NL1025480C2

NL1025480C2 - Inspectiewerkwijze, processor en werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting.

Info

Publication number: NL1025480C2
Application number: NL1025480A
Authority: NL
Inventors: Kazuya Fukuhara
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2007-11-20
Also published as: JP3787123B2; NL1025480A1; JP2004247495A; US7676078B2; US20050031974A1

Description

♦

Korte aanduiding: Inspect!ewerkwijze, processor en werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting.

KRUISVERWIJZING NAAR VERWANTE AANVRAGEN

5 Deze aanvrage is gebaseerd op en roept de prioriteit in van de eerdere Japanse octrooiaanvrage P2003-035383 ingediend op 13 februari 2003 waarvan de gehele inhoud hierin door verwijzing is opgenomen.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

1. Gebied van de uitvinding 10 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op fotolitho grafie, meer in het bijzonder op een inspectiewerkwijze voor een optisch belichtingsstelsel van een belichtingsinrichting.

2. Beschrijving van de stand van de techniek

Door de voortschrijdende vooruitgang in de halfgeleider-15 vervaardigingstechnologie, meer in het bijzonder de miniaturisatie van een halfgeleiderinrichting en verbetering van de integratiedichtheid, worden strenge eisen gesteld aan de prestatie-eisen van een belichtingsinrichting, welke een fijn patroon op een halfgeleider-substraat overdraagt. Omdat variatie in de afmetingen van een patroon dat 20 een halfgeleiderinrichting definieert, de verwerkingssnelheid van de halfgeleiderinrichting beïnvloedt, is een belichtingsproces vereist voor het overdragen van een uniform fotogevoelig patroon met hoge precisie in een enkel ("one shot") belichtingsgebied.

In het belichtingsproces van fotolithografie wordt een 25 fotomasker waarop een maskerpatroon omvattende een transparant deel, een opaak deel en een transluscent deel zijn is afgebeeld, uniform belicht door belichtingsbundels van een optisch belichtingsstelsel teneinde een maskerpatroonafbeelding af te beelden op een enkel belichtingsgebied op een halfgeleidersubstraat, onder toepassing van een optisch projectie-30 stelsel. Omdat op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat een foto-gevoelige film is aangebracht, wordt na de belichting via een

λ noRQ

2 ontwikkel proces een fotogevoelig patroon op het halfgeleidersubstraat gevormd.

Het optisch belichtingsstelsel van de belichtingsinrichting omvat een meervoudige lens ("fly's eye lens") en een condensorlens. De 5 meervoudige lens ontvangt belichtingsbundels van een lichtbron en vormt effectieve lichtbronnen aan een uitgangszijde van de meervoudige lens. De condensor-lens verzamelt de aan de uitgangszijde van de meervoudige lens afgegeven bundels en belicht uniform een gebied waarop het maskerpatroon van het fotomasker is afgebeeld.

10 Als gevolg van de verschillende eigenschappen van het optisch belichtingsstelsel van de belichtingsinrichting, kunnen patroon-afmetingen welke dezelfde afmetingen dienen te hebben in het enkele belichtingsgebied variëren. Een reden voor een variatie in de patroon-afmetingen kan bijvoorbeeld oneven belichting zijn, waarbij de 15 intensiteit van de belichtingsbundels die het fotomasker belichten (hierna een "belichtingsdosis" genoemd) van plaats tot plaats variëren. Wanneer de patroonafmetingen nagenoeg gelijk of kleiner zijn dan de golflengte van de belichtingsbundel, veroorzaakt belichting met een belichtingsdosis welke verschilt van de optimum belichtingsdosis een 20 variatie in de afmetingen van een overgedragen fotogevoelig patroon. Des te fijner de patroonafmetingen, des te kleiner het toelaatbare belichtingsdosisbereik (belichtingslatitude) is voor het vormen van een fotogevoelig patroon van gewenste afmetingen, zodat de oneven belichting strikt gecontroleerd dient te worden. De oneven belichting wordt 25 veroorzaakt door een lokale fout, zoals stof of een kras op een oppervlak van een in een het optisch belichtingsstelsel vervatte lens.

Een andere factor welke een variatie in de afmetingen van het fotogevoelige patroon op het enkele belichtingsgebied veroorzaakt, is een variatie in de vorm van een effectieve lichtbron, in het bijzonder 30 een variatie in de afmetingen daarvan (σ-waarde). Omdat de σ-waarde één van de factoren is welke de belichtingseigenschappen van een lens bepalen 1025480 3 representeert de variatie in de σ-waarde veranderingen in de resoltutie en de belichtingslatitude. Bovendien wordt recent een gewijzigde belichting, zoals een cirkel vormige belichting, actief gebruikt voor het verbeteren van de resolutie. In dit geval veroorzaakt, in aanvulling op 5 de σ-waarde, de variatie van een ringvormige afschermingsfactor in het enkele belichtingsgebied een variatie in de afmetingen van het foto-gevoelige patroon. De σ-waarde varieert bijvoorbeeld als gevolg van aberratie van de tussen de effectieve lichtbron en het fotomasker gelegen condenserlens, waardoor de variatie in de afmetingen van het 10 fotogevoelige patroon ontstaat (Proceedings of SPIE, maart 1999, jaargang 3679, blz. 87-98).

Er is een inspectiewerkwijze voor een belichtingsinrichting geopenbaard, waarin een belichtingsverdeling wordt gemeten op een apertuurstop van het optisch projectiestelsel of op een met de 15 apertuurstop samenvallende positie (Japanse ter inzage gelegde octrooiaanvrage nr. 2928277).

De variatie in de afmetingen van het fotogevoelige patroon in het enkele belichtingsgebied kan zijn oorzaak vinden in verschillende factoren, niet alleen een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel 20 maar ook aberratie en verbreding van het optisch projectiestelsel, een afmetingsfout van het maskerpatroon op het fotomasker, een variatie in de bekledingsdikte van de fotogevoelige film, niet-uniformiteit tijdens de ontwikkeling en dergelijke. Bijgevolg kan niet door het enkel inspecteren van het overgedragen fotogevoelige patroon voor het vervaardigen van een 25 halfgeleiderinrichting worden bepaald of het optisch belichtingsstelsel van de belichtingsinrichting de variatie van de afmetingen in het fotogevoelige patroon heeft veroorzaakt.

In de werkwijze zoals geopenbaard door de ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvrage 2928277, is het noodzakelijk om een 30 belichtingsverdelingsdetectieinrichting in een geschikte positie in de belichtingsinrichting te installeren. De configuratie van de

1 fi P X A Ü ;f I

4 belichtingsinrichting zal dus ingewikkelder zijn. Bovendien kan een belichtingsinrichting welke geen belichtingsdistributiedetectie-eenheid heeft de inspectie niet uitvoeren.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

5 Een eerste aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inspectiewerkwijze voor een optisch belichtingsstelsel van een belichtingsinrichting omvattende het bekleden van een oppervlak van een belichtingsdoelsubstraat met een fotogevoelige film; het plaatsen van een veelheid van afbeeldingscomponenten afwijkend van een optisch 10 conjugerend vlak van een oppervlak van de fotogevoelige film; het voortbrengen van een veelheid van inspectiepatronen van de fotogevoelige film die een veelheid van openingen heeft, door het op de fotogevoelige film via de afbeeldingscomponenten projecteren van belichtingsbundels afgegeven door een veelheid van effectieve lichtbronnen; het meten van 15 één van de inspectiepatronen als een referentiebeeld, en het verwerken van het referentiebeeld voor het verschaffen van referentiebeelddata; en het bepalen van een abnormaal inspectiebeeld door het meten van inspectie-beelden van de inspectiepatronen en het vergelijken van een veelheid van inspectiebeeldata, verschaft door het verwerken van de 20 inspectiebeelden, met de referentiebeelddata.

