EP1644775A2 - Verfahren zur analyse von objekten in der mikrolithographie - Google Patents

Verfahren zur analyse von objekten in der mikrolithographie

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EP1644775A2
EP1644775A2 EP04740612A EP04740612A EP1644775A2 EP 1644775 A2 EP1644775 A2 EP 1644775A2 EP 04740612 A EP04740612 A EP 04740612A EP 04740612 A EP04740612 A EP 04740612A EP 1644775 A2 EP1644775 A2 EP 1644775A2
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EP
European Patent Office
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correction
imaging
optics
scintillator
euv
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Withdrawn
Application number
EP04740612A
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English (en)
French (fr)
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Holger Seitz
Roman Windpassinger
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Carl Zeiss SMS GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMS GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting
    • G—PHYSICS
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    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/70—Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
    • G—PHYSICS
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    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70653—Metrology techniques
    • G03F7/70666—Aerial image, i.e. measuring the image of the patterned exposure light at the image plane of the projection system

Definitions

  • Optical imaging systems can often be described as a transmission chain, the optical transmission behavior of which is described by the transmission behavior of the individual links.
  • the transmission behavior manifests itself in
  • Resolving power and is usually described by the point transfer function (PSF) or spectrally by the optical transfer function (OTF: Optical Transfer Function) [1-4].
  • PSF point transfer function
  • OTF optical Transfer Function
  • the optical transmission behavior of the individual links is usually largely determined by the technical boundary conditions and only variable within limits. On the other hand, a defined transmission behavior is generally required for measurement technology use. If the given boundary conditions are too restrictive, the desired transmission behavior of the system can no longer be achieved to the required extent. Consequences can be a lower contrast and a lower resolution as well as the occurrence of imaging errors.
  • Inventive solution The problem described is solved according to the invention in that the output variables of the AIMS system (aerial images) are corrected in an additional processing stage with regard to the transmission behavior in such a way that the corrected output variables of the imaging of a photolithography stepper / scanner with the desired system -OTF corresponds.
  • the case is assumed
  • the output variable is a discrete or analog electronic signal or a corresponding digital data set (eg the pixel values of a CCD array detector);
  • the correction consists in filtering the output variable, in which the proportion of the interfering transmission elements in the transmission behavior is compensated for.
  • location-dependent variables are identified by lower case letters and their respective Fourier transforms by upper case letters.
  • An example is the PSF (designation: g (x, y)) and its Fourier transform, the OTF (designation: G (f ⁇ , f y )).
  • the OTF of the system is the product of the OTFs of the individual transmission elements and the PSF of the system is the convolution product of the PSFs of the individual elements.
  • F 1 ⁇ ... ⁇ is the (inverse) Fourier transform.
  • the OTF varies more or less across the image area. Such variations can be approximately taken into account by setting up the corresponding filter functions for several suitably selected sub-areas and superimposing the results of the associated filterings in a weighted manner.
  • Figure 1 shows the inventive principle schematically.
  • the imaging system for an object which is characterized by its object intensity i 0 (x, y), consists of N stages Gi .-. G N , each of which is characterized by a transfer function.
  • the resulting image characterized by a signal distribution s (x, y), is corrected by means of a correction filter by folding back for the stages G 2 ... G N of the imaging system.
  • the result is a corrected image with an image signal distribution s k (x, y).
  • a system is described as an exemplary embodiment (see Fig. 2) which is divided into two mapping stages, which correspond to the transfer functions Gi, G 2 in Fig. 1.
  • the imaging principle (without EUV lighting unit) of a two-stage EUV-VIS-AIMS is shown in order to examine a mask for semiconductor production. Illumination can be via incident light, as here with EUV lighting, but also via transmitted light.
  • the object here a mask structure
  • the object is imaged via an EUV lens on a scintillator (intermediate image), which converts the EUV wavelength into visible light.
  • the intermediate image is transferred to a CCD camera via the subsequent VIS optics.
