DE102016109099B4 - Belichtungsmaske, Belichtungsvorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung - Google Patents

Belichtungsmaske, Belichtungsvorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Belichtungsmaske (100), aufweisend:• einen Träger (102), wobei der Träger (102) eine plane Oberfläche (102o) aufweist, wobei die plane Oberfläche (102o) eine Hauptebene (101a) definiert, in welcher eine Hauptbelichtungsstruktur (304) angeordnet ist;• zusätzlich zu der Hauptbelichtungsstruktur (304) eine erste Referenz-Belichtungsstruktur (104a) in einer ersten Strukturebene (101a) des Trägers (102), eine zweite Referenz-Belichtungsstruktur (104b) in einer zweiten Strukturebene (101b) des Trägers (102) und eine dritte Referenz-Belichtungsstruktur (104c) in einer dritten Strukturebene (101c) des Trägers (102), wobei die drei Strukturebenen (101a, 101b, 101c) voneinander verschieden sind und wobei die erste Strukturebene (101a) des Trägers (102) der Hauptebene (101a) entspricht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Belichtungsmaske, eine Belichtungsvorrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung.
  • In der Halbleiterindustrie werden selbst komplexe, integrierte Schaltkreise mittels grundlegender Prozesse hergestellt, wobei viele der Prozesse auf das Erzeugen lokaler Strukturen auf einem Wafer oder jeder anderen geeigneten Unterlage ausgerichtet sind. Dazu wird herkömmlicherweise ein Teil des Wafers mit einem strukturierten Photolack (z.B. als Soft-Maske bezeichnet) oder einem anderen strukturierten Material (z.B. als Hart-Maske bezeichnet) abgedeckt. Diese strukturierten Schichten werden herkömmlicherweise photolithographisch hergestellt, d.h. mittels eines Belichtungsprozesses, bei dem ein Muster einer Belichtungsmaske auf eine lichtempfindliche Schicht, z.B. eine Photolack-Schicht oder auf eine andere geeignete Schicht, abgebildet wird.
  • DE 10 2004 003 341 A1 beschreibt eine Halbtonphasenmaske zur Projektion eines Musters von Strukturelementen auf eine lichtempfindliche Schicht, insbesondere bei der Herstellung integrierter Schaltungen.
  • WO 2003/ 054 627 A2 beschreibt eine Phasenmaske mit symmetrischen Strukturen zur Herstellung nahe aneinander liegender Paare von Strukturen.
  • US 2002 / 0 030 800 A1 beschreibt eine Beugungsmaske zum Erzeugen optischer Strukturen sowie ein Verfahren zum Erzeugen der optischen Strukturen.
  • DE 102 06 188 A1 beschreibt eine alternierende Phasenmaske sowie ein Verfahren zur deren Herstellung.
  • US 6 692 875 B2 beschreibt eine Maske für die Verwendung bei optischen Projektionen sowie ein Verfahren zur Herstellung der Maske.
  • CN 1 04 166 303 A beschreibt eine Maske mit Belichtungsstrukturen zur sequentiellen Belichtung.
  • Belichtungsprozesse sind seit langem etabliert, wobei es eine Vielzahl von Variationen gibt, z.B. bezüglich des abschnittsweisen Belichtens eines Wafers mittels eines so genannten Steppers, bezüglich der verwendeten Wellenlänge (z.B. UV-Licht oder tiefem UV-Licht unterhalb von 300 nm Wellenlänge), etc..
  • Die Photolack-Schicht wird nach dem teilweisen Belichten entsprechend entwickelt. Dabei wird die Photolack-Schicht teilweise entfernt, so dass diese als strukturierte Maskierschicht verwendet werden kann. Mittels dieser Maskierschicht kann eine unterhalb der Maskierschicht angeordnete zu behandelnde Schicht (z.B. ein zu behandelnder Wafer oder eine zu behandelnde Schicht auf einem Wafer) lokal verändert werden, z.B. dotiert werden, entfernt (z.B. mittels Ätzens) werden, etc.. Ferner können auch weitere Schichten mittels der Maskierschicht lokal aufgewachsen werden, z.B. mittels eines so genannten Lift-Off-Prozesses oder Ähnlichem.
  • Die Belichtungsmasken, die zum Belichten einer lichtempfindlichen Schicht verwendet werden, bestehen gewöhnlich aus einem transparenten Träger, auf dessen Oberfläche ein Muster (d.h. mindestens eine Belichtungsstruktur) aus nicht oder weniger transparenten Bereichen, beispielsweise aus Chrom, hergestellt wird. Beim Belichten einer lichtempfindlichen Schicht wird mittels einer Belichtungsvorrichtung das Muster der Belichtungsmaske auf die lichtempfindliche Schicht abgebildet. Dazu wird die lichtempfindliche Schicht derart zu der Abbildungsoptik der Belichtungsvorrichtung positioniert (d.h. es wird eine vordefinierte Belichtungsgeometrie eingestellt), dass das Muster der Belichtungsmaske möglichst fokussiert auf die lichtempfindliche Schicht abgebildet wird, d.h. dass die lichtempfindliche Schicht gemäß der Bildweite b positioniert wird, welche sich aus der Gegenstandsweite g und der Brennweite f der Optik ergibt. Der Zusammenhang ist im Wesentlichen mittels der Abbildungsgleichung beschrieben: 1 f = 1 b + 1 g .
    Figure DE102016109099B4_0001
  • Um eine optimale Qualität der Belichtung zu gewährleisten, wird herkömmlicherweise ein Testwafer für Referenzbelichtungen verwendet, wobei verschiedene Testbereiche des Testwafers unter Verwendung verschiedener Belichtungsgeometrien belichtet werden. Beispielsweise wird bei der Belichtung der Testbereiche des Testwafers der Abstand des Testwafers zu der Abbildungsoptik (beispielsweise einer Linsenanordnung oder einer Spiegelanordnung) der Belichtungsvorrichtung variiert. Mittels Auswertung des Testwafers kann dann die optimale Belichtungsgeometrie zum Belichten weiterer Wafer ermittelt werden. Dies ist jedoch zeit- und kostenintensiv. Ferner ist nach dem Belichten mehrerer Wafer nur vergleichsweise schwierig nachzuvollziehen, ob die jeweiligen Wafer korrekt, z.B. im optimalen Fokus, belichtet wurden.
  • Verschiedene Ausführungsformen basieren anschaulich darauf, Referenz-Strukturen, die auf der Belichtungsmaske angeordnet sind, zum Optimieren der Belichtungsgeometrie zu verwenden. Dabei sind die Referenz-Strukturen derart auf der Belichtungsmaske angeordnet, dass diese beim Belichten eines Wafers in verschiedenen Gegenstandsweiten bezüglich der Optik der Belichtungsvorrichtung angeordnet sind, so dass verschiedene Referenzbereiche des Wafers, die den Referenz-Strukturen zugeordnet werden können, bei einem Belichtungsvorgang mit verschiedenen Belichtungsgeometrien belichtet werden. Anhand der Qualität der Belichtung in den Referenzbereichen des Wafers kann dann basierend auf den zugeordneten Referenz-Strukturen und deren jeweiliger Gegenstandsweite ermittelt werden, ob der Wafer in der optimalen Belichtungsgeometrie belichtet wurde, d.h. beispielsweise im optimalen Fokus.
  • Beispielsweise kann eine Haupt-Referenz-Struktur in der Hauptebene einer Belichtungsmaske angeordnet sein oder werden, so dass beispielsweise eine optimale Belichtungsgeometrie dann erfolgt ist, wenn der Referenzbereich des Wafers, welcher der Haupt-Referenz-Struktur zugeordnet ist, die beste Belichtungsqualität aufweist. Sollte ein anderer Referenzbereich des Wafers die beste Belichtungsqualität aufweisen, so kann die Belichtungsgeometrie entsprechend angepasst werden. Dazu kann beispielsweise anhand der Gegenstandsweite der Referenz-Struktur, welche dem Referenzbereich des Wafers mit der besten Belichtungsqualität zugeordnet ist, zurückgerechnet werden, wie der Wafer positioniert werden muss, damit die Haupt-Referenz-Struktur mit der optimalen Belichtungsgeometrie, d.h. z.B. im optimalen Fokus, abgebildet wird.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungsmaske gemäß Anspruch 1 und 13, eine Belichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 sowie auf ein Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 18. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
  • Beispielsweise kann eine Belichtungsmaske Folgendes aufweisen: einen (beispielsweise transparenten) Träger; eine erste Belichtungsstruktur in einer ersten Strukturebene des Trägers; und eine zweite Belichtungsstruktur in einer zweiten Strukturebene des Trägers, wobei die beiden Strukturebenen voneinander verschieden sind.
