DE112019005052T5

DE112019005052T5 - Lithografisches Verfahren

Info

Publication number: DE112019005052T5
Application number: DE112019005052.4T
Authority: DE
Inventors: Bearrach Moest; Rowin Meijerink; Thijs Schenkelaars; Josephus Martinus van den Nieuwelaar Norbertus; Johannes Adrianus van Bokhoven Laurentius
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-07-08
Also published as: US20210389676A1; WO2020074198A1; KR20210049928A; TW202024804A; CN112805627A; KR102608013B1; US11644755B2; TWI774995B

Abstract

Ein Verfahren zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die während der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird, wobei das Verfahren das Empfangen von Parametern bezüglich der Eigenschaften des Pellikels und das Empfangen von Parametern bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels beinhaltet. Die Parameter werden auf ein Modell angewendet, das die Ablenkung des Pellikels als Funktion dieser Parameter vorhersagt. Das Modell beinhaltet eine Vielzahl von Teilmodellen, die sich auf verschiedene Komponenten der Ablenkung des Pellikels beziehen. Eine Ausgabe des Modells kann verwendet werden, um einen lithografischen Fehler, der mit der vorhergesagten Ablenkung des Pellikels assoziiert ist, vorherzusagen und zu reduzieren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der EP-Anmeldung 18199310.6 , die am 9. Oktober 2018 angemeldet wurde und hierin in vollem Umfang durch Bezugnahme aufgenommen wird.
GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die während der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird. Die vorhergesagte Ablenkung des Pellikels kann dann verwendet werden, um lithografische Fehler, zum Beispiel Überdeckungsfehler, zu korrigieren, die ansonsten durch die Ablenkung des Pellikels während einer lithografischen Belichtung entstanden wären.
HINTERGRUND
Eine Lithografie-Vorrichtung ist eine Maschine, die konstruiert ist, um eine gewünschte Struktur auf ein Substrat aufzubringen. Eine Lithografie-Vorrichtung kann zum Beispiel bei der Herstellung von integrierten Schaltungen (ICs) verwendet werden. Eine Lithografie-Vorrichtung kann zum Beispiel eine Struktur (oft auch als „Design-Layout“ oder „Design“ bezeichnet) einer Strukturierungseinrichtung (z. B. einer Maske oder einem Retikel) auf eine Schicht strahlungsempfindlichen Materials (Resist) projizieren, die auf einem Substrat (z. B. einem Wafer) bereitgestellt ist.
Mit der Weiterentwicklung der Halbleiterherstellungsprozesse haben sich die Abmessungen der Schaltungselemente kontinuierlich verringert, während die Anzahl der Funktionselemente, wie etwa Transistoren, pro Einrichtung über Jahrzehnte hinweg stetig zugenommen hat, was einem Trend folgt, der gemeinhin als „Moore'sches Gesetz“ bezeichnet wird. Um mit dem Moore'schen Gesetz Schritt zu halten, verfolgt die Halbleiterindustrie Technologien, die es ermöglichen, immer kleinere Merkmale zu erzeugen. Um eine Struktur auf ein Substrat zu projizieren, kann eine Lithografie-Vorrichtung elektromagnetische Strahlung verwenden. Die Wellenlänge dieser Strahlung bestimmt die kleinste Größe von Merkmalen, die auf dem Substrat strukturiert werden. Typische Wellenlängen, die derzeit verwendet werden, sind 365 nm, 248 nm, 193 nm und 13,5 nm. Eine Lithografie-Vorrichtung, die extrem ultraviolette (EUV) Strahlung, die eine Wellenlänge in einem Bereich von 4 nm bis 20 nm, zum Beispiel 6,7 nm oder 13,5 nm, aufweist, verwendet, kann zur Bildung kleinerer Merkmale auf einem Substrat verwendet werden als dies eine Lithografie-Vorrichtung, die zum Beispiel Strahlung mit einer Wellenlänge von 193 nm verwendet, kann.
Es ist bei Tiefultraviolett(DUV)-Lithografie-Vorrichtungen üblich, ein Pellikel an dem Retikel anzubringen, um das Retikel vor Verunreinigungen zu schützen. Das Pellikel ist eine durchlässige Folie, die einige mm, zum Beispiel ca. 5 mm, von dem strukturierten Bereich auf dem Retikel entfernt ist. Ein Verunreinigungspartikel, der auf dem Pellikel aufgenommen wird, befindet sich in Bezug auf die Struktur der Maske im Fernfeld und hat daher keinen signifikanten Einfluss auf die Qualität der Abbildung, die von der Lithografie-Vorrichtung auf ein Substrat projiziert wird. Wenn das Pellikel nicht vorliegen würde, würde das Verunreinigungspartikel auf der Struktur des Retikels liegen und einen Abschnitt der Struktur verdecken. Dadurch würde verhindert, dass die Struktur korrekt auf das Substrat projiziert wird. Das Pellikel spielt also eine wichtige Rolle beim Verhindern, dass Verunreinigungspartikel die Projektion einer Struktur auf ein Substrat durch die Lithografie-Vorrichtung nachteilig beeinflussen.
Obwohl das Pellikel eine nützliche und wertvolle Funktion bereitstellt, verursacht das Pellikel einen unerwünschten Nebeneffekt, dadurch dass es selbst eine Wirkung auf die Abbildung hat, die durch die Lithografie-Vorrichtung auf das Substrat projiziert wird. Dies liegt daran, dass das Pellikel eine endliche Dicke und einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als der des umgebenden Gases, zum Beispiel Luft, und somit eine gewisse Ablenkung jeglicher Strahlung, die nicht senkrecht auf das Pellikel auftrifft, verursacht. Es ist wünschenswert, zum Beispiel ein Verfahren bereitzustellen, das einem oder mehreren Problemen des Standes der Technik vorbeugt oder diese abschwächt, unabhängig davon, ob diese hierin oder anderswo identifiziert wurden.
ÜBERSICHT
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die während der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird, bereitgestellt, wobei das Verfahren das Empfangen erster Parameter bezüglich der Eigenschaften des Pellikels und das Empfangen zweiter Parameter bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels, und das Anwenden der ersten und zweiten Parameter auf ein Modell, das die Ablenkung des Pellikels als eine Funktion der ersten und zweiten Parameter vorhersagt, wobei das Modell eine Vielzahl von Teilmodellen umfasst, die sich auf verschiedene Komponenten der Ablenkung des Pellikels beziehen, beinhaltet.
Die Vorhersage der Ablenkung des Pellikels ermöglicht die Bestimmung und präemptive Korrektur von Lithografie-Fehlern, die mit der Pellikelablenkung assoziiert sind. Das Verfahren zum Vorhersagen der Ablenkung erhöht vorteilhafterweise die Verfügbarkeit der Lithografie-Vorrichtung aufgrund der reduzierten Zeit, die erforderlich ist, um lithografische Fehler zu messen. Das Verfahren zum Vorhersagen der Ablenkung vermeidet vorteilhafterweise, jedes Mal Messungen vornehmen zu müssen, wenn eine andere Belichtung unter Verwendung der lithografischen Vorrichtung vorgenommen werden soll. Die lithografischen Fehler, die mit der vorhergesagten Pellikelablenkung assoziiert sind, können verwendet werden, um Übereinstimmungsfehler zu reduzieren, die mit der Belichtung eines einzelnen Substrats unter Verwendung verschiedener Lithografie-Vorrichtungen (z. B. DUV- und EUV-Lithografie-Vorrichtung) assoziiert sind. Parameter, die als Eingabe für die Teilmodelle dienen, können pro Pellikelart und nicht pro lithografischer Belichtungsart kalibriert werden, wodurch eine größere Flexibilität im Vergleich zu bekannten Verfahren ermöglicht wird.
Die Ausgaben aus der Vielzahl von Teilmodellen können durch das Modell kombiniert werden. Das Modell kann eine Annahme umfassen, dass die Vielzahl von Teilmodellen unabhängig voneinander sind.
Mindestens eines der Vielzahl von Teilmodellen kann sich auf eine Komponente der Ablenkung des Pellikels beziehen, die sich aus mindestens einem von dem folgenden ersten Satz von Aspekten der Bewegung des Pellikels ergibt: eine Zeit, zu der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels ungleich null ist; eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels; und eine Beschleunigung des Pellikels.
Ein erstes Teilmodell kann eingerichtet sein, um mindestens einen von dem ersten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als gedämpfte Welle zu modellieren, die aus einer Schwingung des Pellikels entsteht.
Ein zweites Teilmodell kann eingerichtet sein, um mindestens einen von dem ersten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als ein exponentielles Abklingen zu modellieren, das sich aus einer Trägheit eines Gases ergibt, das in Verbindung mit dem Pellikel steht.
Mindestens eines von der Vielzahl von Teilmodellen kann sich auf eine Komponente der Ablenkung des Pellikels beziehen, die sich aus mindestens einem von dem folgenden zweiten Satz von Aspekten der Bewegung des Pellikels ergibt: einer Geschwindigkeit des Pellikels und einer Position des Pellikels.
Ein drittes Teilmodell kann eingerichtet sein, um mindestens einen von dem zweiten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als eine Verformung zu modellieren, die durch Druckschwankungen eines Gases, das während der Bewegung des Pellikels mit dem Pellikel in Verbindung steht, entsteht.
Ein zweites Teilmodell kann eingerichtet sein, um mindestens einen von dem ersten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als ein exponentielles Abklingen zu modellieren, das sich aus einer Trägheit eines Gases, das mit dem Pellikel in Verbindung steht, ergibt, und wobei sich mindestens eines der Vielzahl von Teilmodellen auf eine Komponente der Ablenkung des Pellikels bezieht, die sich aus mindestens einem von dem folgenden zweiten Satz von Aspekten der Bewegung des Pellikels ergibt: einer Geschwindigkeit des Pellikels und einer Position des Pellikels. Das dritte Teilmodell kann eingerichtet sein, um mindestens einen von dem zweiten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als eine Verformung zu modellieren, die durch Druckschwankungen eines Gases, das während der Bewegung des Pellikels mit dem Pellikel in Verbindung steht, entsteht. Das dritte Teilmodell kann ferner eingerichtet sein, um die Ablenkung des Pellikels zu modellieren, die nicht durch das erste und zweite Teilmodell abgedeckt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Vornehmen einer Scanbelichtung eines Zielabschnitts eines Substrats unter Verwendung einer Lithografie-Vorrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren das Laden eines Retikels und eines Pellikels in die Lithografie-Vorrichtung, das Durchleiten eines Strahlungsstrahls durch das Retikel und durch das Pellikel während der Scanbewegung des Retikels und des Pellikels und während der Scanbewegung des Substrats, das Verwenden eines Projektionssystems der Lithografie-Vorrichtung, um den Strahlungsstrahl auf den Zielabschnitt des Substrats zu projizieren, und das Einstellen mindestens eines von einer Linse des Projektionssystems, der Scanbewegung des Substrats und einer Scanbewegung des Retikels und des Pellikels während der Scanbelichtung, um einen lithografischen Fehler aufgrund einer Ablenkung des Pellikels auszugleichen, wobei die Ablenkung des Pellikels unter Verwendung eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorhergesagt wurde, beinhaltet.