  • G ⁇ (f x , f y ) is the OTF of the first magnification level, with which the transmission behavior of a stepper is simulated.
  • G 2 (f ⁇ , f y ) the OTF of the subsequent stages, z.
  • g 2 (x > y) are the impulse response and G 2 (f x , f y ) are the transfer function of level 2.
  • the resolution of level 2 is greater than that of level 1.
  • M.a.W . The upper cut-off frequency of level 2 is higher than that of level 1.
  • the intensity h (x, y) is to be reconstructed from s (x, y).
  • Level 2 is i. a. itself to be seen as a composite system.
  • Level 2 does not necessarily have to include a wave optical subsystem. In the simplest case, it only consists of the detector (CCD array or the like). • The mapping through level 2 behaves mathematically analogous to an incoherent optical mapping, in which the output intensity is created by folding the input intensity with the PSF.
  • Figure 3 shows the calculated cross-section of an object structure intensity io (x, y) (3 lines of width in nm and distance in nm) as a function of the location, as well as the associated image intensities of the first imaging level h (x, y) of the overall system s (x, y) and the corrected system S ⁇ (x, y), using the following imaging parameters: wavelength, numerical aperture, sigma.
  • An ideal VIS lens was assumed for the interfering element (second imaging level).
  • Figure 4 clearly shows that the intensities of the first imaging level (target) correspond very well with the intensities of the corrected system.
  • Figure 4 shows the magnitude spectra of the OTF associated with Figure 4 of the first mapping level G ⁇ (f x , f y ), the second mapping level G 2 (f x , f y ), of the overall system G ⁇ (f x , f y ) • G 2 (f x , f y ) and the corrected system Gk (f x , f y ).
  • the magnitude spectrum of the OTF of the first mapping level (target) corresponds very well with that of the corrected system.

Abstract

Verfahren zur Analyse von Objeckten in der Mikrolithographie, vorzugsweise von Masken, mittels eines Aerial Image Measurement Systems (AIMS), das aus mindestens zwei Abbildungsstufen besteht, wobei das detektierte Bild mittels eines Korrekturfilters bezüglich des Übertragungsverhaltens der zweiten oder weiterer Abbildungsstufen korrigiert wird und die Beleuchtung des Objekts in Auf und/oder Durchlicht erfolgt, wobei die Korrektur derart erfolgt, dass die korrigierten Ausgangsgrössen der Abbildung eines Photolithographie-Steppers oder Scanners entsprechen, wobei die Korrektur durch eine Rückfaltung erfolgt und für die Korrektur gemessene oder errechnete Korrekturwerte herangezogen werden.

Description

Verfahren zur Analyse von Objekten in der Mikrolithographie
Optische Abbildungssysteme lassen sich vielfach als Übertragungskette beschreiben, deren optisches Übertragungsverhalten durch das Übertragungsverhalten der einzelnen Glieder beschrieben wird. Das Übertragungsverhalten manifestiert sich im
Auflösungsvermögen und wird üblicherweise durch die Punktübertragungsfunktion (engl. PSF: Point Spread Function) bzw. spektral durch die optische Übertragungsfunktion (engl. OTF: Optical Transfer Function) beschrieben [1-4].
Das optische Übertragungsverhalten der einzelnen Glieder ist normalerweise weitgehend durch die technischen Randbedingungen festgelegt und nur in Grenzen variabel. Andererseits ist für den messtechnischen Einsatz in der Regel ein definiertes Übertragungsverhalten erforderlich. Sind die gegebenen Randbedingungen zu einschränkend, so kann das gewünschte Übertragungsverhalten des Systems nicht mehr im geforderten Maße erreicht werden. Konsequenzen können ein geringerer Kontrast und ein geringeres Auflösungsvermögen sowie das Auftreten von Abbildungsfehlern sein.