  • Anschaulich sind die beiden Strukturebenen beim Belichten jeweils in unterschiedlichen Gegenstandsweiten angeordnet, so dass deren Belichtungsstrukturen jeweils in unterschiedlichen Bildweiten optimal fokussiert abgebildet werden. Es kann ermittelt werden, wie stark fokussiert bzw. defokussiert die Belichtungsstrukturen abgebildet wurden, was als Ausgangspunkt für ein Anpassen der Belichtungsgeometrie dienen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Träger eine plane Oberfläche aufweisen, wobei die erste Strukturebene parallel zu der planen Oberfläche liegt. Die plane Oberfläche des Trägers kann beispielsweise eine Hauptebene definieren, in welcher weitere Belichtungsstrukturen (z.B. zum Erzeugen einer Produktstruktur auf einem Wafer oder anderen Substrat) angeordnet sind, die beim Belichten optimal abgebildet werden sollen. Die erste und zweite Belichtungsstruktur können als Referenz dienen, um die Belichtungsgeometrie zu ermitteln, bei der die Hauptebene optimal abgebildet wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Strukturebene in einem Winkel zu der ersten Strukturebene liegen. Anschaulich können die Belichtungsstrukturen auf einem keilförmigen Abschnitt bereitgestellt sein oder werden, so dass diese Belichtungsstrukturen verschiedene Abstände zu der planen Oberfläche des Trägers aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Strukturebene parallel zu der ersten Strukturebene liegen und von dieser beabstandet sein. Anschaulich können die Belichtungsstrukturen auf einem stufenförmigen Abschnitt bereitgestellt sein oder werden, so dass diese Belichtungsstrukturen verschiedene Abstände zu der planen Oberfläche des Trägers aufweisen.
  • Dabei kann der Abstand zwischen der zweiten Strukturebene und der ersten Strukturebene größer sein als ungefähr 250 nm, z.B. größer als ungefähr 500 nm. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Abstand zweier direkt benachbarter Strukturebenen größer sein als ungefähr 250 nm, z.B. größer als ungefähr 500 nm.
  • Beispielsweise kann der keilförmige oder stufenförmige Abschnitt in dem Träger oder auf dem Träger bereitgestellt sein oder werden. Beispielsweise kann eine derartige Struktur in den Träger hinein geätzt werden oder auf den Träger aufgesetzt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Belichtungsstruktur ein erstes fokussensitives Testmuster (z.B. ein Linienmuster, ein Löcher- oder Rautenmuster oder Ähnliches) aufweisen. Die zweite Belichtungsstruktur kann ein zweites fokussensitives Testmuster aufweisen, wobei die beiden fokussensitiven Testmuster identisch sein können. Somit kann die Abbildungsqualität der beiden fokussensitiven Testmuster auf dem Substrat miteinander verglichen werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Träger transparent sein, z.B. kann der Träger Quarzglas aufweisen oder daraus bestehen. In diesem Fall können die Belichtungsstrukturen reflektierend, absorbierend oder zumindest weniger transparent als der Träger sein. Alternativ kann der Träger reflektierend sein, z.B. kann der Träger Silizium aufweisen oder daraus bestehen. In diesem Fall können die Belichtungsstrukturen absorbierend, transparent oder zumindest weniger reflektierend als der Träger sein, z.B. können die Belichtungsstrukturen Blei, Chrom oder Gold aufweisen oder daraus bestehen.
  • Wenn ein transparenter Träger verwendet wird, können die Belichtungsstrukturen ein Metall, beispielsweise Chrom, Platin oder Palladium, aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ kann ein Material verwendet werden, welches weniger transparent ist als der Träger.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Belichtungsvorrichtung Folgendes aufweisen: eine Lichtquelle; eine Belichtungsmaske, wie sie hierin gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschrieben ist; wobei die Belichtungsvorrichtung derart eingerichtet sein kann oder werden kann, dass ein Substrat (z.B. ein Wafer oder ein anderes geeignetes Substrat) mittels der Lichtquelle und der Belichtungsmaske belichtet werden kann.
  • Die Belichtungsvorrichtung weist eine geeignete Abbildungsoptik auf zum Abbilden der Belichtungsstrukturen auf das Substrat. Dabei ergibt sich aus der Verwendung der Belichtungsmaske, dass die Belichtungsstrukturen beim Belichten unterschiedliche Gegenstandsweiten (g) aufweisen und somit ein fokussiertes Bild der jeweiligen Belichtungsstruktur in unterschiedlichen Bildweiten (b) erzeugt wird.
  • Anschaulich sind die Abbildungsoptik, der Wafer und die Belichtungsmaske derart relativ zueinander angeordnet, dass das System im Wesentlichen mit der paraxialen Optik beschrieben werden kann. Darüber hinaus können weitere Effekte bei der Betrachtung in analoger Weise einbezogen werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Belichtungsvorrichtung eine Positionieranordnung aufweisen zum Positionieren des Substrats relativ zur Lichtquelle, zur Belichtungsmaske und zur Abbildungsoptik, so dass die Belichtungsstrukturen beim Belichten auf das Substrat abgebildet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Positionieranordnung derart eingerichtet sein oder werden, dass ein Abstand des Substrats zu der Abbildungsoptik entsprechend der Bildweite der ersten Belichtungsstruktur eingestellt wird, so dass die erste Belichtungsstruktur fokussiert auf das Substrat abgebildet wird und dass die zweite Belichtungsstruktur defokussiert auf das Substrat abgebildet wird. Anschaulich kann die erste Belichtungsstruktur in der Hauptebene der Belichtungsmaske angeordnet sein, so dass, wenn die erste Belichtungsstruktur optimal (z.B. im optimalen Fokus) abgebildet wird, die gesamte Belichtungsmaske optimal abgebildet wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Belichtungsmaske Folgendes aufweisen: einen (beispielsweise transparenten) Träger; eine Belichtungsstruktur (z.B. eine Produktbelichtungsstruktur), welche in einer Hauptebene des Trägers angeordnet ist; mehrere Referenz-Belichtungsstrukturen, wobei zumindest eine erste Referenz-Belichtungsstruktur der Referenz-Belichtungsstrukturen in der Hauptebene angeordnet ist und wobei zumindest eine zweite Referenz-Belichtungsstruktur der Referenz-Belichtungsstrukturen in einem Abstand zu der Hauptebene angeordnet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Träger eine plane Oberfläche aufweisen, welche die Hauptebene definiert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Referenz-Belichtungsstruktur unterhalb der Hauptebene in dem Träger angeordnet sein. Alternativ kann die zweite Referenz-Belichtungsstruktur oberhalb der Hauptebene auf dem Träger angeordnet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen zumindest teilweise identisch sein. Beispielsweise kann jede der mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen ein Linienmuster mit einer vordefinierten Linienbreite und/oder einem vordefinierten Linienabstand aufweisen. Ferner kann jede der mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen ein Grabenmuster mit einer vordefinierten Grabenbreite und/oder einem vordefinierten Grabenabstand aufweisen. Ferner kann jede der mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen ein Lochmuster mit einem vordefinierten Durchmesser der Löcher und/oder einer vordefinierten räumlichen Verteilung der Löcher aufweisen. Ferner kann jede der mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen ein Rautenmuster mit eine vordefinierten Größe der Rauten und/oder einer vordefinierten räumlichen Verteilung der Rauten aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung Folgendes aufweisen: Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske, wie sie hierin gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschrieben ist, in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die Belichtungsstruktur und die jeweiligen Referenz-Belichtungsstrukturen auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur mit einer ersten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der ersten Referenz-Belichtungsstruktur und eine zweite Referenz-Struktur mit einer zweiten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der zweiten Referenz-Belichtungsstruktur gebildet werden; und Anpassen bzw. Ändern der Belichtungsgeometrie, wenn die erste Strukturgenauigkeit geringer ist als die zweite Strukturgenauigkeit. Dabei kann das Anpassen beispielsweise derart erfolgen, dass die erste Strukturgenauigkeit bei einem erneuten Belichten mit der geänderten Belichtungsgeometrie verbessert bzw. erhöht ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Strukturgenauigkeit ermittelt werden, indem ein fokussensitives Muster (auch als fokussensitives Referenzmuster, fokussensitives Testmuster oder Referenz-Belichtungsstruktur bezeichnet) auf eine lichtempfindliche Schicht abgebildet wird und anschließend die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird, wobei eine Struktur in der lichtempfindlichen Schicht gemäß dem fokussensitiven Muster erzeugt wird. Die Strukturgenauigkeit kann dann am größten bzw. optimal sein, wenn beispielsweise eine erzeugte Linienstruktur die breitesten Linien aufweist, oder wenn eine Loch- oder Grabenstruktur die schmalsten Öffnungen aufweist, das heißt, wenn das fokussensitive Muster mit dem bestmöglichen Kontrast abgebildet wird, beziehungsweise wenn die erzeugte Strukturbreite einen Extremwert annimmt. Anschaulich werden Linienstrukturen, die mittels eines Linienmusters erzeugt werden, dann schmaler, wenn die Belichtung nicht im optimalen Fokus erfolgt. Somit kann anhand der Linienbreite der Linienstruktur der optimale Fokus ermittelt werden.
