderer Lithographiekomponenten eine Relativbewegung zwischen Filter und Strahl durchgeführt wird.In EUV lithography devices, unwanted radiation components are suppressed using an absorption filter. Filter inhomogeneities, d. i.e., defects in the filter itself or contamination on the filter surface or support structures lead to exposure errors. In order to avoid that with lithography devices which work according to the "step and scan" or the "step and repeat" principle, it is proposed that a relative movement between the filter and the beam be carried out in a fixed correlation to the movement of other lithography components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung von Strahlung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for filtering radiation according to the generic term of claim 1.

Halbleiterbauelemente und daraus aufgebaute integrierte Schaltkreise werden in der Regel mittels lithographischer Verfahren hergestellt. Im Zuge der Miniaturisierung wird auf immer kurzerwelligere Belichtungswellenlängen zurückgegriffen. Dies führt zu immer höheren Anforderungen an die verwendeten optischen Systeme.Semiconductor components and from them built-up integrated circuits are usually by means of lithographic process. In the course of miniaturization ever shorter wavelength exposure wavelengths are used. this leads to to ever higher ones Requirements for the optical systems used.

In Geräten für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich EUV erscheint es aus Gründen der Verminderung von Kontamination zur Aufrechterhaltung der Bildqualität zwingend erforderlich, daß Strahlungsanteile außerhalb des spektralen Intervalls der Belichtungswellenlänge nahe 100 eV Photonenenergie weitgehend unterdrückt werden. Die unerwünschten Strahlungsanteile werden "out-of-band"-Strahlung genannt und können sich vom infraroten über den sichtbaren, den ultravioletten bis in den Spektralbereich der weichen Röntgenstrahlung erstrecken. Zur Unterdrückung der "out-of-band"-Strahlung kommen gemäß dem Stand der Technik absorptive und diffraktive Spektralfilter zum Einsatz. Bei Absorptionsfiltern wird das spektral unterschiedliche Absorptionsvermögen in Reflektion und Transmission von geeignet kombinierten Materialien ausgenutzt. Als Reflektionsfilter werden dünne Schichten auf optischen Substraten genutzt. Transmissionsfilter werden in der Regel als dünne freitragende Folien mit oder ohne Stützstruktur ausgeführt.In devices for the extremely ultraviolet Wavelength range EUV it appears for reasons reducing contamination to maintain image quality required that radiation components outside of the spectral interval of the exposure wavelength near 100 eV photon energy largely suppressed become. The unwanted Radiation components are called "out-of-band" radiation and can yourself from the infrared the visible, the ultraviolet down to the spectral range of the soft x-rays extend. For suppression of "out-of-band" radiation according to the state of the Technology absorptive and diffractive spectral filters are used. at Absorption filters are the spectrally different absorption capacity in reflection and Transmission of suitably combined materials exploited. As Reflection filters become thin layers used on optical substrates. Transmission filters are in usually as thin self-supporting foils with or without support structure.

Gerade im EUV Bereich können Inhomogenitäten des Filters zu fehlerhafter Belichtung im Lithographiegerät führen. Die Inhomogenitäten können entweder als Defekte im Filter selbst oder als Kontamination auf der Filteroberfläche oder auch in Form der Stützstruktur vorliegen.Especially in the EUV area, inhomogeneities of the Filters lead to incorrect exposure in the lithography device. The inhomogeneities can either as defects in the filter itself or as contamination on the filter surface or also in the form of the support structure available.

Ein erster Schritt zur Vermeidung dieser Belichtungsfehler wurde bereits in der JP 61065434 A beschrieben. Dort geht es um eine Fensteranordnung für den Anschluß einer Röntgenlithographievorrichtung an eine Synchrotronbeamline. Wesentlicher Bestandteil ist ein Absorptionsfilter, das direkt auf einem Vakuumfenster aufgebracht ist. Filter und Vakuumfenster sind gemeinsam beweglich aufgehängt und oszillieren leicht auf und ab, um Inhomogenitäten in der Intensitätsverteilung zu vermeiden, die von Stützstrukturen auf dem Vakuumfenster, Dickenschwankung des Absorptionsfilters selbst und ähnlichem herrühren.A first step towards avoiding these exposure errors has already been made in the JP 61065434 A described. There is a window arrangement for connecting an X-ray lithography device to a synchrotron beamline. An essential component is an absorption filter that is applied directly to a vacuum window. The filter and vacuum window are movably suspended together and oscillate slightly up and down to avoid inhomogeneities in the intensity distribution which result from support structures on the vacuum window, fluctuation in the thickness of the absorption filter itself and the like.

