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DE102018219127A1 - Method and device for correcting aberrations of imaging optics - Google Patents

Method and device for correcting aberrations of imaging optics Download PDF

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DE102018219127A1
DE102018219127A1 DE102018219127.1A DE102018219127A DE102018219127A1 DE 102018219127 A1 DE102018219127 A1 DE 102018219127A1 DE 102018219127 A DE102018219127 A DE 102018219127A DE 102018219127 A1 DE102018219127 A1 DE 102018219127A1
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DE
Germany
Prior art keywords
correction
imaging optics
wavefront
values
single beam
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102018219127.1A
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German (de)
Inventor
Jörg Tschischgale
Rüdiger Mack
Toralf Gruner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (10) zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer mehrere optische Elemente (42, 44, 46, 48) umfassenden Abbildungsoptik (40), bei dem Korrekturflächen (62, 64, 66) im Strahlengang der Abbildungsoptik (40) aus optischen Flächen der Abbildungsoptik (40) ausgewählt werden, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik (40) durchlaufenden Welle verändern. Weiterhin wird eine feldpunkt- sowie richtungsaufgelöste Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik (40) vermessen (12). Ferner werden Korrekturwerte durch tomographische Rückprojektion der Wellenfrontfehlerverteilung auf die Korrekturflächen (62, 64, 66) bestimmt und die jeweilige Form der Korrekturflächen (62, 64, 66) anhand der Korrekturwerte verändert (30). Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Korrektur von Abbildungsfehlern.The invention relates to a method (10) for correcting aberrations of an imaging optical system (40) comprising a plurality of optical elements (42, 44, 46, 48), in which correction surfaces (62, 64, 66) in the optical path of the imaging optics (40) Areas of the imaging optics (40) are selected, which change the wavefront of the imaging optics (40) passing through wave. Furthermore, a field-point as well as direction-resolved wavefront error distribution of the imaging optics (40) is measured (12). Furthermore, correction values are determined by tomographic backprojection of the wavefront error distribution onto the correction surfaces (62, 64, 66) and the respective shape of the correction surfaces (62, 64, 66) is modified (30) on the basis of the correction values. Furthermore, the invention relates to a corresponding device for the correction of aberrations.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer mehrere optische Elemente umfassenden Abbildungsoptik, bei welchem eine Messung einer feldpunkt- und richtungsaufgelösten Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik erfolgt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer Abbildungsoptik mit mehreren optischen Elementen.The invention relates to a method for correcting aberrations of an imaging optical system comprising a plurality of optical elements, in which a measurement of a field point and direction-resolved wavefront aberration distribution of the imaging optics is performed. Furthermore, the invention relates to a device for correcting aberrations of an imaging optical system with a plurality of optical elements.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Messen einer feldpunkt- und richtungsaufgelöste Wellenfront beziehungsweise einer Wellenfrontfehlerverteilung bekannt. Beispielsweise erfolgt eine solche Messung mit Hilfe von phasenschiebenden Interferometrietechniken, wie etwa einer Scher- bzw. Shearinginterferometrie. Auch eine dem Fachmann bekannte Punktbeugungsinterferometrie bzw. Point-Diffraction-Interferometrie eignet sich zur richtungsaufgelösten Vermessung einer Wellenfront bei verschiedenen Feldpunkten einer Feldebene der Abbildungsoptik. In der Mikrolithographie werden beispielsweise entsprechende Messvorrichtungen bei Abbildungsoptiken zum Abbilden von Maskenstrukturen auf ein Substrat für eine Bestimmung von Wellenfrontfehlern in der Bildebene verwendet.Various methods and devices for measuring a field-point and direction-resolved wavefront or a wavefront error distribution are known from the prior art. For example, such a measurement is made using phase-shifting interferometry techniques, such as shearing interferometry. A point diffraction interferometry or point diffraction interferometry known to those skilled in the art is also suitable for the directionally resolved measurement of a wavefront at different field points of a field plane of the imaging optics. In microlithography, for example, corresponding measuring devices are used in imaging optics for imaging mask structures on a substrate for determining wavefront errors in the image plane.

Zur Korrektur von Abbildungsfehlern mit Hilfe einer gemessenen Wellenfrontfehlerverteilung erfolgt bei herkömmlichen Verfahren zunächst eine Zerlegung von gemessenen Wellenfronten in eine vordefinierte Auswahl von so genannten Zernikepolynomen und zugehörigen Zernikekoeffizienten. Zernikepolynome sind Basisfunktionen eines linearen Raums und eignen sich besonders zur Beschreibung von Abbildungsfehler bei Abbildungsoptiken. Dem Fachmann sind Zernikepolynome zum Beispiel aus Kapitel 13.2.3 des Lehrbuchs „Optical Shop Testing“, 2nd Edition (1992) von Daniel Malacara, Hrsg. John Wiley & Sons, Inc. bekannt.For the correction of aberrations with the aid of a measured wavefront error distribution, conventional methods first of all perform a decomposition of measured wavefronts into a predefined selection of so-called Zernike polynomials and associated Zernike coefficients. Zernike polynomials are basic functions of a linear space and are particularly suitable for describing aberrations in imaging optics. For example, Zernike polynomials are known to those skilled in the art from Chapter 13.2.3 of the textbook "Optical Shop Testing, 2nd Edition (1992) by Daniel Malacara, Ed. John Wiley & Sons, Inc."

Eine Korrektur bei einer Abbildungsoptik kann beispielsweise mit Hilfe einer Lageränderung mittels Manipulatoren oder einer entsprechenden Bearbeitung einer oder mehrerer optischer Oberflächen von optischen Elementen der Abbildungsoptik erfolgen. Eine Wirkung von Stellwegen x bei Manipulatoren oder eine entsprechenden Formbearbeitung wird im Raum der Wellenfrontänderungen üblicherweise mit einer Sensitivitätsmatrix M beschrieben. Zum Bestimmen von geeigneten Stellwegen oder Formänderungen für eine Korrektur erfolgt bei bekannten Verfahren mit einer gemessenen Wellenfrontfehlerverteilung a die wie folgt eine Minimierung einer Zielfunktion: min 1 2 M x a 2 = min ( 1 2 x T M T M x ( M T a ) T x )

Figure DE102018219127A1_0001
A correction in an imaging optics can be done, for example, by means of a change in bearing by means of manipulators or a corresponding processing of one or more optical surfaces of optical elements of the imaging optics. An effect of manipulation paths x in manipulators or a corresponding shaping processing is usually described in the space of wavefront changes with a sensitivity matrix M. In order to determine suitable adjustment paths or shape changes for a correction, in known methods with a measured wavefront error distribution a, the following is a minimization of an objective function: min 1 2 M x - a 2 = min ( 1 2 x T M T M x - ( M T a ) T x )
Figure DE102018219127A1_0001

Nachteilig an einer solchen Optimierung mit einer Zerlegung einer Wellenfront in Zernikepolynome ist, dass sich diese Polynome nur schlecht für hochfrequente Störungen und insbesondere periodische hochfrequente Störungen eignen. Solche Fehler können zum Beispiel bei optischen Elementen mit einem Substratmaterial auftreten, bei dem die Härte und somit auch ein Materialabtragsverhalten periodisch variieren. Eine weitere Ursache dieser Fehler können Artefakte einer interferometrischen Passemesstechnik darstellen. Ermittelte Zernikekoeffizienten sind in diesen Fällen sehr sensitiv auf Rauschen, so dass die Lösung des inversen Problems schlecht konditioniert ist und durch Rauschverstärkung eine sehr geringe Korrekturwirkung auftreten kann.A disadvantage of such an optimization with a decomposition of a wavefront in Zernike polynomials is that these polynomials are only poorly suited for high-frequency interference and in particular periodic high-frequency interference. Such errors can occur, for example, with optical elements having a substrate material in which the hardness and thus also a material removal behavior vary periodically. Another cause of these errors can be artifacts of an interferometric pass measurement technique. Determined Zernike coefficients in these cases are very sensitive to noise, so that the solution of the inverse problem is poorly conditioned and by noise amplification a very small correction effect can occur.

Zugrunde liegende AufgabeUnderlying task

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, und insbesondere eine bessere Korrektur von Abbildungsfehlern bei einer Abbildungsoptik erreicht wird.It is an object of the invention to provide a method and a device, with which the aforementioned problems are solved, and in particular a better correction of aberrations is achieved in an imaging optics.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß beispielsweise gelöst werden mit einem Verfahren zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer mehrere optische Elemente umfassenden Abbildungsoptik, bei dem Korrekturflächen im Strahlengang der Abbildungsoptik aus den optischen Flächen der Abbildungsoptik ausgewählt werden, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik durchlaufenden Welle verändern. The above object can be achieved according to the invention, for example, with a method for correcting aberrations of an imaging optical system comprising a plurality of optical elements, wherein the correction surfaces in the beam path of the imaging optics are selected from the optical surfaces of the imaging optics, which change the wavefront of a wave passing through the imaging optics.

Weiterhin werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine feldpunkt- sowie richtungsaufgelöste Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik vermessen und Korrekturwerte durch tomographische Rückprojektion der Wellenfrontfehlerverteilung auf die Korrekturflächen bestimmt. Schließlich wird die jeweilige Form der Korrekturflächen anhand der Korrekturwerte verändert.Furthermore, in the method according to the invention, a field-point as well as direction-resolved wavefront error distribution of the imaging optics are measured and correction values are determined by tomographic backprojection of the wavefront error distribution onto the correction surfaces. Finally, the respective shape of the correction surfaces is changed based on the correction values.

