DE10301475A1 - Process and projection apparatus to illuminate a substrate with a structure pattern especially for semiconductors uses two or more separate mask steps with differently polarized light - Google Patents

Process and projection apparatus to illuminate a substrate with a structure pattern especially for semiconductors uses two or more separate mask steps with differently polarized light Download PDF

Info

Publication number
DE10301475A1
DE10301475A1 DE2003101475 DE10301475A DE10301475A1 DE 10301475 A1 DE10301475 A1 DE 10301475A1 DE 2003101475 DE2003101475 DE 2003101475 DE 10301475 A DE10301475 A DE 10301475A DE 10301475 A1 DE10301475 A1 DE 10301475A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mask
light
substrate
polarization
structural elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2003101475
Other languages
German (de)
Other versions
DE10301475B4 (en
Inventor
Christoph Dr. Nölscher
Ralf Ziebold
Rainer Dr.rer.nat. Pforr
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.)
Qimonda AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE2003101475 priority Critical patent/DE10301475B4/en
Publication of DE10301475A1 publication Critical patent/DE10301475A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10301475B4 publication Critical patent/DE10301475B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control

Abstract

A process for illuminating a photosensitive layer (5) on a substrate (4) with two structure patterns in different regions (10,20) comprises irradiating a first mask (1) with linearly polarized light (46) and irradiating a second mask with differently polarized or unpolarized light (44) so that both regions are illuminated. An Independent claim is also included for a projection apparatus for the above process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Belichten eines mit einer photoempfindlichen Schicht bedeckten Substrates in einem Projektionsapparat mit einem Strukturmuster. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Belichtung von Halbleiterwafern.The present invention relates to a method of exposing a photosensitive layer covered substrate in a projector with a structural pattern. The invention particularly relates to an exposure of semiconductor wafers.

Das Ziel einer Erhöhung der Integrationsdichte von elektronischen Bauelementen wurde in den vergangen zwei Jahrzehnten insbesondere durch verbesserte Verfahren und Geräte im Bereich der Photolithographie mittels einer stetigen Reduzierung der von Masken auf Substrate minimal übertragbaren Strukturbreite erreicht. Zum einen wurde dabei die jeweils für eine Belichtung verwendete Wellenlänge stufenweise reduziert, welche aktuell beispielsweise 193 nm beträgt(ArF-Excimer Laser) .The goal of increasing the Integration density of electronic components was in the passed two decades in particular through improved processes and devices in the field of photolithography by means of a constant reduction the minimum structural width that can be transferred from masks to substrates reached. On the one hand, the one used for one exposure wavelength gradually reduced, which is currently, for example, 193 nm (ArF excimer laser).

Zum anderen wurde die Verringerung der Strukturbreiten durch eine Vergrößerung der Numerischen Apertur der Projektionsobjektive sowie durch Anwendung sogenannter lithographischer Enhancement-Techniken in den Bereichen Beleuchtungssystem (z.B. Schräglichtbeleuchtung), Maskentechnik (z.B. Phasenmasken, OPC) sowie durch verbesserte Resisttechniken bewerkstelligt. Die genannten Verbesserungen beziehen sich auf optische Abbildungsverfahren.The other was the reduction the structure widths by increasing the numerical aperture the projection lenses and by using so-called lithographic Enhancement techniques in the areas of lighting systems (e.g. Oblique illumination) Mask technology (e.g. phase masks, OPC) as well as through improved resist techniques accomplished. The improvements mentioned refer to optical Imaging methods.

Nicht-optische Abbildungsverfahren werden in näherer Zukunft noch nicht die für den Fertigungseinsatz erforderliche technische Reife aufweisen. Aus diesem Grund besteht das Bestreben darin, durch eine weitere Vergrößerung der Numerischen Apertur die Grenzen optischer oder im Wellenlängenbereich daran angrenzender Abbildungssysteme, z.B. im extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich, weiter auszudehnen.Non-optical imaging processes will be in closer Not the future for have the required technical maturity during production. Out for this reason, the aim is to increase the Numerical aperture the limits of optical or in the wavelength range adjacent imaging systems, e.g. im extremely ultraviolet (EUV) wavelength range, expand further.

Einer Vergrößerung der Numerischen Apertur steht allerdings der Polarisationscharakter des für die Projektion eines Strukturmusters von einer Maske auf das Substrat verwendeten Lichtes entgegen. Gegenwärtig eingesetzte Projektionssysteme verwenden unpolarisiertes oder zirkular polarisiertes Licht für die Abbildung. Die jeweiligen Lichtanteile sind auf alle Polarisationsrichtungen mit einer gleichen Wahrscheinlichkeit verteilt. 1 zeigt das normierte, in einem photoempfindlichen Resist auf dem Substrat entstehende Intensitätsverlauf eines von einer Maske projizierten Linienmusters. Der durch die Abbildung erreichbare Kontrast ist durch den Unterschied zwischen einem Minimal- und Maximalwert geteilt durch die Summe aus Minimal- und Maximalwert des Profils gegeben. Die Belichtung wurde mit einem Linien-Spalten-Muster von jeweils 70 nm Breite bei 193 nm Wellenlänge und einer Numerischen Apertur von 0.85 mit Dipolbeleuchtung durchgeführt.An increase in the numerical aperture is opposed, however, by the polarization character of the light used to project a structural pattern from a mask onto the substrate. Currently used projection systems use unpolarized or circularly polarized light for imaging. The respective light components are distributed across all polarization directions with an equal probability. 1 shows the normalized intensity profile of a line pattern projected by a mask, which is created in a photosensitive resist on the substrate. The contrast that can be achieved by the illustration is given by the difference between a minimum and maximum value divided by the sum of the minimum and maximum values of the profile. The exposure was carried out using a line-column pattern each 70 nm wide at 193 nm wavelength and a numerical aperture of 0.85 with dipole illumination.

Für den Fall unpolarisierten Lichtes (1a) ergibt sich ein Strukturkontrast von 62 %. 1b zeigt den Fall der Abbildung des Strukturelementes mittels linear polarisierten Lichtes, wobei die Polarisationsrichtung des elektrischen Feldstärkevektors parallel zur Ausrichtung des Strukturelementes orientiert ist (im Folgenden „TE-polarisiertes" Licht genannt). Hier wird ein wesentlich besserer Strukturkontrast von 85 % erreicht. Senkrecht zu den Linien linear polarisiertes Licht (im Folgenden „TM-polarisiertes" Licht genannt) erreicht hingegen nur einen Strukturkontrast von 57 % ( 1c) .In the case of unpolarized light ( 1a ) there is a structural contrast of 62%. 1b shows the case of the imaging of the structural element using linearly polarized light, the direction of polarization of the electric field strength vector being oriented parallel to the alignment of the structural element (hereinafter referred to as "TE-polarized" light). Here, a significantly better structural contrast of 85% is achieved In contrast, the lines of linearly polarized light (hereinafter referred to as “TM polarized” light) only achieve a structural contrast of 57% ( 1c ).

