DE102017115365B4 - Inspektionsvorrichtung für Masken für die Halbleiterlithographie und Verfahren - Google Patents
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Abstract
Inspektionsvorrichtung (4) von Masken (8) für die Halbleiterlithographie, umfassend- eine Abbildungsvorrichtung (9) zur Abbildung einer Maske (8)- eine Bildaufnahmevorrichtung (10) dadurch gekennzeichnet, dass im Lichtweg zwischen der Maske (8) und der Bildaufnahmevorrichtung (10) ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") angeordnet sind, welche für mindestens einen Teilbereich der zur Abbildung verwendeten Beleuchtungsstrahlung (6) ein dispersives Verhalten zeigen und die zur Nachbildung von Farblängsfehlern unterschiedlicher Projektionsbelichtungsanlagen eingerichtet sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung für Masken für die Halbleiterlithographie sowie ein entsprechendes Verfahren. Derartige Masken werden in der Regel verwendet, um auf ihnen befindliche Strukturen in der Regel um einen Maßstab
1 :4 verkleinert mittels eines Projektionsobjektives einer Projektionsbelichtungsanlage, eines sogenannten Scanners, auf lichtempfindliche Schichten auf einem Halbleitersubstrat, einem sogenannten Wafer, abzubilden. Diese Technologie ermöglicht es, kleinste Strukturen auf dem Halbleitersubstrat zu schaffen und auf diese Weise hochintegrierte elektronische Schaltkreise zu realisieren. - Um die Leistungsfähigkeit des Fertigungsprozesses zu steigern, ist es von Vorteil, die Masken bereits vor ihrem Einsatz in einem Scanner bzw. in regelmäßigen Abständen auch nach Entnahme zur Wartung einem Untersuchungs- bzw. Inspektionsprozess zu unterziehen. Hierzu kommen üblicherweise Inspektionsvorrichtungen für Masken zum Einsatz, welche mittels einer mikroskopähnlichen Anordnung die Masken vergrößernd abbilden und auf diese Weise Defekte identifizierbar machen. Derartige Messsysteme werden üblicherweise auch als „Luftbild-Messsysteme“ bezeichnet und sind unter den Bezeichnungen AIMS bzw. WLCD am Markt bekannt. Sie sind üblicherweise in der Lage, die Gegebenheiten im realen Einsatz der Maske in einem Scanner bis zu einem gewissen Grad nachzubilden, wie insbesondere das Beleuchtungs- und das Abbildungs-Setting; beispielsweise Sigmaform, numerische Apertur und Polarisation. Allerdings weisen unterschiedliche Scanner in Abhängigkeit des jeweiligen Herstellers oder des Baujahres unterschiedliche sogenannte Farblängsfehler auf, welche das Verhalten des Gesamtsystems beeinflussen. Unter einem Farblängsfehler versteht man die Erscheinung, dass aufgrund des dispersiven Verhaltens der verwendeten optischen Materialien die Abbildung eines Wafers durch das Projektionsobjektiv für abweichende Wellenlängen in geringfügig voneinander abweichenden Ebenen liegt, mit anderen Worten: es kann sich die Lage des besten Fokus der Abbildung mit der Wellenlänge verändern. Aufgrund der endlichen spektralen Breite der verwendeten elektromagnetischen Strahlung (in der Regel mit einer Wellenlänge von ca. 193nm) führt der genannte Effekt zu einer nicht zu vernachlässigen Bildunschärfe. Aus dem Stand der Technik, beispielweise aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2006 036 504 A1 , derDE 11 2014 004 139 T5 sowie den US-PatentanmeldungenUS 2007/0 171 547 A1 US 5 717 518 A sind zwar Verfahren und Vorrichtungen zur Korrektur von Abbildungsfehlern bekannt, jedoch keine, mit denen der Farblängsfehler in einer Inspektionsvorrichtung für Masken simuliert bzw. nachgebildet werden kann. - Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mittels welcher eine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen verbesserte Berücksichtigung des Farblängsfehlers eines Scanners für die Vermessung einer Maske in einer Inspektionsvorrichtung für Masken erreicht werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung bzw. Verfahren mit den in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.
