DE69508228T2

DE69508228T2 - Verfahren zur wiederholten abbildung eines maskenmusters auf einem substrat und vorrichtung zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number: DE69508228T2
Application number: DE69508228T
Authority: DE
Inventors: Peter Dirksen; Manfred Tenner; Jan Van Der Werf; Cornelis Van Uijen
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 1994-06-02
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2015-05-10
Also published as: EP0737330A1; JPH09501803A; TW270984B; DE69508228D1; WO1995034025A1; EP0737330B1; US5673101A; JP3851657B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wiederholten Abbilden eines in einem Maskentisch vorgesehenen Maskenmusters auf einem in einem Substrattisch vorgesehenen Substrat mit Hilfe eines Projektionsstrahlenbündels, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
- Verschaffen einer Maske mit zumindest einer Testmarke in dem Maskentisch;
- Verschaffen eines Substrats mit einer Photolackschicht in dem Substrattisch;
- Projizieren des Bildes zumindest einer Testmarke der Maske in der Photolackschicht mit Hilfe des Projektionsstrahlenbündels und des Projektionslinsensystems;
- Detektieren des latenten Bildes zumindest einer Testmarke mit Hilfe einer Latenzbilddetektionseinrichtung, in der nicht aktinische Strahlung verwendet wird;
Einstellen zumindest eines Parameters, der die Qualität und Position des Maskenmusterbildes beeinflußt, mit Hilfe des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung und
- wiederholtes Abbilden eines Produktionsmaskenmusters bei aufeinanderfolgenden, verschiedenen Positionen auf einem Produktionssubstrat.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf ein Gerät zum wiederholten Abbilden eines in einer Maske vorhandenen Maskenmusters auf ein Substrat, welches Gerät hintereinander ein Beleuchtungssystem zum Liefern eines Projektionsstrahlenbündels, einen Maskentisch, ein Projektionslinsensystem und einen Substrattisch umfaßt und das weiterhin mit einer Latenzbilddetektionseinrichtung versehen ist.
Ein derartiges Verfahren und Gerät zum wiederholten Abbilden eines IC- Maskenmusters auf IC-Produktionssubstrate sind aus dem US-Patent 5.124.927 bekannt. Wie in diesem Patent beschrieben, kann eine Testmaske in dem Gerät angebracht werden und auf ein Testsubstrat oder ein Produktionssubstrat abgebildet werden, bevor mit der Produktion und dem Projektionsprozeß, d. h. der Bildung von Produktionsmaskenmusterabbildungen auf Produktionssubstraten, begonnen wird. Die Strahlung des Projektionsstrahlenbündels, die über die Maske auf die auf dem Substrat aufgebrachte Photo lackschicht einfällt, bewirkt eine Änderung der Brechzahl in dieser Schicht entsprechend einem Muster, das dem Muster der Maske entspricht. Dieses Muster in der Photolackschicht, das noch nicht entwickelt ist, wird als latentes Bild bezeichnet. Diese latente Bild kann mit einem Phasenkontrastmikroskop beobachtet werden, weil die Brechzahlunterschiede zu Unterschieden in der Reflexion führen und auch Phasendifferenzen in einem an der Photolackschicht und dem Substrat reflektierten Strahlenbündel bewirken. Wie in dem US-Patent 5.124,927 beschrieben wird, kann das latente Bild für verschiedene Zwecke verwendet werden, insbesondere für ein globales Justieren der Maske in bezug auf das Substrat und zum Kontrollieren kritischer Linienbreiten im Maskenmusterbild, zum Steuern der Menge Strahlungsenergie, der Fokussierung des Projektionsstrahlenbündels auf die Photolackschicht und von Veränderungen im Bild infolge von Temperaturänderungen. Statt auf einem Testsubstrat können latente Bilder auch auf einem Produktionssubstrat gebildet werden, in dem die Anzahl von IC-Strukturen, die auf dem Substrat gebildet werden können, um die Anzahl auf diesem Substrat für Prüfzwecke gebildeter latenter Bilder verringert worden ist.
Der Vorteil einer Latenzbilddetektion ist, daß die genannte Justierung und die Kontrollen in dem Gerät selbst ausgeführt werden können und daß es im Gegensatz zur bisherigen Praxis nicht mehr notwendig ist, das Substrat mit dem Testmaskenbild aus dem Gerät zu entfernen, dieses Substrat zu entwickeln und es beispielsweise mit Hilfe eines Elektronen-Rastermikroskops zu untersuchen, was zeitraubend ist und wobei das Gerät während der Untersuchung nicht verwendet werden kann.
In dem im US-Patent 5.124.927 beschriebenen Gerät wird ein Polarisationsinterferenzmikroskop in Form eines Differentialinterferenzkontrastmikroskops nach Nomarski für die Latenzbilddetektionseinrichtung verwendet. Dieses Mikroskop hat eine Objektivlinse, die das gesamte latente Bild auf einem zusammengesetzten Detektor erneut abbildet, wie z. B. auf einem CCD-Sensor (CCD: charge-coupled device) oder einem Vidicon, mit dem das erneute Bild abgetastet wird, um ein elektrisches Signal zu erhalten, das das latente Bild repräsentiert. Das Auflösungsvermögen eines Nomarski- Mikroskops wird durch das seiner Objektivlinse bestimmt. Da diese Linse ein großes Bildfeld haben muß, ist seine numerische Apertur begrenzt. Da außerdem die Wellenlänge der in dem Mikroskop verwendeten Strahlung genügend groß sein sollte, weil diese Strahlung in der Photolackschicht keine Auswirkung haben darf, mit anderen Worten, nicht aktinisch sein sollte, ist das Auflösungsvermögen des Nomarski-Mikroskops begrenzt. Außerdem wird die Qualität des auf dem abtastenden Detektor gebildeten Bildes durch Fehler in der Objektivlinse beeinflußt. Das Nomarski-Mikroskop ist auch ein relativ großes Instrument, das in relativ großem Abstand von der Projektionslinse plaziert werden muß, so daß ein mit einem latenten Bild versehenes Substrat zur Untersuchung des latenten Bildes um einen relativ großen Abstand verlagert werden muß. Außerdem können in dem Nomarski-Mikroskop Instabilitäten in Form von Schwingungen auftreten, die die Genauigkeit der Untersuchung beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Konzept für die Latenzbilddetektion zu verschaffen, das die oben genannten Nachteile nicht hat und in dem ein großes Auflösungsvermögen erhalten werden kann. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf das Ausbreiten der Anzahl Möglichkeiten der Nutzung des latenten Bildes und der Detektionseinrichtung, die primär zur Latenzbilddetektion bestimmt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren, in dem dieses Konzept verwirklicht worden ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein beugungsbegrenzter Abtastfleck für die Latenzbilddetektion verwendet wird und daß der genannte Fleck und das latente Bild zum punktweisen Abtasten des latenten Bildes relativ zueinander bewegt werden.
Da die Detektion punktweise erfolgt, wird ein kleines Bildfeld verwendet, beispielsweise in der Größenordnung von 100 um, und daher kann ein Teststrahlenbündel mit einer relativ großen Öffnung verwendet werden, so daß eine Detektion mit einem hohen Auflösungsvermögen möglich wird. Da das latente Bild nicht mehr erneut abgebildet wird, wird die Detektion nicht mehr durch die Abbildungsqualität der Linse beeinflußt.
Wenn das genannte Maskenmuster, d. h. das Produktionsmaskenmuster, beispielsweise ein IC-Muster, eine geeignete Struktur hat, beispielsweise eine ausreichende Periodizität, oder in anderer Weise genügend erkennbare Strukturelemente aufweist, kann dieses Muster als Testmarke verwendet werden.
Das Verfahren kann auch dadurch gekennzeichnet sein, daß für die Latenzbilddetektion eine mit zumindest einer Testmarke versehene Produktionsmaske verwendet wird.
Diese Testmarke kann zum Erhalten eines Latenzbilddetektionssignals optimiert werden.
Um ein großes Maß an Freiheit bei der Wahl der Positionen der latenten Bilder auf dem Substrat und damit der Meßmöglichkeiten zu erhalten, ist das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß für die Latenzbilddetektion eine mit zumindest einer Testmarke versehene Testmaske verwendet wird.
Nach dem Ausführen von Messungen auf und/oder mit Hilfe von latenten Bildern wird diese Testmaske durch eine Produktionsmaske ersetzt.
Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß bei jedesmal einer anderen Fokuseinstellung des Projektionslinsensystems eine Vielzahl von Bildern einer Testmarke in der Photolackschicht gebildet wird und daß aus dem beim Abtasten jedes der genannten Bilder erhaltenen Verlauf des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung der optimale Fokus des Projektionslinsensystems bestimmt wird.
Der optimale Fokus vor dem Projizieren eines Produktionsmaskenmusters auf ein Produktionssubstrat kann mit der so erhaltenen Information eingestellt werden.
Wie im weiteren beschrieben werden soll, kann das latente Bild auf verschiedene Weise detektiert werden. Der Verlauf des Ausgangssignals hängt von dem verwendeten Detektionsverfahren ab, aber auch von den in der Latenzbildstruktur auftretenden räumlichen Frequenzen. In Abhängigkeit von dem verwendeten Detektionsverfahren und den Frequenzen in der Latenzbilddetektion kann die Modulationstiefe des Ausgangssignals, beispielsweise für höhere Frequenzen, oder können die Abstände zwischen Nulldurchgängen des Ausgangssignals, beispielsweise für niedrigere Frequenzen, gemessen werden. Unter dem Begriff Signalverlauf sollen sowohl die Modulationstiefe als auch die genannten Abstände verstanden werden.
Die erste Ausführungsform kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, daß das mittels der Latenzbilddetektion erhaltene optimale Fokussiersignal mit einem mit einer gesonderten Fokusmeßeinrichtung erhaltenen Fokusmeßsignal verglichen und zum Kalibrieren des letztgenannten Signals verwendet wird.
Die gesonderte Fokusmeßeinrichtung kann so ausgeführt sein, wie es im US-Patent 4.356.392 beschrieben wird. In dieser Einrichtung wird ein das Projektionslinsensystem umgehendes Fokusmeßstrahlenbündel schräg auf das Substrat gerichtet, und das an dem Substrat reflektierte Strahlenbündel wird von einem positionsempfindlichen Fokusdetektor empfangen. Der Abstand zwischen dem Substrat und dem Projek tionslinsensystem, mit dem die Fokusmeßeinrichtung verbunden ist, kann aus der Position des Flecks des Hauptstrahls des reflektierten Fokusmeßstrahlenbündels auf dem Detektor bestimmt werden. Diese Fokusmeßeinrichtung wird verwendet, um während des Produktionsprojektionsprozesses den genannten Abstand zu messen und eventuelle Fokusfehler anhand des Meßergebnisses zu korrigieren. Anstelle dieser Fokusmeßeinrichtung können andere bekannte Einrichtungen, wie z. B. die in US-Patent S. 191.200 beschriebenen, verwendet werden.
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß bei jedesmal einer anderen Belichtungsdosis eine Vielzahl von Bildern einer Testmarke in der Photolackschicht gebildet wird, daß durch Messen des Verlaufs des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung beim Abtasten jedes der genannten Bilder die optimale Belichtungsdosis bestimmt wird und daß die so erhaltene Information zum Einstellen der Belichtungsdosis für den Produktionsprojektionsprozeß verwendet wird.
Dies bietet die Möglichkeit einer direkten und genauen Messung des Einflusses der Menge der Belichtungsdosis auf das in dem Substrat zu bildende Maskenmusterbild. Unter der Belichtungsdosis soll die gesamte Strahlungsenergie verstanden werden, die von dem Substrat bei der Bildung eines einzigen Bildes aufgenommen wird. Diese Energie kann in gepulster Form zugeführt werden.