Een tweede aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een processor voor het inspecteren van een optisch belichtingsstelsel van een belichtingsinrichting omvattende een data-invoermodule ingericht voor het verwerven van een referentiebeeld en 25 inspectiebeelden van een veelheid van inspectiepatronen van een fotogevoelige film die een veelheid van openingen heeft, waarbij de inspectie-patronen worden verkregen door het projecteren van belichtingsbundels afgegeven door een veelheid van effectieve lichtbronnen op de, op een oppervlak van een belichtingsdoelsubstraat 30 aangebrachte fotogevoelige film door middel van een veelheid van afbeeldingscomponenten, waarbij de afbeeldingscomponenten zodanig zijn 1 n 9 K A ύί) 5 geplaatst om af te wijken van een optisch conjugerend vlak van het oppervlak van de fotogevoelige film; een beeldverwerkingsmodule ingericht voor het berekenen van referentiebeeld-data en inspectiebeelddata respectievelijk uit het referentiebeeld en de inspectiebeelden; en een 5 bepalingsmodule ingericht om de inspectie-beelddata te vergelijken met de referentiebeelddata teneinde te bepalen of de inspectiebeelddata abnormaal zijn.

Een derde aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een 10 halfgeleiderinrichting omvattende het uitvoeren van een inspectieverwerking van een belichtingsinrichting omvattende het bekleden van een oppervlak van een inspectiedoelsubstraat met een fotogevoelige inspectiefilm; het plaatsen van een veelheid van afbeeldingscomponenten afwijkend van een optisch conjugerend vlak van een oppervlak van de 15 fotogevoelige inspectiefilm; het voortbrengen van een veelheid van inspectiepatronen van de fotogevoelige inspectiefilm die een veelheid van openingen heeft, door het op de fotogevoelige inspectiefilm via de afbeeldingscomponenten projecteren van belichtingsbundels afgegeven door een veelheid van effectieve lichtbronnen; het meten van één van de 20 inspectiepatronen als een referentiebeeld, en verwerken van het referentiebeeld voor het verschaffen van referentiebeelddata; en het bepalen van een abnormaal inspectiebeeld door het meten van inspectiebeelden van de inspectiepatronen en het vergelijken van een veelheid van inspectiebeelddata, verschaft door verwerking van de 25 inspectiebeelden, met de referentiebeelddata; het corrigeren van de belichtingsinrichting door het verwerven van het type van de fout uit het abnormale inspectiebeeld wanneer het abnormale inspectiebeeld optreedt; het bekleden van een halfgeleidersubstraat met een fotogevoelige vervaardigingsfilm; het laden van een vervaardigingsfotomasker en het 30 halfgeleidersubstraat in de belichtingsinrichting, en het onderwerpen van het halfgeleidersubstraat aan een vervaardigingsproces van een • ' 5 4 b n 6 halfgel ei derinrichti ng door het afbeelden van de fotogevoelige vervaardigingsfilm onder toepassing van het vervaardigingsfotomasker.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN Figuur 1 is een schematisch blokschema van een 5 belichtingsinrichting voor een inspectiewerkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 2 is een bovenaanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een inspect!efotomasker voor de inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 10 figuur 3 is een doorsnedeaanzicht van het inspectie- fotomasker genomen langs de lijn III-III in figuur 2; figuur 4 is een perspectivisch aanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een meervoudige lens van de belichtingsinrichting voor de inspectiewerkwijze volgens de 15 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 5 is een schema voor het beschrijven van een voorbeeld van lichtpaden van belichtingsbundels in een optisch belichtingsstelsel voor het belichten van het inspectiefotomasker voor de inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige 20 uitvinding; figuur 6 is een bovenaanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een inspectiepatroon overgedragen op een halfgeleidersubstraat vanaf het inspectiefotomasker voor de inspectiewerkwi jze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 25 figuur 7 is een doorsnedeaanzicht van het, op het halfgeleidersubstraat overgedragen inspectiepatroon genomen langs de lijn VII-VII in figuur 6; figuur 8 is een aanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een vorm van het op het halfgeleidersubstraat overgedragen 30 inspectiepatroon vanaf het inspectiefotomasker voor de inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 1 Π? Χλ ω n 7 figuur 9 is een schema voor het beschrijven van een voorbeeld van lichtpaden van de belichtingsbundels in het optisch belichtingsstelsel met een lokale fout, bij het belichten van het inspectiefotomasker volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige 5 uitvinding; figuur 10 is een doorsnedeaanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een op het halfgeleidersubstraat opgewekte inspectie-patroon door het optisch belichtingsstelsel met een lokale fout vanaf het inspectiefotomasker voor de inspect!ewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm 10 van de onderhavige uitvinding; figuur 11 is een schema voor het beschrijven van een voorbeeld van lichtpaden van belichtingsbundels in het optisch belichtingsstelsel met een lokale fout, bij belichting van het inspectiefotomasker volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige 15 uitvinding; figuur 12 is een aanzicht voor het beschrijven van een verder voorbeeld van een op het halfgeleidersubstraat overgedragen inspectiepatroon door het optisch belichtingsstelsel met een lokale fout vanaf het inspectiefotomasker voor de inspectiewerkwijze volgens de 20 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 13 is een schema voor het beschrijven van een schematische configuratie van een inspectiesysteem volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 14 is een stroomschema voor het beschrijven van de 25 inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 15 is een aanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een belichtingsveld op het halfgeleidersubstraat voor de inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige 30 uitvinding; figuur 16 is een schematisch blokschema van een 109 KA iïn δ belichtingsinrichting voor een inspectiewerkwijze volgens een eerste wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 17 is een bovenaanzicht voor het beschrijven van een voorbeeld van een lensgroepering voor de inspectiewerkwijze volgens de 5 eerste wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 18 is een schematisch blokschema van een belichtingsinrichting voor een inspectiewerkwijze volgens een tweede wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 19 is een aanzicht voor het beschrijven van een 10 voorbeeld van een inspectiefotomasker voor een inspectiewerkwijze volgens een derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 20 is een doorsnedeaanzicht van het inspectiefotomasker genomen langs de lijn XX-XX in figuur 1; figuur 21 is een schema voor het beschrijven van een 15 voorbeeld van een inspect!epatroon opgewekt op het halfgeleidersubstraat vanaf het inspectiefotomasker voor de inspectiewerkwijze volgens de derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en figuur 22 is een schema voor het beschrijven van een verder voorbeeld van een inspectiepatroon opgewekt op het halfgeleidersubstraat 20 vanaf het inspectiefotomasker voor de inspectiewerkwijze volgens de derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING Onder verwijzing naar de bijgesloten tekeningen zal een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beschreven. 25 Opgemerkt wordt dat in alle tekeningen dezelfde of soortgelijke referentiecijfers zijn toegepast voor dezelfde of soortgelijke delen en elementen en dat de beschrijving van dezelfde of soortgelijke delen en elementen zal worden weggelaten of vereenvoudigd.

Een belichtingsinrichting, welke wordt gebruikt voor het 30 beschrijven van een inspectiewerkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is een brekingsbelichtinginrichting ("scanner") J Λ A . ~ — 9 zoals getoond in figuur 1 met een reductieverhouding van 1/4. Een kryptonfluoride (KrF) excimeerlaser met een golflengte van λ = 248 nm wordt gebruikt als een lichtbron 10. Een optisch belichtingsstelsel 13 omvat een meervoudige lens ("fly's eye lens") 11, een condensorlens 12 en 5 dergelijke. In het optisch project!estelsel 15 is een apertuurstop 16 geplaatst. Door de lichtbron 10 afgegeven belichtingsbundels worden via het optisch belichtingsstelsel 13 op een halfgeleidersubstraat 1 op een substraattrap 18, een inspectiefotomasker 4 geplaatst op een maskertrap 14 en een optisch projectiestelsel 15 geprojecteerd. Merk op dat omwille 10 van de eenvoud van de beschrijving de scanner als een belichtingsinrichting is getoond; als alternatief voor de scanner is ook een "stepper" of dergelijke toepasbaar. De reductieverhouding wordt bovendien op 1/4 ingesteld, echter een willekeurige reductieverhouding is ook toelaatbaar. De KrF-excimeerlaser wordt verder gebruikt als de 15 lichtbron 10, echter een ander type excimeerlaser, zoals een argonfluoride (ArF) of ultraviolet licht, zoals i-lijn, is ook beschikbaar.