Seit Veröffentlichung dieser Schrift wurden allerdings große Fortschritte auf dem Gebiet gemacht, auf welche Weise man eine Maske auf einem Wafer abbildet. Früher wurde der gesamte Wafer auf einmal belichtet. Im Zuge der Miniaturisierung der Halbleiterstrukturen und der Vergrößerung der Wafer wurde das "step and repeat"-Prinzip entwickelt. Bei diesem Belichtungsverfahren bleibt die Maske ortsfest. Es wird jeweils ein bestimmter Abschnitt des Wafers belichtet. Nach erfolgter Belichtung wird der Wafer derart weiter bewegt, daß der nächste Abschnitt belichtet werden kann (step). Die Belichtung wird dann an dieser anderen Stelle wiederholt (repeat).Since publication of this document became big, however Progress has been made in the way in which one can use a mask images on a wafer. Earlier the entire wafer was exposed at once. In the course of miniaturization The "step and repeat" principle was developed for the semiconductor structures and the enlargement of the wafers. With this exposure process, the mask remains stationary. It will each exposed a specific section of the wafer. After done Exposure moves the wafer further so that the next section can be exposed (step). The exposure is then at this repeated elsewhere.

Auf der heutigen Entwicklungsstufe wird überwiegend das "step and scan"-Prinzip angewendet. Insbesondere bei der Lithographie im EUV-Bereich kann nicht mehr auf dieses "step and scan"-Prinzip verzichtet werden.At today's stage of development will prevail the "step and scan" principle applied. Especially at Lithography in the EUV area can no longer do without this "step and scan" principle become.

Schon bei dem "step and repeat"-Prinzip war man zur Ringfeldbeleuchtung übergegangen. Bei Verwendung von reflektierenden Optiken im Lithographiesystem hat es sich als günstig erwiesen, mit Kreisringsegmenten als Strahlquerschnitt zu arbeiten, da die transmittierenden Objektive keine vollständige Rotationssymmetrie mehr aufweisen. Dadurch wird eine hohe Auflösung bei fehlerfreier Abbildung erreicht. Allerdings muß man beim "step and repeat"-Prinzip die Nachteile der Krümmung des Kreisringsegmentes sowie des extremen Längen- zu Breitenverhältnis der Ausleuchtung auf Maske und Wafer in Kauf nehmen.The "step and repeat" principle had already switched to ring field lighting. When using reflective optics in the lithography system it turned out to be cheap proven to work with circular ring segments as beam cross-section, since the transmitting lenses no longer have complete rotational symmetry exhibit. This ensures high resolution with error-free imaging reached. However, you have to the disadvantages of the "step and repeat" principle the curvature the circular ring segment and the extreme length to width ratio of Accept the illumination on the mask and wafer.

Diese Nachteile werden durch das "step and scan"-Prinzip ausgeglichen. Während es weiterhin Steps zum Anfahren des nächsten zu belichtenden Bereichs auf dem Wafer gibt, erfolgt die Belichtung nicht mehr statisch, sondern das Ringfeld wandert über die Maske, während der Wafer entsprechend abbildungsgetreu bewegt wird. Bei einem Abbildungsmaßstab von beispielsweise von 1:4 wird die Maske im Vergleich zum Wafer vierfach weiter bewegt, während das Ringfeld sowie die gesamte Optik ortsfest bleiben.These disadvantages are compensated for by the "step and scan" principle. While it continues to move to the next area to be exposed on the wafer, the exposure is no longer static, but the ring field crosses over the mask while the wafer is moved according to the image. At a magnification of for example of 1: 4, the mask becomes four times larger than the wafer moved on while the ring field and the entire optics remain stationary.