Das Einstellen mindestens eines von einer Linse des Projektionssystems, der Scanbewegung des Substrats und einer Scanbewegung des Retikels und des Pellikels während der Scanbelichtung, um den lithografischen Fehler auszugleichen, stellt eine Robustheit gegenüber beabsichtigten als auch unbeabsichtigten Schwankungen der Belichtungsbedingungen bereit und erfordert keine zusätzliche Korrekturzeit je Belichtung.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die konfiguriert sind, um einen Computer zu steuern, um ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder dem zweiten Aspekt der Erfindung durchzuführen.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, das ein Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung trägt.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird eine Computervorrichtung zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die während der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird, bereitgestellt, beinhaltend einen Speicher, der prozessorlesbare Anweisungen speichert, und einen Prozessor, der eingerichtet ist, um die in dem Speicher gespeicherten Anweisungen zu lesen und auszuführen, wobei die prozessorlesbaren Anweisungen Anweisungen beinhalten, die eingerichtet sind, um den Computer zu steuern, um ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder dem zweiten Aspekt der Erfindung durchzuführen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird eine Lithografie-Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, um eine Struktur von einer Strukturierungseinrichtung auf ein Substrat zu projizieren, wobei die Lithografie-Vorrichtung eine Computervorrichtung gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung beinhaltet.
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung wird eine Messeinrichtung bereitgestellt, die eine Computervorrichtung gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung beinhaltet.
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Modells zum Vorhersagen der Ablenkung eines Pellikels, die während der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird, bereitgestellt, wobei das Verfahren das Bestimmen eines lithografischen Fehlers, der aus der Ablenkung des Pellikels resultiert, das Umwandeln des bestimmten lithografischen Fehlers in eine entsprechende abgelenkte Pellikelform, das Bilden einer Vielzahl von Teilmodellen, die sich auf unterschiedliche Komponenten der Ablenkung des Pellikels beziehen, und das Kalibrieren jedes Teilmodells durch Anpassen der Vielzahl von Teilmodellen an die abgelenkte Pellikelform beinhaltet.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der begleitenden schematischen Zeichnungen lediglich beispielhaft beschrieben:

- 1 stellt eine schematische Übersicht über eine Lithografie-Vorrichtung dar;
- 2 stellt schematisch einen Versatz eines Strahlungsstrahls, der durch eine Ablenkung des Pellikels verursacht wird, dar;
- 3 stellt schematisch einen Teil der Lithografie-Vorrichtung von 1, der das Pellikel beinhaltet, näher dar;
- 4, bestehend aus den 4A und 4B, zeigt Überdeckungsfehler, die durch Pellikelablenkungen verursacht werden, die aus der Bewegung des Pellikels während einer Scanbelichtung resultieren;
- 5 zeigt verschiedene Zeitperioden, die in einem typischen Belichtungsscanzyklus involviert sind;
- 6 zeigt ein Verfahren zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die während der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 7 zeigt ein Verfahren zum Vornehmen einer Scanbelichtung eines Zielabschnitts eines Substrats unter Verwendung einer Lithografie-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 8 zeigt ein Verfahren zum Erzeugen eines Modells zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im vorliegenden Dokument werden die Begriffe „Strahlung“ und „Strahl“ verwendet, um alle Arten von elektromagnetischer Strahlung einzuschließen, einschließlich ultravioletter Strahlung (z. B. mit einer Wellenlänge von 365, 248, 193, 157 oder 126 nm) und EUV (extrem ultraviolette Strahlung, z. B. mit einer Wellenlänge im Bereich von ca. 5-100 nm).
Die Begriffe „Retikel“, „Maske“ oder „Strukturierungseinrichtung“, wie sie in diesem Text verwendet werden, können dahingehend breit ausgelegt werden, dass sie sich auf eine generische Strukturierungseinrichtung beziehen, die verwendet werden kann, um ein ankommendes Strahlungsstrahl mit einem strukturierten Querschnitt zu versehen, der einer Struktur entspricht, die in einem Zielabschnitt des Substrats erstellt werden soll. In diesem Zusammenhang kann auch der Begriff „Lichtventil“ verwendet werden. Neben der klassischen Maske (durchlässig oder reflektiv, binär, phasenverschiebend, hybrid usw.) umfassen Beispiele für andere derartige Strukturierungseinrichtungen eine programmierbare Spiegelanordnung und eine programmierbare LCD-Anordnung.
1 stellt schematisch eine Lithografie-Vorrichtung gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dar. Die Lithografie-Vorrichtung beinhaltet ein Beleuchtungssystem (Beleuchtungseinrichtung) IL, das konfiguriert ist, um einen Strahl PB der Strahlung (z. B. UV-Strahlung oder DUV-Strahlung) zu konditionieren; eine Trägerkonstruktion MT, die eine Maske MA trägt, wobei die Trägerkonstruktion MT mit einer Positionierungseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist, um die Maske MA in Bezug auf ein Projektionssystem PS genau zu positionieren; einen Substrattisch (z. B. einen Wafer-Tisch) WT zum Halten eines Substrats (z. B. eines resistbeschichteten Wafers) W und mit einer Positionierungseinrichtung PW zum genauen Positionieren des Substrats in Bezug auf Gegenstand dem Projektionssystem PS verbunden ist; und das Projektionssystem (z. B. eine brechende Projektionslinse) PS, das konfiguriert ist, um eine Struktur, die dem Strahlungsstrahl PB durch die Maske MA verliehen wird, auf einem Zielabschnitt C (der z. B. einen oder mehrere Dies umfasst) des Substrats W abzubilden.
Wie hier dargestellt, ist die Lithografie-Vorrichtung von der durchlässigen Art (z. B. unter Einsatz einer durchlässigen Maske). Alternativ kann die Lithografie-Vorrichtung von der reflektierenden Art sein (z. B. unter Einsatz einer programmierbaren Spiegel-Anordnung).
Ein Pellikel P ist an einem Rahmen F angebracht, der wiederum an der Maske MA angebracht ist. Das Pellikel P ist eine durchlässige Folie, die von einer Struktur auf der Maske MA beabstandet ist. Das Pellikel P verhindert, dass Verunreinigungspartikel auf die Struktur der Maske MA auftreffen, und hält solche Verunreinigungspartikel von der Maskenstruktur fern. Das Pellikel P kann zum Beispiel durch einige mm, zum Beispiel ca. 5 mm, von der Maskenstruktur getrennt sein. Die Maske MA, der Rahmen F und das Pellikel P befinden sich alle innerhalb einer Umgebung, die durch ein Gehäuse 20 definiert ist.
Die Beleuchtungseinrichtung IL empfängt einen Strahlungsstrahl von einer Strahlungsquelle (nicht gezeigt). Die Strahlungsquelle und die Lithografie-Vorrichtung können getrennte Einheiten sein, zum Beispiel wenn die Quelle ein Excimer-Laser ist. In solchen Fällen wird die Quelle nicht als Teil der Lithografie-Vorrichtung betrachtet, und der Strahlungsstrahl wird mithilfe eines Strahlführungssystems BD, das zum Beispiel geeignete Umlenkspiegel und/oder einen Strahlaufweiter umfasst, von der Quelle zu der Beleuchtungseinrichtung IL durchgeleitet. In anderen Fällen kann die Quelle ein integraler Bestandteil der Lithografie-Vorrichtung sein, zum Beispiel wenn die Quelle eine Quecksilberlampe ist. Die Quelle und die Beleuchtungseinrichtung IL, ggf. zusammen mit dem Strahlführungssystem BD, können als Strahlungssystem bezeichnet werden.
Die Beleuchtungseinrichtung IL kann Einstellmittel AM zur Einstellung der Winkelintensitätsverteilung des Strahls beinhalten. Im Allgemeinen kann zumindest die äußere und/oder innere Radialausdehnung (allgemein als σ-außen bzw. σ-innen bezeichnet) der Intensitätsverteilung in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung eingestellt werden. Darüber hinaus beinhaltet die Beleuchtungseinrichtung IL im Allgemeinen verschiedene andere Komponenten, wie etwa einen Integrator IN und einen Kondensor CO. Die Beleuchtungseinrichtung IL stellt einen konditionierten Strahlungsstrahl PB bereit, der eine gewünschte Gleichmäßigkeit und Intensitätsverteilung in seinem Querschnitt aufweist.
Der Strahlungsstrahl PB trifft auf der Maske MA auf, die von der Trägerkonstruktion MT gehalten wird. Nachdem der Strahlungsstrahl PB die Maske MA durchquert hat, durchläuft er das Pellikel P und tritt dann in das Projektionssystem PS ein. Das Projektionssystem PS fokussiert den Strahl PB auf einen Zielabschnitt C des Substrats W. Mithilfe der Positionierungseinrichtung PW und des Positionssensors IF (z. B. einer interferometrischen Vorrichtung) kann der Substrattisch WT genau bewegt werden, um z. B. verschiedene Zielabschnitte C in dem Gang des Strahls PB zu positionieren. In ähnlicher Weise kann die Trägerkonstruktion MT verwendet werden, um die Maske MA in Bezug auf den Gang des Strahls PB genau zu positionieren, zum Beispiel während einer Scanbelichtung. Die Maske MA und das Substrat W können unter Verwendung von Maskenausrichtungsmarken M1, M2 und Substratausrichtungsmarken P1, P2 ausgerichtet werden.
Die Lithografie-Vorrichtung kann verwendet werden, um eine Scanbelichtung vorzunehmen. Bei einer Scanbelichtung werden die Trägerkonstruktion MT und der Substrattisch WT synchron gescannt, während eine dem Strahl PB verliehene Struktur auf einen Zielabschnitt C projiziert wird, d. h. eine einzelne dynamische Belichtung. Die Geschwindigkeit und Richtung des Substrattisches WT relativ zu der Trägerkonstruktion MT wird durch die Verkleinerungs- und Abbildungsumkehrcharakteristiken des Projektionssystems PS bestimmt.