In 7 sind die Geometrien für TE- und TM-polarisiertes Licht veranschaulicht. Die y-Richtung ist durch die Ausrichtung der auf einem transparenten Trägermaterial 101 einer Maske angeordneten opaken Linien 105 bzw. Spalten definiert. Der elektrische Feldvektor des TE-polarisierten Lichtes ist in genau dieser y-Richtung orientiert, bevor das Licht auf die Maske trifft. Der elektrische Feldvektor des TM- polarisierten Lichtes ist hingegen in der dazu senkrechten y-Richtung innerhalb der Maskenebene orientiert.In 7 the geometries for TE and TM polarized light are illustrated. The y direction is due to the orientation of the on a transparent substrate 101 a mask arranged opaque lines 105 or columns defined. The electric field vector of the TE-polarized light is oriented in exactly this y-direction before the light hits the mask. The electrical field vector of the TM polarized light, however, is oriented in the y direction perpendicular thereto within the mask plane.

Wie in 2 gezeigt ist, erhöht sich mit steigendem Einfallswinkel stetig die Reflektivität des unpolarisierten Lichtes, vielmehr aber noch diejenige des TE-polarisierten Lichtes, welches den höheren Strukturkontrast liefert. Die Reflektivität des TM-polarisierten Lichtes, welches den niedrigen Strukturkontrast liefert, verringert sich dagegen bis zu Einfallswinkeln von circa 70 Grad. Infolge dessen nimmt der Lichtanteil mit geringer erzielbarem Strukturkontrast gegenüber demjenigen mit höherem Strukturkontrast zu.As in 2 is shown, the reflectivity of the unpolarized light increases steadily with increasing angle of incidence, but rather that of the TE-polarized light, which provides the higher structural contrast. In contrast, the reflectivity of the TM-polarized light, which provides the low structural contrast, is reduced to angles of incidence of approximately 70 degrees. As a result, the proportion of light with a lower structural contrast that can be achieved increases than that with a higher structural contrast.

3 zeigt das Kontrastverhältnis des Luftbildes des TM-polarisierten zu dem TE-polarisierten Licht im Resist in Abhängigkeit von der Numerischen Apertur NA des Projektionssystems (sin α = NA) für verschiedene Linienbreiten CD, wobei sich diese aus der Beziehung CD=k1·(193nm/NA)Ergeben. k1 bezeichnet einen Skalierungsfaktor, welcher in Figur die mit verschiedenen Maskentechniken erreichbaren Gitterperioden beschreibt. Man erkennt den sich verstärkenden Verfall des Bildkontrastes mit zunehmender Numerischer Apertur des Objektivs, der durch den Verfall des Kontrastes des Luftbildes derjenigen Polarisationskomponente verursacht wird, deren elektrischer Feldstärkevektor des Lichtes senkrecht zu den Gitterlinien ausgerichtet ist, d.h. der TM-polarisierten Lichtkomponente. 3 shows the contrast ratio of the aerial image of the TM-polarized to the TE-polarized light in the resist as a function of the numerical aperture NA of the projection system (sin α = NA) for different line widths CD, which results from the relationship CD = k 1 · (193 nm / NA) Result. k 1 denotes a scaling factor, which describes the grating periods achievable with different mask techniques in FIG. One recognizes the increasing decay of the image contrast with increasing numerical aperture of the lens, which is caused by the decay of the contrast of the aerial image of the polarization component whose electrical field strength vector of the light is oriented perpendicular to the grating lines, ie the TM-polarized light component.

Einer Vergrößerung der Numerischen Apertur steht somit der vorgenannte Effekt entgegen. Durch den Polarisationscharakter des Lichtes kann daher das nutzbare Auflösungsvermögen nicht linear mit der Vergrößerung der Numerischen Apertur des Objektivs des Projektionssystems, sondern nur in deutlich reduziertem Maße gesteigert werden. Weil sich die Schärfentiefe der Abbildung mit zunehmender Numerischer Apertur NA außerdem noch im Verhältnis (λ/NA)2 reduziert, ist der durch eine Ver größerung der Numerischen Apertur erzielbare Gewinn nur sehr gering.An increase in the numerical aperture therefore stands in the way of the aforementioned effect. Due to the polarization character of the light, the usable resolution cannot be increased linearly with the enlargement of the numerical aperture of the objective of the projection system, but only to a significantly reduced extent. Because the depth of field of the image also decreases with increasing numerical aperture NA in the ratio (λ / NA) 2 , the gain that can be achieved by enlarging the numerical aperture is only very low.

Eine Minderung des Problems kann in der Verwendung sogenannter Immersionsobjektive bestehen. Dabei werden Immersionsflüssigkeiten mit erhöhter Brechzahl (n=1,3...1,5) zwischen die Objektivlinse (n=1,4...1,5) und den Resist (n=1,6...1,7) gebracht, so daß der Unterschied im Reflektionsgrad für die beiden aufeinander senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen des zusammengesetzt unpolarisierten Lichtes reduziert wird. Die Lichtanteile beider Polarisationsrichtungen trügen bei perfekter Übereinstimmung der Brechzahlen im gleichen Verhältnis zum Bildaufbau im Resist bei. Der Anteil der kontrastreicheren TE-polarisierten Komponente würde sich verstärken und sich somit der Luftbildkontrast im Resist vergrößern.Mitigating the problem can consist in the use of so-called immersion lenses. there become immersion liquids with increased Refractive index (n = 1.3 ... 1.5) between the objective lens (n = 1.4 ... 1.5) and the resist (n = 1.6 ... 1.7) so that the difference in reflectance for the two mutually perpendicular polarization directions of the composed of unpolarized light is reduced. The light components of both polarization directions are perfect of refractive indices in the same ratio to Image structure in the resist at. The proportion of the higher contrast TE polarized Component would intensify and thus the aerial photo contrast in the resist increases.

Nutzt man die Immersionstechnik unter Verwendung einer effektiv höheren Numerischen Apertur (NAeff = n·sin(α), n Brechzahl, α Einfallswinkel) zur weiteren Steigerung der Auflösung, so verstärken sich die Kontrastverluste des mit TM-polarisierten Licht erzeugten Luftbildes, während der Bildkontrast mit TE-polarisiertem Licht stabil bleibt. Somit tritt bei Verwendung unpolarisierten Lichtes eine weitere stetige Verschlechterung des Bildkontrastes ein.If one uses the immersion technique using an effectively higher numerical aperture (NA eff = n · sin (α), n refractive index, α angle of incidence) to further increase the resolution, the contrast losses of the aerial image generated with TM-polarized light increase during the Image contrast with TE polarized light remains stable. Thus, when unpolarized light is used, there is a further steady deterioration in the image contrast.