Vor dem Hintergrund dieser komplexen Belichtungsverfahren ist es nicht möglich, den in der JP 61065434 A beschriebenen Lösungsansatz ohne weiteres auf die heutigen Lithographietechnologien zu übertragen. Insbesondere wahllose Oszillationen des Filters können bei der heutigen Empfindlichkeit der Lithographietechniken statt zu einer Herausmittelung der Inhomogenitäten zu weiteren Belichtungsfehlern führen. Dieses Problem wird insbesondere akut, wenn die Filterhalterung auf die benötigte Positioniergenauigkeit des Filters ausgelegt ist. Unter Einhaltung dieser Positioniergenauigkeit werden Führungskonstruktionen benötigt, die Bewegungsfrequenzen bis 100 Hz erlauben. In diesem Frequenzbereich bewegen sich aber auch die Step- und Scan-Einrichtungen, was sozusagen zu "Interferenzen" führen kann.Against the background of this complex exposure process, it is not possible to use the in the JP 61065434 A described approach to easily apply to today's lithography technologies. Random oscillations of the filter in particular, given the sensitivity of lithography techniques today, can lead to further exposure errors instead of averaging out the inhomogeneities. This problem becomes particularly acute when the filter holder is designed for the required positioning accuracy of the filter. In compliance with this positioning accuracy, guide structures are required that allow movement frequencies up to 100 Hz. The step and scan devices also move in this frequency range, which can lead to "interference", so to speak.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung das bereits bekannte Filterverfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß es auch in heutigen Lithographieumgebungen eingesetzt werden kann.Against this background, it is a task the present invention, the already known filter method to develop further in such a way that it can also be used in today's lithography environments can be used.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.This task is solved by a method according to claim 1.

Durch die gezielte Abhängigkeit der Relativbewegung zwischen Filter und Strahl von der Bewegung weiterer Lithographiekomponenten, wie zum Beispiel Wafer, Maske oder auch Blenden, werden zufällige Bewegungsüberlagerungen, die zu einer ungewollten verstärkten Abbildung der Filterinhomogenitäten auf dem Resist führen könnten, unterbunden.Through the targeted dependence of the relative Movement between the filter and beam from the movement of other lithography components, such as wafers, masks or diaphragms, prevents accidental movement overlaps that could lead to an unwanted intensified image of the filter inhomogeneities on the resist.

Ferner kann durch die gezielte Bewegung gewährleistet werden, daß zu hohe Filterbeschleunigung vermieden werden. Denn insbesondere EUV Filter reagieren sehr empfindlich auf zu hohe Beschleunigungen.It can also be guaranteed by the targeted movement be that too high filter acceleration can be avoided. Because especially EUV filters are very sensitive to accelerations that are too high.

Weiterhin kann bei der gezielten Relativbewegung zwischen Filter und Strahl berücksichtigt werden, daß durch die Ringfeldbeleuchtung hohe lokale Intensitäten auf dem Filter zu lokaler Degradation führen. Durch geschickte Wahl der Korrelation kann auch eine Beschädigung des Filters durch die hohen Intensitäten vermieden werden.Furthermore, the targeted Relative movement between filter and beam are taken into account that by the ring field lighting high local intensities on the filter to local Cause degradation. A clever choice of the correlation can also damage the Filters through the high intensities be avoided.

Zur Anwendung kommt das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Abmessungen der Filterhomogenitäten vergleichbar oder kleiner dem Strahldurchmesser sind. Denn dann wirken sich die Einwirkungen der Inhomogenitäten besonders negativ aus. Für den Fall, daß der Strahldurchmesser viel kleiner ist, besteht die Möglichkeit, den Strahl an einer Stelle ohne Abschattung durch Inhomogenitäten zu plazieren.The method according to the invention is used, if the dimensions of the filter homogeneities are comparable or smaller the beam diameter. Because then the effects work of inhomogeneities particularly negative. For the case that the Beam diameter is much smaller, there is a possibility to place the beam in a place without shadowing due to inhomogeneities.