Als Korrekturflächen werden beispielsweise unkompliziert zu bearbeitende oder mit Hilfe von Manipulatoren in ihren optischen Eigenschaften einstellbare optische Flächen verwendet. Für eine Vermessung eines Wellenfrontfehler der Abbildungsoptik können z.B. phasenschiebenden Interferometrietechniken, wie etwa eine Scher- bzw. Shearinginterferometrie oder eine Punktbeugungsinterferometrie eingesetzt werden. Mit einer tomographischen Rückprojektion der gemessenen Wellenfrontfehlerverteilung wird eine Rückprojektion entlang des Strahlengangs der Abbildungsoptik zu verschiedenen Korrekturflächen an unterschiedlichen Orten in der Abbildungsoptik bezeichnet.As correction surfaces, for example, optical surfaces which are easy to machine or which can be adjusted with the aid of manipulators in their optical properties are used. For measuring a wavefront error of the imaging optics, phase-shifting interferometry techniques, such as shear interferometry or point diffraction interferometry, can be used, for example. With a tomographic back projection of the measured Wavefront error distribution is called a back projection along the beam path of the imaging optics to different correction surfaces at different locations in the imaging optics.

Die Formänderung einer Korrekturfläche erfolgt nach einer Ausführungsform mittels eines geeigneten Werkzeugs zur Materialabtragung, wie beispielsweise eines Polierpads, eines magnetorheologischen Werkzeugs, eines Elektronenstrahls oder eines lonenstrahls. Vorzugweise wird die Bearbeitung mit dem Werkzeug mittels einer entsprechenden Werkzeugfunktion, z.B. einer rotationssymmetrischen Gaußfunktion mit einer charakteristischen Breite beschrieben. Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt anstelle einer Materialabtragung eine Stellwegsänderung eines Manipulators und somit eine Lageänderung der Korrekturfläche eines optischen Elements der Abbildungsoptik.The shape change of a correction surface is carried out according to an embodiment by means of a suitable tool for material removal, such as a polishing pad, a magnetorheological tool, an electron beam or an ion beam. Preferably, the machining with the tool is performed by means of a corresponding tool function, e.g. a rotationally symmetric Gaussian function with a characteristic width described. In an alternative embodiment, instead of a removal of material, a travel change of a manipulator and thus a change in position of the correction surface of an optical element of the imaging optics occur.

Mit der Rückprojektion und der Nutzung der Information der Strahlenausbreitung in der Abbildungsoptik gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine gegenüber herkömmlichen Verfahren wesentlich robustere und an höherfrequente Fehler besser angepasste Bestimmung von Korrekturwerten zur Reduzierung von Abbildungsfehlern erreicht.With the backprojection and the use of the information of the radiation propagation in the imaging optics according to the method according to the invention, a determination of correction values for the reduction of aberrations which is much more robust than conventional methods and better adapted to higher-frequency errors is achieved.

Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung werden die Korrekturflächen jeweils in Korrekturabschnitte eingeteilt, der Abbildungsstrahlengang der Abbildungsoptik simuliert, und Einzelstrahlen des Abbildungsstrahlengangs derart den Korrekturabschnitten zugeordnet, dass jeder der zugeordneten Einzelstrahlen eine charakteristische Kombination der Korrekturflächen durchläuft. Unter dem Begriff „Durchlaufen“ von Korrekturflächen oder optischen Flächen wird im Folgenden neben einem Passieren einer optischen Fläche, etwa einer Oberfläche einer Linse, auch eine Reflektion an einer optischen Fläche, z.B. an einem Spiegel, oder eine Beugung an einer optischen Fläche und somit ganz allgemein eine Wechselwirkung eines Einzelstrahls mit einer optischen Fläche beziehungsweise einer Korrekturfläche verstanden. Die Anzahl der Korrekturabschnitte einer Korrekturfläche in einer lateralen Richtung kann gemäß einer Ausführungsform größer als fünfzig, insbesondere größer als hundert, sein. Gemäß einer Ausführungsvariante beträgt die Gesamtzahl der Korrekturabschnitte pro Korrekturfläche in beiden lateralen Dimensionen, d.h. in der Fläche, einige tausend. Eine Einteilung einer Korrekturfläche erfolgt zum Beispiel in gleichgroße Korrekturabschnitte, welche die gesamte Korrekturfläche bedecken. Alternativ kann auch eine Einteilung in unterschiedlich große Korrekturabschnitte, in nicht die gesamte Korrekturfläche abdeckende Korrekturabschnitte oder beides erfolgen. Auch können Korrekturabschnitte anhand von ausgewählten Einzelstrahlen, welche den jeweiligen Korrekturabschnitt durchlaufen, festgelegt werden.According to an embodiment of the invention, the correction surfaces are each divided into correction sections, the imaging beam path of the imaging optics is simulated, and individual beams of the imaging beam path are assigned to the correction sections such that each of the associated individual beams undergoes a characteristic combination of the correction surfaces. By the term "passing through" of correction surfaces or optical surfaces, in addition to passing an optical surface, for example a surface of a lens, a reflection on an optical surface, e.g. at a mirror, or a diffraction at an optical surface and thus generally understood an interaction of a single beam with an optical surface or a correction surface. The number of correction sections of a correction surface in a lateral direction may, according to one embodiment, be greater than fifty, in particular greater than one hundred. According to one embodiment variant, the total number of correction sections per correction surface in both lateral dimensions, i. in the area, a few thousand. A division of a correction surface takes place, for example, in equally sized correction sections, which cover the entire correction surface. Alternatively, a division into different sized correction sections, not covering the entire correction surface covering correction sections or both. Correction sections can also be determined on the basis of selected individual beams which pass through the respective correction section.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung erfolgt ein Identifizieren eines der Einzelstrahlen als fehlerhaften Einzelstrahl durch Zuordnen eines Fehlerwertes aus der Wellenfrontfehlerverteilung zu dem identifizierten Einzelstrahl und werden Korrekturwerte an von dem identifizierten Einzelstrahl durchlaufene Korrekturabschnitte zugewiesen. Jeder Einzelstrahl wird durch den Feldpunkt, bei dem er eine Feldebene der Abbildungsoptik, z.B. die Bildebene, durchläuft, und den Einfallswinkel eindeutig festgelegt. Mit der gemessenen feldpunkt- und richtungsaufgelösten Wellenfrontfehlerverteilung lässt sich somit bei jedem Einzelstrahl ein eventuell vorhandener Wellenfrontfehler zuordnen.According to a further embodiment according to the invention, one of the individual beams is identified as a faulty single beam by assigning an error value from the wavefront error distribution to the identified single beam, and correction values are assigned to correction sections traversed by the identified single beam. Each individual beam is defined by the field point at which it has a field plane of the imaging optics, e.g. the image plane, passes through, and the angle of incidence clearly defined. With the measured field-point and direction-resolved wavefront error distribution, it is thus possible to associate a possibly present wavefront error with each individual beam.

Gemäß einer Ausführungsform wird die feldpunkt- sowie richtungsaufgelöste Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik in Bezug auf eine Sollwellenfront vermessen. Weiterhin werden das Identifizieren eines Einzelstrahls, das Zuweisen von Korrekturwerten, ein Berechnen einer korrigierten Sollwellenfront durch Simulation des Strahlengangs auf Grundlage der mit den Korrekturwerten versehenen Abbildungsoptik, sowie ein Bestimmen einer korrigierten Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik in Bezug auf die korrigierte Sollwellenfront iterativ ausgeführt, bis die Wellenfrontfehlerverteilung eine vorgegebene Schwelle unterschreitet. Ferner erfolgt eine Veränderung der jeweiligen Form der Korrekturflächen anhand der Korrekturwerte, welche bei Unterschreitung der vorgegebenen Schwelle durch die korrigierte Wellenfrontfehlerverteilung vorliegen.According to one embodiment, the field-point as well as direction-resolved wavefront error distribution of the imaging optics is measured with respect to a desired wavefront. Furthermore, identifying a single beam, assigning correction values, calculating a corrected target wavefront by simulating the beam path based on the imaging optics provided with the correction values, and determining a corrected wavefront error distribution of the imaging optics with respect to the corrected target wavefront are iteratively performed until the wavefront error distribution falls below a predetermined threshold. Furthermore, a change of the respective shape of the correction surfaces takes place on the basis of the correction values which are present when the predefined threshold is exceeded by the corrected wavefront error distribution.

Es erfolgt somit in einer Iteration zunächst eine Zuweisung von Korrekturwerten an jeweilige Korrekturabschnitte von Korrekturflächen mit Hilfe einer Rückprojektion von fehlerhaften Einzelstrahlen und anschließend in einer Vorwärtsrechnung eine Simulation des Strahlengangs mit entsprechend korrigierten Korrekturflächen. Dabei kann nach einer Ausführungsform mittels einer Werkzeugfunktion eine Vorgabe von möglichen Korrekturen durchgeführt werden. Die bei der Simulation ermittelte korrigierte Sollwellenfront wird zum Bestimmen einer korrigierten Wellenfrontfehlerverteilung für die nächste Iteration verwendet. Beispielsweise erfolgt zur Bestimmung der korrigierten Wellenfrontfehlerverteilung ein Vergleich der korrigierten Sollwellenfront mit der gemessenen Wellenfront.Thus, in an iteration, an assignment of correction values to respective correction sections of correction surfaces is first carried out with the aid of a backprojection of faulty individual beams, and then in a forward calculation a simulation of the beam path with correspondingly corrected correction surfaces. In this case, according to one embodiment, a specification of possible corrections can be carried out by means of a tool function. The corrected target wavefront determined in the simulation is used to determine a corrected wavefront error distribution for the next iteration. For example, to determine the corrected wavefront error distribution, a comparison of the corrected nominal wavefront with the measured wavefront takes place.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform werden beim Zuweisen eines Korrekturwerts an einen Korrekturabschnitt der einem Einzelstrahl zugeordnete Fehlerwert und die von dem Einzelstrahl durchlaufenen Korrekturflächen berücksichtigt. Vorzugsweise wird bei einer Ausführungsform die Anzahl von durchlaufenen Korrekturflächen berücksichtigt. Ferner kann eine geeignete Gewichtung der durchlaufenen Korrekturflächen bei einem Zuweisen eines Korrekturwerts an einen Korrekturabschnitt einer Korrekturfläche durchgeführt werden.In a further embodiment of the invention are in Assigning a correction value to a correction section takes into account the error value associated with a single beam and the correction surfaces traversed by the single beam. Preferably, in one embodiment, the number of swept correction areas is taken into account. Further, an appropriate weighting of the swept correction areas may be performed upon assigning a correction value to a correction portion of a correction area.