  • Beispielsweise kann ein Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung Folgendes aufweisen: Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske, wie sie hierin gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschrieben ist, in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die Belichtungsstruktur und die jeweiligen Referenz-Belichtungsstrukturen auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur mit einer ersten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der ersten Referenz-Belichtungsstruktur und eine zweite Referenz-Struktur mit einer zweiten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der zweiten Referenz-Belichtungsstruktur gebildet werden; Ermitteln, ob die erste Strukturgenauigkeit geringer ist als die zweite Strukturgenauigkeit; und Anpassen der Belichtungsgeometrie, wenn die erste Strukturgenauigkeit geringer ist als die zweite Strukturgenauigkeit derart, dass die erste Strukturgenauigkeit bei einem erneuten Belichten mit der geänderten Belichtungsgeometrie erhöht ist.
  • Beispielsweise können die Belichtungsstruktur und die Referenz-Belichtungsstrukturen mittels nur eines Belichtungsvorgangs auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden.
  • Ferner kann das Verfahren Folgendes aufweisen: Belichten einer weiteren lichtempfindlichen Schicht mit der angepassten Belichtungsgeometrie. Die lichtempfindliche Schicht kann beispielsweise auf einem Wafer angeordnet sein, wobei die weitere lichtempfindliche Schicht auf einem weiteren Wafer, z.B. einem Wafer aus dem nächsten Los, angeordnet sein kann.
  • Beispielsweise kann ein Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung Folgendes aufweisen: Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die Belichtungsstruktur und die Referenz-Belichtungsstrukturen auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur mit einer ersten Strukturbreite basierend auf der Abbildung der ersten Referenz-Belichtungsstruktur und eine zweite Referenz-Struktur mit einer zweiten Strukturbreite basierend auf der Abbildung der zweiten Referenz-Belichtungsstrukturen gebildet werden; Ermitteln, ob die erste Strukturbreite verschieden von der zweiten Strukturbreite ist; und Anpassen der Belichtungsgeometrie, wenn die erste Strukturbreite verschieden von der zweiten Strukturbreite ist. Dabei können die Belichtungsstruktur und die Referenz-Belichtungsstrukturen mittels nur eines Belichtungsvorgangs auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden. Die Referenz-Belichtungsstrukturen können fokussensitive Testmuster sein oder aufweisen.
  • Beispielsweise kann das Anpassen der Belichtungsgeometrie auch optional sein, beispielsweise können die Informationen über die Qualität der Belichtung ausreichen, um weitere Schritte zu veranlassen, z.B. um die Prozessführung zu ändern oder um defekte Bauelemente auszusortieren.
  • Beispielsweise kann der Wafer in einem ungenutzten bzw. extra dafür bereitgestellten Chipgebiet oder im Kerf (d.h. im Sägerahmen zwischen den Produkt-Chips) mittels der Referenz-Strukturen belichtet werden, so dass Informationen über die Qualität der Belichtung, z.B. über den Fokus, zusätzlich zur herkömmlichen Wafer-Prozessierung (z.B. dem Bilden von elektronischen Bauelementen) gewonnen werden können.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
    • 1 eine Belichtungsmaske in einer schematischen Seitenansicht bzw. Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 2 eine Belichtungsmaske in einer schematischen Seitenansicht bzw. Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 3 eine Belichtungsmaske in einer schematischen Seitenansicht bzw. Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 4 in einer Prinzipskizze das Zuordnen der jeweiligen Linienbreite der Schichtstrukturen auf der belichteten lichtempfindlichen Schicht zu den korrespondierenden Belichtungsstrukturen auf der Belichtungsmaske und das Ermitteln des optimalen Fokuspunkts mittels der Belichtungsmaske, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 5 eine Belichtungsvorrichtung in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 6A und 6B eine Draufsicht auf eine Belichtungsmaske, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, und Schichtstrukturen einer mittels der Belichtungsmaske belichteten lichtempfindlichen Schicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 7 in einer Prinzipskizze das Ermitteln der Linienbreite und des Flankenverhaltens der Schichtstrukturen einer mittels der Belichtungsmaske belichteten lichtempfindlichen Schicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 8 in einer Prinzipskizze das Ermitteln einer Flankenbreite der Schichtstrukturen auf der belichteten lichtempfindlichen Schicht und Zuordnen der jeweiligen Flankenbreite zu den korrespondierenden Belichtungsstrukturen auf der Belichtungsmaske, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 9 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Belichtungsvorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
    • 10 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
    • 11 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Belichtungsmaske beschrieben, welche auch als Retikel (engl. Reticle) bezeichnet wird, zur Verwendung mit einem Beleuchtungssystem (z.B. für eine Durchlichtbeleuchtung) in der Mikrolithographie.
  • Mittels der hierin beschriebenen Belichtungsmaske ist ein einfacheres, schnelleres Ermitteln der Belichtungsgeometrie, z.B. des Fokus, möglich.
  • Herkömmlicherweise wird eine Fokusvariation ganzer Test-Belichtungsreihen durchgeführt, um einen optimalen Fokuspunkt zum Belichten von beispielsweise Wafern zu ermitteln, wobei dazu eine Änderung der Entfernung zwischen Abbildungsoptik und Waferoberfläche mittels Bewegens der Waferstage (d.h. eines Positioniersystems zum Positionieren des zu belichtenden Trägers relativ zur Abbildungsoptik) erzeugt wird. Die Fokusänderung wirkt sich auch auf die mittels der Belichtung hergestellten Strukturen im Chip aus, daher muss der Wafer auf jeden Fall in die Nacharbeit (so genanntes Rework) bzw. in die Reparatur, wenn die Belichtung nicht im optimalen Fokus bzw. im vordefinierten Fokusbereich erfolgte.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zur inline Bestimmung und zur laufenden Prozesskontrolle des Produktfokus in der Photolithographie beschrieben.
  • Es ist allgemein notwendig, in Abhängigkeit des verwendeten Photolacks, der Beschaffenheit der Waferoberfläche und/oder der Beschaffenheit der zu erzeugenden Strukturen für die einzelne lithographische Ebene jeweils die zu verwendende Fokuseinstellung (im Bereich der verkleinernden Projektions-Lithographie) zu bestimmen und regelmäßig zu kontrollieren. Bei nicht ordnungsgemäßer Fokuseinstellung können Strukturdefekte auftreten, deren Auswirkungen von einem Defektdichte-Anstieg über einen Yield-Verlust bis hin zu Zuverlässigkeits-Problemen führen können.
  • Herkömmlicherweise kann es notwendig sein, die zu verwendende Fokuseinstellung experimentell mittels gestaffelter Fokusvariationen bei der Belichtung eines Matrix-Test-Wafers und anschließender messtechnischer Auswertung des Matrix-Test-Wafers zu ermitteln. Auch im laufenden Produktionsbetrieb musste die jeweils verwendete Fokuseinstellung auf dieselbe Weise kontrolliert werden, wobei der laufende Produktionsbetrieb zum Belichten des Matrix-Test-Wafers angehalten werden musste.