Das Verfahren läßt sich auf Filter in Transmission und Reflexion sowie auf Diffraktionsfilter anwenden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Anwendung auf Transmissionsfilter erwiesen.The method can be applied to filters in transmission and reflection and apply to diffraction filters. As special The application to transmission filters has proven to be advantageous.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Filterbewegung mit der Step-Bewegung des Wafers korreliert. So kann beispielsweise die Filterbewegung nach einer bestimmten Anzahl von Wafer-Steps gestartet werden. Das Absorptionsfilter kann auch nach einer bestimmten Step-Anzahl immer wieder in die Ausgangsposition zurückgefahren werden. Insgesamt lässt sich eine präzisere und störungsfreiere Relativbewegung zwischen Filter und Strahl erreichen, wenn lediglich das Absorptionsfilter bewegt wird und der Strahl ortsfest bleibt.In a preferred embodiment the filter movement is correlated with the step movement of the wafer. So can for example the filter movement after a certain number of Wafer steps are started. The absorption filter can also be used after a certain number of steps always returned to the starting position become. Overall leaves yourself a more precise and undisturbed relative movement between filter and jet if only the absorption filter is moved and the beam remains stationary.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Filterbewegung bezüglich ihres Anfangs- und Endpunktes mit der Step-Bewegung des Wafers zu korrelieren. Vorzugsweise dient das Ende eines Steps als Anfangstrigger für die Filterbewegung und der Anfang des nächsten Wafer-Steps als Trigger für das Ende der Filterbewegung. Im Falle des "step and repeat"-Prinzips entspricht dies einer Filterbewegung während der Maskenbelichtung im Repeat-Schritt. Besonders bevorzugt wird dabei eine Filterbewegung mit konstanter Geschwindigkeit bzw. konstanter Frequenz. Die Kopplung der Filterbewegung an die Step-Bewegung des Wafers hat sich als besonders geeignet herausgestellt, um Inhomogenitäten in Form von Stützstrukturen im Belichtungsbild zu eliminieren.It has been particularly advantageous proved the filter movement with respect to its start and end point correlate with the step movement of the wafer. Preferably serves the end of a step as the initial trigger for the filter movement and the Beginning of the next Wafer steps as a trigger for that End of filter movement. In the case of the "step and repeat" principle, this corresponds to a filter movement during the Mask exposure in the repeat step. Especially a filter movement at constant speed is preferred or constant frequency. The coupling of the filter movement to the step movement of the wafer has been found to be particularly suitable for inhomogeneities in the form of support structures to eliminate in the exposure image.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Filterbewegung eine stetige Funktion der Bewegung eines weiteren Lithographieelementes. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Lithographiesysteme, die nach dem "step and scan"-Prinzip arbeiten. Die Filterposition in Abhängigkeit von der Zeit kann beispielsweise eine Funktion der Position eines Lithographieelementes in Abhängigkeit von der Zeit sein. Besonders anbieten würde sich dabei, die Filterbewegung an die übliche Maske-Wafer-Korrelation zu koppeln. Als besonders geeignet, um zufällige Korrelation auszuschließen, die zur Abbildung von Filterstrukturen auf dem Wafer führen könnten, hat sich herausgestellt, die Filterposition in Abhängigkeit von der Zeit als Funktion der Geschwindigkeit oder auch der Beschleunigung einer weiteren Lithographiekomponenten in Abhängigkeit von der Zeit wählen. Ferner hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, die Filterposition als Funktion der Beschleunigungsänderung eines Lithographieelementes von der Zeit oder auch des zeitlichen Integrals über die Position eines Lithographieelementes in Abhängigkeit von der Zeit zu wählen. Die Filterbewegung als eine stetige Funktion der Bewegung einer weiteren Lithographiekomponenten zu wählen, hat den Vorteil, daß nicht nur die Abbildung von Stützstrukturen auf dem Wafer, sondern auch von sonstigen Inhomogenitäten wirksam unterdrückt wird. Die Filterbewegung lässt sich beliebig an die verschiedensten Lithographiesysteme anpassen und optimieren, indem sie eine stetige Funktion einer Überlagerung der Bewegung unterschiedlicher Lithographieelemente ist.In a further preferred embodiment the filter movement is a continuous function of the movement of a another lithographic element. This embodiment is particularly suitable for lithography systems, after the "step and scan "principle work. The filter position depending on the time can for example a function of the position of a lithography element dependent on be out of time. The filter movement would be particularly useful to the usual mask-wafer correlation to couple. As particularly suitable to rule out random correlation could lead to the imaging of filter structures on the wafer it turned out the filter position as a function of time the speed or the acceleration of another Lithography components depending choose from time. Furthermore, the filter position has also proven to be advantageous as a function of the change in acceleration of a lithography element from the time or the temporal integral over the To choose the position of a lithography element depending on the time. The filter movement as a continuous function of the movement of another lithography component to choose, has the advantage that not only the representation of support structures effective on the wafer, but also from other inhomogeneities is suppressed. The filter movement leaves adapt to a wide variety of lithography systems and optimize by doing a continuous function of an overlay the movement of different lithography elements.