Dabei erfolgt nach einer Ausführungsform ein Aufteilen des einem Einzelstrahl zugeordneten Fehlerwerts auf die von dem Einzelstrahl durchlaufenen Korrekturflächen. Beispielsweise wird eine zu korrigierenden Wellenfrontabweichung WFR(x, y; kx, ky) mit den Feldpunktkoordinaten (x, y) und den Pupillenkoordinaten (kx, ky) gleichmäßig auf alle durchlaufenen Korrekturflächen verteilt. Mit der Anzahl N von durchlaufenen Korrekturflächen ergibt sich damit für einen Aufteilungsfaktor gfl g f l = 1 N

Figure DE102018219127A1_0002
und somit für eine Wellenfrontabweichung pro Korrekturfläche WFRfl(x, y; kx, ky) WFR fl ( x , y ;   k x , k y ) = g fl WFR ( x , y ;   k x , k y )
Figure DE102018219127A1_0003
In this case, according to one embodiment, the error value associated with a single beam is distributed among the correction surfaces traversed by the individual beam. For example, a wavefront deviation WFR (x, y; k x , k y ) to be corrected with the field point coordinates (x, y) and the pupil coordinates (k x , k y ) is distributed uniformly over all the correction surfaces passed through. With the number N of correction surfaces traversed, this results in a distribution factor g fl G f l = 1 N
Figure DE102018219127A1_0002
and thus for one wavefront deviation per correction surface WFR fl (x, y; k x , k y ) WFR fl ( x . y ; k x . k y ) = - G fl WFR ( x . y ; k x . k y )
Figure DE102018219127A1_0003

In alternativen Ausführungen kann auch eine andere geeignete Aufteilung mit fl = 1 N g fl = 1

Figure DE102018219127A1_0004
erfolgen. Die Summe über alle Wellenfrontabweichung pro Korrekturfläche kompensiert somit den Gesamtfehler.In alternative embodiments may also be another suitable distribution with Σ fl = 1 N G fl = 1
Figure DE102018219127A1_0004
respectively. The sum over all wavefront deviation per correction surface thus compensates for the total error.

Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung werden bei einer Zuweisung eines Korrekturwerts zu einem Korrekturabschnitt mehrere oder alle den Korrekturabschnitt durchlaufende Einzelstrahlen berücksichtigt. Beispielsweise erfolgt eine Addition der Korrekturwellenfrontanteile Δpfl aller den Korrekturabschnitt durchlaufenden Einzelstrahlen. Der Korrekturwellenfrontanteil Δpfl eines Einzelstrahls entspricht beispielsweise dem der Korrekturfläche zugeordneten Anteil der Wellenfrontabweichung: Δ p fl ( j , k ) = g fl WFR ( x , y ;   k x , k y )

Figure DE102018219127A1_0005
According to an embodiment of the invention, when assigning a correction value to a correction section, a plurality or all of the individual beams passing through the correction section are taken into account. For example, there is an addition of the correction wave front portions Δp fl of all the individual beams passing through the correction section. The correction wavefront component Δp fl of a single beam corresponds, for example, to the portion of the wavefront deviation assigned to the correction surface: Δ p fl ( j . k ) = - G fl WFR ( x . y ; k x . k y )
Figure DE102018219127A1_0005

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt dabei eine geeignete Gewichtung der Fehlerwerte der einen Korrekturabschnitt durchlaufenden Einzelstrahlen für eine Zuweisung eines Korrekturwerts zu dem Korrekturabschnitt. Bei der Gewichtung der Fehlerwerte kann zum Beispiel die Anzahl der den Korrekturabschnitt durchlaufenden Einzelstrahlen berücksichtigt werden. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt als Gewichtung eine Mittelung der einzelnen Fehlerwerte über die Anzahl der Einzelstrahlen.In one embodiment according to the invention, a suitable weighting of the error values of the individual beams passing through a correction section takes place for an assignment of a correction value to the correction section. In the weighting of the error values, for example, the number of individual beams passing through the correction section can be taken into account. According to one embodiment, the weighting is averaging of the individual error values over the number of individual beams.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Abbildungsoptik eine Vielzahl von optischen Flächen, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik durchlaufenden Welle verändern, und umfassen die Korrekturflächen lediglich eine Teilmenge der optischen Flächen. Dieses bedeutet, dass nicht alle optischen Flächen der Abbildungsoptik als Korrekturflächen dienen. In gewisser Weise wird die Abbildungsoptik für eine Korrektur auf die Korrekturflächen reduziert. Beispielsweise umfassen die optischen Flächen bei einem Spiegelobjektiv die Spiegeloberflächen und bei einem Linsenobjektiv die Linsenoberflächen. Weiterhin können die optischen Flächen auch Flächen von eigens zur Wellenfrontkorrektur in den Strahlengang der Abbildungsoptik eingebrachten Korrekturelementen umfassen. Von allen optischen Flächen wird nur ein Teil als Korrekturflächen verwendet.According to a further embodiment of the invention, the imaging optics comprise a plurality of optical surfaces which change the wavefront of a wave passing through the imaging optics, and the correction surfaces comprise only a subset of the optical surfaces. This means that not all optical surfaces of the imaging optics serve as correction surfaces. In a sense, the imaging optics for correction to the correction surfaces is reduced. For example, the optical surfaces in a mirror objective comprise the mirror surfaces and in the case of a lens objective the lens surfaces. Furthermore, the optical surfaces may also include areas of correction elements introduced specifically for the wavefront correction into the beam path of the imaging optics. Of all optical surfaces, only one part is used as correction surfaces.

Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung werden die Einzelstrahlen derart Korrekturabschnitten zugeordnet, dass sich die Kombination an Korrekturabschnitten eines jeweiligen Einzelstrahls von der jeweiligen Kombination der übrigen Einzelstrahlen unterscheidet. Somit ist jedem Einzelstrahl eine Kombination an Korrekturabschnitten auf verschiedenen Korrekturflächen zugewiesen, die keinem anderen Einzelstrahlen zugewiesen ist. Beispielsweise können Einzelstrahlen mit einer gleichen Kombination von Korrekturabschnitten zu einem Einzelstrahl zusammengefasst und diesem Einzelstrahl ein Fehlerwert basierend auf den Fehlerwerten der zusammengefassten Einzelstrahlen zugeordnet werden.According to an embodiment of the invention, the individual beams are assigned to correction sections such that the combination of correction sections of a respective single beam differs from the respective combination of the remaining individual beams. Thus, each individual beam is assigned a combination of correction sections on different correction surfaces that is not assigned to any other single beams. For example, individual beams with a same combination of correction sections can be combined to form a single beam and an error value can be assigned to this single beam based on the error values of the combined individual beams.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist der dem identifizierten Einzelstrahl zugeordnete Fehlerwert der Wert der Wellenfrontfehlerverteilung, welcher den Feld- und Richtungskoordinaten des identifizierten Einzelstrahls in der Bildebene der Abbildungsoptik entspricht. Mit anderen Worten wird bei der Zuordnung des Fehlerwertes zu dem identifizierten Einzelstrahl derjenige Wert der feldpunkt- und richtungsaufgelösten Wellenfrontfehlerverteilung ermittelt, welcher an der Ortskoordinate sowie der Richtungskoordinate des Schnittpunktes des Einzelstrahls mit der Bildebene vorliegt, und dem Einzelstrahl zugeordnet. Die Wellenfrontfehlerverteilung wird dafür zum Beispiel als Abweichung einer in der Bildebene gemessenen orts- und richtungsabhängigen Wellenfront von einer Sollwellenfront bestimmt. According to a further embodiment of the invention, the error value associated with the identified individual beam is the value of the wavefront error distribution which corresponds to the field and direction coordinates of the identified individual beam in the image plane of the imaging optics. In other words, in the assignment of the error value to the identified individual beam, that value of the field point and direction resolved wavefront error distribution is determined, which is present at the position coordinate and the direction coordinate of the intersection point of the individual beam with the image plane, and assigned to the individual beam. The wavefront error distribution is determined, for example, as a deviation of a location-dependent and direction-dependent wavefront measured in the image plane from a desired wavefront.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform werden bei einer Zuordnung eines Korrekturwerts an einen Korrekturabschnitt Fehlerwerte von Einzelstrahlen mit gegenüber anderen Einzelstrahlen geringerer Messgenauigkeit niedriger gewichtet oder nicht berücksichtigt. Beispielsweise wird ein Grenzwert für eine Messgenauigkeit vorgegeben und bei einer Messgenauigkeit unterhalb dieses Grenzwerts der entsprechende Fehlerwert gegenüber Fehlerwerten von anderen Einzelstrahlen geringer gewichtet oder gar nicht berücksichtigt. Bei anderen Ausführungsformen können zusätzlich oder alternativ Filtervorgänge zur Reduzierung von Rauscheffekten während einer Iteration zur Bestimmung von Korrekturwerten vorgesehen sein.According to an embodiment of the invention, when an adjustment value is assigned to a correction section, error values of individual beams are weighted lower or not taken into account with respect to other individual beams of lower measurement accuracy. For example, a limit for a measurement accuracy is specified and at a measurement accuracy below this limit, the corresponding error value against error values of other individual beams less weighted or not considered. In other embodiments, filter operations to reduce noise effects during an iteration for determining correction values may additionally or alternatively be provided.

Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung ist die Abbildungsoptik als Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie konfiguriert. Mit dem Projektionsobjektiv erfolgt bei der Mikrolithographie während eines Belichtungsvorganges eine Abbildung von Maskenstrukturen auf ein Substrat in Form eines Wafers. Dabei werden für eine möglichst fehlerfreie Abbildung der Maskenstrukturen hohe Anforderungen an die Abbildungsqualität des Projektionsobjektivs gestellt. Das Projektionsobjektiv sollte nur sehr geringe Wellenfrontaberrationen aufweisen.According to one embodiment of the invention, the imaging optics is configured as a projection objective of a projection exposure apparatus for microlithography. In microlithography during the exposure process, the projection objective is used to image mask structures onto a substrate in the form of a wafer. In this case, high demands are placed on the imaging quality of the projection objective for the most error-free imaging of the mask structures. The projection lens should have very little wavefront aberrations.