Die grundlegende Anforderung an ein AIMS (Aerial Imaging Measurement System) besteht darin, die OTF eines Photolithographie-Steppers oder -Scanners möglichst gut nachzubilden. Eine Abweichung der OTF führt zu Fehlern in den Messergebnissen und ihrer Bewertung. Üblicherweise wird hier die erste Vergrößerungsstufe so ausgelegt, dass ihre OTF die Stepper-OTF nachbildet, während das Auflösungsvermögen der nachfolgenden Glieder nach Möglichkeit so hoch gewählt wird, dass die System-OTF nur noch in vernachlässigbarem Maße beeinträchtigt wird. In der Praxis beschränken jedoch die technischen und/oder finanziellen Randbedingungen die erreichbare • Übereinstimmung mit der Stepper-OTF. Literatur
[1] M. Born et al. „Principles of Optics" (Cambridge University Press , 1999) [2] J.W. Goodman „Introduction to Fourier Optics" (McGraw Hill Book Co Ltd, 2000) [3] T.L. Williams "The Optical Transfer Function of Imaging Systems", Publisher: Institute of Physics (1999) [4] G.D. Boreman "Modulation Transfer Function in Optical and Electro-Optical Systems" (Tutorial Texts in Optical Engineering Vol. TT52), Publisher: SPIE - The International Society of Optical Engineering (2001)
[5] H. Naumann, G. Schröder "Bauelemente der Optik" (Carl Hanser Verlag München Wien, 1992) [6] D. Murata (Hrsg.) "Ein Apparat zur Messung von Übertragungsfunktionen optischer Systeme", Optik 17 (1960)
[7] K.-J. Rosenbruch, K. Rosenhauer "Messung der optischen Übertragungsfunktionen nach Amplitude und Phase mit einem halbautomatischen Analysator", Optik 21 (1964) [8] A. Bigelmaier et al. "Ein Gerät zur Messung der Übertragungsfunktionen und Spaltbilder von Photoobjektiven", Optik 26 (1967/68) [9] E. Hecht „Optik" (Oldenbourg Verlag München Wien, 2001 )
[10] LaFontaine et al. "Submicron soft X-ray fluorescence imaging" Appl.Phys.Lett. 282 B, 1995. [11] US Patent 5,498,923 03/1996, La Fontaine et al. „Fluoresence Imaging"
[12] US Patent 6,002,740 12/1999, Cerrina et al. „Method and Apparatus for x-ray and extreme ultraviolet inspection of lithography masks and other objects"
Erfinderische Lösung: Das beschriebene Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausgangsgrößen des AIMS-Systems (Aerial Images) in einer zusätzlichen Bearbeitungsstufe hinsichtlich des Übertragungsverhaltens so korrigiert werden, dass die korrigierten Ausgangsgrößen der Abbildung eines Photolithographie-Steppers/-Scanners mit der gewünschten System-OTF entspricht. Insbesondere wird der Fall vorausgesetzt,
• dass die Ausgangsgröße ein diskretes oder analoges elektronisches Signal oder ein entsprechender digitaler Datensatz ist (z. B. die Pixelwerte eines CCD-Array- Detektors);
• dass das gewünschte Übertragungsverhalten (mit der OTF: Gson) durch mindestens eines der Übertragungsglieder bereits vorgegeben ist;
• dass das Auflösungsvermögen der störenden Glieder (mit der OTF: Gstör) höher ist, als jenes des gewünschten korrigierten Systems.
Die Korrektur besteht erfindungsgemäß in einer Filterung der Ausgangsgröße, bei welcher der Anteil der störenden Übertragungsglieder am Übertragungsverhalten kompensiert wird. Mögliche technische Realisierungen:
• Elektronische Schaltung (analoges oder diskretes Filter)
» Algorithmische Korrektur mittels Software in einem Digitalrechner (μC, PC, DSP, etc.) Grundprinzip:
Im Folgenden werden ortsraum-abhängige Größen durch Kleinbuchstaben und ihre jeweiligen Fouriertransformierten durch Großbuchstaben gekennzeichnet. Als Beispiel sei hier die PSF (Bezeichnung: g(x,y)) und ihre Fouriertransformierte, die OTF (Bezeichnung: G(fχ,fy)), genannt.
