NL1025018C2 - Method and mask for characterizing a lens system. - Google Patents
Method and mask for characterizing a lens system. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1025018C2 NL1025018C2 NL1025018A NL1025018A NL1025018C2 NL 1025018 C2 NL1025018 C2 NL 1025018C2 NL 1025018 A NL1025018 A NL 1025018A NL 1025018 A NL1025018 A NL 1025018A NL 1025018 C2 NL1025018 C2 NL 1025018C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- substrate
- width
- auxiliary
- mask
- structures
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
-
- 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
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
-
- 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
- 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
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
Abstract
Description
r------------- ------ -- ^r ------------- ------ - ^
TT
33
Anderzijds kunnen echter ook testsubstraatbelichtingen worden uitgevoerd, waarbij een aantal verschillende geometrieën van structuren die testmaskers weerspiegelen telkens wordt afgebeeld op het testsubstraat. In een inspectie door middel van microscoop, bijvoorbeeld een SEM of een optische of UV-microscoop, worden vervolgens 5 de afgebeelde teststructuren onderzocht en de positieverschillen in afhankelijkheid van de toestand, de structuurgeometrieën en eventueel de belichtingsinstellingen vastgesteld.On the other hand, however, test substrate exposures can also be performed, with a number of different geometries of structures reflecting test masks being imaged on the test substrate. In an inspection by means of a microscope, for example an SEM or an optical or UV microscope, the displayed test structures are then examined and the position differences depending on the condition, the structure geometries and possibly the exposure settings are determined.
Voor toekomstige belichtingen van structuren met vergelijkbare geometrieën kunnen daardoor voorspellingen voor een concreet te gebruiken lens worden gemaakt.For future exposures of structures with similar geometries, therefore, predictions can be made for a specific lens to be used.
10 Het is het doel van de onderhavige uitvinding, een werkwijze te verschaffen, waarmee de bepaling van de door lensfouten ontstane vertekeningen bij de afbeelding van maskerstructuren op een substraat verder kan worden verbeterd. Het in het bijzonder een doel van de onderhavige uitvinding de moeilijk te bepalen lensfouten zoals de driegolvigheid of coma sneller en met hogere nauwkeurigheid te bepalen.It is the object of the present invention to provide a method with which the determination of the distortions caused by lens errors when imaging mask structures on a substrate can be further improved. It is in particular an object of the present invention to determine the lens errors which are difficult to determine, such as the three-wave or coma, faster and with higher accuracy.
15 Het doel wordt opgelost door een werkwijze voor het karakteriseren van een lens systeem in een belichtingsinrichting, waarbij de belichtingsinrichting een belichtings-bron en het lenssysteem omvat, die geschikt zijn voor het overdragen van structuren van een masker in een afbeelding in een substraatvlak met een minimaal bereikbare breedte, omvattende de stappen: 20 - verschaffen van de belichtingsinrichting en een substraat met een fotogevoelige laag, verschaffen van een masker met een ondoorzichtige structuur en ten minste een ondoorzichtige hulpstructuur op een doorzichtige of reflecterende drager, waarbij _ a) de structuur een eerste breedte bezit, die geprojecteerd in het substraatvlak 25 groter is dan de minimaal in het substraatvlak door de belichtingsinrichting bereikbare breedte, b) de ten minste ene hulpstructuur telkens een tweede breedte bezit, die geprojecteerd in het substraatvlak kleiner is dan de minimaal in het substraatvlak door de belichtingsinrichting bereikbare breedte, 30 c) de in het substraatvlak geprojecteerde afstand van de ten minste ene hulp structuur van de structuur kleiner is dan de minimaal bereikbare breedte van het door de belichtingsbron ingestraalde licht,The object is solved by a method for characterizing a lens system in an exposure device, wherein the exposure device comprises an exposure source and the lens system suitable for transferring structures of a mask into an image in a substrate plane with a minimum achievable width, comprising the steps of: - providing the exposure device and a substrate with a photosensitive layer, providing a mask with an opaque structure and at least one opaque auxiliary structure on a transparent or reflective support, wherein a) the structure comprises a has a first width that is projected in the substrate plane greater than the minimum width that can be reached in the substrate plane by the exposure device, b) the at least one auxiliary structure each has a second width that is projected in the substrate plane is smaller than the minimum in the substrate plane b. accessible by the exposure device b c) the distance of the at least one auxiliary structure of the structure projected into the substrate surface is smaller than the minimum achievable width of the light incident through the illumination source,
1 ü) 7 R Π 1 H1 ü) 7 R Π 1 H