  • Dies hat zum Nachteil, dass bei herkömmlichen Verfahren aufgrund der im Prozessbetrieb verwendeten Loslogistik ein Los-Halt notwendig sein kann und damit verbunden eine Durchlaufzeitverlängerung in Kauf genommen werden muss. Aufgrund der Loslogistik erfordert das Absplitten eines Versuchswafers (d.h. eines Matrix-Test-Wafers) sowie das Erstellen und Durchführen der experimentellen Staffelbelichtung einen manuellen Eingriff in den Betrieb der jeweiligen Prozess-Anlage. Auch ergibt sich bei den herkömmlichen Verfahren der Zusatz-Aufwand einer zusätzlichen Strukturbreiten-Messung auf dem Staffelwafer mit Sonder-Rezept, wobei nach Messung und Auswertung die Staffelbelichtung entfernt werden muss (Rework) und dann eine Standard-Bearbeitung durchgeführt werden muss. Das Mutterlos muss dabei die ganze Zeit über warten, so dass die Durchlaufzeit für das Los verlängert ist.
  • Bei einer herkömmlicherweise verwendeten Fokusstaffel-Belichtung wird beispielsweise ein Wafermap mit Zeilen und Spalten genutzt, wobei jede Spalte mit einem leicht geänderten Fokus belichtet wird, was durch einen geänderten Abstand des Wafers zur Abbildungsoptik erreicht werden kann (die Schrittweite kann beispielsweise 0,10 µm sein).
  • Die Fokusstaffel-Belichtung kann mittels des so genannten Bossung-Plots ausgewertet werden. Dabei wird beispielsweise die Strukturbreite fokussensitiver Strukturen über den verwendeten Fokus aufgetragen. Im Allgemeinen wird eine fokussensitive Struktur mittels Belichtens einer Belichtungsmaske erzeugt, wobei die Belichtungsmaske entsprechende fokussensitive Belichtungsstrukturen (auch als fokussensitive Muster bezeichnet) aufweist. Als fokussensitive Belichtungsstrukturen können beispielsweise Linienmuster, Rautenmuster, Grabenmuster, Lochmuster oder andere geeignete fokussensitive Muster verwendet werden. Wenn die Strukturbreite einer fokussensitiven Struktur, z.B. aufgetragen im Bossung-Plot, einen Extremwert annimmt, ist der optimale Fokus-Wert erreicht. Beispielsweise kann mittels eines Linienmusters eine Linienstruktur erzeugt werden, deren Linienbreite, z.B. aufgetragen im Bossung-Plot, einen Maximalwert annimmt, wenn der optimale Fokus-Wert erreicht ist. Ferner kann mittels Belichtens eines Grabenmusters eine Grabenstruktur erzeugt werden, deren Grabenbreite, z.B. aufgetragen im Bossung-Plot, einen Minimalwert annimmt, wenn der optimale Fokus-Wert erreicht ist.
  • Beispielsweise kann der optimale Abstand zwischen zu belichtendem Wafer und der Abbildungsoptik der Belichtungsvorrichtung ermittelt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mit jeder Belichtung von produktiven Strukturen im unproduktiven Bereich, z.B. zwischen den Chips bzw. im Sägerahmen, auch ohne Variation des eingestellten Fokus-Wertes eine gestaffelte Fokusvariation automatisch mit belichtet werden. Bei der nachfolgenden automatischen, produktiven Qualitätskontrolle (z.B. einer CD-Messung, engl. critical dimension, CD, kritische Abmessung) kann die gestaffelte Fokusvariation dann ebenso automatisch gemessen und ausgewertet werden.
  • Somit sind die Fokusdaten für jeden einzelnen Belichtungs-Schuss immer verfügbar. Ferner ermöglicht es eine Verringerung von Los-Durchlaufzeiten durch Vermeidung zusätzlicher Loslogistik und die Vermeidung zusätzlicher Lithographie-Nacharbeit.
  • Beispielsweise fallen für einen neuen Retikel-Satz bei bestimmten Technologien bis zu zehn oder mehr als zehn Fokusbestimmungen für kritische Ebenen pro Belichtungsanlage an, die mit der hierin beschriebenen Belichtungsmaske bzw. des hierin beschriebenen Verfahrens deutlich verkürzt werden können. So wäre es gemäß verschiedenen Ausführungsformen möglich, die Durchlaufzeit für Kundenmuster um mindestens 30 Stunden zu verkürzen.
  • Verschiedene Ausführungsformen basieren darauf, eine topographische Treppe auf der Photomaske (d.h. der Belichtungsmaske bzw. auf dem Retikel) zu verwenden. Dabei sind fokussensitive Strukturen auf jeder Stufe der topographischen Treppe vorhanden und werden aufgrund der verschiedenen Stufenhöhen mit jeweils unterschiedlichem Fokus auf den Wafer projiziert und entsprechend wird ein Photolack (oder eine andere lichtempfindliche Schicht) auf dem Wafer belichtet.
  • Im unproduktiven Chip-Gebiet (z.B. im Sägerahmen) werden die hierin beschriebenen Belichtungsstrukturen bzw. Referenz-Belichtungsstrukturen (z.B. die fokussensitiven Strukturen auf den Stufen der topographischen Treppe) gleichzeitig mit den Produktstrukturen mitbelichtet und können somit in jedem einzelnen Belichtungs-Schuss zur Verfügung stehen.
  • 1 veranschaulicht eine Belichtungsmaske 100 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Belichtungsmaske 100 weist einen Träger 102 auf. Zur Verwendung als Belichtungsmaske 100 ist der Träger 102 für das jeweils zum Belichten verwendete elektromagnetische Spektrum, z.B. im ultravioletten (UV) Bereich des Lichts, transparent. Beispielsweise kann der Träger 102 aus einem UV-durchlässigen Glas (z.B. Quarzglas) gefertigt sein. Alternativ kann ein anderes geeignetes Material als Träger 102 verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist der Träger 102 derart ausgestaltet, dass dieser zumindest eine erste Strukturebene 101a und eine zweite Strukturebene 101b aufweist. Dabei ist in der ersten Strukturebene 101a eine erste Belichtungsstruktur 104a angeordnet und in der zweiten Strukturebene 101b ist eine zweite Belichtungsstruktur 104b angeordnet.
  • Der Träger 102 kann derart ausgestaltet sein, dass die beiden Strukturebenen 101a, 101b parallel zueinander ausgerichtet sind und in einem Abstand 105d voneinander angeordnet sind, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist.
  • Der Abstand 105d der beiden Strukturebenen 101a, 101b voneinander kann beispielsweise größer sein als ungefähr 100 nm, oder ungefähr 250 nm, oder größer sein als ungefähr 500 nm. Der Abstand 105d der beiden Strukturebenen 101a, 101b voneinander kann bei einem Belichtungsprozess unter Verwendung einer derartigen Belichtungsmaske 100 für die erste Belichtungsstruktur 104a und die zweite Belichtungsstruktur 104b aufgrund einer verschiedenen Gegenstandsweite eine verschiedene Bildweite verursachen. Somit werden die beiden Belichtungsstrukturen 104a, 104b nicht gleichzeitig mit optimalem Fokus auf einem zu belichtenden Substrat abgebildet. Aus dem bekannten Abstand 105d, d.h. einer Variation Δg der Gegenstandsweite g, kann ein Fokuspunkt oder eine Fokusebene (d.h. eine optimale Bildweite b) zurückgerechnet werden.
  • Wenn beispielsweise die erste Belichtungsstruktur 104a mit optimalem Fokus auf einem Substrat abgebildet werden soll, jedoch tatsächlich die zweite Belichtungsstruktur 104b auf dem Substrat mit optimalem Fokus abgebildet wurde, muss die Position des Substrats angepasst werden, z.B. abhängig vom Vergrößerungsfaktor M = g/b um den Wert Δg/M2, damit resultierend die erste Belichtungsstruktur 104a mit optimalem Fokus abgebildet wird.
  • Zwischen der Änderung der Bildweite Δb und der Änderung der Gegenstandsweite Δg ergibt sich basierend auf der Abbildungsgleichung der Zusammenhang: Δg = M2·Δb, wobei M der Vergrößerungsfaktor g/b ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Träger 102 in analoger Weise mehr als zwei Strukturebenen aufweisen, z.B. drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr als zehn. Mittels der Anzahl der Strukturebenen und dem jeweiligen Abstand zwischen den verschiedenen Strukturebenen kann festgelegt werden, wie genau die Informationen zum Fokuspunkt der Belichtungsmaske 100 ermittelt werden können. Dabei muss der Vergrößerungsfaktor berücksichtigt werden, der für eine vordefinierte Fokusvariation im Allgemeinen eine größere Variation der Gegenstandsweite (d.h. des Abstands 105d) bedingt. Es versteht sich, dass in jeder Strukturebene mindestens eine Belichtungsstruktur bereitgestellt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die jeweilige Belichtungsstruktur 104a, 104b derart ausgestaltet sein oder werden, dass auf dem zu belichtenden Substrat Strukturen abgebildet werden, die fokussensitiv sind.