- Die erfindungsgemäße Inspektionsvorrichtung für Masken für die Halbleiterlithographie umfasst eine Abbildungsvorrichtung zur Abbildung einer Maske sowie eine Bildaufnahmevorrichtung. Bei der Abbildungsvorrichtung handelt es sich z.B. um ein Mikroskopobjektiv. Die Bildaufnahmevorrichtung kann beispielsweise eine CCD-, CMOS-Kamera oder Zeilenkamera mit zugehöriger Optik sein. Erfindungsgemäß sind im Lichtweg zwischen der Maske und der Bildaufnahmevorrichtung ein oder mehrere Korrekturkörper angeordnet, welche für mindestens einen Teilbereich der zur Abbildung verwendeten Beleuchtungsstrahlung ein dispersives Verhalten zeigen und die zur Nachbildung von Farblängsfehlern unterschiedlicher Projektionsbelichtungsanlagen eingerichtet sind.
- Der Korrekturkörper enthält vorteilhafterweise ein im interessierenden Wellenlängenbereich dispersives Medium wie beispielsweise Kalziumfluorid oder Quarzglas.
- Da die Abbildungsvorrichtung typischerweise als Durchlichtmikroskop ausgebildet ist, befindet sich der genannte Korrekturkörper üblicherweise auf einer der Strahlungsquelle abgewandte Seite einer Maske im Lichtweg zwischen Maske und der Bildaufnahmevorrichtung. Hierbei kann der Korrekturkörper zwischen der Maske und der Abbildungsvorrichtung oder zwischen der Abbildungsvorrichtung und der Bildaufnahmevorrichtung angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Korrekturkörper zwischen einer Strahlungsquelle und einer Beleuchtungseinheit für die Maske angeordnet ist. Ferner kann der Korrekturkörper zwischen einer Beleuchtungseinheit für die Maske und der Maske selbst angeordnet sein. In einer weiteren Variante kann der Korrekturkörper innerhalb der Beleuchtungseinheit für die Maske oder innerhalb der Abbildungsvorrichtung angeordnet sein. Selbstverständlich ist es möglich, dass bei der Verwendung mehrerer Korrekturkörper die Korrekturkörper an mehreren der vorgenannten Positionen angeordnet sein können.
- Der Korrekturkörper hat dabei die Wirkung, aufgrund seiner dispersiven Eigenschaften das Verhalten der ebenfalls dispersiven Medien in Projektionsobjektiven von Scannern nachzubilden. Aufgrund der vergleichsweise wenigen, dünnen optischen Elemente im Mikroskopobjektiv der Inspektionsvorrichtung wird der Farblängsfehler wie bereits erwähnt ohne zusätzliche Maßnahmen nicht ausreichend nachgebildet, so dass der genannte Korrekturkörper hier Abhilfe schaffen kann. Dies insbesondere auch deswegen, weil die in den genannten Projektionsobjektiven verwendete Nutzstrahlung erheblich längere optische Wege in den dispersiven Materialien der optischen Elemente des Projektionsobjektives zurücklegt als in der Inspektionsvorrichtung.
- Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist hierbei, dass verschiedene Farblängsfehler eingestellt werden können, so dass die unterschiedlichen Farblängsfehler diverser Projektionssysteme berücksichtigt werden können.
- Das dispersive Verhalten des Korrekturkörpers muss dabei nicht zwingend statisch sein, sondern es kann vielmehr durch äußere Beeinflussung dynamisch wählbar ausgebildet sein. So kann einerseits in an sich bekannter Weise das Dispersionsverhalten eines Korrekturkörpers beispielsweise durch das Einwirken einer mechanischen Spannung beeinflusst werden. Ebenso kann auch die Anwesenheit eines elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes im Bereich des Korrekturkörpers dessen dispersive Eigenschaften in der gewünschten Weise beeinflussen. Darüber hinaus ist es möglich, das dispersive Verhalten des Korrekturkörpers mittels thermischer Spannungen, z.B. mittels eines Heizelements oder eines Peltierelements oder mittels des Drucks oder der Gaszusammensetzung der Umgebung, in welcher der Korrekturkörper angeordnet ist, zu beeinflussen. Selbstverständlich ist es denkbar, sämtliche genannten Effekte durch entsprechende Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung parallel bzw. auch gleichzeitig für die Beeinflussung des dispersiven Verhaltens des Korrekturkörpers auszunutzen.
- Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Einfluss des dispersiven Materials des Korrekturkörpers dadurch zu variieren, dass die räumliche Orientierung, Position oder Form des Korrekturelementes verändert wird. So kann beispielsweise ein Korrekturkörper variabler Dicke zur Anwendung kommen. Dies kann beispielsweise durch einen keilförmigen Korrekturkörper, welcher quer zum Lichtweg verschoben werden kann, erreicht werden. Ferner können auch zwei auf ihren jeweiligen Keilflächen abgleitende Keile zur Anwendung kommen.
- Allen den vorgenannten Maßnahmen ist der Vorteil gemeinsam, dass durch eine geeignete Wahl der Beschaffenheit des Materials des Korrekturkörpers bzw. durch dessen geeignete thermische, mechanische oder auch elektrische Ansteuerung eine Nachbildung der Verhältnisse in verschiedensten Scannern erreicht werden kann und somit das Verhalten der zu inspizierenden Masken in den jeweiligen Zielsystemen besser vorausberechnet werden kann.
- Ein alternativ oder zusätzlich anwendbares erfindungsgemäßes Verfahren zur Berücksichtigung von Farblängsfehlern in Inspektionsvorrichtungen für Masken wird nachfolgend beschrieben.
- In einem ersten Schritt wird zunächst ein Fokusstapel gemessen; d. h. es wird eine bestimmte Anzahl von Bildern mit unterschiedlich defokussierter Lage aufgenommen. Diese Bilder können dann verwendet werden, um einen Farblängsfehler, der seiner Natur nach ebenfalls ein Fokusfehler ist, nachzubilden So können beispielsweise 5 Ebenen mit einem Abstand von 100nm ausgemessen werden. Unter Kenntnis der Linienbreite der Nutzstrahlung und des Farblängsfehlers der Projektionsbelichtungsanlage können dann aus den einzelnen Bildern des Fokusstapels diejenigen Bilder ausgewählt werden, welche demjenigen Bild am nächsten kommen, das dem Bild im Scanner entsprechen würde. Durch geeignete Interpolation und gegebenenfalls Gewichtung der Bilder kann dann der Farblängsfehler des Scanners nachgebildet werden.
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung des Farblängsfehlers einer optischen Linse -
2 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Korrekturkörpers zur gezielten Beeinflussung des dispersiven Verhaltens einer Inspektionsvorrichtung für Masken -
3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Inspektionsvorrichtung für Masken mit möglichen Anordnungen der Position eines Korrekturkörpers zur gezielten Einstellung eines spezifischen Farblängsfehlers -
4 eine Variante zur mechanischen Beeinflussung eines Korrekturkörpers -
5 zwei Varianten zur Beeinflussung eines Korrekturkörpers mittels elektromagnetischer Felder und Wellen -
6 zwei mögliche Ausführungsformen zur Einstellung der Länge des Weges der optischen Strahlung innerhalb eines Korrekturkörpers -
7 eine Ausführungsform zur Änderung der räumlichen Orientierung und Position eines Korrekturkörpers -
8 eine Variante zur Beeinflussung des Korrekturkörpers über den Gasdruck und die Gaszusammensetzung der Umgebung -
9 drei Varianten zur Beeinflussung eines Korrekturkörpers mittels magnetischer Felder -
10 eine Ausführungsform zur thermischen Beeinflussung eines Korrekturkörpers -
11 eine Variante zur Änderung der spektralen Eigenschaften der Strahlungsquelle der Inspektionsvorrichtung für Masken zur gezielten Einstellung eines Farblängsfehlers -
12 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Nachbildung eines Farblängsfehlers über die Aufnahme eines Fokusstapels - In
