4/24/23, 2:50 PM
`
`Derwent Innovation Record View
`
`Patent Record Full View
`
`Monday, April 24 2023
`
`Derwent innovation
`
`PATENT/PUBLICATION:DE10316123A1
`
`
`
`Key summary data
`
`CAP! family
`
` Patent
`
`INPADOC family
`
`Original assignee
`
`Publication date
`
`2006-10-14
`
`Expiration date
`
`Remaining iHe
`
`-
`
`=
`
`Domain influence
`
`Lg
`
`
`
`
`
`Optimized assignee CARL SESS SAAT GMWISNosHrategicimportance 1.00
`
` Ultimate parent
`
`Cambined Patent
`impact
`
`3.89
`
`Bibliography
`
`DWP title
`
`Phase difference interferometry system for wave front measurement for optical imaging system uses mask
`structure on object side and erating structure on image side
`
`Original Tie
`
`Phase difference interferometry system for wave frant measurement for optical imaging system uses mask structure on object side and
`
`grating structure on image side
`
`English Title
`
`Phase difference interferometry system for wave front measurement for optical imaging system uses mask
`structure on object side and erating structure on image side
`
`AssigneeApplicant
`
`Standardized: ZEISS CARL SMT AGDE
`
`Original: Carl Zeiss SMIT AG, 73447 Oberkochen, DE, 1SSG589301 D8
`
`DWP! Assignee/Applicant
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`1/8
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`

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`Derwent Innovation Record View
`
`ZEISS SMF AG CARL (ZEIS-C)
`
`inventor
`
`Haicner Helmut, DE
`
`Emer Wolfgang, DE
`Hoch Rainer, BE
`
`Weemann Ulrich, DE
`Schriever Martin, DE
`
`Gdosert Markus, BE
`
`TMAIPE inventor
`
`EMER W: GOEPPERT M; HAPDNER H: HOCH R; SCHRIEVER M: WEGMANN U
`
`Publication date {Kind Code}
`
`2004-10-14 {AL}
`
`OWP! accession / Update
`
`2004-73592 / 200473
`
`Application number / Date
`
`DELOS 161234 f 2005-04-04
`
`Priority number / Date / Country cade
`
`DELOSLOL234 / 2002-04-04 / DE
`
`DWP! Priority number f Date / Country code
`
`PELGSIGLIZ3A f 2003-04-04 / DE
`
`Abstract
`
`DWE abstract
`
`(DELGS161 23443
`
`Novelty
`
`The phase difference interferometry system for optical imaging has an object pupil midway between an
`abject-sidé positive lens ane an imaging-side positive leans. it uses 4 black-and-white mask structure {Ga} on
`the object side and a checkerboard grating structure (7a) on the image side. Various interference patterns
`may be obtained,
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`2/8
`
`

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`Derwent Innovation Record View
`
`Use
`
`Phase difference interferometry system for wave front measurement performed in optical imaging system.
`
`Advantage
`
`Accurate and highly sensitive wave frant measurement,
`
`Srawing description
`
`The drawing shows a schematic representation of the operation of the linear grating and the checkerboard
`grating. (Drawing contains non-English language text}.
`6a - Black-anc-awnite mask structure.
`
`7a - Checkerboard grating structure.
`
`Abstract
`
`The phase difference interferometry system far aptical imaging has an oblect pupil midway between an oblect-side positive lens and an
`
`irnaging-side positive lens. ft uses a black-and-white mask structure {Gal on the object side and a checkerboard grating structure (7a! on the
`
`image side, Various interference patterns may be obtained.
`
`German Abstract
`
`Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfehren zur Wellenfrontvermessung eines
`ootischen Abnildungssystems durch eine chaserschiebende interferometrietecnnik mit einer abjektseltig
`anzuordnenden Maskenstruktur (6a) und/acler einer bildseitig anzuordnencden Gitterstruktur (Fa}. DOLLAR
`A Erfindungseemd’ besteht die objektseitige Maskenstruktur aus einer acler mehreren eindimensionalen
`Maskenstrukturmustern und die bildseitige Gitterstruktur aus einer oder mehreren zweidimensionaien
`Gitterstrukturmustern oder umgekehrt dle Maskenstruxtur aus einer ader mehreren zweidimensionalen
`Mustern und die Gitterstruktur aus einer oder mehreren eindimensionalen Mustern. Zusatzlich oder
`
`alternativ kann ein Pupilienlageversatz, verursacht durch eine laterale Relativoeweeung vor Maskenstruktur
`und Detektorelement, durch Rickrechnen des vom Detektorelement jewels erfassten Interferogramms
`anhand einer zugehdrigen Phasenschiebekenniinie oder durch eine recnnerische Korrektur von aus den
`erfaasten interferogrammen erhaltenen Wellenfrontableitungen in der Lateralbewesungsrichtung
`berdcksichtigt werden, DOLLAR A Verwendung z. B. zur Aberrationsbestimmung bel hochaufldsenden
`Projiektionsobiektiven von Mikrolithograghie-Belichtungsanlagen durch Scher- oder
`Beugungsinterferometrie.