f 4 belichten van het masker door middel van de belichtingsbron voor het projecteren van de structuur en de ten minste ene hulpstructuur op het masker in de fotoge-voelige laag op het substraat, ontwikkelen van de fotogevoelige laag ter vorming van beeldstructuren op het 5 substraat, detecteren van ten minste een van de als beeldstructuur op het substraat afge-beelde hulpstructuren op het substraat, afgeven van een resultaatsignaal in afhankelijkheid van het detectieresultaat. Volgens de werkwijze volgens de uitvinding wordt een bijzondere inrichting van 10 in hoofdzaak ondoorzichtige structuren gebruikt, om de door lensfouten ontstane vertekeningen van de afbeelding op een substraat te kunnen detecteren. Bij het aanbrengen van structuren gaat het om ten minste een structuur en een daaraan toegekende hulpstructuur. De in hoofdzaak ondoorzichtige structuren en hulpstructuren zijn aangebracht op een doorzichtige drager (transmissiemasker) of een reflecterende drager (re-15 flectiemasker, bijvoorbeeld EUV-reflectiemasker). De in hoofdzaak ondoorzichtige structuur bezit een zodanige breedte, dat bij een afbeelding op het substraat een beeldstructuur ontstaat, waarvan de breedte groter is dan de oplossingsgrens van de belich-tingsinrichting, dat wil zeggen de door de belichtingsinrichting minimaal bereikbare breedte. De aan de structuur toegekende hulpstructuur bezit daarentegen een breedte 20 die geprojecteerd op het substraat kleiner is dan de oplossingsgrens van de belichtingsinrichting.f. exposing the mask by means of the exposure source for projecting the structure and the at least one auxiliary structure onto the mask in the photosensitive layer on the substrate, developing the photosensitive layer to form image structures on the substrate, detecting at least one of the auxiliary structures depicted on the substrate as an image structure, outputting a result signal in dependence on the detection result. According to the method according to the invention, a special device of substantially opaque structures is used in order to be able to detect the bias of the image on a substrate caused by lens errors. The provision of structures involves at least one structure and an auxiliary structure assigned to it. The substantially opaque structures and auxiliary structures are provided on a transparent support (transmission mask) or a reflective support (reflection mask, for example EUV reflection mask). The substantially opaque structure has such a width that an image is formed on the substrate with an image whose width is greater than the solution limit of the exposure device, that is to say the width that can be attained by the exposure device as a minimum. The auxiliary structure assigned to the structure, on the other hand, has a width projected on the substrate which is smaller than the solution limit of the exposure device.
Bij de afbeelding van deze inrichting van in hoofdzaak ondoorzichtige structuren van het masker op het substraat wordt derhalve de hulpstructuur op het substraat niet opgelost. Weliswaar ontstaat een lichtbijdrage aan een fotoreactieve omzetting van de 25 fotogevoelige laag in een omgeving van de positie op het substraat, die overeenkomt met de positie van de hulpstructuur op het masker, maar de lichtbijdrage is bij een afbeelding met een belichtingdosis onder reguliere omstandigheden zo sterk verdeeld, dat het in het algemeen niet tot een doorbelichting van de resist op het substraat leidt. De structuur wordt daardoor niet afgebeeld.Therefore, in the depiction of this device of substantially opaque structures of the mask on the substrate, the auxiliary structure on the substrate is not dissolved. Although a light contribution to a photo-reactive conversion of the photosensitive layer arises in an environment of the position on the substrate, which corresponds to the position of the auxiliary structure on the mask, the light contribution is so strong in an image with an exposure dose under regular conditions that it generally does not lead to an over-exposure of the resist on the substrate. The structure is therefore not shown.
30 Bij de "in hoofdzaak ondoorzichtige structuren resp. hulpstructuren" is niet uitge sloten, dat zowel de structuur als ook de bijbehorende hulpstructuren telkens afzonderlijk of samen halfdoorzichtig kunnen zijn uitgevoerd.With the "substantially opaque structures or auxiliary structures" it is not excluded that both the structure and the associated auxiliary structures can each be made individually or together semi-transparent.
1 D O c Π 1 Q1 D O c Π 1 Q
I------- 5I ------- 5
Onder een reguliere belichtingsdosis moet hier een zodanige dosis worden begrepen waarmee een structuur met een breedte boven de oplossingsgrens maathoudend op het substraat wordt overgedragen.A regular exposure dose should here be understood to mean such a dose with which a structure with a width above the solution limit is transferred to the substrate with the same degree of size.
De afstand van de afgebeelde hulpstructuur vanaf de afgebeelde beeldstructuur is 5 volgens de uitvinding kleiner dan de oplossingsgrens van de belichtingsinrichting.The distance of the displayed auxiliary structure from the displayed image structure is according to the invention smaller than the solution limit of the exposure device.
