DE102024203030A1

DE102024203030A1 - Method for wavefront correction in a semiconductor technology plant

Info

Publication number: DE102024203030A1
Application number: DE102024203030.9A
Authority: DE
Inventors: Sergej Schuwalow; Robert Harmes; Martin von Hodenberg; Norman Baer
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2024-04-02
Filing date: 2024-04-02
Publication date: 2025-10-02
Also published as: WO2025209943A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie (1), bei dem durch die Anlage der Halbleitertechnologie (1) nacheinander mehrere Objekte (13) belichtet werden, bei dem an mindestens zwei Messzeitpunkten (42, 44) die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie (1) gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt wird, und bei dem an mindestens einem ersten Korrekturzeitpunkt (46, 47, 49, 52, 56) die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie (1) korrigiert wird, wobei der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt (46, 47, 49, 52, 56) in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten (42, 44) bestimmt wird. The invention relates to a method for wavefront correction in a semiconductor technology system (1), in which method a plurality of objects (13) are successively exposed by the semiconductor technology system (1), in which method the wavefront of the semiconductor technology system (1) is measured at at least two measuring times (42, 44) and a value for the wavefront disturbance is determined in each case, and in which method the wavefront of the semiconductor technology system (1) is corrected at at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56), wherein the at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56) is determined as a function of the values determined for the wavefront disturbance at the at least two measuring times (42, 44).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie, bei dem durch die Anlage der Halbleitertechnologie nacheinander mehrere Objekte belichtet werden, bei dem an mindestens zwei Messzeitpunkten, insbesondere jeweils, bevorzugt unmittelbar, nach der Belichtung eines Objekts, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt wird, und bei dem an mindestens einem ersten Korrekturzeitpunkt, insbesondere, bevorzugt unmittelbar, nach der Belichtung eines Objekts, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie korrigiert wird.The invention relates to a method for wavefront correction in a semiconductor technology system, in which a plurality of objects are exposed one after the other by the semiconductor technology system, in which the wavefront of the semiconductor technology system is measured at at least two measuring times, in particular in each case, preferably immediately after the exposure of an object, and in each case a value for the wavefront disturbance is determined, and in which the wavefront of the semiconductor technology system is corrected at at least one first correction time, in particular, preferably immediately after the exposure of an object.

Anlagen der Halbleitertechnologie sind Schlüsselelemente in der Herstellung von integrierten Schaltkreisen (ICs) und anderen mikroelektronischen Bauelementen. Anlagen der Halbleitertechnologie, insbesondere Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithografie, werden verwendet, um mikroskopisch kleine Muster auf Halbleitermaterialien zu projizieren, was einen entscheidenden Schritt im Prozess der Halbleiterfertigung darstellt. Innerhalb einer Projektionsbelichtungsanlage wird innerhalb eines Belichtungsprozesses das Bild einer Fotomaske auf einen zu belichtenden Fotolack auf einem zu belichtenden Objekt, beispielsweise einem Halbleiterwafer, übertragen. Anschließend werden die belichteten Stellen des Fotolacks aufgelöst oder die unbelichteten Stellen werden ausgelöst, wenn der Fotolack unter Licht aushärtet.Semiconductor technology equipment is a key element in the manufacture of integrated circuits (ICs) and other microelectronic components. Semiconductor technology equipment, particularly projection exposure equipment for microlithography, is used to project microscopic patterns onto semiconductor materials, a crucial step in the semiconductor manufacturing process. Within a projection exposure equipment, the image of a photomask is transferred to a photoresist on an object to be exposed, such as a semiconductor wafer, during an exposure process. Subsequently, the exposed areas of the photoresist are dissolved, or the unexposed areas are released, when the photoresist cures under light.

So entsteht eine lithografische Maske, die die weitere Bearbeitung durch chemische und physikalische Prozesse ermöglicht, etwa das Einbringen von Material in die offenen Fenster oder das Ätzen von Vertiefungen unter den offenen Fenstern. Somit kann innerhalb einer Anlage der Halbleitertechnologie mittels Lithografie, insbesondere Mikrolithografie, eine Struktur auf einem zu belichtenden Objekt erzeugt werden. Die Struktur der Fotomaske wird dabei in der Regel mittels Projektion in den lichtempfindlichen Fotolack auf dem zu belichtenden Objekt übertragen. Das Auflösungsvermögen, das heißt die Fähigkeit des durch die Anlage der Halbleitertechnologie gebildeten optischen Systems, möglichst kleine Strukturen in den Fotolack abzubilden, wird im Wesentlichen von der verwendeten Lichtwellenlänge und der Fähigkeit des Systems, genug Beugungsordnungen der Maske einzufangen, bestimmt.This creates a lithographic mask that enables further processing using chemical and physical processes, such as introducing material into the open windows or etching recesses beneath the open windows. This allows a structure to be created on an object to be exposed within a semiconductor technology system using lithography, particularly microlithography. The structure of the photomask is usually transferred onto the light-sensitive photoresist on the object to be exposed by projection. The resolution, i.e. the ability of the optical system formed by the semiconductor technology system to image the smallest possible structures into the photoresist, is essentially determined by the light wavelength used and the system's ability to capture enough diffraction orders of the mask.

Mikrolithografie bezieht sich auf den Prozess der Übertragung von Mikromustern auf einen Halbleiterwafer. Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithografie verwenden in der Regel Ultraviolettlicht oder extrem ultraviolette (EUV) Strahlung, um die Muster mittels optischer Linsen oder Spiegel auf das zu belichtende Objekt, beispielsweise den Wafer, zu übertragen. Bei der EUV-Lithografie kann extrem ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 13,5 nm verwendet werden. Derart kurze Wellenlängen ermöglichen eine höhere Auflösung und die Herstellung von Strukturen mit kleineren Abmessungen. EUV-Lithografie wird in der modernen Halbleiterindustrie für die Herstellung von fortschrittlichen ICs eingesetzt.Microlithography refers to the process of transferring micropatterns onto a semiconductor wafer. Projection exposure systems for microlithography typically use ultraviolet light or extreme ultraviolet (EUV) radiation to transfer the patterns onto the object to be exposed, such as the wafer, using optical lenses or mirrors. EUV lithography can use extreme ultraviolet radiation with a wavelength of approximately 13.5 nm. Such short wavelengths enable higher resolution and the production of structures with smaller dimensions. EUV lithography is used in the modern semiconductor industry for the production of advanced integrated circuits.

Die Fortschritte in der Mikrolithografie haben dazu beigetragen, die Anzahl der Transistoren auf einem Chip zu erhöhen und die Leistungsfähigkeit von Mikrochips zu verbessern. Dies ist entscheidend für die Entwicklung leistungsfähigerer und energieeffizienterer elektronischer Geräte. Das Streben nach immer kleineren Strukturen bringt jedoch auch weitere Herausforderungen wie die Bewältigung von Beugungseffekten und der Verbesserung der Präzision in der Fertigung mit sich. Bei der Verkleinerung und Projektion der zu projizierenden Muster, beispielsweise der Fotomaske, durch optische Linsen oder Spiegel auf das zu belichtende Objekte spielen Wellenfrontstörungen eine Rolle und können die Qualität der erzeugten Muster beeinflussen.Advances in microlithography have contributed to increasing the number of transistors on a chip and improving the performance of microchips. This is crucial for the development of more powerful and energy-efficient electronic devices. However, the pursuit of ever smaller structures also brings with it further challenges, such as managing diffraction effects and improving manufacturing precision. Wavefront disturbances play a role in the reduction of size and projection of the patterns to be projected, such as the photomask, onto the object to be exposed through optical lenses or mirrors and can influence the quality of the generated patterns.

Eine Wellenfrontstörung bezieht sich dabei auf eine Unregelmäßigkeit oder Abweichung im Verlauf einer Wellenfront. In der Optik bezeichnet eine Wellenfront den Ort aller Punkte in einem Wellenfeld, die dieselbe Phase haben. Wellenfrontstörungen können durch Unebenheiten in optischen Systemen, wie Linsen oder Spiegeln, verursacht werden. Darüber hinaus kann durch Wärmeausdehnung die Form der optischen Elemente einer Anlage der Halbleitertechnologie, beispielsweise die Passe und Dicke einer Linse, verändert werden. Die Erhitzung der optischen Elemente der Anlage der Halbleitertechnologie erfolgt dabei typischerweise durch das Aufheizen der Anlage der Halbleitertechnologie durch die verwendete hochenergetische Strahlung für die Lithografie, beispielsweise der EUV-Strahlung. Auch die Brechzahl des optischen Materials kann sich mit der Temperatur ändern. Dies führt zu Abbildungsfehlern, wie zum Beispiel sphärischen oder chromatischen Aberrationen, die die Bildqualität und damit die Qualität der Projektion und letztendlich die Qualität der herzustellenden Strukturen auf den zu belichtenden Objekten beeinträchtigen können.A wavefront disturbance refers to an irregularity or deviation in the course of a wavefront. In optics, a wavefront describes the location of all points in a wavefield that have the same phase. Wavefront disturbances can be caused by irregularities in optical systems, such as lenses or mirrors. Furthermore, thermal expansion can change the shape of the optical elements of a semiconductor technology system, for example, the fit and thickness of a lens. The heating of the optical elements of the semiconductor technology system typically occurs when the semiconductor technology system is heated by the high-energy radiation used for lithography, such as EUV radiation. The refractive index of the optical material can also change with temperature. This leads to imaging errors, such as spherical or chromatic aberrations, which can impair the image quality and thus the quality of the projection and ultimately the quality of the structures to be produced on the objects to be exposed.

In festen Zeitintervallen, beispielsweise jeweils unmittelbar nach der Belichtung eines zu belichtenden Objekts, wie einem Halbleiterwafer, kann die Wellenfrontstörung der Anlage der Halbleitertechnologie, insbesondere des optischen Systems der Anlage der Halbleitertechnologie, gemessen und eine Wellenfrontkorrektur durchgeführt oder ohne Messung nach der Belichtung jedes Wafers eine Korrektur durchgeführt werden. Eine solche Korrektur nach der Belichtung eines Wafers wird auch Wafer-Korrektur genannt.At fixed time intervals, for example immediately after the exposure of an object to be exposed, such as a semiconductor wafer, the wavefront disturbance of the semiconductor technology system, in particular of the optical system of the semiconductor technology system, can be measured and a wavefront correction can be performed, or a correction can be performed without measurement after the exposure of each wafer. Such a correction after exposure of a wafer is also called wafer correction.