  • Die jeweilige Belichtungsstruktur 104a, 104b kann beispielsweise ein Linienmuster oder auch verschiedene andere fokussensitive Muster aufweisen. Das fokussensitive Muster kann beispielsweise eine Belichtungs-Strukturbreite, z.B. der Abstand zweier benachbarter Linien oder die Breite der jeweiligen Linien, Löcher, Gräben, etc., in einem Bereich von ungefähr 0,3 µm bis ungefähr 10 µm aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 µm bis ungefähr 3 µm.
  • Die jeweilige Belichtungsstruktur 104a, 104b kann ein lichtreflektierendes Material, z.B. ein Metall wie Chrom oder Platin, aufweisen oder daraus bestehen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die jeweilige Belichtungsstruktur 104a, 104b selbst mittels eines photolithographischen Verfahrens hergestellt werden. Beispielsweise kann eine auf dem Träger 102 aufgebrachte Metallschicht teilweise entfernt werden, z.B. mittels einer strukturierten Ätzmaske und eines Ätzprozesses.
  • Wie in 2 veranschaulicht ist, kann der Träger 102 alternativ zu der in 1 beschriebenen Weise derart ausgestaltet sein, dass die beiden Strukturebenen 101a, 101b in einem Winkel zueinander angeordnet sind. In der zweiten Strukturebene 101b können in analoger Weise eine oder mehrere Belichtungsstrukturen 104b bereitgestellt sein oder werden.
  • 3 veranschaulicht eine Belichtungsmaske 100 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die in 3 dargestellte Belichtungsmaske 100 kann wie vorangehend beschrieben ausgestaltet sein. Der transparente Träger 102 kann eine plane Oberfläche 102o aufweisen, wobei die Strukturebenen 101a, 101b, 101c parallel zu der planen Oberfläche 102o liegen. Die plane Oberfläche 102o kann die erste Strukturebene 101a sein oder definieren.
  • Wie in 3 veranschaulicht ist, kann die Belichtungsmaske 100 Folgendes aufweisen: einen transparenten Träger 102, wie vorangehend beschrieben ist; eine Hauptbelichtungsstruktur 304, welche in einer Hauptebene 101a des transparenten Trägers 102 angeordnet ist; und mehrere Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c, wobei zumindest eine erste Referenz-Belichtungsstruktur 104a der Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c in der Hauptebene 101a angeordnet ist und wobei zumindest eine zweite Referenz-Belichtungsstruktur 104b, 104c der Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c in einem Abstand zu der Hauptebene 101a angeordnet ist.
  • Anschaulich kann mittels der Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c ermittelt bzw. überprüft werden, ob die Hauptebene 101a des transparenten Trägers 102 beim Belichten optimal abgebildet wird. Somit kann erreicht oder überprüft werden, dass bzw. ob die Hauptbelichtungsstruktur 304 beim Belichten optimal auf ein Substrat abgebildet wird.
  • Die Hauptbelichtungsstruktur 304 kann die Produktstruktur 304 aufweisen, die mittels der Belichtungsmaske 100 erzeugt werden soll. Die Produktstruktur 304 kann in der Produktstrukturebene 101a angeordnet sein. Der Einfachheit halber ist die Produktstrukturebene 101a eine plane Oberfläche 102o des transparenten Trägers 102. Anschaulich kann der Träger 102 plattenförmig oder scheibenförmig bereitgestellt sein oder werden mit mindestens einer planen Hauptebene 101a. Die Hauptbelichtungsstruktur 304 und die Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c können auf derselben Seite des Trägers 102 bereitgestellt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest eine Referenz-Belichtungsstruktur 104c der Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c unterhalb der Hauptebene 101a in dem transparenten Träger 102 angeordnet sein oder werden. Ferner kann zumindest eine Referenz-Belichtungsstruktur 104b der Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c oberhalb der Hauptebene 101a auf dem transparenten Träger 102 angeordnet sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Belichtungsmaske 100 einen Produktbelichtungsbereich 102h und einen Referenzbelichtungsbereich 102r aufweisen.
  • Alternativ zur Oberfläche 102o des transparenten Trägers 102 kann die Produktstrukturebene 101a bzw. die Hauptebene 101a an einer geeigneten Stelle des transparenten Trägers 102 bereitgestellt sein oder werden.
  • In 4 ist eine Prinzipskizze für das Ermitteln bzw. Überprüfen des optimalen Fokuspunkts mittels der Belichtungsmaske 100 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • Beispielsweise können die Referenz-Belichtungsstrukturen 404 jeweils derart ausgestaltet sein oder werden, dass die Linienbreite der jeweils mittels der Referenz-Belichtungsstrukturen 404 auf einem Substrat (z.B. einem Wafer oder einer Schicht) erzeugten Referenz-Strukturen 408 von der Belichtungsgeometrie, d.h. von der Lage des Fokus, abhängig ist. Anschaulich unterscheiden sich die auf einem Substrat, z.B. mittels Belichtens und Entwickelns eines Photolacks, erzeugten Strukturen, wenn das Substrat beim Belichten nicht an der optimalen Position ist. Die Linienbreite bzw. die mittels der Referenz-Belichtungsstrukturen 404 erzeugte Belichtung kann beispielsweise mittels des Bossung-Plots ausgewertet werden.
  • Idealerweise ist das Substrat derart positioniert, dass die Produktstrukturebene 101a optimal auf dem Substrat abgebildet wird. Dabei liegt beispielsweise die zu belichtende Oberfläche des Substrats (z.B. eine Photolack-Schicht) in der entsprechenden Bildebene, die sich für die Produktstruktur 304 in der Produktstrukturebene 101a ergibt (vgl. 3 und 5). Ist dies der Fall, erzeugt auch die entsprechend in der Produktstrukturebene 101a angeordnete Referenz-Belichtungsstruktur 104a auf dem belichteten Substrat eine Referenz-Struktur 408a mit einer optimalen (d.h. maximalen) Linienbreite. Im umgekehrten Fall, wenn eine der anderen Referenz-Belichtungsstrukturen 104b, 104c, 104d, 104e auf dem belichteten Substrat eine Referenz-Struktur mit einer optimalen (d.h. maximalen) Linienbreite erzeugt, kann erkannt werden, dass die Produktstruktur 304 nicht optimal abgebildet wurde. Diese Informationen können zur Fehlersuche und/oder zum Aussortieren von fehlerhaft belichteten Wafern verwendet werden. Ferner können diese Informationen dazu genutzt werden, die Position des Substrats bezüglich der Belichtungsgeometrie zu verbessern.
  • 5 veranschaulicht eine Belichtungsvorrichtung 500 in einer schematischen Darstellung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Belichtungsvorrichtung 500 wird mittels der Belichtungsmaske 100 betrieben. Dabei kann die Belichtungsvorrichtung 500 Folgendes aufweisen: mindestens eine Lichtquelle 502; die Belichtungsmaske 100 und eine Linsenanordnung 504 bzw. eine Optik 504 (z.B. mit einer oder mehreren Linsen oder mit einem oder mehreren Spiegeln). Die Belichtungsvorrichtung 500 kann derart eingerichtet sein, dass ein Substrat 506 mittels der Lichtquelle 502 und durch die Belichtungsmaske 100 hindurch belichtet werden kann. Dabei werden die Belichtungsstrukturen der Belichtungsmaske 100 auf dem Substrat 506 abgebildet, wobei zumindest eine der Referenz-Belichtungsstrukturen nicht optimal abgebildet wird, da die Gegenstandsweite g der Referenz-Belichtungsstrukturen variiert, Δg. Demzufolge variiert auch die Bildweite b um Δb, wie vorangehend beschrieben ist.
  • Die Bildweite b und die Gegenstandsweite g beziehen sich auf die optische Achse 505. Die Linsenanordnung 504 bzw. die Abbildungsoptik 504 kann eine effektive Brennweite f aufweisen. Die Produktstrukturebene 101a kann auf der Seite der Belichtungsmaske 100 angeordnet sein, die der Linsenanordnung 504 bzw. der Optik 504 zugewandt ist. Es versteht sich, dass das Prinzip stark vereinfacht dargestellt ist.