Handelt es sich um eine Filterbewegung, die an eine Scan-Bewegung gekoppelt ist, ist bei der Wahl der Filterbewegungsrichtungen) die Ausrichtung der Inhomogenitäten im Verhältnis zur Scan-Richtung zu berücksichtigen.If it’s a filter movement, which is coupled to a scan movement, is in the choice of the filter movement directions) the alignment of the inhomogeneities in relation to to consider the scan direction.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Frequenz der Filterbewegung eine feste Phasenbeziehung zur Waferbewegung aufweist. Für eine effektive Eliminierung der Filterhomogenitäten sollte die Frequenz der Filterbewegung viel höher als die der Waferbewegung sein. Bevorzugt sollte die Frequenz der Filterbewegung größer gleich dem zehnfachen, besonders bevorzugt größer gleich dem zwanzigfachen der Frequenz der Waferbewegung sein.It has proven to be beneficial when the frequency of the filter movement has a fixed phase relationship for wafer movement. For an effective elimination of the filter homogeneity should reduce the frequency of the Filter movement much higher than that of the wafer movement. Preferably the frequency of the Filter movement greater than or equal ten times, particularly preferably greater than or equal to twenty times the frequency of the wafer movement.

Bei allen Bewegungs- und Korrelationsmöglichkeiten wird eine konstante Filterfrequenz bevorzugt.With all movement and correlation options a constant filter frequency is preferred.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, nach einer bestimmten Zeitdauer, die auch als Anzahl von Wafer-Steps ausgedrückt werden kann, eine Gesamtverschiebung zwischen Filter und Strahl vorzusehen. Im Gegensatz zu den anderen Filterbewegungen, die während der Belichtung durchgeführt werden, erfolgt diese Gesamtverschiebung, während der Strahl ausgeschaltet ist. Filter und Strahl werden dabei derart gegeneinander verschoben, daß im nächsten Beleuchtungsabschnitt ein anderer Filterausschnitt beleuchtet wird. Bei der Wahl des Verschiebungszeitpunktes sollte die Lebensdauer des Filters unter Strahlungseinwirkung berücksichtigt werden. Denn nach einer gewissen Strahlungsdosis können Strahlungsschäden die Filterqualität negativ beeinflussen.It has proven to be particularly advantageous to provide an overall shift between the filter and the beam after a certain period of time, which can also be expressed as a number of wafer steps. In contrast to the other filter movements that are carried out during the exposure, this overall shift takes place while the beam is switched off. The filter and beam are shifted against each other in such a way that another filter section is illuminated in the next lighting section. When choosing At the time of the shift, the life of the filter under the influence of radiation should be taken into account. After a certain radiation dose, radiation damage can have a negative impact on the filter quality.

Vorzugsweise dauert die Bestrahlungszeit des Filters ein ganzzahliges Vielfaches der Zeit für eine Hin- und Herbewegung. Dadurch wird eine zeitliche Nachvollziehbarkeit der Strahlungsdosis gewährleistet.The irradiation time of the Filters an integer multiple of the time for a reciprocation. This makes it possible to track the radiation dose over time guaranteed.

Es hat sich auch als vorteilhaft herausgestellt, eine Gesamtstrecke, d.h. die einer Hin- und Herbewegung in einer Richtung entsprechende Strecke, in diskret auszuführende Schritte aufzuteilen, wobei eine Schrittlänge kleiner oder gleich einer Abschattungsabmessung in die jeweilige Richtung ist. Das führt dazu, daß die Strahlungsintensität während der Filterbewegung sich möglichst stetig ändert.It has also proven to be beneficial highlighted a total distance, i.e. that of a reciprocation Corresponding route in one direction, in discrete steps split, one stride less than or equal to a shade dimension in the respective Direction is. Leading that the radiation intensity during the Filter movement itself if possible constantly changing.

Bei Filtern mit periodischer oder quasiperiodischer Struktur hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Gesamtstrecke in der mindenstens einen Richtung ein ganzzahliges Vielfaches der Quasiperiode oder Periode der Strützstruktur beträgt und den gesamten in der mindestens einen Richtung bestrahlten Bereicht überdeckt. Entsprechendes gilt für zweidimensionale Bewegungen.For filters with periodic or quasi-periodic structure, it has proven to be particularly advantageous if the total distance in at least one direction is an integer Is a multiple of the quasi-period or period of the support structure and that covers the entire area irradiated in the at least one direction. The same applies to two-dimensional movements.

Insgesamt ist festzustellen, daß nicht nur eindimensionale Filterbewegungen, sondern auch zweidimensionale Filterbewegungen in der Filterebene möglich sind.Overall, it can be said that not only one-dimensional filter movements, but also two-dimensional Filter movements in the filter level are possible.

