DE10335982A1 - Checking method for imaging characteristics of photomask used for microelectronic circuit manufacture using ultra-violet imaging of mask onto photoelectric converter - Google Patents

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Abstract

The checking method uses extreme UV or UV light in the wavelength range between 1 and 365 nm, directed onto the photomask (3) via an optical illumination system (1,2), with controlled movement of the photomask in 2 orthogonal directions and imaging of the photomask onto a photoelectric converter (6) via an objective (5), for provision of electrons imaged onto an electron image sensor (8), to provide a digitized image of the photomask, supplied to an image data processor (9), for comparison with the intensity distribution of the required microelectronic circuit design. An independent claim for a device for checking the imaging characteristics of a photomask is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken, auf denen ein mikroelektronisches Schaltungsdesign als Maskendesign strukturiert ist, mittels EUV/UV-Licht im Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm.The The invention relates to a method and a device for checking the Image properties of photomasks on which a microelectronic Circuit design is structured as a mask design, using EUV / UV light in the wavelength range from 1 to 365 nm.

OPC (Optical Proximity Correction)- und Phasenmasken, die heute zunehmend in der Fertigung hochintegrierter Schaltungen (ICs) eingesetzt werden, beinhalten komplexe RET-Strukturen (Resolution Enhancement Technology), deren Abmessungen teilweise kleiner als 100 nm sind. Diese RET-Strukturen haben die Aufgabe durch Beugung bzw. Phasenverschiebung des Lichtes eine geeignete räumliche Intensitätsverteilung im Fotoresist zu erzielen. Durch die mittels der RET-Strukturen zu erzielende Beugung bzw. Phasenverschiebung des Lichtes ist es erforderlich, dass die Form der RET-Strukturen zum Teil erheblich von den Strukturen abweicht, die im Fotoresist abgebildet werden sollen.OPC (Optical Proximity Correction) and phase masks, which are increasing today used in the production of highly integrated circuits (ICs), involve complex RET structures (Resolution Enhancement Technology), whose dimensions are partial smaller than 100 nm. These RET structures have the task by diffraction or phase shift of the light a suitable spatial intensity distribution in the photoresist. By means of the RET structures it is to be achieved diffraction or phase shift of the light required that the shape of the RET structures in part considerably differs from the structures that are imaged in the photoresist should.

Die RET-Strukturen werden im folgenden kurz erläutert.The RET structures are briefly explained below.

Für die Herstellung von hochintegrierten Schaltungen wird zunächst im ersten Schritt das mikroelektronische Schaltungsdesign entworfen, in welchem die Definitionen der gewünschten IC-Funktionalitäten wie z. B. für ein CPU, DRAM, FPGA, DSP und dergleichen eingehen. Hierbei wird die EDA (Electronic Design Automation)-Technologie für den elektronischen Schaltungsentwurf angewandt, um die Chip-Strukturen zu erhalten. Der Software-gestützte Schaltungsentwurf der IC-Strukturen liefert die Designdaten der Chip-Strukturen.For the production of highly integrated circuits is first in the first step the microelectronic circuit design designed in which the definitions the desired IC functionality such as For example CPU, DRAM, FPGA, DSP, and the like. This is the EDA (Electronic Design Automation) technology for the electronic Circuit design applied to preserve the chip structures. The software-supported Circuit design of the IC structures provides the design data of the Chip structures.

Im zweiten Schritt erfolgt das RET-Postprocessing, bei dem die Resultate des elektronischen Schaltungsentwurfs aus dem ersten Schritt in einem nachgeschalteten, ebenfalls Software gestützten Schritt mit RET-Korrekturen versehen werden. Das Ergebnis des RET-Postprocessing sind die Maskendaten.in the second step is the RET postprocessing, where the results of the electronic circuit design from the first step in a downstream, also software-based step with RET corrections be provided. The result of the RET postprocessing is the mask data.

Im dritten Schritt wird die Maske hergestellt. Hierzu werden die Maskendaten aus dem zweiten Schritt in einen licht- oder elektronenoptischen Maskenschreiber geladen, der dann die gewünschten Strukturen auf die mit Fotoresist versehene Maske belichtet.in the third step, the mask is made. For this purpose, the mask data from the second step into a light or electron optical Maskenschreiber loaded, which then the desired structures on the exposed with photoresist mask exposed.

Im vierten Schritt erfolgt die fotolithografische Abbildung. Hierzu werden mittels der Fotomaske aus dem dritten Schritt in einem sogenannten Wafer-Stepper die mit Fotoresist versehenen Wafer belichtet. Idealerweise sollen bei der Fotolithografie die im ersten Schritt erzeugten Designdaten möglichst getreu im Fotoresist abgebildet werden.in the The fourth step is the photolithographic imaging. For this be by means of the photomask from the third step in a so-called Wafer stepper exposes the photoresisted wafer. Ideally In photolithography, the design data generated in the first step should as faithfully as possible be imaged in the photoresist.

Zum besseren Verständnis der RET-Strukturen an einem Beispiel einer optischen Näherungskorrektur OPC (Optical Proximity Correction) wird auf die 1a bis 1d Bezug genommen.For a better understanding of the RET structures using an example of an optical proximity correction OPC (Optical Proximity Correction) is applied to the 1a to 1d Referenced.

1a zeigt schematisch die Designdaten (1. Schritt), die einer gewünschten Chip-Struktur entsprechen. 1a schematically shows the design data (1st step) corresponding to a desired chip structure.

1b gibt die fotolithografische Abbildung der Designdaten ohne RET-Postprocessing, d. h. ohne Korrektur durch einen OPC-Schritt wieder. Es ist erkennbar, dass sowohl der horizontale als auch der vertikale Arm der Designdaten jeweils verkürzt ist und darüber hinaus die schmalen Abschluss- bzw. Stirnseiten der Arme anstelle geradlinig stark gekrümmt sind. 1b gives the photolithographic mapping of the design data without RET postprocessing, ie without correction by an OPC step. It can be seen that both the horizontal and the vertical arm of the design data are each shortened and, moreover, the narrow end faces of the arms are greatly curved instead of being rectilinear.

1c zeigt die Designdaten, die einer RET-Nacharbeitung (RET-Postprocessing) unterzogen wurden (2. Schritt). Derart korrigierte Designdaten ergeben dann als fotolithografische Abbildung der Maskenstruktur (3. und 4. Schritt) die Abbildung gemäß 1d. 1c shows the design data that has undergone RET postprocessing (2nd step). Such corrected design data then yield the image as a photolithographic image of the mask structure (3rd and 4th steps) 1d ,

1d stimmt bis auf sehr geringfügige Abweichungen mit der Abbildung in 1a überein. Wie 1c deutlich erkennen lässt, sind eine Vielzahl von RET-Strukturen vorzusehen, um durch Beugung bzw. Phasenverschiebung des Lichtes letztendlich eine fotolithografische Abbildung der Maskenstruktur zu erhalten. Es ist offensichtlich, dass das im Stand der Technik angewandte RET-Verfahren sehr leicht zu Defektstellen in der Maskenstruktur führen kann. 1d agrees except for very slight deviations with the figure in 1a match. As 1c can be clearly seen, a plurality of RET structures are provided to ultimately obtain by diffraction or phase shift of the light, a photolithographic image of the mask structure. It is obvious that the RET method used in the prior art can very easily lead to defect areas in the mask structure.

Bei der derzeitigen Technologie wird die Fotomaske auf ihre Übereinstimmung mit den berechneten Maskendaten hin untersucht.at The current technology is the photomask to their agreement examined with the calculated mask data.