Zoals getoond in de figuren 2 en 3, heeft het inspectiefotomasker 4 zoals gebruikt voor het beschrijven van de 20 inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een opake film 26 van chroom (Cr), chroomoxide (CrO) of dergelijke, welke is verschaft op een voorvlak van een transparant substraat 28 zoals gesmolten kwarts, met een veelheid van pengaten (afbeeldingscomponent) 24a, 24b, 24c, 24d.....24z. Het transparante 25 substraat 28 heeft bijvoorbeeld een dikte van 6,3 mm en de pengaten 24a, ... 24d, .... 24z hebben een diameter D van 55 μηι, gerangschikt met een steek S van 500 pm en die over het gehele voorvlak van een 100 x 140 mm patroonvormig gebied van het inspectiefotomasker 4 zijn verschaft. Uiteraard is geen opake film aan de achterzijde van het transparante 30 substraat 28 verschaft, dat tegenover het voorvlak ligt waarop de opake film 26 is verschaft. 1

ί ί / . :·. .Ü. /') ί S

10

De meervoudige lens 11 van het optisch belichtingsstelsel 13, welk één van de doelen voor inspectie volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is, omvat een veelheid van staaflenzen 21 gerangschikt in een matrixvorm, zoals getoond in figuur 4. Zoals getoond 5 in figuur 5, belichten de door de lichtbron 10 afgegeven belichtingsbundels het inspectiefotomasker 4 via de meervoudige lens 11 en de condensorlens 12. Het inspectiefotomasker 4 is zodanig geplaatst, dat het voorvlak met de pengaten 24a t/m 24h naar het optisch belichtingsstelsel 13 is gekeerd. Met andere woorden, het voorvlak van 10 het inspectiefotomasker 4 wijkt af van een vlak waarop een patroon van de pengaten 24a t/m 24h op een oppervlak van een belichtingsdoelsubstraat (halfgeleidersubstraat) 1 wordt overgedragen, dat wil zeggen een optisch conjugerend vlak. Het achtervlak van het inspectiefotomasker 4 correspondeert bijgevolg met het optisch conjugerend vlak van het 15 halfgeleidersubstraat 1. Bijgevolg worden geen beelden van de pengaten 24a t/m 24h door de belichtingsbundels op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 gevormd. Bovendien is de diameter D van elk van de pengaten 24a.....24d, ..., 24z zodanig ontworpen dat de, op elk van de pengaten 24a, ..., 24d, .... 24z invallende belichtingsbundel op het 20 achtervlak van het transparante substraat 28 van het inspectiefotomasker 4 kan focusseren. Met andere woorden, de pengaten 24a, .... 24d.....24z werken als een afbeeldings-component van een pengatcamera.

Zoals bijvoorbeeld getoond in figuur 5, zijn de aan de rechter- en de linkerzijde van een doorsnede van de staaflens 21a van de 25 meervoudige lens 11 invallende belichtingsbundels respectievelijk verschaft als Blr en Bil; zijn aan de rechter- en linkerzijde van een doorsnede van de staaflens 21b invallende bel ichtingsbundels respectievelijk verschaft als B2r en B21; op dezelfde wijze voor de staaflens 21c respectievelijk verschaft als B3r en B31; op dezelfde wijze 30 voor de staaflens 21d respectievelijk verschaft als B4r en B41; en op dezelfde wijze verschaft voor de staaflens 21e respectievelijk als B5r en λ ΠΟΚΑ ΑΠ 11 B51. Alle belichtingsbundels Blr, Bil, B2r, B21, B3r, B31, B4r, B41, B5r en B51 die op de meervoudige lens 11 invallen worden door de staaflenzen 21a t/m 21e verzameld en vormen respectievelijk effectieve lichtbronnen 22a, 22b, 22c, 22d en 22e als puntbronnen aan de uitgangs-zijde van de 5 meervoudige lens 11. De belichtingsbundels Blr, Bil, B2r, B21, B3r, B31, B4r, B41, B5r en B51 die respectievelijk door de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e gaan, worden door de condensorlens 12 gebroken en gaan één van de pengaten 24a t/m 24h van het inspectiefotomasker 4 binnen. De belichtingsbundels Bil, B21, B31, B41 en B51 die respectievelijk aan de 10 linkerzijde van de staaflenzen 21a t/m 21e invallen, gaan bijvoorbeeld de pengaten 24a aan de rechterzijde van het inspectiefotomasker 4 binnen, teneinde effectieve lichtbronnen 44a t/m 44e aan de achterzijde van het transparante substraat 28 van het inspectiefotomasker 4 te vormen. Anderzijds gaan de belichtingsbundels Blr, B2r, B3r, B4r en B5r welke 15 respectievelijk aan de rechterzijde van de staaflenzen 21a t/m 21e invallen, het pengat 24h aan de rechter zijde van het inspectiefotomasker 4 teneinde de effectieve lichtbronnen 44a op het achtervlak van het transparante substraat 28 van het inspectie-fotomasker 4 te vormen. Op dezelfde wijze gaan de belichtingsbundels die invallen op de 20 tussengelegen gebieden, lopende vanaf de linker- naar de rechterzijde van de betreffende staaflenzen 21a t/m 21e één van de pengaten 24b t/m 24g binnen, welke op de tussengelegen gebieden zijn geplaatst lopende vanaf de rechter- naar de linkerrand van het inspectiefotomasker 4 corresponderend met de inval posities, door de condensorlens 12, teneinde 25 respectievelijk de effectieve lichtbron-beelden 44a t/m 44e op het achtervlak van het transparante substraat 28 van het inspectiefotomasker 4 te vormen. In de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zoals boven beschreven, maken de belichtingsbundels vorming mogelijk van de effectieve 1 ichtbronbeelden 44a t/m 44e op het achtervlak van het 30 transparante substraat 28 van het inspectiefotomasker 4 onder toepassing van de pengaten 24a t/m 24h van het inspectiefotomasker 4 als lenzen.

i Π O ΪΓ ,3 O A

12

Meer in het bijzonder is het achtervlak van het inspect!efotomasker 4 optisch conjugerend voor de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e. Bijgevolg kunnen de belichtingsbundels die door de pengaten 24a t/m 24h van het inspectiefotomasker 4 gaan de effectieve 1ichtbronbeelden 44a t/m 5 44e van de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e reduceren en projecteren, welke worden gevormd door de meervoudige lens 11, door het optisch project!e-stelsel 15, op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 dat optisch conjugerend is voor het achteroppervlak van het transparante substraat 28 van het inspectiefotomasker 4 en de effectieve lichtbronnen 10 22a t/m 22e.

Op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 is bijvoorbeeld een positieve fotogevoelige laag aangebracht. Het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 wordt dan belicht met de in de figuren 1 en 5 getoonde configuratie. Na ontwikkeling, zoals getoond in figuur 6, 15 zijn de effectieve 1 ichtbronbeelden 44a t/m 44e van de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e gereduceerd en geprojecteerd op een belichtingsveld 30 van een fotogevoelige film 36 op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 corresponderend met de posities van de pengaten 24a, 24b, ... 24z van het inspectiefotomasker 4. Op deze wijze worden de 20 inspecti epatronen 34a, 34b, 34c, 34d, ... 34z van de fotogevoel ige film 36 voortgebracht. In een doorsnede van het inspectiepatroon 34a genomen langs de lijn VII-VII in figuur 6 zijn bijvoorbeeld, zoals getoond in figuur 7, een veelheid van openingen 35a t/m 35e overeenkomend met respectievelijk de veelheid van effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e 25 gevormd. Bijgevolg, zoals getoond in figuur 8, is bijvoorbeeld een inspectiepatroon 34 omvattende een veelheid van openingen 35, welke tweedimensionaal zijn gerangschikt overeenkomstig de staaflens 21 van de meervoudige lens 11 op de fotogevoelige film 36 gevormd.