Die Erfindung soll anhand der folgenden Figuren zu einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu zeigenThe invention is based on the following Figures for an embodiment are explained in more detail. Show this

1 die Auswirkung von Inhomogenitäten auf einen Strahl; 1 the impact of inhomogeneities on a beam;

2a und 2b das Prinzip eines eindimensionalen Bewegungsmusters; 2a and 2 B the principle of a one-dimensional movement pattern;

3 die Auswirkung einer zweidimensional korrelierten Bewegung auf den Strahl und 3 the effect of a two-dimensionally correlated movement on the beam and

4 ein Beispiel für ein zweidimensionales Bewegungsmuster. 4 an example of a two-dimensional movement pattern.

1 zeigt ein Absorptionsfilter 1 mit einer Stützstruktur, die zu Abschattungen durch Stege 4 führt. Das Strahlenbündel 2 kann das Filter 1 ohne zusätzliche Abschwächung oder Auslöschung nur noch an den Öffnungen 5, an denen sich lediglich das Filter 1 ohne Stützstruktur befindet, passieren, was zu lokalen Intensitätsreduzierungen im austretenden Strahlbündel 3 führt. Diese Intensitätsverteilung würde beim Belichten unweigerlich auf den Wafer abgebildet werden. 1 shows an absorption filter 1 with a support structure that leads to shadowing by webs 4 leads. The bundle of rays 2 can the filter 1 only at the openings without additional weakening or extinction 5 , which are only the filter 1 is located without a support structure, which leads to local intensity reductions in the emerging beam 3 leads. This intensity distribution would inevitably be imaged on the wafer during exposure.

In den 2a und 2b ist ein Absorptionsfilter 1 mit einer eindimensionalen Stützstruktur aus Stegen 4 dargestellt. Zwischen den Stegen 4 befindet sich nur das Absorptionsmaterial 5, das für den Strahl 6 in der gewünschten Wellenlänge transparent ist.In the 2a and 2 B is an absorption filter 1 with a one-dimensional support structure made of webs 4 shown. Between the bridges 4 there is only the absorption material 5 that for the beam 6 is transparent in the desired wavelength.

In diesem speziellen Beispiel ist die Stützstruktur aus den Stegen 4 im wesentlichen periodisch aufgebaut. Die Streben haben voneinander den ungefähr konstanten Abstand p. Die Relativbewegung zwischen Filter 1 und Strahlquerschnitt 6 in der Ebene senkrecht zur Filternormalen wird nun so gewählt, daß in Richtung senkrecht zu den Stegen 4 eine gesamte Strecke GS zurückgelegt wird, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periode p ist, in diesem Fall das Doppelte, und dabei größer ist als der bestrahlte Bereich SB. Nach Zurücklegen der ersten Gesamtstrecke GS wird die Richtung der Relativbewegung umgedreht, so daß nach Zurücklegen von zwei Gesamtstrecken in gegensätzlicher Richtung die relative Position von Strahl 6 zu Filter 1 wieder identisch ist.In this particular example, the support structure is made of the webs 4 built up essentially periodically. The struts have an approximately constant distance p from one another. The relative movement between filters 1 and beam cross section 6 in the plane perpendicular to the filter normal is now chosen so that in the direction perpendicular to the webs 4 an entire distance GS is covered, which is an integer multiple of the period p, in this case twice, and is larger than the irradiated area SB. After covering the first total distance GS, the direction of the relative movement is reversed, so that after covering two total distances in the opposite direction, the relative position of the beam 6 to filter 1 is identical again.

Die in den 2a, b angedeutete Filterbewegung ist an die Scan-Bewegung der Maske in der Weise gekoppelt, daß sich das Filter mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Maske, aber in entgegengesetzter Richtung bewegt.The in the 2a . b indicated filter movement is coupled to the scanning movement of the mask in such a way that the filter moves at the same speed as the mask, but in the opposite direction.

Eine korrelierte Bewegung wie sie soeben beschrieben wurde, führt dazu, daß im zeitlichen Mittel an jedem Ort im Strahlengang dieselbe Transmission des Filters erzielt wird, wie in 3 angedeutet ist. Die durch das Absorptionsfilter mit Stützstruktur bedingte räumliche Inhomogenität der Strahlenintensität wird somit in eine zeitliche Variation überführt, die durch zeitliche Mittelung, zum Beispiel durch eine ausreichend lange Belichtungsdauer, ausgeglichen werden kann.A correlated movement as just described leads to the same transmission of the filter being achieved on average over time at every location in the beam path as in 3 is indicated. The spatial inhomogeneity of the radiation intensity caused by the absorption filter with a support structure is thus converted into a temporal variation that can be compensated for by averaging over time, for example by a sufficiently long exposure time.