Eine Fotomaske, die in der Halbleiterfertigung eingesetzt wird, muss eine zu 100 % fehlerfreie Abbildung der gewünschten Strukturen im Fotoresist gewährleisten. Bei der Maskeninspektion gilt es, diese Eigenschaft nachzuweisen. Die Strukturen auf der Maske, die mittels Computer-gestützter Methoden berechnet werden, geben hierüber nur bedingt Aufschluss. Zudem sind bei den RET-Strukturen gewissen Abweichungen vom Vorgabemaß in geringem Umfang tolerierbar. In der Praxis der Maskeninspektion erweist es sich jedoch als schwierig, tolerierbare Abweichungen von kritischen Defekten zu unterscheiden und zu trennen. Dies kann dazu führen, dass einerseits Masken bei der Inspektion als einwandfrei klassifiziert werden, bei denen ein oder mehrere kritische Defekte als tolerierbare Abweichungen eingestuft werden und andererseits einwandfreie Masken als fehlerhaft ausgeschieden werden, da zulässige Abweichungen in der Struktur als kritische Defekte beurteilt werden.A photomask, which is used in the semiconductor manufacturing, must ensure a 100% error-free imaging of the desired structures in the photoresist. In the mask inspection, it is necessary to prove this property. The structures on the mask, which are calculated using computer-aided methods, provide only limited information about this. In addition, certain deviations from the standard measure are tolerable to a limited extent in the RET structures. However, in the practice of mask inspection, it is difficult to distinguish and separate tolerable deviations from critical defects. This may mean that, on the one hand, masks are classified as faultless during the inspection, in which one or more critical defects are classified as tolerable deviations and, on the other hand, faulty masks are rejected as defective because permissible deviations in the structure are assessed as critical defects.

Nach dem heutigen Stand der Technik werden bei der Maskeninspektion die Strukturen auf der Maske und nicht deren Abbildungseigenschaften, d. h. die Abbildungseigenschaften der Maske als solche, geprüft.To the state of the art in the mask inspection the Structures on the mask and not their imaging properties, d. H. the imaging properties of the mask as such, tested.

In dem US-Patent 5,923,034 sind ein Maskeninspektionsverfahren und eine Maskeninspektionsvorrichtung beschrieben, die ein Elektronenrohr enthält, das einen Elektronenstrahl auf das Muster der zu untersuchenden Maske richtet. Eine nachgeschaltete Elektronenlinse verstärkt das durch die Maske hindurchtretende elektronen-optische Maskenbild, das auf einem Fluoreszenz Schirm auftrifft, der das elektronen-optische Maskenbild in ein optisches Maskenbild umwandelt. Eine optische Linse verstärkt optisch das optische Maskenbild, das von einem Detektor detektiert und einem Komparator für die Defekt-Inspektion in dem Muster auf der Grundlage des Bildes zugeleitet wird. Bei diesem Verfahren und dieser Vorrichtung ist es möglich, Abbildungsfehler zu unterdrücken, die von der elektronen-optischen Verstärkung herrühren und zusätzlich das Muster mit einer hohen Auflösung durch die optische Verstärkung zu prüfen.In U.S. Patent 5,923,034 is a mask inspection method and a mask inspection device containing an electron tube, the an electron beam on the pattern of the mask to be examined directed. A downstream electron lens amplifies this passing through the mask electron-optical mask image, which impinges on a fluorescent screen which is the electron-optical Converts mask image into an optical mask image. An optical Lens reinforced optically the optical mask image detected by a detector and a comparator for the defect inspection in which pattern is supplied on the basis of the image. at According to this method and apparatus, it is possible to avoid aberrations suppress, which result from the electron optical amplification and additionally the Pattern with a high resolution through the optical amplification to consider.

In den US-Patenten 5,665,968 und 5,717,204 sind Prüfeinrichtungen für optische Masken mittels Elektronenstrahlmikroskopie beschrieben. Hierbei wird der Elektronenstrahl über eine optische Phasenverschiebungsmaske geführt und die Maske automatisch inspiziert, um Eigenschaften der Phasenverschiebungsmaske zu bestimmen und Defekte zu klassifizieren. Detektoren messen die Sekundärstrahlung und die Rückstreustrahlung geladener Teilchen von der Oberfläche der Maske. Die Maske ist auf einer XY-Bühne befestigt und hat zumindest einen Freiheitsgrad, während der Abtastung der Maske durch den Elektronenstrahl. Durch die Analyse verschiedener Wellenformcharakteristiken in der Sekundär- und der Rückstreustrahlung der Elektronenwellenformen, die von der Phasenverschiebungsmaske erhalten werden, können verschiedene physikalische Eigenschaften der Maske detektiert werden, wie z. B. deren Größe und Position bestimmt werden. Ebenso kann die Dicke von Chrom-Schichten auf der Maske bestimmt werden. Es wird ein Vergleich durchgeführt zwischen dem Muster auf der Maske mit einem weiteren Muster, um Defekte festzustellen.In US Pat. Nos. 5,665,968 and 5,717,204 are optical inspection devices Masks are described by electron beam microscopy. in this connection the electron beam is over an optical phase shift mask and the mask automatically inspected to determine properties of the phase shift mask and to classify defects. Detectors measure the secondary radiation and the backscatter radiation charged particles from the surface of the mask. The mask is on an XY stage attached and has at least one degree of freedom during the Scanning of the mask by the electron beam. Through the analysis different waveform characteristics in the secondary and the Backscatter of the electron waveforms coming from the phase shift mask can be obtained different physical properties of the mask are detected, such as B. their size and position be determined. Likewise, the thickness of chrome layers on the Mask to be determined. There will be a comparison between the pattern on the mask with another pattern to detect defects.

Das US-Patent 5,578,821 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Abtastung von Masken mit geladenen Partikeln als Bestandteil eines automatischen Inspektionssystems, mit dem Wafer und Maske geprüft werden, die in der Herstellung von Mikroschaltungen zum Einsatz kommen. Hierbei wird ein Strahl aus geladenen Partikeln auf die Oberfläche eines Substrats gerichtet, das abgetastet werden soll und eine Anzahl von Detektoren detektieren zumindest eine der Strahlungen von geladenen Partikeln, bei denen es sich beispielsweise um die Sekundärstrahlung geladener Partikel, die Rückstreustrahlung geladener Partikel und die durch das Substrat hindurchtretende Strahlung geladener Partikel handelt. Das Substrat ist auf einem x-y-Tisch befestigt und hat zumindest einen Freiheitsgrad während es durch den geladenen Partikelstrahl abgetastet wird. Des weiteren wird das Substrat einem elektrischen Feld an seiner Oberfläche ausgesetzt, um die Sekundärstrahlung geladener Partikel zu beschleunigen. Das System ermöglicht die Inspektion bei niedrigen Strahlenergien von ladungsempfindlichen isolierenden Substraten und hat das Vermögen, die Position des Substrats in Bezug auf den geladenen Partikelstrahl genau zu messen. Das System enthält des weiteren ein optisches Ausrichtungssystem für die anfängliche Ausrichtung des Substrats unterhalb des geladenen Partikelstrahls. Das Substrat befindet sich in einer Vakuumkammer, die so ausgebildet ist, dass ein Substrat unter Vakuum steht und ein weiteres Substrat geladen oder entladen, evakuiert oder wieder unter Normaldruckbedingungen gebracht werden kann. Zu dem Inspektionssystem gehört auch ein Komparator, um das Muster des Substrats mit einem zweiten Muster auf Defekte vergleichen zu können.The U.S. Patent 5,578,821 discloses a method and apparatus for the Scanning masks with charged particles as part of a automatic inspection system, with which wafer and mask are tested, used in the manufacture of microcircuits. This is a beam of charged particles on the surface of a Targeted substrate to be scanned and a number Detectors detect at least one of the charged radiations Particles, which are, for example, the secondary radiation charged particles, the backscatter radiation charged particles and the radiation passing through the substrate charged particle is. The substrate is on an x-y table attached and has at least one degree of freedom while it is is scanned by the charged particle beam. Furthermore the substrate is exposed to an electric field at its surface, around the secondary radiation to accelerate charged particles. The system allows the Inspection at low beam energies of charge-sensitive insulating substrates and has the ability to position the substrate to measure accurately with respect to the charged particle beam. The system contains and an optical alignment system for the initial alignment of the substrate below the charged particle beam. The substrate is in a vacuum chamber, which is formed so that a substrate under Vacuum stands and another substrate loaded or unloaded, evacuated or can be brought back under normal pressure conditions. To belongs to the inspection system also a comparator to the pattern of the substrate with a second To be able to compare patterns for defects.