`
`Classes/indexing
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`3/8
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`
`IPC
`
`PC Code (7) GOL 9/04(7}
`
`Current JRC
`
`invention
`
`. ,
`
`ui
`
`2 Main Group
`
`S018 9/02
`
`.
`. GOL 9/04
`:
`
`CPC
`
`- | Subclass
`
`Version
`
`
`- 20060101
`
`:
`: 20080101
`
`Additional
`
`Version
`
`-
`
`-
`
`invention
`
`Additional
`
`Version
`
`CreOREnn
`
`(GOL 9/04
`‘GOLM 11/0264
`(GOLM11/0271
`
`-
`
`‘20130101
`(20190103
`(20130101
`20130101
`
`Current Canminavior Cades CFC
`
`ECLA
`
`GOSF 7/7OL6B GOLBS/02 GOUS/04 GUIML/2D4A GOLM 11/G2D6e
`
`DIAVPH class
`
`502
`
`503
`
`FOL
`
`DWP manual codes
`
`Expand DWPi manual codes
`
`DAP! chemistry resource numbers
`
`Expand BWP Chemistry Resource Numbers
`
`DWP registry numbers
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`4/8
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`Derwent Innovation Record View
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`Expand DWP! Registry Numbers
`
`Plaseloc punch codes
`
`Expand Plasdoc Punch Codes
`
`Plasdoc key serial codes
`
`Expand Plascioc Key Serial Cacdas
`
`Enhanced polymer indexing
`
`Expand Enhanced Polymer indexing
`
`Chemical fragment codes
`
`Expand Chemical Fragment Codes
`
`Legal status
`
`Predictive Analytics
`
`scPeediEccnn 8Bnnn
`
`Probability of Grant
`
` Coede
`
`SEARCH REPORT AVAILABLE AS TO PARAGRAPH 43 LIT. 1 SENTENCE 1 PATENT
`| soaa-t0-14 OM8
`oe LAW
`
`Get Family Legal Status
`
`Family
`
`Family
`Expand INPADOC Family (2) INPADOKC family e Dead
`Expand DWPi Family (3); Countries/Regions (2) BWP family: &
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`5/8
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`Claims
`
`Claims
`
`eines
`
`zur Wellenfrontverrnessung
`i. Verrichtung
`ohasenschiebende Interferometrietechinik, mit
`~ einer objektseitig anzuordnenden Maskenstruktur (6) und - einer biidseitig anzuordnenden Gitterstruktur
`
`optischen Albbildungssysterns
`
`durch
`
`eine
`
`{7}, dadurch gekannzeichnet, dass — die obiektseltig anzuordnende Maskenstruktur (6) aus einer oder
`
`mehreren eindimensionalen Maskenstrukturmustern {6a
`
`ois 6e} und die bildseitie anzuorcdnende
`
`Gitterstruktur aus elmer ocler mehreren zweidimensionalen Gitterstrukturmustern (a, 7b} bestent oder die
`
`Maskenstruktur aus einer oder mehreren zweidimensionalen Maskenstrukturmustern und die Gitterstruktur
`
`aus einer ader mehreren eindimensianalen Gitterstrukturmustern besteht.
`
`sohase shifting
`imaging system through a
`1. Apparatus for wavefront measurement of en optcel
`interferometry, With - a object side to be arranged mask gattern (6) and - a irnage side te be arranged lattice
`structure (7) thereby markedthat - the object side to be arranged mask pattern (6} Frarn a ar mare ane-
`
`dimensional mask pattern patterns (Ga to Se) and the image side to be arranged lattice structure fram one
`or more two-dimensional lattice structure patterns (fa. 7b} ar is the mask pattern cf one ar more two-
`dimensional Mask structure patterns and the lattice structure of one or more dimensional lattice structure
`consisting patterns.
`
`Expand All Claims (43
`
`Description
`
`Background/ Summary
`
`Expand Background/Summary
`
`DWP Drawing description
`
`The drawing shows a schematic representation of the operation of the linear grating and the
`checkerboard grating. [Drawing contains non-English language text).
`6a - Black-and-white mask structure.
`
`fa - Checkerboard grating structure.
`
`Drawing description
`
`Expand Drawing Description
`
`Pescription
`
`Expand Description
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`6/8
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`

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`Derwent Innovation Record View
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`Cations
`
`Citation Secord leve/
`
`Expand Citing Patents {9}
`
`Expand Cited Patents (13
`
`BPC! Citation Patent family level
`
`Expand OPC! Ching Patents {51}
`
`Expand DPC Cited Patents (8}
`
`Expand OPC! Citation Counts
`
`DPC Fleid of search
`
`Go Li900sG4
`
`DPC Citing Patents Country/Region
`
`FP: WO; US: DE: CN
`
`DPC Cited Patents Country/Region
`
`US: BE
`
`Other
`
`Attorney / Agent
`
`Patentarnwdite Ruff Wilhelm Beier Dauster & Partner, 7O174 Stuttgart
`
`PAPE Stie terns
`
`PHASE DIFFER INTERFEROMETER SYSTEM WAVE FRONT MEASURE OPTICAL IMAGE MASK STRUCTURE
`
`OBJECT SIDE GRATING
`
`DWP related accessian numbers
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
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`7/8
`
`

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`Derwent Innovation Record View
`
`Capyright 2007-2023 CLARIVATE
`
`https:/Avww.derwentinnovation. com/tip-innovation/printRecView.do?ResultSetlId=262 154700&recordKeys=DE10316123A120041014&databaselds=PA...