1 ist eine schematische Darstellung des Farblängsfehlers einer optischen Linse1 aufgrund der chromatischen Aberration dargestellt. Die elektromagnetische Strahlung2 mit endlicher, aber naturgemäß von Null verschiedener Bandbreite wird innerhalb der optischen Linse1 aufgrund des wellenlängenabhängigen Brechungsindex n der optischen Linse1 unterschiedlich stark gebrochen, wodurch es zu verschiedenen FokusebenenF1 ,F2 ,F3 kommt. Beispielhaft sind drei WellenlängenL1 ,L2 ,L3 der elektromagnetischen Strahlung2 mit den korrespondierenden FokusebenenF1 ,F2 ,F3 dargestellt, wobei L1 < L2 < L3 gilt. Aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex n und somit der FokusebenenF1 ,F2 ,F3 spricht man von einem Farblängsfehler. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen eigentlich ungewünschten optischen Fehler gezielt innerhalb einer Inspektionsvorrichtung für Masken zu integrieren, um verschiedene Projektionsbelichtungsanlagen mit charakteristischen Farblängsfehlern simulieren zu können. Dabei kommen zur Beeinflussung des dispersiven Verhaltens erfindungsgemäß ein oder mehrere Korrekturkörper zum Einsatz. - In
2 ist in einer schematischen Darstellung der Aufbau eines exemplarischen Korrekturkörpers21 zur gezielten Beeinflussung der chromatischen Aberration dargestellt. Dabei umfasst der Korrekturkörper21 ein optisches Dispersionsmedium3 , beispielsweise Kalziumflourid oder Quarzglas, wobei die optische AchseOA einer Inspektionsvorrichtung für Masken4 durch das Dispersionsmedium3 verläuft. Über ein Dispersionssteuerungsmittel22 wird die dispersive Eigenschaft des Dispersionsmediums3 des Korrekturkörpers21 gezielt beeinflusst, um einen spezifischen Farblängsfehler zu generieren. Dabei kann eine statische wie auch dynamische Beeinflussung des optischen Mediums3 erfolgen. Zur gezielten Steuerung und Regelung des Farblängsfehlers wird das Dispersionssteuerungsmittel22 über eine elektronische Steuereinheit23 gesteuert. -
3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung einer Inspektionsvorrichtung für Masken4 mit möglichen Positionen (P1 ,P2 ,P3 ,P4 ,P5 ,P6 ) eines oder mehrerer Korrekturkörper21 zur gezielten Einstellung eines spezifischen Farblängsfehlers. Die Inspektionsvorrichtung für Masken4 umfasst eine Strahlungsquelle5 zur Generierung von elektromagnetischer Beleuchtungsstrahlung6 entlang der optischen AchseOA der Inspektionsvorrichtung für Masken4 . Dabei ist beispielsweise eine elektromagnetische Beleuchtungsstrahlung6 mit einer Wellenlänge von 193nm denkbar. Die elektromagnetische Beleuchtungsstrahlung6 wird über eine Beleuchtungseinheit7 auf die zu inspizierende Maske8 geführt. Mittels der Abbildungsvorrichtung9 wird die elektromagnetische Beleuchtungsstrahlung6 auf eine Kamera10 abgebildet und dort detektiert, wobei die Kamera10 beispielsweise als CCD-, CMOS- oder Zeilenkamera ausgebildet sein kann. Anschließend wird das aufgenommene Signal elektronisch in einer in der Figur nicht dargestellten Datenverarbeitungseinheit verarbeitet. - Die möglichen Positionen
P1 ,P2 ,P3 ,P4 ,P5 ,P6 eines oder mehrerer Korrekturkörper21 sind insbesondere: PositionP1 zwischen Strahlungsquelle5 und Beleuchtungseinheit7 , PositionP2 innerhalb der Beleuchtungseinheit7 , PositionP3 zwischen Beleuchtungseinheit7 und Maske8 , PositionP4 zwischen Maske8 und Abbildungsvorrichtung9 , PositionP5 innerhalb der Abbildungsvorrichtung9 , PositionP6 zwischen Abbildungsvorrichtung9 und Kamera10 . - Je Position können auch mehrere Korrekturkörper
21 angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass ein System aus mehreren Korrekturkörpern21 an verschiedenen Positionen innerhalb der Inspektionsvorrichtung für Masken4 integriert ist, wobei je Position mehrere Korrekturkörper21 angeordnet sein können. - In
