DE112004001903T5

DE112004001903T5 - Optische Messung von Strukturmerkmalen von Bauelementen unter Verwendung einer Beleuchtung durch ein Mikrolinsen-Array

Info

Publication number: DE112004001903T5
Application number: DE112004001903T
Authority: DE
Inventors: Syed Shoaib Hasan Zaidi
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Qimonda AG
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2006-09-07
Also published as: US7084966B2; WO2005040774A1; US20050083514A1

Abstract

Verfahren zum Minimieren der Hintergrundbeleuchtung während des Beleuchtens von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind, wobei das Verfahren umfasst:
– Lenken eines Lichtbündels auf ein Mikrolinsen-Array, das aus mindestens zwei Mikrolinsen besteht; und
– Teilen des Lichtbündels in mindestens zwei Lichtstrahlen und Lenken der Lichtstrahlen unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat;
– wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates lenken, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist;
– wobei die Breite des Bereiches und die Breite des Strukturmerkmals im Wesentlichen gleich sind.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Halbleiterbauelementen und spezieller die Metrologie von Strukturmerkmalen, die während der Herstellung solcher Halbleiterbauelemente ausgebildet werden.
Die Herstellung eines Halbleiterbauelementes erfordert normalerweise eine große Anzahl von Prozessschritten. Jeder Prozessschritt weist einen oder mehrere Verarbeitungsparameter auf, welche innerhalb eines relativ engen Bereiches gesteuert werden müssen, um Bauelemente zu erhalten, welche die gewünschten Eigenschaften haben, und um eine akzeptable Ausbeute an Bauelementen mit solchen Eigenschaften zu erhalten. Zusätzlich zum Steuern der Bedingungen jedes Prozessschrittes werden die Maße und die Struktur verschiedener Strukturmerkmale während des gesamten Herstellungsprozesses bestimmt, um sicherzustellen, dass die Prozessbedingungen unter Kontrolle bleiben, sowie um die Eichung verschiedener Verarbeitungssysteme bzw. -geräte zu überprüfen.
Solche Messungen können an Kontroll-Wafern durchgeführt werden, nämlich an nicht Bauelemente aufweisenden Wafern, welche zusammen mit Bauelemente aufweisenden Wafern verarbeitet werden, oder an tatsächlich Bauelemente aufweisenden Wafern. Zu den Strukturmerkmalen oder kritischen Maßen (Critical Dimensions, CD) gehören Linienbreite, Linienhöhe, Seitenwandwinkel und -profil und Grabentiefe sowie das Vorhandensein von offenen oder teilweise geöffneten Kontaktfenstern oder Kontaktbrücken (Vias).
Fortschritte bei Werkstoffen und Verfahren der Halbleiterbearbeitung haben die Gesamtgröße der Schaltungselemente der Bauelemente oder der Strukturmerkmale verringert, während hingegen die Anzahl der Elemente auf einem einzigen Chip vergrößert wurde. Die verringerte Größe von Strukturmerkmalen und die erhöhte Dichte haben bewirkt, dass der Anwendung verschiedener messtechnischer Verfahren eine noch größere Bedeutung zukommt, während sie auch die Schwierigkeit erhöhten, mit diesen Verfahren genaue und wiederholbare Messungen zu erhalten.
Beispielsweise verwenden optische messtechnische Systeme einfallendes diffuses oder reflektiertes weißes oder monochromatisches Licht, um das Strukturmerkmal oder die Struktur dort zu beleuchten, wo eine Messung durchgeführt wird. Solche Messungen werden am besten durchgeführt, nämlich sie weisen den höchsten Kontrast auf, wenn die Fläche des zu messenden Strukturmerkmals ungefähr gleich derjenigen des Hintergrunds ist, d.h. der restlichen Fläche, welche beleuchtet ist. Da jedoch die zu untersuchenden Strukturmerkmale kleiner geworden sind, kann auf die Fläche dieser Strukturmerkmale ein wesentlich kleinerer Anteil der gesamten beleuchteten Fläche entfallen. Dadurch wird erhöhtes Rauschen im Messsignal verursacht, so dass sich die Empfindlichkeit der Messung verringert.
Versuche, die gesamte beleuchtete Fläche zu verkleinern, so dass auf die Fläche der zu untersuchenden Strukturmerkmale ein größerer Anteil an der gesamten beleuchteten Fläche entfällt, beinhalten die Verwendung verbesserter Mikrolinsen und/oder die Einfügung von Aperturen oder Lochblenden. Da jedoch die Größen der zu untersuchenden Strukturmerkmale weiter abnehmen, sind weitere Verringerungen der gesamten beleuchteten Fläche erforderlich.