In beginsel is een dergelijke inrichting van structuren bekend als "scatter bar".In principle, such an arrangement of structures is known as "scatter bar".
Daarmee wordt het doel bereikt geïsoleerde structuren in hun afbeeldingskwaliteit door een toekenning van op het substraat niet overgedragen hulpstructuren te verbeteren. De lichtbijdrage van de hulpstructuren simuleren de aanwezigheid van verdere naburige 10 structuren, zodat het anders verschillende afbeeldingsgedrag van geïsoleerde en niet-geïsoleerde structuren uniform wordt gemaakt. Dit heeft in het bijzonder voordelen ten aanzien van de keuze van een voorgeplaatst orgaan bij de bepaling van een belichtings-dosis of een etsduur.This achieves the goal of improving isolated structures in their image quality by allocating auxiliary structures not transferred to the substrate. The light contribution of the auxiliary structures simulate the presence of further neighboring structures, so that the otherwise different imaging behavior of isolated and non-isolated structures is made uniform. This has particular advantages with regard to the choice of a pre-positioned organ in the determination of an exposure dose or an etching duration.
Volgens de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding worden de bijbeho-15 rende hulpstructuren echter niet gebruikt om lichtbijdrage voor de structuren te leveren, maar daarentegen om door hun eigen afbeeldingsgedrag conclusies over aanwezige lensfouten te kunnen trekken. Juist bij deze breedte van hulpstructuren die nabij de oplossingsgrens van het afbeeldingssysteem liggen, treden de lensfouten namelijk in het bijzonder op.However, according to the method according to the present invention, the associated auxiliary structures are not used to provide light contribution to the structures, but instead to draw conclusions about existing lens errors through their own imaging behavior. It is precisely at this width of auxiliary structures that lie close to the solution boundary of the imaging system that the lens errors occur in particular.
20 Volgens de uitvinding wordt een belichting van de inrichting, omvattende de structuur en de ten minste ene hulpstructuur, zodanig uitgevoerd, dat de hulpstructuur ter vorming van een beeldstructuur naar de daarmee overeenkomende positie in de re-sist leidt. De breedte van de ontstane structuur hangt in het algemeen niet-lineair af van de gebruikte belichtingsdosis. Bij voldoende grote belichtingsdosis ligt de breedte bo-25 ven de oplossingsgegevens op het substraat. Het is echter ook mogelijk dat in de resist gebieden met een breedte boven de oplossingsgrens worden belicht, waarvan echter net slechts zeer smalle deelgebieden volledig doorbelicht zijn, zodat een aansluitende ets-stap een structuur in de onderliggende laag vormt, die een breedte bezit, die onder de door middel van een lithografische projectiestap bereikbare minimale breedte ligt.According to the invention, an illumination of the device, comprising the structure and the at least one auxiliary structure, is carried out such that the auxiliary structure leads to the corresponding position in the resistor to form an image structure. The width of the resulting structure generally depends non-linearly on the exposure dose used. With a sufficiently large exposure dose, the width is above the solution data on the substrate. However, it is also possible that in the resist areas with a width above the solution limit are exposed, of which only very narrow sub-areas are fully exposed, so that a subsequent etching step forms a structure in the underlying layer which has a width that lies below the minimum width that can be achieved by means of a lithographic projection step.
30 Volgens een bijzonder voordelige uitvoering volgens de onderhavige uitvinding worden meerdere hulpstructuren op het substraat geprojecteerd, waarbij echter de belichtingsdosis zodanig wordt gekozen, dat slechts een deel van de structuren in de resist resp. in de onderliggende laag daadwerkelijk ontstaat. De meerdere hulpstructuren 1025018 *· 6 kunnen gemeenschappelijk aan de ene structuur maar ook telkens afzonderlijk aan een andere structuur zijn toegekend. Volgens de uitvinding bezitten alle hulpstructuren van de inrichting dezelfde breedte.According to a particularly advantageous embodiment of the present invention, a plurality of auxiliary structures are projected onto the substrate, however, the exposure dose is chosen such that only a part of the structures in the resist resp. in the underlying layer. The multiple auxiliary structures 1025018 * · 6 can be assigned to one structure in common but also to a different structure separately. According to the invention, all auxiliary structures of the device have the same width.