4 ist eine Variante zur mechanischen Beeinflussung eines Korrekturkörpers21 dargestellt. Dabei ist der Korrekturkörper21 über zwei parallel zur optischen AchseOA verlaufende Aktuatorkontaktflächen11 eingespannt. Über die Aktuatoren24 kann über die Aktuatorkontaktflächen11 eine mechanische Kraft senkrecht zur optischen AchseOA in den Korrekturkörper21 eingebracht werden. Ebenso ist ein separates Verfahren der Aktuatoren24 in Pfeilrichtung27 parallel zur optischen AchseOA möglich, wodurch die Kraftvektoren26 der Aktuatoren24 gegenläufig und örtlich versetzt auf den Korrekturkörper21 einwirken können. Mittels der Aktuatoren24 als mechanische Einwirkungsmittel können somit Zug- und Druckkräfte, Drehmomente wie auch mechanische Spannungen beliebiger Art statisch wie auch dynamisch in dem Korrekturkörper21 hervorgerufen werden, wodurch sich der Brechungsindex n des Dispersionsmediums3 und somit das dispersive Verhalten des Korrekturkörpers21 steuern lässt. Denkbar ist, dass der Korrekturkörper21 fest eingespannt ist und die Krafteinprägung nur über einen Aktuator24 erfolgt. Ebenso ist es möglich, dass über eine Druck- oder Zugkraft eine Geometrieänderung des Dispersionsmediums3 des Korrekturkörpers21 erfolgt, wodurch zusätzlich die optische WeglängeL der optischen Strahlung innerhalb des Korrekturkörpers21 gezielt beeinflusst werden kann. Als Aktuatoren24 sind beispielsweise elektrische, hydraulische, pneumatische, thermische und magnetische Aktuatoren denkbar. Ferner können Piezo-Aktuatoren oder akusto-optische Modulatoren zur Modulation des Brechungsindexes n des Korrekturkörpers21 mittels mechanischer Mittel verwendet werden. Des Weiteren können anstatt von Aktuatoren24 auch Kinematiken, insbesondere bei einer statischen Beeinflussung, zum Einsatz kommen. -
5 zeigt zwei Varianten zur Beeinflussung eines Korrekturkörpers21 mittels elektromagnetischer Felder und/oder Wellen. Dabei wird in VarianteA über zwei elektrische Kontaktflächen12 ein elektrisches Feld13 innerhalb des Dispersionsmediums3 des Korrekturkörpers21 eingeprägt. Die statische und dynamische Steuerung des elektrischen Feldes13 erfolgt über einen Spannungsgenerator25 . Das einwirkende elektrische Feld13 beeinflusst das dispersive Verhalten des Korrekturkörpers21 , wodurch gezielt verschiedene Farblängsfehler generiert werden können. Beispielsweise wird der Brechungsindex n des Dispersionsmediums3 über das elektromagnetische Feld13 mittels linearer Effekte, wie dem Pockels-Effekt oder dem Kerr-Effekt, oder mittels nichtlinearer optische Effekte gezielt moduliert. Eine alternative Ausführungsform ist in Variante B gezeigt, wobei die elektromagnetische Strahlung14 mittels eines Senders15 in das Dispersionsmedium3 innerhalb des Korrekturkörpers21 eingeprägt wird. - In
6 sind zwei mögliche Ausführungsformen zur Einstellung der optischen WeglängeL innerhalb eines Korrekturkörpers dargestellt. Dabei ist in der in6A dargestellten Variante ein Korrekturkörper21' in Form eines optisches Keils16 dargestellt. Mittels einer Verschiebung des optischen Keils16 senkrecht zur optischen AchseOA kann die optische WeglängeL innerhalb des Korrekturkörpers21' eingestellt werden. In der in6B gezeigten Variante ist ein Korrekturkörper21" in Form einer Anordnung von zwei optischen Keilen16 mit ähnlichem Funktionsprinzip dargestellt. Dabei können die beiden optischen Keile16 verschoben werden, sodass sie auf ihren jeweiligen Keilflächen17 abgleiten und somit eine Änderung der optischen WeglängeL verursachen. Denkbar ist ebenso, dass mehr als zwei optische Keile16 zum Einsatz kommen können. -