Es ist daher wünschenswert, solche optische Messungen durchzuführen, bei welchen die gesamte beleuchtete Fläche im Verhältnis zur Größe der zu untersuchenden Strukturmerkmale weiter verringert wird.
Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Beleuchtung unter Verwendung von Mikrolinsen-Arrays in das optische Messsystem integriert, so dass die Größe der gesamten beleuchteten Fläche verringert wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Hintergrundbeleuchtung auf ein Minimum begrenzt, während auf einem Substrat ausgebildete Strukturmerkmale beleuchtet werden. Ein Lichtbündel wird auf ein Mikrolinsen-Array gelenkt, das aus mindestens zwei Mikrolinsen besteht. Das Lichtbündel wird in mindestens zwei Lichtstrahlen geteilt, und die Lichtstrahlen werden unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat gelenkt. Die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays lenken jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist. Die Breite des Bereiches und die Breite des Strukturmerkmals sind im Wesentlichen gleich.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Hintergrundbeleuchtung auf ein Minimum begrenzt, während auf dem Substrat ausgebildete Strukturmerkmale beleuchtet werden. Ein Lichtbündel wird auf ein Mikrolinsen-Array gelenkt, das aus mehreren Mikrolinsen besteht. Das Bündel wird in mehrere Lichtstrahlen geteilt, und jeder der Lichtstrahlen wird unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat gelenkt. Die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays lenken jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist. Benachbarte Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays lenken benachbarte Lichtstrahlen auf benachbarte Strukturmerkmale, die auf dem Substrat ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Eigenschaft von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind, gemessen. Ein Lichtbündel wird auf ein Mikrolinsen-Array gelenkt, das aus mindestens zwei Mikrolinsen besteht. Das Lichtbündel wird in mindestens zwei Lichtstrahlen geteilt, und die Lichtstrahlen werden unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat gelenkt.
Eine Eigenschaft mindestens eines Strukturmerkmals wird unter Verwendung von detektiertem Licht von dem Strukturmerkmal gemessen. Die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays lenken jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates, welcher das Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung misst eine Vorrichtung eine Eigenschaft von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind. Ein Mikrolinsen-Array besteht aus mindestens zwei Mikrolinsen. Die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays teilen ein einfallendes Lichtbündel in mindestens zwei Lichtstrahlen, und jedes lenkt jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist. Ein Nachweissystem misst eine Eigenschaft des Strukturmerkmals unter Verwendung von detektiertem Licht von dem Substrat.
Die oben genannten Aspekte, Strukturmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch besser verständlich, wenn sie unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer messtechnischen Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Mikrolinsen-Arrays, das in die Vorrichtung von 1 eingebaut ist, gemäß einem Aspekt der Erfindung zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Mikrolinsen-Arrays, das in die Vorrichtung von 1 eingebaut ist, gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Mikrolinsen-Arrays, das in die Vorrichtung von 1 eingebaut ist, gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zeigt.
5 ist eine schematische Darstellung, die ein bekanntes Beleuchtungsmuster eines Bereiches eines Wafers zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung, die Beleuchtungsmuster eines Bereiches eines Wafers gemäß der Erfindung zeigt.
Ausführliche Beschreibung
1 zeigt ein messtechnisches System 100 der Erfindung, welches verwendet wird, um Daten zu erhalten, welche die Maße und/oder die Struktur von Strukturmerkmalen betreffen, die auf einem Substrat 120 ausgebildet sind. Das messtechnische System 100 weist ein Steuerungssystem 102, ein Mikrolinsen-Array-Beleuchtungssystem 104 und ein Lichtnachweissystem 106 auf. Das Beleuchtungssystem 104 erzeugt einfallendes Licht 110 auf das Substrat 120. Das einfallende Licht 110 hat die Form von Lichtstrahlen, die von einem Mikrolinsen-Array erzeugt werden, das innerhalb des Beleuchtungssystems 104 angeordnet ist. Das Beleuchtungssystem 104 ist so gestaltet, dass jeder der Lichtstrahlen einen jeweiligen Bereich des Substrates 120 beleuchtet.