Die EP 0 766 283 B1 betrifft ein Kamerasystem für ein Elektronenmikroskop mit einem Szintillator zum Transformieren eines Elektronenstrahls in Licht, eine Aufnahmeröhre mit einem fotoleitfähigen Target, einem optischen Linsensystem variabler Vergrößerung, um das von dem Szintillator produzierte Licht in die Aufnahmeröhre überzuleiten und einer den abtastenden Elektronenstrahl steuernden Ablenkspule zur Detektion von Signalen des fotoleitfähigen Targets. Dabei wird an die Ablenkspule eine korrespondierende Spannung zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Abbildung durch das optische Linsensystem angelegt. Durch die variable Spannung an der Ablenkspule wird die Zahl der Abtastlinien des Abtast-Elektronenstrahls entsprechend der Vergrößerung oder Verkleinerung variiert.The EP 0 766 283 B1 relates to a camera system for an electron microscope with a scintillator for transforming an electron beam into light, a pickup tube having a photoconductive target, a variable magnification optical lens system for transmitting the light produced by the scintillator to the pickup tube and a deflection coil controlling the scanning electron beam for detecting Signals of the photoconductive target. In this case, a corresponding voltage is applied to the deflection coil for enlargement or reduction of the image by the optical lens system. The variable voltage on the deflection coil varies the number of scanning lines of the scanning electron beam in accordance with the magnification or reduction.

Aufgabe der Erfindung ist es anstelle der Inspektion einer Maskestruktur ein hochauflösendes Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken bereit zu stellen, die in der Fertigung hochintegrierter Schaltungen eingesetzt werden.task The invention is instead of inspecting a mask structure a high-resolution process and a device for verifying imaging properties to provide photomasks that are highly integrated in manufacturing Circuits are used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem das EUV/UV-Licht im Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm über eine Beleuchtungsoptik auf die zu prüfende Fotomaske gerichtet wird, die Fotomaske in kontrollierter Weise in x- und y-Richtung verfahren wird und die zu den x- und y-Koordinaten der jeweiligen Positionen der Fotomaske gehörenden Intensitätsverteilungen des Bildes der Fotomaske digitalisiert einer Bilddatenverarbeitung übermittelt und in dieser abgespeichert werden, die Fotomaske mit EUV/UV-Licht durch ein Objektiv auf einen fotoelektrischen Konverter abgebildet wird und die aus dem fotoelektrischen Konverter austretenden Elektronen beschleunigt auf eine Elektronenoptik und auf einen Elektronen-Bildsensor emittiert werden, in welchem ein digitalisiertes Bild der Fotomaske entsteht, das der Bilddatenverarbeitung zugeleitet und mit den abgespeicherten und gefalteten Intensitätsverteilungen des mikroelektronischen Schaltungsdesign auf Übereinstimmung verglichen wird.This object is achieved by a method in which the EUV / UV light is directed in the wavelength range of 1 to 365 nm via an illumination optics on the photomask to be tested, the photomask is moved in a controlled manner in the x and y direction and the to the x and y-coordinates of the respective positions of the photomask belonging intensity distributions of the image of the photomask are digitized and stored in an image data processing stored, the photomask with EUV / UV light through a lens on a photoelectric converter and the electrons emerging from the photoelectric converter accelerated to be emitted to an electron optics and to an electron image sensor, in which a digitized image of the photomask is formed, which is supplied to the image data processing and compared with the stored and folded intensity distributions of the microelectronic circuit design to match.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die vom Elektronen-Bildsensor registrierten Intensitätsverteilungen mit dem digitalisierten und mit einer Punkt-Spreiz-Funktion PSF (= Point Spread Function) des Inspektionssystems aus Lichtquelle, Beleuchtungsoptik, Objektiv und fotoelektrischem Konverter gefalteten Bild des mikroelektronischen Schaltungsdesigns verglichen.In Embodiment of the method according to the invention become the intensity distributions registered by the electron image sensor with the digitized and with a point spread function PSF (= Point Spread function) of the inspection system consisting of light source, illumination optics, Lens and photoelectric converter folded image of the microelectronic Circuit designs compared.

In Weiterbildung des Verfahrens wird die Fotomaske von dem EUV/UV-Licht durchstrahlt und durch ein refraktives Objektiv auf den fotoelektrischen Konverter abgebildet. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird das EUV/UV-Licht von der Fotomaske reflektiert und durch ein reflektives Objektiv auf den fotoelektrischen Konverter abgebildet.In Further development of the method is the photomask of the EUV / UV light irradiated and through a refractive lens on the photoelectric Converter shown. In a further embodiment of the method is the EUV / UV light from the photomask reflected and by a reflective Objectively imaged on the photoelectric converter.

Die Weiterbildung des Verfahrens ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 5 bis 20.The Further development of the method results from the features of claims 5 to 20th

Im Rahmen der Aufgabe wird auch eine Vorrichtung zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken geschaffen, auf denen ein Maskendesign strukturiert ist, mit einer Abbildungseinrichtung, die eine Lichtquelle, eine Beleuchtungsoptik für die zu überprüfende Fotomaske und ein Objektiv umfasst , einem Elektronenmikroskop aus einem fotoelektrischen Konverter, einer Elektronen-Optik und einem Elektronen-Bildsensor, der an eine Bilddatenverarbeitung elektrisch angeschlossen ist, einer Hochspannungsquelle und mit einer Verfahreinrichtung, welche die zu überprüfende Fotomaske in x- und y-Koordinatenrichtung in Bezug auf den Strahlengang der Lichtquelle verfährt, wobei die Fotomaske zwischen der Beleuchtungsoptik und dem Objektiv angeordnet ist.in the The scope of the task will include a device for checking the Image properties created by photomasks on which a Mask design is structured, with an imaging device, comprising a light source, an illumination optics for the photomask to be checked and a lens , an electron microscope from a photoelectric converter, an electron optics and an electron image sensor connected to a Image data processing is electrically connected, a high voltage source and with a traversing device, which the photomask to be checked in the x and y coordinate direction moves with respect to the beam path of the light source, wherein arranged the photomask between the illumination optics and the lens is.

Zweckmäßigerweise besteht die Lichtquelle aus zumindest einer UV-Lampe mit elektromechanisch vorschaltbaren Filtern und einem oder mehreren DUV-Lasern. In bevorzugter Ausführungsform besteht die Lichtquelle aus zumindest einer EUV-Lichtquelle, zumindest einer UV-Lampe mit elektromechanisch vorschaltbaren Filtern und einem oder mehreren DUV-Lasern. Dabei strahlt die Lichtquelle EUV/UV-Licht im Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm ab. Unter EUV-Licht ist extremes Ultraviolett-Licht zu verstehen, das eine Wellenlänge von 5 bis 20 nm hat. Zur Zeit arbeiten die am weitest fortgeschrittenen lithografischen Werkzeuge bei der Herstellung von Wafern mit DUV-Licht, das ist Tiefultraviolett-Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm bzw. 193 nm um Linienbreiten von etwa 110 nm bzw. 90 nm herzustellen. Zukünftige Entwicklungen gehen in Richtung der EUV-Lithografie, die es ermöglichen soll Linienbreiten von 35 nm zu erzeugen. Des weiteren wird an der Röntgenstrahl-Lithografie, Ionenstrahlprojektions-Lithografie und Elektronenstrahlprojektions-Lithografie gearbeitet.Conveniently, the light source consists of at least one UV lamp with electromechanical switchable filters and one or more DUV lasers. In preferred Embodiment exists the light source from at least one EUV light source, at least one UV lamp with electromechanically switchable filters and one or more DUV lasers. The light source emits EUV / UV light in the wavelength range from 1 to 365 nm. Under EUV light is extreme ultraviolet light to understand that one wavelength from 5 to 20 nm. At the moment the most advanced ones are working lithographic tools in the production of wafers with DUV light, that is deep ultraviolet light having a wavelength of 248 nm and 193 nm, respectively to produce line widths of about 110 nm and 90 nm, respectively. Future developments go in the direction of EUV lithography, which should make it possible Linewidths of 35 nm to produce. Furthermore, in X-ray lithography, Ion beam projection lithography and electron beam projection lithography worked.