Lässt sich das Übertragungsverhalten in hinreichender Näherung durch ein lineares System mit N Gliedern beschreiben, so ergibt sich die OTF des Systems als Produkt der OTFs der einzelnen Übertragungsglieder und die PSF des Systems als Faltungsprodukt der PSFs der einzelnen Glieder. Allgemein gilt, dass die OTF das Spektrum der PSF, also ihre Fouriertransformierte ist. Bei einer zweidimensionalen Abbildung ist die OTF des Systems demgemäß Gsystem(fχ_fy) = Gι(fx,fy) • G2(fx,fy) • ... • G|M(fχ,fy) = Gsoll(fχ.fy) * Gstor(fχ,fy) (1 .1 ) d.h. Gstor(fχ,fy) = G2(fχ,fy) • ... • GN(fχ,fy) bzw. die PSF des Systems gsystem(χ,y) = gι(χ-y) * 92(χ,y) *... * gN(χ,y) = gsoiι(χ,y) * gstor(χ,y) d.h. gstö.(χ,y) = g2(χ,y) *... * gN(χ,y) mit "*" dem Faltungsoperator. Unter der Voraussetzung, dass GStor(fχ,fy) ≠ für alle (fx,fy), bei denen GSθιι(fχ,fy) ≠ 0, lässt sich das Korrekturfilter angeben zu GF,ιter(fχ,fy) = [GStör(fχ,fy)]"1 für alle (fx,fy) mit GStbr(fχ,fy) ≠O, und GFilter(fχ_fy) = C SOnst, mit c einer beliebigen Konstanten. Die Filterung liefert damit theoretisch Gsystem(fχ.fy) * GFιlter(fχ.fy) = Gs0||(fχ>fy)
Die Filterung lässt sich auch als Faltung im Ortsbereich durchführen: gsystem.x.y) * gFnter(χ,y) = gsoiι(χ,y) mit der Filterfunktion gFιlter(x,y) = FT1{ GFl|ter(fχ,fy) } . F 1{ ... } ist die (inverse) Fouriertransformation.
Neben der o. g. Filterfunktion sind auch andere Funktionen denkbar, welche das Gesamt- übertragungsverhalten nicht ändern, aber ggf. günstigere Eigenschaften beispielsweise im Hinblick auf Rauschen aufweisen. Beispiel: GFiiter(fχ.fy) = [GstörCW )]"1 für alle (fx,fy) bei denen GSθιι(fχ.fy) • Gstör(fχ.fy) ≠ 0, und GFilter(fχ_fy) = 0 Sonst.
Die dargestellte Vorgehensweise gilt sinngemäß für ein- oder mehr-dimensionale Abbildungen. Außerdem ist prinzipiell denkbar, eine Spektraldarstellung zu wählen, die nicht auf der Fouriertransformation beruht, wie zum Beispiel die Z-Transformation...
Bei realen Abbildungssystemen variiert die OTF mehr oder weniger über dem Bildbereich. Derartige Variationen lassen sich näherungsweise dadurch berücksichtigen, dass man für mehrere geeignet gewählte Teilbereiche die entsprechenden Filterfunktionen aufstellt und die Ergebnisse der zugehörigen Filterungen gewichtet überlagert.
Ausführungsbeispiel:
In Abbildung 1 ist schematisch das erfinderische Prinzip dargestellt.
Das Abbildungssystem für ein Objekt, das durch seine Objektintensität i0(x,y) charakterisiert ist, besteht aus N Stufen Gi.-.GN, die jeweils durch eine Übertragungsfunktion gekennzeichnet sind.
Das entstehende Bild, charakterisiert durch eine Signalverteilung s(x,y) wird mittels eines Korrekturfilters korrigiert, indem eine Rückfaltung für die Stufen G2...GN des Abbildungssystemes erfolgt.