Das Lichtnachweissystem 106 weist Licht 112 nach, welches von der Oberfläche des Substrates 120 reflektiert oder gestreut wird, erzeugt Messdaten, die das detektierte Licht 112 betreffen, und liefert die Daten an das Steuerungssystem 102. Das Steuerungssystem 102 analysiert die von dem Lichtnachweissystem 106 empfangenen Daten und liefert die Daten an ein Display (nicht dargestellt) oder an andere Ausgabegeräte. Solche Lichtnachweissysteme und Steuerungssysteme sind in der Technik bekannt und sind Bestandteile existierender messtechnischer Systeme, wie sie von KLA-Tencor Corp., Leica Microsystems Wetzlar GmbH, FEI Company usw. hergestellt werden.
Das Steuerungssystem kann auch die Daten zwecks weiterer Analyse an einen anderen Prozessor liefern, oder an ein Verarbeitungsgerät, um auf der Basis der Daten einen Teil des Fertigungsprozesses zu steuern. Das Steuerungssystem 102 steuert auch das Beleuchtungssystem 104, einschließlich der darin angeordneten optischen Elemente, um sicherzustellen, dass die Lichtstrahlen die Oberfläche des Substrates 120 beleuchten, sowie um die Lage der beleuchteten Bereiche zu steuern. Ferner steuert das Steuerungssystem 102, wenn eine Beleuchtung mehr als eines Bereiches gewünscht ist, auch die Optik des Beleuchtungssystems 104, um den Abstand und den Winkel zwischen den Lichtstrahlen einzustellen, so dass sie die gewünschten Bereiche auf dem Substrat beleuchten.
2 zeigt ein Beispiel eines Mikrolinsen-Arrays, welches Bestandteil des Beleuchtungssystems 104 ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Eine Lichtquelle (nicht dargestellt) erzeugt ein Lichtbündel 210, welches auf ein Mikrolinsen-Array 200 fällt. Das Array 200 teilt das Lichtbündel 210 in mehrere Lichtstrahlen 220 und lenkt die Lichtstrahlen an jeweiligen Stellen 230 auf eine Oberfläche des Substrates 220. Das Mikrolinsen-Array 200 teilt das einfallende Licht 210 in mehrere Unter-Aperturen, die jeweils ein entsprechendes Auflösungsvermögen aufweisen.
Vorzugsweise fällt die Brennebene des Mikrolinsen-Arrays 200 mit der Oberfläche des Substrates 120 zusammen. Das Mikrolinsen-Array 200 kann stattdessen auch so ausgerichtet sein, dass sich seine Brennebene ein wenig über oder unter der Oberfläche des Substrates 120 befindet, um die Größe der Bereiche einzustellen, die an den Stellen 230 beleuchtet werden.
Das Mikrolinsen-Array besteht aus einem zweidimensionalen Array mikroskopischer Linsen, die jeweils einen Durchmesser zwischen 100 und 200 Mikrometern aufweisen. Das Verfahren zum Herstellen solcher Mikrolinsen-Arrays ist in der Technik bekannt und verwendet normalerweise Verarbeitungsverfahren, die jenen ähnlich sind, die bei der Herstellung integrierter Schaltungen angewendet werden.
Die in 2 dargestellte Anordnung lenkt die Lichtstrahlen 220 in einer zur Oberfläche senkrechten Richtung auf die Oberfläche des Substrates 120. Stattdessen können die Lichtstrahlen auch in einem schiefen Winkel auf die Oberfläche gelenkt werden, wie in 3 und 4 dargestellt ist.
3 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Beleuchtungssystem 104 ein Mikrolinsen-Array 300 aufweist, welches einfallendes Licht 310 von einer Lichtquelle (nicht dargestellt) lenkt und mehrere Lichtstrahlen 320 bildet, die auf mehrere Stellen 330 auf der Oberfläche des Substrates 120 fallen. Die Lichtstrahlen werden dann von der Oberfläche des Substrates reflektiert oder gestreut und bilden mehrere weitere Lichtstrahlen 340, welche in das Lichtnachweissystem 106 gelenkt werden, wo sie von einer Linse 350 zur weiteren Messung auf eine bekannte Weise fokussiert werden.