`
`8/8
`
`

`

`(19)
`Bundesrepublik Deutschland
`Deutsches Patent- und Markenamt
`
`(102) DE 102 58 142 A1 2004.06.24
`
`ce)
`
`Offenlegungsschrift
`
`(21) Aktenzeichen: 102 58 142.8
`(22) Anmeldetag: 04.12.2002
`(43) Offenlegungstag: 24.06.2004
`
`(1) Int cl.?: GO1B 9/02
`
`(71) Anmelder:
`Carl Zeiss SMT AG, 73447 Oberkochen, DE
`
`(74) Vertreter:
`Patentanwalte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster &
`Partner, 70174 Stuttgart
`
`(56) Fur die Beurteilung der Patentfahigkeit in Betracht zu
`ziehende Druckschriften:
`DE 10109929 A1
`DE
`3020022 A1
`US2002/00 01 088 A1
`US
`5357311A
`US
`4575248A
`US
`4518854A
`(72) Erfinder:
`US
`62 49 352 B1
`Wegmann, Ulrich, Dipl.-Ing., 89551 Kénigsbronn,
`DE
`WO 02/12 826 A1
`WO=01/63 233 A2
`WoO_01/58 339 A2
`
`
`
`Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen
`
`Rechercheantrag gemak § 43 Abs. 1 Satz 1 PatG ist gestellt.
`
`(54) Bezeichnung: Vorrichtung zur optischen Vermessung eines Abbildungssystems
`
`
`
`(57) Zusammenfassung: Die Erfindung bezieht sich auf
`eine Vorrichtung zur optischen Vermessung eines Abbil-
`dungssystems, z. B. durch Wellenfronterfassung mittels
`Shearinginterferometrie, mit einer objektseitig vor dem Ab-
`bildungssystem anzuordnenden Objektstruktur, einer bild-
`seitig nach dem Abbildungssystem anzuordnenden Bild-
`struktur und einer letzterer nachgeschalteten Detektor- und
`Auswerteeinheit zur Detektion einer Uberlagungsstruktur
`aus abgebildeter Objektstruktur und Bildstruktur und Aus-
`wertung derselben.
`GemakR der Erfindung beinhaltet die Bildstruktur und/oder
`die Objektstruktur ein periodisches Mehrfrequenzmuster,
`das in wenigstens einer Richtung mindestens zwei unter-
`schiedliche Periodizitatslangen aufweist und/oder wenigs-
`tens ein zweidimensionales Hauptmuster mit periodisch
`angeordneten Strukturfeldern und mindestens ein Sub-
`muster umfasst, das in Strukturfeldern des Hauptmusters
`gebildetist.
`Verwendung z. B. zur hochgenauen ortsaufgelésten Ver-
`messung von Projektionsobjektiven in Mikrolithografieanla-
`gen zur Halbleiterbauelementstrukturierung.
`
`

`

`DE 102 58 142 A1 2004.06.24
`
`Beschreibung
`
`[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich-
`tung zur optischen Vermessung eines Abbildungs-
`systems, z.B. durch Wellenfronterfassung mittels
`Shearing-Interferometrie, nach dem Oberbegriff des
`Anspruchs 1.
`
`Stand der Technik
`
`[0002] Derartige Vorrichtungen werden typischer-
`weise zur ortsaufgelésten Ermittlung der Abbildungs-
`qualitat bzw. von Bildfehlern optischer Abbildungs-
`systeme Uber deren gesamten Pupillenbereich hin-
`weg eingesetzt. Die Erfindung bezieht sich insbeson-
`dere auf Vorrichtungen, mit denen sich Bildfehler von
`hochauflédsenden Abbildungssystemen, wie sie z.B.
`in Mikrolithographieanlagen zur Strukturierung von
`Halbleiterbauelementen zum Einsatz kommen, mit
`hoher Prazision ortsaufgelést Uber die Pupille des
`Abbildungssystems
`hinweg
`bestimmen
`lassen.
`Wenn fur die Vermessung dieselbe Strahlung ver-
`wendet wird, wie sie vom Abbildungssystem in sei-
`nem normalen Betrieb benutzt wird, wobei die Ver-
`messungsvorrichtung in einer Baueinheit mit dem
`Abbildungssystem integriert sein kann, wird dies
`auch als sogenanntes Betriebsinterferometer (BIF)
`bezeichnet.