Nu wordt onderstaand een geval beschreven van het optisch 30 belichtingsstelsel 13 met een lokale fout. Zoals getoond in figuur 9, bevindt zich een fout 7, zoals stof, op een oppervlak van bijvoorbeeld de 1 npfiA.-ίΠ ' 13 staaflens 21b, van de staaflenzen 21a t/m 21e in de meervoudige lens 11, welk oppervlak naar de lichtbron 10 is gekeerd, zoals getoond in figuur I. De op de staaflens 21b invallende belichtingsbundels B2a t/m B2h gaan de pengaten 24a t/m 24e van het inspect!efotomasker 4 binnen via het 5 optisch belichtingsstelsel 13. In dit geval zijn de, op de condesorlens 12 invallende belichtingsbundels B2a t/m B2h spiegel symmetrisch, respectievelijk van zijde tot zijde, rond de effectieve lichtbron 22b. De belichtingsbundel B2a valt derhalve op het pengat 24h in en de belichtingsbundel B2b valt op het pengat 24g in. Op dezelfde wijze vallen 10 de belichtingsbundels B2d t/m B2h in op de pengaten 24e t/m 24a. Omdat de positie van de fout 7 de invallende positie van de belichtingsbundel B2c is, zal de belichtingsbundel B2c niet door de staaflens 21b worden doorgelaten. Bijgevolg valt de belichtingsbundel B2c niet via de staaflens 21b op het pengat 24f in. Als gevolg, zoals getoond in figuur 15 10, worden openingen 35a, 35c, 35d en 35e respectievelijk corresponderend met de effectieve lichtbronnen 22a, 22c, 22d en 22e in het inspect!epatroon 34f van de fotogevoelige film 36 gevormd corresponderend met het pengat 24f, terwijl een foutief beeld 37 zonder opening wordt gevormd op een positie corresponderend met de effectieve lichtbron 22b. 20 Merk op dat in de bovenstaande beschrijving de positie van de fout 7 zich bevindt op het oppervlak aan de invallende zijde van de meervoudige lens II. Op dezelfde wijze kan de positie van de fout 7 liggen op een oppervlak aan de uitgangszijde van de meervoudige lens 11 of op een oppervlak van de condensorlens 12. Bovendien kan als fout 7 niet alleen 25 stof maar alles dat het lichtpad van de belichtingsbundel kan veranderen, zoals een op de meervoudige lens 11 of de condensorlens 12 aanwezige kras, een soortgelijk foutief beeld vormen. Voorts wordt het geval beschreven van de overdracht van een lokale fout 7 van het optisch belichtingsstelsel 13 naar een enkel inspectiepatroon 34f. Als 30 alternatief, afhankelijk van de afmetingen van de lokale fout 7, kunnen foutieve beelden op een veelheid van inspect!epatronen worden Λ Π /1 KA /. ü 14 overgedragen. Wanneer de fout bijvoorbeeld de gehele staaflens 21b bedekt, wordt geen effectieve lichtbron 22b gevormd. De effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e met uitzondering van de effectieve lichtbron 22b worden dan geprojecteerd. Als resultaat hiervan wordt op alle 5 inspectiepatronen een gemeenschappelijke fout overgedragen.

Wanneer de condensorlens 12 bovendien aberratie heeft, kan het lichtpad van de belichtingsbundel variëren en kan het, op het halfgeleidersubstraat 1 te projecteren effectieve lichtbronbeeld eveneens variëren. Zoals getoond in figuur 11, heeft de condensorlens 12 10 bijvoorbeeld een lokale aberratie aan de linkerzijde. De belichtingsbundels Blr, Bil, B2r, B21, B3r, B31, B4r, B41, B5r en B51 die op de meervoudige lens 11 invallen worden respectievelijk verzameld door de staaflenzen 21a t/m 21e, welke de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e aan de uitgangszi jde van de meervoudige lens 11 vormen. De 15 belichtingsbundels Bil, B21, B31, B41 en B51 die door de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e gaan, vallen onder een invalshoek α via de condensorlens 12 in op het pengat 24a van het inspectiefotomasker 4. Anderzijds, worden lichtpaden voor de respectieve belichtingsbundels Blr, B2r, B3r, B4r en B5r abnormaal gebroken als gevolg van de aberratie van 20 de condensorlens 12, en vallen deze onder een invalshoek β, welke kleiner is dan de invalshoek a in op het pengat 24h van het inspectiefotomasker 4. Als gevolg, zoals getoond in figuur 11, is de diameter d2 van een door de effectieve lichtbronbeelden 45a t/m 45e corresponderend met het pengat 24h gevormd patroon kleiner dan de diameter dl van een door de effectieve 25 lichtbronbeelden 44a t/m 44e corresponderend met het pengat 24a gevormd patroon, welke via een normaal gebied van de condensorlens 12 zijn gevormd daar waar geen aberratie is. De effectieve lichtbronbeelden 44a t/m 44e en 45a t/m 45e welke worden gevormd door de bundels die door de pengaten 24a en 24h gaan, worden gereduceerd en door het optisch 30 projectiestelsel 15 op de fotogevoelige film 36 geprojecteerd, en brengen de inspectiepatronen 34a en 34h voort die een veelheid van openingen 35 1 f) 9 c ά 7, n 15 hebben, zoals getoond in figuur 12. De inspectiepatronen 34a en 34h hebben respectievelijk diameters dpi en dp2, corresponderend met de diameters dl en d2 van de patronen van de effectieve lichtbronbeelden 44a t/m 44e en 45a t/m 45e overeenkomstig de reductieverhouding van de 5 belichtingsinrichting. Bijgevolg is de diameter dp2 van het inspectiepatroon 34h kleiner met een verschil Adp dan de diameter dpi van het normale inspectiepatroon 34a. Op deze wijze kan de lokale aberratie van de condensorlens 12 een foutief beeld vormen, dat een variatie bezit in de vorm van het inspectiepatroon 34h afgebeeld op de 10 fotogevoelige film 36.

Zoals boven beschreven, wordt het geval beschreven waarin een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel 13 op een enkel inspectiepatroon wordt overgedragen. Als alternatief, afhankelijk van de afmetingen van de lokale fout, kan de fout op een veelheid van 15 inspectiepatronen worden overgedragen. Bovendien, hoewel de overgedragen fout 37 zoals getoond in figuur 19 of het verschil Adp in de diameter van het effectieve 1ichtbronbeeld klein is, kan deze door een optische microscoop worden waargenomen. Niettemin, omdat tienduizenden pengaten 24a, 24b, .... 24z daadwerkelijk over het inspectiefotomasker 4 zijn 20 verdeeld, is het moeilijk en tijdrovend om de verschillende tienduizenden inspectiepatronen 34a, 34b, .... 34z afgebeeld op de fotogevoelige film 36 achtereenvolgens te onderzoeken voor het op deze wijze extraheren van het kleine foutieve beeld 37, waarbij het inspectiepatroon 34f het kleine foutieve beeld 37 bezit, of het inspectiepatroon 34h de variatie Adp in 25 de diameter van het effectieve 1ichtbronbeeld bezit.

