DE10393243T5

DE10393243T5 - Messung und Fehlerausgleichung bei Interferometern

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Publication number: DE10393243T5
Application number: DE10393243T
Authority: DE
Inventors: Henry A. Tucson Hill
Original assignee: Zygo Corp
Current assignee: Zygo Corp
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-09-01
Also published as: US20040085546A1; JP2005538362A; AU2003267144A1; WO2004023069A1; JP4833549B2; US7321432B2

Abstract

Verfahren zum Bestimmen des Lageorts einer Ausrichtungsmarkierung auf einem Objekttisch, das Verfahren umfassend:
Messen eines Lageorts, x₁, eines Objekttischs entlang einer ersten Messachse unter Nutzung eines Interferometers;
Messen eines Lageorts, x₂, des Objekttischs entlang einer zweiten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft; und
Bestimmen eines Lageorts der Ausrichtungsmarkierung entlang einer dritten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft, auf Grundlage von x₁, x₂ und einem Korrekturterm, Ψ₃, der aus einer vorgegebenen Information berechnet wird, welche eine Information beinhaltet, die Mängel des Interferometers kennzeichnet.

Description

Technischer Hintergrund
Diese Erfindung betrifft Interferometrie und das Ausgleichen von Fehlern bei interferometrischen Messungen.
Abstand messende Interferometer überwachen Positionsänderungen eines Messobjekts bezüglich eines Bezugsobjekts auf Grundlage eines optischen Interferenzsignals. Das Interferometer erzeugt das optische Interferenzsignal durch Überdecken und Interferenz eines Messstrahls, der vom Messobjekt reflektiert ist, mit einem Bezugsstrahl, der von einem Bezugsobjekt reflektiert ist.

In zahlreichen Anwendungen weisen die Mess- und Bezugsstrahlen orthogonale Polarisationen und unterschiedliche Frequenzen auf. Die unterschiedlichen Frequenzen können beispielsweise durch Laser-Zeeman-Aufspaltung, durch akusto-optische Modulation oder laserintern unter Nutzung doppelbrechender Elemente oder dergleichen erzeugt sein. Die orthogonalen Polarisationen ermöglichen es einem polarisierenden Strahlenteiler, die Mess- und Bezugsstrahlen zu den Mess- bzw. Bezugsobjekten zu leiten und die reflektierten Mess- und Bezugsstrahlen zu kombinieren, um sich überdeckende Ausgangsmess- und Bezugsstrahlen auszubilden. Die sich überdeckenden Ausgangsstrahlen bilden einen Ausgangsstrahl aus, der im Anschluss einen Polarisator durchläuft. Der Polarisator mischt Polarisationen der Ausgangsmess- und Bezugsstrahlen zum Ausbilden eines gemischten Strahls. Komponenten der Ausgangsmess- und Bezugsstrahlen in dem gemischten Strahl interferieren miteinander, sodass die Intensität des gemischten Strahls mit der Phasenbeziehung der Ausgangsmess- und Bezugsstrahlen variiert.

Ein Detektor misst die zeitabhängige Intensität des gemischten Strahls und erzeugt ein elektrisches Interferenzsignal, das proportional zu dieser Intensität ist. Da die Mess- und Bezugsstrahlen unterschiedliche Frequenzen aufweisen, beinhaltet das Interferenzsignal ein „heterodynes" Signal mit einer Schwebungsfrequenz, die gleich der Differenz zwischen den Frequenzen der Ausgangsmess- und Bezugsstrahlen ist. Wenn sich die Längen der Mess- und Bezugswege in Bezug aufeinander ändern, beispielsweise durch Translation eines Objekttischs, der das Messobjekt enthält, beinhaltet die gemessene Schwebungsfrequenz eine Doppler-Verschiebung, die gleich 2vnp/λ ist, wobei v die relative Geschwindigkeit der Mess- und Bezugsobjekte, λ die Wellenlänge der Mess- und Bezugsstrahlen, n der Brechungsindex des Mediums, durch das die Lichtstrahlen wandern, beispielsweise Luft oder Vakuum, und p die Anzahl von Durchgängen zu den Mess- und Bezugsobjekten ist. Änderungen der Phase des gemessenen Interferenzsignals entsprechen den Änderungen der relativen Position des Messobjekts; eine Änderung der Phase von 2π beispielsweise entspricht im Wesentlichen einer Abstandsänderung L von λ/(2np). Der Abstand 2L ist eine Umlaufabstandsänderung oder die Änderung des Abstands zu und von einem Objekttisch, der das Messobjekt beinhaltet. Anders gesagt ist die Phase Φ idealer Weise direkt proportional zu L und kann für ein Planspiegelinterferometer, beispielsweise ein hochstabiles Planspiegelinterferometer, durch φ = 2pkL ausgedrückt sein, wobei k = 2πn / λ ist und wobei der Messstrahl normal auf das Messobjekt einfällt.

Bedauerlicherweise ist die wahrnehmbare Interferenzphase, φ ~, nicht immer mit der Phase Φ identisch. Zahlreiche Interferometer beinhalten beispielsweise Nicht-Linearitäten wie solche, die als „zyklische Fehler" bekannt sind. Die zyklischen Fehler können als Beiträge zu der wahrnehmbaren Phase und/oder der Intensität des gemessenen Interferenzsignals ausgedrückt werden und weisen eine Sinusabhängigkeit von der Änderung beispielsweise der optischen Weglänge 2pnL auf. Insbesondere weist ein zyklischer Fehler erster Ordnung in der Phase für das Beispiel eine Sinusabhängigkeit von (4πpnL)/λ auf, und ein zyklischer Fehler zweiter Ordnung weist eine Sinusabhängigkeit von 2(4πpnL)/λ auf. Zyklische Fehler höherer Ordnung können ebenso wie subharmonische zyklische Fehler und zyklische Fehler vorkommen, die eine Sinusabhängigkeit anderer Phasenparameter eines Interferometersystems aufweisen, das Detektoren und Signalverarbeitungselektronik umfasst. Verschiedene Techniken zum Quantifizieren solcher zyklischer Fehler sind in den in gemeinschaftlichem Besitz befindlichen US-Patenten Nr. 6,137,574, 6,252,688 und 6,246,481 von Henry A. Hill beschrieben.

Es gibt außer den zyklischen Fehlern nichtzyklische Nicht-Linearitäten oder nichtzyklische Fehler, die so bezeichnet werden, weil sie dazu neigen, auf eine nicht sinusförmige, nichtlineare Art und Weise bezüglich der optischen Weglänge zu variieren. Ein Beispiel einer Quelle eines nichtzyklischen Fehlers ist die Diffraktion optischer Strahlen in den Messwegen eines Interferometers. Nichtzyklische Fehler aufgrund von Diffraktion wurden beispielsweise durch Verhaltensanalyse eines Systems bestimmt, wie in dem Werk von J.-P. Monchalin, M. J. Kelly, J. E. Thomas, N. A. Kurnit, A. Szöke, F. Zernike, P. H. Lee und A. Javan, „Accurate Laser Wavelength Measurement With A Precision Two-Beam Scanning Michelson Interferometer", Applied Optics, 20(5), 736–757, 1981 zu finden.

Eine zweite Quelle für nichtzyklische Fehler ist der Effekt der „Strahlenscherung" von optischen Strahlen über Interferometerelemente und die seitliche Scherung von Mess- und Bezugsstrahlen in Bezug aufeinander. Strahlenscherungen können beispielsweise durch eine Ausbreitungsrichtungsänderung des Eingangsstrahls zu einem Interferometer oder eine Ausrichtungsänderung des Objektspiegels in einem Doppeldurchgangs-Planspiegelinterferometer wie einem Differenzialplanspiegelinterferometer (DPMI) oder einem hochstabilen Planspiegelinterferometer (HSPMI) erzeugt sein.

In einigen Ausführungsformen können mehrfache, Abstand messende Interferometer zum Überwachen mehrfacher Freiheitsgrade eines Messobjekts genutzt sein. Beispielsweise sind Interferometriesysteme, die mehrfache Verschiebungsinterferometer beinhalten, zum Überwachen des Lageorts eines Planspiegelmessobjekts in Lithographiearbeitsgeräten genutzt. Das Überwachen des Standorts eines Objekttischspiegels bezüglich zweier paralleler Messachsen liefert Information über die Winkelausrichtung des Objekttischspiegels bezüglich einer Achse, die senkrecht zu der Ebene steht, in der die zwei Messachsen liegen. Solche Messungen ermöglichen es einem Benutzer, den Lageort und die Ausrichtung des Objekttischs bezüglich anderer Komponenten des Lithographiearbeitsgeräts auf verhältnismäßig hoher Genauigkeit zu überwachen.

Kurzdarstellung

Mängel an einem Interferometer, wie Oberflächen und Volumenmängel, und Oberflächenveränderungen aufgrund von Mängeln an einem Planspiegelmessobjekt eines Interferometriesystems bringen Fehler bei den Verschiebungs- und Winkelmessungen ein, die unter Nutzung des Interferometriesystems durchgeführt werden. Die Wirkung dieser Fehler kann beim Bestimmen des Standorts einer Markierung verstärkt sein, die von der Messachse des Interferometers beabstandet angeordnet ist. Die Wirkung dieser Fehler auf Messungen außerhalb der Achse kann jedoch vermindert oder beseitigt sein, wenn der Beitrag der Mängel zu den Messungen bekannt ist.

Interferometriesysteme, die zwei Interferometer zum Überwachen eines Planspiegelmessobjekts entlang zweier paralleler Messachsen überwachen, können zum Abbilden des Spiegeloberflächenprofils entlang einer Scannlinie und zum Kennzeichnen von Fehlern aufgrund von Interferometermängeln genutzt sein. Die Spiegeloberfläche kann durch Überwachen der Verschiebung der Spiegeloberfläche bezüglich eines Bezugspunkts auf jeder der zwei Messachsen während des Scannens des Spiegels in einer Richtung, die orthogonal zu den Messachsen ist, wobei der Spiegel ausreichend nahe an den Interferometern ist, sodass Effekte der Mängel der Interferometer geringfügig sind, abgebildet werden. Vorausgesetzt, dass sich der Objekttisch, auf dem der Spiegel angebracht ist, bezüglich der Interferometer nicht dreht oder jegliche Objekttischdrehung unabhängig überwacht und berücksichtigt wird, stellt die Differenz zwischen den Verschiebungsmessungen ein Maß für den durchschnittlichen Anstieg der Spiegeloberfläche zwischen den zwei Messachsen bereit. Zudem stellt das Integrieren des Anstiegs über die Scannlinie ein Maß der Abweichung der Spiegeloberfläche von einer völlig planen Oberfläche (auch als „Spiegelunebenheit" bezeichnet) dar.

Da das Spiegelprofil im Wesentlichen gleich bleibend ist, stellen anschließende Scanns mit dem Objekttisch weiter von den Interferometern weg oder mit dem Objekttisch auf einem von Null verschiedenen, nominalen Drehwinkel eine Information in Bezug auf Interferometermängel dar. Insbesondere kann jegliche Variation zwischen gemessenen Phasen, die nicht Spiegelmängeln oder Drehungen des Objekttischs zuordenbar sind, Mängeln der Interferometer zugeordnet werden.

Das Korrigieren von Interferometermessungen auf Fehler aufgrund von Spiegel- und Interferometermängeln unter Nutzung der oben genannten Fehlerkennzeichnung berücksichtigt nicht notwendigerweise Beiträge, die mit Ortsfrequenzen auftreten, die proportional zu K=2π/d sind, wobei d der Abstand der Messachsen ist. Da Variationen mit diesen Ortsfrequenzen zu beiden Verschiebungsmessungen gleich beitragen, tragen sie nicht zur Differenz zwischen den Verschiebungsmessungen bei. Zudem tragen diese Variationen zur Summe der Verschiebungsmessungen gleich bei, genau wie es bei einer tatsächlichen Änderung der Spiegelverschiebung geschähe.

Unempfindlichkeit für diese Variationen kann zumindest teilweise durch Transformieren von Fehlerkennzeichnungsdaten in eine Ortsfrequenzdomäne und stärkeres Gewichten des Beitrags bestimmter Frequenzkomponenten zu einem Fehlerkorrekturterm als andere Frequenzkomponenten gemäßigt sein. Insbesondere durch stärkeres Gewichten von Frequenzkomponenten nahe K = 2π/d (und ihrer Harmonischen) als andere Komponenten können Fehler aufgrund der Unempfindlichkeit des Fehlerkennzeichnungsverfahrens vermindert sein.