Es ist üblich, dass eine Anlage der Halbleitertechnologie zum Zwecke der Belichtung mehrerer Objekte mit einer Vielzahl an zu belichtenden Objekten, beispielsweise der Anzahl an Wafern innerhalb einer Charge, bestückt wird. Das heißt zu Beginn der Belichtung einer Charge von Objekten wird die Charge in die Anlage der Halbleitertechnologie geladen. Nach der Belichtung einer Vielzahl an zu belichtenden Objekten, beispielsweise der Anzahl an Wafern innerhalb einer Charge, kann eine, in der Regel, im Vergleich zur Wafer-Korrektur, aufwändigere Korrektur, auch genannt LOT-Korrektur durchgeführt werden. Eine LOT-Korrektur ist insbesondere zeitlich aufwändiger als eine Wafer-Korrektur und beinhaltet mehrere Schritte. Bei einer Korrektur, Wafer- oder LOT-Korrektur, können die optischen Elemente sowie beliebige weitere Manipulatoren der Anlage der Halbleitertechnologie nachjustiert werden, beispielsweise um Veränderungen durch Wärmeausdehnung zu kompensieren. Eine Wellenfrontmessung und -korrektur ist allerdings zeitaufwendig, so dass der mittels einer Anlage der Halbleitertechnologie erzielte Durchsatz durch häufige Korrekturen nachteilig wesentlich gesenkt wird.It is common for a semiconductor technology system to be equipped with a large number of objects to be exposed, for example, the number of wafers within a batch, for the purpose of exposing multiple objects. This means that at the beginning of the exposure of a batch of objects, the batch is loaded into the semiconductor technology system. After exposing a large number of objects to be exposed, for example, the number of wafers within a batch, a correction, also known as a LOT correction, can be performed. This correction is generally more complex than a wafer correction and involves several steps. A LOT correction is particularly time-consuming than a wafer correction and involves multiple steps. During a correction, whether wafer or LOT correction, the optical elements and any other manipulators of the semiconductor technology system can be readjusted, for example, to compensate for changes due to thermal expansion. However, wavefront measurement and correction are time-consuming, so that the throughput achieved with a semiconductor technology system is disadvantageously reduced by frequent corrections.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie anzugeben, das die beschriebenen Nachteile zumindest teilweise behebt und insbesondere eine effektive Wellenfrontkorrektur bei zumindest unwesentlich gesenktem Durchsatz der Anlage der Halbleitertechnologie ermöglicht.Against this background, the present invention is based on the technical object of specifying an improved method for wavefront correction in a semiconductor technology system, which at least partially eliminates the described disadvantages and in particular enables effective wavefront correction with at least insignificantly reduced throughput of the semiconductor technology system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie, das Verfahren umfassend die Schritte:

- Belichten mehrerer Objekte durch die Anlage der Halbleitertechnologie nacheinander,
- Messen der Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie an mindestens zwei Messzeitpunkten, insbesondere jeweils, bevorzugt unmittelbar, nach der Belichtung eines Objekts, und Ermitteln jeweils eines Werts für die Wellenfrontstörung, und
- Korrigieren der Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie an mindestens einem ersten Korrekturzeitpunkt, insbesondere, bevorzugt unmittelbar, nach der Belichtung eines Objekts,

dadurch gelöst, dass der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten bestimmt wird.This object is achieved according to the invention for a method for wavefront correction in a semiconductor technology system, the method comprising the steps:

- Exposing several objects one after the other using semiconductor technology,
- measuring the wavefront of the semiconductor technology system at at least two measuring times, in particular each time, preferably immediately, after the exposure of an object, and determining in each case a value for the wavefront disturbance, and
- Correcting the wavefront of the semiconductor technology system at at least a first correction time, in particular, preferably immediately, after the exposure of an object,

This is achieved by determining the at least one first correction time as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times.

Auf diese Weise kann der Korrekturzeitpunkt dynamisch in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung bestimmt und so an den Bedarf an Wellenfrontkorrekturen gezielt angepasst werden. So ist es möglich, zu bestimmen, ob und wann Korrekturen notwendig sind, so dass nicht notwendige Korrekturen eingespart werden können und so der Durchsatz nicht unnötig herabgesetzt werden muss. Gleichzeitig kann die Qualität der Belichtung der durch die Anlage der Halbleitertechnologie zu belichtenden Objekte sichergestellt werden. Andererseits kann die durch nicht notwendige Korrekturen gesparte Zeit auch genutzt werden, um gezieltere oder aufwändigere Messungen der Anlage der Halbleitertechnologie, insbesondere des optischen Systems der Anlage der Halbleitertechnologie, bevorzugt in Bezug auf Wellenfrontstörungen, durchzuführen und so die Qualität der Belichtung besser zu überwachen und zu gewährleisten.In this way, the correction time can be determined dynamically depending on the determined values for the wavefront disturbance and thus specifically adapted to the need for wavefront corrections. This makes it possible to determine whether and when corrections are necessary, so that unnecessary corrections can be avoided and throughput does not have to be unnecessarily reduced. At the same time, the quality of the exposure of the objects to be exposed by the semiconductor technology system can be ensured. On the other hand, the time saved by unnecessary corrections can also be used to perform more targeted or more complex measurements of the semiconductor technology system, in particular the optical system of the semiconductor technology system, preferably with regard to wavefront disturbances, and thus better monitor and ensure the quality of the exposure.

Bei einer Anlage der Halbleitertechnologie kann es sich beispielsweise um eine Projektionsbelichtungsanlage, eine Wafer-Inspektionsanlage oder eine Maskeninspektionsanlage handeln. Bei der Anlage der Halbleitertechnologie handelt es sich insbesondere um eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie, insbesondere für die EUV-Mikrolithografie. Bei den zu belichtenden Objekten handelt es sich insbesondere um Halbleiterwafer, beispielsweise Wafer aus Silizium (Si). Insbesondere findet ein Messzeitpunkt und/oder ein Korrekturzeitpunkt immer dann statt, wenn gerade kein Objekt belichtet wird, also in einer Belichtungs- oder Prozesspause. Insbesondere geht einem ersten Korrekturzeitpunkt immer, bevorzugt unmittelbar, ein Messzeitunkt zur Bestimmung der Wellenfrontstörung der Anlage voraus. Unter mehreren Objekten werden vorliegend mindestens zwei Objekte verstanden.A semiconductor technology system can, for example, be a projection exposure system, a wafer inspection system, or a mask inspection system. The semiconductor technology system is, in particular, a projection exposure system for microlithography, in particular for EUV microlithography. The objects to be exposed are, in particular, semiconductor wafers, for example wafers made of silicon (Si). In particular, a measurement time and/or a correction time always takes place when no object is currently being exposed, i.e., during an exposure or process pause. In particular, a first correction time is always preceded, preferably immediately, by a measurement time to determine the wavefront disturbance of the system. In the present case, multiple objects means at least two objects.

Insbesondere stellt die Anlage der Halbleitertechnologie ein optisches System dar oder weist ein optisches System auf. Ein optisches System kann eine Anordnung von optischen Elementen umfassen, die dazu dienen, Licht zu manipulieren und/oder zu formen, um Bilder zu erzeugen, zu vergrößern und/oder zu korrigieren. Das optische System kann verschiedene optische Elemente wie beispielsweise Linsen, Spiegel, Prismen, Blenden, Filter, insbesondere spektrale Filter, und/oder polarisationsoptische Elemente, wie beispielsweise Verzögerungsplatten, Rotatoren oder Polarisationsfilter, umfassen, die in einer bestimmten Anordnung positioniert sind, um Lichtstrahlen zu fokussieren, abzulenken, zu streuen, zu beugen und/oder zu filtern.In particular, the semiconductor technology system represents or comprises an optical system. An optical system may comprise an arrangement of optical elements used to manipulate and/or shape light to generate, magnify, and/or correct images. The optical system may comprise various optical elements such as lenses, mirrors, prisms, apertures, filters, particularly spectral filters, and/or polarization-optical elements such as waveplates, rotators, or polarization filters, positioned in a specific arrangement to focus, deflect, scatter, diffract, and/or filter light beams.

Unter der Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie bzw. des optischen Systems kann insbesondere die Wellenfront einer Strahlung verstanden werden, die durch die Anlage der Halbleitertechnologie manipuliert, insbesondere zumindest teilweise durch die Anlage der Halbleitertechnologie hindurch geleitet und/oder reflektiert, wird. Unter einer Wellenfront einer Strahlung kann die Fläche verstanden werden, auf der bei Wellenausbreitung alle Punkte die gleiche Laufzeit zu einem Objektpunkt besitzen.Under the wavefront of the semiconductor technology or optical system, This refers in particular to the wavefront of radiation that is manipulated by the semiconductor technology system, in particular, that is at least partially guided and/or reflected by the semiconductor technology system. A wavefront of radiation can be understood as the surface on which, during wave propagation, all points have the same travel time to an object point.

Gemäß dem Verfahren wird an mindestens zwei Messzeitpunkten, insbesondere jeweils, bevorzugt unmittelbar, nach der Belichtung eines Objekts, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt. Das Messen der Wellenfront kann beispielsweise mittels eines Interferometers, insbesondere mittels eines Scherinterferometers, erfolgen. Mittels des Interferometers können Interferogramme erzeugt und daraus Wellenfrontableitungen ermittelt werden, anhand derer ein Wellenfrontverlauf rekonstruiert werden kann. Weiterhin sind verschiedene Methoden zur Ermittlung der Wellenfrontstörung, also der Störung einer Wellenfront, beziehungsweise zur Ermittlung eines Wertes für die Wellenfrontstörung, bekannt. Insbesondere wird die Wellenfront bzw. die Wellenfrontstörung mit entsprechend eingerichteten Sensoren gemessen. Gängige Methoden zur Ermittlung von Wellenfrontstörungen, beziehungsweise zur Ermittlung eines Wertes für die Wellenfrontstörung, sind beispielsweise die Verwendung eines Hartmann-Shack-Sensors, Shearing-Interferometrie, eine Zernike-Polynom-Analyse, die Verwendung eines Shack-Hartmann-Wavefront-Sensors, Interferometrie mit einer Referenzwelle oder die Verwendung eines Fizeau-Interferometers.According to the method, the wavefront of the semiconductor technology system is measured at at least two measurement points in time, in particular, preferably immediately after the exposure of an object, and a value for the wavefront disturbance is determined in each case. The wavefront can be measured, for example, using an interferometer, in particular using a shear interferometer. The interferometer can be used to generate interferograms, and wavefront derivatives can be determined from these, which can be used to reconstruct a wavefront profile. Furthermore, various methods for determining the wavefront disturbance, i.e. the disturbance of a wavefront, or for determining a value for the wavefront disturbance are known. In particular, the wavefront or the wavefront disturbance is measured using appropriately configured sensors. Common methods for determining wavefront disturbances or for determining a value for the wavefront disturbance include the use of a Hartmann-Shack sensor, shearing interferometry, a Zernike polynomial analysis, the use of a Shack-Hartmann wavefront sensor, interferometry with a reference wave or the use of a Fizeau interferometer.