Die Lithografie-Vorrichtung beinhaltet ferner eine Steuerung CT. Die Steuerung CT ist konfiguriert, um Einstellungen auszugeben, die während der Scanbelichtungen auf die Lithografie-Vorrichtung angewendet werden. Die Einstellungen können das Einstellen mindestens eines von einer Linse des Projektionssystems PS, der Scanbewegung des Substrats W und der Scanbewegung des Retikels MA und des Pellikels P während der Scanbelichtung beinhalten. Die durch die Steuerung CT vorgenommenen Einstellungen können einen lithografischen Fehler, der durch die Ablenkung des Pellikels P verursacht wird, zumindest teilweise ausgleichen. Die Ablenkung des Pellikels P kann unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, z. B. eines Verfahrens wie unten beschrieben, vorhergesagt werden.
Das Pellikel P hat eine Wirkung auf den strukturierten Strahlungsstrahl PB, der durch dieses hindurchläuft. Das Pellikel P lenkt während einer Scanbelichtung dynamisch ab. Diese dynamische Ablenkung bringt unerwünschte Abweichungen in der durch die Lithografie-Vorrichtung auf das Substrat W projizierten Abbildung ein, die wiederum zu Lithografie-Fehlern wie Überdeckungsfehlern führen. Ausführungsformen der Erfindung befassen sich mit diesem Problem und erlauben die Reduzierung der lithografischen Fehler.
2 stellt schematisch einen Versatz eines Strahlungsstrahls PB dar, der durch das Pellikel P verursacht wird, wenn das Pellikel P (oder ein Teil des Pellikels) in einem Winkel relativ zu der optischen Achse der Lithografie-Vorrichtung steht. Zur besseren Erläuterung des Versatzes sind kartesische Koordinaten in 2 enthalten. Die kartesischen Koordinaten, die auch in anderen Figuren verwendet werden, entsprechen der Konvention für eine Scan-Lithografie-Vorrichtung. Die y-Richtung ist die Scanrichtung, d. h. die Bewegungsrichtung während einer Scanbelichtung, die x-Richtung liegt in der Ebene der Maske in Nicht-Scanrichtung, und die z-Richtung ist die optische Achse der Lithografie-Vorrichtung.
Das Pellikel P weist einen Brechungsindex n_p auf, der größer ist als der Brechungsindex n₁, n₂ des Gases, zum Beispiel der Luft, auf beiden Seiten des Pellikels P. Das Pellikel P weist eine Dicke d auf. Der durch das Pellikel P eingebrachte Versatz entspricht dem Snelliusschen Gesetz und wird zum Teil durch die Dicke d des Pellikels P und den Brechungsindex n_p des Pellikels P bestimmt. Da zudem das Pellikel P in einem Winkel θ_n relativ zu der XY-Ebene steht, wird der XY-Versatz ferner durch den Winkel des Pellikels P relativ zu der XY-Ebene bestimmt. Der Hauptstrahl R_p des Systems ist als gepunktete und gestrichelte Linie gezeigt, und ein Strahl R in einem Winkel θ_a relativ zu dem Hauptstrahl R_p ist ebenfalls gezeigt. Eine gestrichelte Linie R₁ zeigt, wie sich der Strahl R ohne das vorliegende Pellikel P ausbreiten würde. Die durchgezogene Linie R₂ zeigt, wie sich der Strahl R ausbreitet, wenn das Pellikel P vorliegt. Wie zu sehen ist, gibt es eine deutliche Verschiebung Δy in y-Richtung des Strahls R₂ verglichen mit dem Strahl R₁, der zu sehen wäre, wenn das Pellikel P nicht vorliegen würde. Wie auch aus 2 ersichtlich ist, hängt die Verlagerung des Strahls R zum Teil von dem Winkel θ_n des Pellikels P in Bezug auf die XY-Ebene ab. Der Hauptstrahl R_p wird um einen geringeren Betrag verschoben als der Strahl R. Ein Strahl (nicht gezeigt), der senkrecht zu dem Pellikel P steht, wird nicht verschoben.
3 stellt einen Teil der Lithografie-Vorrichtung aus 1 schematisch detaillierter dar. Wie in 1 ist ein Pellikel P an einem Pellikel-Rahmen F befestigt, der wiederum an einer Maske MA angebracht ist. Die Maske MA ist an einer Trägerkonstruktion MT angebracht. Das Pellikel P, der Pellikelrahmen F und die Maske MA können als Maskenbaugruppe MS bezeichnet werden. Die Maskenbaugruppe MS und die Trägerkonstruktion MT befinden sich in einer Umgebung 18, die durch ein Gehäuse 20 definiert ist. Die durch das Gehäuse 20 definierte Umgebung 18 kann als Maskenbaugruppenumgebung 18 bezeichnet werden.
Das Gehäuse 20 ist an einem oberen Ende 21, gegenüber der Maske MA, offen, um einen Strahlungsstrahl PB zu empfangen (siehe 1), und ist an einem unteren Ende 22, gegenüber dem Pellikel P, offen, damit der strukturierte Strahlungsstrahl zu dem Projektionssystem PS der Lithografie-Vorrichtung wandern kann (siehe 1). Die untere Öffnung 22 kann als Belichtungsschlitz 22 bezeichnet werden. Eine oberste Linse 24 des Projektionssystems PS (siehe 1) ist in 3 schematisch dargestellt.
In der Maskenbaugruppenumgebung 18 kann Gas, zum Beispiel Luft, vorliegen. Das Gas kann mit einem Druck bereitgestellt werden, der höher ist als der Druck in dem Projektionssystem PS, um zu verhindern, dass Verunreinigungspartikel aus dem Projektionssystem PS in die Maskenbaugruppenumgebung 18 gelangen.
Ein Volumen 26 wird von dem Pellikel P, der Maske MA und dem Rahmen F umschlossen. In dem Volumen 26 kann Gas enthalten sein. Das Volumen 26 ist mit der Maskenbaugruppenumgebung 18 durch einen Kriechweg (nicht dargestellt) verbunden, wodurch Gas (zum Beispiel Luft) zwischen diesen strömen kann. Der Kriechweg ist so eingeschränkt, dass die Rate, mit der Gas zwischen dem Volumen 26 und der Maskenbaugruppenumgebung 18 wandern kann, begrenzt ist. Die Strömungsrate des Gases ist ausreichend gering, sodass während einer Scanbelichtung eine Gasmenge in dem Volumen 26 als fest angesehen werden kann.
Während einer Scanbelichtung bewegen sich die Trägerkonstruktion MT und die Maskenbaugruppe MS schnell von einer Seite des Gehäuses 20 zur anderen Seite in y-Richtung (wie durch den Pfeil in 3 angegeben). Die Scanbelichtung kann zum Beispiel innerhalb von rund 100 Millisekunden vorgenommen werden.
Wie in 3 schematisch dargestellt ist, erhöht sich während der Scanbewegung der Maskenbaugruppe MS von links nach rechts der Gasdruck auf der rechten Seite der Maskenbaugruppe MS und der Trägerkonstruktion MT, da das Volumen, welches dieses Gas enthält, reduziert wird. Gleichzeitig wird der Druck auf der linken Seite der Maskenbaugruppe MS und der Trägerkonstruktion MT reduziert, da das Volumen, welches dieses Gas enthält, vergrößert wird. Infolgedessen strömt das Gas um die Maskenbaugruppe MS und Trägerkonstruktion MT herum, bis der Gasdruck in der Maskenbaugruppenumgebung 18 angeglichen ist. Dieser Gasstrom ist ein Beispiel für eine Ursache einer Ablenkung des Pellikels P. Die Ablenkung kann sich während der Scanbewegung des Pellikels P ändern. Die Ablenkung besteht aus einer Durchbiegung der Pellikeloberfläche, und dies bringt Abweichungen in die Abbildung ein, die durch die Lithografie-Vorrichtung auf das Substrat W projiziert wird. Wie oben im Zusammenhang mit 2 erläutert, bringt dies einen Versatz in die projizierte Abbildung ein, wenn sich das Pellikel P in einem Winkel ungleich null relativ zu der Maske MA befindet. Da sich das Pellikel P biegt und somit einen Winkelbereich relativ zu der Maske MA aufweist, bringt das Pellikel keinen einfachen Versatz ein, sondern bringt stattdessen Abweichungen in die projizierte Abbildung ein. Des Weiteren variieren die durch das Pellikel P eingebrachten Abweichungen während der Scanbelichtung. Dies liegt daran, dass der strukturierte Strahlungsstrahl während der Scanbewegung der Maskenbaugruppe MS entlang des Pellikels P scannt und verschiedene Teile des Pellikels P auf unterschiedliche Weise gebogen werden.
4 zeigt Überdeckungsfehler innerhalb eines Belichtungsfeldes, die durch Pellikelablenkungen verursacht werden, welche aus der Bewegung des Pellikels P während einer Scanbelichtung resultieren. 4A zeigt die Überdeckungsfehler, die mit einem Abschnitt der Scanbelichtung, in dem sich das Pellikel P in positiver y-Richtung bewegt, d. h. einem „Scan-Up“-Abschnitt der Scanbelichtung, assoziiert sind. 4B zeigt die Überdeckungsfehler, die mit einem Abschnitt der Scanbelichtung, in dem sich das Pellikel P in negativer y-Richtung bewegt, d. h. einem „Scan-Down“-Abschnitt der Scanbelichtung, assoziiert sind. Im Beispiel der 4 werden die Überdeckungsfehler als ein deformiertes Gitter aus schwarzen Pfeilen dargestellt, wobei die Größe des Pfeils die Größenordnung des Überdeckungsfehlers an einer gegebenen Stelle auf dem Zielabschnitt C des Substrats W angibt. Das hintere Ende eines gegebenen Pfeils gibt eine beabsichtigte Stelle eines Teils einer projizierten Abbildung an, und die Spitze des Pfeils gibt die tatsächliche Stelle des Teils der projizierten Abbildung an, nachdem Abweichungen durch das abgelenkte Pellikel P in die projizierte Abbildung eingebracht wurden.