Im Allgemeinen weist die Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zum Bestimmen des Lageorts einer Ausrichtungsmarkierung auf einem Objekttisch unter Beinhaltung des Messens eines Lageorts, x₁, eines Objekttischs entlang einer ersten Messachse unter Nutzung eines Interferometers, Messens eines Lageorts, x₂, des Objekttischs entlang einer zweiten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft, und Bestimmens eines Lageorts der Ausrichtungsmarkierung entlang einer dritten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft, auf Grundlage von x₁, x₂ und einem Korrekturterm, Ψ₃, der aus einer vorgegebenen Information berechnet wird, welche eine Information beinhaltet, die Mängel des Interferometers kennzeichnet, auf.

Ausführungsformen des Verfahrens können ein oder mehrere der folgenden Merkmale und/oder Merkmale anderer Aspekte beinhalten.

x₁ und x₂ können dem Lageort des Spiegels an der ersten bzw. zweiten Messachse entsprechen. x₂ kann unter Nutzung eines zweiten Interferometers gemessen werden. Die vorgegebene Information kann eine Information beinhalten, die Mängel des zweiten Interferometers kennzeichnet. Der Korrekturterm, Ψ₃, kann einen Beitrag bezüglich einer Integraltransformation (beispielsweise einer Fourier-Transformation) von X₂ und X₁ beinhalten, die x₂ und x₁ entsprechen, die beim Scannen des Objekttischs in einer Richtung überwacht werden, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Messachse verläuft. Beiträge zu Ψ₃ von verschiedenen Ortsfrequenzkomponenten von X₁ und X₂ können zum Erhöhen der Empfindlichkeit von Ψ₃ auf Ortsfrequenzkomponenten nahe K_d und Harmonischen von K_d gewichtet werden, wobei K_d 2π/d₁ entspricht, wobei d₁ ein Abstand zwischen der ersten und zweiten Messachse ist. Der Ausrichtungsmarkierungslageort kann auf einen Lageort, x₃, auf der dritten Achse bezogen werden, der durch x3 = (1 – γ)x1 + γx2 + d2ϑ – Ψ3,gegeben ist, wobei γ auf eine Position einer Messachse relativ zur ersten Achse bezogen ist, die dritte Achse und die Messachse durch einen Abstand d₂ getrennt sind und ϑ auf einen Ausrichtungswinkel des Objekttischs bezüglich der Messachse bezogen ist. In einigen Ausführungsformen ist die erste Achse und die zweite Achse durch einen Abstand d₁ getrennt und die erste Achse und die Messachse durch einen Abstand γd₁ getrennt.

Das Verfahren kann das interferometrische Überwachen des Lageorts des Objekttischs entlang einer y-Achse beinhalten, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten Messachse verläuft. Der Messstrahl wird mehr als ein Mal vom Spiegel reflektiert. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die vorgegebene Information ferner eine Information, die Oberflächenvariationen des Spiegels kennzeichnet. Die Information, die Oberflächenvariationen des Spiegels kennzeichnet, kann ferner eine Information beinhalten, die Oberflächenvariationen des Spiegels für verschiedene Ortsfrequenzen kennzeichnet, wobei Beiträge zum Korrekturterm von verschiedenen Ortsfrequenzen unterschiedlich gewichtet werden.

Der Korrekturterm, Ψ₃, kann einen Beitrag enthalten, der auf eine Integraltransformation von X₂ – X₁ bezogen ist, wobei X₂ und X₁ x₂ und x₁ entsprechen, die beim Scannen des Objekttischs in einer Richtung überwacht werden, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Messachse verläuft. Alternativ oder zusätzlich kann der Korrekturterm, Ψ₃, kann einen Beitrag enthalten, der auf eine Integraltransformation von X₂ + X₁ bezogen ist, wobei X₂ und X₁ x₂ und x₁ entsprechen, die beim Scannen des Objekttischs in einer Richtung überwacht werden, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Messachse verläuft. Mängel an dem Interferometer können bewirken, dass eine interferometrische Phase, die unter Nutzung des Interferometers gemessen wird, nichtperiodisch und nichtlinear als Funktion einer relativen Position des Messobjekts entlang der ersten Messachse variiert.

Im Allgemeinen weist die Erfindung in einem anderen Aspekt ein Verfahren auf, das das Bestimmen eines Korrekturterms, der sich auf Mängel in einem Interferometriesystem beziet, aus Messungen eines ersten und zweiten Freiheitsgrads eines Messobjekts mit dem Interferometriesystem und das Korrigieren anschließender Messungen eines dritten Freiheitsgrads des Messobjekts unter Nutzung des Interferometriesystems auf Grundlage des Korrekturterms, beinhaltet.

Die ersten und zweiten Freiheitsgrade können Positionen des Messobjekts relativ zur ersten bzw. zweiten Messachse der Interferometriesystems beinhalten. Die erste Achse kann im Wesentlichen parallel zur zweiten Achse verlaufen. Der dritte Freiheitsgrad kann eine Position des Messobjekts relativ zu einer dritten Messachse beinhalten, die im Wesentlichen parallel zur ersten und zweiten Achse verläuft. Die zweite Achse kann zwischen der ersten und dritten Achse angeordnet sein.

Das Messobjekt kann einen Planspiegel beinhalten. Der Korrekturterm kann ferner eine Information beinhalten, die auf Oberflächenvariationen des Spiegels bezogen ist. Die Information, die auf die Oberflächenvariationen des Spiegels bezogen ist, kann eine Information beinhalten, die Oberflächenvariationen des Spiegels für verschiedene Ortsfrequenzen kennzeichnet, wobei Beiträge zum Korrekturterm von verschiedenen Ortsfrequenzen unterschiedlich gewichtet werden.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Interferometriesystem ein erstes und zweites Interferometer, die im Betrieb die ersten und zweiten Freiheitsgrade überwachen, wobei der Korrekturterm eine Information umfasst, die auf Mängel am ersten und zweiten Interferometer bezogen sind. Die Mängel können Volumenmängel und/oder Oberflächenmängel beinhalten.

Die Mängel des Interferometriesystems können eine von dem Interferometriesystem gemessene interferometrische Phase beinhalten, die nichtperiodisch und nichtlinear als Funktion einer relativen Position eines Messobjekts entlang entweder des ersten oder des zweiten Freiheitsgrads variiert. Das Bestimmen des Korrekturterms kann das Gewichten von Beiträgen zur Summe oder Differenz der überwachten Freiheitsgrade für verschiedene Ortsfrequenzen beinhalten.

Im Allgemeinen weist die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren auf, das das Scannen einer Spiegeloberfläche relativ zu einem Paar im Wesentlichen paralleler Messachsen eines Interferometriesystems für eine Mehrzahl von Scannwegen verschiedener relativer Positionen der Spiegeloberfläche entlang der Messachsen, Überwachen der Lageorte X₁ und X₂ der Spiegeloberfläche relativ zu den interferometrischen Messachsen mit dem Interferometriesystem während des Scannens, Bestimmen eines Profils der Spiegeloberfläche für jeden der Scannwege auf der Grundlage der überwachten Lageorte und Bestimmen eines Korrekturterms, der auf Mängel des Interferometers bezogen ist, auf der Grundlage von Variationen zwischen den Spiegelprofilen beinhaltet.

Das Bestimmen der Spiegelprofile kann das Bestimmen eines durchschnittlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche von X₁ und X₂ für mehrere Lageorte auf der Spiegeloberfläche für jeden der Scannwege beinhalten. Das Bestimmen des Spiegelprofils kann ferner das Bestimmen einer Anpassung an den durchschnittlichen Anstieg der Spiegeloberfläche für die mehreren Lageorte beinhalten. Das Bestimmen des Spiegelprofils kann außerdem das Bestimmen von Variationen des durchschnittlichen Anstiegs von der Anpassung beinhalten. Das Bestimmen des Korrekturterms kann das Ausführen einer Integraltransformation des durchschnittlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche für die mehreren Lageorte auf der Spiegeloberfläche beinhalten. Die Integraltransformation kann eine Information, die auf Beiträge zu Spiegeloberflächenvariationen von verschiedenen Ortsfrequenzen bezogen ist, bereitstellen, und das Bestimmen des Korrekturterms kann das unterschiedliche Gewichten des Beitrags einiger Ortsfrequenzen zu dem Korrekturterm gegenüber dem Beitrag von anderen Ortsfrequenzen beinhalten.

Das Bestimmen des Spiegelprofils für jeden Scannweg kann das Überwachen einer Ausrichtung der Spiegeloberfläche bezüglich der Messachsen während des Scannens beinhalten. Das Bestimmen der Spiegelprofile kann ferner das Ausgleichen des durchschnittlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche für die mehreren Lageorte auf der Spiegeloberfläche für Variationen in der überwachten Ausrichtung der Spiegeloberfläche beinhalten.

Die Scannwege können im Wesentlichen orthogonal zu den Messachsen verlaufen. Die Spiegeloberfläche kann entlang einem der Scannwege für mehrere nominale Drehwinkel bezüglich der Messachsen gescannt werden, und ein Spiegelprofil wird für jeden der nominalen Drehwinkel bestimmt.

Im Allgemeinen weist die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren auf, das das Korrigieren von Messungen eines Freiheitsgrads eines Spiegels relativ zu einer ersten Achse, die unter Nutzung eines ersten Interferometers auf Grundlage von einer Information durchgeführt werden, welche Mängel des ersten Interferometers für Ortsfrequenzen berücksichtigt, beinhaltet, wobei die Beiträge zur Korrektur von den verschiedenen Ortsfrequenzen unterschiedlich gewichtet wird.

Ein zweites Interferometer kann einen Freiheitsgrad des Spiegels entlang einer zweiten Achse überwachen, die parallel zu und versetzt von der ersten Achse verläuft. Die Information kann Mängel des zweiten Interferometers berücksichtigen. Das erste Interferometer kann einen Freiheitsgrad des Spiegels entlang einer zweiten Achse überwachen, und Beiträge zur Korrektur von verschiedenen Ortsfrequenzkomponenten durch Mängel des Interferometers werden zum Erhöhen der Empfindlichkeit der Korrektur zu Ortsfrequenzkomponenten nahe K_d oder Harmonischen von K_d gewichtet, wobei K_d 2π/d₁ entspricht, wobei d ein Abstand zwischen der zweiten und dritten Achse ist.

Im Allgemeinen weist die Erfindung in einem weiteren Aspekt eine Vorrichtung, die zum Überwachen eines Lageorts, x₁, einer Spiegeloberfläche entlang einer ersten Achse konfiguriert ist, und ein elektronisches Steuergerät auf, das an das Interferometer gekoppelt ist, wobei das elektronische Steuergerät im Betrieb einen Lageort der Spiegeloberfläche entlang einer dritten Achse auf der Grundlage von x₁, einen Lageort x₂ der Spiegeloberfläche entlang einer zweiten Achse und einen Korrekturterm Ψ₃, der aus einer vorgegebenen Information berechnet ist, welche eine Information beinhaltet, die Mängel des Interferometers kennzeichnet, bestimmt.

Die Vorrichtung kann ferner ein zweites Interferometer beinhalten, das zum Überwachen von x₂ konfiguriert ist. Der Korrekturterm Ψ₃ kann aus einer vorgegebenen Information berechnet sein, die Information beinhaltet, welche Mängel des zweiten Interferometers kennzeichnet. Alternativ oder zusätzlich kann der Korrekturterm Ψ₃ aus einer vorgegebenen Information berechnet sein, die eine Information beinhaltet, welche Mängel in der Spiegeloberfläche kennzeichnet. Die erste Achse kann im Wesentlichen parallel zur zweiten Messachse verlaufen. Die dritte Achse kann im Wesentlichen parallel zu den ersten Achsen verlaufen, und die zweite Achse ist zwischen der ersten und dritten Achse angeordnet.

In einem weiteren Aspekt weist die Erfindung ein Lithographiesystem zum Gebrauch beim Fertigen von integrierten Schaltungen auf einem Wafer auf, beinhaltend einen Objekttisch zum Halten des Wafers, ein Beleuchtungssystem zum Abbilden räumlich gemusterter Strahlung auf den Wafer, ein Positionierungssystem zum Anpassen der Position des Objekttischs relativ zur abgebildeten Strahlung und die vorhergehende Vorrichtung zum Überwachen der Position des Wafers relativ zur abgebildeten Strahlung.