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vielzahl von Gebieten der Photolackschicht, unter anderem an den Rändern der genannten Schicht, bei jedesmal einer anderen Fokuseinstellung des Projektionslinsensystems eine Vielzahl von Bildern einer Testmarke gebildet wird, daß für jedes der genannten Gebiete durch Messen des beim Abtasten jedes der genannten Bilder in den genannten Gebieten erhaltenen Verlaufs des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung der optimale Fokussierungswert bestimmt wird und daß die optischen Eigenschaften des Projektionslinsensystems durch Vergleichen der optimalen Fokussierungswerte für die verschiedenen Gebiete bestimmt werden.
Auf diese Weise können verschiedene Parameter des Projektionslinsensystems, wie Bildfeldkrümmung und Astigmatismus bestimmt werden. Das Projektionslinsensystem kann mit Hilfe der Ergebnisse dieser Messungen korrigiert werden.
Im Zusammenhang mit der großen Zahl elektronischer Bauelemente pro Oberflächeneinheit des Substrats und der daher kleinen Abmessungen dieser Bauelemente werden zunehmend strengere Anforderungen an die Genauigkeit gestellt, mit der integrierte Schaltungen gefertigt werden. Die Positionen, wo die aufeinanderfolgenden Produktionsmasken auf dem Produktionssubstrat abgebildet werden, müssen daher immer genauer festgelegt werden. Wegen der geringeren Schärfentiefe der Projektionslinse, mit der kleinere Details abgebildet werden können, muß auch genauer fokussiert werden können.
Um die gewünschte sehr große Positionierungsgenauigkeit, innerhalb einiger Zehntel eines Mikrometers, für das Bild des Maskenmusters in bezug auf das Produktionssubstrat zu verwirklichen, umfaßt das Projektionsgerät eine Einrichtung zum Ausrichten des Produktionssubstrats in bezug auf das Produktionsmaskenmuster, mit der eine in dem Produktionssubstrat angebrachte Justiermarke auf eine in der Produktionsmaske angebrachte Justiermarke abgebildet wird. Wenn das Bild der Substratjustiermarke genau mit der Maskenjustiermarke übereinstimmt, ist das Produktionssubstrat in bezug auf das Produktionsmaskenmuster korrekt ausgerichtet. Das Hauptelement zum Abbilden der Produktionssubstratmarke auf der Produktionsmaskenmarke wird von dem Projektionslinsensystem gebildet, mit dem das Produktionsmaskenmuster auf dem Produktionssubstrat abgebildet wird.
Dieses Projektionslinsensystem ist für die Wellenlänge des Projektionsstrahlenbündels entworfen und optimal korrigiert worden. Diese Wellenlänge ist so klein wie möglich, um bei gleicher numerischer Apertur des Projektionslinsensystems kleinstmögliche Details abbilden zu können. In den heutigen Projektionsgeräten beträgt diese Wellenlänge beispielsweise 365 nm, mit der Linienbreiten von ungefähr 0,7 um abgebildet werden können. Das Justierstrahlenbündel, d. h. das in der Justiereinrichtung verwendete Strahlenbündel hat eine solche Wellenlänge, daß die Photolackschicht auf dem Produktionssubstrat hierfür unempfindlich ist, so daß ein derartiges Strahlenbündel keine Änderung in der auf dem Substrat vorgesehenen Photolackschicht bewirken kann und nicht durch diese Schicht abgeschwächt werden kann. Dieses Justierstrahlenbündel ist beispielsweise ein Helium-Neon-Laser-Strahlenbündel mit einer Wellenlänge von 633 nm. Obwohl die Wellenlänge des Justierstrahlenbündels nicht an das Projektionslinsensystem angepaßt ist, können die Justiermarken der Produktionsmaske und das Produktionssubstrat noch immer korrekt zueinander ausgerichtet werden, wenn nur im Weg des Justierstrahlenbündels ein Korrekturelement, beispielsweise eine Linse, enthalten ist.
Es bleibt jedoch das Problem, daß, wegen der verschiedenen Wellenlängen des Projektionsstrahlenbündels und des Justierstrahlenbündels, Veränderungen von beispielsweise Umgebungsparametern wie der Temperatur unterschiedliche Auswirkung auf die Bilder haben, die mit dem Projektionsstrahlenbündel bzw. dem Justierstrahlenbündel gebildet werden. Daher kann die Justiereinrichtung eine zufriedenstellende gegenseitige Ausrichtung der zu dieser Einrichtung gehörenden Justiermarken detektieren, während das mit dem Projektionsstrahlenbündel gebildete Maskenbild nicht korrekt in bezug auf das Substrat positioniert ist. Auch kann in dem Projektionsgerät eine mechanische Verschiebung auftreten, die mit der Justiereinrichtung nicht detektiert werden kann. Es ist daher notwendig, das herkömmliche Justierssystem periodisch beispielsweise einmal oder mehrere Male pro Tag zu kalibrieren.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit der dies verwirklicht werden kann, ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein latentes Bild, jeweils auf einer definierten Position, in der Photolackschicht gebildet wird, wobei mit Hilfe dieser Bilder und der Latenzbilddetektionseinrichtung ein erstes Justiersignal erzeugt wird, das das Ausmaß repräsentiert, in dem die Maske und das Substrat zueinander ausgerichtet sind, daß das genannte Justiersignal mit einem von einer gesonderten Justiereinrichtung kommenden, zweiten Justiersignal verglichen wird und zum Kalibrieren der letztgenannten Einrichtung verwendet wird.
Da die Maske sowohl mit einer Testmarke als auch mit Justiermarken versehen ist, kann die herkömmliche Justiereinrichtung anhand des Justiermeßergebnisses der Latenzbilddetektionseinrichtung getestet werden.
Somit kann nicht nur die Fokusmeßeinrichtung, sondern auch die Justiereinrichtung über einen Computer, der die Signale der genannten Einrichtungen zu Steuersignalen für unter anderem Fokussierung und Justierung verarbeitet, mit der Latenzbilddetektionseinrichtung gekoppelt werden.
Die Ausführungsform des Verfahrens, bei der das latente Bild zum Kalibrieren der Justiereinrichtung verwendet wird, kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, daß die Latenzbilddetektionseinrichtung zum Abtasten zumindest einer Justiermarke auf dem Substrat verwendet wird. Es ist dann nicht notwendig, strenge Anforderungen an die gegenseitige Positionierung und Stabilität der Latenzbilddetektionseinrichtung und der Justiereinrichtung zu stellen. Es wird dann die Tatsache genutzt, daß die Latenzbilddetektionseinrichtung zum Ausführen verschiedener Arten von Messungen geeignet ist.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete Latenzbilddetektionseinrichtung ist vorzugsweise mit einem Autofokussierungssystem versehen, mit dem das Abtaststrahlenbündel immer scharf auf die Photolackschicht fokussiert ist. Daher kann die Größe des Abtastflecks minimal und konstant gehalten werden, und es können außerdem andere Messungen ausgeführt werden.
Diese Ausführungsform kann beispielsweise weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, daß die Detektionseinrichtung und eine nicht mit Bildern versehene Photolackschicht in bezug zueinander in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der Detektionseinrichtung bewegt werden, und daß aus einer Bewegung des Objektivsystems entlang seiner optischen Achse eine Verkantung der Photolackschicht in bezug auf die genannte Ebene bestimmt wird.
Bevor auf der Photolackschicht ein Bild gebildet wird, kann eine mögliche Verkantung der Photolackschicht mit dieser Messung korrigiert werden, indem der Halter für diese Schicht angepaßt wird.
Indem das neuartige Verfahren zum Detektieren eines latenten Bildes verwendet wird, kann dieses Bild auch für andere als die vorstehend erwähnten Messungen genutzt werden.
Durch mehrmaliges Abtasten ein und desselben latenten Bildes in kleineren oder größeren Intervallen und durch Vergleichen der in den verschiedenen Abtastvorgängen erhaltenen Meßergebnisse kann beispielsweise der Einfluß von Umgebungsparametern wie Luftdruck oder Temperatur auf die Servomeßsysteme des Projektionsgerätes wie z. B. das Substrattisch-Interferometersystem bestimmt werden.
Eine andere Möglichkeit ist, die Latenzbilddetektionseinrichtung über einem latenten Bild zu positionieren und eventuelle Schwankungen im Ausgangssignal dieser Einrichtung zu messen. Diese Schwankungen geben einen Hinweis über unter anderem Schwingungen des Halters für die Photolackschicht.
Wenn die Maskentestmarke aus Linien zusammengesetzt ist, können die Positionen von Linien in dem latenten Bild durch Kombination des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung und des Signals des Substrattischinterferometersystems bestimmt werden. Es können dann Informationen über die Verzeichnung durch das Projektionslinsensystem erhalten werden.
Das erfindungsgemäße Gerät, in dem das neuartige Konzept verwirklicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Latenzbilddetektionseinrichtung von einem optischen Rastermikroskop gebildet wird, das eine ein nicht aktinisches Teststrahlenbündel liefernde Strahlungsquelle umfaßt sowie ein Objektivsystem, um das Teststrahlenbündel in einer auf dem Substrat vorhandenen Photolackschicht in einem Abtastfleck zu fokussieren, Abtastfleckpositionsdetektionsmittel zum Detektieren der Position des Abtastflecks in der Ebene des Substrats und ein strahlungsempfindliches Detektionssystem mit zumindest einem Detektor, dessen Oberfläche von der Größenordnung des in der Detektorebene gebildeten Bildes des Abtastflecks ist, wobei das genannte Detektionssystem zum Umwandeln der aus der Photolackschicht kommenden Strahlung des Teststrahlenbündels in ein elektrisches Signal bestimmt ist, das die örtliche Brechzahl der Photolackschicht am Ort des Abtastflecks repräsentiert.
Indem das Teststrahlenbündel und das mit einem latenten Bild versehene Substrat relativ zueinander über ein Gebiet in der Größenordnung des latenten Bildes bewegt werden, wird dieses Bild punktweise von dem Teststrahlenbündel abgetastet. Das Objektivsystem bildet jedesmal ein punktförmiges Teilgebiet des latenten Bildes auf dem Detektor ab, so daß dieses System nur ein kleines Bildfeld benötigt und das System somit eine große numerische Apertur in der Größenordnung von beispielsweise 0,5 haben darf. Mit einem solchen Objektivsystem kann ein beugungsbegrenzter Strahlungsfleck mit einem kleinen Durchmesser, beispielsweise in der Größenordnung von 1 um, gebildet werden, so daß die Detektionseinrichtung ein hohes Auflösungsvermögen hat.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Latenzbilddetektionseinrichtung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle ein Halbleiterdiodenlaser ist, das Objektivsystem von einem einzelnen Linsenelement gebildet wird, von dem zumindest eine brechende Fläche asphärisch ist, und daß der Strahlungsweg zwischen dem Diodenlaser und dem Objektivsystem ein strahlenbündeltrennendes Element enthält, zum Trennen der am Substrat reflektierten Teststrahlenbündelstrahlung von der von dem Diodenlaser gelieferten Strahlung und zum Richten der reflektierten Strahlung auf das Detektionssystem.
Diese Detektionseinrichtung, die bereits zum Auslesen optischer Aufzeich nungsträger, wie der bekannten CD-Audio- und CD-ROM-Platten, verwendet wird, kann eine sehr kompakte Struktur haben und kann daher an sich sehr stabil sein. Unter einer asphärischen Linsenfläche soll eine Fläche verstanden werden, deren Grundform sphärisch oder plan ist, aber deren tatsächliche Form in geringem Maße von der Grundform abweicht, um sphärische Aberrationen der Grundform der Linse zu korrigieren.
Wie im weiteren beschrieben werden soll, können verschiedene Abwandlungen der Detektionseinrichtung, die auf dem Gebiet der optischen Informationsspeichersysteme bekannt sind, zum Detektieren latenter Bilder verwendet werden.