Stattdessen kann auch, wie 4 zeigt, ein weiteres Mikrolinsen-Array 450 anstelle der Linse 350 in dem Nachweissystem verwendet werden. In dem Beleuchtungssystem 106 wird das einfallende Lichtbündel 410 von einem ersten Mikrolinsen-Array 400 des Beleuchtungssystems 104 auf die oben beschriebene Weise in mehrere Lichtstrahlen 410 geteilt und auf mehrere Stellen 430 auf der Oberfläche des Substrates 120 gelenkt. Die gestreuten oder reflektierten Lichtstrahlen 440 von der Oberfläche des Substrates werden dann in ein weiteres Mikrolinsen-Array 450 des Lichtnachweissystems 106 gelenkt, zur Verarbeitung durch weitere bekannte Messsysteme. Die Verwendung von Mikrolinsen-Arrays als Sensor ist in der Technik bekannt, etwa in einem Shack-Hartmann-Sensor.
Ein Nachweissystem der in 3 oder 4 dargestellten Art kann auch in Kombination mit der in 2 dargestellten Beleuchtungsanordnung verwendet werden, ist jedoch so angeordnet, dass es Lichtstrahlen empfängt, die von einem Substrat reflektiert oder gestreut werden, welches mit normal einfallenden Lichtstrahlen beleuchtet ist.
5 zeigt ein Beispiel eines Substrates, welches auf eine bekannte Weise beleuchtet ist. Das Substrat 500 weist mehrere Gräben 502 auf. Ein kreisförmiger Bereich 510 des Substrates 500 ist beleuchtet, um zu ermöglichen, dass eine Eigenschaft des in der Mitte des Bereiches 510 befindlichen Grabens gemessen wird. Aufgrund der geringen Größe der Gräben 502 nehmen die Gräben nur einen kleinen Anteil der beleuchteten Gesamtfläche ein, wodurch sie das Rauschen erhöhen, das vorhanden ist, wenn die Messungen durchgeführt werden. Der verminderte Signal-Rausch-Abstand verringert die Empfindlichkeit der Messungen.
Die vorliegende Erfindung verbessert die Empfindlichkeit der Messungen der Eigenschaften von Strukturmerkmalen, die in einem Substrat ausgebildet sind, durch Konzentrieren des Lichtes auf einen oder mehrere Bereiche des Substrates, die Abmessungen aufweisen, welche denen der gemessenen Strukturmerkmale erheblich näher kommen. Die Lichtmenge, welche die Hintergrundbereiche beleuchtet, wird wesentlich verringert, so dass auf die zu untersuchenden Strukturmerkmale ein viel höherer Anteil des beleuchteten Bereiches entfällt.
6 zeigt ein Beispiel eines Bereiches eines Substrates 600, welcher gemäß einem Aspekt der Erfindung beleuchtet ist. In dem Substrat 600 sind mehrere Gräben 602 ausgebildet. Kleine Bereiche 610 des Substrates 600 sind unter Verwendung des Mikrolinsen-Array-Beleuchtungssystems der Erfindung beleuchtet, indem die optischen Elemente des Beleuchtungssystems so angeordnet sind, dass jedes von ihnen jeweils auf einen der Gräben 402 fokussiert ist.
Im Allgemeinen ist der Abstand zwischen benachbarten Strukturmerkmalen, wie etwa der Abstand zwischen den Reihen von Gräben 402 oder der Abstand zwischen den einzelnen Gräben einer Reihe von Gräben, für eine bestimmte Generation von Bauelementen aufgrund der Entwurfsregeln der photolithographischen Masken, die verwendet werden, um die Strukturmerkmale abzubilden, bekannt. Da diese Abstände bekannt sind, können der Durchmesser, die Abstände und die Winkel der Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays so gewählt werden, dass jede Mikrolinse des Arrays einen bestimmten Graben beleuchtet, wobei nur ein minimaler Teil der "Hintergrund"-Fläche beleuchtet wird. Normalerweise wird das Mikrolinsen-Array für ein bestimmtes Strukturmerkmalsniveau und eine bestimmte Bauelementegeneration hergestellt, obwohl ein bestimmtes Mikrolinsen-Array auch für mehr als ein Bauelemente-Niveau geeignet sein kann, etwa durch Einstellen der Position und des Winkels des Mikrolinsen-Arrays.
Vorteilhafterweise ist die Breite des Bereiches 610 ungefähr so groß oder nur wenig größer als die Breite der Gräben 602, so dass der Teil des Bereiches 610, der von den Gräben 602 eingenommen wird, maximiert wird. Das auf den Bereich 610 einfallende Licht kann von den Strukturmerkmalen 602 innerhalb des Bereiches 610 reflektiert oder gestreut werden, so dass eine Eigenschaft der Gräben 602, wie etwa die Fensterbreite, das Profil, die Tiefe oder der Seitenwandwinkel, gemessen werden kann.