In einem weiteren Aspekt weist die Erfindung ein Lithographiesystem zum Gebrauch beim Fertigen von integrierten Schaltungen auf einem Wafer, das einen Objekttisch zum Halten des Wafers beinhaltet, und ein Beleuchtungssystem, das eine Strahlungsquelle, eine Maske, ein Positionierungssystem, eine Linsenanordnung und die vorhergehende Vorrichtung beinhaltet, auf, wobei im Betrieb die Quelle Strahlung durch die Maske leitet, um räumlich gemusterte Strahlung zu erzeugen, das Positionierungssystem die Position der Maske relativ zur Strahlung von der Quelle anpasst, die Linsenanordnung die räumlich gemusterte Strahlung auf den Wafer abbildet und die Vorrichtung die Position der Maske relativ zur Strahlung von der Quelle überwacht.

In einem weiteren Aspekt weist die Erfindung ein Strahlenschreibsystem zum Gebrauch beim Fertigen einer Lithographiemaske auf, beinhaltend eine Quelle, die einen Schreibstrahl zum Mustern eines Substrats vorsieht, einen Objekttisch zum Halten des Substrats, eine Strahlenleitanordnung zum Befördern des Schreibstrahls zum Substrat, ein Positionierungssystem zum Positionieren des Objekttischs und der Strahlenschreibanordnung relativ zueinander und die vorhergehende Vorrichtung zum Überwachen der Position des Objekttischs relativ zur Strahlenleitanordnung.

In einem anderen Aspekt weist die Erfindung ein Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auf einem Wafer auf, beinhaltend das Halten des Wafers auf einem beweglichen Objekttisch, Abbilden räumlich gemusterter Strahlung auf den Wafer, Anpassen der Position des Objekttischs und Überwachen der Position des Objekttischs unter Nutzung eines der vorhergehenden Verfahren.

In einem weiteren Aspekt weist die Erfindung ein Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auf, beinhaltend das Leiten von Eingangsstrahlung durch eine Maske zum Erzeugen räumlich gemusterter Strahlung, Positionieren der Maske relativ zu der Eingangsstrahlung, Überwachen der Position der Maske relativ zur Eingangsstrahlung unter Nutzung eines der vorhergehenden Verfahren und Abbilden der räumlich gemusterten Strahlung auf einen Wafer.

In einem anderen Aspekt weist die Erfindung ein Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auf einem Wafer auf, beinhaltend das Positionieren einer ersten Komponente eines Lithographiesystems relativ zu einer zweiten Komponente eines Lithographiesystems, um den Wafer der räumlich gemusterten Strahlung auszusetzen, und Überwachen der Position der ersten Komponente relativ zur zweiten Komponente unter Nutzung eines der vorhergehenden Verfahren.

In einem weiteren Aspekt weist die Erfindung ein Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auf, das Verfahren beinhaltend eines der vorhergehenden Lithographieverfahren oder eines der vorhergehenden Lithographiesysteme.

In einem anderen Aspekt weist die Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer Lithographiemaske auf, beinhaltend das Leiten eines Schreibstrahls zu einem Substrat zum Mustern des Substrats, Positionieren des Substrats relativ zu dem Schreibstrahl und Überwachen der Position des Substrats relativ zu dem Schreibstrahl unter Nutzung eines der vorhergehenden Verfahren.

Ausführungsformen der Erfindung beinhalten einen oder mehrere der folgenden Vorteile.

Es können Fehler beim Bestimmen des Lageorts von Kennzeichen außerhalb der Achse aufgrund von Mängeln von Interferometern und/oder einem Planspiegelmessobjekt vermindert sein, insbesondere jene Fehler, die mit Ortsfrequenzen ~2π/d und Harmonischen davon auftreten. Die offenbarten Verfahren können auch zum Vermindern von Fehlern bei Messungen auf der Achse genutzt sein.

Der Beitrag von Interferometer- und Spiegelmängeln zu Phasenmessungen kann bei Nutzung eines Interferometriesystems in der Anwendung, in welcher das Interferometriesystem letztendlich genutzt wird, charakterisiert werden. Diese Fehlercharakterisierung kann in situ durchgeführt sein. Die Zuordnung kann wiederholt werden, um Änderungen zu berücksichtigen, die während der Lebensdauer des Systems vorkommen können.

Aufgrund der offenbarten Fehlerkorrekturverfahren können die Fehlertoleranzen eines Interferometers und/oder anderer Komponenten gelockert sein, ohne die Messgenauigkeit zu gefährden. Dementsprechend kann das System in einigen Ausführungsformen weniger kostspielige Komponenten (z.B. Spiegel) nutzen, ohne die Messgenauigkeit zu gefährden.

Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen deutlich.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Lithographiearbeitsgeräts.
2 ist eine Draufsicht des Objekttischs und Interferometriesystems des Lithographiearbeitsgeräts, das in 1 gezeigt ist.
3 ist eine schematische Darstellung eines hochstabilen Planspiegelinterferometers.
4 ist eine schematische Darstellung eines Abbe-Versatzfehlers.
5 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Lithographiearbeitsgeräts, das ein Interferometer beinhaltet.
6(a) und 6(b) sind Ablaufdiagramme, die Schritte zum Herstellen einer integrierten Schaltung beschreiben.
7 ist eine schematische Darstellung eine Strahlenschreibsystems, das ein Interferometriesystem beinhaltet.
Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Beispiel einer Anwendung, bei der Verschiebung messende Interferometer zum Bestimmen des Lageorts eines Kennzeichens außerhalb einer Achse zur Verwendung kommen, ist das Bestimmen des Lageorts von Ausrichtungsmarkierungen in einem Lithographiearbeitsgerät (auch als Lithographiescanner bezeichnet). Ausrichtungsmarkierungen sind Bezugsmarkierungen auf einem Wafer und/oder Objekttisch, die mittels ein optisches Ausrichtungssichtgeräts angeordnet sind, häufig von der optischen Hauptachse des Belichtungssystems des Arbeitsgeräts weg positioniert.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 beinhaltet ein beispielhaftes Lithographiearbeitsgerät 100 ein Belichtungssystem 110, das zum Abbilden einer Maske 120 auf einen Belichtungsbereich 135 eines Wafers 130 positioniert ist. Der Wafer 130 ist durch einen Objekttisch 140 gehalten, der den Wafer 130 in einer Ebene scannt, die orthogonal zu einer Achse 112 des Belichtungssystems 110 liegt. Ein Objekttischspiegel 180 ist auf dem Objekttisch 140 angebracht. Der Objekttischspiegel 180 beinhaltet zwei nominal orthogonal reflektierende Oberflächen 182 und 184.
Ein Interferometriesystem überwacht die Position des Objekttischs 140 entlang orthogonaler x- und y-Messachsen. Die x- und y-Messachsen überschneiden sich mit der Achse 112 des Belichtungssystems 110. Das Interferometriesystem beinhaltet vier Interferometer 210, 220, 230 und 240. Die Interferometer 210 bzw. 220 leiten Messstrahlen 215 und 225 parallel zur y-Achse zum zweimaligen Reflektieren von der Spiegeloberfläche 182. In ähnlicher Weise leiten die Interferometer 230 bzw. 240 Messstrahlen 235 und 245 parallel zur x-Achse zum zweimaligen Reflektieren von der Spiegeloberfläche 184. Nach der Reflektion von den Spiegeloberflächen ist jeder Messstrahl mit einem Bezugsstrahl zum Ausbilden eines Ausgangsstrahls kombiniert. Eine Phase jeden Ausgangsstrahls ist auf die optische Weglängendifferenz zwischen den Mess- und Bezugsstrahlwegen bezogen. Detektoren 212, 222, 232, und 242 erkennen die Ausgangsstrahlen von den Interferometern 210, 220, 230 bzw. 240 und übertragen optische Weglängeninformation an ein elektronisches Steuergerät 170, das die Objekttischposition aus der Information bestimmt und die Position des Objekttischs 140 entsprechend relativ zum Belichtungssystem 110 anpasst.
Der Eingangsstrahl für jedes Interferometer ist aus einer gemeinsamen Quelle abgeleitet, Laserlichtquelle 152. Strahlenteiler 211, 221, 231 und Spiegel 241 und 251 leiten Licht von der Lichtquelle 152 zu den Interferometern. Jedes Interferometer spaltet seinen Eingangsstrahl in einen Messstrahl und einen Bezugsstrahl. In der vorliegenden Ausführungsform leitet jedes Interferometer seinen jeweiligen Messstrahl entlang eines Wegs, der eine Oberfläche des Spiegels 180 zwei Mal berührt.
Die Interferometer 230 und 210 überwachen Koordinaten x₁ und y₁ des Lageorts der Spiegeloberflächen 184 und 182 entlang der x-Achse bzw. y-Achse. Zudem überwachen die Interferometer 240 und 220 den Lageort des Objekttischs 140 entlang eines zweiten Achsensatzes, der versetzt, jedoch parallel zu der x-Achse bzw. y-Achse verläuft. Die sekundären Messungen sehen Koordinaten x₂ und y₂ der Spiegeloberflächen 184 bzw. 182 vor. Die Abstände dieser sekundären Messachsen von der x-Achse und y-Achse sind bekannt und als d₁ und d₁' in 2 angegeben.
In einigen Ausführungsformen sind die Interferometer 210, 220, 230 und 240 hochstabile Planspiegelinterferometer (HSPMI). Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet ein HSPMI 300 einen polarisierenden Strahlenteiler (PBS) 310, einen Retro-Reflektor 320 und einen Bezugsspiegel 330. Das HSPMI 300 beinhaltet außerdem Viertelwellenlängenplatten 340 und 350, die zwischen dem PBS 310 und der Spiegeloberfläche 184 bzw. dem Bezugsspiegel 330 positioniert sind.
Im Betrieb teilt der PBS 310 den Eingangsstrahl, der in 3 als Strahl 360 angegeben ist, in orthogonal polarisierte Komponenten. Eine Komponente, Messstrahl 335A, wird durch den PBS 310 weitergeleitet und reflektiert von der Spiegeloberfläche 184 zurück zum PBS 310. Bei seiner Rückkehr zum PBS 310 ist der Polarisationszustand des Messstrahls nun aufgrund des zweimaligen Durchgangs durch die Viertelwellenlängenplatten 340 orthogonal zu seinem ursprünglichen Polarisationszustand, und der Messstrahl wird durch den PBS 310 zum Retro-Reflektor 320 reflektiert. Der Retro-Reflektor 320 leitet den Messstrahl zurück zum PBS 310, der den Messstrahl zur Spiegeloberfläche 184 reflektiert. Beim zweiten Durchgang zur Spiegeloberfläche 184 ist der Messstrahl als Strahl 335B angegeben. Der doppelte Durchgang durch die Viertelwellenlängenplatten 340 kehrt den Polarisationszustand des Messstrahls zurück in seinen ursprünglichen Zustand um, und er wird durch den PBS 310 weitergeleitet und tritt aus dem HSPMI 300 als eine Komponente eines Ausgangsstrahls 370 aus.
Der Bezugsstrahl ist die Komponente des Eingangsstrahls 360, die anfangs von dem PBS 310 reflektiert ist. Der Bezugsstrahl geht zwei Mal zwischen dem PBS 310 und dem Bezugsspiegel 330 durch. Bei jedem Durchgang transformiert die Viertelwellenlängenplatten 350 den Polarisationszustand des Bezugsstrahls um 90º. Somit leitet nach dem ersten Durchgang des Bezugsstrahls zum Bezugsspiegel 330 der PBS 310 den Bezugsstrahl weiter. Nach dem zweiten Durchgang des Bezugsstrahls zum Bezugsspiegel 350 reflektiert der PBS 310 den Bezugsstrahl, der aus dem Interferometer 300 als eine Komponente des Ausgangsstrahls 370 austritt.
Es können außerdem andere Verschiebung messende Interferometer als HSPMI in dem Lithographiearbeitsgerät 100 benutzt sein. Die Interferometer 210 und 220 beispielsweise können durch ein Mehrachseninterferometer ersetzt sein. Beispiele anderer Verschiebung messender Interferometer beinhalten Einzelstrahlinterferometer und/oder Präzisionsplanspiegelinterferometer (bei denen der Messstrahl mehr als zwei Mal, beispielsweise vier Mal, zum Messobjekt durchgehen kann). Zusätzliche Beispiele für Interferometerkonfigurationen sind in der US-Patentanmeldung Nr. 10/364,300 beschrieben, eingereicht am 11. Februar 2003 unter der Bezeichnung „SEPARATED BEAM MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM INTERFEROMETER", die die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/356,394, eingereicht am 12. Februar 2002 unter der Bezeichnung „SEPARATED BEAM MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM INTERFEROMETERs" und der US-Patentanmeldung Nr. 10/351,707, eingereicht am 27. Januar 2003 unter der Bezeichnung „MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM INTERFEROMETER" beansprucht, welche die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/379,987, eingereicht am 13. Mai 2002 unter der Bezeichnung „MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM HIGH STABILITY PLANE MIRROR INTERFEROMETER", beansprucht, die beide von Henry A. Hill stammen, und außerdem in einem Artikel mit dem Titel „Differential Interferometer arrangements for distance and angle measurements: Principles, advantages and applications" von C. Zanoni, VDI Berichte Nr. 749, 93–106 (1989) beschrieben. Der Inhalt der genannten vorläufigen US-Patentanmeldungen 60/356,394 und 60/379,987 und der Artikel von Zanoni sind hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
Zudem können, obwohl die vorhergehende Besprechung eine Beschreibung von Heterodyninterferometrie beinhaltet, homodyne Erkennungssysteme genutzt sein.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 überwachen die Interferometer 230 und 240 jeweils x₁ und x₂ entlang der Interferometerachsen 280 und 282, die durch einen Abstand d₁ getrennt sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Belichtungssystem 110 so positioniert, dass die Achse 112 mit der Achse 280 zusammenfällt, die der x-Achse entspricht. Dementsprechend entspricht x₁ der Position des Objekttischs entlang der x-Achse. In einigen Ausführungsformen können Messungen von x₁ und x₂ zum Bestimmen der Position des Objekttischs 140 entlang einer vom Benutzer definierten Achse zwischen Achse 280 und Achse 282 genutzt sein. Beispielsweise kann in Ausführungsformen, in denen das Belichtungssystem so positioniert ist, dass sich seine optische Achse mittig zwischen den Interferometerachsen 280 und 282 befindet, die Objekttischposition entlang einer Messachse mittig zwischen den Interferometerachsen 280 und 282 als x' = ½(x₁+x₂) bestimmt sein. Allgemeiner kann die Objekttischposition auf einer Messachse 284, die von der Achse 280 durch γd₁ getrennt ist, gemäß der Formel x1 + γ = (1 – γ)x1 + γx2 (1)bestimmt sein.
Das Lithographiearbeitsgerät 100 beinhaltet außerdem ein Ausrichtungssichtgerät 160, das außerhalb der Achse 112 positioniert ist. Das Ausrichtungssichtgerät 160 ist zum Lokalisieren von Objekten an einer Position auf der y-Achse, die durch den Betrag d₂ + γd₁ von der x-Achse (welche der Achse 280 entspricht) versetzt ist, positioniert, wobei d₂ der Abstand zwischen der Achse 284 und einer anderen Achse 286 ist, die parallel zur x-Achse verläuft, auf der das Ausrichtungssichtgerät lokalisiert ist. In der vorliegenden Ausführungsform lokalisiert ein Benutzer eine Ausrichtungsmarkierung 165 mit dem Ausrichtungssichtgerät 160. Da die Position des Ausrichtungsoszilloskops 160 bezüglich des Belichtungssystems 110 und der x- und y-Achse bekannt ist, registriert das Lokalisieren der Ausrichtungsmarkierung 165 mit dem Sichtgerät die Ausrichtungsmarkierung bezüglich des Belichtungssystems. Die Werte x₁, x₂, y₁ und y₂, die gemessen werden, wenn der Benutzer die Ausrichtungsmarkierung 165 lokalisiert hat, bilden einen Satz von Bezugskoordinaten, die den Lageort der Ausrichtungsmarkierung auf dem Objekttisch angeben. Auf Grundlage dieser Bezugskoordinaten kann der Benutzer den Wafer exakt bezüglich des Belichtungssystems übertragen, um Zielbereiche des Wafers auf der Achse 112 zu lokalisieren.
Jegliche Umpositionierung des Objekttischs auf Grundlage der Bezugskoordinaten sollte die Winkelausrichtung des Objekttischs berücksichtigen, wenn die Ausrichtungsmarkierung 165 von dem Ausrichtungssichtgerät 160 lokalisiert ist. Die Wirkung der Objekttischausrichtung ist in 4 dargestellt, die die Achsen 282 und 284, Messachse 284, und Achse 286 zeigt. Der Lageort des Spiegels entlang der Achse 286 ist als x₃ bezeichnet. Wenn der Ausrichtungswinkel ϑ des Objekttischs Null ist, ist x₁= x₂ = x₃. Wenn ϑ jedoch nicht Null ist, ist x₃ – x₁ = ηdtanϑ = ε. Der Versatz ε wird als Abbe-Versatzfehler bezeichnet.
Für einen vollkommen glatten Spiegel, von Mängeln freie Interferometer und kleine ϑ ist
jedoch bilden, wie vorher besprochen, Mängel der Spiegeloberfläche (z.B. Oberflächenunebenheit und/oder örtliche Anstiegsvariationen) und/oder Mängel an einem oder beiden Interferometern zu Fehlern in den interferometrisch wahrgenommenen Werten x₁ und x₂.
Interferometerfehler, auch als nichtzyklische, nichtlineare Fehler bezeichnet, können aufgrund von Wellenfrontverzerrungen in der Messung und/oder den Messstrahlen und aufgrund von Strahlenscherung zwischen den Komponenten des Ausgangsstrahls am Detektor entstehen. Wellenfrontverzerrungen entstehen beispielsweise aus Mängeln an Komponenten des Interferometers, einschließlich Oberflächenmängel (z.B. Kratzer, Staub oder andere Fremdpartikel auf einer Oberfläche oder Oberflächeninhomogenitäten) und Volumenmängel (z.B. Volumeninhomogenitäten oder Sprünge). Eine Streuung durch solche Mängel kann das Wellenfrontprofil eines Strahls aus einer nominalen Ausbildung (z.B. aus einer ebenen Welle) verzerren und eine gemessene Phase bei Überlagerung mit einem anderen Strahl beeinflussen. Wenn die Verzerrung einer Wellenfront bezüglich des Interferometers als Funktion einer Spiegelverschiebung variiert, kann die Verzerrung Fehler in einer überwachten Interferenzphase zur Folge haben.