Das Ergebnis ist ein korrigiertes Bild mit einer Bildsignalverteilung sk(x,y). Im Folgenden wird als Ausführungsbeispiel ein System beschrieben (siehe Abb.2) das in zwei Abbildungsstufen aufgeteilt ist, die den Übertragungsfunktionen Gi, G2 in Abb.1 entsprechen.
Es ist das Abbildungsprinzip (ohne EUV-Beleuchtungseinheit) eines zweistufigen EUV- VIS-AIMS (Aerial Imaging Measurement System) dargestellt, um eine Maske zur Halbleiterherstellung zu untersuchen. Die Beleuchtung kann über Auflicht, wie hier bei EUV-Beleuchtung, aber auch über Durchlicht erfolgen. Das Objekt (hier eine Maskenstruktur) wird über ein EUV-Objektiv auf einen Szintillator abgebildet (Zwischenbild), der die EUV-Wellenlänge in sichtbares Licht umwandelt. Über die anschließende VIS-Optik wird das Zwischenbild auf eine CCD-Kamera übertagen.
Darin sind io(x>y) : Objektintensität h(x_y) : Ausgangsintensität von Stufe 1 (Zwischenbild) s(x,y) : gemessenes Bildsignal (Ausgangsgröße von Stufe 2)
Im Falle des oben genannnten AIMS sind
GAlMs(fχ.fy) = Gsystem(fχ,fy) = Gι(fx,fy) • G2(fχ,fy) mit Gsoll(fχ.fy) = Gι(fχ,fy) = Gstepper(fχ,fy) (Stufe 1 ) und Gstör(fχ.fy) = G2(fχ,fy) (Diese Stufe 2 kann z.B. zusammengesetzt aus einem Anteil der VIS-Optik und einem Anteil der CCD Kamera sein).
Gι(fx,fy) ist die OTF der ersten Vergrößerungsstufe, mit welcher das Übertragungsverhalten eines Steppers nachgebildet wird. Unter G2(fχ,fy) sind die OTF der nachfolgenden Stufen, z. B. Nachvergrößerungsstufe(n), Bildwandlerschichten, CCD- Array-Detektor, etc. zusammengefasst.
Die Abbildung durch Stufe 2 ist durch ein Faltungsprodukt darstellbar: s(x,y) = g2(χ,y) * iι(χ,y)
Äquivalent: Das Bildspektrum S(fx,fy) ist als Produkt darstellbar:
S(fχ,fy) = G2(fχ,fy) ■ ll(fχ,fy)
Darin sind g2(x>y) die Impulsantwort und G2(fx,fy) die Übertragungsfunktion von Stufe 2. Das Auflösungsvermögen von Stufe 2 ist größer als jenes von Stufe 1.
M.a.W.: Die obere Grenzfrequenz von Stufe 2 ist größer als jene von Stufe 1.
D.h. |G2(fx,fy)| > 0 für alle Punkte (fx,fy) unterhalb der oberen Grenzfrequenz von Stufe 1
(ggf. mit Ausnahme einzelner Punkte (fx,fy), bei denen |G2(fx,fy)| = 0 (?)). g2(x,y) oder G2(fx,fy) sind zahlenmäßig hinreichend genau bekannt, sei es durch Messung oder Berechnung auf der Grundlage der Geräteparameter.
Die Intensität h(x,y) soll erfindungsgemäß aus s(x,y) rekonstruiert werden.