7 zeigt eine Ausführungsform zur Änderung der räumlichen Orientierung und Position von Korrekturkörpern. Dabei sind optische LinsenL1 ,L2 ,L3 ,L4 entlang der optischen AchseOA innerhalb eines Korrekturkörpers21 angeordnet. Die optischen LinsenL1 ,L2 ,L3 ,L4 werden mittels einer Linsenfixierung19 und einer Linsenhalterung20 mechanisch innerhalb des Korrekturkörpers21 positioniert. Das dispersive Verhalten kann zum einen über einen Ein- und Ausschub der optischen LinseL2 beeinflusst werden, da je nach Vorhandensein der optischen LinseL2 innerhalb des Korrekturkörpers21 ein unterschiedlicher Farblängsfehler existiert. Dabei kann die optische Linse2 je nach gewünschter chromatischer Aberration, z.B. mittels eines Linsenrevolvers, gewechselt werden. Die optische LinseL3 und die optische LinseL4 sind dreidimensional, als auch rotatorisch um ihre Achsen im gekennzeichneten Koordinatensystem in x-y-z-Richtung mechanisch frei anordenbar. Dabei können die LinsenL3 ,L4 separat mittels ihrer jeweiligen MechanikM3 ,M4 verschiedene Freiheitsgrade annehmen. Zum einen können die LinsenL3 ,L4 mittels der MechanikM3 ,M4 separat in x-y-z-Richtung an ihren jeweiligen Linsenhalterungen20 verschoben werden. Des Weiteren kann jede LinseL3 ,L4 um die x-y und z-Achse rotiert werden. Ebenso können die LinsenL3 ,L4 untereinander verkippt werden, wenn beispielsweise die Distanzen B' und B über die MechanikenM3 ,M4 verschieden gewählt werden. Über die verschieden einstellbaren räumlichen Orientierungen und Positionen der optischen LinseL3 und der optischen LinseL4 lassen sich somit verschiedenen Farblängsfehler einstellen und innerhalb der Inspektionsvorrichtung für Masken4 simulieren. - In
8 ist eine Variante zur Beeinflussung des Korrekturkörpers über den Gasdruck und die Gaszusammensetzung der Umgebung dargestellt. Dabei befindet sich das Dispersionsmedium3 des Korrekturkörpers innerhalb einer kontrollierbaren gasförmigen Umgebung30 . Über eine Spülgaseinheit31 kann der DruckP über eine Druckregelung32 und die Zusammensetzung des GasesN über die Gaskomponentenregelung33 beeinflusst werden. Beispielsweise wird als gasförmige Umgebung Stickstoff verwendet, welche über Edelgaszusätze kontrolliert angereichert werden kann. Aufgrund der Einwirkung der gasförmigen Umgebung unmittelbar auf das Dispersionsmedium3 kann das dispersive Verhalten des Korrekturkörpers gezielt beeinflusst werden. -
9 zeigt drei Varianten zur Beeinflussung eines Korrekturkörpers21 mittels magnetischer Felder. Dabei kann bei VarianteE mittels eines Dauermagneten40 ein Magnetfeld41 innerhalb des Dispersionsmediums3 des Korrekturkörpers21 eingeprägt werden. Als weitere VarianteF kann eine Spule42 um den Korrekturkörper21 und dessen Dispersionsmediums3 gewickelt sein, um ein Magnetfeld43 aufzubauen. Die Spule42 und das Magnetfeld43 werden über einen Spannungsgenerator25 statisch, als auch dynamisch beeinflusst. Ebenso ist als Variante G ein Elektromagnet44 denkbar, welcher über einen Spannungsgenerator25 zur Erzeugung des magnetischen Feldes45 gesteuert wird. -
10 stellt eine Ausführungsform zur Beeinflussung eines Korrekturkörpers21 mittels eines thermischen Elementes50 dar. Dabei wird das Dispersionsmedium3 des Korrekturkörpers21 mit einem Heizelement50 , z.B. einem Peltierelement, thermisch beeinflusst, sodass eine Temperaturänderung innerhalb des Dispersionsmediums3 entsteht. Aufgrund der Termperaturabhängigkeit des Brechungsindex n kommt es zu einer Beeinflussung des dispersiven Verhaltens des Korrekturkörpers21 und somit zu einem bestimmten Farblängsfehler. - In
11 ist eine Variante zur Änderung der spektralen Eigenschaften der Strahlungsquelle der Inspektionsvorrichtung für Masken4 zur gezielten Einstellung eines Farblängsfehlers dargestellt. Dabei kann die elektromagnetische Beleuchtungsstrahlung6 der Spektralquelle60 über ein optisches Filtersystem61 spektral beeinflusst werden. Als Spektralquelle60 ist eine in ihrer Spektraleigenschaft durchstimmbare optische Strahlungsquelle, z.B. eine spektral durchstimmbare LED denkbar, wodurch wellenlängenselektiv verschiedene Farblängsfehler in der Inspektionsvorrichtung für Masken4 eingeführt werden können. Des Weiteren ist ein Spektralquellenkollektiv63 aus verschiedenen Spektralquellen60 mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften, z.B. in der Form eines Arrays, denkbar, wobei selektiv eine Spektralquelle60 aus dem Spektralquellenkollektiv63 in den Strahlengang eingeführt wird. Somit können verschiedenen Projektionsbelichtungsanlagen und deren Farblängsfehler innerhalb der Inspektionsvorrichtung für Masken4 simuliert werden. -