Het ontstaan resp. het niet-ontstaan van een beeldstructuur op het substraat geeft 5 daarmee aanwijzingen of door lensfouten resp. vertekeningen lichtbijdragen van de structuur, dat wil zeggen de hoofdstructuur van de inrichting, op de afgebeelde structuur van de hulpstructuur zijn overgedragen. Indien bijvoorbeeld hulpstructuren in verschillende uitlijningen ten opzichte van de structuur als hoofdstructuur worden aangebracht, kan door een detectie van de afgebeelde structuur van een hulpstructuur op het 10 substraat in afhankelijkheid van de uitlijning van de desbetreffende inrichting de richting van de werking van een vertekening door een lensfout worden gemeten.The emergence resp. the non-existence of an image structure on the substrate thus gives indications or due to lens errors resp. bias light contributions from the structure, i.e. the main structure of the device, to the depicted structure of the auxiliary structure. If, for example, auxiliary structures are arranged as the main structure in different alignments with respect to the structure, a detection of the depicted structure of an auxiliary structure on the substrate can, depending on the alignment of the device in question, influence the direction of the effect of a distortion by a lens error can be measured.
Een kwantitatieve bepaling van de vertekening wordt mogelijk wanneer de grenzen tussen het ontstaan en het niet-ontstaan van een op de hulpstructuur afgebeelde structuur als functie van de belichtingsdosis bekend is. Door een variatie van de belich-15 tingsdosis voor een reeks testsubstraten kan daarmee worden onderzocht, bij welke belichtingsdosis een inrichting met een bepaalde positie op het masker tot een struc-tuurvorming van de afgebeelde hulpstructuur op het substraat leidt.A quantitative determination of the bias becomes possible when the boundaries between the occurrence and non-occurrence of a structure depicted on the auxiliary structure is known as a function of the exposure dose. By varying the exposure dose for a series of test substrates, it can thus be investigated at which exposure dose a device with a specific position on the mask leads to a structure formation of the depicted auxiliary structure on the substrate.
Als alternatief kan echter ook de breedte van de op het substraat ontstane structuur worden gemeten. Omdat in het geval van de onderbelichting, die volgens de uit-20 vinding wordt uitgevoerd, om de structuren op het substraat te laten ontstaan, de samenhang tussen de breedte van de structuur en de belichtingsdosis in een overgangsgebied niet-lineair is, blijkt hier een methode voor het bepalen van de aberratie, waarvan het detectieresultaat bijzonder gevoelig is ten opzichte van een in verschillende richtingen op het substraat verschillend werkende vertekeningen.Alternatively, however, the width of the structure formed on the substrate can also be measured. Since, in the case of the underexposure, which is carried out according to the invention, to cause the structures to form on the substrate, the relationship between the width of the structure and the exposure dose in a transition region is non-linear, it appears here method for determining the aberration, the detection result of which is particularly sensitive with respect to distortions acting on the substrate in different directions.
25 Omdat door de onderhavige werkwijze de lensaberratie van vooral hogere ordes zoals bijvoorbeeld de coma, of "three-leaf-clover"-vertekeningen met verbeterde precisie kunnen worden bepaald, kan als gevolg van het resultaat van de detectie resp. een niet-detectie van een uit een hulpstructuur afgebeelde structuur op het substraat een resultaatsignaal worden afgegeven, dat bijvoorbeeld als signaal voor het verwisselen 30 van de in de desbetreffende belichtingsinrichting gebruikte lens kan worden gebruikt.Because the present method can determine the lens aberration of, in particular, higher orders such as, for example, the coma, or "three-leaf-clover" distortions with improved precision, as a result of the result of the detection, respectively. In a non-detection of a structure depicted from an auxiliary structure, a result signal can be output on the substrate, which result can be used, for example, as a signal for exchanging the lens used in the relevant exposure device.
Het doel van een verbetering van de bepaling van lensaberraties wordt ook door het verschaffen van een voor de werkwijze volgens de uitvinding bruikbaar testmasker opgelost. Dit omvat een doorzichtige of reflecterende drager, ten minste een eerste en 1 n ri ς n 1 ft 7 » een tweede structuurinrichting van in hoofdzaak ondoorzichtige structuren, die op de doorzichtige drager zijn aangebracht, welke telkens een structuur omvat, zoals een lijn, met een eerste breedte en een langshartlijn, waarbij de eerste breedte, betrokken op de afbeelding op het substraat, ten minste de oplossingsgrens bedraagt en de langshartlijn 5 een uitlijning op het masker bezit, en ten minste een eerste en een tweede hulpstructuur die op het dragermateriaal op een afstand van de structuur zijn aangebracht en die telkens een zelfde tweede breedte bezitten, waarbij de tweede breedte van de in het sub-straatvlak geprojecteerde hulpstructuren kleiner is dan de oplossingsgrens van de be-lichtingsinrichting, en de eerste en de tweede hulpstructuur evenwijdig aan de structuur 10 en symmetrisch ten opzichte van de langshartlijn van de structuur zijn aangebracht, en waarbij de langshartlijnen van een eerste en een tweede van de ten minste twee struc-tuurinrichtingen een hoek insluiten die ongelijk is aan nul.The object of improving the determination of lens aberrations is also solved by providing a test mask usable for the method according to the invention. This comprises a transparent or reflective support, at least a first and a first structural device of substantially opaque structures, which are arranged on the transparent support, which in each case comprises a structure, such as a line, with a first width and a longitudinal axis, wherein the first width, based on the image on the substrate, is at least the solution limit and the longitudinal axis 5 has an alignment on the mask, and at least a first and a second auxiliary structure which are supported on the support material are arranged at a distance from the structure and each have the same second width, the second width of the auxiliary structures projected in the substrate plane being smaller than the solution boundary of the illumination device, and the first and the second auxiliary structure parallel to the structure 10 and symmetrically arranged with respect to the longitudinal axis of the structure, and wherein the longitudinal axis n of a first and a second of the at least two structural devices enclose an angle that is not equal to zero.