Diese Methoden ermöglichen es, die Form und/oder die Abweichungen einer Wellenfront, also die Wellenfrontstörung, zu quantifizieren, also einen Wert für die Wellenfrontstörung zu ermitteln. Die genaue Wahl der Methode hängt von der Art der Wellenfront und den spezifischen Anforderungen der Messung ab. Die Quantifizierung einer Wellenfrontstörung beinhaltet die Bestimmung von Größen oder Parametern, die die Natur und den Grad der Verzerrung der Wellenfront beschreiben. Beispielsweise können Zernike-Polynome verwendet werden, um die Form einer Wellenfront zu beschreiben. Durch die Darstellung der Wellenfront als Linearkombination von Zernike-Polynomen können die Koeffizienten berechnet werden, die die Wellenfrontverzerrung quantifizieren. Eine andere Form der Quantifizierung einer Wellenfrontstörung ist die Verwendung eines Root Mean Square (RMS) -Werts. Der RMS-Wert der Wellenfrontstörung gibt die durchschnittliche quadratische Abweichung von einer idealen Wellenfront an. Ein niedriger RMS-Wert zeigt an, dass die Wellenfront näher an der idealen Form liegt.These methods make it possible to quantify the shape and/or deviations of a wavefront, i.e., the wavefront disturbance, and thus to determine a value for the wavefront disturbance. The exact choice of method depends on the type of wavefront and the specific measurement requirements. Quantifying wavefront disturbance involves determining quantities or parameters that describe the nature and degree of distortion of the wavefront. For example, Zernike polynomials can be used to describe the shape of a wavefront. By representing the wavefront as a linear combination of Zernike polynomials, the coefficients that quantify the wavefront distortion can be calculated. Another way to quantify wavefront disturbance is to use a root mean square (RMS) value. The RMS value of the wavefront disturbance indicates the average square deviation from an ideal wavefront. A lower RMS value indicates that the wavefront is closer to the ideal shape.

Bevorzugt wird gemäß dem Verfahren zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie an mehreren ersten Korrekturzeitpunkten, jeweils insbesondere, bevorzugt unmittelbar, nach der Belichtung eines Objekts, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie korrigiert, und werden mehrere erste Korrekturzeitpunkte in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten bestimmt. Insbesondere erfolgt eine Korrektur an einem ersten Korrekturzeitpunkt unmittelbar nach der Belichtung eines Objekts, wobei aber bevorzugt nicht nach jeder Belichtung eines Objekts eine Korrektur erfolgt, sondern nur an dem gemäß dem Verfahren bestimmten mindestens einen ersten Korrekturzeitpunkt, bevorzugt an mehreren ersten Korrekturzeitpunkten. Insbesondere kann es sich bei der Korrektur an dem mindestens einem ersten Korrekturzeitpunkt um eine Wafer-Korrektur handeln.Preferably, according to the method for wavefront correction in a semiconductor technology system, the wavefront of the semiconductor technology system is corrected at a plurality of first correction times, in particular, preferably immediately, after the exposure of an object, and a plurality of first correction times are determined as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measurement times. In particular, a correction is carried out at a first correction time immediately after the exposure of an object, although preferably a correction is not carried out after each exposure of an object, but only at the at least one first correction time determined according to the method, preferably at a plurality of first correction times. In particular, the correction at the at least one first correction time can be a wafer correction.

Eine Korrektur kann ein Nachjustieren bzw. Nachstellen von optischen Elementen, wie Spiegeln oder Linsen, sowie von beliebigen weiteren Manipulatoren beinhalten. Beispielsweise wenn es sich bei den optischen Elementen um Spiegel handelt, können ein oder mehrere Spiegelfreiheitsgrade geändert werden. Dabei bezeichnen Spiegelfreiheitsgrade die Anzahl der unabhängigen Bewegungen oder Verformungen, die ein Spiegel ausführen kann und hängen von der Geometrie und Konstruktion des Spiegels ab. Spiegelfreiheitsgrade sind zum Beispiel Translation (Verschiebung), Rotation (Drehung), Tilt (Neigung), Piston (Verschiebung entlang der optischen Achse) oder Deformation (Verformung - insbesondere bei deformierbaren Spiegeln).A correction can involve readjusting or adjusting optical elements, such as mirrors or lenses, as well as any other manipulators. For example, if the optical elements are mirrors, one or more mirror degrees of freedom can be changed. Mirror degrees of freedom refer to the number of independent movements or deformations a mirror can perform and depend on the geometry and design of the mirror. Mirror degrees of freedom include, for example, translation (displacement), rotation (rotation), tilt (inclination), piston (displacement along the optical axis), or deformation (deformation—especially in deformable mirrors).

Insbesondere im Betrieb einer Anlage der Halbleitertechnologie bei Nutzungsfallwechsel, das heißt, wenn bei einer Anlage die Belichtung entsprechend eines neuen Projektionsmusters für mehrere zu belichtende Objekte, beispielsweise für eine oder mehrere Chargen jeweils enthaltend mehrere zu belichtende Objekte, gestartet wird, kommt es zu Beginn des Nutzungsfallwechsels zu starken Variationen direkt nach dem Wechsel. Nach einiger Prozesslaufzeit findet die Anlage der Halbleitertechnologie einen stabilen Punkt. An diesem Punkt erreicht insbesondere die Wellenfrontstörung einen stabilen Wert, das heißt die Wellenfrontstörung konvergiert zu dem stabilen Wert (auch bezeichnet als „steady state“) für lange Prozesslaufzeiten, beispielsweise nach etwa 1 h bis 40 h, insbesondere 5 h bis 20 h. So kann mittels des Verfahrens zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie insbesondere zu späteren Zeitpunkten in einem Herstellungsprozess nach Nutzungsfallwechsel, wenn sich die Anlage der Halbleitertechnologie, insbesondere das optische System, das die Anlage der Halbleitertechnologie bevorzugt darstellt, einem stabilen Punkt, insbesondere in thermischer Hinsicht, annähert, durch die dynamische Wahl des mindestens einen ersten Korrekturzeitpunkts, bevorzugt der mehreren ersten Korrekturzeitpunkte, signifikant Zeit für die Korrektur eingespart werden.Particularly in the operation of a semiconductor technology system during a change of use, i.e. when the exposure is started in a system according to a new projection pattern for several objects to be exposed, for example for one or more batches each containing several objects to be exposed, strong variations occur at the beginning of the change of use directly after the change. After some process runtime, the semiconductor technology system finds a stable point. At this point, the wavefront disturbance in particular reaches a stable value, i.e. the wavefront disturbance converges to the stable value (also referred to as "steady state") for long process runtimes, for example after approximately 1 h to 40 h, in particular 5 h to 20 h. Thus, by means of the method for wavefront correction in a semiconductor technology system, particularly at later times in a manufacturing process after a change of use, when the semiconductor technology system, in particular the optical system which the semiconductor technology system preferably represents, approaches a stable point, in particular in thermal terms, significant time for the correction can be saved by the dynamic selection of the at least one first correction time, preferably the plurality of first correction times.

Im Folgenden werden weitere verschiedene bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie beschrieben, wobei die verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombinierbar sind.In the following, various further preferred embodiments of the method for wavefront correction in a semiconductor technology system are described, wherein the various embodiments can be combined with one another.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt bestimmt, indem aus den mindestens zwei ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten die Änderungsrate der Wellenfrontstörung ermittelt und der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt in Abhängigkeit von der Änderungsrate der Wellenfrontstörung bestimmt wird.According to one embodiment of the method, the at least one first correction time is determined by determining the rate of change of the wavefront disturbance from the at least two determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times and determining the at least one first correction time as a function of the rate of change of the wavefront disturbance.

Auf diese Weise kann der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt, bevorzugt mehrere erste Korrekturzeitpunkte, dynamisch in Abhängigkeit von der Änderungsrate bestimmt werden und so auf große Änderungsraten mit einer früher erfolgenden und/oder bei kleiner Änderungsrate mit einer später erfolgenden Korrektur reagiert werden. Insbesondere kann die Dauer der zwischen den Korrekturzeitpunkten liegenden Korrekturintervalle antiproportional zu der Änderungsrate erfolgen. Folglich werden bevorzugt bei einer größeren Änderungsrate kleinere Korrekturintervalle und bei einer kleineren Änderungsrate größere Korrekturintervalle gewählt. Dabei bezeichnet der Begriff Korrekturintervall den zeitlichen Abstand zwischen zwei Korrekturzeitpunkten.In this way, the at least one first correction time, preferably a plurality of first correction times, can be determined dynamically depending on the rate of change, thus reacting to large rates of change with an earlier correction and/or, in the case of a small rate of change, with a later correction. In particular, the duration of the correction intervals between the correction times can be inversely proportional to the rate of change. Consequently, smaller correction intervals are preferably selected for a larger rate of change, and larger correction intervals for a smaller rate of change. The term "correction interval" refers to the time interval between two correction times.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird aus der Änderungsrate ein Grenzzeitpunkt bestimmt, an dem die Wellenfrontstörung einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und wird der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt so bestimmt, dass mindestens ein erster Korrekturzeitpunkt vor dem Grenzzeitpunkt liegt. Insbesondere wird der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt so bestimmt, dass die Korrektur an dem mindestens einen ersten Korrekturzeitpunkt erfolgt, bevor die Wellenfrontstörung den Grenzwert überschreitet. Insbesondere liegt mindestens ein erster Korrekturzeitpunkt zeitlich vor dem Grenzzeitpunkt. Bei dem Grenzwert kann es sich beispielsweise um einen bestimmten RMS-Wert der Wellenfrontstörung der Anlage der Halbleitertechnologie handeln.According to a further embodiment of the method, a threshold time at which the wavefront disturbance exceeds a predetermined threshold value is determined from the rate of change, and the at least one first correction time is determined such that at least one first correction time lies before the threshold time. In particular, the at least one first correction time is determined such that the correction takes place at the at least one first correction time before the wavefront disturbance exceeds the threshold value. In particular, at least one first correction time lies before the threshold time. The threshold value can be, for example, a specific RMS value of the wavefront disturbance of the semiconductor technology system.