Strahlenscherung bezeichnet eine Verschiebung der Komponentenstrahlen in dem Ausgangsstrahl relativ zueinander (d.h. Differentialstrahlenscherung) oder eine Verschiebung des Ausgangsstrahls relativ zu einem nominalen Ausgangsstrahlweg (d.h. Gleichtaktstrahlenscherung). Strahlenscherungen können beispielsweise durch eine Änderung der Ausbreitungsrichtung des Eingangsstrahls zu einem Interferometer oder eine Änderung der Ausrichtung des Objektspiegels in einem Zweifachdurchlauf-Planspiegelinterferometer wie einem hochstabilen Planspiegelinterferometer (HSPMI) verursacht sein. Eine derartige richtungsabhängige Änderung bewirkt, dass der Weg des Messstrahls durch das Interferometer als Fuktion der Spiegelverschiebung variiert. Dementsprechend variiert eine Wellenfrontverzerrung in dem Messstrahl bezüglich des Bezugsstrahls, was einen variierenden Beitrag zu der detektierten Phase zur Folge hat, was wiederum Fehler in der gemessenen Interferenzphase zur Folge hat. Infolgedessen können Wellenfrontverzerrungen in Kombination mit Strahlenscherung Phasenfehler bewirken und die Exaktheit von interferometrischen Messungen verringern.
Aufgrund dieser Mängel messen die Interferometer 230 und 240 x ~₁ bzw. x ~₂, wobei die Tilde einen wahrnehmbaren Parameter anzeigt, und die Observablen x ~₁ und x ~₂, sind auf die physikalischen Verschiebungen durch x ~₁ = x₁ + Ψ₁ und x ~₂ = x₂ + Ψ₂ bezogen, wobei Ψ₁ und Ψ₂ Abweichungen der Messwerte von denen der physikalischen Verschiebungen x₁ und x₂ darstellen. Einsetzen von x ~₁ und x ~₂ für x₁ und x₂ in Gleichung (2) ergibt
Dementsprechend wird für kleine ϑ der Abbe-Versatzfehler
und x₃ kann aus x3 = x1 + ν + d2 ϑ – ψ3 = (1 – γ)x ~1 + γx ~2 + d2ϑ – ψ3, (5)bestimmt werden, wobei Ψ₃ ein Fehlerkorrekturterm ist, der Mängel der Oberfläche des Spiegels und der Interferometer berücksichtigt.
Ψ₃ kann durch ψ3 = η1[(ψ2 – ψ1)M + (ψ2 – ψ1)l] + γ[(ψ2 – ψ1)M + (ψ2 – ψ1)l] – [(ψ1)M + (ψ1)l] (6)dargestellt sein, wobei γ gemäß einer Endbenutzeranwendung ausgewählt ist, der tief gestellte Index M den Beitrag zu Ψ₃ von dem Spiegel bezeichnet und der tief gestellte Index I den Beitrag zu Ψ₃ von den Interferometern bezeichnet. Dementsprechend kann die Formel für x₃ folgendermaßen umgeschrieben sein:
In Gleichung (6) und Gleichung (7) ist Ψ₃ im Hinblick auf Differentialkomponenten (d.h. (Ψ₂ – Ψ₁)) und Gleichtaktkomponenten (d.h. Ψ₂ + Ψ₁)) der Fehler geschrieben, um leichter eine Entsprechung zu verfügbaren gemessenen Größen herzustellen. Es ist zu beachten, dass gemäß Gleichung (7) die Differentialkomponenten (Ψ₂ – Ψ₁) durch den Faktor (η₁ + γ – ½) verstärkt sind und die Gleichtaktkomponenten nur als Mittelwert ohne Verstärkung einfließen. Ferner ist zu beachten, dass die Auswahl von γ die Größen der Differentialfehlertermkomponente in x₃ beeinflusst, jedoch nicht die Gleichtaktkomponenten.
Ψ₃ kann durch Charakterisieren von Komponenten der Interferometer und des Spiegels vor ihrer Einrichtung im Lithographiearbeitsgerät 100 bestimmt werden. Alternativ kann Ψ₃ in situ (d.h. sobald im Lithographiearbeitsgerät 100 eingerichtet) bestimmt sein.
Verfahren zum Charakterisieren von Interferometerfehlern und Interferometerkomponentenfehlern vor der Einrichtung (oder sobald eingerichtet, aber unter Verwendung einer separaten Charakterisierungsvorrichtung) sind beispielsweise in der US-Patentanmeldung Nr. 10/366,587, eingereicht am 12. Februar 2003 unter der Bezeichnung „CHARACTERIZATION AND COMPENSATION OF NON-CYCLIC ERRORS IN INTERFEROMETRY SYSTEMS" von Henry A. Hill beschrieben, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Verfahren zum Charakterisieren von Spiegeln beinhalten beispielsweise jene, die in der US-Patentanmeldung Nr. 09/853,144, eingereicht am 10. Mai 2001 unter der Bezeichnung „IN-SITU MIRROR CHARACTERIZATION" von Henry A. Hill beschrieben sind, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Alternativ oder zusätzlich kann Ψ₃ in situ durch Ausführen eines Fehlerkennzeichnungsverfahrens, auch als Fehlerkennzeichnungsmodus bezeichnet, bestimmt werden. Im Fehlerkennzeichnungsmodus wird der Objekttisch 140 in der y-Richtung verschoben, während die x-Position des Objekttischs konstant bleibt und x ~₁ und x ~₂ überwacht werden. Scannvorgänge werden für eine Anzahl nominaler Positionen des Objekttischs entlang der x-Achse und für eine Anzahl nominaler Objekttischausrichtungswinkel wiederholt. Bei jedem Scannvorgang scannen die Messstrahlen 235 und 245 der Interferometer 230 bzw. 240 die Spiegeloberfläche 184 entlang einer Grundlinie und erzeugen Signale, die eine Information enthalten, welche Winkelausrichtung und virtuelle Oberflächenabweichung (d.h. Oberflächenunebenheit) der Spiegeloberfläche in der x-y-Ebene von einer nominalen Ebene angibt, zusammen mit jeglichen Beiträgen aufgrund von Variationen im Verschiebungsmechanismus zum Bewegen des Objekttischs 140 und anderer Fehlerquellen (z.B. zyklische Nichtlinearitäten und stationäre und nicht stationäre Wirkungen eines Gases in den Messwegen von Strahlen der Interferometer 203 und 240). Der Scannvorgang ergibt X ~₁(y,x,ϑ) und X ~₂(y,x,ϑ), entsprechend den Verschiebungsmessungen aus den Interferometern 230 bzw. 240.
Gleichzeitig mit der Verschiebung des Objekttischs 140 in der y-Richtung überwachen die Interferometer 210 und 220 die Ausrichtung der Spiegeloberfläche 182 auf fest stehende Schnittpunkte der Messstrahlen 215 und 225 mit der Oberfläche 182. Dieser Schritt ermöglicht das Überwachen von Änderungen in ϑ aufgrund von beispielsweise der Drehung des Objekttischs 140 aufgrund mechanischer Beiträge seines Verschiebungsmechanismus, wie Lager, Antriebsmechanismen und dergleichen. Die Messung der Winkelausrichtung der Spiegeloberfläche 182 ergibt ein redundantes Maß der Winkelausrichtung ϑ(y) des Objekttischs 140 während des Scannvorgangs, das zum Entfernen der Beiträge von Winkeldrehungen des Objekttischs 140 aus den X ~₁(y,x,ϑ) und X ~₂(y,x,ϑ) Daten genutzt sein kann.
Anfangs wird der Objekttisch nach der x-Position, die den Interferometern 230 und 240 am nächsten liegt, x_min und nach ϑ nominal gleich Null (im Folgenden ϑ₀) gescannt. Strahlenscherungen sind typischerweise verringert, wenn die Verschiebung des Spiegels von den Interferometern am kleinsten ist, sodass der Beitrag von Fehlern aufgrund von Strahlenscherung für diesen Scannvorgang vernachlässigt werden kann. Dementsprechend stellen X ~₁(y,x_min,ϑ₀) und X ~₂(y,x_min,ϑ₀), sobald sie für jegliche Winkeldrehungen des Objekttischs 140 korrigiert sind, die beim Scannvorgang aufgetreten sind, ein Maß des örtlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche 184 entlang der Grundlinie dar. Wenn es keinen Beitrag aus Objekttischdrehungen gibt, ist die lokale Steigung 〈dx/dy〉_Map durch
gegeben, wobei sich der tief gestellte Index Map auf Daten bezieht, die während des Fehlerkennzeichnungsmodus ermittelt wurden. Die Parametrisierung von X ~₁,X ~₂ und 〈dx/dy〉_Map als Funktionen von x und ϑ ist einbezogen, wenn auch nicht explizit gezeigt. Eine lineare Anpassung an die 〈dx/dy〉_Map Daten ergibt 〈dx/dy〉_fit, was eine nominale Bezugsoberfläche zur Verfügung stellt.
Abweichungen der gemessenen Position der Spiegeloberfläche von einer nominalen Position der Spiegeloberfläche, die aus 〈dx/dy〉_fit berechnet sind, sind Spiegelmängeln zugeordnet. Das Verhältnis zwischen Ψ_3,M, dem Beitrag von Spiegelmängeln zu Ψ₃ und X ~₁ ist durch
gegeben.
Da das Spiegelprofil für jeden Scannvorgang im Wesentlichen unveränderlich ist, kann diese Information zum Extrahieren des Beitrags von Interferometerfehlern aus Ψ3 für nachfolgende Fehlerkennzeichnungsmodus-Scannvorgänge genutzt werden (d.h. für andere nominale x-Werte und andere nominale ϑ-Werte). Ähnliche Spiegelfehlerkennzeichnungsverfahren sind in der US-Patentanmeldung Nr. 10/406,749, eingereicht am 3. April 2003 unter der Bezeichnung „METHOD AND APPARATUS FOR STAGE MIRROR MAPPING" und der US-Patentanmeldung Nr. 10/630,361, eingereicht am 29. Juli 2003 unter der Bezeichnung „COMPENSATION FOR ERRORS IN OFF-AXIS INTERFEROMETRIC MEASUREMENTS", beide von Henry A. Hill, beschrieben, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Nachfolgende Fehlerkennzeichnungsmodus-Scannvorgänge sehen ähnliche Daten vor. Es wird jedoch erwartet, dass Beiträge zu Ψ₃ aus Mängeln der Interferometer für ansteigende nominale x-Werte und nominale ϑ-Werte ansteigen. Bei fehlenden Spiegel- und Interferometermängeln und Objekttischdrehungen sollten X ~₂ – X ~₁ und X ~₂ + X ~₁ für jeden Scannvorgang konstant bleiben. Somit werden, sobald Beiträge Änderungen in ϑ, die unter Nutzung der Interferometer 210 und 220 überwacht sind, und Spiegelmängeln zuordenbar sind, verbleibende Variationen in X ~₂ – X ~₁ und X ~₂ + X ~₁ während jedem nachfolgenden Scannvorgang Interferometermängeln zugeordnet. Anders gesagt kann ein „Spiegelprofil" für jeden Scannvorgang wie für den anfänglichen Scannvorgang bestimmt werden, und Variationen zwischen dem Spiegelprofil, das aus dem anfänglichen Scannvorgang bestimmt ist, und Spiegelprofilen, die aus nachfolgenden Scannvorgängen bestimmt werden, werden den Interferometern zugeordnet.
Variationen zwischen den Spiegelprofilen werden als Funktionen von y, x und ϑ parametrisiert. Die Variationen können in einer Verweistabelle im Steuergerät 170 gespeichert und zum Ausgleichen von Messungen während des Betriebs des Lithographiearbeitsgeräts 100 genutzt werden. Die Fehlerterme können funktional dargestellt sein. Die Fehlerterme können beispielsweise durch eine mehrdimensionale Potenzreihe in x, y und ϑ oder in einer Reihe orthogonaler Funktionen und Koeffizienten der Darstellungen, die in den Verweistabellen gespeichert sind, dargestellt sein.
In einigen Ausführungsformen kann Information, die während des Fehlerkennzeichnungsmodus erhalten wurde, „räumlich gefiltert" werden, um die erforderliche Information über die Differentialmoduskomponenten von Ψ₃ zu erhalten. Räumliches Filtern schließt das Transformieren von Scanndaten unter Nutzung einer Integraltransformation (z.B. einer Fourier-Transformation) ein, um die Scanninformation in verschiedene Ortsfrequenzkomponenten zu entwickeln. Den Fehlerkorrekturterm erhält man durch Integrieren oder Summieren der Beträge verschiedener Raumfrequenzkomponenten. Verschiedene Ortsfrequenzkomponenten können unterschiedlich gewichtet sein, um den Beitrag von den Komponenten zu verringern (d.h. den Beitrag zu beseitigen), die die Genauigkeit des Fehlerkorrekturterms verringern, und/oder um die Empfindlichkeit des Korrekturterms für bestimmte Ortsfrequenzkomponenten zu erhöhen.
Ein Beispiel eines Filteralgorithmus auf Grundlage von integralen Transformationen ist in der folgenden Gleichungsreihe abgeleitet.
wobei F{X} die Fourier-Transformation von X ist, X_1,M(y) die Position einer Knotenlinie in der Oberfläche 184 ist, die während des anfänglichen Scannvorgangs des Fehlerkennzeichnungsverfahren erhalten wurde, und X_1,l(y) die Position einer Knotenlinie in der Oberfläche 184 ist, die während nachfolgender Scannvorgänge des Fehlerkennzeichnungsverfahrens erhalten wurde. Somit kann (Ψ₂ – Ψ₁)_M und (Ψ₂ – Ψ₁)_l aus den inversen Fourier-Transformationen von Gleichung (11) bzw. Gleichung 12 erhalten werden. Diese Ableitungen nutzen außerdem die Ersetzung X2(y) = X1(y + d1). (13)
Die Gleichtaktkomponenten (Ψ₂ – Ψ₁)_M und (Ψ₂ + Ψ₁)_l können aus einem ähnlichen Satz räumlicher Filteralgorithmen auf Grundlage integraler Transformationen erhalten werden, die in der folgenden Gleichungsreihe abgeleitet sind.
Die Fourier-Transformation divergiert jedoch für bestimmte Ortsfrequenzen, und Fehler, die auf diesen Frequenzen auftreten, können nicht aus den Gleichungen (11), (12), (14) und (15) erhalten werden. Beispielsweise für
gibt es Singularitäten, wenn Kd1/2 = 0,π,2π,... (17)
Dementsprechend sollte, wenn eine Information über F{X₁(y)} unter Verwendung von Gleichung (16) bestimmt werden soll, eine multiplikative Gewichtungsfunktion beim Integrieren des Beitrags von verschiedenen Frequenzkomponenten zu den Fehlertermen, die durch Gleichung (11), (12), (14) und (15) gegeben sind, eingeführt werden, um die Wirkung der Singularitäten zu begrenzen. Die Gestaltung der multiplikativen Gewichtungsfunktion kann auf Betrachtungen der Signalrauschabstände als Funktion der Ortfrequenz basieren. Ein Beispiel einer multiplikativen Gewichtungsfunktion ist