12 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zur Nachbildung eines Farblängsfehlers über die Aufnahme eines FokusstapelsFx . Dabei werden beispielsweise 5 Ebenen (F1 ,F2 ,F3 ,F4 ,F5 ) mit einem AbstandA von 100nm in defokussierter Lage aufgenommen. Dafür kann zum einen die Kamera, als auch die Abbildungsvorrichtung der Inspektionsvorrichtung für Masken je Aufnahme variabel angepasst werden. Beispielhaft ist die Fokussierung einer HauptebeneL3 auf ihre entsprechende FokusebeneF3 dargestellt. Unter Kenntnis der Linienbreite der Nutzstrahlung und des Farblängsfehlers der zu simulierenden Projektionsbelichtungsanlage können dann aus den einzelnen Bildern des Fokusstapels Fx diejenigen Bilder ausgewählt werden, welche dem zu simulierenden Farblängsfehler entsprechen würden. Durch geeignete Interpolation und gegebenenfalls Gewichtung der Bilder kann dann der Farblängsfehler nachgebildet werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Optische Linse
- 2
- Elektromagnetische Strahlung
- 3
- Dispersionsmedium
- 4
- Inspektionsvorrichtung für Masken
- 5
- Strahlungsquelle
- 6
- Beleuchtungsstrahlung
- 7
- Beleuchtungseinheit
- 8
- Maske
- 9
- Abbildungsvorrichtung
- 10
- Kamera
- 11
- Aktuatorkontakflächen
- 12
- Elektrische Kontaktfläche
- 13
- Elektrisches Feld
- 14
- Elektromagnetische Strahlung
- 15
- Sender
- 16
- Optischer Keil
- 17
- Keilflächen
- 19
- Linsenfixierung
- 20
- Linsenhalterung
- 21
- Korrekturkörper
- 22
- Dispersionssteuerungsmittel
- 23
- Steuereinheit
- 24
- Aktuator
- 25
- Spannungsgenerator
- 26
- Kraftvektor
- 27
- Richtung parallel zur optischen Achse
- A
- Abstand Fokusebene
- OA
- Optische Achse
- F1...F5
- Fokusebene
- L1 ... L3
- Wellenlänge
- N
- Gaszusammensetzung
- N
- Brechnungsindex
- P
- Druck
- Fx
- Fokusstapel
- P1... P6
- Mögliche Positionen des Korrekturkörpers
- 30
- Gasförmige Umgebung
- 31
- Spülgaseinheit
- 32
- Druckregelung
- 33
- Gaskomponentenregelung
- 40
- Dauermagnet
- 41
- Magnetfeld Dauermagnet
- 42
- Spule
- 43
- Magnetfeld Spule
- 44
- Elektromagnet
- 45
- Magnetfeld Elektromagnet
- 50
- Heizelement
- 60
- Spektralquelle
- 61
- Optisches Filter
- 63
- Spektralquellenkollektiv
Claims (24)
- Inspektionsvorrichtung (4) von Masken (8) für die Halbleiterlithographie, umfassend - eine Abbildungsvorrichtung (9) zur Abbildung einer Maske (8) - eine Bildaufnahmevorrichtung (10) dadurch gekennzeichnet, dass im Lichtweg zwischen der Maske (8) und der Bildaufnahmevorrichtung (10) ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") angeordnet sind, welche für mindestens einen Teilbereich der zur Abbildung verwendeten Beleuchtungsstrahlung (6) ein dispersives Verhalten zeigen und die zur Nachbildung von Farblängsfehlern unterschiedlicher Projektionsbelichtungsanlagen eingerichtet sind.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") zwischen der Maske (8) und der Abbildungsvorrichtung (9) angeordnet sind . - Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") zwischen der Beleuchtungseinheit (7) für die Maske (8) und der Maske (8) angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") zwischen einer Strahlungsquelle (5) und einer Beleuchtungseinheit (7) für die Maske (8) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") zwischen der Abbildungsvorrichtung (9) und der Bildaufnahmevorrichtung (10) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") innerhalb einer Beleuchtungseinheit (7) für die Maske (8) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Korrekturkörper (21, 21', 21") innerhalb der Abbildungsvorrichtung (9) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Korrekturkörper (21, 21', 21") Kalziumflourid oder Quarzglas enthalten.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (22; 24, 11; 25, 12; 40; 42; 44; 15; 50; 31, 31, 33; M3, M4, 16) zur Beeinflussung des dispersiven Verhaltens des Korrekturkörpers (21, 21', 21") vorhanden sind.