Außerdem stehen der Realisierung einer solchen technischen Lösung enorme material- und feinwerkstechnische Probleme gegenüber. Eine Lösung dieser Probleme darf erst in einigen Jahren erwartet werden und wird mit Einbußen in der Effektivität des Belichtungsprozesses sowie mit erhöhten Kosten verbunden sein.In addition, the realization of such a technical solution facing enormous material and precision engineering problems. A Solution to this Problems can only be expected in a few years and will come with losses in effectiveness of the exposure process and associated with increased costs.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie ein Mittel bereitzustellen, mit dem die Belichtung von Substraten mit Strukturmustern hoher Strukturdichte bei weiter vergrößerten Numerischen Aperturen durchgeführt werden kann, ohne daß Einbußen beim Strukturkontrast entstehen. Es ist außerdem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Qualität des Belichtungsprozesses zu verbessern.It is the task of the present Invention to provide a method and a means by which the exposure of substrates with structure patterns of high structure density with further enlarged numerics Apertures performed can be without sacrificing Structural contrast arise. It is also an object of the present Invention the quality to improve the exposure process.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Belichten eines mit einer photoempfindlichen Schicht bedeckten Substrates in einem Projektionsapparat mit einem Strukturmuster, das einen ersten Bereich mit ersten Strukturelementen und wenigstens einen zweiten Bereich mit zweiten Strukturelementen aufweist, umfassend die Schritte: Bereitstellen des Substrates, auswählen einer ersten Maske, auf der der erste Bereich mit ersten Strukturelementen gebildet ist, bestrahlen der ersten Maske mit Licht aus einer ersten Strahlungsquelle zur Projektion des ersten Bereiches des Strukturmusters in die photoempfindliche Schicht, wobei das Licht der Strahlungsquelle in einer ersten Richtung linear polarisiert wird, auswählen einer zweiten Maske, auf welcher der zweite Bereich mit den zweiten Strukturelementen gebildet ist, bestrahlen der zweiten Maske mit Licht aus der ersten oder einer weiteren Strahlungsquelle zur Projektion des zweiten Bereiches des Strukturmusters in die photoempfindliche Schicht, wobei das Licht der ersten oder weiteren Strahlungsquelle (a) in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung linear polarisiert wird, oder (b) eine weitere Polarisation, insbesondere zirkulare Polarisation aufweist, oder (c) unpolarisiert ist, so daß die photoempfindliche Schicht mit dem Strukturmuster des ersten und zweiten Bereiches belichtet wird.The task is solved by a method of exposing a photosensitive layer covered substrate in a projection apparatus with a structure pattern, the first area with first structural elements and at least comprises a second region with second structural elements the steps: providing the substrate, selecting a first mask the first area is formed with first structural elements, irradiate the first mask with light from a first radiation source for projecting the first area of the structural pattern into the photosensitive Layer, wherein the light of the radiation source in a first direction is linearly polarized a second mask on which the second area with the second Structural elements is formed, irradiate the second mask with light from the first or a further radiation source for projection of the second area of the structural pattern into the photosensitive Layer, wherein the light of the first or further radiation source (a) in a second direction different from the first direction is linearly polarized, or (b) a further polarization, in particular has circular polarization, or (c) is non-polarized so that the photosensitive Layer with the structure pattern of the first and second areas is exposed.

Zur Übertragung des Strukturmusters auf ein Substrat wird das Strukturmuster in zwei oder auch mehr Bereiche mit entsprechenden Teilinhalten des Strukturmusters aufgespalten und jeweils auf verschiedenen Masken ausgebildet. Für die Übertragung jedes Teilinhaltes wird eine an dessen zweidimensionale Strukturanordnung angepaßte Lichtpolarisation eingesetzt. Hierbei wird ausgenutzt, daß entsprechend dem in 1 dargestellten Verhalten linear polarisiertes Licht, welches eine zu den Strukturelementen des Teilbereiches parallele Orientierung seines elektrischen Feldstärkevektors aufweist, einen größeren Strukturkontrast bei der Belichtung im Resist liefert. Oder anders ausgedrückt, die den diesen Vorteil zunichte machende, dazu senkrechte Komponente linear polarisierten Lichtes wird herausgefiltert bzw. gar nicht erst bei einer Belichtung mit der betreffenden Maske diesen Teilinhalts berücksichtigt.To transfer the structure pattern to a substrate, the structure pattern is split into two or more areas with corresponding partial contents of the structure pattern and each formed on different masks. A light polarization adapted to its two-dimensional structure arrangement is used for the transmission of each partial content. This takes advantage of the fact that according to 1 behavior shown linearly polarized light, which has an orientation of its electrical field strength vector parallel to the structural elements of the partial region, provides a greater structural contrast during the exposure in the resist. In other words, the component of linearly polarized light that destroys this advantage and is perpendicular to it is filtered out or this partial content is not even taken into account when exposed to the mask in question.

Während demnach eine für die verschiedenen Anforderungen durch die unterschiedlich ausgerichteten Strukturelemente in einem typischen Strukturmuster erforderliche Belichtung aus den eingangs genannten Gründen zu einem kaum noch durch Vergrößerung der Numerischen Apertur zu verbessernden Belichtungsergebnis führt, kann erfindungsgemäß durch eine Aufteilung der Bereiche eines Strukturmusters auf verschiedene Masken jeweils individuell eine vorteilhafte Projektion mit linear polarisiertem Licht durchgeführt werden.While therefore one for the different requirements through the differently oriented Structural elements required in a typical structural pattern Exposure to one for the reasons mentioned at the beginning Enlargement of the Numerical aperture can lead to improved exposure results according to the invention a division of the areas of a structural pattern into different ones Masks individually an advantageous projection with linear polarized light performed become.

Die Bereiche müssen nicht notwendigerweise zusammenhängend in dem Strukturmuster vorliegen. Es kann sich beispielsweise auch um eine Ansammlung einzeln gruppierter Teilbereiche mit jeweils ähnlichen oder identischen Anforderungen an die räumliche Ausrichtung und/oder Strukturbreite handeln, die über das Strukturmuster an verschiedenen Positionen verteilt sind.The areas do not necessarily have to coherently in the structural pattern. It can also be, for example around a collection of individually grouped sections with similar ones or identical spatial alignment requirements and / or Act structure width that over the structure pattern is distributed in different positions.

Die auf diese Weise ausgebildeten Masken werden mit einer zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses weitgehend linearen Polarisation verknüpft. Die das Gesamtmuster zusammensetzenden Masken mit den Teilinhalten/Bereichen werden sukzessive zur Belichtung des photoempfindlichen Resists verwendet. Mit jeder Maske wird eine individuell angepaßte Polarisation eingestellt. Beispielsweise können Linienmuster umfassend eine x-Richtung in dem Strukturmuster auf einer ersten Maske, Linienmuster umfassend eine y-Richtung auf einer zweiten Maske sowie gemischte Muster mit Strukturelementen einer unkritischen Breite auf einer dritten Maske gebildet werden. Bei der Belichtung des Substrates mit der ersten Maske wird eine lineare Polarisation des Feldstärkevektors in x-Richtung, bei der anschließenden Belichtung mit der zweiten Maske eine Polarisation in y-Richtung und bei der Belichtung mit der dritten Maske unpolarisiertes Licht verwendet.The masks formed in this way are linked to a largely linear polarization in order to achieve an optimal result. The masks composing the overall pattern with the partial contents / areas are successively used to expose the photosensitive resist. An individually adapted polarization is set with each mask. For example, line patterns comprising an x direction in the structure pattern on a first mask, line patterns comprising a y direction on a second mask, and mixed patterns with structure elements of an uncritical width on a third mask be formed. A linear polarization of the field strength vector in the x direction is used for the exposure of the substrate with the first mask, a polarization in the y direction is used for the subsequent exposure with the second mask, and unpolarized light is used for the exposure with the third mask.

Der der Belichtung mit der jeweiligen Maske korrespondierende Polarisationszustand des Lichtes wird erfindungsgemäß entweder direkt durch die Strahlungsquelle zur Verfügung gestellt oder im Strahlengang durch Verwendung geeigneter Polarisationskonverter oder Anordnungen von Polarisationskonvertern erzeugt. Erfindungsgemäß ist ebenso vorgesehen, daß Linsenelemente des optischen Linsensystems Eigenschaften eines Polarisationskonverters aufweisen. Es ist auch möglich, das Polarisationskonverter in der Fourierebene des Projektionssystems oder zwischen dem Projektionssystem und dem Substrat zu plazieren. Dabei sind die optischen Eigenschaften der dabei verwendeten optischen Elemente beim Design des Projektionssystems vorab zu berücksichtigen.The exposure with the respective According to the invention, the mask corresponding polarization state of the light is either provided directly by the radiation source or in the beam path by using suitable polarization converters or arrangements generated by polarization converters. According to the invention, it is also provided that that lens elements of the optical lens system Properties of a polarization converter exhibit. It is also possible, the polarization converter in the Fourier plane of the projection system or to place between the projection system and the substrate. The optical properties are the optical properties used Consider elements in advance when designing the projection system.