`
`[0003] Es ist bekannt, als dem zu vermessenden
`Abbildungssystem nachgeordnete, bildseitige Inter-
`ferenzerzeugungsstruktur ein Beugungsgitter vor
`oder in der Bildebene vorzusehen und als vor dem
`Abbildungssystem anzuordnende, objektseitige Wel-
`lenfrontbildungsstruktur eine Nadelloch-Filtermaske
`oder
`eine
`zweidimensionale,
`koharenzbildende
`Strukturmaske (Koharenzmaske) einzusetzen, siehe
`beispielsweise
`die Offenlegungsschriften WO
`02/12826 A1 und DE 101 09 929 A1. In der alteren
`deutschen Patentanmeldung DE 102 172 42.0 wer-
`den fur das bildseitige Beugungsgitter auch zweidi-
`mensionale Beugungsstrukturen vorgeschlagen, die
`in zwei nichtparallelen Richtungen je eine eigene Pe-
`riodizitatslange aufweisen, die voneinander verschie-
`den sind, z.B. eine rautenfoérmige Schachbrettstruk-
`tur oder eine Struktur aus Zwei benachbarten, nicht-
`parallelen Liniengittermustern. Eine weitere bekann-
`te Technik ist die Verzeichnungsmessung mittels
`Moiré-Strukturen.
`[0004] Herkémmlicherweise wird bei der Shearin-
`ginterferometrie mit ein- oder zweidimensionalen
`Einfrequenz-Beugungsgittern und entsprechenden
`Koharenzmasken gearbeitet,
`z.B. mit Schach-
`brett-Beugungsgittern. Durch die Gitterperiode und
`die Wellenlange der verwendeten Strahlung wird der
`Scherwinkel der Shearing-Interferometrie festgelegt.
`Die raumliche Aufldsung, mit der die Phasenwerte
`der Pupille des zu vermessenden Abbildungssys-
`tems, nachfolgend auch als Prufling bezeichnet, be-
`stimmt werden k6nnen, ist durch das Verhaltnis von
`Scherwinkel zur numerischen Apertur des Pruflings
`
`gegeben. In typischen Auslegungen erfolgt die orts-
`aufgeléste Bestimmung der Phasenwerte der Pupille
`anhand einer vorgegebenen Anzahl von Stutzstellen,
`die in einem orthogonalen Raster Uber den Pupillen-
`durchmesser hinwegverteilt sind. Mit steigenden An-
`forderungen an die Abbildungsqualitat und damit die
`Beherrschung auch héhenfrequenter Wellenfrontan-
`teile, wie sie durch Gradienten von Linsen- und Spie-
`geloberflachen verursacht werden, wachst auch die
`gewunschte Genauigkeit der Wellenfrontvermes-
`sung. So ist beispielsweise die Ermittlung der Beitra-
`ge hochfrequenter Wellenfrontanteile zum Streulicht
`oder zur Kontrolle von Effekten wunschenswert, die
`als Summenfehler von Bearbeitungsrestfehlern von
`Linsenoberflachen bislang kaum ausreichend erfass-
`bar sind. Andererseits gibt es Falle und Situationen,
`in denen eine Vermessung mit nicht so hoher Aufld-
`sung und folglich geringerem Aufwand gentugt.
`
`Aufgabenstellung
`
`[0005] Der Erfindung liegt als technisches Problem
`die Bereitstellung einer neuartigen Vorrichtung der
`eingangs genannten Art zugrunde, die eine weiter
`verbesserte Vermessung optischer Abbildungssyste-
`me, z.B. durch Wellenfronterfassung mittels Shea-
`ring-Interferometrie und/oder durch Verzeichnungs-
`messung mittels Moiré-Strukturen, ermédglicht, insbe-
`sondere komfortable und flexible Vermessungen mit
`unterschiedlicher Ortsaufl6sung und/oder mit verbes-
`serter Pupillenausleuchtung.
`[0006] Die Erfindung lést dieses Problem durch die
`Bereitstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen
`des Anspruchs 1. Bei dieser Vorrichtung weist die
`Bildstruktur und/oder die Objektstruktur ein Mehrtfre-
`quenzmuster auf, das in wenigstens einer Richtung
`mindestens zwei periodische Muster unterschiedli-
`cher Periodizitatslange umfasst und/oder das we-
`nigstens ein zweidimensionales Hauptmuster und
`wenigstens ein Submuster umfasst, das in Struktur-
`feldern des Hauptmusters gebildetist.
`[0007] Die Verwendung eines solchen Mehrtre-
`quenzmusters in der Bildstruktur ermdglicht die Ver-
`messung des jeweiligen optischen Abbildungssys-
`tems mit zwei oder mehr Musterfrequenzen und folg-
`lich mit entsprechend unterschiedlichen Ortsaufl6-
`sungen. Durch das Vorhandensein des Mehrfre-
`quenzmusters k6énnen die Messungen mit den ver-
`schiedenen Ortsaufl6sungen simultan vorgenommen
`werden oder jedenfalls ohne dass ein Austausch von
`Teilen der Vorrichtung erforderlich ist. Insbesondere
`ist fur Shearinginterferometrie-Messungen mit unter-
`schiedlichen Ortsaufl6sungen kein Austausch einer
`bildseitigen Interferenzerzeugungsstruktur bzw. einer
`objektseitigen Wellenfrontbildungsstruktur erforder-
`lich.