Die in 4 gezeigten Überdeckungsfehler werden durch die Ablenkung des Pellikels P ausgelöst, während sich die Trägerkonstruktion MT (oder der Retikeltisch) während der Belichtung des Substrats W entlang einer Scanrichtung (z. B. der y-Richtung) hin und her bewegt. Wie beim Vergleich zwischen 4A und 4B zu sehen ist, unterscheiden sich die durch die Scan-Up- und Scan-Down-Bewegungen verursachten Überdeckungsfehler voneinander. Die Ablenkung des Pellikels P kann sowohl bei der Scan-Up- als auch bei der Scan-Down-Bewegung im Wesentlichen gleich sein, es ändert sich lediglich die Orientierung des Pellikels P in Bezug auf den Zielabschnitt beim Wechsel von Scan-Up zu Scan-Down. Das heißt, die Ablenkung des Pellikels P in dem Scan-Up-Abschnitt der Scanbelichtung (4A) kann im Wesentlichen ein Spiegelbild der Ablenkung des Pellikels P in dem Scan-Down-Abschnitt der Scanbelichtung (4B) sein. Alternativ kann sich die Ablenkung des Pellikels P während der Scan-Up-Bewegung von der Ablenkung des Pellikels P während der Scan-Down-Bewegung unterscheiden. Faktoren, die zu einem Unterschied zwischen der Ablenkung, die das Pellikel während einer Scan-Up-Bewegung gegenüber einer Scan-Down-Bewegung erfährt, beitragen können, können zum Beispiel die Abbildung, die durch das Pellikel projiziert werden soll, Eigenschaften der lokalen Umgebung 18 des Pellikels P und/oder des Retikels MA (z. B. eine Geometrie und/oder lokale Druckschwankungen der Retikeltischumgebung 18) usw. umfassen.
Da die Bewegung des Retikeltisches MT relevant ist, werden nicht alle Zielabschnitte des Substrats W denselben Überdeckungsfehler erfahren. Dies gilt insbesondere für Zielabschnitte C des Substrats W, die teilweisen Belichtungen unterzogen werden. Dies gilt insbesondere auch für die ersten Zielabschnitte C, die einer Belichtung unterzogen werden, nachdem sich die Zeile und/oder Spalte der Zielabschnitte C, die belichtet werden, ändert. Wenn zum Beispiel eine erste Spalte von Zielabschnitten mit Strahlung belichtet wurde, kann sich der Substrattisch WT zu einer angrenzenden Spalte von Zielabschnitten C bewegen, bevor die Belichtung erneut beginnt. Diese Bewegung benötigt zusätzliche Zeit im Vergleich zu der Bewegung des Substrattisches WT von einem Zielabschnitt C einer Spalte zu einem weiteren Zielabschnitt C derselben Spalte. Diese zusätzliche Zeit kann zu einem unterschiedlichen Verhalten des Pellikels P führen, nachdem sich die Reihe und/oder Spalte der Zielabschnitte C, die belichtet werden, zwischen den Belichtungen geändert hat, im Vergleich dazu, wenn die Reihe/Spalte zwischen den Belichtungen nicht geändert wird.
Druckschwankungen innerhalb der Umgebung 18 des Pellikels sind nicht die einzige Quelle der Pellikelablenkung. Verschiedene Aspekte der Bewegung des Pellikels P tragen zur Gesamtablenkung bei, welche das Pellikel P während eines Belichtungsscans erfährt. 5 zeigt die verschiedenen Zeitperioden, die in einem typischen Belichtungsscanzyklus involviert sind. Ein Belichtungsscan auf verschiedene Bewegungsperioden des Retikeltisches MT und des Pellikels P heruntergebrochen werden. Im Beispiel von 5 ist die erste Bewegungsperiode T1 des Retikeltisches MT und des Pellikels P das Ende einer vorherigen Belichtung eines Zielabschnitts C des Substrats W. Das heißt, die Projektion einer Abbildung auf den vorherigen Zielabschnitt C des Substrats W ist gerade beendet worden. Während des Endes der vorherigen Belichtung bewegen sich Retikel und Pellikel mit konstantem Tempo. Das Retikel MA und das Pellikel P können sich entlang einer Scanrichtung mit einem Tempo von mehr als ca. 0,5 ms^-1 bewegen. Das Retikel MA und Pellikel P können sich entlang einer Scanrichtung mit einem Tempo von weniger als ca. 10 ms^-1 bewegen. Die nächste Zeitperiode in dem Belichtungsscanzyklus von 5 ist eine erste Ruckperiode T2, während der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels P ungleich null ist. Die erste Ruckperiode T2 kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 0,001 s aufweisen. Die erste Ruckperiode T2 kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 0,03 s aufweisen. Auf die erste Ruckperiode T2 kann eine Verzögerungsperiode T3 folgen, während der der Retikeltisch MT und das Pellikel P eine konstante Verzögerung erfahren. Das Retikel MA und das Pellikel P können zum Beispiel während der Verzögerungsperiode T3 eine absolute Beschleunigung von mehr als ca. 50 ms^-2 erfahren. Das Retikel MA und das Pellikel P können zum Beispiel während der Verzögerungsperiode T3 eine absolute Beschleunigung von mehr als ca. 200 ms^-2 erfahren. Die Verzögerungsperiode T3 kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 1 ms aufweisen. Die Verzögerungsperiode T3 kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 50 ms aufweisen. Auf die Verzögerungsperiode T3 kann eine zweite Ruckperiode T4 folgen, während der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels ungleich Null ist. Die zweite Ruckperiode T4 kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 0,001 s aufweisen. Die zweite Ruckperiode T4 kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 0,03 s aufweisen. Die erste Ruckperiode T2, die Verzögerungsphase T3 und die zweite Ruckperiode T4 können kombiniert ein erstes Beschleunigungsprofil des Retikels und Pellikels bilden. Das erste Beschleunigungsprofil des Retikels MA und des Pellikels P kann eine relativ große Wirkung auf die Ablenkung haben, die das Pellikel P während einer Belichtung des Substrats W erfährt. Das erste Beschleunigungsprofil kann daher einen oder mehrere wichtige Parameter beinhalten, die bei der Modellierung der Ablenkung des Pellikels P zu berücksichtigen sind. Das erste Beschleunigungsprofil kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 1 ms aufweisen. Das erste Beschleunigungsprofil kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 10 ms aufweisen.
Auf die zweite Ruckperiode T4 kann das Ende der Wanderung T5 des Retikeltisches MT und des Pellikels P in einer Scanrichtung folgen. Das heißt, der Retikeltisch MT erreicht seinen maximalen Abstand entlang einer Scanrichtung und wird stationär. Am Ende des Endes der Wanderungsperiode T5 beginnt das Pellikel P sich in die entgegengesetzte Scanrichtung zu bewegen. Die nächste Periode kann eine dritte Ruckperiode T6 sein, während der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels P ungleich null ist. Die dritte Ruckperiode T6 kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 1 ms aufweisen. Die dritte Ruckperiode T6 kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 30 ms aufweisen. Auf die dritte Ruckperiode T6 kann eine Beschleunigungsperiode T7 folgen, während der das Pellikel eine konstante Beschleunigung erfährt. Das Retikel MA und das Pellikel P können zum Beispiel während der Beschleunigungsperiode T7 eine absolute Beschleunigung von mehr als ca. 50 ms^-2 erfahren. Das Retikel MA und das Pellikel P können zum Beispiel eine absolute Beschleunigung von weniger als ca. 200 ms^-2 während der Beschleunigungsperiode T7 erfahren. Die Beschleunigungsperiode T7 kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 1 ms aufweisen. Die Beschleunigungsperiode T7 kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 50 ms aufweisen. Das Pellikel P erfährt während der gesamten Beschleunigungsperiode T7 und der Beschleunigungsperiode eine konstante Größenordnung an Beschleunigung, es ändert sich lediglich die Richtung der Pellikelbewegung zwischen diesen Perioden. Auf die Beschleunigungsperiode T7 kann eine vierte Ruckperiode T8 folgen, während der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels P ungleich null ist. Die vierte Ruckperiode T8 kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 1 ms aufweisen. Die vierte Ruckperiode T8 kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 30 ms aufweisen. Die dritte Ruckperiode T6, die Beschleunigungsperiode T7 und die vierte Ruckperiode T8 können kombiniert ein zweites Beschleunigungsprofil des Retikels MA und des Pellikels P bilden. Das zweite Beschleunigungsprofil des Retikels MA und des Pellikels P kann eine relativ große Wirkung auf die Ablenkung haben, die das Pellikel P während einer Belichtung des Substrats W erfährt. Das zweite Beschleunigungsprofil kann daher einen oder mehrere wichtige Parameter beinhalten, die bei der Modellierung der Ablenkung des Pellikels P zu berücksichtigen sind. Das zweite Beschleunigungsprofil kann zum Beispiel eine Dauer von mehr als ca. 1 ms aufweisen. Das zweite Beschleunigungsprofil kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als ca. 10 ms aufweisen.
Auf die vierte Ruckperiode T8 kann eine Einschwingperiode folgen, während der das Pellikel P ein konstantes Tempo erfährt. Das Retikel MA und das Pellikel P können sich entlang einer Scanrichtung mit einem Tempo von mehr als ca. 0,5 ms^-1 bewegen. Das Retikel MA und das Pellikel P können sich entlang einer Scanrichtung mit einem Tempo von weniger als ca. 10 ms^-1 bewegen. Ein Zielabschnitt C des Substrats W wird während der Einschwingperiode T9 mit keiner Strahlung belichtet. Die Einschwingperiode T9 kann der Ablenkung des Pellikels P etwas Zeit geben, um sich teilweise einzuschwingen, bevor die Belichtung des nächsten Zielabschnitts C des Substrats W erfolgt. Auf die Einschwingperiode T9 kann eine Belichtungsperiode T10 folgen, während der sich der Retikeltisch MT (und das Pellikel P) mit einem konstanten Tempo bewegt, während eine Abbildung durch das Pellikel P und auf den Zielabschnitt C des Substrats W projiziert wird. Das Retikel MA und das Pellikel P können sich entlang einer Scanrichtung mit einem Tempo von mehr als ca. 0,5 ms^-1 bewegen. Das Retikel MA und das Pellikel P können sich entlang einer Scanrichtung mit einem Tempo von weniger als ca. 10 ms^-1 bewegen. Sobald die Abbildung auf den Zielabschnitt C des Substrats W projiziert wurde, endet die Belichtungsperiode und der Belichtungsscanzyklus kann erneut mit dem Ende der vorherigen Belichtung beginnen, um eine Belichtung eines unterschiedlichen Zielabschnitts C des Substrats W vorzubereiten. Die Einschwingperiode T9, die Belichtungsperiode T10 und das Ende der vorherigen Belichtung können zum Beispiel eine Gesamtdauer von mehr als ca. 10 ms aufweisen. Die Einschwingperiode T9, die Belichtungsperiode T10 und das Ende der vorherigen Belichtung können zum Beispiel eine Gesamtdauer von weniger als ca. 100 ms aufweisen. Die Gesamtdauer des Belichtungsscanzyklus kann zumindest teilweise von einer Größe des Zielabschnitts C des Substrats W und/oder einem Scantempo des Retikeltisches MT abhängen.