Ähnlich ist die Erfindung für andere Typen von Strukturmerkmalen geeignet, wie etwa Fenster, Kontaktbrücken (Vias) oder Linienstrukturmerkmale. Wenn solche Strukturmerkmale nach Art und Weise der Erfindung beleuchtet werden, können andere Eigenschaften wie etwa die Breite oder Höhe von Linienstrukturmerkmalen oder Raumstrukturmerkmalen, das teilweise Öffnen oder Schließen von Kontaktfenstern oder Kontaktbrücken oder die Überlappung einer photolithographischen Ebene über eine andere photolithographische Ebene, gemessen werden.
Außerdem ist die Erfindung für verschiedene Typen von Messungen wie etwa für Reflexionsmessungen, Streuungsmessungen, Messungen kritischer Maße, Ätzungs-Kontrollmessungen usw. geeignet. Die Erfindung kann angewendet werden, um zum Beispiel Linienbreiten, Linienabstände, Seitenwandwinkel und/oder -profil, Grabentiefe und das Vorhandensein von offenen oder teilweise geöffneten Fenstern und Kontaktbrücken zu messen.
Die vorliegende Erfindung stellt daher die Beleuchtung der zu untersuchenden Strukturmerkmale eines Substrates sicher, bei welchem der beleuchtete Bereich auf ein Minimum begrenzt ist. Infolgedessen wird die Größe des Rauschens im Verhältnis zum Messsignal verringert, und die Empfindlichkeit der Messung wird erhöht.
Obwohl die Erfindung hier unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, dienen diese Ausführungsformen selbstverständlich nur zur Veranschaulichung der Prinzipien und Anwendungen der vorliegenden Erfindung. Daher können selbstverständlich zahlreiche Änderungen an den der Veranschaulichung dienenden Ausführungsformen vorgenommen werden und andere Anordnungen ausgedacht werden, ohne den Geist und den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Zusammenfassung
Es werden die Eigenschaften von in einem Substrat ausgebildeten Strukturmerkmalen gemessen. Es wird eine Mikrolinsen-Array-Beleuchtung verwendet, um Bereiche eines Substrates derart zu beleuchten, dass zu untersuchende Strukturmerkmale einen größeren Anteil des beleuchteten Bereiches einnehmen. Der Signal-Rausch-Abstand des Messsignals wird daher erhöht, und die Empfindlichkeit der Messung wird somit verbessert.

Claims

Verfahren zum Minimieren der Hintergrundbeleuchtung während des Beleuchtens von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind, wobei das Verfahren umfasst: – Lenken eines Lichtbündels auf ein Mikrolinsen-Array, das aus mindestens zwei Mikrolinsen besteht; und – Teilen des Lichtbündels in mindestens zwei Lichtstrahlen und Lenken der Lichtstrahlen unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat; – wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates lenken, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist; – wobei die Breite des Bereiches und die Breite des Strukturmerkmals im Wesentlichen gleich sind.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Messen einer Eigenschaft des Strukturmerkmals unter Verwendung von detektiertem Licht von dem Strukturmerkmal umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei benachbarte Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays auf benachbarte Strukturmerkmale, die auf dem Substrat ausgebildet sind, gelenkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays in einem rechten Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat gelenkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays in einem schiefen Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat gelenkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays an dem Substrat fokussiert werden.
Verfahren zum Minimieren der Hintergrundbeleuchtung während des Beleuchtens von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind, wobei das Verfahren umfasst: – Lenken eines Lichtbündels auf ein Mikrolinsen-Array, das aus mehreren Mikrolinsen besteht; und – Teilen des Lichtbündels in mehrere Lichtstrahlen und Lenken jedes der Lichtstrahlen unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat; – wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates lenken, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist; – wobei benachbarte Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays benachbarte Lichtstrahlen auf benachbarte Strukturmerkmale, die auf dem Substrat ausgebildet sind, lenken.
Verfahren nach Anspruch 7, welches ferner das Messen einer Eigenschaft der Strukturmerkmale unter Verwendung von detektiertem Licht von den Strukturmerkmalen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Mikrolinsen-Array ein zweidimensionales Array von Mikrolinsen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays in einem rechten Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat gelenkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays in einem schiefen Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat gelenkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays an dem Substrat fokussiert werden.