`[0008] Auferdem ist eine verbesserte Anpassung
`der Strukturfrequenzen an die sogenannte Parzellie-
`rung der Pupille mdéglich, mit welcher der Effekt be-
`zeichnet wird, dass bei vielen Ublichen Beleuch-
`
`2/16
`
`

`

`DE 102 58 142 A1 2004.06.24
`
`tungssystemen, wie sie z.B. in Mikrolithographieanla-
`gen zum Ejinsatz kommen, eine periodische Intensi-
`tatsvariation in der Pupillenebene des zu vermessen-
`den Abbildungssystems auftritt. Die Verwendung des
`Mehrfrequenzmusters bei der objektseitigen Wellen-
`frontbildungsstruktur kann durch den entsprechen-
`den Beugungseffekt die sogenannte Pupillenfullung
`optimieren, d.h. dass die benutzte Messstrahlung
`méglichst die ganze Pupille des Abbildungssystems
`erfasst und nicht nur z.B. einen mittleren Pupillenbe-
`reich.
`In einer Weiterbildung der Erfindung nach
`[0009]
`Anspruch 2 beinhaltet das Mehrfrequenzmuster eine
`Kombination eines zweidimensionalen Hauptmus-
`ters, das periodisch angeordnete Strukturfelder auf-
`weist, z.B. eines Schachbrettmusters, mit mehreren
`Submustern in Strukturfeldern des Hauptmusters,
`wobei sich die mehreren Submuster in ihren Periodi-
`zitatslangen und/oder Periodizitatsrichtungen unter-
`scheiden. Dies ermdédglicht z.B. weiter verfeinerte in-
`terferometrische Vermessungen optischer Abbil-
`dungssysteme mit mehreren verschiedenen Ortsauf-
`I6sungen in verschiedenen Richtungen.
`[0010]
`In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist
`gemaR& Anspruch 3 das Hauptmuster ein periodi-
`sches Polygonmuster, z.B. aus schachbrettartig an-
`geordneten Quadraten oder aus Dreiecken, und Zu-
`satzlich sind ein oder mehrere Submuster vorgese-
`hen,
`in das coder die ein jeweiliges Polygon des
`Hauptmusters strukturiert ist. Durch Auswahl von Art
`und Anordnung der Polygone und durch die Wahl des
`oder der weiteren Submuster k6nnen simultane Ver-
`messungsvorgange in sehr flexibler Weise mit unter-
`schiedlichen Ortsaufl6sungen in einer jeweiligen
`Richtung ebenso wie in mehreren unterschiedlichen
`Richtungen vorgenommen werden.
`
`Ausfuhrungsbeispiel
`
`[0011] Vorteilhafte AusfUhrungsbeispiele der Erfin-
`dung sind in den Zeichnungen dargestellt und wer-
`den nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
`[0012] Fig. 1 eine schematische Seitenansicht ei-
`ner Vorrichtung zur interferometrischen Vermessung
`eines optischen Abbildungssystems durch Wellen-
`fronterfassung mittels Shearing-Interferometrie mit
`objektseitiger Koharenzmaske und bildseitigem Beu-
`gungsgitter,
`[0013] Fig. 2 eine schematische Darstellung einer
`Zweifrequenz-Pupillenrasterung in einer einzigen
`Beugungsrichtung,
`[0014] Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2,
`jedoch fur eine Pupillenrasterung mit unterschiedli-
`cher Periodizitat
`in zwei zueinander senkrechten
`Richtungen,
`[0015] Fig. 4 im linken Teilbild eine Beugungsgitter-
`struktur mit Schachbrett-Hauptmuster und zwei Lini-
`engitter-Submustern die gleiche Periodizitatslange
`und zu je einer der beiden orthogonalen Periodizitats-
`richtungen des Schachbrett-Hauptmusters parallele
`
`Periodizitatsrichtungen aufweisen und im rechten
`Teilbild schematisch die Lage der zugehGrigen 0. und
`+1. Beugungsordnungen,
`[0016] Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 4,
`jedoch fir eine Variante mit mit um 45° gegenUber
`den Hauptmuster-Periodizitatsrichtungen gedrehten
`Submuster-Periodizitatsrichtungen,
`[0017] Fig.6 eine Darstellung entsprechend den
`Fig. 4 und 5 fur eine kombinierte Dreifrequenzmus-
`tervariante mit vier Submustern mit zu den Haupt-
`muster-Periodizitatsrichtungen in einem Winkel von
`0° bzw. 45° orientierten Submuster-Periodizitatsrich-
`tungen,
`[0018] Fig. 7 eine Darstellung entsprechend den
`Fig. 4 bis 6, jedoch fur eine Variante mit schachbrett-
`artiger Anordnung orthogonaler Einfrequenz-Linien-
`gitter,
`[0019] Fig. 8 eine Darstellung entsprechend Fig. 4,
`jedoch fir eine Variante mit schachbrettartiger Anord-
`nung orthogonaler Zweifrequenz-Liniengitter,
`[0020] Fig. 9 eine Darstellung entsprechend Fig. 4,
`jedoch fur eine Variante mit Schachbrett-Submuster,
`[0021] Fig. 10 eine Darstellung entsprechend Fig. 9
`fur eine Variante mit um 45° zu den Schachbrett-Pe-
`riodizitatsrichtungen des Hauptmusters gedrehten
`Schachbrett-Periodizitatsrichtungen des Submus-
`ters,
`[0022] Fig. 11 eine Darstellung entsprechend den
`Fig. 9 und 10 fur eine Mischvariante mit zwei ver-
`schiedenen Schachbrett-Submustern,
`[0023] Fig. 12 eine Ansicht entsprechend Fig. 9 fur
`eine Variante mit schachbrettartiger Anordnung meh-
`rerer Schachbrett-Submuster unterschiedlicher Peri-
`odizitatslangen,
`[0024] Fig. 13 eine schematische Darstellung einer
`Beugungsstruktur mit einem Mehrfrequenzmuster
`aus einem dreieckférmigen, periodischen Hauptmus-
`ter und einem Schachbrett-Submuster,
`entsprechend
`[0025] Fig.14
`eine Darstellung
`Fig. 13 fur eine Variante mit je zwei orthogonalen Li-
`niengitter-Submustern innerhalb eines jeweiligen
`Hauptmuster-Dreieckfeldes und
`[0026] Fig. 15 eine Darstellung entsprechend Fig. 4
`fur eine Variante mit einem schachbrettformigen
`Quadrat-in-Quadrat-Mehrfrequenzmuster.