Ferner ist bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform die Abbildungsoptik zum Betrieb mit EUV-Strahlung ausgelegt. Strahlung im extrem ultravioletten Wellenlängenbereich (EUV-Strahlung) ist elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als 100 nm. Insbesondere ist die Abbildungsoptik für Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 13,5 nm oder etwa 6,7 nm konfiguriert. Die Abbildungsoptik umfasst daher im Wesentlichen Spiegel als optische Elemente. Gegenüber Abbildungsoptiken für Strahlung in einem anderen, langwelligeren Spektralbereich weisen EUV-Abbildungsoptiken üblicherweise deutlich weniger optische Elemente beziehungsweise optische Flächen auf. Eine Rückprojektion von Einzelstrahlen auf Korrekturflächen für eine Korrektur von Abbildungsfehlern lässt sich daher schnell und mit hoher Genauigkeit durchführen.Furthermore, in another embodiment of the invention, the imaging optics is designed for operation with EUV radiation. Ultraviolet wavelength (EUV) radiation is electromagnetic radiation having a wavelength less than 100 nm. In particular, the imaging optics are configured for radiation having a wavelength of about 13.5 nm or about 6.7 nm. The imaging optics therefore essentially comprises mirrors as optical elements. Compared to imaging optics for radiation in another, longer-wavelength spectral range, EUV imaging optics usually have significantly fewer optical elements or optical surfaces. Backprojection of individual beams onto correction surfaces for correction of aberrations can therefore be carried out quickly and with high accuracy.

Die vorgenannte Aufgabe kann weiterhin beispielsweise gelöst werden mit einer Vorrichtung zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer Abbildungsoptik mit mehreren optischen Elementen. Die Vorrichtung umfasst eine Messeinrichtung zum feldpunktsowie richtungsaufgelösten Vermessen einer Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik, ein Bestimmungsmodul zum Bestimmen von Korrekturwerten durch tomographische Rückprojektion der Wellenfrontfehlerverteilung auf Korrekturflächen, wobei die Korrekturflächen aus optischen Flächen der Abbildungsoptik ausgewählt sind, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik durchlaufenden Welle verändern, sowie eine Einrichtung zum Verändern der jeweiligen Form der Korrekturflächen anhand der Korrekturwerte.The aforementioned object can furthermore be achieved, for example, with a device for correcting imaging aberrations of an imaging optical system with a plurality of optical elements. The apparatus comprises a measuring device for the field-point and direction-resolved measurement of a wavefront error distribution of the imaging optics, a determination module for determining correction values by tomographic backprojection of the wavefront error distribution on correction surfaces, wherein the correction surfaces are selected from optical surfaces of the imaging optics which change the wavefront of a wave passing through the imaging optics, and a device for changing the respective shape of the correction surfaces based on the correction values.

Analog zum erfindungsgemäßen Verfahren wird bei der Vorrichtung durch die Rückprojektion der Wellenfrontfehlerverteilung entlang des Strahlengang zu verschiedenen Korrekturflächen an unterschiedlichen Orten in der Abbildungsoptik und somit der Nutzung der Information der Strahlenausbreitung in der Abbildungsoptik eine gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen bessere Korrektur von Abbildungsfehlern erzielt.Analogous to the method according to the invention, the backprojection of the wavefront error distribution along the beam path to different correction surfaces at different locations in the imaging optics and thus the use of the radiation propagation information in the imaging optics achieves a better correction of aberrations than conventional devices.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. des erfindungsgemäßen Korrekturverfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Korrekturvorrichtung übertragen werden. Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind und deren Schutz ggf. erst während oder nach Anhängigkeit der Anmeldung beansprucht wird.The features specified with regard to the above-mentioned embodiments, exemplary embodiments or design variants, etc. of the correction method according to the invention can be correspondingly transferred to the correction device according to the invention. These and other features of the embodiments according to the invention are explained in the description of the figures and the claims. The individual features can be realized either separately or in combination as embodiments of the invention. Furthermore, they can describe advantageous embodiments which are independently protectable and their protection is possibly claimed only during or after pending the application.

Figurenlistelist of figures

Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:

  • 1 ein schematisches Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Abbildungsoptik bei einer Korrektur von Abbildungsfehlern mit dem Ausführungsbeispiel nach 1, sowie
  • 3a bis 3e eine Veranschaulichung von Verfahrensschritten des Ausführungsbeispiels nach 1 bei einer Korrektur der Abbildungsoptik gemäß 2.
The foregoing and other advantageous features of the invention are illustrated in the following detailed description of exemplary embodiments according to the invention with reference to the accompanying diagrammatic drawings. It shows:
  • 1 a schematic flow diagram illustrating an embodiment of the method according to the invention,
  • 2 a schematic representation of an exemplary imaging optics in a correction of aberrations with the embodiment according to 1 , such as
  • 3a to 3e an illustration of method steps of the embodiment according to 1 in a correction of the imaging optics according to 2 ,

Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer AusführungsbeispieleDetailed description of inventive embodiments

In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.In the embodiments or embodiments or design variants described below, functionally or structurally similar elements are as far as possible provided with the same or similar reference numerals. Therefore, for the understanding of the features of the individual elements of a particular embodiment, reference should be made to the description of other embodiments or the general description of the invention.

Zur Erleichterung der Beschreibung sind in einigen Zeichnungen kartesische xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In 2 verläuft die y-Richtung senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus, die x-Richtung nach rechts und die z-Richtung nach unten.To simplify the description, some drawings show Cartesian xyz Coordinate system specified, from which the respective positional relationship of the components shown in the figures results. In 2 the y-direction is perpendicular to the plane out of this, the x-direction to the right and the z-direction down.

In 1 wird ein Verfahren 10 zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer Abbildungsoptik in einem schematischen Flussdiagram veranschaulicht. Das Verfahren 10 eignet sich besonders zur Korrektur von Abbildungsfehlern bei Projektionsobjektiven der EUV-Mikrolithographie. Mit einem Projektionsobjektiv werden in der Mikrolithographie Maskenstrukturen auf ein Substrat in Form eines Wafers abgebildet. Dabei wird bei immer kleiner werdenden Strukturen eine Abbildung mit möglichst geringen Abbildungsfehlern benötigt. Die EUV-Mikrolithographie verwendet zur Belichtung des Substrats elektromagnetische Strahlung im extrem ultravioletten (EUV-) Wellenlängenbereich. Die Wellenlänge ist vorzugsweise kleiner als 100 nm und beträgt zum Beispiel etwa 13,5 nm oder etwa 6,7 nm. Bei solchen Abbildungsoptiken kommen als optische Elemente im Wesentlichen Spiegel zu Einsatz. Ferner ist die Anzahl der verwendeten optischen Elemente üblicherweise kleiner als bei Projektionsobjektiven für größere Wellenlängen.In 1 becomes a procedure 10 for correcting aberrations of imaging optics in a schematic flow diagram. The procedure 10 is particularly suitable for correcting aberrations in projection lenses of EUV microlithography. With a projection objective, mask structures are imaged on a substrate in the form of a wafer in microlithography. With ever decreasing structures, an image with the lowest possible aberrations is required. EUV microlithography uses electromagnetic radiation in the extreme ultraviolet (EUV) wavelength range to illuminate the substrate. The wavelength is preferably less than 100 nm and is for example about 13.5 nm or about 6.7 nm. In such imaging optics essentially mirrors are used as optical elements. Furthermore, the number of optical elements used is usually smaller than with projection lenses for longer wavelengths.

Bei dem Verfahren 10 erfolgt ein Vermessen 12 einer feldpunkt- und richtungsabhängigen Wellenfrontfehlerverteilung in einer Feldebene, wie beispielsweise der Bildebene der Abbildungsoptik. Hierfür wird ein dem Fachmann bekanntes Messverfahren zur Bestimmung von Wellenfronten, etwa eine phasenschiebende Interferometrie, z.B. eine Scher- bzw. Shearinginterferometrie oder eine Punktbeugungsinterferometrie verwendet. Die Wellenfrontfehlerverteilung lässt sich beispielsweise mit Hilfe eines Vergleichs der an verschiedenen Feldpunkten der Feldebene gemessenen Wellenfront mit einer Sollwellenfront bestimmen. Die vermessene, feldpunkt- und richtungsaufgelöste Wellenfrontfehlerverteilung oder Wellenfrontabweichung wird hier auch als WFR(x, y; kx, ky) mit den Feldpunktkoordinaten (x, y) und den Richtungs- oder Pupillenkoordinaten (kx, ky) bezeichnet.In the process 10 a measurement takes place 12 a field point and direction-dependent wavefront error distribution in a field plane, such as the image plane of the imaging optics. For this purpose, a measuring method known to those skilled in the art for the determination of wavefronts, such as a phase-shifting interferometry, for example a shear or shearing interferometry or a point diffraction interferometry, is used. The wavefront error distribution can be determined, for example, by means of a comparison of the wavefront measured at different field points of the field plane with a desired wavefront. The measured, field point and direction resolved wavefront error distribution or wavefront deviation is also referred to here as WFR (x, y; k x , k y ) with the field point coordinates (x, y) and the direction or pupil coordinates (k x , k y ).