wobei m eine Ganzzahl und δK<< 2π / d ist. Andere multiplikative Gewichtungsfunktionen können auch verwendet werden.
Obwohl die Transformation in Gleichung (16) eine Gewichtungsfunktion sin^–1(Kd/2) beinhaltet, können in anderen Ausführungsformen andere Gewichtungsfunktionen benutzt sein. Im Allgemeinen sollte die Gewichtungsfunktion die Empfindlichkeit für jene Komponenten des Spiegeloberflächenprofils erhöhen, für die das Spiegelkennzeichnungsverfahren am wenigsten empfindlich ist. Beispiele von Gewichtungsfunktionen beinhalten lineare, geometrische und exponentiale Funktionen von K.
In einigen Ausführungsformen kann Information über den Spiegel und/oder die Interferometer, die während des Fehlerkennzeichnungsmodus erhalten wird, gleichfalls zum Korrigieren von Messungen auf der Achse benutzt sein. Zudem können die Spiegeloberfläche 182 und/oder die Interferometer 210 und 220 außerdem unter Verwendung eines ähnlichen Fehlerkennzeichnungsmodus gekennzeichnet werden, und diese Information kann zum Verringern von Fehlern bei Messungen auf und/oder außerhalb der Achse entlang der y-Achse benutzt sein.
In einigen Ausführungsformen wird die Messung außerhalb der Achse auf Fehler korrigiert, bevor die Positionsinformation außerhalb der Achse an ein Steuersystem gesendet wird, das die Ausrichtung des Objekttischs 140 steuert, wodurch eine Übertragung dieser Fehler auf die Position des Objekttischs verhindert wird.
Zudem können in einigen Ausführungsformen zusätzliche Fehler, die durch verschiedene Komponenten in das Interferometriesystem eingeführt sein können, unter Nutzung anderer Verfahren verringert sein. Beispielsweise kann die Wirkung zyklischer, nichtlinearer Fehler durch Techniken verringert sein, wie sie in der in gemeinschaftlichen Besitz befindlichen US-Patentanmeldung Nr. 10/097,365 unter der Bezeichnung „CYCLIC ERROR REDUCTION IN AVERAGE INTERFEROMETRIC MEASUREMENTS" und der US-Patentanmeldung Nr. 10/616,504, eingereicht am 8. Juli 2003 unter der Bezeichnung „CYCLIC ERROR COMPENSATION IN INTERFEROMETRY SYSTEMS", die die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/394,418, eingereicht am 8. Juli 2002 unter der Bezeichnung „ELECTRONIC CYCLIC ERROR COMPENSATION FOR LOW SLEW RATES", alle von Henry A. Hill, beansprucht, beschrieben sind, deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Ein Beispiel einer anderen zyklischen Fehlerausgleichstechnik ist in der US-Patentanmeldung Nr. 101287,898, eingereicht am 5. November 2002 unter der Bezeichnung „INTERFEROMETRIC CYCLIC ERROR COMPENSATION" beschrieben, die die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/337,478, eingereicht am 5. November 2001 unter der Bezeichnung „CYCLIC ERROR COMPENSATION AND RESOLUTION ENHANCEMENT" von Henry A. Hill beansprucht, deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Ein anderes Beispiel einer zyklischen Fehlerausgleichungstechnik ist in der US-Patentanmeldung Nr. 10/174,149, eingereicht am 17. Juni 2002 unter der Bezeichnung „INTERFEROMETRY SYSTEM AND METHOD EMPLOYING AN ANGULAR DIFFERENCE IN PROPAGATION BETWEEN ORTHOGONALLY POLARIZED INPUT BEAM COMPONENTS" beschrieben, die die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/303,299, eingereicht am 6. Juli 2001 unter der Bezeichnung „INTERFEROMETRY SYSTEM AND METHOD EMPLOYING AN ANGULAR DIFFERENCE IN PROPAGATION BETWEEN ORTHOGONALLY POLARIZED INPUT BEAM COMPONENTS", beide von Henry A. Hill und Peter de Groot, beansprucht, deren beider Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Ein weiteres Beispiel einer zyklischen Fehlerausgleichstechnik ist in der US-Patentanmeldung Nr. 60/314,490, eingereicht am 23. August 2001 unter der Bezeichnung „TILTED INTERFEROMETRER" von Henry A. Hill beschrieben, deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
Andere Techniken zur zyklischen Fehlerausgleichung beinhalten jene, die in der US-Patentanmeldung Nr. 6,137,574 unter der Bezeichnung „SYSTEMS AND METHODS FOR CHARACTERIZING AND CORRECTING CYCLIC ERRORS IN DISTANCE MEASURING AND DISPERSION INTERFEROMETRY"; US-Patentschrift Nr. US 6,252,668 B1 unter der Bezeichnung „SYSTEMS AND METHODS FOR QUANTIFYING NONLINEARITIES IN INTERFEROMETRY SYSTEMS"; und US-Patentschrift Nr. 6,246,481 unter der Bezeichnung SYSTEMS AND METHODS FOR QUANTIFYING NONLINEARITIES IN INTERFEROMETRY SYSTEMS", alle drei von Henry A. Hill, beschrieben sind, wobei der Inhalt der drei oben zitierten Patentschriften und Patentanmeldungen hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Wirkungen von stationären und nicht stationären Änderungen eines Gases in Messwegen der Interferometer können für jene Endbenutzungsanwendungen ausgeglichen werden, bei denen Bedarf besteht. Beispiele von Techniken zur Ausgleichung der stationären und nicht stationären Wirkungen sind in der US-Patentanmeldung Nr. 10/294,158, eingereicht am 14. November 2002 unter der Bezeichnung „COMPENSATING FOR EFFECTS OF VARIATIONS IN GAS REFRACTIVITY IN INTERFEROMETERS", die die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/335,963, eingereicht am 15. November 2001 unter der Bezeichnung „COMPENSATION FOR EFFECTS OF STATIONARY NON-RANDOM CHANGES AND STATIONARY RANDOM FLUCTUATIONS IN REFRACTIVITY OF GAS IN INTERFEROMETERS" beansprucht, und in der US-Patentanmeldung Nr. 10/350,522, eingereicht am 24. Januar 2003 unter der Bezeichnung „METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATION OF TIME-VARYING OPTICAL PROPERTIES OF GAS IN INTERFEROMETRY" beschrieben, die die Priorität der vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 60/352,061, eingereicht am 24. Januar 2002 unter der Bezeichnung „NON-DISPERSIVE METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATION OF TURBULENCE EFFECTS OF GAS IN INTERFEROMETERS" beansprucht, beide von Henry A. Hill, wobei der Inhalt beider zitierten Patentanmeldungen hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Lithographiearbeitsgeräte, wie Arbeitsgerät 100, sind besonders bei Lithographieanwendungen nützlich, die bei der Fertigung von LSI-Schaltkreisen wie Computerchips und dergleichen in Gebrauch sind. Lithographie ist der Schlüsseltechnologietreiber für die Halbleiterfertigungsindustrie. Die Überdeckungsverbesserung ist eine der fünf schwierigsten Herausforderungen bis zu 100 nm Linienbreite und darunter (Entwurfsregeln), s. beispielsweise die Semiconductor Industry Roadmap, S. 82 (1997).
Die Überdeckung hängt direkt von der Leistung, d.h. Genauigkeit und Präzision, der Abstand messenden Interferometer ab, die zum Positionieren der Wafer- und Retikel- (oder Masken-) Objekttische genutzt sind. Da ein Lithographiearbeitsgerät 50–100 Mill. $ im Jahr an Produktwert erzeugen kann, ist der wirtschaftliche Wert aus Abstand messenden Interferometern mit verbesserter Leistung wesentlich. Jede 1%-ige Erhöhung im Ertrag des Lithographiearbeitsgeräts hat einen wirtschaftlichen Gewinn von ungefähr 1 Mill. $ im Jahr für den Schaltkreishersteller und einen wesentlichen Wettbewerbsvorteil für den Lithographiearbeitsgeräthändler zur Folge.
Die Funktion eines Lithographiearbeitsgeräts ist, räumlich gemusterte Strahlung auf einen mit Photoresist überzogenen Wafer zu leiten. Der Vorgang beinhaltet das Bestimmen, welche Stelle des Wafers die Strahlung aufnehmen soll (Ausrichtung), und das Aufbringen der Strahlung auf das Photoresist an dieser Stelle (Belichtung).
Wie im Vorgehenden besprochen, beinhaltet der Wafer zu seiner sachgerechten Positionierung Ausrichtungsmarkierungen auf dem Wafer, die von zugeordneten Sensoren gemessen werden können. Die gemessenen Positionen der Ausrichtungsmarkierungen definieren den Lageort des Wafers innerhalb des Arbeitsgeräts. Diese Information zusammen mit einer Spezifizierung der gewünschten Musterung der Wafer-Oberfläche führt die Ausrichtung des Wafers relativ zu der räumlich gemusterten Strahlung. Auf der Grundlage einer derartigen Information bewegt ein versetzbarer Objekttisch, der den mit Photoresist überzogenen Wafer hält, den Wafer, sodass die Strahlung die richtige Stelle des Wafers belichtet.
Während der Belichtung beleuchtet eine Strahlungsquelle ein gemustertes Retikel, das die Strahlung streut, um die räumlich gemusterte Strahlung zu erzeugen. Das Retikel wird auch als Maske bezeichnet; diese Begriffe werden im Folgenden austauschbar benutzt. Im Falle von Reduktionslithographie sammelt eine Reduktionslinse die gestreute Strahlung und bildet ein reduziertes Bild des Retikelmusters aus. Alternativ, im Falle von kontaktlosem Drucken, verbreitet sich die gestreute Strahlung über eine kurze Distanz (typischerweise in der Größenordnung von Mikrometern), bevor sie den Wafer berührt, um ein 1:1-Bild des Retikelmusters zu erzeugen. Die Strahlung leitet fotochemische Vorgänge in dem Resist ein, die das Strahlungsmuster in ein latentes Bild innerhalb des Resists umsetzen.
Interferometriesysteme sind wichtige Komponenten der Positionierungsmechanismen, die die Position des Wafers und Retikels steuern, und registrieren das Retikelbild auf dem Wafer. Wenn derartige Interferometriesysteme die oben beschriebenen Merkmale beinhalten, nimmt die Genauigkeit von Abständen, die von den Systemen gemessen sind, zu, da zyklische Fehlerbeiträge zur Abstandsmessung minimiert sind.
Im Allgemeinen beinhaltet das Lithographiesystem, das auch als Belichtungssystem bezeichnet wird, typischerweise ein Beleuchtungssystem und ein Waferpositionierungssystem. Das Beleuchtungssystem beinhaltet eine Strahlungsquelle zum Vorsehen von Strahlung wie ultravioletter, sichtbarer, Röntgen- oder Ionenstrahlung und ein Retikel oder Maske zum Übertragen des Musters auf die Strahlung, wodurch die räumlich gemusterte Strahlung erzeugt wird. Zudem kann das Beleuchtungssystem im Falle von Reduktionslithographie eine Linsenanordnung zum Abbilden der räumlich gemusterten Strahlung auf den Wafer beinhalten. Die abgebildete Strahlung belichtet Resist, mit dem der Wafer überzogen ist. Das Beleuchtungssystem beinhaltet außerdem einen Maskenobjekttisch zum Halten der Maske und ein Positionierungssystem zum Anpassen der Position des Maskenobjekttischs relativ zu der Strahlung, die durch die Maske geleitet ist. Das Waferpositionierungssystem beinhaltet einen Waferobjekttisch zum Halten des Wafers und ein Positionierungssystem zum Anpassen der Position des Waferobjekttischs relativ zu der abgebildeten Strahlung. Die Fertigung von integrierten Schaltungen kann mehrfache Belichtungsschritte beinhalten. Als allgemeinen Verweis auf Lithographie s. beispielsweise J. R. Sheats und B. W. Smith in Microlithography: Science and Technology (Marcel Decker, Inc., New York, 1998), dessen Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die oben beschriebenen Interferometriesysteme können zum präzisen Messen der Position des Waferobjekttischs sowie des Maskenobjekttischs relativ zu anderen Komponenten des Belichtungssystems, wie der Linsenanordnung, der Strahlungsquelle oder der Stützstruktur, genutzt sein. In solchen Fällen kann das Interferometriesystem einer stationären Struktur beigeordnet sein und das Messobjekt einem beweglichen Element wie einem der Masken- und Waferobjekttische beigeordnet sein. Alternativ kann die Situation umgekehrt sein, wobei das Interferometriesystem einem beweglichen Objekt beigeordnet ist und das Messobjekt einem stationären Objekt beigeordnet ist.
Allgemeiner können solche Interferometriesysteme zum Messen der Position jeglicher Komponente des Belichtungssystems relativ zu jeglicher Komponente des Belichtungssystems genutzt sein, in dem das Interferometriesystem einer der Komponenten beigeordnet ist oder davon gehalten ist und das Messobjekt einer der Komponenten beigeordnet ist oder davon gehalten ist.