De uitvinding moet nu aan de hand van een uitvoeringsvorm met behulp van een tekening nader worden toegelicht. Daarin tonen: 15 Figuur 1 een aantal verschillende structuurinrichtingen met verschillende uitlijningen op een testmasker volgens de uitvinding, die tot groepen samengevat en aan verschillende posities van het masker ter bepaling van de aberratie zijn aange-bracht,The invention must now be explained in more detail with reference to an embodiment and with the aid of a drawing. Herein: Figure 1 shows a number of different structural devices with different alignments on a test mask according to the invention, which are summarized into groups and arranged at different positions of the mask for determining the aberration,
Figuur 2 een aantal structuurinrichtingen, die uit een afbeelding van de structuur 20 volgens figuur 1 op een substraat volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zijn ontstaan,Fig. 2 shows a number of structural devices which have emerged from an image of the structure according to Fig. 1 on a substrate according to an exemplary embodiment of the method according to the present invention,
Figuur 3 twee structuurinrichtingen, die als afbeelding van de in figuur 1 weergegeven inrichting van hulpstructuren op het substraat werden afgebeeld.Figure 3 shows two structural devices which were depicted on the substrate as an image of the device of auxiliary structures shown in Figure 1.
Een uitvoeringsvoorbeeld van het testmasker volgens de uitvinding is in figuur 1 25 weergegeven. Het omrande gebied in het bovenste deel van figuur 1 toont een groep 30 van structuurinrichtingen 4, die telkens een structuur 10 en twee hulpstructuren 20, 21 omvatten. De ondoorzichtige structuur 10, die op een doorzichtige drager van een masker 5 is gevormd, bezit een breedte, die groter is dan de breedte die door middel van lithografische projectie op een substraat zoals bijvoorbeeld een halfgeleiderwafer. 30 De minimaal bereikbare breedte komt overeen met de oplossingsgrens van het proj ectiesy steem.An exemplary embodiment of the test mask according to the invention is shown in Figure 1. The rimmed area in the upper part of Figure 1 shows a group 30 of structural devices 4, which each comprise a structure 10 and two auxiliary structures 20, 21. The opaque structure 10, which is formed on a transparent support of a mask 5, has a width that is greater than the width that is achieved by lithographic projection on a substrate such as, for example, a semiconductor wafer. The minimum achievable width corresponds to the solution boundary of the projection system.
De hulpstructuren 20, 21 bezitten een breedte 22, die kleiner is dan de oplossingsgrens van het proj ectiesy steem.The auxiliary structures 20, 21 have a width 22 that is smaller than the solution boundary of the projection system.
^ λ _ λ * m 8 Μ^ λ _ λ * m 8 Μ
In het uitvoeringsvoorbeeld worden breedten van de structuren aangegeven ten opzichte van het substraat resp. wafermaatstaf. Bij een verkleinende afbeelding van een structuur van een masker op een structuur op het substraat in de verhouding 4:1 moet bijvoorbeeld de daadwerkelijke breedte van de structuur op het masker voor een 5 vergelijking met de minimaal bereikbare breedte op het substraat door een factor vier worden gedeeld.In the exemplary embodiment, widths of the structures are indicated with respect to the substrate resp. wafer gauge. For example, in a reducing view of a structure of a mask on a structure on the substrate in the ratio 4: 1, the actual width of the structure on the mask must be reduced by a factor of four for a comparison with the minimum achievable width on the substrate. shared.