Weiterhin wird bei dem Verfahren 10 eine Bestimmung 14 von Korrekturflächen durchgeführt. Die Abbildungsoptik umfasst eine Vielzahl von optischen Flächen, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik durchlaufenden Welle verändern. Beispiele solcher optischen Flächen sind reflektierende Flächen von Spiegeln, Grenz- bzw. Oberflächen von Linsen oder Prismen, oder Flächen mit diffraktiven Strukturen. Unter diesen optischen Flächen wird nur ein Teil als Korrekturflächen bestimmt. Die Korrekturflächen stellen somit eine Teilmenge der optischen Flächen der Abbildungsoptik dar. Bei einer Auswahl von Korrekturflächen kann unter anderem eine Eignung der Korrekturfläche zur Oberflächenbearbeitung oder zur Lage- oder Formveränderung durch Manipulatoren, oder deren Korrekturpotential bei bestimmten Abbildungsfehlern berücksichtigt werden.Furthermore, in the method 10 a provision 14 performed by correction surfaces. The imaging optics comprises a multiplicity of optical surfaces which change the wavefront of a wave passing through the imaging optics. Examples of such optical surfaces are reflecting surfaces of mirrors, surfaces of lenses or prisms, or surfaces with diffractive structures. Among these optical surfaces, only a part is determined as correction surfaces. The correction surfaces thus represent a subset of the optical surfaces of the imaging optics. In a selection of correction surfaces, inter alia, a suitability of the correction surface for surface processing or for position or shape change by manipulators, or their correction potential for certain aberrations can be considered.

Jede Korrekturfläche wird in einem Verfahrensschritt 16 in Korrekturabschnitte eingeteilt. Die Einteilung einer Korrekturfläche in Korrekturabschnitte erfolgt beispielsweise unter Berücksichtigung von Durchstoßpunkten relevanter Einzelstrahlen. Dabei kann eine Einteilung in gleich große oder unterschiedlich große Korrekturabschnitte erfolgen, welche die gesamte Korrekturfläche oder auch nur einen Teil davon bedecken. Each correction surface is in one process step 16 divided into correction sections. The division of a correction surface into correction sections takes place, for example, taking into account puncture points of relevant individual beams. In this case, a division into equal or different sized correction sections take place, which cover the entire correction surface or only a part thereof.

Die Korrekturabschnitte einer Korrekturfläche fl werden im Folgenden auch als pfl(j, k) bezeichnet, wobei j und k die Positionskoordinaten des Korrekturabschnitts auf der zugehörigen Korrekturfläche darstellen.The correction sections of a correction surface fl are also referred to below as p fl (j, k), where j and k represent the position coordinates of the correction section on the associated correction surface.

Anschließend wird eine Zuweisung jeweils eines Fehlerwerts der gemessenen Wellenfrontfehlerverteilung WFR(x, y; kx, ky) an einen Einzelstrahl durchgeführt. Die Feldpunktkoordinaten x, y und Richtungskoordinaten kx, ky identifizieren dabei jeweils eindeutig einen Einzelstrahl durch die Abbildungsoptik. Zusätzlich wird jedem Einzelstrahl mit Hilfe einer Rückprojektion bei jeder Korrekturfläche der von dem Einzelstrahl durchlaufene Korrekturabschnitt pfl(j, k) zugeordnet. Insgesamt erfolgt in einem Verfahrensschrittschritt 18 somit die folgende Zuordnung: WFR ( x , y ;   k x , k y ) Strahl p f l ( j , k ) = f ( fl , x , y , k x , k y )

Figure DE102018219127A1_0006
Subsequently, an assignment in each case of an error value of the measured wavefront error distribution WFR (x, y; k x , k y ) to a single beam is performed. The field point coordinates x, y and direction coordinates k x , k y in each case uniquely identify a single beam through the imaging optics. In addition, each individual beam is assigned to the correction section p fl (j, k) passed through by the single beam with the aid of a back projection at each correction area. Overall, in a process step 18 hence the following assignment: WFR ( x . y ; k x . k y ) beam p f l ( j . k ) = f ( fl . x . y . k x . k y )
Figure DE102018219127A1_0006

Die Funktion f ordnet somit jeder einzelstrahlaufgelösten Wellenfrontfehlerverteilung eine Fehlerverteilung auf geeigneten Korrekturabschnitten zu. Dabei kann zusätzlich ein Übersetzungsfaktor einer Oberflächenabweichung Δh am jeweiligen Korrekturabschnitt zugeordnet werden. Beispielweise gilt bei einem Spiegel ΔWFR = -2 Δh cos(a), wobei α den Einfallswinkel gegenüber dem lokalen Flächenlot bezeichnet.The function f thus assigns each single-beam-resolved wavefront error distribution to an error distribution on suitable correction sections. In this case, a translation factor of a surface deviation Δh can additionally be assigned to the respective correction section. For example, for a mirror, ΔWFR = -2 Δh cos (a), where α denotes the angle of incidence relative to the local surface solder.

Nach einem Verfahrensschritt 20, bei dem die Korrekturwerte bei jedem Korrekturabschnitt initialisiert werden, indem die Korrekturwerte z.B. gleich Null gesetzt werden, wird bei einem Verfahrensschritt 22 eine Addition eines gewichteten Fehlerwerts bzw. Wellenfrontbeitrags für alle gemessenen feldabhängigen Wellenfrontpositionen und bei jedem Korrekturabschnitt durchgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt als Gewichtung eine gleichmäßige Aufteilung des einem Einzelstrahl zugewiesenen Fehlerwerts auf alle Korrekturflächen. Mit der Anzahl N von durchlaufenen Korrekturflächen ergibt sich als Gewichtungsfaktor gfl g f l = 1 N

Figure DE102018219127A1_0007
und somit für eine Wellenfrontabweichung pro Korrekturfläche WFRfl(x, y; kx, ky) WFR fl ( x , y ;   k x , k y ) = g fl WFR ( x , y ;   k x , k y )
Figure DE102018219127A1_0008
After a process step 20 in which the correction values are initialized at each correction section, for example by setting the correction values equal to zero, in one method step 22 an addition of a weighted error value or wavefront contribution for all measured field-dependent wavefront positions and performed at each correction section. In this exemplary embodiment, the weighting used is a uniform distribution of the error value assigned to a single beam to all the correction surfaces. With the number N of correction surfaces passed, the weighting factor g fl results G f l = 1 N
Figure DE102018219127A1_0007
and thus for one wavefront deviation per correction surface WFR fl (x, y; k x , k y ) WFR fl ( x . y ; k x . k y ) = - G fl WFR ( x . y ; k x . k y )
Figure DE102018219127A1_0008

In alternativen Ausführungen kann auch eine andere geeignete Aufteilung mit fl = 1 N g fl = 1

Figure DE102018219127A1_0009
erfolgen. Die Summe über alle den Korrekturflächen zugeordneten Wellenfrontabweichung kompensiert somit den Gesamtfehler. Die gewichtete Wellenfrontabweichung WFRfl (x, y; kx, ky) eines Einzelstrahls wird dem Korrekturabschnitt der Korrekturfläche als Korrekturanteil bzw. Korrekturwert Δpfl hinzuaddiert, welche von dem Einzelstrahl durchstoßen wird: Δ p fl ( j , k ) = g fl WFR ( x , y ;   k x , k y )
Figure DE102018219127A1_0010
In alternative embodiments may also be another suitable distribution with Σ fl = 1 N G fl = 1
Figure DE102018219127A1_0009
respectively. The sum over all the wavefront deviations associated with the correction surfaces thus compensates for the total error. The weighted wavefront deviation WFR fl (x, y; k x , k y ) of a single beam is added to the correction portion of the correction surface as the correction amount Δp fl pierced by the single beam: Δ p fl ( j . k ) = - G fl WFR ( x . y ; k x . k y )
Figure DE102018219127A1_0010

Für einen Korrekturabschnitt können dabei Korrekturanteile von verschiedenen Wellenfronten bzw. Einzelstrahlen aufsummiert und die Summe als Korrekturwert verwendet werden. Weiterhin wird in diesem Ausführungsbeispiel bei der Aufsummierung von Korrekturanteilen für einen Korrekturabschnitt die Anzahl von durchlaufenden Einzelstrahlen berücksichtigt. Eine solche Gewichtung wird weiter unten mit Bezug auf 2 und 3 näher erläutert.For a correction section, correction components of different wavefronts or individual beams can be added up and the sum used as a correction value. Furthermore, in this embodiment, in the summation of correction portions for a correction section, the number of passing single beams is taken into consideration. Such weighting will be discussed below with reference to 2 and 3 explained in more detail.

Für den Fall, dass bei einer Vermessung der Wellenfrontfehlerverteilung Feldpunkte unterschiedliche Bildfehlergewichte aufweisen, werden die Feldgewichte nach einem Ausführungsbeispiel mit den jeweiligen Wellenfrontabweichungen multipliziert. Für jeden Korrekturabschnitt wird für eine Normierung die Summe der Feldgewichte gfl der durchlaufenden Einzelstrahlen erstellt G f l ( j , k ) = S t r a h l e n   a u f   p f l ( j , k ) g f l ( j , k )

Figure DE102018219127A1_0011
und der Korrekturwert Δpfl (j, k) durch diesen Normierungswert Gfl geteilt. Feldpunkte mit unterschiedlichen Bildfehlergewichten können beispielsweise bei Abbildungsoptiken in der Mikrolithographie durch unterschiedliche Helligkeiten auftreten, etwa bei einer Beleuchtungsrampe entlang einer Scanlinie.In the event that in a measurement of the wavefront error distribution field points have different image error weights, the field weights are multiplied according to an embodiment with the respective wavefront deviations. For each correction section, the sum of the field weights g fl of the individual beams passing through is created for normalization G f l ( j . k ) = Σ S t r a H l e n a u f p f l ( j . k ) G f l ( j . k )
Figure DE102018219127A1_0011
and the correction value Δp fl (j, k) is divided by this normalization value G fl . Field points with different image error weights can occur, for example, in imaging optics in microlithography by different brightnesses, such as a lighting ramp along a scan line.