Wiederum Bezug nehmend auf 4 kann man sich die Belichtungsperiode so vorstellen, dass sie drei Teilperioden beinhaltet: eine anfängliche Scanteilperiode 41, eine mittlere Scanteilperiode 42 und eine abschließende Scanteilperiode 43. Diese drei Teilperioden 41-43 sind in 4A (Scan-Up) und 4B (Scan-Down) angegeben. Die anfängliche Scanteilperiode 41 kann dem zweiten Beschleunigungsprofil, das oben mit Bezug auf 5 erörtert wurde, entsprechen. Die mittlere Scanteilperiode 42 kann der Einschwingperiode T9, der Belichtungsperiode T10 und dem Ende der vorherigen Belichtung, oben mit Bezug auf 5 erörtert, entsprechen. Die abschließende Scanperiode 43 kann dem ersten Beschleunigungsprofil, das oben mit Bezug auf 5 erörtert wurde, entsprechen. Wie aus 4 ersichtlich, sind die verschiedenen Teilperioden 41-43 der Belichtungsperiode T10 mit unterschiedlichen Überdeckungsfehlern assoziiert. Die mit der Ablenkung des Pellikels P assoziierten Überdeckungsfehler können zum Beispiel größer als ca. 0,1 nm sein. Die mit der Ablenkung des Pellikels P assoziierten Überdeckungsfehler können zum Beispiel kleiner als ca. 6 nm sein.
Die Netto-Ablenkung des Pellikels P kann als eine Kombination von Ablenkungen verstanden werden, die durch verschiedene Quellen verursacht werden, z. B. Druckschwankungen einer Umgebung des Pellikels P und Ablenkungen, die durch Bewegungsänderungen des Pellikels P verursacht werden. Es kann schwierig sein, die Pellikelablenkung ganzheitlich zu modellieren, weil das ganzheitliche Modell eine große Anzahl von gegenseitig abhängigen Variablen involvieren kann, die eine große Menge an Daten und Verarbeitungsleistung erfordern, um genau zu modellieren. Die Erfinder haben erkannt, dass die Gesamtablenkung, die das Pellikel P erfährt, als eine Kombination verschiedener Komponenten der Ablenkung des Pellikels P als Reaktion auf verschiedene Aspekte der Bewegung des Pellikels P verstanden werden kann. Das heißt, die Erfinder haben erkannt, dass die Ablenkungsreaktion des Pellikels P gemäß deren Quellen, d. h. den Aspekten der Bewegung des Pellikels, die zur Ablenkung des Pellikels beitragen, aufgespalten und separat durch ein Modell behandelt werden kann. Jede Komponente der Ablenkung des Pellikels kann durch ein eigenes Teilmodell modelliert werden. Jedes Teilmodell kann konfiguriert sein, um einen Beitrag einer gegebenen Komponente der Ablenkung des Pellikels zur Gesamt-Pellikelablenkung vorherzusagen. Die Vorhersagen jedes Teilmodells können dann kombiniert werden, um eine Gesamtablenkung des Pellikels P vorherzusagen, zum Beispiel durch Kombination der Ausgaben jedes Teilmodells unter der Annahme, dass die Teilmodelle unabhängig voneinander sind. Parameter, die zur Ablenkung des Pellikels P beitragen, können pro Teilmodell kalibriert werden und Beiträge zur Gesamt-Pellikelablenkung können pro Teilmodell berechnet werden.
6 zeigt ein Verfahren zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels P, die während der Bewegung des Pellikels P in einer Lithografie-Vorrichtung auftreten wird, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Im Beispiel der 6 ist das Modell bereits generiert worden. Eine Erörterung darüber, wie das Modell erzeugt werden kann, ist unten mit Bezug auf 8 zu finden. Ein erster Schritt S1 des Verfahrens umfasst das Empfangen von Parametern bezüglich der Eigenschaften des Pellikels P und das Empfangen von Parametern bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P.
Erste Parameter bezüglich der Eigenschaften des Pellikels P können zum Beispiel eine Pellikelart, eine Zugspannung oder Zugbeanspruchung, unter der das Pellikel P in dem Pellikelrahmen F gehalten wird, eine Dicke d des Pellikels, eine Resonanzfrequenz des Pellikels P, wenn das Pellikel P durch den Pellikelrahmen F gehalten wird, usw. umfassen. Erste Parameter bezüglich der Eigenschaften des Pellikels P können gemessen und/oder modelliert werden. So kann zum Beispiel eine Resonanzfrequenz des Pellikels P, wenn das Pellikel P durch den Pellikelrahmen F gehalten wird, in einem Labor gemessen werden. Die Zugspannung, unter der das Pellikel P in dem Pellikelrahmen F gehalten wird, kann zum Beispiel größer als ca. 1 MPa sein. Die Zugspannung, unter der das Pellikel P in dem Pellikelrahmen F gehalten wird, kann zum Beispiel geringer als ca. 15 MPa sein. Die Dicke d des Pellikels P kann zum Beispiel größer als ca. 100 nm sein. Die Dicke d des Pellikels P kann zum Beispiel geringer als ca. 1000 nm sein. Die Resonanzfrequenz des Pellikels P, wenn das Pellikel P durch den Pellikelrahmen F gehalten wird, kann zum Beispiel größer als ca. 5 Hz sein. Die Resonanzfrequenz des Pellikels P, wenn das Pellikel P durch den Pellikelrahmen F gehalten wird, kann zum Beispiel geringer als ca. 50 Hz sein.
Zweite Parameter bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P können zum Beispiel eine Zeit, bei der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels ungleich null ist, eine Änderungsrate einer Beschleunigung, d. h. eines Rucks, des Pellikels P, eine Beschleunigung des Pellikels P, eine Geschwindigkeit des Pellikels P, eine Position des Pellikels P usw. umfassen. Zweite Parameter bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P, können gemessen und/oder modelliert werden. Der Ruck des Pellikels P kann zum Beispiel größer als ca. 10000 ms^-3 sein. Der Ruck des Pellikels P kann zum Beispiel geringer als ca. 20000 ms^-2 sein. Die Beschleunigung des Pellikels P kann zum Beispiel größer als ca. 50 ms^-2 sein. Die Beschleunigung des Pellikels P kann zum Beispiel geringer als ca. 200 ms^-2 sein. Die Geschwindigkeit des Pellikels P kann zum Beispiel größer als ca. 0,5 ms^-1 sein. Die Geschwindigkeit des Pellikels P kann zum Beispiel geringer als ca. 10 ms^-1 sein.
Ein zweiter Schritt S2 des Verfahrens umfasst das Anwenden der ersten und zweiten Parameter auf ein Modell, das eine Ablenkung des Pellikels P als Funktion der ersten und zweiten Parameter vorhersagt. Das Modell beinhaltet eine Vielzahl von Teilmodellen, die sich auf verschiedene Komponenten der Ablenkung des Pellikels P beziehen. Im Beispiel der 6 besteht das Modell aus drei Teilmodellen, wobei jedes Teilmodell durch einen Graphen dargestellt wird, der zeigt, wie das Pellikel als Ergebnis der Komponente der Ablenkung des Pellikels P, die durch das Teilmodell dargestellt wird, ablenkt.
Ein erstes Teilmodell 51 modelliert die Ablenkung des Pellikels P als eine gedämpfte Welle, die aus einer Schwingungskomponente der Ablenkung des Pellikels P entsteht. Das erste Teilmodell 51 kann als Schwingungsteilmodell bezeichnet werden. Eine Bewegungsperiode des Pellikels P, während der eine Änderungsrate der Beschleunigung des Pellikels P ungleich null ist, kann eine Schwingung des Pellikels bei einer Resonanzfrequenz des Pellikels P anregen, d. h. eine Eigenfrequenz oder Resonanzfrequenz des Pellikels P, wobei die Grenzen der Schwingung durch die Kontaktflächen mit dem Pellikelrahmen F definiert sind. Zum Beispiel kann jede von der ersten Ruckperiode T2, der zweiten Ruckperiode T4 und der dritten Ruckperiode T6, die oben mit Bezug auf den typischen Belichtungsscanzyklus erörtert wurden, Schwingungen des Pellikels P induzieren. Die induzierten Schwingungen sind möglicherweise noch nicht abgeklungen, wenn der Zielabschnitt C während der Belichtungsperiode T10 der Strahlung ausgesetzt wird. So können die induzierten Schwingungen zum Einbringen von Abweichungen in die auf den Zielabschnitt C des Substrats W projizierte Abbildung beitragen.
Verschiedene Bewegungen des Pellikels P können zu der Schwingungskomponente der Ablenkung des Pellikels P beitragen, die durch das erste Teilmodell 51 modelliert wird. Zum Beispiel kann eine Größenordnung der Schwingung des Pellikels P, die durch eine Ruckperiode induziert wird, zumindest teilweise von einer Beschleunigung des Pellikels P und/oder der Änderungsrate der Beschleunigung des Pellikels P abhängen. Schwingungen des Pellikels P, die zu unterschiedlichen Zeiten im Verlauf der Bewegung des Pellikels P induziert werden, können sich gegenseitig beeinflussen und dadurch die Gesamtablenkung, die das Pellikel P erfährt, beeinflussen. Zum Beispiel kann eine Phase einer gegebenen Schwingung zumindest teilweise von der Zeit abhängen, zu der ein Ruck ungleich null die gegebene Schwingung induziert hat. Die Phase der Schwingung kann zumindest teilweise von einer Zeit abhängen, zu der eine Ruckperiode endet. Der Belichtungsscanzyklus von 5 umfasst zum Beispiel vier Ruckperioden. Das erste Teilmodell 51 kann zumindest teilweise dazu dienen, diese vier Schwingungen zu addieren und dadurch eine Gesamtschwingungsanregung des Pellikels P zu bestimmen. Die relativen Phasen der vier Schwingungen können zumindest teilweise von der Zeit abhängen, zu der jede Ruckperiode endete. Eine Zeitperiode jeder Schwingung kann zumindest teilweise von der Resonanzfrequenz des Pellikels P abhängen, wenn das Pellikel P durch den Pellikelrahmen F gehalten wird. Eine Ablenkung des Pellikels P, die durch das erste Teilmodell 51 modelliert wird, kann zum Beispiel zumindest teilweise durch eine Kombination, zum Beispiel eine Konvolution, der Gesamtschwingungsanregung des Pellikels P und einer Harmonischen, beispielsweise der zweiten Harmonischen, des Pellikels P in dem Pellikelrahmensystem F bestimmt werden. Somit kann das erste Teilmodell 51 mindestens einen der folgenden Sätze von Parametern bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P empfangen: eine Zeit, zu der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels ungleich null ist, d. h., eine oder mehrere Zeitperioden mit einem Ruck ungleich null im Belichtungsscan, wie etwa die erste Ruckperiode T2 und/oder zweite Ruckperiode T4, die mit Bezug auf 5 diskutiert werden; eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels P; und eine Beschleunigung des Pellikels P. Jeder dieser Parameter kann zu der induzierten Schwingung des Pellikels P und der damit assoziierten Ablenkung des Pellikels P beitragen.