`[0027] Fig. 1 veranschaulicht einen typischen Auf-
`bau einer Vorrichtung zur pupillenaufgelésten Be-
`stimmung der Abbildungsqualitat bzw. von eventuel-
`len Bildfehlern eines optischen Abbildungssystems1
`mittels Shearinginterferometrie-Wellenfrontmessung.
`Beim zu vermessenden Abbildungssystem 1 kann es
`sich beispielsweise um ein Projektionsobjektiv einer
`Mikrolithographieanlage handeln. Das Objektiv 1
`ist
`vereinfacht durch eine objektseitige Linse 1a, eine
`Objektivpupille 1b und eine bildseitige Linse 1c re-
`prasentiert. In die Objektebene des Objektivs 1 wird
`als Objektstruktur eine Wellenfrontbildungsstruktur 2
`z.B.
`in Form einer geeigneten Koharenzmaske mit
`zweidimensionaler, koharenzbildender Beugungs-
`struktur eingebracht.
`In die Bildebene wird als Bild-
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`tatslange b=a/4, wie mit den gestrichelten Rasterlini-
`in
`struktur eine Interferenzerzeugungsstruktur 3z.B.
`Form eines Beugungsgitters eingebracht. Das Beu-
`en reprasentiert.
`[0032] Fig. 3 zeigt speziell den Fall einer Pupillen-
`gungsgitter 3 kann relativ zur Koharenzmaske2 late-
`rasterung mit unterschiedlicher Aufl6sung in x- und
`ral beweglich angeordnet sein. Eine nachgeschaltete
`y-Richtung. Das mit den durchgezogenen Linien re-
`Abbildungsoptik 4 ist so angeordnet, dass ihre Objek-
`tebene in der Bildebene des zu vermessenden Abbil-
`prasentierte, grébere Raster weist in y-Richtung eine
`Periodizitatslange c1 auf, die kleiner als seine Perio-
`dungssystems1 liegt, so dass sie dessen Austrittspu-
`dizitatslange c2 in x-Richtung ist. Das feinere Raster
`pille auf eine Detektorebene 5 einer nachgeschalte-
`ist durch eine Teilung der Periodizitatslange c2 des
`ten, herkGmmlichen Detektor- und Auswerteeinheit
`abbildet.
`grdéberen Rasters in x-Richtung um den Faktor 4 ge-
`bildet, d.h. seine Periodizitatslange c3 in x-Richtung
`[0028] Alternativ zum gezeigten Beispiel kann die
`betragt ein Viertel der Periodizitatslange c2 des grd-
`Wellenfrontbildungsstruktur 2 statt in der Objektebe-
`beren Rasters in x-Richtung und ist auch kleiner als
`ne an einer anderen objektseitigen Stelle vor dem
`die Periodizitatslange c1 des gréberen Musters in
`Abbildungssystem 1 platziert werden, und ebenso
`y-Richtung.
`kann die Interferenzerzeugungsstruktur 3 bildseitig
`[0033] Durch geeignete Wahl des Mehrfrequenz-
`statt in der Bildebene an einer anderen geeigneten
`musters fur die objektseitige Wellenfrontbildungs-
`Stelle nach dem zu vermessenden Abbildungssys-
`struktur 2 und/oder die bildseitige Interferenzerzeu-
`tem 1 positioniert werden.