Mit den ermittelten Korrekturwerten und einer Korrekturfunktion eines verwendeten Werkzeugs wird in einem nächsten Verfahrensschritt 24 eine zu erwartende Oberflächenänderung Δhfl Korr(x, y) für jede Korrekturfläche berechnet. Dabei kann bei einem Material abtragenden Werkzeug, zum Beispiel einem Polierwerkzeug, einem magnetorheologischen Werkzeug oder einem Elektronen-, lonen- oder Plasmastrahl, als Korrekturfunktion bzw. Werkzeugfunktion w(Δx, Δy) eine rotationssymmetrische Gaußfunktion mit einer charakteristischen Breite β verwendet werden: w ( Δ r ) = k   e ( Δ r β ) 2 mit Δ r = Δ x 2 + Δ y 2

Figure DE102018219127A1_0012
With the determined correction values and a correction function of a tool used is in a next step 24 calculates an expected surface change Δh fl Korr (x, y) for each correction surface. In this case, in the case of a material-removing tool, for example a polishing tool, a magnetorheological tool or an electron, ion or plasma jet, a rotationally symmetric Gaussian function having a characteristic width β can be used as correction function or tool function w (Δx, Δy): w ( Δ r ) = k e - ( Δ r β ) 2 With Δ r = Δ x 2 + Δ y 2
Figure DE102018219127A1_0012

Die Berechnung einer zu erwartenden Oberflächenänderung kann ferner ein Belegen der Korrekturfläche mit den aktuellen Korrekturwerten und eine Faltung der daraus resultierenden ortsverteilten Korrekturwerte mit der Werkzeugfunktion umfassen. Die berechnete Oberflächenänderung Δhfl Korr(x, y) wird gegebenenfalls zu einer bereits berechneten Oberflächenänderung gemäß einer vorausgegangenen Iteration hinzuaddiert.The calculation of an expected surface change may further include occupying the correction surface with the current correction values and a convolution of the resulting spatially distributed correction values with the tool function. The calculated surface change Δh fl Korr (x, y) is optionally added to an already calculated surface change according to a previous iteration.

Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 26 in einer Vorwärtsrechnung eine Berechnung von korrigierten Wellenfronten durchgeführt, wie sie anhand der gemessenen Wellenfronten und der Korrekturflächen mit aktualisierten Oberflächenänderungen zu erwarten sind. Es folgt in einem Verfahrensschritt 28 eine Überprüfung, ob die korrigierten Wellenfronten ein vorgegebenes Qualitätskriterium erfüllen. Beispielsweise kann geprüft werden, ob ausgewählte Zernike-Werte oder RMS-Werte unterhalb vorgegebener Toleranzwerte liegen. Mit anderen Worten wird überprüft, ob ein Restfehler der korrigierten Wellenfronten akzeptabel ist.Subsequently, in a process step 26 performed in a forward calculation, a calculation of corrected wavefronts, as expected from the measured wavefronts and the correction surfaces with updated surface changes. It follows in one process step 28 a check whether the corrected wavefronts meet a given quality criterion. For example, it can be checked whether selected Zernike values or RMS values are below predefined tolerance values. In other words, it is checked whether a residual error of the corrected wavefronts is acceptable.

Trifft diese zu, erfolgt eine entsprechende Bearbeitung der Korrekturflächen gemäß den berechneten Oberflächenänderungen. Weiterhin erfolgt ein Abbruch des Verfahrens, falls eine maximale Anzahl von Iterationen erreicht wurde oder berechnete Oberflächenänderungen unterhalb einer vorgegeben Konvergenzschwelle liegen. Ist kein Abbruchkriterium erfüllt, erfolgt eine weitere Iteration, siehe Pfeil 32. Dabei werden in einem Verfahrensschritt 34 die simulierten korrigierten Wellenfrontwerte als neue Eingangswerte für eine aktualisierte Wellenfrontabweichung verwendet.If this applies, a corresponding processing of the correction surfaces takes place according to the calculated surface changes. Furthermore, the method is aborted if a maximum number of iterations has been reached or calculated surface changes are below a predetermined convergence threshold. If no abort criterion is met, another iteration takes place, see arrow 32 , This will be in one step 34 used the simulated corrected wavefront values as new input values for an updated wavefront aberration.

2 zeigt in einer schematischen Ansicht eine beispielhafte Abbildungsoptik 40 bei einer Korrektur von Abbildungsfehlern mit dem beschriebenen Verfahren 10. Die Abbildungsoptik 40 umfasst exemplarisch vier optische Elemente 42, 44, 46, 48 mit denen eine Abbildung von Strukturen in einer Objektebene 50 auf eine Bildebene 52 der Abbildungsoptik 40 erfolgt. In 2 sind drei Feldpunkte FP1, FP2, FP3 der Objektebene 50 dargestellt, welche in die Bildebene 52 abgebildet werden. 2 shows a schematic view of an exemplary imaging optics 40 with a correction of aberrations with the described method 10 , The imaging optics 40 exemplarily includes four optical elements 42 . 44 . 46 . 48 with which a mapping of structures in an object plane 50 on an image plane 52 the imaging optics 40 he follows. In 2 are three field points FP1 . FP2 . FP3 the object level 50 shown, which in the picture plane 52 be imaged.

Für jeden Feldpunkt FP1, FP2, FP3 sind in 2 die Strahlengänge von drei beispielhaft ausgewählten Einzelstrahlen dargestellt. Die vom Feldpunkt FP1 in der Objektebene 50 ausgehenden Einzelstrahlen 54 sind als durchgezogene Linien dargestellt, die vom Feldpunkt FP2 ausgehenden Einzelstrahlen 56 als gestrichelte Linien, und die vom Feldpunkt FP3 ausgehenden Einzelstrahlen 58 als punktgestrichelte Linien. Unterhalb der Bildebene 52 sind in 2 für jeden Feldpunkt FP1, FP2, FP3 die unterschiedlichen Richtungs- oder Pupillenkoordinaten der Einzelstrahlen 54, 56, 58 als Ortskoordinaten in einer Pupillenebene 60 dargestellt.For every field point FP1 . FP2 . FP3 are in 2 the beam paths of three exemplarily selected individual beams are shown. The from the field point FP1 in the object plane 50 outgoing single rays 54 are shown as solid lines from the field point FP2 outgoing single rays 56 as dashed lines, and from the field point FP3 outgoing single rays 58 as dot-dashed lines. Below the picture plane 52 are in 2 for each field point FP1 . FP2 . FP3 the different directional or pupil coordinates of the individual beams 54 . 56 . 58 as spatial coordinates in a pupil plane 60 shown.

Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren 10 sind für eine Korrektur von Abbildungsfehlern drei optische Flächen der Abbildungsoptik als Korrekturflächen 62, 64, 66 bestimmt worden. Somit dienen beispielsweise optische Flächen des vierten optischen Elements 48 nicht als Korrekturflächen. Die Korrekturflächen 62, 64, 66 stellen somit lediglich eine Teilmenge aller optischen Flächen der Abbildungsoptik 40 dar.According to the method described above 10 For correction of aberrations, three optical surfaces of the imaging optics are used as correction surfaces 62 . 64 , 66 has been determined. Thus, for example, optical surfaces of the fourth optical element serve 48 not as correction surfaces. The correction surfaces 62 . 64 . 66 thus provide only a subset of all optical surfaces of the imaging optics 40 represents.

Jede der Korrekturflächen 62, 64, 66 ist in drei Korrekturabschnitte K1, K2, K3 mit unterschiedlicher Größe eingeteilt. Deutlich ist in 2 zu erkennen, dass der erste Korrekturabschnitt K1 der ersten Korrekturfläche 62 nur von einem Einzelstrahl 54 des ersten Feldpunkts FP1 durchlaufen wird. Durch den zweiten Korrekturabschnitt K2 der ersten Korrekturfläche laufen dagegen die anderen beiden Einzelstrahlen des ersten Feldpunkts FP1, alle drei Einzelstrahlen 56 des zweiten Feldpunkts FP2 und zwei Einzelstrahlen 58 des dritten Feldpunkts FP3. Der dritte Korrekturabschnitt K3 der ersten Korrekturfläche 62 wird dagegen nur von einem Einzelstrahl 58 des dritten Feldpunkts FP3 durchlaufen. Entsprechend ist in 2 erkennbar, welche Einzelstrahlen jeweils die Korrekturabschnitte der zweiten und dritten Korrekturfläche 64, 66 durchlaufen.Each of the correction surfaces 62 . 64 . 66 is in three correction sections K1 . K2 . K3 divided with different size. It is clear in 2 to recognize that the first correction section K1 the first correction surface 62 only from a single beam 54 of the first field point FP1 is going through. Through the second correction section K2 the first correction surface, however, run the other two individual beams of the first field point FP1 , all three rays 56 of the second field point FP2 and two single beams 58 of the third field point FP3 , The third correction section K3 the first correction surface 62 is only a single beam 58 of the third field point FP3 run through. Accordingly, in 2 recognizable, which individual beams respectively the correction sections of the second and third correction surface 64 , 66 go through.

In 3a bis 3e werden einzelne Verfahrensschritte des Ausführungsbeispiels nach 1 bei einer Korrektur der Abbildungsoptik gemäß 2 veranschaulicht. Dazu wird zunächst, wie in 3a dargestellt, eine Einheitsstörung 68 in dem ersten optischen Element im Bereich des ersten Korrekturabschnitts K1 bei der ersten Korrekturfläche 62 angenommen. Diesen Bereich wird nur von einem Einzelstrahl 54 des ersten Feldpunkts FP1 durchlaufen. Eine in 3b in Pupillenkoordinaten dargestellte Vermessung der Wellenfrontfehlerverteilung ergibt daher nur für diesen einen Einzelstrahl 54 bei dem ersten Feldpunkt FP1 einen Wellenfrontfehler 70.In 3a to 3e become individual process steps of the embodiment after 1 in a correction of the imaging optics according to 2 illustrated. For this, first, as in 3a presented a unit disorder 68 in the first optical element in the region of the first correction section K1 at the first correction surface 62 accepted. This area is only used by a single beam 54 of the first field point FP1 run through. An in 3b Measurement of the wavefront error distribution shown in pupil coordinates therefore results in a single beam only for this one 54 at the first field point FP1 a wavefront error 70 ,

3c veranschaulicht eine Zuweisung von Korrekturwerten an Korrekturabschnitte K1, K2, K3. Da aus der gemessenen Wellenfrontfehlerverteilung nicht hervorgeht, welches optisches Element 42, 44, 46, 48 den Fehler 70 verursacht, wird der Einheitsfehler 70 auf alle drei Korrekturflächen 62, 64, 66 gleich verteilt. Wie bereits beschrieben, erfolgt somit als Gewichtung eine gleichmäßige Aufteilung des dem Einzelstrahl 54 zugewiesenen Fehlerwerts 70 auf alle Korrekturflächen 62, 64, 66. Jedem ersten Korrekturabschnitt K1 der Korrekturflächen wird zunächst der Korrekturwert 1/3 zugewiesen. 3c illustrates an assignment of correction values to correction sections K1 . K2 . K3 , Since the measured wavefront error distribution does not reveal which optical element 42 . 44 . 46 . 48 the error 70 causes the unit error 70 on all three correction surfaces 62 . 64 . 66 distributed equally. As already described, a uniform distribution of the individual beam thus takes place as a weighting 54 assigned error value 70 on all correction surfaces 62 . 64 . 66 , Each first correction section K1 The correction surface first becomes the correction value 1 / 3 assigned.