In Weiterbildung der Vorrichtung ist die Verfahreinrichtung eine elektromechanische Einrichtung mit Luftlagerung und interferometrischer Positionskontrolle, steuert ein Rechner die Verfahreinrichtung in die gewünschten Positionen in x- und y-Koordinatenrichtung und sind die interferometrisch ermittelten Positionen als x- und y-Koordinaten digitalisiert an die Bilddatenverarbeitung übermittelbar und in dieser abspeicherbar.In Development of the device is the traversing an electromechanical Device with air bearing and interferometric position control, a computer controls the moving device in the desired Positions in the x and y coordinate direction and are the interferometric determined positions as x and y coordinates digitized to the Image data processing can be transmitted and in this storable.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 25 bis 28 und 30 bis 33.Further Embodiments of the device will be apparent from the features of Claims 25 to 28 and 30 to 33.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass die aufwändige Fokuskontrolle während der Abtastung der Fotomaske wegen des größeren Schärfentiefenbereichs in der Gegenstandsebene des Objektivs im Vergleich mit der vergrößernden optischen Abbildung bei konventionellen Systemen erleichtert wird. Hierzu wird auf die bekannten fundamentalen Gleichungen eines Abbildungssystems Bezug genommen, die die Auflösung R und die Fokustiefe FT betreffen: R = k1 λ/NA FT = k2 λ/(NA)2,mit der Wellenlänge λ und der numerischen Apertur NA des Abbildungssystems bzw. der Kamera.With the invention it is achieved that the elaborate focus control during the scanning of the photomask is facilitated in the case of the larger focal depth range in the object plane of the objective in comparison with the magnifying optical imaging in conventional systems. Reference is made to the known fundamental equations of an imaging system concerning the resolution R and the depth of focus FT: R = k1 λ / NA FT = k2 λ / (NA) 2 . with the wavelength λ and the numerical aperture NA of the imaging system or the camera.

Durch Verkleinerung der Wellenlänge λ und Vergrößerung der numerischen Apertur NA kann die Auflösung verbessert werden, jedoch wird dann die Fokustiefe FT verringert, da die numerischer Apertur NA quadratisch im Nenner steht.By Reduction of the wavelength λ and enlargement of the numerical aperture NA, the resolution can be improved, however Then, the focus depth FT is reduced because the numerical aperture NA square in the denominator.

Im derzeitigen Stand der Technik wird im allgemeinen mit EUV-Licht der Wellenlänge λ = 13,4 nm gearbeitet und mit einer numerischen Apertur NA von 0,1 des Abbildungssystems und einer Fokustiefe FT = 1,0 μm, um Linien mit einer Breite von kleiner 100 nm bis etwa 40 nm abbilden zu können. Die Konstanten k1 und k2 werden experimentell bestimmt und haben Werte im Bereich zwischen 0,6 bis 0,8.In the current state of the art, EUV light of wavelength λ = 13.4 nm is generally used, and with a numerical aperture NA of 0.1 of the imaging system and a focal depth FT = 1.0 μm in order to obtain lines with a width of smaller 100 nm to about 40 nm to map. The constants k1 and k2 are determined experimentally and ha ben values in the range between 0.6 to 0.8.

Im Verfahren gemäß der Erfindung wird die optische Abbildung der Fotomaske in einem Mikrowafer-Stepper der Vorlage möglichst stark angenähert. Dabei handelt es sich um eine optische Reduktion mit stark nicht-linearer Charakteristik. Das Bild der Maske, d. h. die Intensitätsverteilungen werden elektronenoptisch aufgelöst und vermessen.in the Method according to the invention becomes the optical image of the photomask in a micro-wafer stepper the template as possible strongly approximated. This is an optical reduction with a strong nonlinearity Characteristics. The image of the mask, d. H. the intensity distributions are resolved electronically and measure.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. It demonstrate:

1a bis 1d schematische Darstellungen zur Erläuterung der RET-Nacharbeitung (RET- Postprocessing); 1a to 1d schematic representations to explain the RET postprocessing;

2 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit refraktiver Optik zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken; 2 schematically a first embodiment of a device according to the invention with refractive optics for checking the imaging properties of photomasks;

3 schematisch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit reflektiver Optik zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken; und 3 schematically a second embodiment of the device according to the invention with reflective optics for checking the imaging properties of photomasks; and

4 schematisch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Kombinationsoptik aus refraktiver und reflektiver Optik zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken. 4 schematically a third embodiment of the device according to the invention with a combination optics of refractive and reflective optics for checking the imaging properties of photomasks.

Die in 2 schematisch dargestellte erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung weist als wesentliche Baugruppen eine optische Abbildungseinrichtung 11, die im wesentlichen ein Mikrowafer-Stepper ist, ein Elektronenmikroskop 12 und eine Bilddatenverarbeitung 9 auf. Die optische Abbildungseinrichtung 11 umfasst eine Lichtquelle 1, eine Beleuchtungsoptik 2 für eine zu überprüfende Fotomaske 3 und ein refraktives Objektiv 5 mit einer Zoom-Einheit 15. Das Elektronenmikroskop 12 besteht aus einem fotoelektrischen Konverter 6, einer Elektronen-Optik 7 und einem Elektronen-Bildsensor 8, der an die Bilddatenverarbeitung 9 elektrisch angeschlossen ist. Ein Rechner 14 ist mit der Bilddatenverarbeitung 9 verbunden und mit einer Verfahreinrichtung 4, welche die zu überprüfende Fotomaske 3 in x- und y-Koordinatenrichtung in Bezug auf den Strahlengang 13 der Lichtquelle 1 verfährt. Die Fotomaske 3 ist zwischen der Beleuchtungsoptik 2 und dem Objektiv 5 angeordnet. Eine Hochspannungsquelle 20, die eine regelbare Hochspannung von 100 V bis 130 kV liefert, ist mit ihrem Minuspol an der fotoelektrischen Schicht des fotoelektrischen Konverters 6 und mit ihrem Pluspol mit der Elektronen-Optik 7 verbunden, so dass der fotoelektrische Konverter bzw. dessen fotoelektrische Schicht auf negativem elektrischem Potential liegt und als Fotokathode fungiert.In the 2 schematically illustrated first embodiment of a device according to the invention has as essential components an optical imaging device 11 which is essentially a micro-wafer stepper, an electron microscope 12 and image data processing 9 on. The optical imaging device 11 includes a light source 1 , an illumination optics 2 for a photo mask to be checked 3 and a refractive lens 5 with a zoom unit 15 , The electron microscope 12 consists of a photoelectric converter 6 , an electron optic 7 and an electron image sensor 8th who involved in image data processing 9 electrically connected. A calculator 14 is with image data processing 9 connected and with a traversing device 4 which the photomask to be checked 3 in the x and y coordinate directions with respect to the beam path 13 the light source 1 moves. The photomask 3 is between the illumination optics 2 and the lens 5 arranged. A high voltage source 20 , which provides a controllable high voltage of 100 V to 130 kV, is with its negative pole on the photoelectric layer of the photoelectric converter 6 and with its positive pole with the electron optics 7 connected, so that the photoelectric converter or its photoelectric layer is at a negative electrical potential and acts as a photocathode.