Nachdem die Schwingung des Pellikels P während einer Ruckperiode induziert wurde, wird die Schwingung des Pellikels P im Laufe der Zeit aufgrund von Verlusten, wie etwa zum Beispiel dem Widerstand gegen Pellikelbewegung, der durch das Gas, das mit dem Pellikel P in Verbindung steht, verursacht wird, abgeschwächt oder gedämpft. Parameter, die für die Ablenkung des Pellikels P relevant sind und die unter Verwendung des ersten Teilmodells 51 kalibriert werden können, umfassen eine Frequenz der induzierten Schwingung des Pellikels P, eine Stärke der Dämpfung, die auf die induzierte Schwingung wirkt, eine Amplitude der Schwingung bei einer bekannten Beschleunigung und/oder eine bekannte Änderungsrate der Beschleunigung, usw. Diese Parameter können zum Beispiel unter Verwendung der numerischen Strömungsmechanik modelliert werden, bevor sie in dem Verfahren der 6 verwendet werden.
Ein zweites Teilmodell 52 modelliert die Ablenkung des Pellikels P als eine exponentielle Abklingkomponente, die sich aus einer Trägheit eines Gases ergibt, das mit dem Pellikel P in Verbindung steht, d. h. des Gases, das von dem Pellikel P, der Maske MA und dem Rahmen F umschlossen ist, wie mit Bezug auf 3 erörtert. Das zweite Teilmodell 52 kann als Trägheitsteilmodell bezeichnet werden. Ein Druckgradient entlang des Pellikels P wird zu Beginn einer Scanbewegung des Pellikels P induziert. Die Größenordnung des Druckgradienten kann zumindest teilweise von einer Beschleunigung des Pellikels P und/oder einer Änderungsrate der Beschleunigung des Pellikels P abhängen. Eine Interferenz zwischen der Ablenkung des Pellikels P, die durch den Druckgradienten verursacht wird, und anderen Ablenkungen des Pellikels P kann zumindest teilweise von einer Zeit abhängen, zu welcher der Druckgradient induziert wird, zum Beispiel einer Zeit, zu der das Pellikel einen Ruck ungleich null erfährt. Das zweite Teilmodell 52 dient zumindest teilweise dazu, die exponentielle Abklingkomponente mit Parametern zu kombinieren, die mit einem oder mehreren Beschleunigungsprofilen des Pellikels P assoziiert sind, zum Beispiel dem ersten und zweiten Beschleunigungsprofil, die mit Bezug auf 5 diskutiert wurden. Eine Ablenkung des Pellikels, die durch das zweite Teilmodell 52 modelliert wird, kann zum Beispiel zumindest teilweise durch eine Kombination, z. B. eine Konvolution, der exponentiellen Abklingkomponente mit einer Harmonischen, z. B. der zweiten Harmonischen, des Pellikels P in dem Pellikelrahmensystem F bestimmt werden. Somit kann das zweite Teilmodell 51 mindestens einen von den folgenden Parametersätzen bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P empfangen: 1) eine Zeit, zu der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels ungleich null ist, d. h. eine oder mehrere Zeitperioden mit einem Ruck ungleich null in dem Belichtungsscan, wie etwa die erste und/oder zweite Ruckperiode, die mit Bezug auf 5 diskutiert werden; 2) eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels P; und 3) eine Beschleunigung des Pellikels P.
Der induzierte Druckgradient entspannt sich exponentiell. Eine Zeitkonstante des exponentiellen Abklingens des Druckgradienten kann zum Beispiel zwischen ca. 5 ms und ca. 50 ms liegen, z. B. ca. 20 ms. Parameter, die unter Verwendung des zweiten Teilmodells 52 kalibriert werden können, umfassen eine Abklingrate des Druckgradienten, eine Amplitude eines Überdeckungsfehlers bei einer bekannten Beschleunigung und/oder bei einer bekannten Änderung der Beschleunigung, die aus dem Druckgradienten resultiert, usw. Diese Parameter können zum Beispiel unter Verwendung der numerischen Strömungsmechanik modelliert werden, bevor sie in dem Verfahren der 6 verwendet werden.
Ein drittes Teilmodell 53 modelliert die Ablenkung des Pellikels P als eine Verformungskomponente, die sich aus den Druckschwankungen eines Gases ergibt, das mit dem Pellikel P während der Bewegung des Pellikels P in Verbindung steht. Das dritte Teilmodell 53 kann als Druckschwankungsmodell bezeichnet werden. Wie oben mit Bezug auf 3 erläutert, strömt Gas um die Maskenbaugruppe MS und die Trägerkonstruktion MT, was zu einer Ablenkung des Pellikels P führt. Im Beispiel der 6 wird die Pellikelablenkung, die mit dem dritten Teilmodell 53 assoziiert ist, als eine Form einer kubischen Funktion modelliert. Die mit dem dritten Teilmodell 53 assoziierte Pellikelablenkung kann andere Formen annehmen, zum Beispiel eine quadratische Funktion. Die Größenordnung dieser Komponente der Ablenkung des Pellikels P nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit des Pellikels P zu. Die Größenordnung der Pellikelablenkung kann mit der Geschwindigkeit des Pellikels P, die auf eine Potenz von einem Wert größer oder gleich ca. eineinhalb erhöht wird, skalieren. Die Größenordnung der Pellikelablenkung kann mit der Geschwindigkeit des Pellikels P, die auf eine Potenz von einem Wert größer oder gleich ca. zweieinhalb erhöht wird, skalieren. Zum Beispiel kann die Größenordnung der Pellikelablenkung mit der Geschwindigkeit des Pellikels P zum Quadrat skalieren. Der Wert, auf den die Geschwindigkeit des Pellikels P erhöht wird, kann angepasst werden, um das Modell abzustimmen und seine Genauigkeit zu verbessern. Somit kann das dritte Teilmodell 53 mindestens einen von den folgenden Parametern bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P empfangen: eine Geschwindigkeit des Pellikels P; und eine Position des Pellikels P. Ein Parameter, der unter Verwendung des dritten Teilmodells 53 kalibriert werden kann, ist ein Überdeckungsfehler, der durch Ablenkung des Pellikels P bei einer bekannten Geschwindigkeit, zum Beispiel einer maximalen Geschwindigkeit des Pellikels P während eines Belichtungsscans, aufgrund von Druckschwankungen induziert wird.
Das dritte Teilmodell 53 kann ferner konfiguriert sein, um Ablenkungen des Pellikels P zu modellieren, die von den ersten und zweiten Teilmodellen 51, 52 nicht abgedeckt werden. Zum Beispiel können die lithografischen Fehler, die mit den durch das erste und zweite Teilmodell 51, 52 beschriebenen Pellikelablenkungen assoziiert sind, von dem lithografischen Gesamtfehler, der mit allen Pellikelablenkungen, z. B. den in 4 gezeigten Überdeckungsfehlern, assoziiert ist, abgezogen werden und jegliche verbleibenden lithografischen Fehler können an das dritte Teilmodell 53 angepasst werden. Als weiteres Beispiel kann eine kombinierte Amplitude der durch das erste Teilmodell 51 vorhergesagten Pellikelablenkung und der durch das zweite Teilmodell 52 vorhergesagten Pellikelablenkung von einer Gesamtablenkung des Pellikels P abgezogen werden, um die verbleibende Ablenkung des Pellikels zu modellieren.
Erste Parameter bezüglich der Eigenschaften des Pellikels P können ebenfalls zu den Pellikelablenkungen, die durch die drei Teilmodelle 51-53 beschrieben werden, beitragen. Zum Beispiel kann eine Zugspannung, mit der das Pellikel P in dem Pellikelrahmen F gehalten wird, zumindest teilweise eine Frequenz der induzierten Schwingungen, die durch das erste Teilmodell 51 beschrieben werden, eine Zeitkonstante des exponentiellen Abklingens des Druckgradienten, die durch das zweite Teilmodell 52 beschrieben wird, und/oder ein Ausmaß der Ablenkung, die durch das dritte Teilmodell 53 beschrieben wird, bestimmen. Daher empfängt das Modell diese Parameter, um die Ablenkung des Pellikels P und die daraus resultierenden lithografischen Fehler genau vorherzusagen.
Im Beispiel der 6 umfasst das Verfahren einen optionalen dritten Schritt S3, in dem die Ausgaben der Teilmodelle 51 bis 53 kombiniert werden. Die Ausgaben der Teilmodelle 51 bis 53 können unter der Annahme kombiniert werden, dass die Teilmodelle voneinander unabhängig sind. Das heißt, die Beiträge zur Pellikelablenkung, die durch die einzelnen Teilmodelle 51-53 vorhergesagt werden, können addiert werden, vorausgesetzt, ihre Beiträge sind hinreichend unabhängig. Der Fachmann wird verstehen, dass in der Realität die Beiträge zur Ablenkung des Pellikels P von jedem der Teilmodelle tatsächlich gegenseitig abhängig sind. Zum Beispiel beeinflusst eine Ablenkung des Pellikels P, die durch das zweite Teilmodell 52 und dritte Teilmodell 53 beschrieben wird, eine Zugspannung, die das Pellikel P erfährt, was wiederum eine Schwingung beeinflusst, die das Pellikel P erfährt, wie durch das erste Teilmodell 51 beschrieben. Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass die Pellikelablenkungen, die aus den gegenseitigen Abhängigkeiten der Teilmodelle 51-53 resultieren, unbedeutend sind und vernachlässigt werden können, ohne eine Genauigkeit des Pellikelablenkungsmodells wesentlich zu beeinträchtigen. Diese Annahme hilft vorteilhafterweise bei der Vereinfachung des ansonsten komplexen Modells der Pellikelablenkung, wie zuvor erwähnt.