Overeenkomstig de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de veelheid van pengaten 24a, 24b, ..., 24z in het inspectiefotomasker 4 zodanig geplaatst teneinde af te wijken van het optisch conjugerend vlak van de fotogevoelige film 36 op het oppervlak 30 van het halfgeleidersubstraat 1. De effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e, welke door het optisch belichtingsstelsel 13 van de belichtingsinrichting 1 Ü2S4 , ii 16 worden gevormd, worden dan overgedragen voor het voortbrengen van de veelheid van inspectiepatronen 34a, 34b, .... 34z op de fotogevoelige film 36 respectievelijk corresponderend met de pengaten 24a, 24b, .... 24z. Eén van de inspectiepatronen 34a, 34b, ..., 34z wordt gemeten als 5 een referentiebeeld en wordt dan onderworpen aan een beeld-verwerking voor het verwerven van referentiebeelddata. Bovendien wordt een veelheid van inspectiebeelddata, welke is verkregen door beeld-verwerking van gemeten inspectiebeelden van de veelheid van inspectiepatronen 34a, 34b, .... 34z vergeleken met de referentiebeeld-data. De inspectiebeelddata 10 omvatten bijvoorbeeld helderheid van het inspect!ebeeld van het inspectiepatroon, een vorm omvattende de diameter van het inspectiebeeld van het inspectiepatroon, en dergelijke. Wanneer bijvoorbeeld een normaal inspectiepatroon als een referentiebeeld wordt geselecteerd, worden inspectiebeelddata die significant verschillen van de referentiebeelddata 15 als zijnde abnormaal bepaald. Anderzijds, wanneer een abnormaal inspectiepatroon als een referentiebeeld wordt gebruikt, worden de meeste inspectiebeelddata als significant verschillend bepaald. Bijgevolg dient een klein aantal inspectiebeelddata dat niet significant verschilt van de referentiebeelddata als zijnde abnormaal te worden beschouwd. Op deze 20 wijze, overeenkomstig de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, kunnen het inspectiepatroon 34f met het kleine foutieve beeld 37 en het inspectiepatroon 34a met de variatie Adp in de diameter van het effectieve lichtbronbeeld gemakkelijk worden gedetecteerd. Bovendien, zelfs wanneer alle inspectiebeelddata als normaal worden beschouwd, 25 kunnen alle beelden een gemeenschappelijke fout bezitten. In een dergelijk geval, wordt het al dan niet optreden van een gemeenschappelijke fout bepaald uit het inspecteren van ëên van de inspectiebeelden of het referentiebeeld.

Zoals getoond in figuur 13, omvat een voor een 30 inspect!ewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding gebruikt inspectiesysteem een inspectie-inrichting 51, welke 1 02RA üi 17 een inspect!epatroon optisch meet en het gemeten fotogevoelige patroon in een beeld omzet, een processor 60, welke het door de inspectie-inrichting 51 gemeten beeld verwerft en het beeld onderwerpt aan een beeldverwerking en een externe geheugeneenheid 55, welke informatie zoals beelduitvoer 5 van de inspectie-inrichting 51 opslaat en door de processor 60 verwerkte beelddata. Bovendien zijn een ingangseenheid 66 en een uitgangseenheid 68 met de processor 60 verbonden.

De ingangseenheid 66 verwijst naar instrumenten zoals een toetsenbord, een muis en dergelijke. Wanneer een invoerbewerking door de 10 ingangseenheid 66 wordt uitgevoerd, wordt corresponderende toets-informatie naar de processor 60 gezonden. De uitgangseenheid 68 verwijst naar een scherm zoals een monitor of dergelijke, een vloeibaar-kristal display (LCD), een licht-emitterend diodepaneel (LED), een elektro-luminescentiepaneel (EL) en dergelijke.

15 De inspectie-inrichting 51 belicht bijvoorbeeld een inspect!epatroon afgebeeld op de fotogevoelige film 36 op het halfgeleidersubstraat 1 onder toepassing van een belichtingsinrichting, teneinde het door het inspectiepatroon gereflecteerde licht te focusseren op een foto-elektrische overdrachtsinrichting, zoals een ladings-20 gekoppelde inrichting (CCD), door een optisch detectiestelsel omvattende een afbeeldingslens. De inspectie-inrichting 51 zet verder een door de foto-elektrische overdrachtsinrichting gedetecteerd elektrisch signaal om in een beeld.

De processor 60 heeft een data-invoermodule 61, welke een 25 referentiebeeld en een inspectiebeeld verwerft van een inspectiepatroon afgebeeld op de fotogevoelige film 36 van de inspectie-inrichting 51, een beeldverwerkingsmodule 62, welke referent!ebeelddata en inspectiebeeld-data uit het referentiebeeld en het inspectiebeeld berekent, een bepalingsmodule 63, welke bepaalt of de inspectiebeelddata al dan niet 30 abnormaal zijn door vergelijking van de referentiebeelddata en de inspectiebeelddata, een uitgangsmodule 64, welke een bepalingsresultaat 10#S4óü 18 afgeeft als een inspect!edatabestand, en een intern geheugen 65, dat het inspectiedatabestand opslaat. De processor 60 kan worden verschaft door een centrale verwerkingseenheid (CPU) zoals toegepast voor een computer. Merk op dat het inspectiedatabestand kan worden opgeslagen in de externe 5 geheugeneenheid 55. Op deze wijze, met het inspectiesysteem volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, omdat de door de CPU verschafte processor 60 automatisch het inspectiepatroon 34f detecteert met het kleine foutieve beeld 37 of het inspectiepatroon 34h met de variatie Δρ in de diameter van de effectieve lichtbron, kan inspectie-10 verwerking voor het optisch belichtingsstelsel 13 in een korte tijd worden geïmplementeerd.

Vervolgens wordt een inspect!ewerkwijze overeenkomstig de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding onderstaand onder verwijzing naar het in figuur 14 getoonde stroomschema beschreven.

15 (a) Om te beginnen wordt in stap S201 een fotogevoelige film 36 op een oppervlak van een inspectiedoel substraat (halfgeleidersubstraat) 1 aangebracht, en wordt het halfgeleidersubstraat 1 vervolgens in de, in figuur 1 getoonde belichtingsinrichting geladen. Het in figuur 2 getoonde inspectiefotomasker 4, met een voorvlak waarin 20 een veelheid van pengaten 24a t/m 24z zijn gerangschikt, wordt geplaatst teneinde af te wijken van het voorvlak van het inspectiefotomasker 4 van het optisch conjugerend vlak van het oppervlak van de fotogevoelige film 36. Door elke, door de veelheid van effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e afgegeven belichtingsbundel via de veelheid van pengaten 24a t/m 24z op 25 de fotogevoelige film te projecteren, wordt een veelheid van inspectiepatronen 24a t/m 24z met een veelheid van openingen voortgebracht. Zoals getoond in figuur 15, door toepassing van een enkele statische belichtingswerkwijze, wordt het inspectiefotomasker 4 achtereenvolgens belicht met elk van een veelheid van belichtingsvelden 30 30a, 30b, .... 30k, ... op de, op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 aangebrachte fotogevoelige film 36, met 1 n? RAsn 19 respectievelijk verandering van de belichtingsdoseringen. Na ontwikkeling van het belichte halfgeleidersubstraat 1, worden overgedragen beelden geobserveerd onder toepassing van een optische microscoop en wordt het meest geschikte belichtingsveld voor inspectie geselecteerd.

5 (b) Vervolgens, in stap S202, wordt het halfgeleidersubstraat 1 in de inspectie-inrichting 51 In figuur 13 geladen en worden de beelden van de inspect!epatronen 34a, 34b, ... in het geselecteerde belichtingsveld gemeten.

(c) In stap S203 verwerft de data-ingangsmodule 61 in de 10 processor 60 beelden van de inspectie-inrichting 51.

(d) In stap 204 selecteert de beeldverwerkingsmodule 62 één van de, van de ingangsmodule 61 verworven beelden als een referentiebeeld, en andere beelden als inspectiebeelden. Door beeldverwerking van het referentiebeeld en de inspectiebeelden, worden 15 referentiebeelddata en inspectiebeelddata omvattende data zoals helderheid, vorm en dergelijke gevormd.

(e) In stap S205 vergelijkt de bepalingsmodule 63 de inspectiebeelddata met de referentiebeelddata teneinde te bepalen of er al dan niet abnormale inspectiedata zijn welke een significant verschil 20 tonen.

(f) Wanneer bepaald is dat er abnormale inspectiebeelddata zijn, wordt het optisch belichtingsstelsel 13 van de belichtingsinrichting gecorrigeerd op basis van een foutief beeld van het abnormale inspectiebeeld in stap S206, en wordt de inspectieverwerking 25 vanaf stap S201 herhaald.