Wie bereits bemerkt, muß die Latenzbilddetektionseinrichtung mit Abtastfleckpositionsdetektionsmitteln versehen sein, um den Momentanwert des Detektorausgangssignals auf eine Momentanposition in dem latenten Bild beziehen zu können. Diese Mittel können beispielsweise von einem mehrachsigen Interferometer zum Bestimmen der Momentanposition der Detektionseinrichtung gebildet werden, wenn diese Einrichtung selbst zum Abtasten des latenten Bildes bewegt wird. Die Abtastfleckpositionsdetektionsmittel können auch von Positionsdetektionsmitteln zum Detektieren der Position eines bewegbaren Elementes gebildet werden, wie einem drehbaren Polygonspiegel, mit dem der Abtastfleck über das Substrat bewegt wird, wenn die Detektionseinrichtung selbst stationär ist und nur das Teststrahlenbündel bewegt wird.
Die Tatsache, daß die Detektionseinrichtung klein ist und nahe dem Projektionslinsensystem plaziert werden kann, wird jedoch optimal in einer Ausführungsform des Geräts genutzt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abtastfleck-Positionsdetektionsmittel von einem mehrachsigen Interferometersystem gebildet werden, das vorhanden ist, um während des Produktionsprojektionsprozesses ein Produktionssubstrat genau in bezug auf eine Produktionsmaske zu bewegen und zu positionieren.
Das mehrachsige, beispielsweise 3-achsige oder 5-achsige Interferometersystem, von dem eine Ausführungsform in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 498 499 beschrieben wird und das entworfen ist, um ein Produktionssubstrat in bezug auf eine Produktionsmaske mit sehr großer Genauigkeit zu verlagern und zu positionieren, beispielsweise in der Größenordnung von 2,5 nm, ist auch sehr geeignet, um ein Substrat mit einem latenten Bild in bezug auf die Detektionseinrichtung sehr genau zu verlagern. Dies und das große Auflösungsvermögen der Detektionseinrichtung ergeben eine sehr genaue und zuverlässige Detektion des latenten Bildes.
Das Projektionsgerät ist so ausgebildet, daß die gesamte Oberfläche eines Substrats durch Bewegen des Substrattisches in das Bildfeld des Projektionslinsensystems gebracht werden kann. Da die Latenzbilddetektionseinrichtung nahe beim Projektionslinsensystem plaziert werden kann, kann nahezu die gesamte Substratoberfläche abgetastet werden, so daß auch latente Bilder, die auf relativ großem Abstand vom Zentrum des Substrats vorhanden sind, gemessen werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform eines Gerätes zum wiederholten Abbilden eines Maskenmusters auf einem Substrat;
Fig. 2 die Fokusfehlerdetektionseinrichtung und die Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung des Projektionsgerätes;
Fig. 3 einen Querschnitt eines mit einem Justierdetektionssystem versehenen Projektionsgerätes;
Fig. 4 schematisch ein latentes Bild und eine Detektionseinrichtung für dieses Bild;
Fig. 5 eine erste Ausführungsform der Latenzbilddetektionseinrichtung;
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform dieser Einrichtung;
Fig. 7 und 8 das Prinzip der differentiellen Phasenkontrastmessung, die in dieser Einrichtung ausgeführt werden kann;
Fig. 9 den Verlauf des differentiellen Phasenkontrastsignals und den Verlauf des integrierten Pupillensignals;
Fig. 10 den Verlauf des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung als Funktion der Belichtungsdosis;
Fig. 11 den Verlauf dieses Signals als Funktion der Fokuseinstellung;
Fig. 12 eine Ausführungsform einer mit einer Fokusfehlerdetektionseinrichtung versehenen Latenzbilddetektionseinrichtung;
Fig. 13 eine zu dieser Ausführungsform gehörende Signalverarbeitungsschaltung;
Fig. 14, 15 und 16 weitere Ausführungsformen der Latenzbilddetektionseinrichtung;
Fig. 17, 18 und 19 Ausführungsformen von zweidimensionalen Testmar ken und
Fig. 20 ein Schema der verschiedenen Servoeinrichtungen des Projektionsgerätes und die Verbindungen zwischen diesen Einrichtungen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine bekannte Ausführungsform eines Gerätes zum wiederholten Abbilden eines Maskenmusters auf einem Substrat. Die Hauptkomponenten dieses Gerätes sind eine Projektionssäule, in der ein abzubildendes Maskenmuster C vorgesehen ist, und ein bewegbarer Substrattisch WT, mit dem das Substrat in bezug auf das Maskenmuster C positioniert werden kann.
Die Projektionssäule enthält ein Beleuchtungssystem, das beispielsweise einen Laser LA, einen Strahlenbündelaufweiter EX, ein Element IN, auch als Integrator bezeichnet, der für eine homogene Verteilung von Strahlung in dem Projektionsstrahlenbündel PB sorgt, und eine Kondensorlinse CO umfaßt. Das Projektionsstrahlenbündel PB beleuchtet das in der Maske MA vorhandene Maskenmuster C, wobei die Maske auf einem Maskentisch MT vorgesehen ist.
Das durch das Maskenmuster C tretende Strahlenbündel PB durchläuft ein Projektionslinsensystem PL, das in der Projektionssäule angeordnet ist und nur schematisch gezeigt wird und das auf dem Substrat W Bilder des Musters C bildet. Das Projektionslinsensystem hat beispielsweise eine Vergrößerung M von 1/5, eine numerische Apertur N. A. von 0,6 und ein beugungsbegrenztes Bildfeld mit einem Durchmesser von 22 mm.
Das Substrat W ist auf einem beispielsweise luftgelagerten Substrattisch WT angeordnet. Das Projektionslinsensystem PL und der Substrattisch WT sind in einem Gehäuse HO angeordnet, dessen Unterseite von einer Grundplatte BP aus beispielsweise Granit und die Oberseite von dem Maskentisch MT verschlossen wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, hat die Maske MA beispielsweise zwei Justiermarken M&sub1; und M&sub2;. Diese Marken bestehen vorzugsweise aus Beugungsgittern, aber sie können auch von anderen Marken, wie z. B. Quadraten oder Streifen gebildet werden, die sich von ihrer Umgebung optisch unterscheiden. Die Justiermarken sind vorzugsweise zweidimensional, d. h. sie erstrecken sich in zwei zueinander senkrechte Richtungen, in Fig. 1 die X- und Y-Richtung. Das Substrat W, beispielsweise ein Halbleitersubstrat, auf dem das Muster C mehrere Male nebeneinander abgebildet werden soll, umfaßt eine Vielzahl von Justiermarken, vorzugsweise wiederum zweidimensionale Beugungsgitter, von denen zwei, P&sub1; und P&sub2;, in Fig. 1 gezeigt werden. Die Marken P&sub1; und P&sub2; liegen außerhalb der Gebiete auf dem Produktionssubstrat W, wo die Bilder des Musters C gebildet werden sollen. Die Gittermarken P&sub1; und P&sub2; sind vorzugsweise Phasengitter, und die Gittermarken M&sub1; und M&sub2; sind vorzugsweise Amplitudengitter.
Zu der Art und Weise, in der sowie zu der Einrichtung, mit der die Maske und das Substrat mit Hilfe der Masken- und Substratmarken zueinander ausgerichtet werden, sei auf die US-Patente 4.773.275 und 5.100.237 verwiesen, die Ausführungsformen von Justiersystemen beschreiben.
Das Projektionsgerät ist weiterhin mit einer Fokus-Servoeinrichtung versehen, die eine Fokusfehlerdetektionseinrichtung zum Detektieren einer Abweichung zwischen der Bildebene des Projektionslinsensystems und der Ebene des Produktionssubstrats während des wiederholten Abbildens einer Produktionsmaske auf dem Produktionssubstrat umfaßt. Wenn eine derartige Abweichung auftritt, kann die Fokussierung mit Hilfe des von der Fokusfehlerdetektionseinrichtung gelieferten Signals, beispielsweise durch Verlagern der Projektionslinse entlang ihrer optischen Achse, korrigiert werden.
Die Fokusfehlerdetektionseinrichtung FD ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Diese Figur zeigt auch die Positionsdetektionseinrichtung für den Substrattisch, welche Einrichtung beispielsweise zwei Teile IF&sub1; und IF&sub2; umfaßt.
Die Fokusfehlerdetektionseinrichtung FD umfaßt eine Strahlungsquelle, beispielsweise einen Diodenlaser DL, der ein Fokussierstrahlenbündel bf liefert, und ein Prisma PR&sub1;, das diese Strahlenbündel zu einem Punkt auf dem mit einer Photolackschicht überzogenen Substrat W reflektiert, dort wo die optische Achse des Projektionslinsensystems diese Platte schneidet. Der Einfachheit halber wird nur der Hauptstrahl dieses Strahlenbündels wiedergegeben. Der Kürze halber wird die Kombination aus Substrat und Photolackschicht im weiteren als Substrat bezeichnet. Eine zwischen dem Diodenlaser DL und dem Prisma PR&sub1; angeordnete Linse L&sub1; fokussiert das Strahlenbündel in einen Strahlungsfleck auf dem Substrat. Das am Substrat reflektierte Strahlenbündel bf wird an einem zweiten Prisma PR&sub2; zu einem strahlungsempfindlichen Detektor DE hin reflektiert. Eine Linse L&sub2; zwischen dem Prisma PR&sub2; und dem Detektor bildet den auf dem Substrat gebildeten Strahlungsfleck auf dem Detektor DE ab. Bei einer Veränderung des Abstandes zwischen dem Projektionslinsensystem und dem Substrat in Z-Richtung bewegt sich der auf dem Detektor DE gebildete Strahlungsfleck in der Detektorebene. Da der Detektor ein positionsempfindlicher Detektor ist oder aus zwei gesonderten Detektionselementen besteht, kann die Verlagerung des Strahlungsflecks und des entsprechenden Fokusfehlers bestimmt werden. Die so erhaltene Information kann zum Korrigieren beispielsweise der Z-Position des Substrattisches WT mittels einer schematisch in Fig. 3 gezeigten bekannten Parallelogrammkonstruktion verwendet werden. Die verschiedenen Elemente der Fokusfehlerdetektionseinrichtung sind in zwei beispielsweise zylindrischen Haltern angeordnet, die starr mit dem Halter des Projektionslinsensystems verbunden sind.
Wie im US-Patent 4.356.392 beschrieben wird, kann der Platz des Detektors DE von einem Reflektor eingenommen werden, der dafür sorgt, daß das Fokussierstrahlenbündel ein zweites Mal an dem Substrat reflektiert wird, bevor es auf einen Detektor trifft. Diese bevorzugte Ausführungsform der Fokusfehlerdetektionseinrichtung hat den Vorteil, daß die Fokusfehlermessung nicht durch ein Verkanten des Substrats oder durch örtliche Reflexionsunterschiede dieses Substrats beeinflußt wird. Die Fokusfehlerdetektionseinrichtung kann auch so ausgeführt werden, wie es im US-Patent 5.191.200 beschrieben wird, und arbeitet dann mit einem Strahlenbündel mit einem breiten Wellenlängenbereich, wobei das Strahlenbündel ein erstes Gitter über das Substrat auf eine zweites Gitter abbildet.
Für eine sehr genaue Bestimmung der X- und der Y-Position des Substrattisches ist das Projektionsgerät mit einem zusammengesetzten Interferometersystem ausgerüstet, das beispielsweise aus zwei Teilen besteht. Der Teil IF&sub1; emittiert eines oder mehrere Strahlenbündel in Y-Richtung zu einer reflektierenden Seitenfläche des Substrattisches hin und empfängt auch die reflektierten Strahlenbündel. Damit kann die X- Position des Tisches bestimmt werden. Analog kann die Y-Position des Substrattisches mit Hilfe des Interferometerteils IF&sub2; detektiert werden. Das Interferometersystem kann so ausgeführt werden, wie es im US-Patent 4.251.160 beschrieben wird, und arbeitet dann mit zwei Strahlenbündeln. Statt dieses zweiachsigen Interferometersystems kann auch ein dreiachsiges System, wie z. B. im US-Patent 4.737.823 beschrieben, oder ein mehrachsiges System, wie z. B. in der europäischen Patentanmeldung 0 498 499 beschrieben, verwendet werden.
Durch Verwendung der Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung oder des Interferometersystems können die Positionen der und die gegenseitigen Abstände zwischen den Justiermarken P&sub1; und P&sub2;, und M&sub1; und M&sub2; während der Ausrichtung in einem von dem Interferometersystem definierten Koordinatensystem festgelegt werden. Es ist dann nicht notwendig, auf den Rahmen des Projektionsgeräts oder eine Komponente dieses Rahmens bezug zu nehmen, so daß Veränderungen dieses Rahmens infolge beispielsweise Temperaturänderungen, mechanisches Kriechen und ähnliches die Messungen nicht beeinflussen.