  • Wird eine Belichtungsmaske 100 verwendet, wie sie beispielsweise in 1 veranschaulicht ist, können die Belichtungsstrukturen 104a, 104b unterschiedliche Gegenstandsweiten g bezüglich der Linsenanordnung 504 aufweisen und somit kann ein optimales (fokussiertes) Bild der jeweiligen Belichtungsstruktur 104a, 104b bei unterschiedlichen Bildweiten b erzeugt werden.
  • In 5 ist die Belichtungsgeometrie derart dargestellt, dass ein Abstand des Substrats 506 zu der Linsenanordnung 504 entsprechend der Bildweite b für die erste Belichtungsstruktur 104a (vgl. die Belichtungsmaske 100 gemäß 1) bzw. für die erste Referenz-Belichtungsstruktur 104a (vgl. die Belichtungsmaske 100 gemäß 3) eingestellt ist, wobei dann entsprechend die zweite Belichtungsstruktur 104b (vgl. die Belichtungsmaske 100 gemäß 1) bzw. die zweite Referenz-Belichtungsstruktur 104b, 104c (vgl. die Belichtungsmaske 100 gemäß 3) nicht im Fokus abgebildet wird.
  • Eine fokussierte Abbildung oder ein optimaler Fokus kann bedeuten, dass die Belichtungsgeometrie entsprechend der Abbildungsgleichung gewählt wird, so dass die Belichtungsmaske 100, die Abbildungsoptik 504 und das Substrat 506 bezüglich Bildweite b und Gegenstandsweite g entsprechend der Abbildungsgleichung angeordnet sind. Sofern nur das Substrat 506 zum Verändern bzw. Anpassen der Belichtungsgeometrie verschoben werden soll, z.B. in Richtung 105 parallel zur optischen Achse 505, so wird die Position des Substrats 506 an die Bildweite b angepasst, die sich für das abzubildende Muster (d.h. die Belichtungsstrukturen auf der Belichtungsmaske 100) ergibt. Dabei kann es das Ziel sein, die Hauptebene 101a bzw. die Oberfläche 102o des Trägers der Belichtungsmaske 100 fokussiert abzubilden. Sofern Strukturen (z.B. Belichtungsstrukturen oder z.B. die Dicke einer lichtempfindlichen Schicht auf dem Substrat 506) eine gewisse Ausdehnung in Richtung 105 aufweisen, kann der Mittelpunkt dieser Strukturen bezüglich der Richtung 105 als Anhaltspunkt zum Beschreiben der Belichtungsgeometrie dienen.
  • In 6A ist eine Abbildung der Referenzbelichtungsstrukturen 404 auf einer Oberfläche 102o einer Belichtungsmaske 100 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In einer Ausgestaltung können die Referenz-Belichtungsstrukturen 404 stufenförmig in dem Träger 102 der Belichtungsmaske 100 bereitgestellt sein. Die Referenz-Belichtungsstrukturen 404 können jeweils mehrere Linien aufweisen, z.B. mit einer Länge in einem Bereich von ungefähr 0,3 µm bis ungefähr 20 µm, z.B. mit einer Länge von ungefähr 10 µm.
  • Die jeweilige Fläche einer Stufe, d.h. beispielsweise einer Strukturebene, kann an die Größe der jeweiligen Belichtungsstruktur angepasst sein oder werden, z.B. eine Fläche in einem Bereich von ungefähr 25 µm2 bis ungefähr 1 mm2 aufweisen.
  • Die Oberfläche 102o des Trägers 102 kann bis direkt an die Stufen der Belichtungsstruktur 404 heran mit einem Metall (oder einem anderen nicht transparenten Material) beschichtet sein oder werden, z.B. kann Platin auf die Oberfläche 102o des Trägers 102 abgeschieden werden, um Streulicht zu verringern und eine Aufladung während der Ätzung und Strukturierung zu verhindern.
  • Die Stufen können in den Träger 102 hinein geätzt sein oder werden. Sofern eine Stufenebene 101a der Referenz-Belichtungsstrukturen 404 von der Oberfläche des Trägers 102 selbst gebildet ist, kann diese minimal angeätzt sein oder werden, damit die Oberflächenrauheit und damit die Transmission aller Stufen ungefähr gleich ist.
  • Alternativ können die Stufen oder allgemein die Referenz-Belichtungsstrukturen auch auf einem Referenz-Träger bereitgestellt sein oder werden, wobei dieser dann entsprechend an der jeweils zum Belichten eines Substrats verwendete Produktstruktur-Belichtungsmaske fixiert sein kann oder werden kann.
  • Beispielsweise kann ein Quarz-Glas-Plättchen mit einer entsprechend geätzten Treppe als Referenz-Träger verwendet werden. Das Quarz-Glas-Plättchen kann beispielsweise auf einer bereits vorhandenen Belichtungsmaske fixiert werden. Als optischer KIT kann beispielsweise flüssiges Glyzerin mit einer ausreichend hohen Transmission für Deep-UV-Licht verwendet werden.
  • 6B zeigt eine Referenz-Struktur 408, die mittels der Referenz-Belichtungsstruktur 404 auf dem Substrat 506 (z.B. auf einem Wafer) erzeugt wurde. Die Referenz-Struktur 408 kann entsprechend der Referenz-Belichtungsstruktur 404 eine Linienstruktur mit einer Linienbreite aufweisen, wobei die Linienbreite, wie hierin beschrieben ist, zum Analysieren des Fokus verwendet werden kann.
  • Jeder Referenz-Belichtungsstruktur 104a, 104b, 104c, 104d ist genau eine Referenz-Struktur 408a, 408b, 408c, 408d zugeordnet und jede Referenz-Struktur 408a, 408b, 408c, 408d liegt beim Belichten in einer anderen Gegenstandsweite g. Somit kann eine Fokusvariation erzeugt werden (vgl. 4), ohne das Substrat 506 relativ zur Optik 504 der Belichtungsvorrichtung 500 zu bewegen. Die Referenz-Strukturen 408 können in einem ungenutzten Chipbereich oder im Kerf erzeugt werden, so dass die Auswertung der Belichtungsqualität, z.B. des Fokus, während der Produktion erfolgen kann.
  • Um einen Arbeitspunkt für die Belichtungsvorrichtung 500 zu finden, kann eine Variation der Fokus- und Dosis-Einstellung erfolgen. Es kann beispielsweise eine Bestrahlung von 280 J/m2 verwendet werden, z.B. in einem Bereich von ungefähr 100 J/m2 bis ungefähr 500 J/m2. Für die Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c, 104d kann beispielsweise eine Belichtungs-Strukturbreite (z.B. ein Linien-Abstand benachbarter Linien) in einem Bereich von ungefähr 0,3 µm bis ungefähr 10 µm verwendet werden, z.B. eine Belichtungs-Strukturbreite von ungefähr 2 µm.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede ausreichend fokussensitive Struktur als Referenz-Belichtungsstruktur 104a, 104b, 104c, 104d für die Belichtungsmaske 100 verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Photolack-Schicht auf dem Substrat 506 belichtet werden. Anschließend wird die belichtete Photolack-Schicht entwickelt, so dass die Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d entsprechend der Belichtung gebildet werden. Der Photolack kann ein Positivlack oder Negativlack sein.
  • 7 veranschaulicht mehrere mittels der Belichtungsmaske 100 erzeugte Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d in einer schematischen Draufsicht (unten) und in einer vergrößerten schematischen Detailansicht (oben). Die erzeugten Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d können beispielsweise mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) analysiert werden. Für jede der Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d kann beispielsweise anhand einer Rasterelektronenmikroskopie-Aufnahme eine zugehörige Flankenbreite La, Lb, Lc, Ld ermittelt werden. Anschaulich kann allgemein die Strukturqualität bzw. die Strukturgenauigkeit der Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d untersucht werden. Die optimale Referenz-Struktur 408, die mittels der Belichtung der korrespondierenden Referenz-Belichtungsstruktur 404 erreicht werden kann, kann beispielsweise auch vorab ermittelt werden. So kann mittels Vergleichens direkt ermittelt werden, ob eine der Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d optimal ist bzw. welche der Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d optimal ist; und, wenn ja, kann zugeordnet werden, welche der Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c, 104d diese optimale Referenz-Struktur erzeugt hat.
  • Basierend auf der Analyse der Referenz-Strukturen 408 kann beispielsweise das Substrat 506 derart positioniert werden (vgl. 5), dass die Oberfläche 102o der Belichtungsmaske 100 bzw. die Produktstrukturebene 101a fokussiert abgebildet wird.