Bevorzugt kann der Grenzwert so gewählt werden, dass er dem Wert der Wellenfrontstörung entspricht, den diese an dem stabilen Punkt („steady state“) der Anlage der Halbleitertechnologie erreicht.Preferably, the limit value can be selected so that it corresponds to the value of the wavefront disturbance that it reaches at the stable point (“steady state”) of the semiconductor technology plant.

Auf diese Weise kann gezielt verhindert werden, dass die Wellenfrontstörung einen bestimmten Grenzwert überschreitet, so dass sichergestellt werden kann, dass mittels der Anlage der Halbleitertechnologie und durch Anwendung dieser Ausführungsform des Verfahrens Objekte mit einer gewissen Mindestqualität durch Belichtung durch die Anlage der Halbleitertechnologie erzeugt werden. Gleichzeitig kann die Anzahl an Korrekturen auf ein Mindestmaß reduziert werden, insbesondere gerade so, dass die genannte Mindestqualität garantiert werden kann.In this way, it is possible to specifically prevent the wavefront disturbance from exceeding a certain limit, thus ensuring that, by means of the semiconductor technology system and by applying this embodiment of the method, objects with a certain minimum quality are produced by exposure through the semiconductor technology system. At the same time, the number of corrections can be reduced to a minimum, in particular precisely to the extent that the aforementioned minimum quality can be guaranteed.

Weiterhin kann bevorzugt die Gerätespezifikation der Anlage, d.h. die maximal zulässige Wellenfrontstörung, als Grenzwert gewählt werden. So kann sichergestellt werden, dass die maximal zulässige Wellenfrontstörung für die Anlage nicht überschritten wird.Furthermore, the system's device specifications, i.e., the maximum permissible wavefront interference, can be selected as the limit value. This ensures that the maximum permissible wavefront interference for the system is not exceeded.

Auch kann der Grenzwert so gewählt werden, dass er dem Wert der Wellenfrontstörung entspricht, den diese an dem „korrigierten“ stabilen Punkt („korrigierter steady state“) der Anlage der Halbleitertechnologie erreicht, d.h. dem Wert, dem sich die Wellenfrontstörung bei nach jedem zu belichtendem Objekt erfolgender Wafer-Korrektur (erste Korrekturzeitpunkte) für große Zeiten asymptotisch annähert. Auf diese Weise kann eine verbesserte Qualität der belichteten Objekte erreicht werden.The threshold can also be chosen to correspond to the wavefront disturbance value reached at the "corrected" steady state of the semiconductor technology system, i.e., the value to which the wavefront disturbance asymptotically approaches for long periods of time during wafer correction (first correction times) performed after each object to be exposed. This allows for improved quality of the exposed objects to be achieved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Änderungsrate durch Interpolation, insbesondere lineare Interpolation, bestimmt. Die Änderungsrate kann so auf einfache und wenig rechenintensive Weise ermittelt werden. Insbesondere kann so auf einfache und wenig rechenintensive Weise der weitere Verlauf der Wellenfrontstörung ermittelt werden.According to a further embodiment of the method, the rate of change is determined by interpolation, in particular linear interpolation. The rate of change can thus be determined in a simple and low-computational-intensive manner. In particular, the further course of the wavefront disturbance can be determined in a simple and low-computational-intensive manner.

Es ist generell auch möglich, die Änderungsrate mittels Polynominterpolation zu bestimmen. Durch die Beschreibung der Änderungsrate mittels eines höheren Polynomgrades, insbesondere im Vergleich zur linearen Interpolation, kann der weitere Verlauf der Änderungsrate vorteilhaft genauer beschrieben werden. Insbesondere kann beispielsweise ein Grenzzeitpunkt, an dem die Wellenfrontstörung einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, genauer bestimmt werden.It is generally also possible to determine the rate of change using polynomial interpolation. By describing the rate of change using a higher degree of polynomials, especially compared to linear interpolation, the subsequent course of the rate of change can be described more precisely. In particular, for example, a threshold time at which the wavefront disturbance exceeds a specified limit can be determined more precisely.

Denkbar ist auch, dass die Änderungsrate und/oder der Grenzzeitpunkt mittels Extrapolation, insbesondere linearer Extrapolation, bestimmt werden. Insbesondere kann so der weitere Verlauf der Wellenfrontstörung ermittelt werden.It is also conceivable that the rate of change and/or the limit time are determined by extrapolation, in particular linear extrapolation. In particular, the further course of the wavefront disturbance can be determined.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden mehrere erste Korrekturzeitpunkte in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten bestimmt, wobei die mehreren ersten Korrekturzeitpunkte zeitlich so zueinander angeordnet sind, dass zwischen den mehreren ersten Korrekturzeitpunkten jeweils der gleiche zeitliche Abstand liegt. Insbesondere ergeben sich auf diese Weise gleichmäßige Korrekturintervalle, wobei ein Korrekturintervall den zeitlichen Abstand zwischen zwei Korrekturzeitpunkten bezeichnet.According to a further embodiment of the method, a plurality of first correction times are determined depending on the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measurement times, wherein the plurality of first correction times are arranged in such a way that the same time interval exists between the plurality of first correction times. In particular, this results in uniform correction intervals, wherein a correction interval denotes the time interval between two correction times.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird an mindestens einem Zeitpunkt eine Charge von mindestens drei Objekten in die Anlage der Halbleitertechnologie geladen, liegt von den mindestens zwei Messzeitpunkten ein erster Messzeitpunkt, insbesondere unmittelbar, nach der Belichtung eines ersten Objekts der Charge und vor der Belichtung eines zweiten Objekts der Charge, und liegt von den mindestens zwei Messzeitpunkten ein zweiter Messzeitpunkt, insbesondere unmittelbar, nach der Belichtung eines zweiten Objekts der Charge und vor der Belichtung eines dritten Objekts der Charge. Insbesondere sind die Messzeitpunkte solche Zeitpunkte, also finden die Messungen der Wellenfrontstörung an solchen Zeitpunkten statt, an denen gerade kein Objekt durch die Anlage der Halbleitertechnologie belichtet wird.According to a further embodiment of the method, a batch of at least three objects is loaded into the semiconductor technology system at at least one point in time. Of the at least two measurement points in time, a first measurement point in time, in particular immediately, occurs after the exposure of a first object of the batch and before the exposure of a second object of the batch. And of the at least two measurement points in time, a second measurement point in time, in particular immediately, occurs after the exposure of a second object of the batch and before the exposure of a third object of the batch. In particular, the measurement points in time are such points in time, i.e., the wavefront disturbance measurements take place at such points in time, at which no object is currently being exposed by the semiconductor technology system.

Eine Charge oder ein LOT von, insbesondere zu belichtenden, Objekten, insbesondere Wafern, bezeichnet eine Menge von Objekten, insbesondere Wafern, die zusammen in die Anlage der Halbleitertechnologie geladen und verarbeitet werden. Dabei wird im Rahmen der Anmeldung der Begriff „Objekte“ dem Begriff „zu belichtende Objekte“ gleichgesetzt, sofern noch keine Belichtung der Objekte stattgefunden hat. Beispielsweise liegt eine Charge von Objekten üblicherweise vor der Verarbeitung als ein Paket von zu belichtenden Objekten, insbesondere Wafern, vor. Üblicherweise wird für die Verarbeitung einer Mehrzahl von Objekten eine Charge von Objekten in eine Anlage der Halbleitertechnologie geladen, das heißt die Anlage der Halbleitertechnologie wird mit der Charge von, insbesondere zu belichtenden, Objekten bestückt, und die zu belichtenden Objekte der Charge werden sukzessive verarbeitet, insbesondere durch die Anlage der Halbleitertechnologie belichtet. Die Anlage der Halbleitertechnologie kann beispielsweise eine Ladestation aufweisen, die so konzipiert ist, dass sie die zu belichtenden Objekte, insbesondere Wafer, sicher aufnehmen und positionieren kann. Die Charge der zu belichtenden Objekte wird in der Regel in speziellen Transportbehältern oder Magazinen gelagert, die auch als „Wafer Cassette“ bezeichnet werden. Diese Behälter schützen die zu belichtenden Objekte, insbesondere Wafer, vor Verunreinigungen und Beschädigungen, insbesondere bei dem Transport zur Anlage der Halbleitertechnologie. Eine Charge enthält bevorzugt 20 oder mehr Objekte, insbesondere Wafer.A batch or lot of objects, in particular wafers, to be exposed refers to a quantity of objects, in particular wafers, that are loaded together into the semiconductor technology system and processed. For the purposes of this application, the term "objects" is equated with the term "objects to be exposed" if the objects have not yet been exposed. For example, a batch of objects usually exists before processing as a package of objects, in particular wafers, to be exposed. Typically, for the processing of a plurality of objects, a batch of objects is loaded into a semiconductor technology system. This means that the semiconductor technology system is loaded with the batch of objects, in particular objects to be exposed, and the objects to be exposed in the batch are processed successively, in particular exposed by the semiconductor technology system. The semiconductor technology system can, for example, have a loading station designed to securely receive and position the objects, in particular wafers, to be exposed. The batch of objects to be exposed is usually stored in special transport containers or magazines, also known as "wafer cassettes." These containers protect the objects to be exposed, especially wafers, from contamination and damage, particularly during transport to the semiconductor processing facility. A batch preferably contains 20 or more objects, especially wafers.