Um ein besseres Verständnis des Projektionsgerätes zu erhalten, wird dieses Gerät in Fig. 3 noch einmal gezeigt, dieses Mal im Querschnitt. Das Beleuchtungssystem hat eine geringfügig andere Struktur als die in Fig. 1 und umfaßt einen Laser LA, beispielsweise einen Krypton-Fluorid-Laser, ein Linsensystem LO, einen Reflektor RE und eine Kondensorlinse CO. Das Beleuchtungssystem ist mit einem schematisch dargestellten, bekannten System LWC ausgerüstet, mit dem die Wellenlänge der Laserstrahlung kontrolliert werden kann. Das System LWC wird in dem Artikel "Design Principles for an Illumination System using an Excimer Laser as a Light Source" in: SPIE Bd. 1138 (1989), S. 121 usw. beschrieben.
Der Einfachheit halber zeigt Fig. 3 auch eine zweifache Justierdetektionseinrichtung, angedeutet durch ein einfallendes Strahlenbündel b und die beiden austretenden Justierstrahlenbündel b&sub1; und b1' und durch die Elemente 25, 13, 13', 22 und 22'. Die Funktionsweise dieser Einrichtung und die Funktionen der verschiedenen Elemente werden in den US-Patenten 5.144.363 und 5.100.237 beschrieben.
Fig. 3 zeigt weiterhin eine Fokusfehlerdetektionseinrichtung mit Linsen L&sub1; und L&sub2; und einem Retroreflektor RE, der ein von links eintretendes und ein erstes Mal an einem Produktionssubstrat oder einem Testsubstrat reflektiertes Fokussierstrahlenbündel bf entlang sich selbst reflektiert. Das reflektierte Strahlenbündel bf wird von dem teildurchlässigen Prisma PR&sub1; zum Detektor DE reflektiert.
Das von dem Block IF kommende Strahlenbündel IFb gibt schematisch an, daß das Gerät mit einer interferometrischen Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung versehen ist.
Die Bezugszeichen PS und TS deuten einen Drucksensor bzw. einen Temperatursensor an.
Um die Einstellungen des Gerätes und die Qualität des Projektionslinsen systems messen zu können, wird eine Maske mit zumindest einer Testmarke in dem Projektionsgerät angebracht und diese Maske wird in die Photolackschicht eines Substrats abgebildet, wie in Fig. 2 gezeigt. Diese Maske kann eine gesonderte Testmaske TM sein. Die Testmarke kann jedoch auch auf einer Produktionsmaske außerhalb des Maskenmusters C angebracht worden sein. Unter Umständen ist es weiterhin möglich, einen Teil des Maskenmusters einer Produktionsmaske als Testmarke zu verwenden. Als Beispiel ist in Fig. 2 angenommen worden, daß diese Maske drei Testmarken M&sub3;, M&sub4; und M&sub5; umfaßt. Wenn die Testmaske von dem Projektionsstrahlenbündel beleuchtet wird, werden in der Photolackschicht des Substrats Testmarkenbilder M'&sub3;, M'&sub4; und M'&sub5; gebildet. Diese Bilder liegen in einem Gebiet AIC des Substrats, das ein Gebiet überdeckt, in dem während des Produktionsprojektionsprozesses ein einziger IC gebildet wird. Fig. 2 zeigt dieses Gebiet in bezug auf das Substrat übertrieben groß. Die Testmarken bestehen vorzugsweise aus einem periodischen Linienmuster, weil dies eine erhebliche Signalinterpolation ergibt, so daß eine große Meßgenauigkeit erhalten werden kann. Es können jedoch auch andere periodische oder nichtperiodische Muster, die alle möglichen Formen wie z. B. Quadrate, Rechtecke oder Kreuze haben können, als Testmarken verwendet werden. Wenn die Testmarkenmuster in der Photolackschicht abgebildet werden, werden in dieser Schicht entsprechende Muster von Streifen mit abwechselnd einer höheren und einer niedrigeren Brechzahl erzeugt. Fig. 4 zeigt eines dieser Muster, M'&sub3;. In dieser Figur gibt das Bezugszeichen W das Substrat und Fr die auf diesem Substrat aufgebrachte Photolackschicht an.
Gemäß der Erfindung wird ein solches Muster mit einem optischen Rastermikroskop gemessen. Dieses Mikroskop wird in Fig. 3 und 4 mit dem Block LID und das zugehörige Meßstrahlenbündel mit bLI bezeichnet. Dieses Meßstrahlenbündel wird in einen Meßfleck SP in der Photolackschicht Fr fokussiert. Während der Messung werden der Meßfleck SP und das Substrat relativ zueinander in X-Richtung bewegt.
Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform des Rastermikroskops LID. Dieses Mikroskop umfaßt eine kohärente Strahlungsquelle, erfindungsgemäß einen Diodenlaser 30, der das Meßstrahlenbündel bLI emittiert. Dieses Strahlenbündel wird von einem Objektivsystem 31 in einen vorzugsweise beugungsbegrenzten Fleck SP in der Photolackschicht FR fokussiert. Die Halbwertsbreite dieses Flecks liegt beispielsweise in der Größenordnung von 1 um, während die Periode im Testmarkenbild (M'&sub3;) bei spielsweise 2 um beträgt. Das an der Photolackschicht reflektierte Strahlenbündel b'LI wird von einem Strahlteiler, beispielsweise einer teildurchlässigen Schicht 33 in einem Prisma 32 zu einem photoempfindlichen Detektor 40 hin reflektiert. Anstelle einer teildurchlässigen Schicht kann auch die Kombination aus einem polarisationsempfindlichen Strahlteiler und einem λ/4-Plättchen, in dem λ die Wellenlänge des Strahlenbündels bLI ist, als Strahlteiler verwendet werden. In dem Mikroskop von Fig. 5 wird die gesamte durch die Pupille des Objektivsystems 31 tretende Strahlung des reflektierten Strahlenbündels b'LI auf einem einzelnen Detektor 40 konzentriert, der dieses Signal in ein elektrisches Ausgangssignal So umwandelt. Dieses Detektionsverfahren wird als Pupillenintegrationsverfahren (PI-Verfahren) bezeichnet. Beim Bewegen des Abtastflecks Sp über das Testmarkenbild quer zu den Streifen dieses Bildes, d. h. in X-Richtung von Fig. 4, verändert das Signal So sich periodisch, weil der Abtastfleck hintereinander auf Streifen mit einer höheren und Streifen mit einer niedrigeren Brechzahl trifft. Diese Brechzahlunterschiede führen unter anderem dazu, daß die aufeinanderfolgenden Streifen abwechselnd einen höheren und einen niedrigeren Reflexionskoeffizienten haben. Der Verlauf des Signals So, beispielsweise die Modulationstiefe dieses Signals, hängt von der Menge der von der Photolackschicht empfangenen Strahlung ab, die zur Aktivierung dieser Schicht beigetragen hat, und beispielsweise dem Grad der Fokussierung dieses Strahlenbündels in der Photolackschicht FR.
In einer elektronischen Verarbeitungseinheit SO kann das Signal So zusammen mit einem Signal Spos, das die Position des Abtastfleck in bezug auf das Testmarkenbild angibt, zu einer Information INF über die Positionen der Streifen in diesem Bild und den Abstand zwischen diesen Streifen verarbeitet werden.
In den beleuchteten Streifen ist nicht nur der Reflexionskoeffizient, sondern auch die Brechzahl kleiner als in den nicht beleuchteten Streifen. Von den beleuchteten Streifen kommende Strahlung hat daher eine andere optische Weglänge durchlaufen als aus nicht beleuchteten Streifen kommende Strahlung. Das Testmarkenbild hat somit auch eine Phasenstruktur. Die Details dieser Struktur können nicht nur mit dem PI-Verfahren detektiert werden, sondern auch mit dem differentiellen Phasenkontrastverfahren ((DPC-Verfahren). Die Strahlungsteile des reflektierten Strahlenbündels b'LI, die eine erste und eine zweite Pupillenhälfte des Objektivsystems durchlaufen, werden dann von einem ersten bzw. einem zweiten Detektorelement empfangen. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Latenzbilddetektionseinrichtung, in der dieses Verfahren verwendet wird. Die Detektorelemente werden mit 41 und 42 bezeichnet. In dem DPC-Verfahren wird die Tatsache genutzt, daß am Übergang zwischen einem beleuchteten Streifen und einem nicht beleuchteten Streifen Brechung auftritt. Das reflektierte Strahlenbündel b'L1 wird dann in unter anderem ein Teilstrahlenbündel b(0) nullter Ordnung, ein Teilstrahlenbündel b(+1) der +1. Ordnung und ein Teilstrahlenbündel b(-1) der -1. Ordnung aufgeteilt, wie in Fig. 7 gezeigt wird. In dieser Figur werden die nicht beleuchteten Streifen mit 60 und die beleuchteten Streifen mit 61 bezeichnet. Die Teilstrahlenbündel b(+1) und b(-1) werden unter gleich großen, aber entgegengesetzten Winkeln abgelenkt. Der Hauptstrahl des reflektierten Teilstrahlenbündels b(0) hat eine zu der Richtung des einfallenden Strahlenbündels bLI entgegengesetzte Richtung. Von den Teilstrahlenbündeln höherer Ordnung, beispielsweise b(+2), b(-2), erreicht eine so geringe Menge die Detektoren, daß diese Teilstrahlenbündel vernachlässigt werden können.
Teile der Teilstrahlenbündel b(+1) und b(-1) durchlaufen die Pupille des Objektivsystems 31, wie in Fig. 8 gezeigt wird, wobei diese Figur einen Querschnitt in der Ebene dieser Pupille zeigt. Der Kreis 65 stellt die Pupille und auch den Querschnitt des Strahlenbündels nullter Ordnung dar, während die Kreise 66 und 67 die Querschnitte der Strahlenbündel b(+1) und b(-1) darstellen. Die Teile der Teilstrahlenbündel erster Ordnung, die die Pupille durchlaufen, interferieren mit dem Teilstrahlenbündel nullter Ordnung, wie es mit den schraffierten Gebieten 68 und 69 in Fig. 8 gezeigt wird. Diese Gebiete werden auf die Detektorelemente 41 bzw. 42 abgebildet. Die Intensität der auf diese Elemente einfallenden Strahlenbündelteile werden mittels der Phasendifferenzen zwischen dem Strahlenbündel b(0) einerseits und den Teilstrahlenbündeln b(+1) und b(-1) andererseits bestimmt. Die Phasendifferenzen variieren periodisch, wenn der Abtastfleck SP und die Streifenstruktur relativ zueinander bewegt werden. Wenn das Zentrum dieses Flecks mit der Mitte eines beleuchteten Streifens 61 zusammenfällt, sind die Phasendifferenzen für die Teilstrahlenbündel b(+1) und b(-1) gleich und damit haben die Detektoren 41 und 42 gleiche Intensität. Das Ausgangssignal So hat dann beispielsweise den Wert null. Wenn der Abtastfleck sich in bezug auf die Streifenstruktur nach links oder nach rechts bewegt, nimmt die Phasendifferenz für eines der Teilstrahlenbündel erster Ordnung zu, im weiteren als erstes Teilstrahlenbün del bezeichnet, und die Phasendifferenz für das andere Teilstrahlenbündel erster Ordnung, im weiteren als zweites Teilstrahlenbündel bezeichnet, nimmt ab, bis das Zentrum des Strahlungsflecks den Übergang zu einem nicht beleuchteten Streifen 60 erreicht hat. Die Phasendifferenz ist dann für das erste Teilstrahlenbündel maximal und für das zweite Teilstrahlenbündel minimal, und das Ausgangssignal So ist beispielsweise maximal negativ. Wenn der Abtastfleck weiter in bezug auf die Streifenstruktur bewegt wird, nimmt die Phasendifferenz für das erste Teilstrahlenbündel ab und die Phasendifferenz für das zweite Teilstrahlenbündel nimmt zu, bis der gesamte Strahlungsfleck den nicht beleuchteten Streifen 60 überdeckt. Das Ausgangssignal ist dann wieder null. Dies setzt sich fort, bis der Strahlungsfleck sich dem Übergang zu dem darauffolgenden beleuchteten Streifen 61 nähert. Die Phasendifferenz für das erste Teilstrahlenbündel nimmt dann ab und erreicht einen minimalen Wert, wenn die Mitte der Abtastflecks mit dem Übergang zusammenfällt, während die Phasendifferenz für das zweite Teilstrahlenbündel dann bis auf einen maximalen Wert zugenommen hat. Das Ausgangssignal So ist dann maximal positiv. Anschließend nimmt dieses Signal wieder bis auf den Nullpegel ab, wenn das Zentrum des Abtastflecks auf dem Zentrum des beleuchteten Streifens liegt. Somit wird ein Ausgangssignal erhalten, das in Fig. 9 mit SDPC bezeichnet wird. Zum Vergleich zeigt diese Figur auch das Signal SPI, d. h. das für das gleiche Testmarkenbild mit dem PI-Verfahren (Fig. 5) erhaltene Signal. In Fig. 9 ist auf der horizontalen Achse der Abstand, in um, aufgetragen, der vom Abtastfleck von einer bestimmten Referenzposition zentral auf einem nicht beleuchteten Streifen 60 aus überbrückt worden ist, und auf der vertikalen Achse ist die Größe des Ausgangssignals SDPC bzw. SPI in willkürlichen Einheiten aufgetragen. Mit Hilfe des PI-Verfahrens kann nur die Mitte der beleuchteten Streifen 63, für die das Signal SPI maximal ist, detektiert werden, während das SDPC-Verfahren den Übergang zwischen beleuchteten und nicht beleuchteten Streifen detektieren kann und umgekehrt. Im Prinzip hat das DPC-Signal einen besseren Rauschabstand als das PI-Signal. Um latente Bilder mit einer kleineren räumlichen Frequenz zu detektieren, wird vorzugsweise das PI-Verfahren verwendet, während latente Bilder mit höheren räumlichen Frequenzen vorzugsweise mit dem DPC-Verfahren detektiert werden.