Zusätzlich erfolgt mit Hilfe einer Mittelung eine Berücksichtigung der Anzahl von Einzelstrahlen 54, 56, 58, welche einen Korrekturabschnitt K1, K2, K3 durchlaufen. Der mit einem Fehler belegte Einzelstrahl 54 durchläuft als einziger den ersten Korrekturabschnitt K1 der ersten Korrekturfläche 62. Diesem Korrekturabschnitt K1 wird somit als Korrekturwert 1/3 zugewiesen. Der erste Korrekturabschnitt K1 der zweiten Korrekturfläche 64 wird dagegen neben dem Einzelstrahl 54 auch von einem Einzelstrahl 58 des dritten Feldpunkts FP3 durchlaufen. Für diesen Einzelstrahl 58 wurde kein Fehler gemessen. Die Mittelung (1/3+0)/2, also die Summe der Fehlerwerte der Einzelstrahlen geteilt durch die Anzahl der Einzelstrahlen bei einem Korrekturabschnitt, ergibt für den ersten Korrekturabschnitt K1 der zweiten Korrekturfläche 64 den Korrekturwert 1/6.In addition, the number of individual beams is taken into account by means of averaging 54 . 56 . 58 which is a correction section K1 . K2 . K3 run through. The faulty single beam 54 goes through only the first correction section K1 the first correction surface 62. This correction section K1 thus becomes a correction value 1 / 3 assigned. The first correction section K1 the second correction surface 64 is next to the single beam 54 also from a single beam 58 of the third field point FP3 run through. For this single jet 58 no error was measured. The averaging (1/3 + 0) / 2, ie the sum of the error values of the individual beams divided by the number of individual beams in a correction section, yields for the first correction section K1 the second correction surface 64 the correction value 1/6.

Entsprechend wird der erste Korrekturabschnitt K1 der dritten Korrekturfläche 66 von dem fehlerbehafteten Einzelstrahl 54 des ersten Feldpunkts FP1 und jeweils von einem fehlerfreien Einzelstrahl 56, 58 des zweiten und dritten Feldpunkts FP2, FP3 durchlaufen. Eine Mittelung ergibt hier somit (1/3+0+0)/3=1/9 als Korrekturwert für den ersten Korrekturabschnitt K1 der dritten Korrekturfläche 66. Bei allen anderen Korrekturabschnitten wird der während der Initialisierung im Verfahrensschritt 20 zugewiesene Korrekturwert Null nicht geändert. Mit diesen Korrekturwerten erfolgt im Verfahrensschritt 26 eine Bestimmung von korrigierten Wellenfronten.Accordingly, the first correction section becomes K1 the third correction surface 66 from the faulty single beam 54 of the first field point FP1 and each of a faultless single beam 56 . 58 of the second and third field points FP2 . FP3 run through. An averaging results here thus ( 1 / 3 + 0 + 0) / 3 = 1/9 as a correction value for the first correction section K1 the third correction surface 66 , In the case of all other correction sections, this is during the initialization in the method step 20 assigned correction value zero not changed. These correction values occur in the method step 26 a determination of corrected wavefronts.

3d zeigt die durch die Korrekturwerte bewirkte Änderung der Wellenfronten, welche bei der Bestimmung von korrigierten Wellenfronten bei jedem Einzelstrahl 54, 56, 58 auftreten. Der in 3d linke Einzelstrahl 54 des ersten Feldpunkts FP1 durchläuft alle drei mit einem Korrekturwert versehenen ersten Korrekturabschnitte K1. Der linke Einzelstrahl 56 des zweiten Feldpunkts FP2 durchläuft die zweiten Korrekturabschnitte K2 der ersten und zweiten Korrekturflächen 62, 64 ohne Korrekturwert und dann den ersten Korrekturabschnitt K1 der dritten Korrekturfläche 66 mit dem Korrekturwert 1/9. Der linke Einzelstrahl 58 des dritten Feldpunkts FP3 durchläuft insbesondere die ersten Korrekturabschnitte K1 der zweiten und dritten Korrekturfläche 64, 66. 3d shows the change in the wavefronts caused by the correction values, which results in the determination of corrected wavefronts for each individual beam 54 . 56 . 58 occur. The in 3d left single beam 54 of the first field point FP1 goes through all three first correction sections provided with a correction value K1 , The left single beam 56 of the second field point FP2 goes through the second correction sections K2 the first and second correction surfaces 62 . 64 without correction value and then the first correction section K1 the third correction surface 66 with the correction value 1/9. The left single beam 58 of the third field point FP3 in particular, goes through the first correction sections K1 the second and third correction surfaces 64 , 66.

3e zeigt das Ergebnis einer Subtraktion der neu rekonstruierten, korrigierten Wellenfront gemäß 3d von der gemessenen Wellenfront nach 3b. Dieses Ergebnis wird als Eingabe für eine erneute Iteration verwendet. Dabei wird wiederum eine Gleichverteilung der Fehlerwerte auf alle drei Korrekturflächen 62, 64, 66 durchgeführt und anschließend als Mittelung bei jedem Korrekturabschnitt die Summe der Korrekturwerte durch die Anzahl der durchlaufenden Einzelstrahlen geteilt. Für eine erneute Berechnung von korrigierten Wellenfronten werden zunächst bei jedem Korrekturabschnitt die Korrekturwerte aller vorherigen Iterationen addiert und diese Werte in einer Wellenfrontsimulation verwendet. 3e shows the result of a subtraction of the newly reconstructed corrected wavefront according to FIG 3d from the measured wavefront 3b , This result is used as input for a re iteration. In the process, an equal distribution of the error values on all three correction surfaces is again achieved 62 . 64 . 66 and then, as an average in each correction section, the sum of the correction values is divided by the number of individual beams passing through. For a re-calculation of corrected wavefronts, the correction values of all previous iterations are first added at each correction section and these values are used in a wavefront simulation.

Die Iterationen werden solange durchgeführt, bis die im Verfahrensschritt 28 erfolgende Überprüfung einen akzeptablen Restfehler bei den korrigierten Wellenfronten oder eine maximale Anzahl von Iterationen feststellt. Bei einem akzeptablen Restwert werden schließlich die Korrekturwerte jedes Korrekturabschnitts für eine Bearbeitung der Korrekturflächen verwendet.The iterations are carried out until the process step 28 check for an acceptable residual error in the corrected wavefronts or a maximum number of iterations. With an acceptable residual value, the correction values of each correction section are finally used for processing the correction surfaces.

Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele, Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, insoweit sie in den Rahmen der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen fallen, sowie Äquivalente vom Schutz der Ansprüche abgedeckt sein.The above description of exemplary embodiments, embodiments or embodiments is to be understood as an example. The disclosure thus made makes it possible for the skilled person, on the one hand, to understand the present invention and the associated advantages, and on the other hand, in the understanding of the person skilled in the art, also encompasses obvious modifications and modifications of the structures and methods described. It is therefore intended that all such alterations and modifications as fall within the scope of the invention as defined by the appended claims, as well as equivalents, be covered by the scope of the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Verfahren zur Korrektur von AbbildungsfehlernMethod of correcting aberrations
1212
Vermessen WellenfrontfehlerverteilungMeasuring wavefront error distribution
1414
Bestimmen KorrekturflächenDetermine correction surfaces
1616
Einteilen KorrekturabschnitteDividing correction sections
1818
Zuweisung Fehlerwert - Einzelstrahl - KorrekturabschnittAssignment error value - single beam - correction section
2020
Initialisierung KorrekturwerteInitialization correction values
2222
Addieren KorrekturwerteAdd correction values
2424
Berechnen OberflächenänderungCalculate surface change
2626
Bestimmen korrigierter WellenfrontenDetermine corrected wavefronts
2828
Überprüfen des RestfehlersCheck the residual error
3030
Bearbeitung der KorrekturflächenEditing the correction surfaces
3232
Iterationiteration
4040
Abbildungsoptikimaging optics
42, 4442, 44
erstes, zweites optisches Elementfirst, second optical element
46, 4846, 48
drittes, viertes optisches Elementthird, fourth optical element
5050
Objektebeneobject level
5252
Bildebeneimage plane
5454
Einzelstrahlen FP1Single beams FP1
5656
Einzelstrahlen FP2Single beams FP2
5858
Einzelstrahlen FP3Single beams FP3
6060
Pupillenebenepupil plane
62, 64, 6662, 64, 66
erste, zweite, dritte Korrekturflächefirst, second, third correction surface
6868
Störungdisorder
7070
gemessener Wellenfrontfehlermeasured wavefront error
FP1-FP3FP1-FP3
Feldpunktefield points
K1, K2, K3K1, K2, K3
Korrekturabschnittecorrecting sections

Claims (15)