De hulpstructuren 20, 21 zijn aangebracht op een afstand 25 van de structuur 10, die eveneens kleiner is dan de minimaal op het substraat bereikbare breedte. De hulpstructuren 20, 21 bezitten dezelfde breedte 22 en dezelfde afstand 25 van de 10 structuur 10. De structuurinrichting 4 is symmetrisch aangebracht ten opzichte van een langshartlijn, waarbij de hulpstructuren 20,21 zijn aangebracht op telkens een zijde die tegenover de structuur 10 ligt.The auxiliary structures 20, 21 are arranged at a distance 25 from the structure 10, which is also smaller than the minimum width that can be achieved on the substrate. The auxiliary structures 20, 21 have the same width 22 and the same distance 25 from the structure 10. The structure device 4 is arranged symmetrically with respect to a longitudinal axis, wherein the auxiliary structures 20, 21 are arranged on each side opposite the structure 10.
De structuurinrichtingen 4 bezitten langshartlijnen 26, 26', die een uitlijning op het bovenoppervlak van het masker ten opzichte van een referëntierichting 45 bezitten. 15 Deze sluiten daarmee hoeken 41 resp. 41' in. De acht structuurinrichtingen 4 van de groep 30 onderscheiden zich door hun verschillende hoeken 41 ten opzichte van de referentierichting 45. De hoeken 41, 41' zijn in stappen van gelijke afstand toegekend aan de structuurinrichtingen 4 om een gelijkmatige detectie van de afgebeelde hulpstructuren in alle richtingen op het substraat mogelijk te maken.The structural devices 4 have longitudinal center lines 26, 26 'which have an alignment on the upper surface of the mask with respect to a reference direction 45. These thus close corners 41 resp. 41 '. The eight structural devices 4 of the group 30 are distinguished by their different angles 41 with respect to the reference direction 45. The angles 41, 41 'are assigned in steps of equal distance to the structural devices 4 for uniform detection of the auxiliary structures shown in all directions on the substrate.
20 Dergelijke inrichtingen van groepen 30, 31, 32, 33 zijn op een masker 5 aan gebracht. Elk van de groepen 30 - 33 dient voor het bepalen van de op grond van lensaberraties ontstane vertekeningen aan een andere positie op het masker 5. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld wordt de lens van een scanner gekarakteriseerd, waarbij een belichtingssleuf 60 van de scanner over het masker 5 wordt geleid.Such devices of groups 30, 31, 32, 33 are provided on a mask 5. Each of the groups 30-33 serves to determine the distortions caused by lens aberrations at a different position on the mask 5. In the present exemplary embodiment, the lens of a scanner is characterized, wherein an exposure slot 60 of the scanner over the mask 5 is guided.
25 De in figuur 1 getoonde structuurinrichtingen 4 maken een bepaling van de lens fout aan de vier posities op het masker 5 in telkens zes uitlijningen mogelijk. Telkens zijn twee uitlijningen van structuurinrichtingen 4 binnen een groep 30 dubbel aanwezig.The structural devices 4 shown in Figure 1 enable a determination of the lens error at the four positions on the mask 5 in six alignments. In each case, two alignments of structural devices 4 within a group 30 are present twice.
De na een ontwikkelings- en etsstap ontstane beeldstructuren 110, 121 in een fo-30 togevoelige laag resp. een daaronder liggende laag op het substraat zijn in figuur 2 weergegeven. Uit de afbeelding van de structuren 10 zijn telkens beeldstructuren 110 op het substraat ontstaan. De belichtingsdosis werd zodanig verlaagd ingesteld, dat in een onderbelichting de regulier niet op het substraat ontstane afbeeldingen van de hulp- 1Π?ςη 1 ó % 9 structuren 20, 21 tot een structuurvorming op het substraat leiden. De beeldstructuren 110, 121 op het substraat worden in een rasterelektronenmicroscoop (SEM) gedetecteerd en voor het bepalen van hun breedte gemeten.The image structures 110, 121 formed after a development and etching step in a film-sensitive layer resp. an underlying layer on the substrate are shown in Figure 2. From the representation of the structures 10, image structures 110 have emerged on the substrate. The exposure dose was adjusted so that, in an underexposure, the images of the auxiliary structures that are not normally formed on the substrate lead to structure formation on the substrate. The image structures 110, 121 on the substrate are detected in a scanning electron microscope (SEM) and measured for determining their width.