Mit dem Begriff „Polarisationskonverter" faßt man Polarisationsfilter und Polarisationsdreher zusammen: Polarisationsfilter werden für einen ursprünglich beliebigen Polarisationszustand (unpolarisiert, elliptisch polarisiert, zirkular polarisiert) des Lichtes eingesetzt und sind mit einem Intensitätsverlust verbunden. Um zirkular oder elliptisch polarisiertes Licht ohne Intensitätsverlust in linear polarisiertes Licht umzuwandeln, können Polarisationsdreher, d.h. in der Regel doppelt brechende Materialien mit geeigneter Dicke und Ausrichtung verwendet werden.The term “polarization converter” is used to encompass polarization filters and polarization rotator together: polarization filters are for one originally any state of polarization (unpolarized, elliptically polarized, circular polarized) of the light and are used with a intensity loss connected. To circularly or elliptically polarized light without intensity loss To convert to linearly polarized light, polarization rotators, i.e. in usually birefringent materials of suitable thickness and Alignment can be used.

Auch der Einsatz polarisierender Spiegel, insbesondere Umlenkspiegel oder weitere, auf die Polarisation von Licht einwirkende Medien im Strahlengang sind denkbar und von der Erfindung eingeschlossen.The use of polarizing Mirrors, in particular deflecting mirrors or others, on the polarization media acting in the beam path are conceivable and by included the invention.

Für die ersten, zweiten oder weiteren Masken sind beliebige Typen anwendbar, beispielsweise Chrommasken, Halbtonphasenmasken, alternierende Phasenmasken, chromlose Phasenmasken, etc.For the first, second or further masks can be used in any type, for example chrome masks, halftone phase masks, alternating phase masks, chromeless phase masks, etc.

Ein erfindungsgemäßer Projektionsapparat, mit welchem das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft ausgeführt werden kann, weist Polarisationskonverter auf, die in den Strahlengang wahlweise hinein- und wieder heraus geschoben werden können. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, verschiedene Polarisationskonverter auf Drehtellern in dem Projektionsapparat anzuordnen, so daß von außen gesteuert das zu der aktuellen Maske passende Polarisationskonverter ausgewählt werden kann. Es ist auch möglich, daß ein in den Strahlengang gebrachter Polarisationskonverter zur Erzeugung einer linearen Polarisation im Strahlengang in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Strukturelemente auf der aktuellen Maske ausgewählt werden kann.A projection apparatus according to the invention, with which is the method according to the invention executed particularly advantageous can have polarization converters, which are optional in the beam path can be pushed in and out. Another beneficial one Design provides for different polarization converters Arrange turntables in the projector so that controlled from the outside the polarization converter that matches the current mask can be selected can. It is also possible, the existence polarization converter brought into the beam path for generation a linear polarization in the beam path depending on the alignment of the structural elements on the current mask selected can be.

Einer weiteren Ausgestaltung zufolge ist eine Flüssigkeit geeigneter Brechzahl, welche zwischen dem Substrat und einer dem Substrat zugewandten, letzten Glasgrundfläche des Objektivs eingerichtet. Es handelt sich hierbei insbesondere um eine Immersionsflüssigkeit. Die Immersionstechnik führt in Kombination mit der vorliegenden Erfindung zu besonders vorteilhaften Resultaten bezüglich der erreichbaren Auflösung.According to a further embodiment is a liquid suitable refractive index, which between the substrate and a Last glass base of the lens facing the substrate. It this is in particular an immersion liquid. Immersion technology leads in combination with the present invention to particularly advantageous Results regarding the achievable resolution.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zufolge ist auf der mit linearer Polarisation abzubildenden ersten Maske wenigstens eine Gruppe von periodisch angeordneten ersten Strukturelementen eingerichtet, welche projiziert auf das. Substrat eine Periode kleiner als dem 0.8-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes bilden.An advantageous embodiment According to the method, the one to be imaged with linear polarization first mask at least one group of periodically arranged first structural elements set up, which projects on the. A period less than 0.8 times the wavelength of the substrate form light used for imaging.

Die periodisch angeordneten ersten Strukturelemente können dabei jeweils auch eine oder mehrere ihnen zugeordnete Blindstrukturen (sog. sub-resolution assist features) umfassen, welche im Falle einer Abbildung nicht als Strukturelemente auf dem Substrat abgebildet werden. Sie tragen vielmehr nur zu einer verbesserten Strukturbildung der Mutterstruktur, also des eigentlichen Strukturelementes auf dem Substrat bei. Die Periode ist in diesem Fall durch den Abstand des Schwerpunktes der Mutterstruktur zum Schwerpunkt der ersten benachbarten Blindstruktur gegeben.The periodically arranged first Structural elements can one or more blind structures assigned to them (so-called sub-resolution assist features), which in the case an image not shown as structural elements on the substrate become. Rather, they only contribute to improved structure formation the parent structure, i.e. the actual structural element on the Substrate at. The period in this case is determined by the distance of the Focus of the parent structure to the focus of the first neighboring Given blind structure.

Mit der zweiten Maske können Teilinhalte mit Gruppen von Strukturen, deren Perioden größer als dem 0.8-fachen der für die Abbildung verwendeten Wellenlänge sind, also im wesentlichen unkritisch sind, mit unpolarisiertem oder zirkular bzw. elliptisch polarisierten Licht abgebildet werden.With the second mask partial contents can be with groups of structures with periods greater than 0.8 times for the Figure used wavelength are, that is essentially uncritical, with unpolarized or circularly or elliptically polarized light.

Einer weiteren Ausgestaltung zufolge können auch im wesentlichen isolierte Strukturen oder solche mit geringen Anforderungen an die Periode vorteilhaft unter den erfindungsgemäßen Schritten mit linear TE-polarisiertem Licht von einer ersten Maske auf das Substrat abgebildet werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn deren laterale Dimension kleiner als dem 0.6-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes beträgt.According to a further embodiment can also essentially isolated structures or those with small structures Period requirements with the steps according to the invention advantageous linear TE polarized light from a first mask onto the substrate be mapped. This is especially true if their lateral Dimension smaller than 0.6 times the wavelength of the light used for imaging.

Mit der zweiten Maske umfassend den zweiten Bereich kann beispielsweise eine Gruppe von zweiten Strukturelementen abgebildet werden, welche jeweils projiziert auf das Substrat eine laterale Dimension größer als dem 0.6-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes aufweisen. Hierzu wird erfindungsgemäß zirkular oder elliptisch polarisiertes oder im wesentlichen unpolarisiertes Licht ausgewählt.With the second mask encompassing the The second area can, for example, be a group of second structural elements are mapped, each projected onto the substrate lateral dimension greater than 0.6 times the wavelength of the have light used for imaging. According to the invention, this becomes circular or elliptically polarized or substantially unpolarized light selected.