  • Die Flankenbreite La, Lb, Lc, Ld der jeweiligen Referenz-Struktur 408a, 408b, 408c, 408d kann anhand der Draufsicht oder anhand einer Querschnittsansicht der jeweiligen Referenz-Struktur 408a, 408b, 408c, 408d ermittelt werden. Anschaulich sind die jeweiligen Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d, wenn Sie nicht optimal fokussiert abgebildet werden, im Querschnitt trapezförmig und weichen von einer Quaderform, welche im Idealfall erreicht werden kann, ab. Die Abweichung von der idealen Quaderform kann als Flankenbreite La, Lb, Lc, Ld verstanden werden. Beispielsweise kann die jeweilige Flankenbreite La, Lb, Lc, Ld aus der Differenz aus Bottom-CD, z.B. gemessen an der unteren Grenzfläche der belichteten lichtempfindlichen Schicht (z.B. des Photolacks) und Top-CD, z.B. gemessen an der freiliegenden Oberfläche der belichteten lichtempfindlichen Schicht (z.B. des Photolacks), ermittelt werden. Die in der Draufsicht ermittelte Flankenbreite läuft in eine Sättigung, vgl. 8
  • Mittels des Bossung-Plots kann der Extremwert der Bottom-CD und der Top-CD ermittelt werden. Der Fokus-Wert zu diesem Extremwert entspricht dem optimalen Fokus-Wert. Eine Belichtung einer lichtempfindlichen Schicht mit diesem Fokus-Wert kann somit die größte Strukturgenauigkeit aufweisen. In diesem Fall kann die Flankenbreite minimal sein.
  • In 8 ist beispielhaft die Breite der Flanke (z.B. der Lackflanke) der mittels der jeweiligen Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c, 104d erzeugten Referenz-Strukturen 408a, 408b, 408c, 408d dargestellt. Die größte Flankenbreite Ld, d.h. die ungenaueste Abbildung, kann in diesem Fall der Referenz-Belichtungsstruktur 104d zugeordnet werden. Die geringste Flankenbreite La, d.h. die genaueste Abbildung, kann in diesem Fall der Referenz-Belichtungsstruktur 104a zugeordnet werden.
  • Die Stufenhöhen-Unterschiede der Referenz-Belichtungsstruktur 404 (d.h. der Abstand jeweils benachbarter paralleler Strukturebenen) sind in diesem Beispiel 500 nm. Dividiert durch das Quadrat des Abbildungs-Maßstabs (in diesem Fall erfolgte die Belichtung mit einem 5-fach Stepper, was einem Abbildungs-Maßstab von 5 entspricht) ergibt sich auf Wafer-Level ein Fokus-Unterschied (d.h. eine Fokus-Stufe) von 20 nm pro Stufenhöhen-Unterschied der Referenz-Belichtungsstruktur 404.
  • Die Fokusvariation bei geringem Fokus-Unterschied (z.B. von weniger als 50 nm) kann beispielsweise am besten an den Linien-Enden und an der Breite der Lackflanke ermittelt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Fokus-Stufe von 50 nm auf Wafer-Level genutzt werden, was beispielsweise bei einem Abbildungsmaßstab von einer 4-fach Reduktion einer Glas-Stufe (d.h. einem Stufenhöhen-Unterschied) von jeweils 800 nm entspricht. Der Stufenhöhen-Unterschied der Referenz-Belichtungsstrukturen 404 entspricht der Variation Δg der Gegenstandsweite g und führt zu einer entsprechenden Variation Δb der Bildweite b, was hierin als Fokusvariation beschrieben ist.
  • In 9 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 zum Betreiben einer Belichtungsvorrichtung 500 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann das Verfahren 900 zumindest Folgendes aufweisen: in 910, das Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske 100 (vgl. 1, wobei die Belichtungsmaske 100 mindestens eine erste Belichtungsstruktur 104a und eine zweite Belichtungsstruktur 104b aufweist) in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die erste Belichtungsstruktur 104a und die zweite Belichtungsstruktur 104b auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; in 920, das Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur 408a mit einer ersten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der ersten Belichtungsstruktur 104a und eine zweite Referenz-Struktur 408b mit einer zweiten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der zweiten Belichtungsstruktur 104b gebildet werden; und, in 930, das Analysieren der beiden Strukturgenauigkeiten.
  • In 10 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung 500 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann das Verfahren 1000 zumindest Folgendes aufweisen: in 1010, das Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske 100 (vgl. 3, wobei die Belichtungsmaske 100 eine (Haupt-)Belichtungsstruktur 304 und eine erste Referenz-Belichtungsstruktur 104a und mehrere zweite Referenz-Belichtungsstrukturen 104b, 104c aufweist) in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die (Haupt-)Belichtungsstruktur 304 und die jeweiligen Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b, 104c auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; in 1020, das Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur 408a mit einer ersten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der ersten Referenz-Belichtungsstruktur 104a und mehrere zweite Referenz-Strukturen 408b, 408c mit mehreren zweiten Strukturgenauigkeiten basierend auf der Abbildung der mehreren zweiten Referenz-Belichtungsstrukturen 104b, 104c gebildet werden; und, in 1030, das Anpassen der Belichtungsgeometrie, wenn die erste Strukturgenauigkeit geringer ist als zumindest eine der zweiten Strukturgenauigkeiten.
  • Anstelle des Anpassens der Belichtungsgeometrie kann diese auch nur analysiert werden, z.B. kann das Verfahren 1000 aufweisen, in 1030, das Analysieren der ersten Strukturgenauigkeit und der zweiten Strukturgenauigkeiten.
  • In 11 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1100 zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung 500 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann das Verfahren 1100 zumindest Folgendes aufweisen: in 1110, das Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske 100 (vgl. 3, wobei die Belichtungsmaske 100 eine (Haupt-)Belichtungsstruktur 304, eine erste Referenz-Belichtungsstruktur 104a und eine zweite Referenz-Belichtungsstruktur 104b aufweist) in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die (Haupt-)Belichtungsstruktur 304 und die jeweiligen Referenz-Belichtungsstrukturen 104a, 104b auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; in 1120, das Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur 408a mit einer ersten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der ersten Referenz-Belichtungsstruktur 104a und eine zweite Referenz-Struktur 408b mit einer zweiten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der zweiten Referenz-Belichtungsstruktur 104b gebildet werden; und, in 1130, das Anpassen der Belichtungsgeometrie, wenn die erste Strukturgenauigkeit geringer ist als die zweite Strukturgenauigkeit.
  • Anstelle des Anpassens der Belichtungsgeometrie kann diese auch nur analysiert werden, z.B. kann das Verfahren 1100 aufweisen, in 1130, das Analysieren der ersten Strukturgenauigkeit und der zweiten Strukturgenauigkeiten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Anpassen der Belichtungsgeometrie das Positionieren der zu belichtenden Schicht relativ zu einer Optik 504 der Belichtungsvorrichtung 500 aufweisen oder sein. Beispielsweise kann das Positionieren derart erfolgen, dass die zu belichtende Schicht in der Bildweite b angeordnet ist, die sich aus der Gegenstandsweite der (Haupt-)Belichtungsstruktur 304 ergibt (vgl. 5). Eine Belichtung in dieser Belichtungsgeometrie ergibt, dass die (Haupt-)Belichtungsstruktur 304 optimal (fokussiert) abgebildet wird. Dies kann beispielsweise daran erkannt bzw. überprüft werden, dass die Strukturgenauigkeit der ersten Referenz-Struktur 408a am größten ist, da die korrespondierende erste Referenz-Belichtungsstruktur 104a in der gleichen Ebene (d.h. der Hauptebene 101a) wie die (Haupt-)Belichtungsstruktur 304 angeordnet ist. Die Strukturgenauigkeiten der weiteren Referenz-Strukturen 404 sind dann entsprechend geringer (vgl. 4).
  • Die hierin anhand einer transmissiven Belichtungsmaske und einer refraktiven Optik beschriebenen Merkmale und Funktionsweisen sind in analoger Weise auch für reflektive Belichtungsmasken zu verstehen, z.B. für eine EUV-Belichtung unter Verwendung extrem ultravioletter Strahlung. Reflektive Belichtungsmasken werden beispielsweise in Spiegeloptiken verwendet. Aufgrund der geringen Wellenlänge von beispielsweise weniger als 15 nm können bei einer EUV-Belichtung Spiegeloptiken notwendig oder hilfreich sein. Der hierin beschriebene Träger kann beispielsweise als Spiegel ausgestaltet sein, wobei die Belichtungsstrukturen in diesem Fall optisch absorbierendes Material aufweisen können, z.B. Blei, Gold, Chrom, Tantalnitrid oder ein anderes geeignetes Material. Der Träger kann als Mehrschichtspiegel ausgestaltet sein, z.B. kann der Träger mehrere übereinander angeordnete Molybdän/Silizium-Schichtpaare aufweisen.