Verfahren (10) zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer mehrere optische Elemente (42, 44, 46, 48) umfassenden Abbildungsoptik (40), bei dem: - Korrekturflächen (62, 64, 66) im Strahlengang der Abbildungsoptik (40) aus optischen Flächen der Abbildungsoptik (40) ausgewählt werden, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik (40) durchlaufenden Welle verändern, - eine feldpunkt- sowie richtungsaufgelöste Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik (40) vermessen wird (12), - Korrekturwerte durch tomographische Rückprojektion der Wellenfrontfehlerverteilung auf die Korrekturflächen (62, 64, 66) bestimmt werden, sowie - die jeweilige Form der Korrekturflächen (62, 64, 66) anhand der Korrekturwerte verändert wird (30).A method (10) for correcting aberrations of an imaging optic (40) comprising a plurality of optical elements (42, 44, 46, 48), in which: - Correction surfaces (62, 64, 66) in the beam path of the imaging optics (40) are selected from optical surfaces of the imaging optics (40) which change the wavefront of a wave passing through the imaging optics (40), a field-point as well as direction-resolved wavefront error distribution of the imaging optics (40) is measured (12), Correction values are determined by tomographic backprojection of the wavefront error distribution onto the correction surfaces (62, 64, 66), as well as - The respective shape of the correction surfaces (62, 64, 66) is changed based on the correction values (30). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: - die Korrekturflächen (62, 64, 66) jeweils in Korrekturabschnitte (K1, K2, K3) eingeteilt werden, - der Abbildungsstrahlengang der Abbildungsoptik (40) simuliert wird, und - Einzelstrahlen (54, 56, 58) des Abbildungsstrahlengangs derart den Korrekturabschnitten (K1, K2, K3) zugeordnet werden, dass jeder der zugeordneten Einzelstrahlen (54, 56, 58) eine charakteristische Kombination der Korrekturflächen (62, 64, 66) durchläuft.Method according to Claim 1 in which: - the correction surfaces (62, 64, 66) are each divided into correction sections (K1, K2, K3), - the imaging beam path of the imaging optics (40) is simulated, and - individual beams (54, 56, 58) of the imaging beam path are assigned to the correction sections (K1, K2, K3) such that each of the associated individual beams (54, 56, 58) undergoes a characteristic combination of the correction surfaces (62, 64, 66). Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein Identifizieren eines der Einzelstrahlen (54, 56, 58) als fehlerhaften Einzelstrahl (54) durch Zuordnen eines Fehlerwertes aus der Wellenfrontfehlerverteilung zu dem identifizierten Einzelstrahl (54) erfolgt, und Korrekturwerte an von dem identifizierten Einzelstrahl (54) durchlaufene Korrekturabschnitte (K1) zugewiesen (18) werden. Method according to Claim 2 in which one of the individual beams (54, 56, 58) is identified as a faulty single beam (54) by assigning an error value from the wavefront error distribution to the identified single beam (54), and correction values to correction sections (54) passed through the identified single beam (54) K1) (18). Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die feldpunkt- sowie richtungsaufgelöste Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik (40) in Bezug auf eine Sollwellenfront vermessen (12) wird, das Identifizieren eines Einzelstrahls (54), das Zuweisen (18) von Korrekturwerten, ein Berechnen einer korrigierten Sollwellenfront durch Simulation des Strahlengangs auf Grundlage der mit den Korrekturwerten versehenen Abbildungsoptik (40), sowie ein Bestimmen (26) einer korrigierten Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik (40) in Bezug auf die korrigierte Sollwellenfront iterativ ausgeführt werden, bis die Wellenfrontfehlerverteilung eine vorgegebene Schwelle unterschreitet, und die jeweilige Form der Korrekturflächen (62, 64, 66) anhand der Korrekturwerte, welche bei Unterschreitung der vorgegebenen Schwelle durch die korrigierte Wellenfrontfehlerverteilung vorliegen, verändert (30) wird.Method according to Claim 3 in which the field point and direction resolved wavefront error distribution of the imaging optics (40) is measured (12) with respect to a desired wavefront, identifying a single beam (54), assigning (18) correction values, calculating a corrected target wavefront by simulating the beam path based on the imaging optics (40) provided with the correction values, and determining (26) a corrected wavefront aberration distribution of the imaging optics (40) with respect to the corrected nominal wavefront iteratively executed until the wavefront error distribution falls below a predetermined threshold, and the respective shape of the correction surfaces (62, 64, 66) is changed (30) on the basis of the correction values which are present when the corrected wavefront error distribution falls below the predetermined threshold. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei beim Zuweisen (18) eines Korrekturwerts an einen Korrekturabschnitt (K1, K2, K3) der einem Einzelstrahl (54, 56, 58) zugeordnete Fehlerwert und die von dem Einzelstrahl (54, 56, 58) durchlaufenen Korrekturflächen (62, 64, 66) berücksichtigt werden.Method according to Claim 3 or 4 in that, when assigning (18) a correction value to a correction section (K1, K2, K3), the error value associated with a single beam (54, 56, 58) and the correction surfaces (62, 64, 66). Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Aufteilen des einem Einzelstrahl (54, 56, 58) zugeordneten Fehlerwerts auf die von dem Einzelstrahl (54, 56, 58) durchlaufenen Korrekturflächen (62, 64, 66) erfolgt.Method according to Claim 5 in which the error value assigned to a single beam (54, 56, 58) is split between the correction surfaces (62, 64, 66) passed through by the single beam (54, 56, 58). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei bei einer Zuweisung eines Korrekturwerts zu einem Korrekturabschnitt (K1, K2, K3) mehrere oder alle den Korrekturabschnitt (K1, K2, K3) durchlaufende Einzelstrahlen (54, 56, 58) berücksichtigt werden.Method according to one of Claims 3 to 6 , wherein upon assignment of a correction value to a correction section (K1, K2, K3) several or all of the correction section (K1, K2, K3) passing through individual beams (54, 56, 58) are taken into account. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine geeignete Gewichtung der Fehlerwerte der einen Korrekturabschnitt (K1, K2, K3) durchlaufenden Einzelstrahlen (54, 56, 58) für eine Zuweisung eines Korrekturwerts zu dem Korrekturabschnitt (K1, K2, K3) erfolgt.Method according to Claim 7 wherein a suitable weighting of the error values of the individual beams (54, 56, 58) passing through a correction section (K1, K2, K3) for an assignment of a correction value to the correction section (K1, K2, K3) takes place. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Abbildungsoptik (40) eine Vielzahl von optischen Flächen umfasst, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik (40) durchlaufenden Welle verändern, und die Korrekturflächen (62, 64, 66) lediglich eine Teilmenge der optischen Flächen umfassen.The method of any one of the preceding claims, wherein the imaging optics (40) comprises a plurality of optical surfaces that change the wavefront of a wave passing through the imaging optic (40), and the correction surfaces (62, 64, 66) comprise only a subset of the optical surfaces , Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die Einzelstrahlen (54, 56, 58) derart Korrekturabschnitten (K1, K2, K3) zugeordnet werden, dass sich die Kombination an Korrekturabschnitten (K1, K2, K3) eines jeweiligen Einzelstrahls (54, 56, 58) von der jeweiligen Kombination der übrigen Einzelstrahlen (54, 56, 58) unterscheidet.Method according to one of Claims 2 to 9 in which the individual beams (54, 56, 58) are assigned to correction sections (K1, K2, K3) such that the combination of correction sections (K1, K2, K3) of a respective single beam (54, 56, 58) differs from the respective one Combination of the remaining individual beams (54, 56, 58) differs. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei der dem identifizierten Einzelstrahl (54) zugeordnete Fehlerwert der Wert der Wellenfrontfehlerverteilung ist, welcher den Feld- und Richtungskoordinaten des identifizierten Einzelstrahls (54) in der Bildebene der Abbildungsoptik (40) entspricht.Method according to one of Claims 3 to 10 wherein the error value associated with the identified single beam (54) is the value of the wavefront error distribution corresponding to the field and direction coordinates of the identified single beam (54) in the image plane of the imaging optics (40). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei bei einer Zuordnung eines Korrekturwerts an einen Korrekturabschnitt (K1, K2, K3) Fehlerwerte von Einzelstrahlen mit gegenüber anderen Einzelstrahlen (54, 56, 58) geringerer Messgenauigkeit niedriger gewichtet oder nicht berücksichtigt werden.Method according to one of Claims 3 to 11 In the case of an assignment of a correction value to a correction section (K1, K2, K3), error values of individual beams are weighted lower or not taken into account with less accuracy than other individual beams (54, 56, 58). Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Abbildungsoptik (40) als Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie konfiguriert ist.Method according to one of the preceding claims, in which the imaging optics (40) is configured as a projection objective of a projection exposure apparatus for microlithography. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Abbildungsoptik (40) zum Betrieb mit EUV-Strahlung ausgelegt ist.Method according to one of the preceding claims, in which the imaging optics (40) are designed for operation with EUV radiation. Vorrichtung zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer Abbildungsoptik (40) mit mehreren optischen Elementen (42, 44, 46, 48), umfassend: - eine Messeinrichtung zum feldpunkt- sowie richtungsaufgelösten Vermessen einer Wellenfrontfehlerverteilung der Abbildungsoptik, - ein Bestimmungsmodul zum Bestimmen von Korrekturwerten durch tomographische Rückprojektion der Wellenfrontfehlerverteilung auf Korrekturflächen (62, 64, 66), wobei die Korrekturflächen aus optischen Flächen der Abbildungsoptik (40) ausgewählt sind, welche die Wellenfront einer die Abbildungsoptik (40) durchlaufenden Welle verändern, sowie - eine Einrichtung zum Verändern der jeweiligen Form der Korrekturflächen anhand der Korrekturwerte.An apparatus for correcting aberrations of an imaging optic (40) having a plurality of optical elements (42, 44, 46, 48), comprising: a measuring device for field-point and direction-resolved measurement of a wavefront error distribution of the imaging optics, a determination module for determining correction values by tomographic backprojection of the wavefront error distribution on correction surfaces (62, 64, 66), the correction surfaces being selected from optical surfaces of the imaging optics (40) which change the wavefront of a wave passing through the imaging optics (40), and - Means for changing the respective shape of the correction surfaces based on the correction values.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110274696A (en) * 2019-06-26 2019-09-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Wavefront sensing methods, device and the system of big visual field active optics telescope

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