(g) In tegenstelling hiermee, wanneer is bepaald dat er geen abnormale inspectiebeelddata zijn, wordt één van het referentiebeeld en de inspectiebeelden in stap S207 gecontroleerd. Vervolgens wordt in stap S208 bepaald of er al dan niet een gemeenschappelijke fout is 30 opgetreden.

(h) Wanneer bepaald is dat er een gemeenschappelijke fout 1 n o ka q n 20 is opgetreden, wordt in stap S209 het optisch belichtingsstelsel 13 van belichtingsinrichting gecorrigeerd op basis van het gecontroleerde resultaat van het beeld en wordt de inspectieverwerking vervolgens vanaf stap S201 herhaald.

5 (i) In tegenstelling hiermee, wanneer bepaald is dat er geen foutief beeld noch een gemeenschappelijke fout in het inspectiebeeld is, eindigt de inspectieverwerking van het optisch belichtingsstelsel 13 van de belichtingsinrichting. Bijgevolg is de belichtingsinrichting beschikbaar voor een vervaardigingsproces van een halfgeleiderinrichting. 10 In stap S210 wordt bijvoorbeeld een schakel ingspatroon op de fotogevoelige film van het halfgeleidersubstraat overgedragen voor vervaardiging van de halfgeleiderinrichting. In stap S211 wordt een vervaardigingsproces van de halfgeleiderinrichting geïmplementeerd onder toepassing van de overgedragen schakeling op het fotogevoelige patroon 15 als masker.

In de inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, omdat de processor 60 het inspectiepatroon 34f met het kleine foutieve beeld 37 of het inspectiepatroon 34h met de variatie Adp in de diameter van de effectieve lichtbron automatisch 20 detecteert, door vergelijking van de inspectiebeelddata met de willekeurig geselecteerde referentiebeelddata, kan inspectieverwerking van het optisch belichtingsstelsel 13 in een korte tijd worden geïmplementeerd.

Bovendien, met de inspectiewerkwijze volgens de 25 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, worden de inspect!epatronen 34a t/m 34z met de openingen 35a t/m 35e, welke worden overgedragen als beelden van de effectieve lichtbronnen 22a t/m 22e gevormd door het optisch belichtingsstelsel 13, onderworpen aan inspectie, een inspectieverwerking voor een lokale fout van het optisch 30 belichtingsstelsel 13 die direct kan worden geïmplementeerd.

21 (EERSTE WIJZIGING)

Zoals getoond in figuur 16, maakt een inspectiewerkwijze volgens een eerste wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding gebruik van een lensgroepering 6 als een afbeeldingscomponent 5 in plaats van pengaten gerangschikt op een vooroppervlak van een inspect!efotomasker. Een transparant substraat 8 dat geen opake film heeft is, in plaats van het inspectiefotomasker, op een maskertrap 14 geplaatst. De lensgroepering 6 is tussen het transparante substraat 8 en het optisch belichtingsstelsel 13 geplaatst. Omdat de eerste wijziging 10 van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding hetzelfde is als de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding met uitzondering van de, in plaats van de pengaten, gebruikte lensgroepering wordt een duplicaat van de beschrijving weggelaten.

Zoals getoond in figuur 17, heeft de lensgroepering 6 15 volgens de eerste wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een veelheid van lenzen 41, die tweedimensionaal zijn en periodiek gerangschikt zijn op een oppervlak van een lensondersteunings-substraat 42, dat gemaakt is van een transparant materiaal zoals gesmolten kwarts. De lensgroepering 6 is geplaatst op een vlak dat 20 afwijkt van het optisch conjugerend vlak van het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1, zodat de veelheid van lenzen 41 focusseren op het optisch conjugerend vlak van het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1. Bijgevolg zijn posities van effectieve lichtbronnen van het optisch belichtingsstelsel 13 en de 25 brandpuntposities van de veelheid van lenzen 41 optisch geconjugeerd en wordt een veelheid van beelden van de effectieve lichtbronnen geprojecteerd op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 door respectievelijk de veelheid lenzen 41. Bijgevolg laat het gebruik van het inspectiepatroon afgebeeld op de fotogevoelige film van het 30 halfgeleidersubstraat 1 detectie toe van een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel 13 in de belichtingsinrichting.

22

Overeenkomstig de inspectiewerkwijze volgens de eerste wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, kan inspectieverwerking voor een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel gemakkelijk en in een korte tijd worden 5 geïmplementeerd.

(TWEEDE WIJZIGING)

Zoals getoond in figuur 18, overeenkomstig een inspectiewerkwijze volgens een tweede wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is een inspect!efotomasker 4a zodanig 10 geplaatst dat een veelheid van pengaten op het voorvlak van het fotomasker 4a tegenover het optisch projectiestelsel 15 licht. Het hal fgeleidersubstraat 1, geplaatst op de substraattrap 18, wordt neerwaarts verplaatst over een afstand Ldf zodat het oppervlak van het hal fgeleidersubstraat 1 afwijkt van het optisch conjugerend vlak van het 15 voorvlak van het inspectiefotomasker 4a waarin de pengaten zijn aangebracht. Overeenkomstig de tweede wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding zijn de posities van het inspectiefotomasker 4a en het halfgeleidersubstraat 1 verschillend van de posities van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Omdat 20 andere elementen hetzelfde zijn, wordt een duplicaat van de beschrijving weggelaten.

Het voor de werkwijze volgens de tweede wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding gebruikte inspectiefotomasker 4a heeft een veelheid van pengaten gerangschikt in 25 een opake film met een diameter D van 3 pm en een steek S van 30 pm over het gehele voorvlak van een 100 x 140 mm patroonvormig gebied van het inspectiefotomasker 4a. De effectieve lichtbron van het optisch belichtingsstelsel 13 en het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 kunnen op het optisch conjugerend vlak liggen door bijvoorbeeld 30 verplaatsing van het oppervlak van het hal fgeleidersubstraat 1 over een afstand Ldf van 30 pm in een richting tegengesteld aan het optisch λ no c aq η 23 projectiestelsel vanaf het optisch conjugerend vlak van het voorvlak van het inspectiefotomasker 4a. Bijgevolg worden beelden van de effectieve lichtbron van het optisch belichtingsstelsel 13 op het halfgeleidersubstraat 1 geprojecteerd. Als resultaat wordt een 5 inspectiepatroon op de fotogevoelige film van het halfgeleidersubstraat 1 overgedragen, waardoor detectie van een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel in de belichtingsinrichting mogelijk wordt.

Overeenkomstig de inspectiewerkwijze volgens de tweede wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, kan 10 inspectieverwerking voor de lokale fout van het optisch belichtingsstelsel gemakkelijk en in een korte tijd worden geïmplementeerd.

(DERDE WIJZIGING)

Zoals getoond in figuur 19, heeft in een 15 inspectiefotomasker 4b toegepast voor een inspectiewerkwijze overeenkomstig een derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, een opake film 126 een pengat 127 vervaardigd van een doorzichtige film 124 met een veelheid van cirkel vormige transparante delen 129, gerangschikt in een roosterpatroon. Merk op dat slechts het 20 enkel pengat 127 van het inspectiefotomasker 4b in figuur 19 is getoond, waarbij het inspectiefotomasker 4b echter een veelheid van pengaten gelijk aan het pengat 127 omvat, welke in de tekening zijn weggelaten. Zoals getoond in figuur 20, configureert het pengat 127 een diffractierooster met cirkel vormige transparante delen 129, welke 25 tweedimensionaal zijn en herhaald gerangschikt zijn in de doorzichtige film 124 aangebracht tussen het transparante substraat 128 en de opake film 126. De doorzichtige film 124 heeft een doorlaatbaarheid van 6% en verschaft een faseverschil van 180° in het licht dat de doorzichtige film 124 passeert ten opzichte van het licht dat door een transparant deel 129 30 gaat. Omdat de configuratie van de derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding hetzelfde is als die van de uitvoeringsvorm Λ Γ) O r λ on 24 van de onderhavige uitvinding, met uitzondering van de pengaten 127 van het inspectiefotomasker 4b, welke het diffractierooster met de doorzichtige film 124 en de transparante delen 129 bepalen, wordt een duplicaatbeschrijving hier weggelaten.