`gungsstruktur 3 Kann eine jeweils geeignete, geras-
`[0029] Erfindungsgemak wird fur die objektseitige
`terte Pupillenausleuchtung mit unterschiedlicher Pe-
`Wellenfrontbildungsstruktur 2 und/oder die bildseitige
`riodizitat erzielt werden. Zwar Uberlagern sich bei
`Interferenzerzeugungsstruktur 3 die Verwendung von
`Beugungsgitterstrukturen mit mehr als einer Fre-
`Mehrfrequenzmustern vorgeschlagen, die in wenigs-
`quenz die jeweiligen Shearinginterferogramme, die
`tens einer Richtung mindestens zwei unterschiedli-
`darin codierten Phaseninformationen kénnen jedoch
`che Periodizitatslangen aufweisen und/oder bei de-
`durch geeignete Phasenschiebung und Anwendung
`nen wenigstens ein zweidimensionales Hauptmuster,
`einer daran angepassten Berechnungsmethode ge-
`das periodisch angeordnete Hauptstrukturfelder be-
`trennt werden, insbesondere mittels eines entspre-
`inhaltet, mit einem oder mehreren Submustern kom-
`chenden Fourieralgorithmus. Derartige Algorithmen
`biniert
`ist, das bzw. die eine weitere periodische
`sind als solche dem Fachmann gelaufig und bedurfen
`Strukturunterteilung von Strukturfeldern des Haupt-
`musters darstellen. Mit diesen Gitter-/Maskenmus-
`daher hier keiner naheren Erlauterung. Bei bildseiti-
`gen Mehrfrequenzmustern mit verschiedenen Gitter-
`tern, die mehrere Periodizitatsfrequenzen und/oder
`Periodizitatsrichtungen kombinieren, kGnnen simul-
`orientierungen kann die Formung der raumlichen Ko-
`
`tan Shearinginterferogramme—unterschiedlicher
`harenzfunktion, d.h. die Koharenz- bzw. Beleuch-
`Scherdistanzen und Scherrichtungen gewonnen wer-
`tungsmaske2, als Filter eingesetzt werden. Des wei-
`den. Durch geeignete Auslegung von Mehrfrequenz-
`teren kGnnen st6rende Anteile durch geeignete Maf-
`nahmen im Zeitbereich, wie zeitliche Mittelung und
`muster, Koharenzfunktion und Auswerteteil kGnnen
`die Phaseninformationen der einzelnen Interferenz-
`schnelle Gitteroszillation, eliminiert bzw. unterdruckt
`werden.
`systeme getrennt ermittelt und daraus hochgenau
`durch Wellenfrontrekonstruktion eventuelle Bildfehler
`[0034] Durch den Einsatz besagter Mehrfrequenz-
`des Abbildungssystems ermittelt werden. Dabei wird
`muster fur die bildseitige Interferenzerzeugungs-
`die grundlegende Tatsache benutzt, dass bei Einsatz
`struktur 3, insbesondere in Form eines entsprechen-
`den Mehrfrequenz-Beugungsgitters, ist die simultane
`solcher Mehrfrequenzmuster in der lateralen Shea-
`ringinterferometrie Uber die Frequenz die laterale
`Vermessung des Abbildungssystems 1 mit unter-
`Aufl6sung der Pupillenrasterung und Uber die Orien-
`schiedlicher Ortsaufl6sung Uber seine Pupille hinweg
`tierung die Achsrichtungen des jeweiligen Koordina-
`médglich, ebenso eine optimale Anpassung der Beu-
`tensystems festgelegt werden.
`gungsgitterfrequenzen an die Parzellierung der Pu-
`[0030]
`In den Fig. 2 und 3 ist der Einfluss hinsicht-
`pille. Unter der Pupillenparzellierung wird bekannter-
`lich der lateralen Aufl6sung der Pupillenrasterung fur
`maken der Effekt verstanden, dass die Beleuch-
`den Fall eines gréReren Strahldurchmessers D bzw.
`tungsintensitat in der Pupille des Abbildungssystems
`eines kleineren Strahldurchmessers d im System von
`nicht homogen, sondern parzelliert ist, wie dies z.B.
`Fig. 1 veranschaulicht. Speziell zeigt Fig. 2 eine Pu-
`in Mikrolithographieanlagen haufig der Fall ist, wenn
`pillenrasterung anhand eines Zweifrequenzgitters mit
`dort konstruktionsbedingt eine entsprechende Par-
`identischen Hauptbeugungsrichtungen in x- bzw.
`zellierung der Pupille des Beleuchtungssystems vor-
`y-Richtung.
`liegt, die sich in die Pupille des zu vermessenden
`[0031] Die in Fig. 2 durchgezogen gezeichneten Li-
`Projektionsobjektivs abbildet. Bei Einsatz der besag-
`nien bilden ein gréberes quadratisches Raster mit zu-
`ten Mehrfrequenzmuster in der objektseitigen Wel-
`gehGriger Periodizitatslange a. Durch die weitere Git-
`lenfrontbildungsstruktur kann
`die Pupillenfillung
`terfrequenz ist dieses Raster in x-Richtung nochmals
`durch entsprechende Beugungseffekte an der Koha-
`unterteilt, und zwar in ein in dieser x-Richtung feine-
`renz- bzw. Beleuchtungsmaske verbessert werden,
`res Raster mit um den Faktor 4 kleinerer Periodizi-
`d.h. auch bei geringeren Strahidivergenzwinkeln ei-
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`in den verschiedenen Beispielen unterschiedliche
`Werte haben kénnen. Im Unterschied zu Fig. 4 sind
`beim Mehrfrequenzmuster von Fig. 5 die Liniengitter
`der Submuster in einem Winkel von jeweils 45° zur x-
`bzw. y-Richtung orientiert. Dies bedeutet, dass die
`zugeh6rigen Achsen der Beugungsordnungen beim
`Hauptmuster von der x- bzw. y-Achse gebildet sind,
`diejenigen der beiden Liniengitter-Submuster hinge-
`gen unter einem Winkel von 45° zur x- bzw. y-Achse
`verlaufen, wie im rechten Teilbild von Fig. 5 zu erken-
`nen. Die entsprechenden, auf diesen Winkelhalbie-
`renden der x- und y-Achse liegenden Beugungsma-
`xima +1. Ordnung fur die Liniengitter-Submuster sind
`xy
`xy
`korrespondierend mit Bs,,,, Bs_,,,, BS,_,,
`und Bs_,,
`bezeichnet.