Durch die beschriebene Ausführungsform des Verfahrens kann innerhalb der Verarbeitung der mindestens einen Charge, insbesondere direkt zu Beginn der Verarbeitung der Objekte der Charge, die Wellenfront gemessen und ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt werden. Folglich kann schon zu einem frühen Zeitpunkt bei der Verarbeitung einer Charge der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt bestimmt werden.The described embodiment of the method allows the wavefront to be measured and a value for the wavefront disturbance to be determined during the processing of the at least one batch, in particular directly at the beginning of the processing of the objects in the batch. Consequently, the at least one first correction time can be determined at an early stage during the processing of a batch.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird an mehreren Zeitpunkten jeweils eine Charge von mindestens drei Objekten in die Anlage der Halbleitertechnologie geladen, und wird jeweils für eine Charge an mindestens zwei Messzeitpunkten, insbesondere, bevorzugt unmittelbar, jeweils nach der Belichtung eines Objekts, die Wellenfront des optischen Systems gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt und wird der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt für eine Charge jeweils in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten bestimmt.According to a further embodiment of the method, a batch of at least three objects is loaded into the semiconductor technology system at a plurality of points in time, and for each batch the wavefront of the optical system is measured at at least two measuring points in time, in particular, preferably immediately, after the exposure of an object, and a value for the wavefront disturbance is determined in each case, and the at least one first correction point in time for each batch is determined in each case as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring points in time.

Dabei wird unter dem Ausdruck „für eine Charge“ im Rahmen der Anmeldung der Zeitraum verstanden, innerhalb dem die Belichtung sämtlicher Objekte der Charge innerhalb der Anlage der Halbleitertechnologie erfolgt.In the context of the application, the term “for a batch” is understood to mean the period within which the exposure of all objects of the batch takes place within the semiconductor technology facility.

Auf diese Weise können jeweils für eine Charge anhand von zwei Messzeitpunkten die Wellenfrontstörung ermittelt und entsprechend mindestens ein erster Korrekturzeitpunkt für die Korrektur der Wellenfront bestimmt werden. Auf diese Weise kann für jede Charge dynamisch, insbesondere in Abhängigkeit von der tatsächlichen Wellenfrontstörung, mindestens ein erster Korrekturzeitpunkt bestimmt und überflüssige Korrekturen vermieden werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da, beispielsweise nach einem Nutzungsfallwechsel, für eine wachsende Anzahl an sukzessive belichteten Chargen von Objekten die Anlage der Halbleitertechnologie sich immer mehr ihrem stabilen Punkt („steady state“) annähert, so dass immer weniger Korrekturen notwendig werden, um die Wellenfronstörung der Anlage der Halbleitertechnologie auf einen akzeptablen Wert zu begrenzen.In this way, the wavefront disturbance can be determined for each batch based on two measurement points in time, and at least one initial correction point in time for correcting the wavefront can be determined accordingly. In this way, at least one initial correction point in time can be determined dynamically for each batch, particularly depending on the actual wavefront disturbance, and unnecessary corrections can be avoided. This is particularly advantageous because, for example, after a change in use, for a growing number of successively exposed batches of objects, the semiconductor technology system increasingly approaches its stable point ("steady state"), so that fewer and fewer corrections are necessary to limit the wavefront disturbance of the semiconductor technology system to an acceptable value.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird an mindestens einem zweiten Korrekturzeitpunkt die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie korrigiert, wobei die an dem zweiten Korrekturzeitpunkt vorgenommenen Korrekturen aufwändiger sind als die Korrekturen an dem mindestens einen ersten Korrekturzeitpunkt. Auf diese Weise kann die Wellenfrontstörung an einem zweiten Zeitpunkt in größerem Maße korrigiert werden. Zusätzlich ist es möglich, an dem zweiten Korrekturzeitpunkt weitere und/oder aufwändigere Messungen zur Bestimmung der Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie vorzunehmen, insbesondere die Wellenfrontstörung zu ermitteln. Auf diese Weise kann an dem zweiten Korrekturzeitpunkt eine, insbesondere im Vergleich zu den Messzeitpunkten, genauere Charakterisierung des Zustands der Anlage der Halbleitertechnologie vorgenommen werden. Insbesondere kann es sich bei der Korrektur an dem mindestens einem zweiten Korrekturzeitpunkt um eine LOT-Korrektur handeln. Insbesondere geht einem zweiten Korrekturzeitpunkt immer, bevorzugt unmittelbar, ein Messzeitunkt zur Bestimmung der Wellenfrontstörung der Anlage voraus.According to a further embodiment of the method, the wavefront of the semiconductor technology system is corrected at at least one second correction time, wherein the wavefront at the second correction time are more complex than the corrections at the at least one first correction time. In this way, the wavefront disturbance can be corrected to a greater extent at a second time. In addition, it is possible to carry out further and/or more complex measurements at the second correction time to determine the wavefront of the semiconductor technology system, in particular to determine the wavefront disturbance. In this way, a more precise characterization of the state of the semiconductor technology system can be carried out at the second correction time, in particular compared to the measurement times. In particular, the correction at the at least one second correction time can be a LOT correction. In particular, a second correction time is always, preferably immediately, preceded by a measurement time for determining the wavefront disturbance of the system.

In diesem Kontext wird unter einer aufwändigeren Korrektur eine Korrektur verstanden, bei der im Vergleich zu einer an einem ersten Korrekturzeitpunkt vorgenommenen Korrektur mehr Zeit für die Korrektur aufgewendet wird, beispielsweise durch genauere Nachjustierung der optischen Elemente oder den Einsatz optischer Elemente, die gezielt die Wellenfront verändern und so eine Störung korrigieren können, beispielsweise Phasenplatten, deformierbare Spiegel, holographische Elemente, Gradientenindexlinsen oder spezielle Linsenkonfigurationen. Auch der Umfang und die Qualität einer optional im Vorfeld der Korrektur an einem zweiten Korrekturzeitpunkt erfolgenden Messung kann sich von dem Umfang und der Qualität einer optional im Vorfeld der Korrektur bei einem ersten Korrekturzeitpunkt erfolgenden Messung unterscheiden, insbesondere größer als bei der letztgenannten sein. Generell können die genannten optischen Elemente aber auch bei einer weniger aufwändigeren Korrektur an einem ersten Korrekturzeitpunkt eingesetzt werden.In this context, a more complex correction is understood to mean a correction in which more time is spent on the correction than a correction made at a first correction time, for example through more precise readjustment of the optical elements or the use of optical elements that can specifically change the wavefront and thus correct a disturbance, for example phase plates, deformable mirrors, holographic elements, gradient index lenses or special lens configurations. The scope and quality of an optional measurement carried out prior to the correction at a second correction time can also differ from the scope and quality of a measurement optionally carried out prior to the correction at a first correction time, in particular can be greater than the latter. In general, however, the optical elements mentioned can also be used for a less complex correction at a first correction time.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens entspricht die Anzahl an zweiten Korrekturzeitpunkten der Anzahl an Chargen und liegt ein zweiter Korrekturzeitpunkt jeweils, insbesondere unmittelbar, nach der Belichtung des letzten Objekts einer Charge liegt. Auf diese Weise kann nach der Belichtung einer Charge jeweils eine zeitlich aufwändigere Korrektur, und gegebenenfalls zusätzlich eine, insbesondere im Vergleich zu einer im Vorfeld einer Korrektur bei einem ersten Korrekturzeitpunkt erfolgenden Messung aufwändigere, Messung, der Wellenfrontstörung der Anlage der Halbleitertechnologie stattfinden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da nach der Belichtung einer Charge in der Projektionsanlage und vor dem Belichten einer nächsten Charge in der Projektionsanlage eine Pause der Belichtung durch das Entladen der belichteten Charge und/oder das Laden der nächsten zu belichtenden Charge entsteht.According to a further embodiment of the method, the number of second correction times corresponds to the number of batches, and a second correction time is always located, in particular immediately, after the exposure of the last object of a batch. In this way, after the exposure of a batch, a more time-consuming correction can be carried out, and optionally an additional measurement of the wavefront disturbance of the semiconductor technology system can be carried out, in particular a more time-consuming measurement compared to a measurement carried out prior to a correction at a first correction time. This is particularly advantageous because after the exposure of a batch in the projection system and before the exposure of a next batch in the projection system, there is a pause in the exposure due to the unloading of the exposed batch and/or the loading of the next batch to be exposed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der mindestens eine zweite Korrekturzeitpunkt in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten bestimmt. Auf diese Weise kann der zweite Korrekturzeitpunkt dynamisch bestimmt werden und so Zeit für nicht notwendige Korrekturen an einem zweiten Korrekturzeitpunkt eingespart werden. Insbesondere kann so vorgesehen sein, dass eine aufwändigere Korrektur an einem zweiten Korrekturzeitpunkt nicht immer jeweils nach der Belichtung einer Charge erfolgt. Bevorzugt kann durch die Messung der Wellenfronstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten festgestellt werden, dass nach der Belichtung einer Charge kein zweiter Korrekturzeitpunkt für eine Korrektur stattfinden muss.According to a further embodiment of the method, the at least one second correction time is determined as a function of the determined values for the wavefront interference at the at least two measurement times. In this way, the second correction time can be determined dynamically, thus saving time for unnecessary corrections at a second correction time. In particular, it can be provided that a more complex correction at a second correction time is not always carried out after the exposure of a batch. Preferably, by measuring the wavefront interference at the at least two measurement times, it can be determined that no second correction time is necessary for a correction after the exposure of a batch.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Anlage der Halbleitertechnologie für die EUV-Projektionslithografie, und
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie im direkten Vergleich zu Vergleichsverfahren.

At least one embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. The drawing shows:

1 schematic meridional section of a semiconductor technology plant for EUV projection lithography, and
2 an embodiment of a method according to the invention for wavefront correction in a semiconductor technology system in direct comparison with comparison methods.

In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension, Form oder Beschaffenheit Unterschiede aufweisen können.In the following description of the various embodiments according to the invention, components and elements with the same function and the same mode of operation are provided with the same reference numerals, even if the components and elements in the various embodiments may have differences in their dimensions, shape or nature.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Anlage der Halbleitertechnologie 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Anlage der Halbleitertechnologie 1 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.In the following, with reference to the 1 The essential components of a semiconductor technology 1 system for microlithography are described by way of example. The description of the basic structure of the semiconductor technology 1 system and its components is not intended to be limiting.

Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Anlage der Halbleitertechnologie 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.An embodiment of an illumination system 2 of the semiconductor technology system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, an illumination optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be a separate module. In this case, the lighting system does not include light source 3.

Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.A reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced, in particular in a scanning direction, via a reticle displacement drive 9.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation, a Cartesian xyz coordinate system is shown. The x-direction is perpendicular to the drawing plane. The y-direction is horizontal and the z-direction is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y-direction. The z-direction runs perpendicular to the object plane 6.