5 Wanneer een belichtingsproces met de in figuur 1 getoonde belichtingsinrichting wordt uitgevoerd onder toepassing van het inspectiefotomasker 4b overeenkomstig de derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, worden belichtingsbundels door het diffractierooster van het pengat 127 gebroken en wordt een 10 veelheid van effectieve lichtbronbeelden op een fotogevoelige film op het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1 geprojecteerd. Zoals bijvoorbeeld getoond in figuur 21, is een inspectiepatroon 130, dat vanaf een nulde-orde diffractiebundel wordt overgedragen, en eerste t/m vierde eerste-orde diffractiebeelden 131 t/m 134, welke vanaf vier eerste-orde 15 diffractiebundels zijn overgedragen, rond het inspectiepatroon 130 gevormd. Het inspectiepatroon 130 is een effectief lichtbronbeeld van het optisch belichtingsstelsel 13, dat door de pengaten 127 is overgedragen, evenals het inspectiepatroon, dat vanaf het inspectiefotomasker 4 overeenkomstig de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is 20 overgedragen. Bijgevolg kan inspectieverwerking voor een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel worden geïmplementeerd onder toepassing van het inspectiepatroon 130. Anderzijds zijn de eerste en de tweede eerste-orde diffractiebeelden 131 en 132, welke tegenover elkaar liggen, en de derde en de vierde eerste-orde diffractiebeelden 133 en 134, welke 25 tegenover elkaar zijn gelegen in een richting loodrecht op de lijn vanaf het eerste eerste-orde diffractiebeeld 131 naar het tegenover gelegen tweede eerste-orde diffractiebeeld 132, de effectieve lichtbronbeelden van de eerste-orde diffractiebundels welke gedeeltelijk worden afgeschermd door een cirkel-vormige buitenrand 135 corresponderend met de 30 cirkel vormige apertuurstop 16 in het optisch projectiestelsel 15. De buitenrand 135 correspondeert hier met de grens van de apertuurstop 16 en 1nP £ A on 25 geeft de afmetingen van de apertuurstop 16 in het optisch projectiestelsel 15 weer. De straal van de buitenrand 135 is bijgevolg in verhouding tot de numerieke aperturen (NA) aan een uitgangszijde van het optisch projectiestelsel 15.

5 Wanneer het optisch belichtingsstelsel 13 en het optisch projectiestelsel 15 normaal zijn, zal het midden C van de buitenrand 135 samenvallen met het midden van het inspectiepatroon 130, zoals getoond in figuur 21. Zoals bijvoorbeeld getoond in figuur 22, wijkt het midden C van de buitenrand 135 af van het midden Co van het inspectiepatroon 130a. 10 Een variatie tussen het midden C van de buitenrand 135 en het midden Co van het inspectiepatroon 130 wordt gedefinieerd als een "belichti ngstelecentri ci tei tsfout". De beli chti ngstelecentri ci tei tsfout bijvoorbeeld zoals beschreven in de eerder genoemde publicatie (Proceedings of SPIE, maart 1999, jaargang 3679, blzn. 87-98), 15 veroorzaakt door aberratie door de condensorlens 12 en kan vervorming in beeldkarakteristieken veroorzaken. In het in figuur 22 getoonde voorbeeld, treedt de belichtingstelecentriciteitsfout op wanneer het midden Co van het inspectiepatroon afwijkt in een richting vanaf het eerste eerste-orde diffractiebeeld 131a naar het tweede eerste-orde 20 diffractiebeeld 132a, dat tegenover het eerste eerste-orde diffractiebeeld 131a ligt. In het algemeen hangt de belichtingstelecentriciteitsfout af van de aberratie van de condensorlens 12 en treedt op in een willekeurige richting op het oppervlak waarin het inspectiepatroon 130a en de eerste t/m vierde eerste-orde 25 diffractiebeelden 131a t/m 134a worden gevormd. Onder toepassing van de variatie tussen het midden Co van het inspectiepatroon 130a en het midden C van de buitenrand 135 verschaft vanaf de omtrekken van de eerste t/m de vierde eerste-orde diffractiebeelden 131a t/m 134a als gevolg van eerste-orde diffractiebundels, als beelddata, kan inspectieverwerking voor de 30 aberratie van de condensorlens 12, welke een belichtings tel ecentri ci tei tsfout veroorzaakt, worden geïmplementeerd.

* w \ — — 26

Bovendien kunnen de numerieke aperturen NA aan de uitgangszijde van het optisch projectiestelsel 15 variëren als gevolg van een productievariantie van de belichtingsinrichting. De numerieke aperturen NA aan de uitgangszijde van het optisch projectiestelsel 15 5 relateren aan de resolutie en de focussenngsdiepte van de belichtingsinrichting. Bijgevolg kan een variatie van de numerieke aperturen NA aan de uitgangszijde van het optisch projectiestelsel 15 een variatie veroorzaken in de afmetingen van het overgedragen fotogevoelige patroon. De afmetingen van de numerieke aperturen NA aan de uitgangszijde 10 van het optisch projectiestelsel 15, corresponderen met de buitenrand 135. Bijgevolg maakt het gebruik van de diameter van de buitenrand 135 als beelddata, welke wordt verschaft door beeldverwerking, inspectie mogelijk van de variatie in de numerieke aperturen NA aan de uitgangszijde van het optisch projectiestelsel 15.

15 Overeenkomstig de inspectiewerkwijze volgens de derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, kan inspectieverwerking voor een lokale fout van het optisch belichtingsstelsel 13 gemakkelijk en in een korte tijd worden geïmplementeerd. Bovendien, overeenkomstig de inspectiewerkwijze volgens 20 de derde wijziging van de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, kan inspectieverwerking voor de aberratie van de condensorlens 12 in het optisch belichtingsstelsel 13 of voor de variatie in de numerieke aperturen NA aan de uitgangszijde van het optisch projectiestelsel 15 gemakkelijk in een korte tijd worden uitgevoerd.

25 (ANDERE UITVOERINGSVORMEN)

Overeenkomstig de inspectiewerkwijze volgens de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, wordt het inspectie-fotomasker 4 zodanig geplaatst dat het opwaarts tegenover het voorvlak van het inspectiefotomasker 4 ligt waarin de pengaten 24a t/m 24h zijn 30 gerangschikt, tegenover het optisch belichtingsstelsel 13. Als alternatief kunnen de pengaten op bepaalde posities anders dan op het i fS V £' ί: , π 27 voorvlak van het fotomasker zijn verschaft. Er kunnen bijvoorbeeld pengaten zijn verschaft op een pellicule welke wordt gebruikt voor het beschermen van het oppervlak van het fotomasker, vervaardigd van een opaak materiaal. Als alternatief kunnen pengaten ofwel in een ruimte 5 tussen de maskertrap 14 en het optisch belichtingsstelsel 13 of het optisch projectiestelsel 15 worden verschaft, of in een ruimte tussen het optisch projectiestelsel 15 en de substraattrap 18. Zelfs in een dergelijk geval, omdat het vlak van de pengaten afwijkt van het optisch conjugerend vlak van het oppervlak van het halfgeleidersubstraat 1, is 10 het onnodig om op te merken dat hetzelfde effect kan worden verkregen als met de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Voor deskundigen zijn verschillende wijzigingen mogelijk op grond van de leer van de onderhavige openbaarmaking, zonder af te wijken van de omvang daarvan.