Ein anderes Beispiel eines Lithographiearbeitsgeräts 1100, das ein Interferometriesystem 1126 nutzt, ist in 5 gezeigt. Das Interferometriesystem ist zum präzisen Messen der Position eines Wafers (nicht gezeigt) in einem Belichtungssystem genutzt. Hier ist der Objekttisch 1122 zum Positionieren und Halten des Wafers relativ zu einer Belichtungsstation genutzt. Der Scanner 1100 beinhaltet einen Rahmen 1102, der andere Stützstrukturen und verschiedene Komponenten trägt, die auf diesen Strukturen getragen werden. Eine Belichtungsbasis 1104 weist ein Linsengehäuse 1106 auf, das auf ihrer Oberseite angebracht ist, über dem ein Retikel- oder Maskenobjekttisch 1116 angebracht ist, der zum Halten eines Retikels oder einer Maske genutzt ist. Ein Positionierungssystem zum Positionieren der Maske relativ zu der Belichtungsstation ist schematisch durch das Element 1117 angezeigt. Das Positionierungssystem 1117 kann beispielsweise piezoelektrische Wandlerelemente und entsprechende Steuerelektronik beinhalten. Obwohl in dieser beschriebenen Ausführungsform nicht beinhaltet, kann eines oder mehrere der oben beschriebenen Interferometriesysteme außerdem zum Messen der Position des Maskenobjekttischs sowie anderer beweglicher Elemente genutzt sein, deren Position bei Fertigungsvorgängen für lithographische Gefüge genau überwacht sein muss (s. oben Sheats und Smith Microlithography: Science and Technology).
Unter der Belichtungsbasis 1104 ist eine Haltebasis 1113 aufgehängt, die den Waferobjekttisch 1122 trägt. Der Objekttisch 1122 beinhaltet einen Planspiegel 1128 zum Reflektieren eines Messstrahls 1134, der durch das Interferometriesystem 1126 zu dem Objekttisch geleitet ist. Ein Positionierungssystem zum Positionieren des Objekttischs 1122 relativ zu dem Interferometriesystem 1126 ist schematisch durch das Element 1119 angezeigt. Das Positionierungssystem 1119 kann beispielsweise piezoelektrische Wandlerelemente und entsprechende Steuerelektronik beinhalten. Der Messstrahl wird zu dem Interferometriesystem zurück reflektiert, das auf der Belichtungsbasis 1104 angebracht ist. Das Interferometriesystem kann eine beliebige der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen sein.
Im Betrieb geht ein Strahl 1110, beispielsweise ein ultravioletter (UV-) Strahl aus einem UV-Laser (nicht gezeigt), durch eine Strahl formende Optikanordnung 1112 und wandert nach der Reflektion vom Spiegel 1114 nach unten. Danach geht der Strahl durch eine Maske (nicht gezeigt), die vom Maskenobjekttisch 1116 getragen ist. Die Maske (nicht gezeigt) wird über eine Linsenanordnung 1108, die in einem Linsengehäuse 1106 getragen ist, auf einen Wafer (nicht gezeigt) auf dem Waferobjekttisch 1122 abgebildet. Die Basis 1104 und die verschiedenen Komponenten, die davon getragen sind, sind durch ein Dämpfungssystem, das durch Feder 1120 dargestellt ist, von Umgebungsschwingungen isoliert.
In anderen Ausführungsformen des Lithographiescanners kann eines oder mehrere der oben beschriebenen Interferometriesysteme zur Abstandsmessung entlang mehrfacher Achsen und Winkel genutzt sein, die beispielsweise den Wafer- oder Retikel- (oder Masken-) Objekttischen beigeordnet sind, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Außerdem können statt einem W-Strahl andere Strahlen zum Belichten des Wafers genutzt sein, einschließlich beispielsweise Röntgenstrahlen, Elektronenstrahlen, Ionenstrahlen und sichtbare optische Strahlen.
In einigen Ausführungsformen kann der Lithographiescanner beinhalten, was in der Technik als „Column Reference" bekannt ist. In solchen Ausführungsformen leitet das Interferometriesystem 1126 den Bezugsstrahl (nicht gezeigt) einen externen Bezugsweg entlang, der einen Bezugsspiegel (nicht gezeigt) berührt, welcher auf einer Struktur angebracht ist, das den Strahl leitet, beispielsweise dem Linsengehäuse 1106. Der Bezugsspiegel reflektiert den Bezugsstrahl zurück zu dem Interferometriesystem. Das Interferenzsignal, das von dem Interferometriesystem 1126 beim Kombinieren des Messstrahls 1134, der von dem Objekttisch 1122 reflektiert ist, und dem Bezugsstrahl, der von einem Bezugsspiegel reflektiert ist, welcher auf dem Linsengehäuse 1106 angebracht ist, erzeugt ist, gibt Positionsänderungen des Objekttischs relativ zu dem Strahl an. Zudem kann in anderen Ausführungsformen das Interferometriesystem 1126 zum Messen von Positionsänderungen des Retikel- (oder Masken-) Objekttischs 1116 oder anderer beweglicher Komponenten des Scannersystems positioniert sein. Schließlich können die Interferometriesysteme auf ähnliche Weise mit Lithographiesystemen genutzt sein, die Stepper zusätzlich zu oder anstelle von Scannern nutzen.
Wie in der Technik allgemein bekannt, ist Lithographie ein kritischer Teil von Fertigungsverfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtung. US-Patentschrift 5,483,343 beispielsweise umreißt Schritte für solche Fertigungsverfahren. Diese Schritte sind unten unter Bezugnahme auf 6(a) und 6(b) beschrieben. 6(a) ist ein Ablaufdiagramm der Abfolge zur Fertigung einer Halbleitervorrichtung wie einem Halbleiterchip (z.B. IC oder LSI), einer Flüssigkristallanzeige oder einem CCD. Schritt 1151 ist ein Design Prozess zur Gestaltung der Schaltung einer Halbleitervorrichtung. Schritt 1152 ist ein Prozess zur Fertigung einer Maske auf Grundlage des Schaltungsmusterdesigns. Schritt 1153 ist ein Prozess zum Fertigen eines Wafers unter Verwendung eines Materials wie Silizium.
Schritt 1154 ist ein Prozess, der Vorverarbeitung genannt wird, wobei unter Verwendung der/des so hergestellten Maske und Wafers durch Lithographie Schaltungen auf dem Wafer ausgebildet werden. Zum Ausbilden von Schaltungen, die mit ausreichender räumlicher Auflösung den Mustern auf der Maske entsprechen, ist eine interferometrische Positionierung des Lithographiearbeitsgeräts relativ zum Wafer notwendig. Die hierin beschriebenen interferometrischen Verfahren und Systeme können zum Verbessern der Effektivität der Lithographie, die bei dem Wafervorgang genutzt ist, besonders nützlich sein.
Schritt 1155 ist ein Zusammenbauschritt (Assembling Step), der Nachverarbeitung (Post-Process) genannt wird, wobei der Wafer, der in Schritt 1154 verarbeitet wurde, zu Halbleiterchips ausgebildet wird. Dieser Schritt beinhaltet Zusammenbauen (in Chips zerschneiden und Verbinden, Dicing and Bonding) und Verpacken (Chipversiegelung, Chip Sealing). Schritt 1156 ist ein Inspektionsschritt, in dem ein Funktionsfähigkeitstest, Beständigkeitstest usw. der Halbleitervorrichtungen ausgeführt wird, die in Schritt 1155 erzeugt wurden. Mit diesen Vorgängen sind Halbleitergeräte fertig gestellt und werden versendet (Schritt 1157).
6(b) ist ein Ablaufdiagramm, das Details des Waferprozesses zeigt. Schritt 1161 ist ein Oxidationsprozess zum Oxidieren der Oberfläche eines Wafers. Schritt 1162 ist ein CVD-Prozess zum Ausbilden eines Isolierfilms auf der Waferoberfläche. Schritt 1163 ist ein Elektrodenausbildungsprozess zum Ausbilden von Elektroden auf dem Wafer durch Aufdampfen. Schritt 1164 ist ein Ionenimplantationsprozess zum Implantieren von Ionen auf dem Wafer. Schritt 1165 ist ein Resistprozess zum Auftragen eines Resists (lichtempfindliches Material) auf den Wafer. Schritt 1166 ist ein Belichtungsprozess zum Drucken durch Belichtung (d.h. Lithographie) des Schaltungsmusters der Maske über die oben beschriebene Belichtungsvorrichtung auf den Wafer. Wiederum verbessert, wie oben beschrieben, die Nutzung der hierin beschriebenen interferometrischen Systeme und Verfahren die Genauigkeit und Lösung derartiger lithographischer Schritte.
Schritt 1167 ist ein Entwicklungsprozess zum Entwickeln des belichteten Wafers. Schritt 1168 ist ein Ätzprozess zum Beseitigen von Abschnitten, die nicht zum entwickelten Resistbild gehören. Schritt 1169 ist ein Resistabsonderungsprozess zum Absondern des Resistmaterials, das auf dem Wafer verbleibt, nachdem er dem Ätzprozess unterzogen wurde. Durch Wiederholen dieser Prozesse werden Schaltungsmuster auf dem Wafer ausgebildet und überlagert.
Die oben beschriebenen interferometrischen Systeme können auch bei anderen Anwendungen genutzt sein, bei denen die relative Position eines Objekts genau gemessen sein muss. Beispielsweise bei Anwendungen, bei denen ein Schreibstrahl wie ein Laser-, Röntgen-, Ionen- oder Elektronenstrahl ein Muster auf ein Substrat markiert, wenn sich entweder das Substrat oder der Strahl bewegen, kann das interferometrische System zum Messen der relativen Bewegung zwischen dem Substrat und dem Schreibstrahl genutzt sein.
Als Beispiel ist eine schematische Darstellung eines Strahlenschreibsystems 1200 in 7 gezeigt. Eine Quelle 1210 erzeugt einen Schreibstrahl 1212, und eine Strahlbündelungsanordnung 1214 leitet den Strahl zu einem Substrat 1216, das von einem beweglichen Objekttisch 1218 gehalten ist. Zum Bestimmen der relativen Position des Objekttischs leitet ein interferometrisches System 1220 einen Bezugsstrahl 1222 zu einem Spiegel 1224, der auf der Strahlenbündelungsanordnung 1214 angebracht ist, und einen Messstrahl 1226 zu einem Spiegel 1228, der auf dem Objekttisch 1218 angebracht ist. Da der Bezugsstrahl einen Spiegel berührt, der auf der Strahlenbündelungsanordnung angebracht ist, ist das Strahlenschreibsystem ein Beispiel für System, das eine „Column Reference" nutzt. Das interferometrische System 1220 kann jedes der vorher beschriebenen interferometrischen Systeme sein. Positionsänderungen, die von dem interferometrischen System gemessen sind, entsprechen Änderungen der relativen Position des Schreibstrahls 1212 auf dem Substrat 1216. Das interferometrische System 1220 sendet ein Messsignal 1232 an das Steuergerät 1230, das die relative Position des Schreibstrahls 1212 auf dem Substrat 1216 angibt. Das Steuergerät 1230 sendet ein Ausgangssignal 1234 an eine Basis 1236, die den Objekttisch 1218 hält und positioniert. Zudem sendet das Steuergerät 1230 ein Signal 1238 an die Quelle 1210 zum Variieren der Intensität des Schreibstrahls 1212 oder dessen Blockierung, sodass der Schreibstrahl das Substrat mit einer Intensität berührt, die ausreicht, um eine photophysische oder photochemische Änderung nur an ausgewählten Positionen des Substrats zu bewirken.
Zudem kann in einigen Ausführungsformen das Steuergerät 1230 bewirken, dass die Strahlenbündelungsanordnung 1214 den Schreibstrahl über einen Bereich des Substrats scannt, z.B. unter Nutzung des Signals 1244. Infolgedessen leitet das Steuergerät 1230 die anderen Komponenten des Systems zum Mustern des Substrats. Das Mustern basiert typischerweise auf einem elektronischen Gestaltungsmuster, das in dem Steuergerät gespeichert ist. In einigen Ausführungsformen mustert der Schreibstrahl ein Resist, mit dem das Substrat überzogen ist, und in anderen Ausführungsformen mustert, z.B. ätzt, der Schreibstrahl das Substrat direkt.
Eine bedeutende Anwendung eines derartigen Systems ist die Fertigung von Masken und Retikeln, die in den vorher beschriebenen Lithographieverfahren genutzt sind. Beispielsweise kann zum Fertigen einer Lithographiemaske ein Elektronenstrahl zum Mustern eines mit Chrom überzogenen Glassubstrats genutzt sein. In derartigen Fällen, in denen der Schreibstrahl ein Elektronenstrahl ist, schließt das Strahlenschreibsystem den Elektronenstrahlweg in einem Vakuum ein. Außerdem beinhaltet in Fällen, in denen der Schreibstrahl beispielsweise ein Elektronen- oder Ionenstrahl ist, die Strahlenbündelungsanordnung elektrische Feldgeneratoren wie Quadrapollinsen zum Bündeln und Leiten der geladenen Partikel auf das Substrat unter Vakuum. In anderen Fällen, in denen der Schreibstrahl ein Radiationsstrahl ist, beispielsweise Röntgen-, UV- oder sichtbare Strahlung, beinhaltet die Strahlenbündelungsanordnung entsprechende Optik zum Bündeln und Leiten der Strahlung zum Substrat.
Es wurde eine Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass verschiedene Modifikationen ausgeführt werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind andere Ausführungsformen im Schutzumfang der folgenden Ansprüche enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG
Im Allgemeinen weist die Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zum Bestimmen des Lageorts einer Ausrichtungsmarkierung auf einem Objekttisch unter Beinhaltung des Messens eines Lageorts, x₁, eines Objekttischs entlang einer ersten Messachse unter Nutzung eines Interferometers, Messens eines Lageorts, x₂, des Objekttischs entlang einer zweiten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft, und Bestimmens eines Lageorts der Ausrichtungsmarkierung entlang einer dritten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft, auf Grundlage von x₁, x₂ und einem Korrekturterm, Ψ₃, der aus vorgegebener Information berechnet wird, welche Information beinhaltet, die Mängel des Interferometers kennzeichnet, auf.
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Claims