Die Anlage der Halbleitertechnologie 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The semiconductor technology system 1 comprises a projection optics 10. The projection optics 10 serves to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0° between the object plane 6 and the image plane 12 is also possible.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the reticle 7 is imaged onto a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the image plane 12 in the region of the image field 11. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced, in particular along the y-direction, via a wafer displacement drive 15. The displacement of the reticle 7, on the one hand, via the reticle displacement drive 9, and the displacement of the wafer 13, on the other hand, via the wafer displacement drive 15, can be synchronized with each other.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The radiation source 3 is an EUV radiation source. The radiation source 3 emits, in particular, EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation, or illumination light. The useful radiation has, in particular, a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The radiation source 3 can be a plasma source, for example, an LPP source (laser produced plasma) or a DPP source (gas discharged produced plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The radiation source 3 can be a free-electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16 emanating from the radiation source 3 is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloidal reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be exposed to the illumination radiation 16 at grazing incidence (GI), i.e., at angles of incidence greater than 45°, or at normal incidence (NI), i.e., at angles of incidence less than 45°. The collector 17 can be structured and/or coated, on the one hand, to optimize its reflectivity for the useful radiation and, on the other hand, to suppress stray light.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focal plane 18. The intermediate focal plane 18 can represent a separation between a radiation source module, comprising the radiation source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The illumination optics 4 comprises a deflecting mirror 19 and, downstream of this in the beam path, a first facet mirror 20. The deflecting mirror 19 can be a flat deflecting mirror or, alternatively, a mirror with a beam-influencing effect beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflecting mirror 19 can be designed as a spectral filter that separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from stray light of a different wavelength. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4 that is optically conjugated to the object plane 6 as the field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 comprises a plurality of individual first facets 21, which are also referred to below as field facets. Of these facets 21, 1 only a few examples are shown.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or partially circular edge contour. The first facets 21 can be designed as flat facets or, alternatively, as convexly or concavely curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.As for example from the DE 10 2008 009 600 A1 As is known, the first facets 21 themselves can also be composed of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details, please refer to DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.Between the collector 17 and the deflecting mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .In the beam path of the illumination optics 4, a second facet mirror 22 is arranged downstream of the first facet mirror 20. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the illumination optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US$6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can be round, rectangular or hexagonal, or alternatively facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred to.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 can have planar or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The illumination optics 4 thus form a double-faceted system. This basic principle is also known as a honeycomb condenser (fly's eye integrator).

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 22 exactly in a plane that is optically conjugated to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the pupil facet mirror 22 may be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 7, as is shown, for example, in the DE 10 2017 220 586 A1 described.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged into the object field 5. The second facet mirror 22 is the last beam-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path before the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 4 (not shown), a transmission optics can be arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which transmission optics contributes in particular to the imaging of the first facets 21 into the object field 5. The transmission optics can have exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the illumination optics 4. The transmission optics can in particular comprise one or two mirrors for normal incidence (NI mirrors, normal incidence mirrors) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirrors, grazing incidence mirrors).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.The illumination optics 4 has in the version shown in the 1 As shown, after the collector 17 there are exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the field facet mirror 20 and the pupil facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the illumination optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the illumination optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics into the object plane 6 is usually only an approximate imaging.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Anlage der Halbleitertechnologie 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered according to their arrangement in the beam path of the semiconductor technology system 1.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer sein kann als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann. Weiterhin kann die numerische Apertur auch unterhalb von 0,5 liegen, insbesondere kann somit auch eine niedrige numerische Apertur vorliegen.In the 1 In the example shown, the projection optics 10 comprises six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or a different number of mirrors Mi are also possible. The projection optics 10 is a doubly obscured optic. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has an image-side numerical aperture that can be greater than 0.5 and can also be greater than 0.6 and can be, for example, 0.7 or 0.75. Furthermore, the numerical aperture can also be below 0.5; in particular, a low numerical aperture can thus also be present.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflecting surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without a rotational symmetry axis. Alternatively, the reflecting surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one rotational symmetry axis of the reflecting surface shape. The mirrors Mi, like the mirrors of the illumination optics, can 4, have highly reflective coatings for the illumination radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 has a large object-image offset in the y-direction between a y-coordinate of a center of the object field 5 and a y-coordinate of the center of the image field 11. This object-image offset in the y-direction can be approximately as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe β_x, β_y in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe β_x, β_y der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (β_x, β_y) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can, in particular, be anamorphic. It has, in particular, different image scales β _x , β _y in the x and y directions. The two image scales β _x , β _y of the projection optics 10 are preferably (β _x , β _y ) = (+/- 0.25, /+- 0.125). A positive image scale β means an image without image inversion. A negative sign for the image scale β means an image with image inversion.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The projection optics 10 thus leads to a reduction in the ratio 4:1 in the x-direction, i.e. in the direction perpendicular to the scanning direction.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 results in a reduction of 8:1 in the y-direction, i.e. in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other magnifications are also possible. Magnifications with the same sign and absolutely identical in the x and y directions, for example, with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x- and y-direction in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or can be different, depending on the design of the projection optics 10. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x- and y-direction are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.Each of the pupil facets 23 is assigned to exactly one of the field facets 21 to form a respective illumination channel for illuminating the object field 5. This can, in particular, result in illumination according to the Köhler principle. The far field is divided into a plurality of object fields 5 using the field facets 21. The field facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the pupil facets 23 assigned to them.

Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The field facets 21 are each imaged onto the reticle 7 by an associated pupil facet 23, superimposed on one another, to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is, in particular, as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by superimposing different illumination channels.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.By arranging the pupil facets, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the pupil facets that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the illumination setting or illumination pupil fill.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular of the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can, in particular, have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot usually be precisely illuminated with the pupil facet mirror 22. When the projection optics 10 images the center of the pupil facet mirror 22 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, a surface can be found in which the pairwise determined distance of the aperture rays is minimized. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in spatial space. In particular, this surface exhibits a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It is possible that the projection optics 10 have different entrance pupil positions for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. With the help of this optical element, the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist.In the 1 In the illustrated arrangement of the components of the illumination optics 4, the pupil facet mirror 22 is arranged in a surface conjugated to the entrance pupil of the projection optics 10. The field facet mirror 20 is arranged tilted relative to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted relative to an arrangement plane defined by the deflection mirror 19.

Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane which is defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Wellenfrontkorrektur bei einer Anlage der Halbleitertechnologie 1, insbesondere einer Anlage der Halbleitertechnologie 1 nach 1, im Vergleich zu alternativen Verfahren. In 2 ist ein Diagramm 30 dargestellt, das für drei verschiedene Korrektur-Szenarien A, B und C den zeitlichen Verlauf einer korrigierten Wellenfrontstörung in relativen Einheiten jeweils anhand eines Graphen A, B, C darstellt. Der Wert der Wellenfrontstörung kann beispielsweise ein RMS-Wert sein, der die durchschnittliche quadratische Abweichung der gemessenen Wellenfront von einer idealen Wellenfront angibt. Graph B stellt einen zeitlichen Verlauf einer korrigierten Wellenfrontstörung gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Die Graphen A und C stellenalternative Verfahren zur Wellenfrontkorrektur dar. 2 now shows an embodiment of a method for wavefront correction in a semiconductor technology system 1, in particular a semiconductor technology system 1 according to 1 , compared to alternative methods. In 2 A diagram 30 is shown which, for three different correction scenarios A, B, and C, represents the temporal progression of a corrected wavefront disturbance in relative units, each using a graph A, B, and C. The value of the wavefront disturbance can, for example, be an RMS value that indicates the average square deviation of the measured wavefront from an ideal wavefront. Graph B represents a temporal progression of a corrected wavefront disturbance according to an embodiment of the method according to the invention. Graphs A and C represent alternative methods for wavefront correction.

Die x-Achse des Diagramms 30, auf der die Zeit in min bzw. h aufgetragen ist, stellt dabei für die in h aufgetragene Zeit eine logarithmische Skala und für die in min aufgetragene Zeit eine lineare Skala dar, die y-Achse eine lineare Skala. Die in relativen Einheiten dargestellten Werte der Wellenfrontstörung auf der y-Achse sind in diesem Beispiel normiert auf einen Maximalwert 32 der Wellenfrontstörung, so dass sich für den Maximalwert 32 eine Wellenfronstörung von 1.0 r.E. (relative Einheiten) ergibt. Weiter ist ein Grenzwert 34 für die Wellenfrontstörung etwa bei 0,44 r.E. (relative Einheiten) eingetragen. Dieser Grenzwert 34 entspricht einem maximal noch zulässigen Wert für die Wellenfrontstörung, bei dem die Qualität eines mit der Anlage der Halbleitertechnologie 1, die diesen Grenzwert 34 einer Wellenfrontstörung aufweist, belichteten Wafers 13 noch zufriedenstellend ist.The x-axis of diagram 30, on which time is plotted in minutes or hours, represents a logarithmic scale for the time plotted in hours and a linear scale for the time plotted in minutes; the y-axis represents a linear scale. The wavefront disturbance values on the y-axis, shown in relative units, are in this example normalized to a maximum value 32 of the wavefront disturbance, so that the maximum value 32 results in a wavefront disturbance of 1.0 r.E. (relative units). Furthermore, a limit value 34 for the wavefront disturbance is entered at approximately 0.44 r.E. (relative units). This limit value 34 corresponds to a maximum permissible value for the wavefront disturbance at which the quality of a wafer 13 exposed with the system of semiconductor technology 1, which has this limit value 34 of a wavefront disturbance, is still satisfactory.

Die auf den Graphen A, B und C gezeigten Punkte stellen jeweils einen Zeitpunkt dar, an dem die Belichtung eines Wafers 13 abgeschlossen ist und an dem eine Messung der Wellenfront und eine Ermittlung der Wellenfront Störung und/oder eine Korrektur der Wellenfrontstörung erfolgen kann. An Zeiten, an denen in der Anlage der Halbleitertechnologie 1 ein Wafer 13 belichtet wird, kann in der Regel keine Wellenfrontmessung, jedoch eine -korrektur stattfinden. Generell liegen dabei bei den Graphen A, B und C die Zeitpunkte, dargestellt durch die Punkte auf den Graphen, übereinander, d.h. die Punkte entsprechen jeweils demselben x-Wert, entsprechend demselben Zeitpunkt.The points shown on graphs A, B, and C each represent a point in time at which the exposure of a wafer 13 is completed and at which a wavefront measurement and a determination of the wavefront disturbance and/or a correction of the wavefront disturbance can be performed. At times when a wafer 13 is exposed in the semiconductor technology system 1, a wavefront measurement cannot generally take place, but a correction can. In general, the points in graphs A, B, and C, represented by the points on the graphs, lie one above the other, i.e., the points each correspond to the same x-value, corresponding to the same point in time.