  • Eine Belichtungsmaske kann auch als Lithographiemaske bezeichnet werden. Diese kann in einer Lithographieanlage verwendet werden.
  • Der Träger kann optisch transparent sein und die Belichtungsstrukturen können optisch reflektierend und/oder optisch absorbierend sein. Alternativ kann der Träger optisch reflektierend sein und die Belichtungsstrukturen können optisch absorbierend und/oder optisch transparent sein. Da die optischen Eigenschaften nicht unabhängig voneinander sind, kann sich der jeweilige Begriff transparent, reflektierend sowie absorbierend darauf beziehen, welcher der Anteile im Wesentlichen zum Tragen kommt. Beispielsweise kann ein optisch reflektierendes Element mehr als 50% der einfallenden elektromagnetischen Strahlung reflektieren. Beispielsweise kann ein optisch absorbierendes Element mehr als 50% der einfallenden elektromagnetischen Strahlung absorbieren. Beispielsweise kann ein optisch transparentes Element für mehr als 50% der einfallenden elektromagnetischen Strahlung durchlässig sein. Die optischen Eigenschaften können sich auf einen Mittelwert beziehen, welcher das jeweilige Spektrum der elektromagnetischen Strahlung erfasst. Alternativ können sich die optischen Eigenschaften auf eine Referenzwellenlänge beziehen.

Claims (20)

  1. Belichtungsmaske (100), aufweisend: • einen Träger (102), wobei der Träger (102) eine plane Oberfläche (102o) aufweist, wobei die plane Oberfläche (102o) eine Hauptebene (101a) definiert, in welcher eine Hauptbelichtungsstruktur (304) angeordnet ist; • zusätzlich zu der Hauptbelichtungsstruktur (304) eine erste Referenz-Belichtungsstruktur (104a) in einer ersten Strukturebene (101a) des Trägers (102), eine zweite Referenz-Belichtungsstruktur (104b) in einer zweiten Strukturebene (101b) des Trägers (102) und eine dritte Referenz-Belichtungsstruktur (104c) in einer dritten Strukturebene (101c) des Trägers (102), wobei die drei Strukturebenen (101a, 101b, 101c) voneinander verschieden sind und wobei die erste Strukturebene (101a) des Trägers (102) der Hauptebene (101a) entspricht.
  2. Belichtungsmaske gemäß Anspruch 1, wobei die drei Strukturebenen (101a, 101b, 101c) parallel zu der planen Oberfläche (102o) liegen.
  3. Belichtungsmaske gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die dritte Strukturebene (101c) parallel zu der ersten Strukturebene (101a) liegt und von dieser beabstandet ist.
  4. Belichtungsmaske gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Strukturebene (101b) parallel zu der ersten Strukturebene (101a) liegt und von dieser beabstandet ist.
  5. Belichtungsmaske gemäß Anspruch 4, wobei der Abstand (105d) der zweiten Strukturebene (101b) von der ersten Strukturebene (101a) größer ist als 250 nm.
  6. Belichtungsmaske gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Referenz-Belichtungsstruktur (104a) ein erstes fokussensitives Muster aufweist und wobei die zweite Referenz-Belichtungsstruktur (104b) ein zweites fokussensitives Muster aufweist, wobei die beiden fokussensitiven Muster identisch sind.
  7. Belichtungsmaske gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger (102) optisch transparent ist und wobei die Referenz-Belichtungsstrukturen (104a, 104b) optisch reflektierend und/oder optisch absorbierend sind, oder wobei der Träger (102) optisch reflektierend ist und wobei die Referenz-Belichtungsstrukturen (104a, 104b) optisch absorbierend und/oder optisch transparent sind
  8. Belichtungsmaske gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die drei Referenz-Belichtungsstrukturen (104a, 104b, 104c) fokussensitive Testmuster aufweisen oder sind.
  9. Belichtungsvorrichtung (500), aufweisend: • eine Lichtquelle (502); • eine Belichtungsmaske (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; wobei die Belichtungsvorrichtung (500) derart eingerichtet ist, dass ein Substrat (506) mittels der Lichtquelle (502) und der Belichtungsmaske (100) belichtet werden kann.
  10. Belichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Belichtungsvorrichtung (500) eine Abbildungsoptik (504) zum Abbilden der Referenz-Belichtungsstrukturen (104a, 104b, 104c) auf das Substrat (506) aufweist und derart eingerichtet ist, dass die Referenz-Belichtungsstrukturen (104a, 104b, 104c) unterschiedliche Gegenstandsweiten (g) aufweisen und somit ein fokussiertes Bild der jeweiligen Referenz-Belichtungsstruktur (104a, 104b, 104c) in unterschiedlichen Bildweiten (b) erzeugt wird.
  11. Belichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Belichtungsvorrichtung (500) eine Positionieranordnung aufweist zum Positionieren des Substrats (506) relativ zur Abbildungsoptik (504) derart, dass die Referenz-Belichtungsstrukturen (104a, 104b, 104c) beim Belichten auf das Substrat (506) abgebildet werden.
  12. Belichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Positionieranordnung derart eingerichtet ist, dass beim Belichten ein Abstand des Substrats (506) zu der Abbildungsoptik (504) entsprechend der Bildweite für die erste Referenz-Belichtungsstruktur (104a) eingestellt ist.
  13. Belichtungsmaske (100), aufweisend: • einen Träger (102); • eine Belichtungsstruktur (304), welche in einer Hauptebene (101a) des Trägers (102) angeordnet ist; • mehrere Referenz-Belichtungsstrukturen (404), wobei zumindest eine erste Referenz-Belichtungsstruktur (104a) der Referenz-Belichtungsstrukturen (404) in der Hauptebene (101a) angeordnet ist und wobei zumindest eine zweite Referenz-Belichtungsstruktur (104b, 104c) der Referenz-Belichtungsstrukturen (404) in einem Abstand zu der Hauptebene (101a) angeordnet ist.
  14. Belichtungsmaske gemäß Anspruch 13, wobei der Träger (102) eine plane Oberfläche (102o) aufweist, welche die Hauptebene (101a) definiert.
  15. Belichtungsmaske gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei die zweite Referenz-Belichtungsstruktur (104c) unterhalb der Hauptebene (101a) in dem Träger (102) angeordnet ist oder wobei die zweite Referenz-Belichtungsstruktur (104b) oberhalb der Hauptebene (101a) auf dem Träger (102) angeordnet ist.
  16. Belichtungsmaske gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen (404) zumindest teilweise identisch sind und derart ausgestaltet sind, dass diese fokussensitiv sind.
  17. Belichtungsmaske gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Träger (102) optisch transparent ist und wobei die mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen (404) optisch reflektierend und/oder optisch absorbierend sind; oder wobei der Träger (102) optisch reflektierend ist und wobei die mehreren Referenz-Belichtungsstrukturen (404) optisch absorbierend und/oder optisch transparent sind.
  18. Verfahren zum Kalibrieren einer Belichtungsvorrichtung (500), das Verfahren aufweisend: • Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mittels einer Belichtungsmaske (100) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17 in einer vordefinierten Belichtungsgeometrie, wobei die Belichtungsstruktur (304) und die jeweiligen Referenz-Belichtungsstrukturen (404) auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden; • Entwickeln der belichteten Schicht, wobei eine erste Referenz-Struktur (408a) mit einer ersten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der ersten Referenz-Belichtungsstruktur (104a) und eine zweite Referenz-Struktur (408b, 408c) mit einer zweiten Strukturgenauigkeit basierend auf der Abbildung der zweiten Referenz-Belichtungsstruktur (104b, 104c) gebildet werden; und • Anpassen der Belichtungsgeometrie, wenn die erste Strukturgenauigkeit geringer ist als die zweite Strukturgenauigkeit.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die Belichtungsstruktur (304) und die Referenz-Belichtungsstrukturen (404) mittels nur eines Belichtungsvorgangs auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, ferner aufweisend: Belichten einer weiteren lichtempfindlichen Schicht mit der angepassten Belichtungsgeometrie.
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