Die durch die vorliegende Erfindung erreichte höhere Auflösung ermöglicht die Übertragung von Strukturen höherer Pakkungsdichte, somit kleinere Bauelemente und daher eine höhere Anzahl elektronischer Bauelemente je Substrat. Die Folge sind geringere Fertigungskosten und mithin auch bessere Bauelemen teeigenschaften, wie beispielsweise höhere elektronische Taktfrequenzen.The by the present invention reached higher resolution allows the transfer of structures higher Packing density, thus smaller components and therefore a higher number electronic components per substrate. The consequence is less Manufacturing costs and therefore also better structural properties, such as higher ones electronic clock frequencies.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigenThe invention is now based on an embodiment tion example will be explained in more detail with the aid of a drawing. Show in it

1 ein Intensitätsprofil in einer photoempfindlichen Schicht, welches jeweils mittels unpolarisiertem Licht (a), linear TE-polarisiertem Licht (b) und linear TM-polarisiertem Licht (c) gebildet wurde, 1 an intensity profile in a photosensitive layer, which was formed in each case by means of unpolarized light (a), linear TE-polarized light (b) and linear TM-polarized light (c),

2 die Abhängigkeit der Reflektivität der in 1 gezeigten Polarisationen in Abhängigkeit vom Einfallswinkel, 2 the dependence of the reflectivity of the in 1 shown polarizations depending on the angle of incidence,

3 den erzielbaren Kontrast in Abhängigkeit von der Numerischen Apertur für verschiedene Strukturbreiten (repräsentiert durch den K1-Parameter), 3 the achievable contrast depending on the numerical aperture for different structure widths (represented by the K 1 parameter),

4 eine erfindungsgemäße Anordnung mit Polarisationskonvertern im Strahlengang eines Projektionsapparates, 4 an arrangement according to the invention with polarization converters in the beam path of a projection apparatus,

5 wie 4, jedoch mit Drehtellern zum Verstellen der Polarisationskonverter, 5 how 4 , but with turntables to adjust the polarization converters,

6 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung, 6 an embodiment of the method according to the invention in a schematic representation,

7 eine schematische Skizze mit den ausgerichteten Feldvektoren des TE- bzw. TM-polarisierten Lichtes. 7 is a schematic sketch with the aligned field vectors of the TE or TM polarized light.

Im oberen Teil der 6 ist schematisch der Aufbau einer Gate-Ebene eines elektronischen Bauelementes gezeigt. Ohne Beschränkung der Erfindung auf bestimmte Arten von Schaltungen ist hier ein Speicherschaltkreis mit vier Speicherzellenfeldern 10 und zugehöriger Peripherie 20 gezeigt. Das Struk turmuster ist hinsichtlich der Strukturdichte in zwei Bereiche aufteilbar. Ein erster idealisierter Bereich umfaßt die vier Speicherzellenfelder 10 und ein zweiter idealisierter Bereich umfaßt die Peripherie 20. Die Speicherzellenfelder umfassen gitterartige Strukturelemente, die in y-Richtung als lange, schmale, im wesentlichen parallel angeordnete Linien ausgerichtet sind. Die Gitterortsfrequenz beträgt 140 nm.In the upper part of the 6 the structure of a gate level of an electronic component is shown schematically. Without limiting the invention to certain types of circuits, here is a memory circuit with four memory cell arrays 10 and associated peripherals 20 shown. The structure pattern can be divided into two areas with regard to the structure density. A first idealized area comprises the four memory cell fields 10 and a second idealized area encompasses the periphery 20 , The memory cell arrays comprise grid-like structural elements which are aligned in the y direction as long, narrow lines which are arranged essentially in parallel. The grid local frequency is 140 nm.

Das periphere Gebiet 20 umfaßt linienartige Strukturelemente verschiedenster Geometrie und Ausrichtung, wobei das auftretende Minimalgitter eine Gitterkonstante vom 260 nm und die kleinste Struktur eine Breite von 130 nm aufweist.The peripheral area 20 comprises line-like structural elements of various geometries and orientations, the minimal lattice that occurs has a lattice constant of 260 nm and the smallest structure has a width of 130 nm.

Es wird somit der Strukturinhalt, welcher herkömmlich auf nur einer Maske ausgebildet ist, auf zwei Masken aufgeteilt. Dabei werden die in y-Richtung ausgerichteten Strukturelemente des ersten Bereiches 10 mit hoher Ortsfrequenz auf einer ersten Maske in einem Maskenherstellungsprozeß plaziert. Die peripheren Strukturelemente des zweiten Bereiches 20 werden auf einer zweiten Maske 2 plaziert.The structure content, which is conventionally formed on only one mask, is thus divided into two masks. The structural elements of the first region that are oriented in the y direction become 10 placed at high spatial frequency on a first mask in a mask manufacturing process. The peripheral structural elements of the second area 20 be on a second mask 2 placed.

In einem Belackungsschritt 61 wird ein Substrat 4 mit einem photoempfindlichen Resist belackt und anschließend einem Projektionsapparat zugeführt.In one coating step 61 becomes a substrate 4 coated with a photosensitive resist and then fed to a projection apparatus.

In dem Projektionsapparat mit einer eingestellten Numerischen Apertur von 0.63 wird das gebildete Teil-Muster des zweiten Bereiches mit unpolarisiertem Licht 44 auf das in dem Projektionsapparat bereitgestellte Substrat 4 abgebildet. Dies hat kaum Nachteile zur Folge, weil für Strukturelemente in diesem Bereich der Einfallswinkel der strukturbildenden Strahlen klein ist (vgl. 2) und somit Polarisationseffekte kaum eine Beeinträchtigung der Abbildung verursachen.In the projection apparatus with a set numerical aperture of 0.63, the partial pattern formed in the second region is exposed to unpolarized light 44 on the substrate provided in the projection apparatus 4 displayed. This has hardly any disadvantages, because for structure elements in this area the angle of incidence of the structure-forming rays is small (cf. 2 ) and thus polarization effects hardly affect the image.

Anschließend wird eine Numerische Apertur von 0.85 eingestellt. Die erste Maske mit den Strukturelementen des ersten Bereiches wird in den Projektionsapparat eingelegt und mit hochgradig linear polarisiertem Licht 46 auf das Substrat 4 abgebildet. Ein im Strahlengang nach der ersten Maske 1 angeordnetes Polarisationskonverter 8 bewirkt diese Polarisation 46 des von der Strahlungsquelle 100' noch unpolarisiert emittierten Lichtes. Das Konverter ist derart eingestellt, daß der Polarisationsvektor (E-Feld) der Ausrichtung der Linien auf der ersten Maske folgt. Aufgrund dieser relativen Ausrichtung liegt TE-polarisiertes Licht vor.A numerical aperture of 0.85 is then set. The first mask with the structural elements of the first area is placed in the projection apparatus and with highly linearly polarized light 46 on the substrate 4 displayed. One in the beam path after the first mask 1 arranged polarization converter 8th causes this polarization 46 of the radiation source 100 ' emitted light still unpolarized. The converter is set such that the polarization vector (E field) follows the alignment of the lines on the first mask. Because of this relative orientation, there is TE polarized light.

Anschließend wird der zweifach belichtete Resist 5 einem Entwicklungsvorgang unterzogen.Then the double exposed resist 5 subjected to a development process.