Beispiele zur Bestimmung der Übertragungsfunktion von Systemen
• Konkretes rechnerisches Beispiel: Für eine ideale, d. h. abbildungsfehlerfreie, inkohärente Abbildung mit Kreisapertur ergibt sich die Verteilung der Bestrahlungsstärke in der Bildebene s(x,y) durch Faltung der Bestrahlungsstärkeverteilung in der Objektebene i0(x,y) und der normierten Punktverwaschungsfunktion gi:
(NA: numerische Apertur λ: Wellenlänge J-,: Besselfunktion erster Ordnung) Die zugehörige OTF G| dieser idealen inkohärenten Abbildung beträgt:
2_ λ - p λ - p (λ - p arccos 1- ' für \p\ ≤ 2NAIλ π INA 2NA INA
mit P = ^ 2 +fy 2 Somit ergibt sich der Korrekturfilter einer idealen inkohärenten Abbildung zu GFiιter(fχ,fy) = [Gi(fx,fy)]"1 für alle (fx,fy) bei denen Gi(fx,fy) ≠ O, und GFilter(fχ_fy) = 0 Sonst. Abbildungsfehler können z. B. durch Multiplikation der inkohärenten OTF mit einem Phasenterm e'^'^erfasst werden. In der Literatur [3-5] sind Berechnungen weiterer Systeme, wie z. B. die ideale inkohärente Abbildung mit Rechteckapertur, Bildwandlerschichten, CCD-Kamera- Arrays, Multichannel-Plates usw. bekannt.
• Zur Messung der Übertragungsfunktion wurden verschiedene Verfahren entwickelt, siehe z. B. [3-8]. Es ist zu beachten, dass die Übertragungsfunktion eines Systems oder Teilsystems z. B. von der Wellenlänge und der numerischen Apertur abhängt. Es kann entweder die Übertragungsfunktion für alle verwendeten Systemeinstellung gemessen werden oder die gemessene Übertragungsfunktion einer (oder weniger) Systemeinstellung(en) auf die anderen Systemeinstellungen extrapoliert werden.
Lösung: Kompensation der Impulsantwort g2(x,y)
• Mathematische Realisierung: - Kompensation im Spektralbereich: 1. Fouriertransformation: S(fx,fy) = F { s(x,y) } 2. Division durch G2(fχ.fy): S'(fx,fy) = S(fx,fy) / G2(fx,fy) 3. Rücktransformation: sk(x,y) = F"1 { S'(fx,fy) } Eine Entfaltung im Ortsbereich ist durch einen iterativen Algorithmus ebenfalls möglich.
• Bei Berücksichtigung einer Vergrößerung M bei Stufe 2 verändern sich die Koordinatenwerte in '
Ϊ2(x,y) = g2(x,y) * x.y), mit '(x,y) = (x/M,y/M) bzw. I2(fχ,fy) = G2(fx,fy) • h'(fx,fy), mit fx.fy) = |M| • (M-fx,M-fy) (Fouriertransformation)
• Stufe 2 ist i. a. selbst als als ein zusammengesetztes System anzusehen.
• Stufe 2 muss nicht notwendigerweise ein wellenoptisches Teilsystem enthalten. Im einfachsten Fall besteht sie nur aus dem Detektor (CCD-Array o.a.). • Die Abbildung durch Stufe 2 verhält sich mathematisch analog zu einer inkohärenten optischen Abbildung, bei der die Ausgangsintensität durch Faltung der Eingangsintensität mit der PSF entsteht.
Beispiel: Kompensation der Impulsantwort g2(x,y) durch Korrektur mit einem berechneten Filter (siehe Abbildungen 3-5)
• Abbildung 3 zeigt den berechneten Querschnitt einer Objektstruktur-Intensität io(x,y) (3 Linien einer Breite in nm und Abstand in nm) als Funktion des Ortes, sowie die zugehörigen Bildintensitäten der ersten Abbildungsstufe h(x,y), des Gesamtsystems s(x,y) und des korrigierten Systems Sκ(x,y), wobei folgende Abbildungsparameter verwendet wurden: Wellenlänge, numerische Apertur, Sigma. Für das Störglied (zweite Abbildungsstufe) wurde eine ideales VIS-Objektiv angenommen. In Abbildung 4 ist deutlich zu erkennen, dass die Intensitäten der ersten Abbildungsstufe (Soll) sehr guter mit den Intensitäten des korrigierten Systems übereinstimmen. • Abbildung 4 zeigt die zu Abbildung 4 zugehörigen Betragsspektren der OTF der ersten Abbildungsstufe Gι(fx,fy), der zweiten Abbildungsstufe G2(fx,fy), des Gesamtsystems Gι(fx,fy) • G2(fx,fy) und des korrigierten Systems Gk(fx,fy). Auch hier ist deutlich zu erkennen, dass das Betragsspektrum der OTF der ersten Abbildungsstufe (Soll) sehr guter mit der des korrigierten Systems übereinstimmt. • Abbildung 5 zeigt das zu Abbildungen 4+5 zugehörige Betragsspektrum des Korrekturfilters GFΛler(f^v) = 1/G2(fx,fy).