- Vorrichtung nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (24,11) geeignet sind, mechanische Spannungen in dem Korrekturkörper (21, 21', 21") hervorzurufen. - Vorrichtung nach
Anspruch 9 oder10 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (25, 12) geeignet sind, elektrische Felder im Bereich des Korrekturkörpers (21, 21', 21") zu erzeugen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (40, 42, 44) geeignet sind, magnetische Felder (41, 43, 45) im Bereich des Korrekturkörpers (21, 21', 21") zu erzeugen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (15) geeignet sind, elektromagnetische Felder (14) im Bereich des Korrekturkörpers (21, 21', 21") zu erzeugen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis13 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (50) geeignet ist, thermische Spannungen in dem Korrekturkörper (21, 21', 21") hervorzurufen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis14 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (31, 32, 33) geeignet ist, den Druck (P) und die Gaszusammensetzung (N) der Umgebung (30), in welcher der Korrekturkörper (21, 21', 21") angeordnet ist, zu beeinflussen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis15 , dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (16) zur Beeinflussung der Länge (L) des Weges der zur Inspektion verwendeten Beleuchtungsstrahlung (6) im Korrekturkörper (21, 21', 21") vorhanden sind. - Vorrichtung nach
Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturkörper (21, 21', 21") durch ein oder mehrere optische Keile (16) gebildet ist, welche bezüglich einer optischen Achse (OA) der Inspektionsvorrichtung für Masken (4) verschiebbar sind. - Vorrichtung nach
Anspruch 17 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei optische Keile (16) entlang ihrer jeweils gegenüberliegenden Keilflächen (17) verschiebbar angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis18 , dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (M3, M4, 20) zur Änderung der räumlichen Orientierung oder Position von optischen Elementen (L1, L2, L3, L4), die der Korrekturkörper (21, 21', 21") umfasst, vorhanden sind. - Vorrichtung nach
Anspruch 19 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (M3, M4) geeignet sind, den Abstand (B) der optischen Elemente (L1, L2, L3, L4) zueinander zu verändern. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 19 oder20 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20) geeignet ist, die optischen Elemente (L1, L2, L3, L4) senkrecht zu einer optischen Achse (OA) der Inspektionsvorrichtung für Masken (4) zu verschieben. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (60, 61) zur spektralen Beeinflussung der Beleuchtungsstrahlung (6) vorhanden sind.
- Verfahren zur Berücksichtigung von Farblängsfehlern in Inspektionsvorrichtungen (4) für Masken (8), umfassend die folgenden Schritte: - Aufnahme einer bestimmten Anzahl von Bildern unterschiedlich defokussierter Lage (F1, F2, F3, F4, F5) - Auswahl einer Untermenge der Bilder und Nachbildung eines Farblängsfehlers einer Projektionsbelichtungsanlage.
- Verfahren nach
Anspruch 23 , umfassend eine Interpolation und Gewichtung der ausgewählten Bilder.
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