Würden die Strukturelemente des Speicherzellenfeldes im Strukturmuster/Layout in x-Richtung ausgerichtet sein, so könnte die Polarisationsrichtung durch Drehung des Konverters 8 um 90 Grad angepaßt werden.would the structural elements of the memory cell array in the structural pattern / layout be aligned in the x direction, so the polarization direction can be adjusted by rotating the converter 8 by 90 degrees.

Treten dagegen in beiden Richtungen, x und y, gitterartige Strukturen mit vergleichbar kritischer Gitterkonstante auf, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Strukturinhalt in Gruppen vertikaler und horizontaler Orientierung zu zerlegen und auf zwei Masken 1, 2 aufzuteilen. Die Abbildung beider Masken 1, 2 erfolgt dann sequentiell mit der erfindungsgemäß angepaßten linearen Polarisation 46, wobei die Gesamtstruktur durch Zusammensetzen der Einzelstrukturelemente auf dem Substrat 4 bzw. dem Wafer nach dem Stand der Technik erfolgt. Mit diesem Verfahren wird gewährleistet, daß Strukturelemente mit in beiden Koordinatenrichtungen mit kritischer Strukturbreite mit hoher Auflösung und mit hinreichend großem Prozeßfenster abgebildet werden können.If, on the other hand, grid-like structures with a comparable critical grid constant occur in both directions, x and y, the invention provides for the structural content to be broken down into groups of vertical and horizontal orientation and onto two masks 1 . 2 divide. The illustration of both masks 1 . 2 then takes place sequentially with the linear polarization adapted according to the invention 46 , wherein the overall structure by assembling the individual structural elements on the substrate 4 or the wafer according to the prior art. This method ensures that structural elements with a critical structure width in both coordinate directions can be imaged with high resolution and with a sufficiently large process window.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, den Strukturinhalt auf zwei oder mehr Masken zu verteilen, wobei die in x- und y-Richtung ausgerichteten Strukturelemente kritisch hoher Ortsfrequenz getrennt auf zwei ersten Masken und die auflösungsunkritischen Strukturen auf einer dritten Maske plaziert werden. Die beiden Masken mit auflösungskritischen Strukturen werden – wie oben beschrieben – mit Licht angepaßter Polarisation abgebildet sowie die Maske mit den unkritischen Strukturen mit Hilfe von unpolarisiertem Licht.It is also within the scope of the invention distribute the structure content over two or more masks, whereby those in the x and y directions aligned structural elements separated critically high spatial frequency on two first masks and the structures not critical to resolution placed on a third mask. The two masks with resolution critical Structures become - how described above - with Light adjusted Polarization shown as well as the mask with the uncritical structures with the help of unpolarized light.

Für das erfindungsgemäße Abbildungsverfahren können ohne Einschränkung alle bekannten lichtoptischen Maskentypen verwendet werden. Eine Anwendung auch auf Reflektionsmasken ist allerdings nicht ausgeschlossen.For the imaging method according to the invention can without restriction all known light-optical mask types can be used. An application even on reflection masks is not excluded.

Die 4 und 5 zeigen schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Projektionsapparates mit einer Strahlungsquelle 100, etwa einem ArF-Laser mit einer Wellenlänge von 193 nm, mit einem System von Linsen 9a – 9e und den Positionen der Masken 1 und Substrate 4, die durch entsprechende Halterungen vorgegeben sind. Es sind auch eine Anzahl von Positionen gekennzeichnet, in denen Eingriffe in den optischen Strahlengang zur Einstellung der Polarisation des Lichtes durchführbar sind. Hier können Polarisationskonverter 8a – 8e in den Strahlengang hinein- oder herausgeschoben werden.The 4 and 5 show schematically the structure of a projection apparatus according to the invention with a radiation source 100 , about one ArF laser with a wavelength of 193 nm, with a system of lenses 9a - 9e and the positions of the masks 1 and substrates 4 , which are specified by appropriate brackets. A number of positions are also identified in which interventions in the optical beam path for adjusting the polarization of the light can be carried out. Here you can use polarization converters 8a - 8e be pushed into or out of the beam path.

Eine z.B. programmgesteuerte Einführung der Polarisationskonverter kann dabei entweder durch mechanische Schieber erfolgen (4) oder mittels Drehteller (5) erfolgen, wobei auf den Positionen verschiedene Polarisationskonverter 8a-e bzw. 8a'-d' plaziert sind. Diese bewirken eine jeweils gewünschte Veränderung der Lichtpolarisation in Abhängigkeit vom Teilinhalt auf der aktuell in dem Projektionsapparat eingelegten Maske 1, 2.For example, program-controlled introduction of the polarization converters can either be done by mechanical slides 4 ) or by means of a turntable ( 5 ) take place, with different polarization converters on the positions 8a-e respectively. 8a'-d ' are placed. These effect a desired change in the light polarization depending on the partial content on the mask currently inserted in the projection apparatus 1 . 2 ,

11
erste Maskefirst mask
22
zweite Maskesecond mask
44
Resistresist
55
Substrat, Wafersubstrate wafer
88th
Polarisationskonverterpolarization converter
99
Linsenlenses
1010
erster Bereichfirst Area
1212
Mittel zum Einstellen der Polarisationsrichtung des Konmedium for setting the polarization direction of the con
verters, Drehen, Schwenken oder Austauschen des Konververters, Rotate, swivel or replace the converter
tersters
2020
zweiter Bereichsecond Area
4444
unpolarisiertes Lichtunpolarized light
4646
linear polarisiertes Lichtlinear polarized light
6161
BelackungsschrittBelackungsschritt
6262
Entwicklungsschrittdevelopment step
100'100 '
erste Strahlungsquellefirst radiation source
100100
weitere StrahlungsquelleFurther radiation source

Claims (17)