Verfahren zum Bestimmen des Lageorts einer Ausrichtungsmarkierung auf einem Objekttisch, das Verfahren umfassend: Messen eines Lageorts, x₁, eines Objekttischs entlang einer ersten Messachse unter Nutzung eines Interferometers; Messen eines Lageorts, x₂, des Objekttischs entlang einer zweiten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft; und Bestimmen eines Lageorts der Ausrichtungsmarkierung entlang einer dritten Messachse, die im Wesentlichen parallel zur ersten Messachse verläuft, auf Grundlage von x₁, x₂ und einem Korrekturterm, Ψ₃, der aus einer vorgegebenen Information berechnet wird, welche eine Information beinhaltet, die Mängel des Interferometers kennzeichnet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei x₁ und x₂ dem Lageort des Spiegels an der ersten bzw. zweiten Messachse entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei x₂ unter Nutzung eines zweiten Interferometers gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die vorgegebene Information eine Information umfasst, die Mängel des zweiten Interferometers kennzeichnet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Korrekturterm, Ψ₃, einen Beitrag bezüglich einer integralen Transformation von X₂ und X₁ umfasst, die x₂ und x₁ entsprechen, die beim Scannen des Objekttischs in einer Richtung überwacht werden, welche im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Messachse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die integrale Transformation eine Fourier-Transformation ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei Beiträge zu Ψ₃ von verschiedenen Ortsfrequenzkomponenten von X₁ und X₂ zum Erhöhen der Empfindlichkeit von Ψ₃ auf Ortsfrequenzkomponenten nahe K_d und Harmonischen von K_d gewichtet werden, wobei K_d 2π/d₁ entspricht, wobei d₁ ein Abstand zwischen der ersten und zweiten Messachse ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ausrichtungsmarkierungslageort auf einen Lageort, x₃, auf der dritten Messachse bezogen wird, der durch x3 = (1 – γ)x1 + γx2 + d2ϑ – Ψ3,gegeben ist, wobei γ auf eine Position einer Messachse relativ zur ersten Achse bezogen ist, die dritte Achse und die Messachse durch einen Abstand d₂ getrennt sind und ϑ auf einen Ausrichtungswinkel des Objekttischs bezüglich der Messachse bezogen ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Achse und die zweite Achse durch einen Abstand d₁ getrennt ist und die erste Achse und die Messachse durch einen Abstand γd₁ getrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das interferometrische Überwachen des Lageorts des Objekttischs entlang einer y-Achse, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten Messachse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Messstrahl mehr als ein Mal vom Spiegel reflektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorgegebene Information ferner eine Information umfasst, die Oberflächenvariationen des Spiegels kennzeichnet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Information, die Oberflächenvariationen des Spiegels kennzeichnet, eine Information umfasst, die Oberflächenvariationen des Spiegels für verschiedene Ortsfrequenzen kennzeichnet, wobei Beiträge zum Korrekturterm von verschiedenen Ortsfrequenzen unterschiedlich gewichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Korrekturterm, Ψ₃, einen Beitrag umfasst, der auf eine integrale Transformation von X₂ – X₁ bezogen ist, wobei X₂ und X₁ x₂ und x₁ entsprechen, die beim Scannen des Objekttischs in einer Richtung überwacht werden, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Messachse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Korrekturterm, Ψ₃, einen Beitrag umfasst, der auf eine integrale Transformation von X₂ + X₁ bezogen ist, wobei X₂ und X₁ x₂ und x₁ entsprechen, die beim Scannen des Objekttischs in einer Richtung überwacht werden, die im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Messachse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Mängel an dem Interferometer bewirken, dass eine interferometrische Phasebei Nutzung des Interferometers gemessen wird, nichtperiodisch und nichtlinear als Funktion einer relativen Position des Messobjekts entlang der ersten Messachse variiert.
Verfahren, umfassend: Bestimmen eines Korrekturterms, der auf Mängel in einem Interferometriesystem bezogen ist aus Messungen eines ersten und zweiten Freiheitsgrads eines Messobjekts mit dem Interferometriesystem; und Korrigieren anschließender Messungen eines dritten Freiheitsgrads des Messobjekts, die unter Nutzung des Interferometriesystems durchgeführt werden, auf der Grundlage des Korrekturterms.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der erste und zweite Freiheitsgrad Positionen des Messobjekts relativ zur ersten bzw. zweiten Messachse der Interferometriesystems umfassen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die erste Achse im Wesentlichen parallel zur zweiten Achse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der dritte Freiheitsgrad eine Position des Messobjekts relativ zu einer dritten Messachse umfasst, die im Wesentlichen parallel zur ersten und zweiten Achse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die zweite Achse zwischen der ersten und dritten Achse angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Messobjekt einen Planspiegel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Korrekturterm ferner eine Information umfasst, die auf Oberflächenvariationen des Spiegels bezogen ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Information, die auf Oberflächenvariationen des Spiegels bezogen ist, eine Information umfasst, die Oberflächenvariationen des Spiegels für verschiedene Ortsfrequenzen kennzeichnet, wobei Beiträge zum Korrekturterm von verschiedenen Ortsfrequenzen unterschiedlich gewichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Interferometriesystem ein erstes und zweites Interferometer umfasst, die im Betrieb den ersten und zweiten Freiheitsgrad überwachen, wobei der Korrekturterm eine Information umfasst, die auf Mängel am ersten und zweiten Interferometer bezogen sind.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Mängel Volumenmängel umfassen.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Mängel Oberflächenmängel umfassen.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Mängel des Interferometriesystems eine von dem Interferometriesystem gemessene interferometrische Phase umfassen, die nichtperiodisch und nichtlinear als Funktion einer relativen Position eines Messobjekts entlang des ersten oder des zweiten Freiheitsgrads variiert.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bestimmen des Korrekturterms das Gewichten von Beiträgen zur Summe oder Differenz der überwachten Freiheitsgrade für verschiedene Ortsfrequenzen umfasst.
Verfahren, umfassend: Scannen einer Spiegeloberfläche relativ zu einem Paar im Wesentlichen paralleler Messachsen eines Interferometriesystems für eine Mehrzahl von Scannwegen verschiedener relativer Positionen der Spiegeloberfläche entlang der Messachsen; Überwachen der Lageorte X₁ und X₂ der Spiegeloberfläche relativ zu den interferometrischen Messachsen mit dem Interferometriesystem während des Scannens; Bestimmen eines Profils der Spiegeloberfläche für jeden der Scannwege auf Grundlage der überwachten Lageorte; und Bestimmen eines Korrekturterms, der auf Mängel des Interferometers bezogen ist, auf Grundlage von Variationen zwischen den Spiegelprofilen.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Bestimmen der Spiegelprofile das Bestimmen eines durchschnittlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche von X₁ und X₂ für mehrere Lageorte auf der Spiegeloberfläche für jeden der Scannwege umfasst.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Bestimmen des Spiegelprofils ferner das Bestimmen einer Anpassung an den durchschnittlichen Anstieg der Spiegeloberfläche für die mehreren Lageorte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Bestimmen des Spiegelprofils ferner das Bestimmen von Variationen des durchschnittlichen Anstiegs aus der Anpassung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Bestimmen des Korrekturterms das Ausführen einer integralen Transformation des durchschnittlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche für die mehreren Lageorte auf der Spiegeloberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei die integrale Transformation Informationen, die auf Beiträge zu Spiegeloberflächenvariationen von verschiedenen Ortsfrequenzen bezogen ist, zur Verfügung stellt, und das Bestimmen des Korrekturterms umfasst, dass der Beitrag einiger Ortsfrequenzen zu dem Korrekturterm unterschiedlich zu dem Beitrag von anderen Ortsfrequenzen gewichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Bestimmen des Spiegelprofils für jeden Scannweg das Überwachen einer Ausrichtung der Spiegeloberfläche bezüglich der Messachsen während des Scannens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei das Bestimmen der Spiegelprofile ferner das Ausgleichen des durchschnittlichen Anstiegs der Spiegeloberfläche für die mehreren Lageorte auf der Spiegeloberfläche für Variationen in der überwachten Ausrichtung der Spiegeloberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei die Scannwege im Wesentlichen orthogonal zu den Messachsen verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei die Spiegeloberfläche entlang einem der Scannwege für mehrere nominale Drehwinkel bezüglich der Messachsen gescannt wird und ein Spiegelprofil für jeden der nominalen Drehwinkel bestimmt wird.
Verfahren, umfassend: Korrigieren von Messungen eines Freiheitsgrads eines Spiegels relativ zu einer ersten Achse, die unter Nutzung eines ersten Interferometers auf Grundlage einer Information durchgeführt werden, welche Mängel des ersten Interferometers für Ortsfrequenzen berücksichtigt, wobei Beiträge zur Korrektur von den verschiedenen Ortsfrequenzen unterschiedlich gewichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 40, wobei ein zweites Interferometer einen Freiheitsgrad des Spiegels entlang einer zweiten Achse überwacht, die parallel zu und versetzt von der ersten Achse verläuft.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei die Information Mängel des zweiten Interferometers berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei das erste Interferometer einen Freiheitsgrad des Spiegels entlang einer zweiten Achse überwacht und Beiträge zur Korrektur von verschiedenen Ortsfrequenzkomponenten durch Mängel des Interferometers zum Erhöhen der Empfindlichkeit der Korrektur zu Ortsfrequenzkomponenten nahe K_d oder Harmonischen von K_d gewichtet werden, wobei K_d 2π/d₁ entspricht, wobei d ein Abstand zwischen der zweiten und dritten Messachse ist.
Vorrichtung, umfassend: ein Interferometer, das zum Überwachen eines Lageorts, x₁, einer Spiegeloberfläche entlang einer ersten Achse konfiguriert ist; und ein elektronisches Steuergerät, das an das Interferometer gekoppelt ist, wobei das elektronische Steuergerät im Betrieb einen Lageort der Spiegeloberfläche entlang einer dritten Achse auf der Grundlage von x₁, einem Lageort, x₂, der Spiegeloberfläche entlang einer zweiten Achse und einem Korrekturterm, Ψ₃, der aus vorgegebener Information berechnet ist, welche eine Information beinhaltet, die Mängel des Interferometers kennzeichnet, bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 44, ferner umfassend ein zweites Interferometer, das zum Überwachen von x₂ konfiguriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei der Korrekturterm, Ψ₃, aus einer vorgegebenen Information berechnet ist, die eine Information umfasst, welche Mängel des zweiten Interferometers kennzeichnet.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei der Korrekturterm, Ψ₃, aus einer vorgegebenen Information berechnet ist, die eine Information beinhaltet, welche Mängel in der Spiegeloberfläche kennzeichnet.
Vorrichtung nach Anspruch 44, wobei die erste Achse im Wesentlichen parallel zur zweiten Messachse verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 48, wobei die dritte Messachse im Wesentlichen parallel zu den ersten Achsen verläuft und die zweite Achse zwischen der ersten und dritten Achse angeordnet ist.
Lithographiesystem zum Gebrauch beim Fertigen von integrierten Schaltungen auf einem Wafer, wobei das System umfasst: einen Objekttisch zum Halten des Wafers; ein Beleuchtungssystem zum Abbilden räumlich gemusterter Strahlung auf den Wafer; ein Positionierungssystem zum Anpassen der Position des Objekttischs relativ zur abgebildeten Strahlung; und die Vorrichtung von Anspruch 44 zum Überwachen der Position des Wafers relativ zur abgebildeten Strahlung.
Lithographiesystem zum Gebrauch beim Fertigen von integrierten Schaltungen auf einem Wafer, wobei das System umfasst: einen Objekttisch zum Halten des Wafers; und ein Beleuchtungssystem, das eine Strahlungsquelle, eine Maske, ein Positionierungssystem, eine Linsenanordnung und die Vorrichtung von Anspruch 44 beinhaltet, wobei im Betrieb die Quelle Strahlung durch die Maske leitet, um räumlich gemusterte Strahlung zu erzeugen, das Positionierungssystem die Position der Maske relativ zur Strahlung von der Quelle anpasst, die Linsenanordnung die räumlich gemusterte Strahlung auf den Wafer abbildet und die Vorrichtung die Position der Maske relativ zur Strahlung von der Quelle überwacht.
Strahlenschreibsystem zum Gebrauch beim Fertigen einer Lithographiemaske, wobei das System umfasst: eine Quelle, die einen Schreibstrahl zum Mustern eines Substrats vorsieht; einen Objekttisch zum Halten des Substrats; eine Strahlenleitanordnung zum Befördern des Schreibstrahls zum Substrat; ein Positionierungssystem zum Positionieren des Objekttischs und der Strahlenschreibanordnung relativ zueinander; und die Vorrichtung von Anspruch 44 zum Überwachen der Position des Objekttischs relativ zur Strahlenleitanordnung.
Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auf einem Wafer, wobei das Verfahren umfasst: Halten des Wafers auf einem beweglichen Objekttisch; Abbilden räumlich gemusterter Strahlung auf den Wafer; Anpassen der Position des Objekttischs; und Überwachen der Position des Objekttischs unter Nutzung des Verfahrens von Anspruch 1, 17 oder 40.
Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen, umfassend: Leiten von Eingangsstrahlung durch eine Maske zum Erzeugen räumlich gemusterter Strahlung; Positionieren der Maske relativ zu der Eingangsstrahlung; Überwachen der Position der Maske relativ zur Eingangsstrahlung unter Nutzung des Verfahrens von Anspruch 1, 17 oder 40; und Abbilden der räumlich gemusterten Strahlung auf einen Wafer.
Lithographieverfahren zum Gebrauch bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auf einem Wafer, umfassend: Positionieren einer ersten Komponente eines Lithographiesystems relativ zu einer zweiten Komponente eines Lithographiesystems, um den Wafer der räumlich gemusterten Strahlung auszusetzen; und Überwachen der Position der ersten Komponente relativ zur zweiten Komponente unter Nutzung des Verfahrens von Anspruch 1, 17 oder 40.
Verfahren zum Fertigen von integrierten Schaltungen, das Verfahren umfassend das Lithographieverfahren von Anspruch 53, 54 oder 55.
Verfahren zum Fertigen von integrierten Schaltungen, wobei das Verfahren das Lithographiesystem von Anspruch 50 oder 51 nutzt.
Verfahren zum Fertigen einer Lithographiemaske, wobei das Verfahren umfasst: Leiten eines Schreibstrahls zu einem Substrat zum Mustern des Substrats; Positionieren des Substrats relativ zu dem Schreibstrahl; und Überwachen der Position des Substrats relativ zu dem Schreibstrahl unter Nutzung des Verfahrens von Anspruch 1, 17 oder 40.