De belichtingsdosis ligt echter juist slechts iets onder de voor de structuurvor-5 ming noodzakelijke grenswaarde, zodat door het effect van de lensvertekeningen in hun intensiteit afgezwakte projecties van hulpstructuren 20 net niet structuurvormend werken. In figuur 2 is duidelijk zichtbaar dat een lensvertekening tot een versterking van de afgebeelde hulpstructuren 21, dat wil zeggen hulpstructuren 121, 12Γ ''' op het substraat leiden. In het voorbeeld wordt de vertekening het duidelijkst bij de hulpstructuur 10 121'', die in figuur 2 in de y-richting ten opzichte van de beeldstructuur 110 is uitge lijnd. De afbeelding van de tegenoverliggende hulpstructuur 20 in deze structuunnrich-ting 4 leidt op grond van dezelfde lensvertekening niet tot vorming van een structuur in het substraat.However, the exposure dose is only slightly below the limit value required for structure formation, so that projections of auxiliary structures weakened in their intensity due to the effect of the lens distortions do not have a structure-forming effect. In figure 2 it is clearly visible that a lens distortion leads to a reinforcement of the depicted auxiliary structures 21, i.e. auxiliary structures 121, 12 "" on the substrate. In the example, the distortion becomes most evident at the auxiliary structure 121 '', which is aligned in the y-direction with respect to the image structure 110 in Figure 2. The representation of the opposite auxiliary structure 20 in this structural arrangement 4 does not lead to the formation of a structure in the substrate due to the same lens distortion.
In figuur 3 is weergegeven hoe onder toepassing van een verder verlaagde be-15 lichtingsdosis, die in elk geval tot een structuurvorming van substraat leidt, de detectie door middel van een meting van verschillende breedten 22, 22a-22b mogelijk gemaakt wordt. De door een lensfout veroorzaakte vertekening is ook hier in y-richting aanwezig die door een vergelijking van de breedten 22c en 22b kan worden gekwantificeerd. In een richting loodrecht ten opzichte daarvan is daarentegen geen noemenswaardig 20 verschil van de breedten 22,22a aanwezig.Figure 3 shows how the use of a further reduced exposure dose, which in any case leads to a structure formation of substrate, makes detection by means of a measurement of different widths 22, 22a-22b possible. The distortion caused by a lens error is also present here in the y-direction, which can be quantified by comparing the widths 22c and 22b. In a direction perpendicular to it, on the other hand, there is no noticeable difference of the widths 22, 22a.
Een grenswaarde voor een tolereerbare lensvertekening in een positie op het substraat kan door een maximaal toegestaan verschil van de breedten 22b, 22c worden bepaald. Indien bij een vergelijking van de hulpstructuren 121ben 121c een groter verschil wordt gedetecteerd, kan een resultaatsignaal worden afgegeven, dat aanleiding 25 geeft tot een onderhoud of een vervanging van de lens.A limit value for a tolerable lens distortion in a position on the substrate can be determined by a maximum allowable difference of the widths 22b, 22c. If a larger difference is detected in a comparison of the auxiliary structures 121ben 121c, a result signal can be issued which gives rise to a maintenance or a replacement of the lens.
Al naar gelang uitlijning van de hulpstructuren 20,21 ten opzichte van de structuren 10 worden de breedten 22b, 22c van de afgebeelde structuren 121 door op grond van het lenssysteem bij de afbeelding werkende lensaberraties versterkt of afgezwakt, waarbij het door de afzwakking tot een niet-afbeelding op het substraat kan komen. De 30 detectie levert daarmee voordelig informatie over richting en sterkte van de lensaberraties van het toegepaste lenssysteem.Depending on the alignment of the auxiliary structures 20, 21 with respect to the structures 10, the widths 22b, 22c of the depicted structures 121 are strengthened or weakened by lens aberrations acting on the imaging system, the weakening resulting in a image can get onto the substrate. The detection thus provides advantageous information about the direction and strength of the lens aberrations of the lens system used.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2002158423 DE10258423B4 (en) | 2002-12-13 | 2002-12-13 | Method for characterizing a lens system |
| DE10258423 | 2002-12-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1025018A1 NL1025018A1 (en) | 2004-09-09 |
| NL1025018C2 true NL1025018C2 (en) | 2006-05-30 |
Family
ID=32730540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1025018A NL1025018C2 (en) | 2002-12-13 | 2003-12-12 | Method and mask for characterizing a lens system. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3998633B2 (en) |
| DE (1) | DE10258423B4 (en) |
| NL (1) | NL1025018C2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7642019B2 (en) * | 2005-04-15 | 2010-01-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for monitoring and adjusting focus variation in a photolithographic process using test features printed from photomask test pattern images; and machine readable program storage device having instructions therefore |
| EP1795967B1 (en) * | 2005-12-09 | 2010-05-05 | Imec | Methods and devices for lithography |
| WO2008153023A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Nikon Corporation | Measuring member, sensor, measuring method, exposure apparatus, exposure method, and device producing method |
| JP2012248676A (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Nuflare Technology Inc | Euv mask and manufacturing method therefor |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11184070A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Toshiba Corp | Aberration measurement method and photomask for aberration measurement |