Die Graphen A, B und C starten alle am Zeitpunkt x = 0 bei einem idealen System, das heißt bei einer Anlage der Halbleitertechnologie 1 mit einer Wellenfront ohne Wellenfrontstörung (Wellenfrontstörung = 0 relative Einheiten). Der Verlauf der Graphen A, B und C liegt zwischen dem Zeitpunkt 0 und der Belichtung des ersten Wafers 13, die bei Zeitpunkt 42 abgeschlossen ist, übereinander, so dass nur Graph C sichtbar ist. Es ist gezeigt, dass die Wellenfrontstörung ab dem Zeitpunkt 0 stetig zunimmt und sich, für alle drei Graphen A, B, C, asymptotisch einem Grenzwert 34 annähert (siehe Verlauf der Graphen A, B, C bei Bezugszeichen 60). Während der Belichtung eines Wafers 13, beispielsweise dem ersten Wafer 13, dessen Belichtung unmittelbar nach Zeitpunkt 0 startet, erwärmt sich durch die hochenergetische Strahlung für die Belichtung die Anlage der Halbleitertechnologie 1. Die optischen Elemente der Anlage der Halbleitertechnologie 1 verziehen sich infolge dieser Erwärmung, so dass sich eine Wellenfrontstörung aufbaut. Diese Wellenfrontstörung ist trotz der Vornahme von Korrekturen nicht wieder vollständig zu korrigieren, so dass der Wert von 0 für die Wellenfrontstörung nach dem Zeitpunkt 0 nicht mehr erreicht werden kann.Graphs A, B, and C all start at time x = 0 for an ideal system, i.e., a semiconductor technology 1 system with a wavefront without wavefront disturbance (wavefront disturbance = 0 relative units). The progression of graphs A, B, and C overlap between time 0 and the exposure of the first wafer 13, which is completed at time 42, so that only graph C is visible. It is shown that the wavefront disturbance increases steadily from time 0 and, for all three graphs A, B, and C, asymptotically approaches a limit value 34 (see progression of graphs A, B, and C at reference numeral 60). During the exposure of a wafer 13, for example, the first wafer 13, whose exposure starts immediately after time 0, the semiconductor technology system 1 heats up due to the high-energy radiation used for the exposure. The optical elements of the semiconductor technology system 1 warp as a result of this heating, resulting in wavefront distortion. This wavefront distortion cannot be fully corrected despite corrections, so that the value of 0 for the wavefront distortion can no longer be achieved after time 0.

Graph A stellt einen zeitlichen Verlauf einer korrigierten Wellenfrontstörung dar, bei dem an Messzeitpunkten 42, 44 immer jeweils nach der Belichtung eines Wafers 13, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie 1 gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt wird. Weiterhin wird in Graph A nach jeder Belichtung eines Wafers 13 eine Wellenfrontkorrektur 38 (Wafer-Korrektur) vorgenommen. Zusätzlich wird nach der Belichtung einer Charge von 20 Wafern 13 an Zeitpunkt 50 eine zeitlich aufwändigere Wellenfrontkorrektur 40 (LOT-Korrektur) durchgeführt. Auf diese Weise kann während des gesamten im Diagramm 30 dargestellten Prozessverlaufs die Wellenfrontstörung minimal gehalten werden. Allerdings ist diese Art der Korrektur sehr zeit- und daher kostenaufwendig.Graph A represents a temporal progression of a corrected wavefront disturbance, in which the wavefront of the semiconductor technology 1 system is measured at measurement times 42, 44, each time after the exposure of a wafer 13, and a value for the wavefront disturbance is determined. Furthermore, in Graph A, a wavefront correction 38 (wafer correction) is performed after each exposure of a wafer 13. In addition, after the exposure of a batch of 20 wafers 13, a more time-consuming wavefront correction 40 (lot correction) is performed at time 50. In this way, the wavefront disturbance can be kept to a minimum throughout the entire process sequence depicted in diagram 30. However, this type of correction is very time-consuming and therefore costly.

Graph C stellt einen zeitlichen Verlauf einer korrigierten Wellenfrontstörung dar, bei dem lediglich an Korrekturzeitpunkten 50, 58 jeweils nach der Belichtung einer Charge von 20 Wafern 13 eine aufwändigere Wellenfrontkorrektur 40 (LOT-Korrektur) vorgenommen wird. Der Wert der Wellenfrontstörung steigt hier nach der Belichtung der ersten Charge von Wafern 13 auf den maximalen in diesem Diagramm dargestellten Wert (Maximalwert 32). Im Laufe der Belichtung weiterer Chargen nimmt jedoch die durch Graph C dargestellte maximal erreichte Wellenfrontstörung während einer Charge (siehe Verlauf der Maxima über Zeit 36) stetig ab. Wenn die Wafer-Korrekturen 38, d.h. die Korrektur jeweils unmittelbar nach der Belichtung eines Wafers 13, weggelassen wird, so wie in Graph C dargestellt, kann durch die gesparte Zeit etwa 2 % mehr Durchsatz durch die Anlage der Halbleitertechnologie erreicht werden. Es ist jedoch anhand von Graph C ersichtlich, dass insbesondere für die erste Charge, die durch die Anlage der Halbleitertechnologie 1 belichtet wird, für eine Vielzahl an Wafern 13 der maximal zulässige Grenzwert 34 für eine akzeptable Qualität der Belichtung der Wafer 13 überschritten wird. Demnach können eine Vielzahl an gemäß Graph C belichteten Wafern 13 nicht bestimmungsgemäß verwendet werden. Daher ist auch diese Vorgehensweise nicht zufriedenstellend.Graph C shows a temporal progression of a corrected wavefront disturbance, in which a more complex wavefront correction 40 (LOT correction) is performed only at correction times 50, 58, after the exposure of a batch of 20 wafers 13. The value of the wavefront disturbance increases here after the exposure of the first batch of wafers 13 to the maximum value shown in this diagram (maximum value 32). However, during the exposure of further batches, the The maximum wavefront disturbance achieved during a batch, shown by graph C (see curve of the maxima over time 36), decreases continuously. If the wafer corrections 38, i.e. the correction immediately after the exposure of a wafer 13, is omitted, as shown in graph C, the time saved can result in approximately 2% more throughput by the semiconductor technology system. However, it is evident from graph C that, particularly for the first batch exposed by the semiconductor technology system 1, the maximum permissible limit value 34 for an acceptable quality of the exposure of the wafers 13 is exceeded for a large number of wafers 13. Accordingly, a large number of wafers 13 exposed according to graph C cannot be used as intended. This procedure is therefore also unsatisfactory.

Graph B stellt nun einen zeitlichen Verlauf einer korrigierten Wellenfrontstörung gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Bei diesem Graphen B wird eine dynamische Korrektur der Wellenfrontstörung vorgeschlagen, bei dem an mindestens zwei Messzeitpunkten, direkt nach Belichtung eines Wafers 13, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie 1 gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt wird. Insbesondere erfolgt die dynamische Korrektur antiproportional zu der Änderungsrate der Wellenfrontstörung. Beispielsweise wird an den Messzeitpunkten 42, 44, unmittelbar nach Belichtung des ersten und des zweiten Wafers 13 der ersten Charge, die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie 1 gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt. An mehreren ersten Korrekturzeitpunkten 46, 47, 49 wird die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie 1 korrigiert (Wafer-Korrekturen 38). Die ersten Korrekturzeitpunkte 46, 47, 49 werden dabei in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten 42, 44 bestimmt.Graph B now represents a temporal progression of a corrected wavefront disturbance according to an exemplary embodiment of the method according to the invention. In this graph B, a dynamic correction of the wavefront disturbance is proposed, in which the wavefront of the semiconductor technology system 1 is measured at at least two measurement times, directly after exposure of a wafer 13, and a value for the wavefront disturbance is determined in each case. In particular, the dynamic correction is carried out inversely proportional to the rate of change of the wavefront disturbance. For example, at measurement times 42, 44, directly after exposure of the first and second wafers 13 of the first batch, the wavefront of the semiconductor technology system 1 is measured, and a value for the wavefront disturbance is determined in each case. The wavefront of the semiconductor technology system 1 is corrected at several first correction times 46, 47, 49 (wafer corrections 38). The first correction times 46, 47, 49 are determined depending on the determined values for the wavefront disturbance at at least two measurement times 42, 44.

Und zwar werden vorliegend die Korrekturzeitpunkte 46, 47, 49 bestimmt, indem aus den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den zwei Messpunkten 42, 44 die Änderungsrate der Wellenfrontstörung ermittelt und die Korrekturzeitpunkte 46, 47, 49 in Abhängigkeit von der Änderungsrate der Wellenfrontstörung bestimmt werden. Aus der Änderungsrate, die beispielsweise durch Extrapolation der an den Messzeitpunkten ermittelten Werte der Wellenfrontstörung bestimmt wird, wird ein Grenzzeitpunkt 45 bestimmt, an dem die Wellenfrontstörung einen vorgegebenen Grenzwert 34 überschreitet. Anschließend wird der mindestens eine erste Korrekturzeitpunkt 46, 47, 49 so bestimmt, dass mindestens ein erster Korrekturzeitpunkt 46 vor dem Grenzzeitpunkt 45 liegt. Vorliegend wird eine Korrektur an dem ersten Korrekturzeitpunkt 46, unmittelbar nach der Belichtung des fünften Wafers 13 der Charge vorgenommen. Infolgedessen sinkt die Wellenfrontstörung gemäß Graph B nach der Korrektur 38 (Wafer-Korrektur) an dem Korrekturzeitpunkt 46 auf einen Wert entsprechend dem Wert von Graph A zu diesem Zeitpunkt. Dabei konnte jedoch im Vergleich zu Graph A die Zeit für vier Wafer-Korrekturen 38 eingespart werden, da nach der Belichtung der Wafer 13 eins bis vier keine Korrektur erfolgt. Insbesondere können im Vergleich zu Graph A jeweils von fünf Korrekturzeitpunkten vier Korrekturzeitpunkte bei Graph B eingespart werden.In this case, the correction times 46, 47, 49 are determined by determining the rate of change of the wavefront disturbance from the values determined for the wavefront disturbance at the two measuring points 42, 44, and by determining the correction times 46, 47, 49 as a function of the rate of change of the wavefront disturbance. From the rate of change, which is determined, for example, by extrapolating the wavefront disturbance values determined at the measuring times, a limit time 45 is determined at which the wavefront disturbance exceeds a predetermined limit value 34. Subsequently, the at least one first correction time 46, 47, 49 is determined such that at least one first correction time 46 lies before the limit time 45. In this case, a correction is made at the first correction time 46 immediately after the exposure of the fifth wafer 13 of the batch. As a result, the wavefront disturbance according to graph B decreases after the correction 38 (wafer correction) at the correction time 46 to a value corresponding to the value of graph A at that time. However, compared to graph A, the time for four wafer corrections 38 could be saved, since no correction is performed after the exposure of wafers 13 one through four. In particular, compared to graph A, four correction times out of five can be saved for graph B.