1 Π 9 C A on 28

Li.ist met verwi.izincisci.ifers 10 Lichtbron 20 Belichtingsbundel 5 51 Inspectie-inrichting 55 Externe geheugeneenheid 60 Processor 61 Data-invoermodule 62 Beeldverwerkingsmodule 10 63 Bepalingsmodule 64 Uitvoermodule 65 Intern geheugen 66 Invoereenheid 68 Uitvoereenheid 15 5200 Start 5201 Voortbrengen inspectiepatroon 5202 Meten beeld 5203 Verwerven beelddata 20 S204 Implementeren beeldverwerking 5205 Is er een verschil met het referentiebeeld? 5206 Corrigeren belichtingsinrichting 5207 Controleer beelddata 25 5208 Is er een gemeenschappelijke fout? 5209 Corrigeren belichtingsinrichting 5210 Overdragen schakelingspatroon 5211 Uitvoeren vervaardigingsproces 1 fi O C A O Γ»

Claims

1. O c a q n

1. Inspectiewerkwijze voor een optisch belichtingsstelsel van een belichtingsinrichting, omvattende het: 5 bekleden van een oppervlak van een belichtingsdoelsubstraat met een fotogevoelige film; plaatsen van een veelheid van afbeeldingscomponenten afwijkend van een optisch conjugerend vlak van een oppervlak van de fotogevoelige film; 10 voortbrengen van een veelheid van inspect!epatronen van de fotogevoelige film die een veelheid van openingen heeft, door het op de fotogevoelige film via de afbeeldingscomponenten projecteren van belichtingsbundels afgegeven door een veelheid van effectieve lichtbronnen; 15 meten van één van de inspectiepatronen als een referentiebeeld, en verwerkien van het referentiebeeld voor het verschaffen van referentiebeelddata; en bepalen van een abnormaal inspectiebeeld door het meten van inspectiebeelden van de inspectiepatronen en het vergelijken van een 20 veelheid van inspectiebeelddata, verschaft door het verwerken van de inspectiebeelden, met de referentiebeelddata.

2. Inspectiewerkwijze volgens conclusie 1, waarin de referentiebeelddata en de inspectiebeelddata ten minste helderheid van het inspectiebeeld van het inspectiepatroon en een vorm van het 25 inspectiepatroon zijn.

3. Inspectiewerkwijze volgens conclusie 1, waarin het abnormale inspectiebeeld optreedt als gevolg van een fout omvattende ten minste stof, een kras in een optisch belichtingsstelsel dat de effectieve lichtbron vormt en aberratie van het optisch belichtingsstelsel.

4. Inspectiewerkwijze volgens conclusie 1, waarin de afbeeldingscomponenten een veelheid van pengaten verschaft in een opake ! // - ftn film is.

5. Inspectiewerkwijze volgens conclusie 1, waarin de afbeeldingscomponenten een veelheid van lenzen in een lensgroepering is.

6. Inspectiewerkwijze volgens conclusie 4, waarin de pengaten 5 een diffractierooster implementeren met een doorzichtige film en een transparant deel gerangschikt in een roosterpatroon.

7. Inspectiewerkwijze volgens conclusie 6, waarin de referentiebeelddata en de inspect!ebeelddata verder een variatie van een middenpositie tussen ten minste één van de inspectiepatronen omvatten, 10 gevormd door een nulde-orde diffractiebundel van het diffractierooster en een buitenrand gevormd door een veelheid van eerste-orde diffractiebundels en afmetingen van de buitenrand.

8. Processor voor het inspecteren van een optisch belichtingsstelsel van een belichtingsinrichting, omvattende: 15 een data-invoermodule ingericht voor het verwerven van een referentiebeeld en inspectiebeelden van een veelheid van inspectiepatronen van een fotogevoelige film die een veelheid van openingen heeft, waarbij de inspectiepatronen worden verkregen door het projecteren van belichtingsbundels afgegeven door een veelheid van 20 effectieve lichtbronnen op de op een oppervlak van een belichtingsdoelsubstraat aangebrachte fotogevoelige film aangebracht door middel van een veelheid van afbeeldingscomponenten, waarbij de afbeeldingscomponenten zodanig zijn geplaatst om af te wijken van een optisch conjugerend vlak van het oppervlak van de fotogevoelige film; 25 een beeldverwerkingsmodule ingericht voor het berekenen van referentiebeelddata en inspectiebeelddata respectievelijk uit het referentiebeeld en de inspectiebeelden; en een bepalingsmodule ingericht om de inspectiebeelddata te vergelijken met de referentiebeelddata teneinde te bepalen of de 30 inspectiebeelddata abnormaal zijn.

9. Processor volgens conclusie 8, waarin de i notii on referentiebeelddata en de inspect!ebeelddata ten minste helderheid van het inspect!ebeeld van het inspect!epatroon en een vorm van het inspectiepatroon zijn.

10. Processor volgens conclusie 8, waarin het abnormale 5 inspectiebeeld wordt gevormd door een fout omvattende ten minste stof, een kras in een optisch belichtingsstelsel dat de effectieve lichtbron vormt en aberratie van het optisch belichtingsstelsel.

11. Processor volgens conclusie 8, waarin de afbeeldings-componenten een veelheid van pengaten verschaft in een opake film is.

12. Processor volgens conclusie 8, waarin de afbeeldings- componenten een veelheid van lenzen in een lensgroepering is.

13. Processor volgens conclusie 11, waarin de pengaten een diffractierooster configureren met een doorzichtige film en een transparant deel gerangschikt in een roosterpatroon.

14. Processor volgens conclusie 13, waarin de referentiebeelddata en de inspectiebeelddata verder een variatie omvatten van een middenpositie tussen ten minste één van de inspect!epatronen gevormd door een nulde-orde diffractiebundel van het diffractierooster en een buitenrand gevormd door een veelheid van eerste-orde 20 diffract!ebundels en afmetingen van de buitenrand.

15. Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting, omvattende het: uitvoeren van een inspectieverwerking van een belichtingsinrichting omvattende het: 25 bekleden van een oppervlak van een inspectiedoelsubstraat met een fotogevoelige inspectiefilm; plaatsen van een veelheid van afbeeldingscomponenten afwijkend van een optisch conjugerend vlak van een oppervlak van de fotogevoelige inspectiefilm; 30 voortbrengen van een veelheid van inspectiepatronen van de fotogevoelige inspectiefilm die een veelheid van openingen heeft, door 1 f) 9 c λ on '* het op de fotogevoelige inspectiefilm via de afbeeldingscomponenten projecteren van belichtingsbundels afgegeven door een veelheid van effectieve lichtbronnen; meten van één van de inspectiepatronen als een 5 referentiebeeld, en verwerken van het referentiebeeld voor het verschaffen van referentiebeelddata; en bepalen van een abnormaal inspect!ebeeld door het meten van inspectiebeelden van de inspectiepatronen en het vergelijken van een veelheid van inspectiebeelddata, verschaft door verwerking van de 10 inspectiebeelden, met de referentiebeelddata; corrigeren van de belichtingsinrichting door het verwerven van het type fout uit het abnormale inspect!ebeeld wanneer het abnormale inspect!ebeeld optreedt; bekleden van een halfgeleidersubstraat met een 15 fotogevoelige vervaardigingsfilm; laden van een vervaardigingsfotomasker en het halfgeleidersubstraat in de belichtingsinrichting, en onderwerpen van het halfgeleidersubstraat aan een vervaardigingsproces van een halfgeleiderinrichting door het afbeelden 20 van de fotogevoelige vervaardigingsfilm onder toepassing van het vervaardigingsfotomasker.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarin de referentiebeelddata en de inspectiebeelddata ten minste helderheid van het inspect!ebeeld van het inspectiepatroon en een vorm van het 25 inspectiepatroon zijn.

17. Werkwijze volgens conclusie 15, waarin het abnormale inspectiebeeld wordt veroorzaakt door een fout omvattende ten minste stof, een kras in een optisch belichtingsstelsel dat de effectieve lichtbron vormt en aberratie van het optisch belichtingsstelsel.

18. Werkwijze volgens conclusie 15, waarin de afbeeldings componenten een veelheid van pengaten verschaft in een opake film is.

19. Werkwijze volgens conclusie 15, waarin de afbeeldings-componenten een veelheid van lenzen in een lensgroepering is.

20. Werkwijze volgens conclusie 18, waarin de pengaten een diffractierooster implementeren met een doorzichtige film en een 5 transparant deel gerangschikt in een roosterpatroon. > /1 9 4 o n