| US6055045A (en) * | 1996-10-30 | 2000-04-25 | Sgs-Thomson Microelectronics S.A. | Method for characterizing a photorepeater |
| US6208469B1 (en) * | 1998-10-16 | 2001-03-27 | Nec Corporation | Method of adjusting reduction projection exposure device |
| US20010017693A1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-08-30 | Zheng Sandra S. | Image displacement test reticle for measuring aberration characteristics of projection optics |
| US20020048018A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-04-25 | Masashi Fujimoto | Method for measuring coma aberration in optical system |
| US20020155356A1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-10-24 | Nec Corporation | Mask for measuring optical aberration and method of measuring optical aberration |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087537A (en) * | 1989-10-11 | 1992-02-11 | International Business Machines Corporation | Lithography imaging tool and related photolithographic processes |
| US6335130B1 (en) * | 2000-05-01 | 2002-01-01 | Asml Masktools Netherlands B.V. | System and method of providing optical proximity correction for features using phase-shifted halftone transparent/semi-transparent features |
| DE10127547C1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-03-20 | Infineon Technologies Ag | Procedure for performing a rule-based OPC with simultaneous use of scatterbars |
-
2002
- 2002-12-13 DE DE2002158423 patent/DE10258423B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-12-12 NL NL1025018A patent/NL1025018C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-12-15 JP JP2003417355A patent/JP3998633B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6055045A (en) * | 1996-10-30 | 2000-04-25 | Sgs-Thomson Microelectronics S.A. | Method for characterizing a photorepeater |
| JPH11184070A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Toshiba Corp | Aberration measurement method and photomask for aberration measurement |
| US6208469B1 (en) * | 1998-10-16 | 2001-03-27 | Nec Corporation | Method of adjusting reduction projection exposure device |
| US20010017693A1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-08-30 | Zheng Sandra S. | Image displacement test reticle for measuring aberration characteristics of projection optics |
| US20020155356A1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-10-24 | Nec Corporation | Mask for measuring optical aberration and method of measuring optical aberration |
| US20020048018A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-04-25 | Masashi Fujimoto | Method for measuring coma aberration in optical system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 12 29 October 1999 (1999-10-29) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL1025018A1 (en) | 2004-09-09 |
| JP3998633B2 (en) | 2007-10-31 |
| JP2004200691A (en) | 2004-07-15 |
| DE10258423A1 (en) | 2004-08-19 |
| DE10258423B4 (en) | 2005-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9964853B2 (en) | Method of determining dose and focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method | |
| JP6033890B2 (en) | Inspection apparatus and method | |
| KR101433783B1 (en) | Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method | |
| JP4914408B2 (en) | Catadioptric optical system for light diffusion measurement | |
| CN108369387A (en) | Improve the optical measurement art of the photoetching process measured using asymmetric Subresolution feature | |
| JP2010219528A (en) | Structure of level sensor for lithographic apparatus and method for manufacturing device | |
| US11327410B2 (en) | Metrology apparatus and a method of determining a characteristic of interest | |
| US10996571B2 (en) | Adjustment of a metrology apparatus or a measurement thereby based on a characteristic of a target measured | |
| JP3981664B2 (en) | Inspection method and device manufacturing method | |
| CN108369389A (en) | The method and patterning device and equipment of focusing performance for measuring lithographic equipment, device making method | |
| US11223181B2 (en) | High harmonic generation radiation source | |
| KR101938723B1 (en) | Illumination system | |
| US20220260929A1 (en) | Improvements in metrology targets | |
| US20100328636A1 (en) | Producing a Marker Pattern and Measurement of an Exposure-Related Property of an Exposure Apparatus | |
| JP3874755B2 (en) | Method for determining stray radiation, lithographic projection apparatus | |
| US20170228477A1 (en) | Method and device for the simulation of a photolithographic process for generating a wafer structure | |
| NL1025018C2 (en) | Method and mask for characterizing a lens system. | |
| US11204557B2 (en) | Methods and patterning devices and apparatuses for measuring focus performance of a lithographic apparatus, device manufacturing method | |
| US7081956B1 (en) | Method and device for determining reflection lens pupil transmission distribution and illumination intensity distribution in reflective imaging system | |
| US11079604B2 (en) | Device for determining the exposure energy during the exposure of an element in an optical system, in particular for microlithography | |
| US9535244B2 (en) | Emulation of reproduction of masks corrected by local density variations | |
| EP4279993A1 (en) | Source selection module and associated metrology apparatus | |
| US20220221629A1 (en) | Manufacturing a reflective diffraction grating | |
| KR20090004699A (en) | Measurement apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
| TW202208835A (en) | Contaminant identification metrology system, lithographic apparatus, and methods thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20060329 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20080701 |