Dabei kann bevorzugt der benötigte Umfang einer Korrektur (Wafer- oder LOT-Korrektur) durch eine Extrapolation und Simulation des Korrekturpotentials sichergestellt werden. In der Regel wird lediglich im Aufwand bzw. Umfang zwischen den Korrekturen am ersten bzw. zweiten Korrekturzeitpunkt (Wafer- bzw. LOT-Korrektur), d.h. zwischen zwei möglichen Umfängen bzw. Aufwandsgraden, unterschieden. Im Allgemeinen ist aber auch eine weitergehende Variation des Korrekturumfangs denkbar, insbesondere durch Abschätzen des benötigten Korrekturumfangs und -aufwands mittels Extrapolation und Simulation.The required extent of a correction (wafer or LOT correction) can preferably be determined by extrapolating and simulating the correction potential. Typically, the only distinction is made between the corrections at the first and second correction points (wafer or LOT correction) in terms of effort and scope, i.e., between two possible scopes or levels of effort. In general, however, a further variation in the extent of correction is also conceivable, particularly by estimating the required extent and effort of correction using extrapolation and simulation.

Weiterhin werden gemäß Graph B mehrere erste Korrekturzeitpunkte 46, 47, 49 in Abhängigkeiten von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den zwei Messzeitpunkten 42, 44 bestimmt, wobei die mehreren ersten Korrekturzeitpunkte 46, 47, 49 zeitlich so zueinander angeordnet sind, dass zwischen den mehreren ersten Korrekturzeitpunkten 46, 47, 49 jeweils der gleiche zeitliche Abstand liegt (Korrekturintervall). Vorliegend werden zwischen den mehreren ersten Korrekturzeitpunkten 46, 47, 49 jeweils fünf Wafer 13 belichtet.Furthermore, according to graph B, a plurality of first correction times 46, 47, 49 are determined as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the two measurement times 42, 44. The plurality of first correction times 46, 47, 49 are arranged in time such that the same time interval (correction interval) exists between the plurality of first correction times 46, 47, 49. In the present case, five wafers 13 are exposed between each of the plurality of first correction times 46, 47, 49.

Durch die anhand von Graph B dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann so zumindest nahezu der gleiche Durchsatz wie bei Graph C erreicht werden. Das heißt es kann eine Einsparung von etwa 2 % im Vergleich zu Graph A, wo nach der Belichtung eines jeden Wafers 13 eine Wafer-Korrektur 38 durchgeführt wird, erreicht werden, da die Anzahl an Wafer-Korrekturen 38 reduziert werden kann. Gleichzeitig lässt sich so dieselbe maximale Wellenfrontstörung (siehe Maxima über Zeit 36) erhalten wie bei Graph A.The embodiment of the method according to the invention illustrated by graph B thus makes it possible to achieve at least virtually the same throughput as in graph C. This means that a saving of approximately 2% can be achieved compared to graph A, where a wafer correction 38 is performed after the exposure of each wafer 13, since the number of wafer corrections 38 can be reduced. At the same time, the same maximum wavefront disturbance (see maxima over time 36) can be achieved as in graph A.

Innerhalb der Belichtung der ersten Charge und auch der zweiten Charge ist gemäß Graph B außerdem dargestellt, dass zusätzlich jeweils an einem zweiten Korrekturzeitpunkt 50, 58 die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie 1 korrigiert wird (LOT-Korrektur 40), wobei die an dem zweiten Korrekturzeitpunkt 50, 58 vorgenommenen Korrekturen aufwändiger sind als die Korrekturen an den ersten Korrekturzeitpunkten 46, 47, 49, 52, 56. Vorliegend entspricht die Anzahl an zweiten Korrekturzeitpunkten der Anzahl an dargestellten Chargen (zwei) und ein zweiter Korrekturzeitpunkt liegt jeweils unmittelbar nach der Belichtung des letzten Wafers 13 einer Charge, an den Zeitpunkten 50, 58. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zweite Korrekturzeitpunkte in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den mindestens zwei Messzeitpunkten 42, 44 bestimmt werden.Within the exposure of the first batch and also the second batch, it is also shown according to graph B that the wavefront of the semiconductor technology 1 system is additionally corrected at a second correction time 50, 58 (LOT correction 40), whereby the corrections made at the second correction time 50, 58 are more complex than the corrections at the first correction times 46, 47, 49, 52, 56. In the present case, the number of second correction times corresponds to the number of batches shown (two) and a second correction time is in each case immediately after the exposure of the last wafer 13 of a batch, at times 50, 58. However, it can also be provided that second correction times are determined as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times 42, 44.

Gemäß dem in dem Diagramm 30 dargestellten Verläufen wird außerdem an mehreren Zeitpunkten jeweils eine Charge von 20 Wafern 13 in die Anlage der Halbleitertechnologie geladen. Es ist gemäß Graph B dargestellt, dass jeweils für eine Charge die Wellenfront der Anlage der Halbleitertechnologie gemessen und jeweils ein Wert für die Wellenfrontstörung ermittelt und mehrere erste Korrekturzeitpunkte 46, 47, 49, 52, 56 für eine Charge jeweils in Abhängigkeit von den ermittelten Werten für die Wellenfrontstörung an den Messzeitpunkten 42, 44 jeweils für eine Charge bestimmt werden. Für die zweite Charge werden beispielsweise erste Korrekturzeitpunkte 52, 56 bestimmt, so dass zu den nachfolgenden Zeitpunkten 54 der Wert des Graphen B dem Wert des Graphen A entspricht. Im Vergleich zu der ersten Charge können dabei die zeitlichen Abstände zwischen ersten Korrekturzeitpunkten 52, 56 größer ausfallen (vorliegend findet jeweils eine Wafer-Korrektur 38 nach der Belichtung von neun Wafern 13 statt), da die Anlage der Halbleitertechnologie mit wachsender Anzahl an belichteten Chargen sich immer weiter dem stabilen Punkt („steady state“) nähert.According to the curves shown in diagram 30, a batch of 20 wafers 13 is also loaded into the semiconductor technology system at several points in time. Graph B shows that the wavefront of the semiconductor technology system is measured for each batch, a value for the wavefront disturbance is determined, and several first correction times 46, 47, 49, 52, 56 are determined for each batch, each depending on the determined values for the wavefront disturbance at the measurement times 42, 44. For the second batch, for example, first correction times 52, 56 are determined, so that at the subsequent points in time 54, the value of graph B corresponds to the value of graph A. Compared to the first batch, the time intervals between the first correction times 52, 56 can be longer (in this case, a wafer correction 38 takes place after the exposure of nine wafers 13), since the semiconductor technology system approaches the stable point (“steady state”) more and more with the increasing number of exposed batches.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Method for wavefront correction in a semiconductor technology system (1), the method comprising the steps of: - exposing a plurality of objects (13) by the semiconductor technology system (1) one after the other, - measuring the wavefront of the semiconductor technology system (1) at at least two measuring times (42, 44) and determining in each case a value for a wavefront disturbance, and - correcting the wavefront of the semiconductor technology system (1) at at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56), characterized in that the at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56) is determined as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times (42, 44).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56) is determined by determining the rate of change of the wavefront disturbance from the at least two determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times (42, 44) and the at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56) is determined as a function of the rate of change of the wavefront disturbance.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that a limit time (45) is determined from the rate of change at which the wavefront disturbance exceeds a predetermined limit value (34), and in that the at least one first correction time (46) is determined such that at least one first correction time (46) lies before the limit time (45).

Procedure according to Claim 2 or 3 , characterized in that the rate of change is determined by linear interpolation.

Method according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that a plurality of first correction times (46, 47, 49, 52, 56) are determined as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times (42, 44), wherein the plurality of first correction times (46, 47, 49, 52, 56) are arranged in time with respect to one another such that the same time interval lies between the plurality of first correction times (46, 47, 49, 52, 56).

Procedure according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that at at least one time (40) a batch of at least three objects (13) is loaded into the semiconductor technology system (1), wherein of the at least two measuring times (42, 44), a first measuring time (42) is after the exposure of a first object (13) of the batch and before the exposure of a second object (13) of the batch, and wherein of the at least two measuring times (42, 44), a second measuring time (44) is after the exposure of a second object (13) of the batch and before the exposure of a third object (13) of the batch.

Procedure according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that at a plurality of points in time (40) a batch of at least three objects (13) is loaded into the semiconductor technology system (1), and in that for each batch the wavefront of the semiconductor technology system (1) is measured at at least two measuring points in time (42, 44) and a value for the wavefront disturbance is determined in each case, and the at least one first correction point in time (46, 47, 49, 52, 56) for each batch is determined in each case as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring points in time (42, 44).

Method according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the wavefront of the semiconductor technology system (1) is corrected at at least one second correction time (50, 58), wherein the corrections made at the second correction time (50, 58) are more complex than the corrections at the at least one first correction time (46, 47, 49, 52, 56).

Procedure according to Claim 8 and 6 or 7 , characterized in that the number of second correction times (50, 58) corresponds to the number of batches and that a second correction time (50, 58) is in each case, in particular immediately, after the exposure of the last object (13) of a batch.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the at least one second correction time (50, 58) is determined as a function of the determined values for the wavefront disturbance at the at least two measuring times (42, 44).