In 4 ist ein Bewegungsmuster beschrieben, das die durch eine zweidimensionale Stützstruktur verursachte Inhomogenität herausmittelt. Die vorliegende Stützstruktur ist sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung im wesentlichen periodisch. In x-Richtung beträgt die Periode px, in y-Richtung beträgt sie py. Der Strahlfleck hat in x-Richtung die Ausdehnung Ax und in y-Richtung die Ausdehnung AY.In 4 describes a movement pattern that averages out the inhomogeneity caused by a two-dimensional support structure. The present support structure is essentially periodic both in the x direction and in the y direction. In the x direction the period is p x , in the y direction it is p y . The beam spot has the dimension A x in the x direction and the dimension A Y in the y direction.

Die Bewegung des Filters gegenüber dem Strahl besteht aus einer Schrittfolge, bei der die Schrittweite in y-Richtung ΔSY und in x-Richtung ΔSx beträgt. Bei der Wahl der Schrittweite wurde beachtet, daß ΔSY ≤ dY und ΔSx ≤ dx ist. Die Wahl der Schrittweiten ΔSx, ΔSY führt dazu, daß zwischen den einzelnen Schritten eine zeitliche stetige Intensitätsvariation erzielt wird.The movement of the filter with respect to the beam consists of a sequence of steps in which the step size in the y direction ΔS Y and in the x direction is ΔS x . When choosing the step size, it was noted that ΔS Y ≤ d Y and ΔS x ≤ d x . The choice of the step sizes ΔS x , ΔS Y leads to a continuous variation in intensity being achieved between the individual steps.

Der Gesamtweg in x-Richtung Sx ist ein ganzzahliges Vielfaches der Periodizität der Stützstruktur in x-Richtung px. Entsprechendes gilt für den Gesamtweg in y-Richtung SY. Damit wird erreicht, daß in den Umkehrpunkten 1, 2 der Bewegung eine identische räumliche Intensitätsverteilung vorliegt.The total path in the x direction S x is an integer multiple of the periodicity of the support structure in the x direction p x . The same applies to the total path in the y direction S Y. This ensures that in the reversal points 1 . 2 the movement has an identical spatial intensity distribution.

Wie auch in dem in den 2a, 2b beschriebenen Bewegungsbeispiel wurde hier die Bedingung eingehalten, daß die Gesamtstrecke in x-Richtung Sx länger ist als der in x-Richtung überstrahlte Bereich Ax, sowie die Gesamtstrecke in y-Richtung Sy länger ist als der in y-Richtung überstrahlte Bereich Ay.As in that in the 2a . 2 B The example of movement described here complied with the condition that the total distance in the x direction S x is longer than the area A x irradiated in the x direction, and the total distance in the y direction S y is longer than the area A irradiated in the y direction y .

Im vorliegenden Fall ist diese Bewegung derart an die Step-Bewegung des Wafers gekoppelt, daß das Ende einer Wafer-Step-Bewegung der Anfangspunkt der Filterbewegung ist, die ihrerseits mit dem Beginn der nächsten Wafer-Step-Bewegung wieder endet. Das Zeitintervall zwischen Ende der einen Wafer-Step-Bewegung und Anfang der nächsten Wafer-Step-Bewegung, mit anderen Worten die Belichtungszeit in dieser Waferposition, ist ein ganzzahliges Vielfaches der Zeit, die für ein Gesamtweg von Punkt 1 nach Punkt 2 benötigt wird, so daß gewährleistet wird, daß die während der Bestrahlungszeit durch den Filter hindurchtretende Dosis zeitlich präzise nachvollziehbar bleibt.In the present case, this movement is coupled to the step movement of the wafer in such a way that the end of a wafer step movement is the starting point of the filter movement, which in turn is the beginning of the next wafer step movement ends again. The time interval between the end of one wafer step movement and the beginning of the next wafer step movement, in other words the exposure time in this wafer position, is an integer multiple of the time required for a total path from point 1 by point 2 is required so that it is ensured that the dose passing through the filter during the irradiation time remains precisely traceable in time.