Vorteile der Erfindung:
1.) Geringeres Auflösungsvermögen für nachfolgende Störglieder ausreichend, z. B. • kleinere numerische Apertur der VIS-Optik des obengenannten Ausführungsbeispiels oder • größere Wellenlänge der VIS-Optik des obengenannten Ausführungsbeispiels ausreichend • Bei der EUV-Λ/IS-Lösung ist keine Indexanpassung zwischen Szintillator und VIS- Optik (vgl. auch [10+11]) nötig um mittels AIMS die Stepper-Abbildung zu emulieren.
2.) Technisch einfacher zu realisieren und damit preisgünstiger 3.) CCD mit größeren Pixeln oder Binning verwendbar => bei kürzerer Zeit geringeres Rauschen => höherer Durchsatz durch kürzere Belichtungszeit
4.) Gesamtvergrößerung geringer wählbar => höherer Durchsatz durch größeres Bildfeld

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Analyse von Objekten in der Mikrolithographie, vorzugsweise von Masken, mittels eines Aerial Image Measurement Systems (AIMS), das aus mindestens zwei Abbildungsstufen besteht, wobei das detektierte Bild mittels eines Korrekturfilters bezüglich des Übertragungsverhaltens der zweiten oder weiterer Abbildungsstufen korrigiert wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Beleuchtung des Objekts in Auf und/ oder Durchlicht erfolgt. 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektur derart erfolgt, dass die korrigierten Ausgangsgrößen der Abbildung eines Photolithographie- Steppers oder Scanners entspricht. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektur durch eine Rückfaltung erfolgt. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für die Korrektur gemessene Korrekturwerte herangezogen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für die Korrektur errechnete Korrekturwerte herangezogen werden. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Korrektur über eine elektronische Schaltung mittels eines analoges oder digitalen Filters oder eine algorithmische Korrektur mittels Software in einem Digitalrechner erfolgt. 8. AIMS-System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit mindestens folgenden Bestandteilen: a) eine erste Abbildungsstufe bestehend aus:
- EUV-Abbildungsoptik mit Spiegeln, insbesondere Schwarzschildobjektiv, insbesondere sphärisch oder asphäήsch und/ oder EUV-Abbildungsoptik mit Zonenplatten und/ oder
X-Ray-Abbildungsoptik mit Spiegeln insbesondere Schwarzschildobjektiv , insbesondere sphärisch oder asphärisch und/ oder X-Ray-Abbildungsoptik mit Zonenplatten und/ oder
UV-Abbildungsoptik mit diffraktiver Optik (Linsen, Strahlteiler, Prismen, Gitter...)