Die Lichtquelle 1 umfasst zumindest eine UV-Lampe und einen oder mehrere DUV-Laser mit elektromechanisch vorschaltbaren Filtern, die nicht gezeigt sind und die Auswahl der Wellenlänge λ des für die Abbildung eingesetzten Lichtes ermöglichen. Diese Wellenlänge λ liegt bei einer UV-Lampe im Bereich von größer/gleich 200 nm und bei DUV-Lasern im Bereich 150 bis 250 nm. Als Lichtquelle 1 kann ebenso eine EUV-Lichtquelle neben einer UV-Lampe eingesetzt werden, wobei die nicht gezeigten elektromechanisch vorschaltbaren Filter es ermöglichen, einen Wellenlängenbereich des EUV-Lichtes von kleiner 100 nm bis etwa 5 nm auszuwählen. Als Lichtquelle 1 kann ebenso ein UV-Laser mit einer elektromechanischen Einrichtung zur Auswahl einer bestimmten Wellenlänge des abgestrahlten UV-Lichtes aus dem Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm eingesetzt werden. Es gilt ganz allgemein, dass die Lichtquelle 1 EUV/UV-Licht im Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm abstrahlt. Ebenso ist es möglich, dass die Lichtquelle 1 zwei oder mehrere UV-Laser und eine elektromechanische Einrichtung zur Auswahl eines bestimmten UV-Lasers bzw. der Wellenlänge des abgestrahlten UV-Lichtes aus einem Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm umfasst.The light source 1 comprises at least one UV lamp and one or more DUV lasers with electromechanically switchable filters, which are not shown and allow the selection of the wavelength λ of the light used for the imaging. This wavelength λ is in the range of greater than or equal to 200 nm in the case of a UV lamp and in the range of 150 to 250 nm in the case of DUV lasers. As the light source 1 For example, it is also possible to use an EUV light source in addition to a UV lamp, wherein the electromechanically switchable filters, not shown, make it possible to select a wavelength range of the EUV light of less than 100 nm to about 5 nm. As a light source 1 For example, it is also possible to use a UV laser with an electromechanical device for selecting a specific wavelength of the emitted UV light from the wavelength range from 1 to 365 nm. It is quite general that the light source 1 EUV / UV light in the wavelength range of 1 to 365 nm radiates. Likewise it is possible that the light source 1 two or more UV lasers and an electromechanical device for selecting a particular UV laser or the wavelength of the emitted UV light from a wavelength range of 1 to 365 nm.

Die Beleuchtungsoptik 2 ist eine Kondensor-Optik und bildet ein refraktives Objektiv mit einer oder mehreren Linsen 17, die bevorzugt aus hochreinem synthetischem Quarzglas hergestellt sind. Zusätzlich kann die Beleuchtungsoptik 2 mit einer variablen Blende sowie mit einem Licht-Diffusor ausgestattet sein.The illumination optics 2 is a condenser optic and forms a refractive lens with one or more lenses 17 , which are preferably made of high-purity synthetic quartz glass. In addition, the illumination optics 2 be equipped with a variable aperture and with a light diffuser.

Die Verfahreinrichtung 4 ist eine elektromechanische Einrichtung mit Luftlagerung und interferometrischer Positionskontrolle, die es ermöglicht, die auf einem x-y-Tisch befestigte Fotomaske 3 in kontrollierter Weise in x- und y-Richtung zu verfahren. Die zu den jeweiligen x- und y-Koordinaten der einzelnen Positionen der Fotomaske 3 gehörenden Intensitätsverteilungen des Bildes der Fotomaske werden digitalisiert der Bilddatenverarbeitung 9 übermittelt und in dieser abgespeichert. Die Steuerung der Verfahreinrichtung erfolgt über den Rechner 14, der die interferometrisch ermittelten x- und y-Koordinaten der Verfahreinrichtung 4 in digitaler Form an die Bilddatenverarbeitung 9 überträgt.The moving device 4 is an electromechanical device with air bearing and interferometric position control, which allows the mounted on an xy table photomask 3 to move in a controlled manner in the x and y direction. The to the respective x and y coordinates of the individual positions of the photomask 3 associated intensity distributions of the image of the photomask are digitized image data processing 9 transmitted and stored in this. The traversing device is controlled via the computer 14 , which determines the interferometrically determined x and y coordinates of the displacement device 4 in digital form to the image data processing 9 transfers.

Bei der Fotomaske 3 handelt es sich im allgemeinen um eine fotolithografische COG (Chrome-On-Glass)-Maske oder eine Phasenverschiebungsmaske, bei denen auf einem hochreinem synthetischem Quarzglas Chrom- und Mo/Si-Schichten sowie RET-Strukturen aufgetragen sind.With the photomask 3 it is generally a photolithographic COG (Chrome-On-Glass) mask or a phase shift mask with a high-purity synthetic silica glass containing chromium and Mo / Si layers and RET structures.

Das Objektiv 5 ist ein refraktives Objektiv, das eine oder mehrere Linsen 18 aus hochreinem synthetischem Quarzglas enthält und mit einer Zoom-Einheit 15 ausgestattet ist, die eine optische Verkleinerung der Abbildung auf den fotoelektrischer Konverter 6 ermöglicht. Die Verkleinerung ist im Bereich von kleiner 1:1 bis 1:10 einstellbar. Der fotoelektrische Konverter 6 besteht beispielsweise aus hochreinem synthetischem Quarzglas mit einer fotoelektrischen Beschichtung, die eine hohe Quanteneffizienz im EUV/UV-Bereich für das einfallende Licht hat. Bekannte Materialien für die fotoelektrische Beschichtung sind beispielsweise Na2KSb(Cs), K2SbCs, CsI, KI, KBr und CsTe. Wie schon zuvor erwähnt wurde, liegt die fotoelektrische Beschichtung gegenüber der Elektronen-Optik 7 und dem Elektronen-Bildsensor 8 auf negativem elektrischem Potential im Bereich von 100V bis 130 kV, insbesondere von einigen 10 kV bis zu über 100 kV. Das heißt, die fotoelektrische Beschichtung ist gegenüber der Elektronen-Optik 7 und dem Elektronen-Bildsensor 8 als Fotokathode geschaltet. Elektronen, die durch das auffallende EUV/UV-Licht aus der fotoelektrischen Beschichtung herausgelöst werden, werden durch die angelegte Negativspannung zur Elektronen-Optik 7 hin beschleunigt. Die Elektronen-Optik 7 bildet die zweidimensionale Verteilung der von der fotoelektrischen Beschichtung austretenden Elektronen auf den Elektronen-Bildsensor 8 mit vorgegebener Vergrößerung ab. Die Vergrößerung der elektronenoptischen Abbildung wird hinreichend groß gewählt, so dass ein Bildelement bzw. Pixel des Elektronen-Bildsensors der kleinsten aufzulösenden Dimension auf dem fotoelektrischen Konverter 6 entspricht. Dabei vergrößert die elektronenoptische Abbildung die kleinste aufzulösende Dimension auf dem fotoelektrischen Konverter 6 im Maßstab bis zu 10000:1. Bei einer Vergrößerung im Maßstab 4000:1 bedeutet dies, dass bei einer kleinsten aufzulösenden Dimension von 5 nm auf dem fotoelektrischen Konverter 6 dies einem Bildelement bzw. einem Pixel des Elektronen-Bildsensors 8 von 20 μm entspricht.The objective 5 is a refractive lens that has one or more lenses 18 made of high purity contains synthetic quartz glass and with a zoom unit 15 equipped with an optical reduction of the image on the photoelectric converter 6 allows. The reduction is adjustable in the range of less than 1: 1 to 1:10. The photoelectric converter 6 consists, for example, of high-purity synthetic quartz glass with a photoelectric coating which has a high quantum efficiency in the EUV / UV range for the incident light. Known materials for the photoelectric coating are, for example, Na 2 KSb (Cs), K 2 SbCs, CsI, KI, KBr and CsTe. As mentioned before, the photoelectric coating is opposite to the electron optics 7 and the electron image sensor 8th at a negative electrical potential in the range of 100V to 130 kV, in particular from a few 10 kV to over 100 kV. That is, the photoelectric coating is opposite to the electron optics 7 and the electron image sensor 8th switched as photocathode. Electrons that are released from the photoelectric coating by the striking EUV / UV light become electron optics due to the applied negative voltage 7 accelerated. The electron optics 7 forms the two-dimensional distribution of the electrons emitted by the photoelectric coating on the electron image sensor 8th with a predetermined magnification. The magnification of the electron optical image is chosen to be sufficiently large so that a picture element or pixel of the electron image sensor of the smallest dimension to be resolved on the photoelectric converter 6 equivalent. The electron-optical imaging increases the smallest dimension to be resolved on the photoelectric converter 6 in scale up to 10000: 1. At 4000: 1 magnification, this means that for a smallest resolution of 5 nm on the photoelectric converter 6 this is a picture element or a pixel of the electron image sensor 8th of 20 microns corresponds.

Bei dem Elektronen-Bildsensor 8 handelt es sich um einen Flächensenor für Elektronen, wobei eine bevorzugte Ausführungsform, ein sogenannter EB-CCD-Sensor der japanischen Firma Hamamatsu ist, bei dem ein extrem nach vorwärts gerichtetes Betriebsprinzip verwirklicht ist, gemäß dem die von der Fotokathode emittierten Elektronen stark beschleunigt in das ladungsgekoppelte Bauteil (CCD) eintreten. Bei dem ladungsgekoppelten Bauteil handelt es sich um eine sogenannte Back-Thinned CCD. Mit der EB-CCD-Kamera wird ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis erzielt, indem bei der Elektronen-Vervielfachung Oszillationen unterdrückt werden. Als Elektronen-Bildsensor 8 können auch mit einer Fluorenszenzschicht beschichtete CCD- oder CMOS-Sensoren verwendet werden.In the electron image sensor 8th is a surface electron, wherein a preferred embodiment, a so-called EB-CCD sensor of the Japanese company Hamamatsu is in which an extremely forward operating principle is realized according to which the emitted from the photocathode electrons accelerated into the charge-coupled device (CCD). The charge-coupled device is a so-called back-thinned CCD. The EB-CCD camera achieves a high signal-to-noise ratio by suppressing oscillations during electron multiplication. As an electron image sensor 8th It is also possible to use CCD or CMOS sensors coated with a fluorescent layer.

In der Bilddatenverarbeitung 9 werden die vom Elektronen-Bildsensor 8 digitalisierten Bilder mit dem vom Design vorgegebenen IC-Layout verglichen. Vor dem Vergleich werden die IC-Designdaten mit der Punkt-Spreiz-Funktion PSF des Inspektionssystems rechnergestützt gefaltet. Der Hauptbeitrag zur Punkt-Spreiz-Funktion PSF stammt vom Mikrowafer- bzw. Produktionsstepper und entspricht in der Praxis einer geringen Verschmierung des IC-Layouts. Diese Verschmierung kann mathematisch durch einfache Pixeloperationen dargestellt werden. Die komplexen RET-Strukturen der Fotomaske 3 bleiben bei dieser Faltung unberücksichtigt, da die für die Funktion der Fotomaske wesentlichen Abbildungseigenschaften der Fotomaske untersucht werden.In image data processing 9 become the of the electron image sensor 8th digitized images compared to the design layout of the IC. Before the comparison, the IC design data is computer-aided with the point spread function PSF of the inspection system. The main contribution to the point-spread function PSF comes from the micro-wafer or production stepper and corresponds in practice to a slight smearing of the IC layout. This smear can be represented mathematically by simple pixel operations. The complex RET structures of the photomask 3 are not taken into account in this folding since the imaging properties of the photomask, which are essential for the function of the photomask, are investigated.

Bei der in 3 gezeigten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Baugruppen, die denen der ersten Ausführungsform gemäß 2 gleichen, mit denselben Bezugszeichen belegt und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Beleuchtungsoptik 2 besteht aus einem oder mehreren dielektrischen Mehrschichtspiegeln 21. Der einzelne dielektrische Mehrschichtspiegel 21 umfaßt eine Vielzahl von alternierenden Schichten aus Molybdän und Silizium und funktioniert am besten für Wellenlängen von ungefähr 5 bis 20 nm. Für diesen Wellenlängenbereich haben derartige Spiegel die höchste Reflektivität von etwa 0,6 bis 0,7, d. h. die Reflektivität liegt im Bereich von 60 bis 70 %. Derartige Mehrschichtspiegel 21 werden beispielsweise durch Magnetronsputtern hergestellt. Die Mehrschichtspiegel 21 sind nach Bedarf eben, sphärisch und/oder asphärisch.At the in 3 shown second embodiment of the device according to the invention are assemblies that in accordance with those of the first embodiment 2 same, with the same reference numerals and their description will not be repeated. The illumination optics 2 consists of one or more dielectric multilayer mirrors 21 , The single dielectric multilayer mirror 21 comprises a plurality of alternating layers of molybdenum and silicon and works best for wavelengths of about 5 to 20 nm. For this wavelength range, such mirrors have the highest reflectivity of about 0.6 to 0.7, ie the reflectivity is in the range of 60 up to 70%. Such multi-layer mirror 21 are produced for example by magnetron sputtering. The multi-layer mirrors 21 are flat, spherical and / or aspheric as needed.

Das Objektiv 22 dieser Ausführungsform besteht aus einer reflektiven Optik, die eine Anzahl von dielektrischen Mehrschichtspiegeln 23 umfasst, die aus den gleichen Materialien wie die zuvor beschriebenen Mehrschichtspiegel 21 bestehen, d. h. aus einer Anzahl von aufgesputterten Schichten aus Molybdän und Silizium. Hier gilt gleichfalls, dass die Mehrschichtspiegel 23 eben, sphärisch und/oder asphärisch ausgebildet sein können. Im allgemeinen beträgt die Anzahl der Mehrschichtspiegel 23 vier bis sechs.The objective 22 This embodiment consists of a reflective optic comprising a number of dielectric multilayer mirrors 23 includes, made of the same materials as the previously described multilayer mirrors 21 consisting of a number of sputtered layers of molybdenum and silicon. Here also applies that the multi-layer mirror 23 planar, spherical and / or aspherical. In general, the number of multilayer mirrors is 23 four to six.

Reflektive Optiken für solche Objektive, die für EUV-Licht geeignet sind, werden beispielsweise von der Firma Carl Zeiss, Deutschland, ASML Optics, Richmond, Californien, U.S.A., Nikon Corp., Japan hergestellt.reflective Optics for such lenses for EUV light are, for example, the company Carl Zeiss, Germany, ASML Optics, Richmond, California, U.S.A., Nikon Corp., Japan.

Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemäßen Vorrichtungen weitgehend in Vakuumkammern arbeiten, d. h. von Vakuumgehäusen umschlossen sind, die in den 2 bis 4 aus Vereinfachungsgründen nicht eingezeichnet sind.It is self-evident that the devices according to the invention operate largely in vacuum chambers, ie are enclosed by vacuum housings which are incorporated into the vacuum chambers 2 to 4 are not shown for reasons of simplification.

Die dritte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß 4 weist die gleichen Baugruppen wie die erste Ausführungsform nach 2 auf, mit Ausnahme eines Kombinationsobjektivs 24 mit refraktiver Optik und reflektiver Optik. Die refraktive Optik umfasst eine oder mehrere Linsen 19 und einen Strahlteiler 25 aus hochreinem synthetischem Quarzglas, während die reflektive Optik aus einem oder mehreren dielektrischen Mehrschichtspiegel 26 besteht, die eben, sphärisch oder asphärisch ausgebildet sein können. Die Mehrschichtspiegel 26 sind in ähnlicher Weise wie die zuvor beschriebenen Mehrschichtspiegel 21, 23 aufgebaut. Das Kombinationsobjektiv 24 ist nur für DUV/UV-Licht, nicht jedoch für EUV-Licht geeignet. Die gleichen Baugruppen, die in der ersten und zweiten Ausführungsform vorhanden sind, haben die gleichen Bezugszeichen wie in den 2 und 3 und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.The third embodiment of the device according to 4 has the same components as the first embodiment according to 2 on, with the exception of a combination lens 24 with refractive optics and reflective optics. The refractive optic comprises one or more lenses 19 and a beam splitter 25 made of high purity synthetic quartz glass, while the reflective optics consist of one or more dielectric multilayer mirrors 26 exists, which may be flat, spherical or aspherical. The multi-layer mirrors 26 are similar to the previously described multilayer mirrors 21 . 23 built up. The combination lens 24 is only suitable for DUV / UV light, but not for EUV light. The same assemblies that are present in the first and second embodiments have the same reference numerals as in FIGS 2 and 3 and their description will not be repeated.