Die Signalkurven von Fig. 9 gelten für ein Testmarkenbild, für das die Breiten der nicht beleuchteten Streifen ungefähr dreimal so groß sind wie die der be leuchteten Streifen. Wenn diese Breiten ungefähr gleich sind und die Periode der Streifenstruktur kleiner ist als zweimal der Durchmesser des Abtastflecks, beispielsweise kleiner als 1,8 um bei einem Fleckdurchmesser von 1,1 um, haben die Signale SDPC und SPI beide einen Sinusverlauf, wobei der eine Sinus in bezug auf den anderen um 90º verschoben ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, können beide Detektionsverfahren in einer Detektionseinrichtung aufgenommen worden sein. Hierzu sind die Ausgänge der Detektionselemente mit einer Summiereinrichtung 45 und einem Differenzverstärker 46 verbunden. Mit Hilfe eines Schalters 47 wird bestimmt, ob das Signal aus der Summiereinrichtung oder aus dem Differenzverstärker an einen Ausgang 48 weitergeleitet wird. Dieser Ausgang ist mit einer elektronischen Verarbeitungsschaltung verbunden, der das Abtastfleckpositionssignal Spos zugeführt wird, um Informationen über die Positionen der Streifen in dem Testmarkenbild oder über den Abstand zwischen diesen Streifen zu erhalten.
Der Kontrast des in der Photolackschicht gebildeten latenten Bildes einer Testmarke, die eine Vielzahl von Streifen umfaßt, das als ein Gitter aufgefaßt werden kann, hängt von der Menge Strahlungsenergie ab, die von der Photolackschicht absorbiert wird und zum Aktivieren dieser Schicht verwendet wird. Die Menge Energie, die dieser Schicht zugeführt wird, ist linear von der Strahlungsleistung der Quelle LA (Fig. 1 und 2) und von der Zeitdauer abhängig, in der der in dem Projektionsgerät vorhandene Verschluß geöffnet ist. Die Menge Energie, die von der Photolackschicht absorbiert wird, hängt vom Reflexionskoeffizienten der Gesamtheit aus Schicht und Substrat ab. Je größer dieser Reflexionskoeffizient ist, desto weniger Energie steht für das Aktivieren der photoaktiven Komponente in dieser Schicht zur Verfügung. Die optische Dicke dieser Schicht, d. h. das Produkt aus ihrer geometrischen Dicke und ihrer Brechzahl bestimmt auch den Reflexionskoeffizienten. Um mit Hilfe des Projektionsgerätes zufriedenstellende Bilder des Maskenmusters erzeugen zu können, ist es daher notwendig, die Menge der von der Photolackschicht absorbierten Energie direkt zu messen.
Hierzu kann die Modulationstiefe des DPC-Signals oder das mit Hilfe der erfindungsgemäßen Latenzbilddetektionseinrichtung erhaltene PI-Signal verwendet werden.
Die Messung erfolgt, indem eine Vielzahl von Bildern einer einzigen Testmarke in der Photolackschicht gebildet wird, jedesmal mit einer anderen Belichtungsdosis (durch Wahl der Verschlußzeit und Einstellung der Lampenintensität) und alle latenten Bilder abgetastet werden, um die zugehörigen DPC-Signale zu erhalten. Durch Vergleichen der Modulationstiefen dieser Signale wird bestimmt, welches latente Bild eine maximale Modulationstiefe hat. Aus der zugehörigen Belichtungsdosis kann eine optimale Belichtungsdosis für den Produktionsprojektionsprozeß abgeleitet werden. Fig. 10 zeigt als Beispiel, wie die Modulationstiefe MD sich für ein latentes Gitterbild mit einer Periode von 1 um mit der Belichtungsdosis ändert. Die Modulationstiefe wird wieder in willkürlichen Einheiten wiedergegeben. Die Punkte in dieser Figur deuten Meßwerte an, während die Strich-Punkt-Kurve eine Computersimulation darstellt.
Die Modulationstiefe des DPC-Signals (oder PI-Signals) kann auch zum Bestimmen der optimalen Fokussierung des Projektionslinsensystems verwendet werden. Wenn das Projektionslinsensystem nicht scharf auf die Photolackschicht fokussiert ist, hat das Bild einer mit diesem System gebildeten Testmarke einen verringerten Kontrast. Für ein latentes Bild mit Streifen, die im Hinblick auf das Auflösungsvermögen des Projektionslinsensystems genügend schmal sind, ist die Modulationstiefe des DPC-Signals ein ausreichendes Maß für die Fokussierung. Indem in der Photolackschicht von einer einzigen Testmarke mit genügend kleiner Periode bei jedesmal einer anderen Fokuseinstellung des Projektionslinsensystems eine Vielzahl latenter Bilder gebildet wird und durch Vergleichen der Modulationstiefen der aus diesen Bildern erhaltenen DPC- Signale, kann der optimale Fokussierungswert bestimmt werden.
Fig. 11 zeigt als Beispiel, wie die Modulationstiefe MD sich für ein latentes Gitterbild mit 0,5 um breiten beleuchteten und nicht beleuchteten Streifen bei einer Veränderung ΔZ des Abstandes zwischen dem Projektionslinsensystem und der Photolackschicht ändert. Die Modulationstiefe, in willkürlichen Einheiten dargestellt, ist für den optimalen Fokus, ΔZ = 0, maximal und wird kleiner, wenn ΔZ zunimmt. Die Punkte in Fig. 11 stellen Meßwerte dar, während die Strich-Punkt-Kurve eine Computersimulation darstellt.
Das Ergebnis einer Fokusmessung an einem latenten Bild kann verwendet werden, um vor dem Beginn eines Produktionsprojektionsprozesses oder bei bestimmten Kalibrierungsmomenten in einem solchen Prozeß den Fokus des Projektionslinsensystems einzustellen. Während des Produktionsprojektionsprozesses kann sich der Fokus jedoch ändern, insbesondere in den neuartigen Projektionslinsensystemen, die ein hohes Auflösungsvermögen und ein relativ großes Bildfeld haben. Linienbreiten in der Größenordnung von 0,4 um in einem Bildfeld der Größenordnung von 25 mm können mit diesen Projektionslinsensystemen abgebildet werden, aber diese Systeme sind sehr empfindlich gegenüber Änderungen der Umgebungsparameter, wie z. B. Luftdruck und Temperatur. Infolge der hohen Dispersion des Linsenmaterials beeinflußt eine Veränderung der Wellenlänge des Projektionsstrahlenbündels die Abbildungsqualität, d. h. die Position und die Qualität des mit diesem Strahlenbündel gebildeten Bildes. In dem Projektionsgerät können Probleme mit Verzeichnung dritter Ordnung, Bildastigmatismus und Bildfeldkrümmung auftreten. Die Projektionslinsensysteme der neuen Generation, die ein sehr hohes Auflösungsvermögen und ein relativ großes Bildfeld haben, haben eine sehr kleine Schärfentiefe, so daß Fokusfehler, unter anderem infolge größerer Wellenlängenabhängigkeit des Projektionslinsensystems, zunehmenden Einfluß haben. Diese Fehler sollten sehr genau detektiert werden.
Hierzu umfaßt das Projektionsgerät eine Fokusfehlerdetektionseinrichtung FD, so wie anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben. Da das Fokusmeßstrahlenbündel bF eine Wellenlänge hat, die von der des Projektionsstrahlenbündels erheblich abweicht, haben Änderungen beispielsweise von Umgebungsparameter, wie z. B. der Temperatur, eine unterschiedliche Auswirkung auf die mit dem Projektionsstrahlenbündel bzw. dem Fokusmeßstrahlenbündel gebildeten Bilder. Daher kann mit der Fokusfehlerdetektionseinrichtung eine zufriedenstellende Fokussierung gemessen werden, aber das Bild der mit dem Projektionsstrahlenbündel gebildeten Maske ist nicht scharf. Auch kann in dem Projektionsgerät eine mechanische Verschiebung auftreten, die mit einer Fokusfehlerdetektionseinrichtung nicht detektiert werden kann. Es ist daher notwendig, die Fokusfehlerdetektionseinrichtung periodisch zu kalibrieren, beispielsweise einmal oder mehrere Male pro Tag.
Für diese Kalibrierung können die Ergebnisse der Fokusmessungen an latenten Bildern verwendet werden. Hierzu werden beim Abtasten jedes latenten Bildes auch Messungen mit der Fokusfehlerdetektionseinrichtung ausgeführt. Die Ergebnisse dieser Messungen werden in einem Speicher gespeichert. Nachdem bestimmt worden ist, welches latente Bild am schärfsten ist, wird der von der Fokusfehlerdetektionseinrichtung für dieses Bild gemessene Fokuswert aufgesucht. Wenn dieser Wert nicht dem mit der Latenzbilddetektionseinrichtung gemessenen Wert entspricht, kann der Nullpunkt der Fokusfehlerdetektionseinrichtung angepaßt werden.
Bei der oben beschriebenen Fokusmessung kann eine Vielzahl von Testmarken, die auf genügend großem gegenseitigen Abstand in der Testmaske liegen, bei jedesmal anderen Fokuseinstellungen mehrere Male gleichzeitig abgebildet werden. Durch Abtasten der zugehörigen latenten Bilder kann für jede Testmarke der optimale Fokuswert bestimmt werden. Durch Vergleichen der so für die verschiedenen Marken erhaltenen optimalen Fokuswerte können Daten über die Qualität des Projektionslinsensystems in der im US-Patent 5.144.363 beschriebenen Weise erhalten werden, welches Patent ein Projektionsgerät mit einem Bildsensor einer anderen Art beschreibt.
Außerdem können aus den mit der Latenzbilddetektionseinrichtung erhaltenen Werten für die Abstände zwischen den Streifen eines latenten Bildes Informationen über die Verzeichnung des Projektionslinsensystems abgeleitet werden.
Wie bereits bemerkt, umfaßt das Projektionsgerät eine herkömmliche Justiereinrichtung, mit der Justiermarken auf einem Produktionssubstrat und Justiermarken auf einer Produktionsmaske, und damit die Produktionsmaske und das Produktionssubstrat, zueinander ausgerichtet werden. Diese Justiereinrichtung arbeitet auch mit dem Substrattisch-Interferometersystem zusammen. Zum Kalibrieren dieser Justiereinrichtung kann wieder die Latenzbilddetektionseinrichtung verwendet werden. Hierzu wird eine Testmaske oder eine mit zumindest einer Testmarke versehene Produktionsmaske, jeweils auf einer wohldefinierten Position, in der Projektionssäule angeordnet und mittels des Projektionsstrahlenbündels in die Photolackschicht abgebildet. Mit Hilfe der Latenzbilddetektionseinrichtung und des Substrattisch-Interferometersystems wird die optimale Ausrichtung des Substrat in bezug auf die Maske fixiert. Außerdem wird mit Hilfe der herkömmlichen Justiereinrichtung bestimmt, ob die Justiermarken, die sich auch in der Maske befinden, auch zu den Justiermarken ausgerichtet sind, die sich in dem Substrat befinden. Wenn eine Abweichung gefunden wird, wird vorzugsweise der Nullpunkt des Ausgangssignals der herkömmlichen Justiereinrichtung korrigiert.
Dabei sollte dafür gesorgt werden, daß die letztgenannte Einrichtung in bezug auf die Latenzbilddetektionseinrichtung stabil ist, damit die Signale aus diesen Einrichtungen korrekt miteinander verglichen werden können. Indem auch die Substratjustiermarken mit Hilfe der Latenzbilddetektionseinrichtung detektiert werden, kann die Forderung nach gegenseitiger Stabilität dieser Einrichtung und der Justiereinrichtung abgeschwächt werden.
Bei den obengenannten Messungen sollte die Position, in der sich der Abtastfleck der Latenzbilddetektionseinrichtung auf der Photolackschicht befindet, sehr genau überwacht werden. Im Gegensatz zu der Einrichtung von Fig. 3 und 6 kann die Detektionseinrichtung beispielsweise mit einem sich drehenden Polygonspiegel versehen sein, der das Meßstrahlenbündel über die Photolackschicht bewegt. In dieser Einrichtung kann ein Teil des aus dem Polygon stammenden Meßstrahlenbündels aufgeteilt werden und als Referenzstrahlenbündel beispielsweise an ein Referenzgitter weitergeleitet werden, um synchron zu der Abtastfleckbewegung eine Bewegung über dieses Gitter auszuführen. Durch Messen der Position des Referenzstrahlenbündelflecks in bezug auf das Referenzgitter ist auch die Position des Abtastflecks auf der Photolackschicht bekannt.