Sowie b) mindestens eine zweite Abbildungsstufe, bestehend aus UV-Abbildungsoptiken mit diffraktiver Optik (Linsen, Strahlteiler, Prismen, Gitter...) und/ oder
VIS-Abbildungsoptiken mit diffraktiver Optik (Linsen, Strahlteiler, Prismen, Gitter...) und/ oder
Elektronenmikroskop (Photoelektronenmikroskop PEEM) und/ oder
Bildwandler bestehend aus
EUV/VIS-Szintillator und/ oder
EUV/UV-Szintillator und/ oder
X-Ray/VIS-Szintillator und/ oder
X-Ray/UV-Szintillator und/ oder UVΛ/IS-Szintillator und/ oder
Photokathode: Umwandlung von Photonen (X-Ray, EUV, UV) in Elektronen und/ oder
Faseroptik und/ oder Kamera und/ oder Mikrolinsenarray auf Kamera oder Szintillator und/ oder Verstärkerelementen (Multichannelplate)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7995832B2 (en) * 2007-01-11 2011-08-09 Kla-Tencor Corporation Photomask inspection and verification by lithography image reconstruction using imaging pupil filters
DE102007000981B4 (de) 2007-02-22 2020-07-30 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen von Strukturen auf einer Maske und zur Berechnung der aus den Strukturen resultierenden Strukturen in einem Photoresist
DE102007047924B4 (de) 2007-02-23 2013-03-21 Vistec Semiconductor Systems Jena Gmbh Verfahren zur automatischen Detektion von Fehlmessungen mittels Qualitätsfaktoren
DE102007041939A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren für die XUV-Mikroskopie
DE102008002873A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-17 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zum Auffinden eines Gebiets minimaler Lensdistortion eines Objektivs und Verwendung des Verfahrens bei einer Koordinaten-Messmaschine
DE102009038558A1 (de) * 2009-08-24 2011-03-10 Carl Zeiss Sms Gmbh Verfahren zur Emulation eines fotolithographischen Prozesses und Maskeninspektionsmikroskop zur Durchführung des Verfahrens
DE102010030261A1 (de) 2010-06-18 2011-12-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung sowie Verfahren zum ortsaufgelösten Vermessen einer von einer Lithographie-Maske erzeugten Strahlungsverteilung
US10469777B2 (en) 2015-03-23 2019-11-05 Techinsights Inc. Methods, systems and devices relating to distortion correction in imaging devices
CN108734177B (zh) * 2018-05-17 2021-06-29 中国人民解放军陆军工程大学 双步相关滤波目标跟踪方法
DE102019206651B4 (de) * 2019-05-08 2022-10-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum dreidimensionalen Bestimmen eines Luftbildes einer Lithographiemaske

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4633504A (en) * 1984-06-28 1986-12-30 Kla Instruments Corporation Automatic photomask inspection system having image enhancement means
US5576829A (en) * 1990-10-08 1996-11-19 Nikon Corporation Method and apparatus for inspecting a phase-shifted mask
US5789118A (en) * 1992-08-21 1998-08-04 Intel Corporation Method and apparatus for precision determination of phase-shift in a phase-shifted reticle
US5700602A (en) * 1992-08-21 1997-12-23 Intel Corporation Method and apparatus for precision determination of phase-shift in a phase-shifted reticle
US5498923A (en) * 1994-01-05 1996-03-12 At&T Corp. Fluoresence imaging
US6002740A (en) * 1996-10-04 1999-12-14 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for X-ray and extreme ultraviolet inspection of lithography masks and other objects
US6091845A (en) * 1998-02-24 2000-07-18 Micron Technology, Inc. Inspection technique of photomask
US6466315B1 (en) * 1999-09-03 2002-10-15 Applied Materials, Inc. Method and system for reticle inspection by photolithography simulation
US7120285B1 (en) * 2000-02-29 2006-10-10 Advanced Micro Devices, Inc. Method for evaluation of reticle image using aerial image simulator
US20020041377A1 (en) * 2000-04-25 2002-04-11 Nikon Corporation Aerial image measurement method and unit, optical properties measurement method and unit, adjustment method of projection optical system, exposure method and apparatus, making method of exposure apparatus, and device manufacturing method
US7072502B2 (en) * 2001-06-07 2006-07-04 Applied Materials, Inc. Alternating phase-shift mask inspection method and apparatus
DE10230755A1 (de) * 2002-07-09 2004-01-22 Carl Zeiss Jena Gmbh Anordnung zur Herstellung von Photomasken

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005008335A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005008335A2 (de) 2005-01-27
JP2007527019A (ja) 2007-09-20
US20060269117A1 (en) 2006-11-30
DE10332059A1 (de) 2005-01-27
WO2005008335A3 (de) 2005-06-09

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