`
`nes vorgeschalteten Beleuchtungssystems, wie sie
`z.B. fur extreme UV-Strahlung typisch sind, kann eine
`ausreichende Ausleuchtung auch des aufReren Pupil-
`lenbereichs erzielt werden.
`[0035]
`In den Fig. 4 bis 15 sind einige vorteilhafte
`Realisierungen von Mehrfrequenzmustern darge-
`stellt, die sich fur die Wellenfrontbildungsstruktur 2
`und/oder fur die Interferenzerzeugungsstruktur 3 eig-
`nen und auf die nachfolgend naher eingegangen
`wird.
`[0036] Fig. 4 veranschaulicht im linken Teilbild ein
`Mehrfrequenzmuster, bei dem ein schachbrettférmi-
`ges Hauptmuster mit zwei
`linienférmigen Submus-
`tern Kombiniert ist. Speziell besitzt das Hauptmuster
`eine Schachbrettstruktur mit in x- und y-Richtung ver-
`laufenden Diagonalen. Dies entspricht zwei orthogo-
`[0038] Wahrend es sich bei den Beispielen der
`Fig. 4 und 5 um zweidimensionale Zweifrequenz-
`nalen Strichgittern mit gleicher Periodizitatslange L,
`muster handelt, zeigt Fig. 6 ein Beispiel eines zweidi-
`die gleich der Lange der Diagonalen jedes Schachfel-
`des ist. Die ,schwarzen" Schachfelder sind alternie-
`mensionalen Dreifrequenzmusters. Wie aus Fig. 6
`rend durch orthogonale Liniengitter-Submuster er-
`ersichtlich, besteht dieses wiederum aus einem
`Schachbrett-Hauptmuster mit gleicher Periodizitats-
`setzt, die beide dieselbe Periodizitatslange | aufwei-
`sen und von denen die Linien des einen Submusters
`lange L in x- und y-Richtung entsprechend der
`Schachfeld-Diagonallange sowie alternierend aus
`parallel zur x-Richtung und die Linien des anderen
`vier Liniengitter-Submustern, von denen zwei denje-
`Submusters parallel zur y-Richtung verlaufen. Dies
`nigen der Fig. 4 mit zur x- bzw. y-Richtung parallelen
`fuhrt im zugehérigen Beugungsdiagramm, in Fig. 4
`Gitterlinien und die beiden anderen den beiden Lini-
`im rechten Teilbild schematisch wiedergegeben, zu
`einem zentralen Beugungsmaximum B, 0. Ordnung,
`engitter-Submustern der Fig. 5 mit um 45° zur x- bzw.
`y-Richtung verlaufenden Géitterlinien entsprechen.
`an das sich in x- und y-Richtung mit Abstand zu-
`nachstje ein Beugungsmaximum B_,,, B,,, By,, Byy
`Dies fuhrt im Beugungsdiagramm zu einem Muster
`der Beugungsordnungen, das der Summe derjenigen
`+1. Ordnung anschlief&en, die vom schachbrettarti-
`der Fig. 4 und 5 entspricht, d.h. es treten sowohl die
`gen Einfrequenz-Hauptmuster mit Periodizitatslange
`Beugungsordnungen des Hauptmusters in x- und
`L in x- und y-Richtung stammen. Daran schlieRen
`y-Richtung als auch die Beugungsordnungen der bei-
`nach aufRen in x- und y-Richtung mit weiterem Ab-
`stand jeweilige Beugungsmaximum Bs_,,, Bs,,,
`den Submuster von Fig. 4 ebenfalls in x- und y-Rich-
`Bs,,, Bs,, +1. Beugungsordnung des_Liniengit-
`tung und die Beugungsordnungen der beiden Sub-
`ter-Submusters mit in x-Richtung parallel versetzten
`muster von Fig. 5 entlang der Winkelhalbierenden
`Linien
`bzw. des Liniengitter-Suobmusters mit
`in
`des xy-Koordinatensystems auf. Fur die beiden Sub-
`y-Richtung nebeneinander liegenden Linien und der
`muster entsprechend Fig. 5 ist im Beispiel von Fig. 6
`eine Periodizitatslange |, gréRer als die Periodizitats-
`jeweiligen Periodizitatslange | an. Dabei dient die
`lange |,
`fur die beiden Submuster entsprechend
`Beugungsdiagrammdarstellung nur zum besseren
`Verstandnis der Beugungsresultate bzw. der entste-
`Fig. 4 gewahlt, so dass sich die auf den Winkelhal-
`henden Interferogramme und ist nicht makstablich
`bierenden des xy-Koordinatensystems des Beu-
`gedacht. Bekanntermaken liegen die Beugungsma-
`gungsdiagrammsliegenden Beugungsordnungen ei-
`xima einer jeweiligen Beugungsordnung um so wei-
`nen etwas geringeren Abstand vom Diagrammmittel-
`ter vom Symmetriemittelounkt