Vorzugsweise wird jedoch eine Latenzbilddetektionseinrichtung mit einem stationären Meßstrahlenbündel verwendet, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, und zum Abtasten eines latenten Bildes wird der Substrattisch bewegt. Dann kann die sehr genaue interferometrische Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung auch zum Messen der Position des Abtastflecks der Latenzbilddetektionseinrichtung verwendet werden. Der Vorteil der Einrichtung von Fig. 5 und 6 ist, daß sie sehr kompakt sein kann, beispielsweise kann sie eine Breite von ungefähr 22 mm und eine Höhe von beispielsweise 16 mm haben, so daß sie in einfacher Weise in das Projektionsgerät eingebaut werden kann. Ein noch wichtigerer Aspekt ist, daß diese Einrichtung nahe dem Projektionslinsensystem plaziert werden kann, so daß sie nahezu in dem gesamten von dem Projektionslinsensystem überstrichenen Substratgebiet verwendet werden kann und auch latente Bilder an den Rändern des Substrats detektiert werden können.
Außerdem hat die Latenzbilddetektionseinrichtung den Vorteil, daß sie ein hohes Auflösungsvermögen hat, weil ein kleiner Abtastfleck gebildet wird, und daß sie sehr stabil ist.
In dem Projektionsgerät, in dem die erfindungsgemäße Latenzbilddetektionseinrichtung verwendet wird, wird die Erkenntnis genutzt, daß nicht alle die Abbildungsqualität beeinflussenden gesonderten Parameter genau bekannt sein müssen, sondern daß die Bildqualität und die Bildposition als Ganzes bekannt sein sollte und daß bei einer gemessenen Abweichung von dieser Qualität und Position die Meßsignale gleichzeitig in einem Computer und mit einem Modell, das alle Parameter und deren gegenseitige Beziehungen umfaßt, verarbeitet werden können, um Steuersignale zum Korrigieren eines oder mehrere der Geräteparameter in solcher Weise zu bilden, daß das Bild die gewünschte Qualität und Position annimmt.
Die herkömmliche Fokusdetektionseinrichtung, die Justiereinrichtung und die Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung werden über die Latenzbilddetektionseinrichtung miteinander gekoppelt, so daß ein integriertes Meßsystem erhalten wird, mit dem alle wesentlichen Parameter gemessen werden können.
Die Latenzbilddetektionseinrichtung ist vorzugsweise mit einem Fokusfehlerdetektionssystem versehen, um die Fokussierung des Meßstrahlenbündel bLI auf die Photolackschicht zu messen. Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform einer derartigen Einrichtung. Ein Doppelkeil 34 mit Keilflächen 35 und 36 ist auf der Austrittsebene des strahlenbündeltrennenden Prismas 32 angeordnet. Dieser Keil teilt das am Prisma 34 reflektierte Strahlenbündel b'LI in zwei Teilstrahlenbündel b'LI1 und b'LI2 auf, die in die Strahlungsflecke SP'&sub1; und SP'&sub2; fokussiert werden. Der strahlungsempfindliche Detektor 40 umfaßt jetzt vier Detektionselemente 41, 42, 43 und 44. Wenn das Strahlenbündel bLI scharf auf die Photolackschicht FR fokussiert ist, sind die Strahlungsflecke SP'&sub1; und SP'&sub2; rund und liegen diese Flecke symmetrisch zu den Detektorelementen 41 und 42 bzw. 43 und 44. Die Detektorelemente 41 und 42 einerseits und die Detektorelemente 43 und 44 andererseits empfangen dann eine gleiche Menge Strahlung. Das Fokusfehlersignal Sf, das durch Sf = (S&sub4;&sub1; + S&sub4;&sub4;) - (S&sub4;&sub2; + S&sub4;&sub3;) gegeben wird, ist dann beispielsweise null. Beim Defokussieren werden die Strahlungsflecke SP'&sub1; und SP'&sub2; asymmetrisch größer, und die Schwerpunkte der Intensitätsverteilung innerhalb dieser Flecke bewegen sich voneinander weg oder zueinander hin, je nach dem Vorzeichen der Defokussierung. Dann empfangen die äußeren Detektoren 41 und 44 mehr Strahlung als die inneren Detektoren, oder umgekehrt, und das Fokusfehlersignal Sf ist positiv oder negativ.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform einer Signalverarbeitungsschaltung zum Ableiten des Fokusfehlersignals Sf aus den Detektorelementsignalen. Diese Schaltung umfaßt eine erste Summiereinrichtung 70 zum Addieren der Signale S42 und S43 und eine zweite Summiereinrichtung 71 zum Addieren der Signale S41 und S44. Die Ausgänge dieser Summiereinrichtungen werden mit den Eingängen eines Differenzverstärkers 72 verbunden, an dessen Ausgang das Signal Sf erscheint. Dieses Signal wird in einer Steuerschaltung 73 zu einem Steuersignal verarbeitet, mit dem beispielsweise eine Lautsprecherspule 74, in der das Objektiv aufgehängt ist, erregt wird. Die Objektivposition wird so geregelt, daß das Signal Sf minimal ist.
Wie in dem linken Teil von Fig. 13 gezeigt wird, kann das Latenzbild- DPC-Signal, SDpC, durch Addieren der Signale S41 und S42 in einer Summiereinrichtung 80 und der Signale S43 und S44 in einer Summiereinrichtung 81 und durch Anlegen der Ausgangssignale dieser Summiereinrichtungen an die Eingänge eines Differenzverstärkers 83 erhalten werden. Das Latenzbild-PI-Signal, SPI, wird durch Zusammenaddieren dieser Signale S41, S42, S43 und S44 beispielsweise mit Hilfe der Summiereinrichtungen 80, 81 und 82 erhalten.
Die autofokussierende Latenzbilddetektionseinrichtung von Fig. 12 kann für ein reines Substrat, in dem keine Struktur angebracht ist, als Höhenmesser verwendet werden, mit dem Unebenheiten in dem Substrat gemessen werden können. Durch beispielsweise induktives oder kapazitives Messen der Ablenkungen des Objektivsystems 31 beim Abtasten des gesamten Substrats im PI-Modus und durch Beziehen dieser Ablenkungen auf die momentane Position des Abtastflecks SP kann eine topographische Karte des Substrats erstellt werden.
Durch gleichzeitiges Abtasten eines reinen Substrats, aber im DPC-Modus der Einrichtung, kann die Verkantung des Substrats in bezug auf die Detektionseinrichtung bestimmt werden. Der Verkantungswinkel kann mit einer Genauigkeit von ungefähr 0,1 mrad bestimmt werden.
Das Ergebnis der Verkantungsmessung kann verwendet werden, um das Substrat mit Hilfe eines bekannten Systems von beispielsweise drei vertikalen Stellgliedern im Substrattisch in eine horizontale Position zu bringen.
Mit der Latenzbilddetektionseinrichtung können zwei weitere Messungen ausgeführt werden, deren Ergebnisse Hinweise über das Verhalten des Projektionsgerätes liefern, beispielsweise bei Änderung von Umgebungsparametern. Für die erste Messung gilt, daß das gleiche latente Bild mehrere Male hintereinander im DPC-Modus abgetastet wird. Die Zeitintervalle zwischen den Abtastvorgängen können beispielsweise immer größer gewählt werden, um einen Eindruck von der langfristigen Stabilität des Gerätes zu erhalten. Indem für jeden der Abtastvorgänge die mittleren Positionen der Nulldurchgänge der DPC-Signale bestimmt werden und diese Positionen miteinander verglichen werden, können längerdauernde Veränderungen (einige Minuten) in den Geräteinstellungen, die umgesetzt in Positionen in dem latenten Bild einige Nanometer betragen, gemessen werden, wobei die Veränderungen durch Luftdruck- oder Temperaturschwankungen verursacht werden können. Durch Vergleichen der genannten Nulldurchgänge innerhalb eines Abtastvorgangs können kurzfristige Veränderungen gemessen werden.
Für die zweite Messung gilt, daß der Abtastfleck der Latenzbilddetektionseinrichtung so über einem latenten Bild plaziert wird, daß das DPC-Signal null ist, was bedeutet, daß die Mitte des Abtastflecks sich über der Mitte eines Streifens befindet. Der Substrattisch wird mit Hilfe des Interferometersystems an seinem Platz gehalten. Durch Überprüfen, ob es noch Änderungen im Ausgangssignal der Bilddetektionseinrichtung gibt, kann festgestellt werden, ob noch störendes elektronisches Rauschen in dieser Einrichtung oder "mechanisches Rauschen" im Substrattisch auftritt.
Fig. 5, 6 und 12 zeigen das Prinzip einer Latenzbilddetektionseinrichtung mit einer speziellen Fokusfehlerdetektionseinrichtung, deren Längsrichtung vertikal ist. Wie in Fig. 3 bereits gezeigt, ist die Längsrichtung vorzugsweise horizontal, so daß die Einrichtung nahe dem und sogar teilweise unter dem Projektionslinsensystem PL plaziert werden kann. Fig. 14 zeigt eine solche Ausführungsform der Einrichtung. Diese Einrichtung umfaßt nicht nur den Diodenlaser 30, den Strahlteiler 33 und den Detektor 40, sondern auch einen zusätzlichen Reflektor 37, der die Richtung für das Laserstrahlenbündel um 90º dreht, so daß dieses Strahlenbündel auf die Photolackschicht FR trifft. Außerdem wird beispielsweise anstelle einer Objektivlinse (31 in Fig. 5, 6 und 12) eine Kombination aus einer Kollimatorlinse 38 und einer Objektivlinse 39 verwendet.
Statt des in Fig. 12 gezeigten Foucaultschen Fokusfehlerdetektionssystems kann die Einrichtung auch ein astigmatisches Fokusfehlerdetektionssystem umfassen, wie in Fig. 15 gezeigt wird. Der Weg des reflektierten Strahlenbündels enthält dann ein astigmatisches Element, beispielsweise eine Zylinderlinse 80. Das reflektierte Strahlenbündel wird dabei nicht mehr in einem einzigen Punkt fokussiert, sondern es entstehen zwei zueinander senkrecht stehende astigmatische Brennlinien 81, 82. Ein Quadranten detektor 85 mit vier Elementen 86, 87, 88, 89 ist zentral zwischen diesen Brennlinien angeordnet. Wenn das Meßstrahlenbündel bLI auf die Photolackschicht FR fokussiert wird, ist der Strahlungsfleck Sp in der Ebene des Detektors rund, wie unten links in Fig. 15 gezeigt wird. Bei Defokussierung wird der Strahlungsfleck Sp elliptisch, wobei die lange Achse der Ellipse entweder nach links oder nach rechts gekippt wird, je nach dem Vorzeichen der Defokussierung. Das Fokusfehlersignal Sf wird jetzt gegeben durch:
Sf = (S&sub8;&sub6; + S&sub8;&sub9;) - (S&sub8;&sub7; + S&sub8;&sub8;)
Mit dieser Einrichtung und mit der Einrichtung von Fig. 14 und 16 kann wieder ein PI-Signal oder ein DPC-Signal erhalten werden.
Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform der Einrichtung, in der ein Gitter 90 als strahlenbündeltrennendes Element verwendet wird. Dieses Gitter läßt einen Teil, die nullte Beugungsordnung, des Laserstrahlenbündels bLI zur Objektivlinse 31 durch und lenkt einen Teil, nämlich eine erste Beugungsordnung bLI(+1), des reflektierten Strahlenbündels bLI zum Detektor 40 ab, wo wieder ein Strahlungsfleck S'p gebildet wird.
Wenn, wie in dem unteren Teil von Fig. 16 gezeigt, das Gitter zwei Teile 91 und 92 umfaßt, für die einer der den Ablenkwinkel, die Richtung der Gitterstreifen 93, 94 oder die Gitterperiode bestimmenden Parameter unterschiedlich ist, werden zwei Teilstrahlenbündel der gleichen Beugungsordnung gebildet, die unter verschiedenen Winkeln abgelenkt werden. Auf dem Detektor 40 werden dann zwei zueinander verschobene Strahlungsflecke gebildet. Wenn dieser Detektor vier Elemente umfaßt, wie in Fig. 12 gezeigt, kann mit dieser Einrichtung mit Hilfe des Foucaultschen Verfahrens wieder ein Fokusfehler detektiert werden. Das Gitter 90 kann auch so ausgeführt sein, daß es das reflektierte Strahlenbündel astigmatisch macht, so daß unter Verwendung eines Quadrantendetektors, wie in Fig. 15 gezeigt, wieder das astigmatische Fokusfehlerdetektionsverfahren eingesetzt werden kann.