Verfahren zum Belichten eines mit einer photoempfindlichen Schicht (5) bedeckten Substrates (4) in einem Projektionsapparat mit einem Strukturmuster, das einen ersten Bereich (10) mit ersten Strukturelementen und wenigstens einen zweiten Bereich (20) mit zweiten Strukturelementen aufweist, umfassend die Schritte: – Bereitstellen des Substrates (4), – Auswählen einer ersten Maske (1), auf welcher der erste Bereich (10) mit den ersten Strukturelementen gebildet ist, – Bestrahlen der ersten Maske (1) mit Licht aus einer ersten Strahlungsquelle (100') zur Projektion des ersten Bereiches (10) des Strukturmusters in die photoempfindliche Schicht (5), – wobei das Licht der Strahlungsquelle (100') in einer ersten Richtung linear polarisiert (46) wird, – Auswählen einer zweiten Maske (2), auf welcher der zweite Bereich (20) mit den zweiten Strukturelementen gebildet ist, – Bestrahlen der zweiten Maske (2) mit Licht aus der ersten oder einer weiteren Strahlungsquelle (100) zur Projektion des zweiten Bereiches (20) des Strukturmusters in die photoempfindliche Schicht (5), – wobei das Licht der ersten oder weiteren Strahlungsquelle (100) a) in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung linear polarisiert (46) wird, oder b) eine weitere Polarisation, insbesondere zirkulare oder elliptisch Polarisation aufweist, oder c) unpolarisiert (44) ist, – so daß die photoempfindliche Schicht mit dem Strukturmuster des ersten und zweiten Bereiches belichtet wird.Process for exposing a photosensitive layer ( 5 ) covered substrate ( 4 ) in a projection apparatus with a structure pattern that has a first area ( 10 ) with first structural elements and at least one second area ( 20 ) with second structural elements, comprising the steps: - providing the substrate ( 4 ), - Select a first mask ( 1 ) on which the first area ( 10 ) is formed with the first structural elements, - irradiation of the first mask ( 1 ) with light from a first radiation source ( 100 ' ) to project the first area ( 10 ) of the structure pattern in the photosensitive layer ( 5 ), - where the light from the radiation source ( 100 ' ) linearly polarized in a first direction ( 46 ) - Selecting a second mask ( 2 ) on which the second area ( 20 ) is formed with the second structural elements, - irradiation of the second mask ( 2 ) with light from the first or another radiation source ( 100 ) for the projection of the second area ( 20 ) of the structure pattern in the photosensitive layer ( 5 ), - whereby the light of the first or further radiation source ( 100 ) a) linearly polarized in a second direction different from the first direction ( 46 ), or b) has a further polarization, in particular circular or elliptical polarization, or c) unpolarized ( 44 ) -, so that the photosensitive layer is exposed to the structure pattern of the first and second regions. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (10) auf der ersten Maske (1) wenigstens eine Gruppe von periodisch angeordneten ersten Strukturelementen aufweist, welche projiziert auf das Substrat eine Periode kleiner als dem 0.8-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes bilden.Method according to claim 1, characterized in that the first region ( 10 ) on the first mask ( 1 ) has at least one group of periodically arranged first structural elements which, when projected onto the substrate, form a period less than 0.8 times the wavelength of the light used for imaging. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die periodisch angeordneten ersten Strukturelemente jeweils ein oder mehrere ihnen zugeordnete Blindstrukturen umfassen, welche im Falle einer Abbildung nicht als Strukturelemente auf dem Substrat abgebildet werden.A method according to claim 2, characterized in that the periodically arranged first structural elements one or several blind structures assigned to them, which in the case of a Image not shown as structural elements on the substrate become. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß – der zweite Bereich (20) auf der zweiten Maske (2) wenigstens eine Gruppe von periodisch angeordneten zweiten Strukturelementen aufweist, welche projiziert auf das Substrat eine Periode größer als dem 0.8-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes bilden, – zirkular oder elliptisch polarisiertes oder im wesentlichen unpolarisiertes Licht (44) für die Abbildung der zweiten Maske auf das Substrat ausgewählt wird.Method according to claim 2 or 3, characterized in that - the second region ( 20 ) on the second mask ( 2 ) has at least one group of periodically arranged second structural elements which, when projected onto the substrate, form a period greater than 0.8 times the wavelength of the light used for imaging, - circularly or elliptically polarized or essentially unpolarized light ( 44 ) is selected for the imaging of the second mask onto the substrate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (10) auf der ersten Maske (1) wenigstens eine Gruppe von ersten Strukturelementen aufweist, welche projiziert auf das Substrat jeweils eine laterale Dimension kleiner als dem 0.6-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes bilden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first region ( 10 ) on the first mask ( 1 ) has at least one group of first structural elements which, when projected onto the substrate, each form a lateral dimension smaller than 0.6 times the wavelength of the light used for imaging. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß – der zweite Bereich (20) auf der zweiten Maske (2) wenigstens eine Gruppe von zweiten Strukturelementen aufweist, welche projiziert auf das Substrat jeweils eine laterale Dimension größer als dem 0.6-fachen der Wellenlänge des zur Abbildung verwendeten Lichtes bilden, – zirkular oder elliptisch polarisiertes oder im wesentlichen unpolarisiertes Licht (44) für die Abbildung der zweiten Maske auf das Substrat ausgewählt wird.Method according to claim 5, characterized in that - the second region ( 20 ) on the second mask ( 2 ) has at least one group of second structural elements, each of which projects a lateral dimension larger than that onto the substrate Form 0.6 times the wavelength of the light used for imaging, - circularly or elliptically polarized or essentially unpolarized light ( 44 ) is selected for the imaging of the second mask onto the substrate. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß – die Gruppe periodisch angeordneter Strukturelemente als Anordnung zueinander paralleler Linien mit einer Ausrichtung innerhalb des ersten Bereiches (10) auf der ersten Maske (1) ausgebildet ist, – die erste Richtung der linearen Polarisation des Lichtes in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Linien auf der ersten Maske (1) ausgewählt wird.Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that - the group of periodically arranged structural elements as an arrangement of mutually parallel lines with an orientation within the first region ( 10 ) on the first mask ( 1 ) is formed, - the first direction of the linear polarization of the light as a function of the alignment of the lines on the first mask ( 1 ) is selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß – der zweite Bereich (20) eine Anzahl von Strukturelementen aufweist, welche als weitere parallele Linien mit einer weiteren Ausrichtung innerhalb des zweiten Bereiches (20) auf der zweiten Maske (2) ausgebildet sind, – die zweite Richtung der linearen Polarisation des Lichtes bei der Bestrahlung der zweiten Maske (2) in Abhängigkeit von der weiteren Ausrichtung der Linien auf der zweiten Maske (2) ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the second region ( 20 ) has a number of structural elements, which as further parallel lines with a further alignment within the second area ( 20 ) on the second mask ( 2 ) are formed, - the second direction of the linear polarization of the light when the second mask is irradiated ( 2 ) depending on the further alignment of the lines on the second mask ( 2 ) is selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Polarisation des Lichtes zur Bestrahlung der ersten Maske (1) vor einem Auftreffen des Lichtes auf der Maske (1) mit Hilfe eines Polarisationskonverters (8a-b) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the linear polarization of the light for irradiating the first mask ( 1 ) before the light hits the mask ( 1 ) with the help of a polarization converter ( 8a-b ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Polarisation des Lichtes zur Abbildung der ersten Maske (1) nach einem Auftreffen des Lichtes auf der Maske (1) und vor einem Auftreffen des Lichtes auf dem Substrat (4) mit Hilfe eine Polarisationskonverters (8c-e) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the linear polarization of the light for imaging the first mask ( 1 ) after the light hits the mask ( 1 ) and before the light hits the substrate ( 4 ) with the help of a polarization converter ( 8c-e ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Richtung der linearen Polarisation in Bezug auf den elektrischen Feldstärkevektor des Lichtes parallel zur der Ausrichtung der Linien in dem ersten Bereich (10) auf der ersten Maske (1) gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first direction of linear polarization with respect to the electric field strength vector of the light parallel to the alignment of the lines in the first region ( 10 ) on the first mask ( 1 ) is selected. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Richtung der linearen Polarisation in Bezug auf den elektrischen Feldstärkevektor des lichtes parallel zur der Ausrichtung der Linien in dem zweiten Bereich (20) auf der zweiten Maske (2) gewählt wird.A method according to claim 8, characterized in that the second direction of linear polarization with respect to the electric field strength vector of the light parallel to the alignment of the lines in the second region ( 20 ) on the second mask ( 2 ) is selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestrahlen der ersten (1) und der zweiten Maske (2) zur Belichtung der photoempfindlichen Schicht (4) durchgeführt wird, ohne daß zwischen beiden Schritten ein Entwicklungs- und/oder Ätzschritt durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the irradiation of the first ( 1 ) and the second mask ( 2 ) for exposure of the photosensitive layer ( 4 ) is carried out without a development and / or etching step being carried out between the two steps. Projektionsapparat zur Durchführung einer Belichtung eines Substrates (4) mit einem Strukturmuster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: – eine Strahlungsquelle (100, 100'), – ein Projektionssystem umfassend eine Anzahl von Linsen (9a-e), – wenigstens ein Polarisationskonverter (8) zur linearen Polarisation (46) von Licht, daß von der Strahlungsquelle (100, 100') in Richtung auf eine Maske (1, 2) und durch diese hindurch emittiert wird, – eine Halterung zur Aufnahme der Maske (1, 2), – eine Halterung zur Aufnahme des Substrates (4).Projection apparatus for performing an exposure of a substrate ( 4 ) with a structural pattern according to one of the preceding claims, comprising: - a radiation source ( 100 . 100 ' ), A projection system comprising a number of lenses ( 9a-e ), - at least one polarization converter ( 8th ) for linear polarization ( 46 ) of light that from the radiation source ( 100 . 100 ' ) towards a mask ( 1 . 2 ) and is emitted through it, - a holder for holding the mask ( 1 . 2 ), - a holder for receiving the substrate ( 4 ). Projektionsapparat nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Einstellen der Polarisiationsrichtung des Polarisationskonverters (8).Projection apparatus according to claim 14, characterized by a means for adjusting the direction of polarization of the polarization converter ( 8th ). Projektionsapparat nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Ein- und Ausschwenken (12) des Polarisationskonverters in/aus einen/m Strahlengang des Lichtes von der Strahlungsquelle (100, 100'), welcher das Linsensystem (9), die Maskenhalterung und die Substrathalterung passiert.Projection apparatus according to claim 14, characterized by a means for pivoting in and out ( 12 ) of the polarization converter into / out of an / m beam path of the light from the radiation source ( 100 . 100 ' ), which is the lens system ( 9 ), the mask holder and the substrate holder. Projektionsapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeit geeigneter Brechzahl, welche zwischen dem Substrat und einer dem Substrat zugewandten, im Strahlengang des Lichtes letzten Glasgrundfläche des Objektivs eingerichtet ist.Projector according to one of the preceding Expectations, characterized by a liquid suitable refractive index, which between the substrate and a Substrate facing, last in the beam path of the light glass base of the Lens is set up.
DE2003101475 2003-01-16 2003-01-16 Method of exposing a substrate having a pattern of structure Expired - Fee Related DE10301475B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003101475 DE10301475B4 (en) 2003-01-16 2003-01-16 Method of exposing a substrate having a pattern of structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003101475 DE10301475B4 (en) 2003-01-16 2003-01-16 Method of exposing a substrate having a pattern of structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10301475A1 true DE10301475A1 (en) 2004-07-29
DE10301475B4 DE10301475B4 (en) 2007-10-11