Claims (33)

Verfahren zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken, auf denen ein mikroelektronisches Schaltungsdesign als Maskendesign strukturiert ist, mittels EUV/UV-Licht im Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm, bei dem das EUV/UV-Licht über eine Beleuchtungsoptik auf die zu prüfende Fotomaske gerichtet wird, die Fotomaske in kontrollierter Weise in x- und y-Richtung verfahren wird und die zu den x- und y-Koordinaten der jeweiligen Positionen der Fotomaske gehörenden Intensitätsverteilungen des Bildes der Fotomaske digitalisiert einer Bilddatenverarbeitung übermittelt und in dieser abgespeichert werden, die Fotomaske mit EUV/UV-Licht durch ein Objektiv auf einen fotoelektrischen Konverter abgebildet wird und die aus dem fotoelektrischen Konverter austretenden Elektronen beschleunigt auf eine Elektronenoptik und auf einen Elektronen-Bildsensor emittiert werden, in welchem ein digitalisiertes Bild der Fotomaske entsteht, das der Bilddatenverarbeitung zugeleitet und mit den abgespeicherten und gefalteten Intensitätsverteilungen des mikroelektronischen Schaltungsdesign auf Übereinstimmung verglichen wird.Method for checking the imaging properties of photomasks, on which a microelectronic circuit design is structured as a mask design, using EUV / UV light in the wavelength range from 1 to 365 nm, where the EUV / UV light is illuminated by an illumination optic on the to be tested Photomask is directed, the photomask in a controlled manner in the x and y directions and the x and y coordinates the respective positions of the photomask belonging intensity distributions the image of the photomask digitized transmitted image data processing and stored in this, the photomask with EUV / UV light imaged by a lens on a photoelectric converter is accelerated and exiting from the photoelectric converter electrons emitted to an electron optics and to an electron image sensor in which a digitized image of the photomask is created, that the image data processing and with the stored and folded intensity distributions of the microelectronic circuit design is compared to match. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Elektronen-Bildsensor registrierten Intensitätsverteilungen mit dem digitalisierten und mit einer Punkt-Spreiz-Funktion PSF (= Point-Spread-Function) des Inspektionssystems aus Lichtquelle, Beleuchtungsoptik, Objektiv und fotoelektrischem Konverter gefalteten Bild des mikroelektronischen Schaltungsdesign verglichen wird.Method according to claim 1, characterized in that that from the electron image sensor registered intensity distributions with the digitized and with a point spread function PSF (= Point spread function) of the light source inspection system, Lighting optics, lens and photoelectric converter folded Image of the microelectronic circuit design is compared. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotomaske von dem EUV/UV-Licht durchstrahlt und durch ein refraktives Objektiv auf den fotoelektrischen Konverter abgebildet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the photomask radiates from the EUV / UV light and through a Refractive lens imaged on the photoelectric converter becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das EUV/UV-Licht von der Fotomaske reflektiert wird und durch ein reflektives Objektiv auf den fotoelektrischen Konverter abgebildet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the EUV / UV light is reflected from the photomask and through a reflective lens imaged on the photoelectric converter becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Fotomaske hindurchgelassene DUV/UV-Licht von einem Kombinationsobjektiv aus refraktiver und reflektiver Optik auf den fotoelektrischen Konverter abgebildet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the DUV / UV light transmitted by the photomask is from a Combination lens of refractive and reflective optics on the photoelectric converter is mapped. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Abbildung der Fotomaske verwendete EUV/UV-Licht durch Filterung einer oder mehrerer Lichtquellen bereitgestellt wird.Method according to claim 1, characterized in that that for the image of the photomask used EUV / UV light through filtering one or more light sources is provided. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Beleuchtungsoptik das EUV/UV-Licht auf die Fotomaske fokussiert wird.Method according to claim 1, characterized in that that through the illumination optics the EUV / UV light on the photomask is focused. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Beleuchtungsoptik das EUV/UV-Licht diffus auf die Fotomaske gerichtet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the illumination optics diffuse the EUV / UV light to the Photomask is directed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Beleuchtungsoptik das EUV/UV-Licht kollimiert auf die Fotomaske gerichtet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the EUV / UV light collimated by the illumination optics the photomask is directed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotomaske computergesteuert in x- und y-Richtung verfahren wird, und dass die jeweiligen Positionen der Fotomaske interferometrisch bestimmt werden.Method according to claim 1, characterized in that that the photomask process computer controlled in the x and y direction is, and that the respective positions of the photomask interferometric be determined. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die interferometrisch bestimmten Positionen der Fotomaske als x- und y-Koordinaten der Bilddatenverarbeitung übermittelt werden.Method according to claim 10, characterized in that that the interferometrically determined positions of the photomask as x and y coordinates of the image data processing are transmitted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Objektiv das optische Bild der Fotomaske im Verhältnis 1:1 auf dem fotoelektrischen Konverter abgebildet wird.Method according to claim 1, characterized in that that through the lens, the optical image of the photomask in the ratio 1: 1 is imaged on the photoelectric converter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotomaske durch das Objektiv im Maßstabsbereich von kleiner 1:1 bis 1:10 auf dem fotoelektrischen Konverter verkleinert abgebildet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the photomask through the lens in the scale range of less than 1: 1 down to 1:10 on the photoelectric converter shown reduced becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der fotoelektrische Konverter aus einer im EUV/UV-Wellenlängenbereich eine hohe Quanteneffizienz aufweisenden fotoelektrischen Schicht besteht bzw. mit einer derartigen Schicht ausgerüstet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the photoelectric converter from one in the EUV / UV wavelength range a high quantum efficiency photoelectric layer consists or is equipped with such a layer. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die fotoelektrische Schicht auf negatives elektrisches Potential von 100 V bis 130 kV gegenüber der Elektronenoptik gelegt wird.A method according to claim 14, characterized in that the photoelectric layer to negative electric potential of 100 V to 130 kV placed opposite to the electron optics. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das auffallende EUV/UV-Licht aus der fotoelektrischen Schicht ausgelösten Elektronen auf die Elektronenoptik hin beschleunigt werden.Method according to claim 15, characterized in that that by the striking EUV / UV light from the photoelectric Layer triggered Electrons are accelerated towards the electron optics. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die fotoelektrische Schicht gegenüber der Elektronen-Optik und dem Elektronen-Bildsensor als Fotokathode geschaltet wird.Method according to claim 15, characterized in that that the photoelectric layer faces the electron optics and the electron image sensor is switched as a photocathode. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronenoptik die zweidimensionale Verteilung der aus der fotoelektrischen Schicht austretenden Elektronen vergrößert auf den Elektronen-Bildsensor abbildet.Method according to claim 1, characterized in that that the electron optics out of the two-dimensional distribution the electrons exiting the photoelectric layer increases depicts the electron image sensor. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronenoptische Abbildung so groß gewählt wird, dass ein Bildelement bzw. Pixel des Elektronen-Bildsensors der kleinsten aufzulösenden Dimension auf dem fotoelektrischen Konverter entspricht.Method according to claim 18, characterized that the electron-optical image is chosen so large that a picture element or pixels of the electron image sensor the smallest dissolve Dimension on the photoelectric converter corresponds. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronenoptische Abbildung die kleinste aufzulösende Dimension auf dem fotoelektrischen Konverter im Maßstab 1- bis 10000-fach vergrößert.Method according to claim 19, characterized that the electron-optical imaging is the smallest dimension to be resolved magnified on the photoelectric converter in the scale 1 to 10000 times. Vorrichtung zur Überprüfung der Abbildungseigenschaften von Fotomasken, auf denen ein Maskendesign (16) strukturiert ist, mit einer optischen Abbildungseinrichtung (11), die eine Lichtquelle (1), eine Beleuchtungsoptik (2) für die zu überprüfende Fotomaske (3), ein Objektiv (5; 22; 24) umfaßt, einem Elektronenmikroskop (12) aus einem fotoelektrischen Konverter (6), einer Elektronen-Optik (7) und einem Elektronen-Bildsensor (8), der an eine Bilddatenverarbeitung (9) elektrisch angeschlossen ist, einer Hochspannungsquelle (20) und mit einer Verfahreinrichtung (4), welche die zu überprüfende Fotomaske (3) in x- und y-Koordinatenrichtung in Bezug auf den Strahlengang (13) der Lichtquelle (1) verfährt, wobei die Fotomaske (3) zwischen der Beleuchtungsoptik (2) und dem Objektiv (5; 22; 24) angeordnet ist.Device for checking the imaging properties of photomasks on which a mask design ( 16 ) is structured with an optical imaging device ( 11 ), which is a light source ( 1 ), an illumination optics ( 2 ) for the photomask to be checked ( 3 ), a lens ( 5 ; 22 ; 24 ), an electron microscope ( 12 ) from a photoelectric converter ( 6 ), an electron optic ( 7 ) and an electron image sensor ( 8th ) connected to an image data processing ( 9 ) is electrically connected, a high voltage source ( 20 ) and with a traversing device ( 4 ), which the photomask to be checked ( 3 ) in the x and y coordinate directions with respect to the beam path (FIG. 13 ) of the light source ( 1 ), wherein the photomask ( 3 ) between the illumination optics ( 2 ) and the lens ( 5 ; 22 ; 24 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) aus zumindest einer UV-Lampe und einem oder mehreren DUV-Lasern mit elektromechanisch vorschaltbaren Filtern besteht.Apparatus according to claim 21, characterized in that the light source ( 1 ) consists of at least one UV lamp and one or more DUV lasers with electromechanically switchable filters. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) aus zumindest einer EUV-Lichtquelle und zumindest einer UV-Lampe mit elektromechanisch vorschaltbaren Filtern besteht.Apparatus according to claim 21, characterized in that the light source ( 1 ) consists of at least one EUV light source and at least one UV lamp with electromechanically switchable filters. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) EUV/UV-Licht im Wellenlängenbereich 1 bis 365 nm abstrahlt.Device according to claim 22 or 23, characterized in that the light source ( 1 ) EUV / UV light in the wavelength range 1 to 365 nm radiates. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) aus zumindest einem UV-Laser mit elektromechanischer Einrichtung zur Auswahl einer bestimmten Wellenlänge des abgestrahlten UV-Lichtes aus dem Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm besteht.Apparatus according to claim 21, characterized in that the light source ( 1 ) consists of at least one UV laser with electromechanical device for selecting a specific wavelength of the emitted UV light from the wavelength range of 1 to 365 nm. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) zwei oder mehrere UV-Laser und eine elektromechanische Einrichtung zur Auswahl eines bestimmten UV-Lasers bzw. der Wellenlänge des abgestrahlten UV-Lichtes der Lichtquelle (1) aus einem Wellenlängenbereich von 1 bis 365 nm umfaßt.Apparatus according to claim 21, characterized in that the light source ( 1 ) two or more UV lasers and an electromechanical device for selecting a particular UV laser or the wavelength of the emitted UV light of the light source ( 1 ) from a wavelength range of 1 to 365 nm. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsoptik (2) ein refraktives Objektiv mit einer oder mehreren Linsen (17) aus hochreinem synthetischem Quarzglas umfaßt.Apparatus according to claim 21, characterized in that the illumination optics ( 2 ) a refractive lens with one or more lenses ( 17 ) of high purity synthetic quartz glass. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsoptik (2) aus einem oder mehreren dielektrischen Mehrschicht-Spiegeln (21) besteht.Apparatus according to claim 21, characterized in that the illumination optics ( 2 ) of one or more dielectric multilayer mirrors ( 21 ) consists. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinrichtung (4) eine elektromechanische Einrichtung mit Luftlagerung und interferometrischer Positionskontrolle ist, dass ein Rechner (14) die Verfahreinrichtung (4) in die gewünschten Positionen in x- und y-Koordinatenrichtung steuert und dass die interferometrisch ermittelten Positionen als x- und y-Koordinaten digitalisiert an die Bilddatenverarbeitung (9) übermittelbar und in dieser abspeicherbar sind.Apparatus according to claim 21, characterized in that the displacement device ( 4 ) an electromechanical device with air bearing and interferometric position control is that a computer ( 14 ) the moving device ( 4 ) controls in the desired positions in the x and y coordinate direction and that the interferometrically determined positions as x and y coordinates digitized to the image data processing ( 9 ) can be transmitted and stored in this. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das der Fotomaske (3) nachgeschaltete refraktive Objektiv (5) eine oder mehrere Linsen (18) aus hochreinem synthetischem Quarzglas enthält und mit einer Zoom-Einheit (15) ausgestattet ist, die auf eine optische Verkleinerung der Abbildung auf den fotoelektrischen Konverter (6) im Bereich von kleiner 1:1 bis 1:10 einstellbar ist.Device according to claim 21, characterized in that that of the photomask ( 3 ) downstream refractive lens ( 5 ) one or more lenses ( 18 ) made of high-purity synthetic quartz glass and equipped with a zoom unit ( 15 ), which is based on an optical reduction of the image to the photoelectric converter ( 6 ) is adjustable in the range of less than 1: 1 to 1:10. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das der Fotomaske (3) nachgeschaltete reflektive Objektiv (22) einen oder mehrere dielektrische Mehrschicht-Spiegel (23) enthält, die eine optische Abbildung auf den fotoelektrischen Konverter (6) mit Verkleinerung im Bereich von kleiner 1:1 bis 1:10 bewirken.Device according to claim 21, characterized in that that of the photomask ( 3 ) downstream reflective lens ( 22 ) one or more dielectric multilayer mirrors ( 23 ) which forms an optical image on the photoelectric converter ( 6 ) with reduction in the range of less than 1: 1 to 1:10. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das der Fotomaske (3) nachgeschaltete Objektiv (24) ein Kombinationsobjektiv aus refraktiver Optik und reflektiver Optik ist, wobei die refraktive Optik eine oder mehrere Linsen (19) sowie einen Strahlteiler (25) aus hochreinem synthetischem Quarzglas und die reflektive Optik einen oder mehrere dielektrische Mehrschicht-Spiegel (26) aufweist, die eben oder gekrümmt sind.Device according to claim 21, characterized in that that of the photomask ( 3 ) downstream lens ( 24 ) is a combination lens of refractive optics and reflective optics, wherein the refractive optics one or more lenses ( 19 ) and a beam splitter ( 25 made of high-purity synthetic quartz glass and the reflective optics one or more dielectric multilayer mirrors ( 26 ), which are flat or curved. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (20) mit ihrem Minuspol mit der fotoelektrischen Schicht des fotoelektrischen Konverters (6) und mit ihrem Pluspol mit der Elektronen-Optik (7) verbunden ist und dass sie eine regelbare Hochspannung von 100 V bis 130 kV liefert.Apparatus according to claim 21, characterized in that the high voltage source ( 20 ) with its negative pole with the photoelectric layer of the photoelectric converter ( 6 ) and with its positive pole with the electron optics ( 7 ) and that it supplies a controllable high voltage of 100 V to 130 kV.
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