Für die Latenzbilddetektionseinrichtung ist wesentlich, daß sie kompakt ist und auf der Photolackschicht einen kleinen Strahlungsfleck bildet. Der spezielle Aufbau und die Weise, in der das Fokusfehlersignal erzeugt wird, sind weniger wichtig. Für diese Einrichtung können verschiedene Lesestifte oder Leseköpfe verwendet werden, wie sie auf dem Gebiet der optischen Informationsspeicherung bekannt sind.
Bisher sind Testmarken mit einer periodischen Struktur in einer einzigen Richtung, in Fig. 4 der X-Richtung, besprochen worden. Um in zwei Richtungen messen zu können, kann eine Testmarke 100 mit einer periodischen Struktur 101, 102 sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung verwendet werden, wie in Fig. 17 gezeigt, oder eine Marke mit Schachbrettstruktur, die in Fig. 18 gezeigt wird. Die Bilder dieser Marken müssen in zwei Richtungen abgetastet werden.
Zum Messen in zwei Richtungen kann auch eine Marke wie in Fig. 19 verwendet werden. Diese Marke umfaßt zwei Teile 121, 122, die beide eine Linienstruktur in X-Richtung haben. Diese Marke wird in X-Richtung mehrere Male abgetastet. Nach jedem Abtastvorgang in X-Richtung wird der Abtastfleck in Y-Richtung um einen Abstand verschoben, der kleiner ist als die Höhe der Elemente 121 und 122, bis die gesamte Marke abgetastet worden ist. Somit kann der Übergang 123 in Y-Richtung detektiert werden.
In der Praxis können die latenten Bilder von drei Testmarken einer Maske gemessen werden. Die gemessenen Parameter sind die Position des latenten Bildes in X-, Y- und Z-Richtung und die Drehung dieses Bildes um die X-, Y- und Z-Achse. Diese Positionen und Drehungen werden in bezug auf den Substrattisch gemessen, in dem das von der Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung definierte Koordinatensystem eine Referenz für die Bilddetektionseinrichtung bildet. Die Drehung um die Z- Achse ist die Drehung des Bildes in seiner eigenen Ebene. Die Drehungen um die X- Achse und die Y-Achse stellen die Verkantung des Bildes um die Y-Achse bzw. die X- Achse dar.
Die von der Latenzbilddetektionseinrichtung gelieferten Informationen über die Verkantung des mit Projektionslicht gebildeten Bildes können zum Kalibrieren von in die Projektionsgeräte der neuen Generation einzubauenden Verkantungsdetektionseinrichtungen verwendet werden, welche Einrichtungen mit anderer Strahlung als der Projektionsstrahlung arbeiten und deren Funktionsweise auf dem Autokollimatorprinzip beruht.
Zusätzlich zu Informationen über die Position, Drehung und Verkantung des latenten Bildes liefert die Bilddetektionseinrichtung auch Informationen über die Veränderungen in der Bildqualität, insbesondere Vergrößerung, Astigmatismus und Verzeichnung dritter Ordnung, die infolge von Änderungen der Wellenlänge des Projektionsstrahlenbündels und Veränderungen der Umgebungsparameter wie Luftdruck, Tem peratur und ähnliches auftreten. Außerdem kann die Bildfeldkrümmung aus dem Astigmatismus abgeleitet werden, weil die infolge von variierenden Umgebungsparametern auftretenden Veränderungen von Astigmatismus und Bildfeldkrümmung eine feste Beziehung haben.
Das Ausgangssignal der Latenzbilddetektionseinrichtung umfaßt Informationen über die X-Position des latenten Bildes beispielsweise der Testmarke, aber auch Informationen über die Z-Position dieses Bildes. Zur Bestimmung der X-Position des Bildes der Maskenmarke M&sub3; wird der Substrattisch bei konstantem Z in X-Richtung bewegt und die Intensität der Strahlung auf dem Detektor als Funktion der Bewegung gemessen, und die X-Position wird durch Vergleichen des Detektorausgangssignals mit einer Referenz erhalten. Um die Fokussierung (Z-Position) zu bestimmen, wird der Substrathalter bei konstantem X in Z-Richtung bewegt und die Intensität wieder als Funktion der Bewegung gemessen. Das Detektorausgangssignal wird wieder mit einer Referenz verglichen, aus der sich die Z-Position, Z3,X ergibt. 23,X verschafft Informationen über den Fokusfehler am Ort der Marke P3 in X-Richtung. Analog können bei Verwendung zweidimensionaler Marken und Abtasten auch in Y-Richtung ein Positionssignal Y&sub3; und ein Fokusfehlersignal Z3,Y erhalten werden. Die X- und die Y-Position des Bildes der Testmarke M&sub3; sind dann bekannt, ebenso wie der Fokussierungsfehler in X- und Y-Richtung am Ort des latenten Bildes von M&sub3;, und damit auch der Astigmatismus des Bildes.
Aus dem latenten Bild der Testmarke M&sub4; können in gleicher Weise Positionssignale X&sub4; und Y&sub4; und Fokusfehlersignale Z4,X und Z4,Y erhalten werden, während aus dem latenten Bild der Testmarke M&sub5; Positionssignale X&sub5; und Y&sub5; und Fokusfehlersignale Z5,Y abgeleitet werden können. Da die X-, Y- und Z-Positionen der drei Marken in dem Bild dann bekannt sind, sind auch die X-, Y- und Z-Positionen PT,X, PT,Y und PT,Z des gesamten von dem Projektionslinsensystem mit Projektionsstrahlung gebildeten Bildes bekannt.
Es sei bemerkt, daß PT,X und PT,Y und PT,Z im Prinzip auch aus einem einzigen latenten Bild einer Testmarke, beispielsweise M&sub3; abgeleitet werden können. Dieses latente Bild verschafft auch Informationen über den Astigmatismus AST des gesamten Bildes. Diese Positionsinformation ist nicht so genau wie die, die beim Messen an drei Marken erhalten wird, aber unter Umständen doch genügend brauchbar.
Wenn die Positionen der Bilder der drei Testmarken bekannt sind, kann durch Vergleichen der drei Bildpositionen in der X- bzw. Y-Richtung die Verkantung der Bildebene X und Y, d. h. der Ebene durch die drei Maskenmarkenbilder, um die X-Achse und die Y-Achse bestimmt werden.
Eine Drehung des Projektionsbildes um die Z-Achse hat zur Folge, daß die Veränderungen bei den X- und Y-Positionen der verschiedenen Testmarkenbilder entgegengesetzt sind. Daher kann die Bilddrehung durch Vergleichen sowohl der X- als auch der Y-Position der Testruarkenbilder bestimmt werden.
Bei einem Vergrößerungsfehler ME in X- und Y-Richtung wird das Bild einer Testmarke, beispielsweise M&sub3;, in bezug auf das Bild einer zweiten Testmarke, beispielsweise M&sub4;, in entgegengesetztem Sinn in X- bzw. Y-Richtung verschoben. Der Vergrößerungsfehler kann durch Vergleichen dieser Verschiebungen der Position in der X- und der Y-Richtung bestimmt werden.
Die Verzeichnung dritter Ordnung, oder radiale Verzeichnung, D&sub3; kann durch Vergleichen der gesamten Positionsinformation der drei Markenbilder bestimmt werden, wenn die drei Testmarken auf unterschiedlichen Abständen von der optischen Achse des Projektionslinsensystems PL liegen. Wenn die Testmarken auf gleichen Abständen von der optischen Achse liegen, kann die Verzeichnung dritter Ordnung bestimmt werden, indem die Information der Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung als Referenz verwendet wird.
Es sei bemerkt, daß vorstehend gezeigt worden ist, daß die neun relevanten Parameter XT, YT, ZT, X, Y, Z, ME, AS und D&sub3; in der Tat gemessen werden können. Die Verarbeitung der Detektorsignale selbst kann in der Praxis auf verschiedene Weise erfolgen, wobei ein zentraler Computer verwendet wird, der Detektorsignale mit Referenzwerten vergleicht. Vorzugsweise werden hierbei Prozeduren verwendet, die als Anpassen einer Kurve bezeichnet werden, bei denen gemessene Signalkurven mit im Computer gespeicherten Referenzkurven verglichen werden. Das Ergebnis dieses Vergleichs ergibt Steuersignale für die verschiedenen Servoeinrichtungen des Projektionsgerätes. Es ist dann nicht notwendig, daß alle die Abbildungsqualität beeinflussenden Parameter, d. h. die Umgebungsparameter, die Wellenlänge des Projektionsstrahlenbündels, die mechanische Verschiebung usw. genau bekannt sind, sondern der Computer kann anhand der Detektorsignale feststellen, daß das von dem Projektionslinsensystem gebildete Bild nicht korrekt ist, und kann dann mittels eines Modells, in dem alle beeinflussenden Parameter aufgenommen sind, Einstellsignale für die verschiedenen Servoeinrichtungen und Steuersignals für die Meßgeräte des Gerätes wie z. B. für die Wellenlänge, Gasdruck und Temperatur in der Projektionslinse usw. generieren, so daß die Position und Qualität des projizierten Bildes optimiert werden.
Die erfindungsgemäße Latenzbilddetektionseinrichtung kann genau messen und korrigieren. In einem Projektionsgerät mit einem Projektionsstrahlenbündel, dessen Wellenlänge im fernen ultravioletten Bereich liegt, beispielsweise 248 nm, muß es möglich sein, Instabilitäten in der Größenordnung von 5 nm in X- und Y-Richtung und Instabilitäten in der Größenordnung von 50 nm in Z-Richtung zu messen. In einem Projektionsgerät, in dem die beeinflussenden Parameter selbst gemessen und mit Referenzwerten verglichen würden, müßten die Temperatur, Wellenlänge, Z-Position der Maske und Luftdruck mit einer Genauigkeit von 0,015 K, 0,5 um, 0,15 um bzw. 0,5 mbar gemessen werden. Wenn es überhaupt möglich ist, diese Meßgenauigkeiten zu erreichen, müssen hierzu sehr fortschrittliche Meßtechniken verwendet werden. Außerdem sollten die Meßwerte in bezug auf Aberrationen des Projektionslinsensystem umgerechnet werden, mit der zusätzlichen Forderung, daß keine Inhomogenitäten in diesem System auftreten. Außerdem ist mechanische Verschiebung in dem Projektionsgerät noch nicht berücksichtigt worden.
Fig. 20 zeigt ein Schema der in dem Projektionsgerät verwendeten Servoeinrichtungen und die Verbindungen dazwischen. Die einzelnen Verbindungslinien zwischen den verschiedenen durch Blöcke angedeutete Einrichtungen sind auch in bekannten Projektionsgeräten vorhanden. Diese Blöcke sind:
LA, die Strahlungsquelle, beispielsweise ein Laser,
LWC, eine Laserwellenlängenkontrolleinrichtung,
ILS, das Beleuchtungssystem,
MT, der Maskentisch,
MAZ, eine die Z-Position des Maskentisches kontrollierende Einrichtung,
PL, die Projektionslinse,
PLTC, eine die Temperatur der Projektionslinse kontrollierende Einrichtung,
ALI, das mit Justierstrahlung gebildete Bild,
IF, die Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung,
FD, die Fokusdetektionseinrichtung,
AS&sub1; (AS&sub2;), die einzelne (oder zweifache) Justiereinrichtung.
Die mit gestrichelten Linien angedeuteten Teilsysteme sind in dem Projektionsgerät als zusätzliche Systeme angeordnet:
ELI, das mit der Projektionsstrahlung gebildete latente Bild,
IS, die Latenzbilddetektionseinrichtung und
IC, die Bildkalibrierungseinrichtung oder der Computer.
Die zusätzlichen Signale, die bei Verwendung der Latenzbilddetektionseinrichtung verarbeitet werden, sind mit doppelten Verbindungslinien angedeutet.
Diese Signale sind:
- die Signale der Substrattisch-Positionsdetektionseinrichtung IF, der Wellenlängenkontrolleinrichtung LWC und der Fokusfehlerdetektionseinrichtung FD, wobei die Signale der Bilddetektionseinrichtung zugeführt werden;
- die Bildinformation des mit Projektionslicht gebildeten Bildes;
- Signale der Bildkalibrierungseinrichtung, die der Laserwellenlängenkontrolleinrichtung LWC zugeführt werden,
die Maskenhöhenkontrolleinrichtung MAZ,
die Projektionslinsentemperaturkontrolleinrichtung PLTC, die Fokusfehlerdetektionseinrichtung und
die Justiereinrichtung AS&sub1; (AS&sub2;).
Das Projektionsgerät kann eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen umfassen:
eine Einrichtung (PLPC) zum Steuern des Druckes in dem Projektionslinsensystem;
eine Einrichtung (PLGM) zum Steuern der Zusammensetzung des Mediums in dem Projektionslinsensystem;
eine Einrichtung (PLDC) zum Steuern der gegenseitigen Abstände zwischen den Linsenelementen.
Die Einrichtungen PLPC, PLGM und PLDC werden von der Einrichtung IC aus in analoger Weise gesteuert wie die Einrichtung PLTC.

Claims

1. Verfahren zum wiederholten Abbilden eines in einem Maskentisch vorgesehenen Maskenmusters auf einem in einem Substrattisch vorgesehenen Substrat mit Hilfe eines Projektionsstrahlenbündels, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Verschaffen einer Maske mit zumindest einer Testmarke in dem Maskentisch;

- Verschaffen eines Substrats mit einer Photolackschicht in dem Substrattisch;

- Projizieren des Bildes zumindest einer Testmarke der Maske in der Photolackschicht mit Hilfe des Projektionsstrahlenbündels und des Projektionslinsensystems;

- Detektieren des latenten Bildes zumindest einer Testmarke mit Hilfe einer Latenzbilddetektionseinrichtung, in der nicht aktinische Strahlung verwendet wird;

- Einstellen zumindest eines Parameters, der die Qualität und Position des Maskenmusterbildes beeinflußt, mit Hilfe des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung und

- wiederholtes Abbilden eines Produktionsmaskenmusters bei aufeinanderfolgenden, verschiedenen Positionen auf einem Produktionssubstrat,

dadurch gekennzeichnet, daß ein beugungsbegrenzter Abtastfleck für die Latenzbilddetektion verwendet wird und daß der genannte Fleck und das latente Bild zum punktweisen Abtasten des latenten Bildes relativ zueinander bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Latenzbilddetektion eine mit zumindest einer Testmarke versehene Produktionsmaske verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Latenzbilddetektion eine mit zumindest einer Testmarke versehene Testmaske verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedesmal einer anderen Fokuseinstellung des Projektionslinsensystems eine Vielzahl von Bildern einer Testmarke in der Photolackschicht gebildet wird und daß aus dem beim Abtasten jedes der genannten Bilder erhaltenen Verlauf des Ausgangssignals der Latenz bilddetektionseinrichtung der optimale Fokus des Projektionslinsensystems bestimmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels der Latenzbilddetektion erhaltene optimale Fokussiersignal mit einem mit einer gesonderten Fokusmeßeinrichtung erhaltenen Fokusmeßsignal verglichen und zum Kalibrieren des letztgenannten Signals verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedesmal einer anderen Belichtungsdosis eine Vielzahl von Bildern einer Testmarke in der Photolackschicht gebildet wird, daß durch Messen des Verlaufs des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung beim Abtasten jedes der genannten Bilder die optimale Belichtungsdosis bestimmt wird und daß die so erhaltene Information zum Einstellen der Belichtungsdosis für den Produktionsprojektionsprozeß verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vielzahl von Gebieten der Photolackschicht, unter anderem an den Rändern der genannten Schicht, bei jedesmal einer anderen Fokuseinstellung des Projektionslinsensystems eine Vielzahl von Bildern einer Testmarke gebildet wird, daß für jedes der genannten Gebiete durch Messen des beim Abtasten jedes der genannten Bilder in den genannten Gebieten erhaltenen Verlaufs des Ausgangssignals der Latenzbilddetektionseinrichtung der optimale Fokussierungswert bestimmt wird und daß die optischen Eigenschaften des Projektionslinsensystems durch Vergleichen der optimalen Fokussierungswerte für die verschiedenen Gebiete bestimmt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein latentes Bild, jeweils auf einer definierten Position, in der Photolackschicht gebildet wird, wobei mit Hilfe dieser Bilder und der Latenzbilddetektionseinrichtung ein erstes Justiersignal erzeugt wird, das das Ausmaß repräsentiert, in dem die Maske und das Substrat zueinander ausgerichtet sind, daß das genannte Justiersignal mit einem von einer gesonderten Justiereinrichtung kommenden, zweiten Justiersignal verglichen wird und zum Kalibrieren der letztgenannten Einrichtung verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Latenzbilddetektionseinrichtung während der Ausricht-Kalibrierungsprozedur zum Abtasten zumindest einer Justiermarke auf dem Substrat verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem eine Latenzbilddetektionseinrichtung eingesetzt wird, die mit einem Autofokussierungssystem versehen ist, mit dem die Position eines Objektivsystems innerhalb der Einrichtung an den Abstand zwischen einer Endfläche der Einrichtung und der Photolackschicht angepaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung und eine nicht mit Bildern versehene Photolackschicht in bezug zueinander in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der Detektionseinrichtung bewegt werden, und daß aus einer Bewegung des Objektivsystems entlang seiner optischen Achse eine Verkantung der Photolackschicht in bezug auf die genannte Ebene bestimmt wird.

11. Gerät zum wiederholten Projizieren eines Maskenmusters auf ein Substrat, welches Gerät hintereinander ein Beleuchtungssystem zum Liefern eines Projektionsstrahlenbündels, einen Maskentisch, ein Projektionslinsensystem und einen Substrattisch umfaßt und das weiterhin mit einer Latenzbilddetektionseinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Latenzbilddetektionseinrichtung von einem optischen Rastermikroskop gebildet wird, das eine ein nicht aktinisches Teststrahlenbündel liefernde Strahlungsquelle umfaßt sowie ein Objektivsystem, um das Teststrahlenbündel in einer auf dem Substrat vorhandenen Photolackschicht zu einem Abtastfleck zu fokussieren, Abtastfleckpositionsdetektionsmittel zum Detektieren der Position des Abtastflecks in der Ebene der Photolackschicht und ein strahlungsempfindliches Detektionssystem mit zumindest einem Detektor, dessen Oberfläche von der Größenordnung des in der Detektorebene gebildeten Bildes des Abtastflecks ist, wobei das genannte Detektionssystem zum Umwandeln der aus der Photolackschicht kommenden Strahlung des Teststrahlenbündels in ein elektrisches Signal bestimmt ist, das die örtliche Brechzahl der Photolackschicht am Ort des Abtastflecks repräsentiert.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle der Latenzbilddetektionseinrichtung ein Halbleiterdiodenlaser ist, das Objektivsystem von einem einzelnen Linsenelement gebildet wird, von dem zumindest eine brechende Fläche asphärisch ist, und daß der Strahlungsweg zwischen dem Diodenlaser und dem Objektivsystem ein strahlenbündeltrennendes Element enthält, zum Trennen der am Substrat reflektierten Teststrahlenbündelstrahlung von der von dem Diodenlaser gelieferten Strahlung und zum Richten der reflektierten Strahlung auf das Detektionssystem.

13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfleck-Positionsdetektionsmittel von einem mehrachsigen Interferometersystem gebildet werden, das vorhanden ist, um während des Produktionsprojektionsprozesses ein Produktionssubstrat genau in bezug auf eine Produktionsmaske zu bewegen und zu positionieren.

14. Gerät nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Produktionssubstrattisch zum Detektieren von Positionen entlang zumindest zwei zueinander senkrechten Achsen und von Drehungen um diese Achsen mit einer Positionsdetektionseinrichtung gekoppelt ist, und daß die Ausgangssignale der Positionsdetektionsmittel, der Bilddetektionseinrichtung, einer Justier-Detektionseinrichtung und einer Fokusfehlerdetektionseinrichtung mit den Eingängen einer elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung verbunden sind, die Steuersignale zum Korrigieren eines oder mehrerer der folgenden Parameter abgibt:

- Wellenlänge des Projektionsstrahlenbündels;

- Druck innerhalb des Projektionslinsenhalters;

- gegenseitige Abstände zwischen den Linsenelementen des Projektionslinsensystems;

- Zusammensetzung des Mediums in einem oder mehreren der Abteile des Projektionslinsenhalters;

- Temperatur innerhalb des Projektionslinsenhalters; Nullpunkteinstellung der Justiereinrichtung;

- Nullpunkteinstellung der Fokussiereinrichtung;

- Vergrößerung des Projektionslinsensystems.