Das Verfahren kann verwendet werden, um eine Pellikelablenkung während einer Scan-Up-Bewegung und/oder während einer Scan-Down-Bewegung vorherzusagen. Das heißt, wenn sich zum Beispiel zweite Parameter bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P zwischen einer Scan-Up-Bewegung und einer Scan-Down-Bewegung unterscheiden, kann das Verfahren zweimal verwendet werden. Die erste Verwendung des Verfahrens kann die Verwendung eines ersten Satzes von zweiten Parametern, die mit der Scan-Up-Bewegung assoziiert sind, umfassen, um eine Ablenkung des Pellikels P während der Scan-Up-Bewegung vorherzusagen. Die zweite Verwendung des Verfahrens kann die Verwendung eines unterschiedlichen Satzes von zweiten Parametern, die mit der Scan-Down-Bewegung assoziiert sind, umfassen, um die Ablenkung des Pellikels P während der Scan-Down-Bewegung vorherzusagen.
7 zeigt ein Verfahren zum Vornehmen einer Scanbelichtung eines Zielabschnitts C eines Substrats W unter Verwendung einer Lithografie-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ein erster Schritt S11 des Verfahrens umfasst das Laden eines Retikels MA und des Pellikels P in die Lithografie-Vorrichtung. Ein zweiter Schritt S12 des Verfahrens umfasst das Durchleiten eines Strahlungsstrahls PB durch das Retikel MA und durch das Pellikel P während der Scanbewegung des Retikels MA und des Pellikels P und während der Scanbewegung des Substrats W. Wie zuvor erörtert, induziert die Bewegung des Pellikels P eine Ablenkung des Pellikels P. Ein dritter Schritt S13 des Verfahrens umfasst die Verwendung eines Projektionssystems PS der Lithografie-Vorrichtung, um den Strahlungsstrahl PB auf den Zielabschnitt C des Substrats W zu projizieren. Wie bereits erörtert, bringt die Ablenkung des Pellikels P Abweichungen in die von dem projizierten Strahl PB getragene Abbildung ein. Ein vierter Schritt S14 des Verfahrens umfasst das Empfangen erster Parameter bezüglich Eigenschaften des Pellikels P und das Empfangen zweiter Parameter bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P. Wie zuvor erörtert, können unterschiedliche erste und zweite Parameter für Scan-Up-Bewegungen und Scan-Down-Bewegungen empfangen werden. Ein fünfter Schritt S15 des Verfahrens umfasst das Anwenden der ersten und zweiten Parameter auf ein Modell, das eine Ablenkung des Pellikels P als Funktion der ersten und zweiten Parameter vorhersagt. Wie zuvor erörtert, können zweite Parameter, die mit der Scan-Up-Bewegung assoziiert sind, angewendet werden, um eine Pellikelablenkung während der Scan-Up-Bewegung vorherzusagen, und zweite Parameter, die mit der Scan-Down-Bewegung assoziiert sind, können angewendet werden, um eine Pellikelablenkung während der Scan-Down-Bewegung vorherzusagen. Der vierte und fünfte Schritt S14, S15 des Verfahrens von 7 entsprechen dem ersten und zweiten Schritt S1, S2 des Verfahrens von 6. Die vorhergesagten Pellikelablenkungen können mithilfe von Physik, zum Beispiel über ein optisches Abweichungsmodell, in einen lithografischen Fehler umgewandelt werden. Parameter, die bei der Umwandlung der Pellikelablenkungen in einen lithografischen Fehler verwendet werden können, können zum Beispiel einen Abstand zwischen dem Pellikel P und dem Retikel MA, einen Brechungsindex des Pellikels P usw. umfassen. Der Abstand zwischen dem Pellikel P und dem Retikel MA kann zum Beispiel größer als ca. 1 mm sein. Der Abstand zwischen dem Pellikel P und dem Retikel MA kann zum Beispiel geringer als ca. 20 mm sein. Der Brechungsindex des Pellikels P kann zum Beispiel größer als ca. 0,5 sein. Der Brechungsindex des Pellikels P kann zum Beispiel geringer als ca. 2 sein.
Ein sechster Schritt S16 des Verfahrens umfasst das Einstellen von mindestens eines von einer Linse des Projektionssystems PS, der Bewegung des Substrats W und der Bewegung des Retikels MA und des Pellikels P, um den lithografischen Fehler auszugleichen. Die Art der Einstellung und/oder das Ausmaß der Einstellung können während des Scans variieren. Zum Beispiel kann eine Position einer Linse in dem Projektionssystem PS in Bezug auf das Retikel MA eingestellt werden, es kann Druck auf eine oder mehrere Linsen des Projektionssystems PS ausgeübt werden, eine oder mehrere Linsen des Projektionssystems PS können beheizt oder gekühlt werden usw.
Einige lithografische Prozesse involvieren das Vornehmen eines ersten Satzes von Belichtungen eines Substrats W unter Verwendung einer Lithografie-Vorrichtung, die ein Pellikel P beinhaltet, z. B. eine DUV-Lithografie-Vorrichtung, und das Vornehmen eines weiteren Satzes von Belichtungen des Substrats W unter Verwendung einer Lithografie-Vorrichtung, die kein Pellikel P beinhaltet. Die Wirkung der Pellikelablenkung ist bei einem Satz von Belichtungen vorhanden, bei dem weiteren Satz von Belichtungen jedoch nicht. Dieser Unterschied kann zu dem führen, was als Übereinstimmungsfehler bezeichnet wird. Der Übereinstimmungsfehler kann in erhebliche Lithografie-Fehler resultieren, zum Beispiel in Überdeckungsfehler insbesondere zwischen Strukturen, die mit dem Pellikel P belichtet werden, und Strukturen, die ohne das Pellikel P belichtet werden, und das auf einem einzigen Substrat W. Durch die Vorhersage der Pellikelablenkung und den Ausgleich der damit verbundenen lithografischen Fehler unter Verwendung des Verfahrens von 7 während der Belichtung, bei der das Pellikel P vorhanden ist, können Übereinstimmungsfehler erheblich reduziert werden.
8 zeigt ein Verfahren zum Erzeugen eines Modells zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels P gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ein erster Schritt S21 des Verfahrens umfasst das Bestimmen eines lithografischen Fehlers, der aus der Ablenkung des Pellikels P resultiert. Der erste Schritt S21 kann das Bewegen des Pellikels P in einer Scanrichtung, um eine Ablenkung des Pellikels P zu induzieren, während eine Abbildung durch das Pellikel P projiziert wird, und das Messen der projizierten Abbildung, um einen lithografischen Fehler zu bestimmen, der aus der Ablenkung des Pellikels P resultiert, umfassen. Der lithografische Fehler kann mittels eines Sensors gemessen werden, zum Beispiel unter Verwendung eines Interferometers, welches die projizierte Abbildung empfängt, nachdem sie das Pellikel P durchlaufen hat, und/oder durch Belichtung eines Resists mit der projizierten Abbildung und Vergleich der auf dem Resist gebildeten Abbildung mit einer beabsichtigten Abbildung. Bei der Bestimmung des resultierenden lithografischen Fehlers kann eine Verkleinerungs- und/oder Abbildungsumkehrcharakteristik des Projektionssystems PS der Lithografie-Vorrichtung berücksichtigt werden. Es kann eine Vielzahl von Lithografie-Fehlern bestimmt werden. Zum Beispiel können unterschiedliche Überdeckungsfehler, die mit verschiedenen Beschleunigungsprofilen assoziiert sind, bestimmt werden. Die Bewegung des Pellikels P kann variiert werden, um sowohl die Ablenkung des Pellikels P als auch den resultierenden lithografischen Fehler zu variieren. Zum Beispiel kann die Bewegung des Pellikels P variiert werden, sodass das Pellikel P unterschiedliche Änderungsraten der Beschleunigung, unterschiedliche Beschleunigungen und unterschiedliche Geschwindigkeiten zu unterschiedlichen Zeiten und/oder Positionen während des Belichtungsscans erfährt. Im Allgemeinen verbessert die Erhöhung des Betrages, um den die Bewegung des Pellikels P variiert wird, und die Bestimmung der resultierenden lithografischen Fehler eine Genauigkeit des Modells, da das Modell dann über eine größere Menge an relevanten Informationen verfügt, mit denen es Vorhersagen treffen kann.
Ein zweiter Schritt S22 des Verfahrens umfasst das Umwandeln des lithografischen Fehlers in eine entsprechende abgelenkte Pellikelform. Der zweite Schritt S22 kann die Verwendung von physikalischen Gleichungen zur Umwandlung des lithografischen Fehlers in die entsprechende abgelenkte Form des Pellikels involvieren, z. B. unter Verwendung des Snelliusschen Gesetzes, wie mit Bezug auf 2 erörtert. Zum Beispiel kann eine Variation einer z-Position des Pellikels P (oder „Höhe“ des Pellikels) entlang der Scanrichtung des Retikeltisches MT bestimmt werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Variation eines Winkels zwischen der Oberflächennormalen des Pellikels P und einer optischen Achse der Lithografie-Vorrichtung, d. h. der z-Achse, entlang der Scanachse des Retikeltisches MT bestimmt werden. Die relevanten physikalischen Parameter, welche die Ablenkung des Pellikels P beeinflussen, können unter Verwendung von selbstständigen Einrichtungen und/oder Lithografie-Vorrichtungen bestimmt werden.
Ein dritter Schritt S23 des Verfahrens umfasst das Bilden einer Vielzahl von Teilmodellen, die sich auf unterschiedliche Aspekte der Bewegung des Pellikels P beziehen. Die Vielzahl von Teilmodellen kann zum Beispiel den drei Teilmodellen entsprechen, die mit Bezug auf 6 erörtert wurden, zum Beispiel ein Schwingungsteilmodell 51, ein Trägheitsteilmodell 52 und ein Druckschwankungsmodell 53.
Ein vierter Schritt S24 des Verfahrens umfasst die Kalibrierung jedes Teilmodells durch Anpassen der Teilmodelle an die abgelenkte Pellikelform. Der vierte Schritt S24 kann zum Beispiel das Vornehmen einer nicht linearen Chi-Quadrat-Anpassung beinhalten, um die eine Differenz zwischen der durch die Teilmodelle vorhergesagten Ablenkung des Pellikels P und der Ablenkung des Pellikels P, die unter Verwendung der in dem ersten Schritt S21 erörterten lithografischen Fehler bestimmt wurde, zu reduzieren (oder zu minimieren). Das Ergebnis der Anpassung kann ein genaues Modell zum Vorhersagen der Pellikelablenkung bereitstellen, zum Beispiel als Funktion der Scanrichtung des Pellikels P und des Retikeltisches MT.