Verfahren zum Messen einer Eigenschaft von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind, wobei das Verfahren umfasst: – Lenken eines Lichtbündels auf ein Mikrolinsen-Array, das aus mindestens zwei Mikrolinsen besteht; und – Teilen des Lichtbündels in mindestens zwei Lichtstrahlen und Lenken der Lichtstrahlen unter Verwendung des Mikrolinsen-Arrays auf das Substrat; – Messen einer Eigenschaft mindestens eines Strukturmerkmals unter Verwendung von detektiertem Licht von dem Strukturmerkmal; – wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates lenken, welcher das Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Eigenschaft aus der Gruppe gewählt ist, welche besteht aus: einer Linienbreite, einer Linienhöhe, einem Seitenwandwinkel, einem Seitenwandprofil, einer Grabentiefe und einem Vorhandensein eines offenen oder teilweise geöffneten Strukturmerkmals.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das detektierte Licht von dem Strukturmerkmal aus der Gruppe gewählt ist, welche besteht aus: reflektiertem Licht und gestreutem Licht.
Verfahren nach Anspruch 13 bis 15, wobei eine Breite des entsprechenden Bereiches und eine Breite des Strukturmerkmals des Substrates im Wesentlichen gleich sind.
Verfahren nach Anspruch 13 bis 16, wobei benachbarte Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays auf benachbarte Strukturmerkmale, die auf dem Substrat ausgebildet sind, gelenkt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 bis 17, wobei das Mikrolinsen-Array ein zweidimensionales Array von Mikrolinsen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13 bis 18, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays in einem rechten Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat gelenkt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 bis 18, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays in einem schiefen Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat gelenkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, wobei die Lichtstrahlen von den Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays an dem Substrat fokussiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei der Schritt des Messens ein Fokussieren des detektierten Lichtes von den Strukturmerkmalen unter Verwendung eines weiteren Mikrolinsen-Arrays, das aus mindestens zwei weiteren Mikrolinsen besteht, umfasst.
Vorrichtung zum Messen einer Eigenschaft von Strukturmerkmalen, die auf einem Substrat ausgebildet sind, wobei die Vorrichtung aufweist: – ein Mikrolinsen-Array, das mindestens zwei Mikrolinsen aufweist, wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays ein einfallendes Lichtbündel in mindestens zwei Lichtstrahlen teilen, wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays jeweils einen der Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bereich des Substrates lenken, welcher ein Strukturmerkmal aufweist, das auf dem Substrat ausgebildet ist; und – ein Nachweissystem, das in der Lage ist, eine Eigenschaft des Strukturmerkmals unter Verwendung von detektiertem Licht von dem Strukturmerkmal zu messen.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Eigenschaft aus der Gruppe gewählt ist, welche besteht aus: einer Linienbreite, einer Linienhöhe, einem Seitenwandwinkel, einem Seitenwandprofil, einer Grabentiefe und einem Vorhandensein eines offenen oder teilweise geöffneten Strukturmerkmals.
Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, wobei das detektierte Licht von dem Strukturmerkmal aus der Gruppe gewählt ist, welche besteht aus: reflektiertem Licht und gestreutem Licht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, welche ferner ein Steuerungssystem aufweist, das in der Lage ist, eine Ausrichtung des Mikrolinsen-Arrays zu steuern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, welche ferner ein Steuerungssystem aufweist, das in der Lage ist, einen gemessenen Wert zu verarbeiten, der von dem Nachweissystem empfangen wurde.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, wobei eine Breite des entsprechenden Bereiches und eine Breite des Strukturmerkmals des Substrates im Wesentlichen gleich sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays benachbarte Lichtstrahlen auf benachbarte Strukturmerkmale, die auf dem Substrat ausgebildet sind, lenken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei das Mikrolinsen-Array ein zweidimensionales Array von Mikrolinsen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays die Lichtstrahlen in einem rechten Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat lenken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays die Lichtstrahlen in einem schiefen Winkel bezüglich einer Oberfläche des Substrates auf das Substrat lenken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 32, wobei die Mikrolinsen des Mikrolinsen-Arrays die Lichtstrahlen an dem Substrat fokussieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 33, wobei das Nachweissystem ein weiteres Mikrolinsen-Array aufweist, das in der Lage ist, das detektierte Licht von den Strukturmerkmalen zu fokussieren, wobei das weitere Mikro linsen-Array aus mindestens zwei weiteren Mikrolinsen besteht.