Family

ID=32602612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003101475 Expired - Fee Related DE10301475B4 (en) 2003-01-16 2003-01-16 Method of exposing a substrate having a pattern of structure

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10301475B4 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008835A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-08 Infineon Technologies Ag Process for photolithographically exposing a semiconductor wafer used in the production of semiconductor circuits comprises carrying out lithographic exposure using a lithographic mask and post-exposing the wafer in the substrate region
DE102007009265A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-28 Qimonda Ag Method and apparatus for photolithographic patterning in semiconductor technology
US7867912B2 (en) 2007-02-20 2011-01-11 Qimonda Ag Methods of manufacturing semiconductor structures
US8021933B2 (en) 2007-08-29 2011-09-20 Qimonda Ag Integrated circuit including structures arranged at different densities and method of forming the same
WO2014128010A3 (en) * 2013-02-19 2014-10-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Euv light source for generating a used output beam for a projection exposure apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7535044B2 (en) 2007-01-31 2009-05-19 Qimonda Ag Semiconductor device, method for manufacturing a semiconductor device and mask for manufacturing a semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06140306A (en) * 1992-10-29 1994-05-20 Nikon Corp Method and apparatus for projection exposure
US5739898A (en) * 1993-02-03 1998-04-14 Nikon Corporation Exposure method and apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06140306A (en) * 1992-10-29 1994-05-20 Nikon Corp Method and apparatus for projection exposure
US5739898A (en) * 1993-02-03 1998-04-14 Nikon Corporation Exposure method and apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008835A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-08 Infineon Technologies Ag Process for photolithographically exposing a semiconductor wafer used in the production of semiconductor circuits comprises carrying out lithographic exposure using a lithographic mask and post-exposing the wafer in the substrate region
US7867912B2 (en) 2007-02-20 2011-01-11 Qimonda Ag Methods of manufacturing semiconductor structures
DE102007009265A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-28 Qimonda Ag Method and apparatus for photolithographic patterning in semiconductor technology
DE102007009265B4 (en) * 2007-02-26 2010-04-22 Qimonda Ag Method and apparatus for photolithographic patterning in semiconductor technology
US8021933B2 (en) 2007-08-29 2011-09-20 Qimonda Ag Integrated circuit including structures arranged at different densities and method of forming the same
WO2014128010A3 (en) * 2013-02-19 2014-10-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Euv light source for generating a used output beam for a projection exposure apparatus
US9477025B2 (en) 2013-02-19 2016-10-25 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV light source for generating a used output beam for a projection exposure apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE10301475B4 (en) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006062993B3 (en) Process for photolithography in the manufacture of semiconductors
DE60202230T2 (en) Close-effect correction by means of unresolved auxiliary structures in the form of conductor bars
DE69931690T2 (en) Lithographic apparatus
DE60120282T2 (en) Lithographic apparatus, method of making an article and article made therewith
DE102006026248A1 (en) Photo mask for use in photolithography system has polarizing structure that is formed in either peripheral circuit region or memory cell region of substrate
DE102007042047A1 (en) Subsystem of a lighting device of a microlithographic projection exposure apparatus
DE112004001942T5 (en) Combined pattern with trenches
EP1789833B1 (en) Optical system for converting a primary intensity distribution into a predefined intensity distribution that is dependent on a solid angle
DE10310136A1 (en) Set of masks for projection of structure patterns on each mask to photosensitive layer on semiconductor wafer as trim or correction mask in lithographic process in manufacture of integrated circuits
DE102009035505A1 (en) Method of exposing an area on a substrate with a beam and photolithographic system
DE10252051B4 (en) Method for producing a photomask
DE102007022571A1 (en) Exposure system and photolithography device
DE10301475B4 (en) Method of exposing a substrate having a pattern of structure
DE60310537T2 (en) Photomask and method for photolithographic pattern generation on a substrate using auxiliary structures with phase change
DE102004021151B4 (en) A method for reducing nonuniformity and image shortening in an image exposed to a substrate using a photolithographic mask, and photolithographic mask
DE102006018928A1 (en) Projection exposure system and use thereof
DE60102523T2 (en) Auxiliary pattern for lithographic exposure process
DE102015109358A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR EXPOSING A STRUCTURE ON A SUBSTRATE
DE102018200167A1 (en) Pupil facet mirror, illumination optics and optical system for a projection exposure apparatus
DE10305617B4 (en) Mask and method for patterning a semiconductor wafer
EP2041625A1 (en) Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102012208521A1 (en) Illumination system for microlithography projection exposure system, has illumination optical unit that is designed so that each of the frames is illuminated with respect to illumination light with two states of polarization
DE102007021743A1 (en) Masks and methods for structuring
DE102008001264B4 (en) Lithography lens, illumination device, lithography system and method
DE102004063522A1 (en) Method for correcting structure-size-dependent placement errors in photolithographic projection by means of an exposure apparatus and its use

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee