光瞳光阑、照明光学单元和计量系统技术方案

用于计量系统的照明光学单元的光瞳光阑(7)，所述计量系统用于确定待测量的物体的空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，该照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件。光瞳光阑(7)具有两个极通道开口(10，11)，用于指定由光瞳光阑(7；20)指定的照明光学单元的照明的相应的极。至少一个光阑腹板(17，18)分别穿过相应的极通道开口(10，11)，并且从而将极通道开口(10，11)划分为多个部分极开口(10a，10b；11a，11b)。这产生了一种光瞳光阑，利用该光瞳光阑，可以改善光学生产系统的照明和成像条件对光学测量系统的照明和成像条件的收敛的精度。和成像条件的收敛的精度。和成像条件的收敛的精度。

【技术实现步骤摘要】
光瞳光阑、照明光学单元和计量系统
[0001]德国专利申请DE10 2021 203 961.8的内容通过引用并入本文。


[0002]本专利技术涉及用于计量系统的照明光学单元的光瞳光阑，所述计量系统用于确定待测量物体的空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，该照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件。另外，本专利技术涉及包括这样的光瞳光阑的用于这样的计量系统的照明光学单元，以及包括这样的照明光学单元的这样的计量系统。

技术介绍

[0003]计量系统从US 2017/0131 528 A1(平行文件WO 2016/012 425 A2)、WO 2016/012 426 A1和US 2017/0132782 A1已知。
[0004]本专利技术的目的是改善光学生产系统的照明和成像条件对光学测量系统的照明和成像条件的收敛的精度，该光学测量系统尤其可以是计量系统的一部分，尤其是当使用多极照明设置时。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术，该目的通过具有下文所述特征的收敛方法来实现。
[0006]本专利技术涉及一种用于计量系统的照明光学单元的光瞳光阑，所述计量系统用于确定待测量的物体的空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，所述照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件，所述光瞳光阑
[0007]‑
包括至少两个极通道开口，用于指定由所述光瞳光阑指定的所述照明单元的多极照明的相应的极，
[0008]‑
各包括至少一个光阑腹板，所述光阑腹板穿过相应的极通道开口并且从而将所述极通道开口划分成多个部分极开口。
[0009]多极照明设置通常同于投射光刻中的掩模曝光。因此，相应的多极照明情况需要以高精度实施相应的曝光物体的计量，即，尤其地是以计量成像和照明条件与生产成像和照明条件的良好收敛。
[0010]令人惊讶的是，分别在相应的极通道开口中具有至少一个光阑腹板的光瞳光阑被确定为改善了计量照明设置与相应的多极生产照明设置的收敛，即使对应于这样的腹板的极阴影不需要存在于生产照明设置中。
[0011]对于计量具有决定性意义的参数，例如，尤其是NILS(归一化图像对数斜率，成像结构的边缘位置的空间像强度曲线的导数)和CD(临界尺寸)的参数值可以在计量中进行适配以良好地匹配生产系统的相应参数。
[0012]光瞳光阑的两个极通道开口可以沿着极方向彼此间隔开。该极方向可以平行于与生产投射曝光设备的物体位移方向的垂直的方向延伸，计量照明设置旨在收敛到该生产投射曝光设备的照明设置。如果生产投射曝光设备的物平面由坐标x和y跨越，并且物体位移
方向沿着y坐标延伸，则根据本专利技术的光瞳光阑因此可以例如实现为x
‑
偶极光瞳光阑，或者C
‑
quad光瞳光阑(x
‑
偶极和y
‑
偶极的叠加)。两个偶极子在x和y方向上的这种四极叠加也称为C
‑
quad(参考WO 2021/028 303 A1；尤其是图3a)。
[0013]指定与两个(x
‑
偶极)或四个(例如，C
‑
quad)的不同的极数的光瞳光阑也是可能的，例如，三极、五极或多于五极，例如六极或八极。这些极中的至少两个(其进而各自细分为多个部分极开口)可以沿着x坐标彼此间隔开。
[0014]替代地或附加地，光瞳光阑可以布置为使得照明设置的两个极，如由光瞳光阑所指定的，指定具有偶极方向的偶极，即沿着偶极的两个极之间的间隔的方向，其垂直于待测量的物体的物体结构延伸。
[0015]在一实施例中，所述光阑腹板相对于所述光瞳光阑的中心对称地布置。发现上述的对称的光阑腹板布置特别有利于良好地收敛到照明和成像条件。当将光瞳光阑布置在所述照明光学单元中时，光瞳光阑的中心可以对应于照明光学单元的光瞳中心。
[0016]在一实施例中，正好一个光阑腹板布置在每个极通道开口中。上述的每个极通道开口正好一个光阑腹板已经在实践中证明了其价值。
[0017]在一实施例中，所述极通道开口在布置平面中在两个相互垂直的方向上各自具有第一更大的孔径宽度和第二更小的孔径宽度，所述更大的孔径宽度和所述更小的孔径宽度之间的纵横比大于2，所述光阑腹板分别沿着所述第二更小的孔径宽度延伸。
[0018]在一实施例中，所述极通道开口中的两个沿着偶极方向彼此间隔开，所述光阑腹板沿着所述偶极方向延伸。
[0019]根据上述的光阑腹板的延伸方向尤其可以确保与垂直物体结构的成像相关的测量参数的良好收敛，即具有垂直于偶极的偶极方向的结构对准的结构，该偶极由通过光瞳光阑指定的多极照明的两个极指定。在这种情况下，偶极方向是沿着偶极的两个极之间的距离的方向。
[0020]本专利技术还涉及一种计量系统的照明光学单元，所述计量系统用于确定待测量物体的空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，所述照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件，所述照明光学单元包括如上文所述的光瞳光阑。
[0021]本专利技术还涉及一种计量系统，用于确定待测量物体的空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，所述照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件，所述计量系统
[0022]‑
包括如上文所述的照明光学单元，
[0023]‑
包括成像光学单元，用于将物体的一部分成像到测量平面中，
[0024]‑
包括布置在所述测量平面中的空间分辨检测装置。
[0025]上述照明光学单元和上述计量系统的优点对应于上文已经参考光瞳光阑所述的优点。
[0026]这些优点尤其在根据下文的包括具有大像侧数值孔径的成像光学单元的计量系统的情况下生效。在一实施例中，所述成像光学单元具有大于0.5的像侧数值孔径。
[0027]计量系统可以用于测量为投射曝光提供的光刻掩模，以生产具有非常高的结构分辨率的半导体部件，其例如优于30nm，且其可以尤其优于10nm。
[0028]计量系统可以包括快速更换工具保持器，其用于利用用来指定可选择的测量照明
设置的变化光阑来替换相应的偶极光瞳光阑。这增加了计量系统的灵活性。
附图说明
[0029]下面参照附图更详细地解释本专利技术的示例性实施例。在所述附图中：
[0030]图1示意性地示出了一种计量系统，用于确定待测量的物体的生产空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，该照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件，其中还附加地示出了当前z位置中的物场的平面图和测量场的平面图；
[0031]图2示出了用于计量系统的照明光学单元的偶极光瞳光阑的平面图；以及
[0032]图3以类似于图2的图示示出了偶极光瞳光阑的另一实施例，还绘示了用于表征偶极光瞳光阑的极通道开口的位置和尺寸的参数。
具体实施方式
[0033]图1在对应于子午截面的平面中示出了具有成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于计量系统(2)的照明光学单元(6)的光瞳光阑(7；20)，所述计量系统用于确定待测量的物体(23)的空间像，作为在照明和成像条件下的照明和成像的结果，所述照明和成像条件对应于光学生产系统的照明和成像条件，所述光瞳光阑
‑
包括至少两个极通道开口(10，11)，用于指定由所述光瞳光阑(7；20)指定的所述照明单元(6)的多极照明的相应的极，
‑
各包括至少一个光阑腹板(17，18)，所述光阑腹板穿过相应的极通道开口(10，11)并且从而将所述极通道开口(10，11)划分成多个部分极开口(10a，10b；11a，11b)。2.如权利要求1所述的光瞳光阑，其特征在于，所述光阑腹板(17，18)相对于所述光瞳光阑(7；20)的中心对称地布置。3.如权利要求1或2所述的光瞳光阑，其特征在于，正好一个光阑腹板(17，18)布置在每个极通道开口(10，11)中。4.如权利要求1或2所述的光瞳光阑，其特征在于，所述极通道开口(10，11)在布置平面(8)中在两个相互垂直的方向(σ
y
，σ
x
)上各自具有第一更大的孔径宽度(W
G
)和第二更小的孔径宽度(W
K
)，所述更大的孔径宽度(W
G
)和所述更小的孔径宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：M勒施，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：