Sobald der vierte Schritt S24 abgeschlossen ist, kann das erzeugte Modell dann verwendet werden, um eine Ablenkung des Pellikels P vorherzusagen, indem irgendeine gegebene Kombination von Parametern bezüglich der Eigenschaften des Pellikels P und von Parametern bezüglich der erwarteten Bewegung des Pellikels P als Modelleingabe empfangen wird, d. h. der erste Schritt S1 des in 6 gezeigten Verfahrens. Das Verfahren aus 8 kann mehrere Male vorgenommen werden, um unterschiedliche Modelle zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Verfahren von 8 unter Verwendung von Parametern, die mit der Scan-Up-Bewegung assoziiert sind, vorgenommen werden, um ein Modell zum Vorhersagen einer Ablenkung des Pellikels P während der Scan-Up-Bewegung zu erzeugen. Als weiteres Beispiel kann das Verfahren von 8 unter Verwendung von Parametern, die mit der Scan-Down-Bewegung assoziiert sind, vorgenommen werden, um ein Modell zum Vorhersagen einer Ablenkung des Pellikels P während der Scan-Down-Bewegung zu erzeugen. Das durch das Verfahren von 8 erzeugte Modell kann dann zur Vorhersage von Pellikelablenkungen für eine Vielfalt von Scanbewegungen verwendet werden, und die Ergebnisse des Modells können verwendet werden, um zumindest teilweise lithografische Fehler vorherzusagen, die mit diesen unterschiedlichen Scanbewegungen assoziiert sind. Die vorhergesagten lithografischen Fehler können dann zumindest teilweise berücksichtigt werden, indem zum Beispiel eines von einer Linse des Projektionssystems PS, der Bewegung des Substrats W und der Bewegung des Retikels MA und des Pellikels P angepasst werden. Hierdurch kann der tatsächliche lithografische Fehler reduziert werden.
Obwohl in diesem Text speziell auf die Verwendung einer Lithografie-Vorrichtung bei der Herstellung von ICs Bezug genommen wird, sollte es sich verstehen, dass die hierin beschriebene Lithografie-Vorrichtung auch andere Anwendungen haben kann. Mögliche andere Anwendungen umfassen die Herstellung von integrierten optischen Systemen, Leit- und Erkennungsstrukturen für magnetische Domänenspeicher, Flachbildschirme, Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Dünnschicht-Magnetköpfe usw.
Obwohl in diesem Text speziell auf Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit einer Lithografie-Vorrichtung Bezug genommen wird, können Ausführungsformen der Erfindung auch in anderen Vorrichtungen verwendet werden. Ausführungsformen der Erfindung können Teil einer Maskenprüfvorrichtung, einer Messvorrichtung oder irgendeiner Vorrichtung sein, die ein Objekt, wie etwa einen Wafer (oder ein anderes Substrat) oder eine Maske (oder eine andere Strukturierungseinrichtung) misst oder bearbeitet. Diese Vorrichtungen können allgemein als lithografische Werkzeuge bezeichnet werden. Ein solches lithografisches Werkzeug kann unter Vakuumbedingungen oder Umgebungsbedingungen (nicht Vakuum) arbeiten.
Wo es der Kontext erlaubt, können Ausführungsformen der Erfindung in Hardware, Firmware, Software oder irgendeiner Kombination daraus implementiert werden. Ausführungsformen der Erfindung können auch als auf einem maschinenlesbaren Medium gespeicherte Anweisungen implementiert werden, die von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Ein maschinenlesbares Medium kann jeglichen Mechanismus zum Speichern oder Übertragen von Informationen in einer von einer Maschine, z. B. einer Recheneinrichtung, lesbaren Form umfassen. Ein maschinenlesbares Medium kann zum Beispiel einen Nurlesespeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), magnetische Speichermedien, optische Speichermedien, Flash-Speichereinrichtungen, elektrische, optische, akustische oder andere Formen von propagierten Signalen (z. B. Trägerwellen, Infrarotsignale, digitale Signale usw.) und andere umfassen. Ferner können Firmware, Software, Routinen, Anweisungen hierin als gewisse Aktionen vornehmend beschrieben werden. Es sollte sich verstehen, dass solche Beschreibungen lediglich der Einfachheit halber erfolgen und dass solche Aktionen tatsächlich aus Recheneinrichtungen, Prozessoren, Steuerungen oder anderen Einrichtung resultieren, welche die Firmware, Software, Routinen, Anweisungen usw. ausführen und dabei Aktoren oder andere Einrichtungen zur Interaktion mit der physischen Welt veranlassen können.
Es werden zwar spezifische Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben, es versteht es sich jedoch, dass die Erfindung anders als beschrieben praktiziert werden kann. Die obigen Beschreibungen sind zur Veranschaulichung gedacht und nicht einschränkend. So wird es für einen Fachmann offensichtlich sein, dass Modifikationen an der Erfindung, wie sie beschrieben ist, vorgenommen werden können, ohne dass vom Schutzbereich der unten dargelegten Ansprüche abgewichen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 18199310 [0001]

Claims

Ein Verfahren zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die aus einer Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung resultiert, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Empfangen erster Parameter, die Eigenschaften des Pellikels beinhalten; Empfangen zweiter Parameter, die Eigenschaften der erwarteten Bewegung des Pellikels beinhalten; und Anwenden der ersten und zweiten Parameter auf ein Modell, das eingerichtet ist, um die Ablenkung des Pellikels als Funktion der ersten und zweiten Parameter vorherzusagen, wobei das Modell eine Vielzahl von Teilmodellen beinhaltet, jedes Teilmodell sich auf eine unterschiedliche Komponente der Ablenkung des Pellikels bezieht und jedes Teilmodell eine Ausgabe bereitstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Modell eingerichtet ist, um die Ausgaben der Vielzahl von Teilmodellen zu kombinieren, und wobei das Modell eine Annahme umfasst, dass die Vielzahl von Teilmodellen unabhängig voneinander sind.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei sich mindestens eines von der Vielzahl von Teilmodellen auf eine Komponente der Ablenkung des Pellikels in Abhängigkeit von mindestens einem von dem folgenden ersten Satz von Aspekten der Bewegung des Pellikels bezieht: eine Zeit, zu der eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels ungleich null ist; eine Änderungsrate einer Beschleunigung des Pellikels; und eine Beschleunigung des Pellikels.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei ein erstes Teilmodell eingerichtet ist, um mindestens einen von dem ersten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als gedämpfte Welle in Abhängigkeit von einer Schwingung des Pellikels zu modellieren.
Verfahren gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei ein zweites Teilmodell eingerichtet ist, um mindestens einen von dem ersten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als ein exponentielles Abklingen in Abhängigkeit von einer Trägheit eines Gases, das mit dem Pellikel in Verbindung steht, zu modellieren.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei sich mindestens eines von der Vielzahl von Teilmodellen auf eine Komponente der Ablenkung des Pellikels in Abhängigkeit von mindestens einem von dem folgenden zweiten Satz von Aspekten der Bewegung des Pellikels bezieht: eine Geschwindigkeit des Pellikels; und eine Position des Pellikels.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei ein drittes Teilmodell eingerichtet ist, um mindestens einen von dem zweiten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als eine Verformung in Abhängigkeit von Druckschwankungen eines Gases, das während der Bewegung des Pellikels in Verbindung mit dem Pellikel steht, zu modellieren.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei ein zweites Teilmodell eingerichtet ist, um mindestens einen von dem ersten Satz von Aspekten zu verwenden, um die Ablenkung des Pellikels als ein exponentielles Abklingen in Abhängigkeit von einer Trägheit eines Gases, das mit dem Pellikel in Verbindung steht, zu modellieren, und wobei sich mindestens eines der Vielzahl von Teilmodellen auf eine Komponente der Ablenkung des Pellikels in Abhängigkeit von mindestens einem von dem folgenden zweiten Satz von Aspekten der Bewegung des Pellikels bezieht: eine Geschwindigkeit des Pellikels; und eine Position des Pellikels, wobei ein drittes Teilmodell mindestens einen von dem zweiten Satz von Aspekten verwendet, um die Ablenkung des Pellikels als eine Verformung in Abhängigkeit von Druckschwankungen eines Gases, das mit dem Pellikel während der Bewegung des Pellikels in Verbindung steht, zu modellieren, wobei das dritte Teilmodell ferner die Ablenkung des Pellikels modelliert, die nicht durch das erste und zweite Teilmodell abgedeckt wird.
Ein Verfahren zum Vornehmen einer Scanbelichtung eines Zielabschnitts eines Substrats innerhalb einer Lithografie-Vorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Laden eines Retikels und eines Pellikels in die Lithografie-Vorrichtung; Durchleiten eines Strahlungsstrahls durch das Retikel und durch das Pellikel während der Scanbewegung des Retikels und des Pellikels und während der Scanbewegung des Substrats; Verwenden eines Projektionssystems der Lithografie-Vorrichtung, um den Strahlungsstrahl auf den Zielabschnitt des Substrats zu projizieren; und Einstellen mindestens eines von einer Linse des Projektionssystems, der Scanbewegung des Substrats und einer Scanbewegung des Retikels und des Pellikels während der Scanbelichtung, um einen lithografischen Fehler aufgrund der Ablenkung des Pellikels auszugleichen, wobei die Ablenkung des Pellikels durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 vorhergesagt wird.
Ein Computerprogramm, das computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die konfiguriert sind, um einen Computer zu steuern, um das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
Ein computerlesbares Medium, welches das Computerprogramm gemäß Anspruch 10 trägt.
Eine Computervorrichtung zum Vorhersagen einer Ablenkung des Pellikels, die aus der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung resultiert, beinhaltend einen Speicher, der prozessorlesbare Anweisungen speichert, und einen Prozessor, der eingerichtet ist, um in dem Speicher gespeicherte Anweisungen zu lesen und auszuführen, wobei die prozessorlesbaren Anweisungen Anweisungen beinhalten, die eingerichtet sind, um den Computer zu steuern, um das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
Eine Lithografie-Vorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Struktur von einer Strukturierungseinrichtung auf ein Substrat zu projizieren, wobei die Lithografie-Vorrichtung die Computervorrichtung gemäß Anspruch 12 beinhaltet.
Eine Messeinrichtung, welche die Computervorrichtung gemäß Anspruch 12 beinhaltet.
Ein Verfahren zum Erzeugen eines Modells zum Vorhersagen einer Ablenkung eines Pellikels, die aus der Bewegung des Pellikels in einer Lithografie-Vorrichtung resultiert, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Bestimmen eines lithografischen Fehlers, der aus der Ablenkung des Pellikels resultiert; Umwandeln des bestimmten lithografischen Fehlers in eine entsprechende abgelenkte Pellikelform; Bilden einer Vielzahl von Teilmodellen, die sich auf unterschiedliche Komponenten der Ablenkung des Pellikels beziehen, und Kalibrieren jedes Teilmodells durch Anpassen der Vielzahl von Teilmodellen an die abgelenkte Pellikelform.