Bei der Bewegung des Absorptionsfilters werden die durch das Lithographiesystem aus regelungstechnischen Gründen vorgegebenen Randbedingungen einer maximalen Geschwindigkeit vmax = 10 m/s, einer maximalen Beschleunigung amax = 5 g und einer maximalen Frequenz fmax < 100 Hz eingehalten.When the absorption filter is moved, the boundary conditions of a maximum speed v max = 10 m / s, a maximum acceleration a max = 5 g and a maximum frequency f max <100 Hz, which are predetermined by the lithography system for control reasons.

Claims (12)

Verfahren zur Filterung von Strahlung zur Verwendung in einem Lithographiesystem, das nach dem "step and repeat"- oder dem "step and scan"-Prinzip arbeitet, indem ein Absorptionsfilter in den Strahlengang eingebracht wird und Filter und Strahl in mindestens einer Richtung senkrecht zur Filternormalen relativ zueinander bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen Filter und Strahl in fester Korrelation zur Bewegung mindestens einer weiteren Lithographiekomponenten durchgeführt wird.Method for filtering radiation for use in a lithography system which works according to the "step and repeat" or "step and scan" principle by introducing an absorption filter into the beam path and filter and beam in at least one direction perpendicular to the filter normal are moved relative to one another, characterized in that the relative movement between the filter and the beam is carried out in a fixed correlation to the movement of at least one further lithography component. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbewegung mit der Step-Bewegung des Wafers korreliert ist.A method according to claim 1, characterized in that the filter movement is correlated with the step movement of the wafer. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbewegung bezüglich ihres Anfangs- und Endpunktes mit der Step-Bewegung des Wafers korreliert ist.Method according to claim 2, characterized in that the filter movement in terms of their start and end points are correlated with the step movement of the wafer. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbewegung eine stetige Funktion der Bewegung mindestens einer weiteren Lithographiekomponente ist.A method according to claim 1, characterized in that the filter movement a continuous function of the movement of at least one further lithography component is. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Filterbewegung eine feste Phasenbeziehung zur Waferbewegung aufweist.A method according to claim 4, characterized in that the frequency the filter movement has a fixed phase relationship to the wafer movement having. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Filterbewegung viel größer als die Frequenz der Waferbewegung ist.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the frequency the filter movement much larger than is the frequency of the wafer movement. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Filterbewegung konstant ist.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the Frequency of the filter movement is constant. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer bestimmten Zeitdauer eine Gesamtverschiebung zwischen Filter und Strahl erfolgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that after a total time between filter and Beam occurs. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungszeit des Filters ein ganzzahliges Vielfaches der Zeit für eine Hin- und Herbewegung dauert.Method according to Claims 1 to 8, characterized in that the irradiation time of the filter is an integer multiple of the time for an outgoing and float lasts. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gesamtstrecke, d.h. die einer Hin- und Herbewegung in einer Richtung entsprechende Strecke, in diskret auszuführende Schritte aufgeteilt wird, wobei eine Schrittlänge kleiner oder gleich einer Abschattungsabmessung in die jeweilige Richtung ist.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that that a Total distance, i.e. that of a back and forth movement in one direction Corresponding route, divided into steps to be carried out discretely being one stride smaller or equal to a shade dimension in the respective direction is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter mit periodischer oder quasiperiodischer Stützstruktur verwendet wird und die Gesamtstrecke in der mindestens einen Richtung ein ganzzahliges Vielfaches oder Quasiperiode oder Periode beträgt und den gesamten in der mindestens einen Richtung bestrahlten Bereich überdeckt.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the existence Filters with periodic or quasi-periodic support structure is used and the total distance in at least one direction is an integer multiple or quasi-period or period and den covers the entire area irradiated in the at least one direction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Filter und Strahl in zwei zueinander und zur Filternormalen senkrechte Richtungen relativ zueinander bewegt werden, wobei die Gesamtstrecke in mindestens einer der beiden Richtungen ein ganzzahliges Vielfaches der Quasiperiode oder Periode in diese Richtung beträgt und der Gesamtweg aus Gesamtstrecke in der einen und der anderen Richtung den gesamten bestrahlten Bereich überdeckt.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that that filter and beam in two directions perpendicular to one another and to the filter normal can be moved relative to each other, the total distance in at least one of the two directions is an integer multiple of the quasi-period or period in this direction and the total distance from the total distance covers the entire irradiated area in one direction and the other.
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