Verfahren zur Bestimmung der Intensitätsverteilung in der Bildebene einer Projektionsbelichtungsanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem ein Abbildungssystem mit hoher Apertur emuliert wird, wobei von einer Probe kommendes Licht mit einem Emulationsabbildungs- system auf einen ortsauflösenden Detektor abgebildet wird.

Bei dem emulierten Abbi1düngssystem kann es sich insbesondere um einen Photolithographie-Scanner handeln, der zur Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise verwendet wird. Dazu werden photolithographische Masken verwendet, deren Strukturen auf mit Photolack beschichtete Wafer abgebildet werden, so daß der Lack belichtet wird und an den belichteten Stellen die Struktur auf dem Wafer verändert wird.

Mit Emulationsabbildungssystemen emuliert man einen solchen Photolithographie-Scanner. Während der Scanner die Struktur der Maske jedoch verkleinert auf den zu belichtenden Träger abbildet, wird ein Emulationsabbildungssystem in Maskeninspektionssystemen eingesetzt, wobei die Struktur vergrößert auf einen Detektor abgebildet wird. Bei beiden Systemen ist die maskenseitige numerische Apertur gleich, bildseitig unterscheiden sie sich jedoch. Die bildseitige numerische A- pertur bei einem Maskeninspektionssystem einerseits liegt etwa bei 0. Auf der anderen Seite erfordern immer kleiner werdende ObjektStrukturgrößen immer größere abbildungssei- tige numerische Aperturen von 0,8 und mehr im Photolithographie-Scanner. Dies führt zu Abweichungen in den Abbildungen von dem Maskeninspektionssystem und dem Photolithographie-Scanner, die insbesondere in Fällen, in denen die

numerische Apertur des Scanners im Verhältnis zur Brechzahl im Photolack größer als 0,8/1,7 ist, nicht mehr vernachlässigbar sind. Zu diesen Abweichungen bzw. im Scannersystem auftretenden Defekten zählt auch die sogenannte Apodisie- rung : Die Transmission des Lichts im Photolack in Abhängigkeit vom Einfallswinkel ist nicht konstant, sondern nimmt zu großen Einfallswinkeln hin zu.

Im Stand der Technik spielen die abbildungsseitigen Unterschiede zwischen dem Photolithographie-Scanner und dem Emu- lationsabbildungssystem zur Maskeninspektion nur eine untergeordnete Rolle. In der Halbleiterindustrie wird allerdings für die Zukunft der Einsatz von Immersionssystemen zur Herstellung von Waferstrukturen, die kleiner als 65nm sind, favorisiert. Durch das Aufbringen einer Immersionsflüssigkeit auf den Wafer werden abbildungsseitig numerische Aperturen NA > 1 erreicht, so daß bei gleicher Wellenlänge kleinere Strukturen erzeugt werden können. So kann beispielsweise bei der Verwendung von Wasser als Immersionsflüssigkeit unter Beleuchtung mit Licht einer Wellenlänge von λ=193nm eine numerische Apertur von maximal 1,4 erreicht werden. Mit anderen Immersionsflüssigkeiten können sogar noch größere numerische Aperturen erreicht werden. Bei einem Reduktionsfaktor von 1:4 sind für Waferstrukturen von 65nm bzw. 45nm Maskenstrukturen von 260nm bzw. 180nτn erforderlich, die Maskenstrukturen liegen somit im Bereich der Abbildungswellenlänge von derzeit 193nm. Bei kleineren Sturkuren wird die Analyse von Defekten in den zu verwendenden Masken immer wichtiger. Ein zur Analyse beispielsweise geeignetes Maskeninspektionssystem ist das AIMS™ (A- real Imaging Measurement System) der Carl Zeiss SMS GmbH. Ein kleiner Bereich der Maske (Defektort) wird unter den

gleichen Beleuchtungs- und Abbildungsbedingungen (Wellenlänge, numerische Apertur) wie im Photolithograpie-Scanner beleuchtet und abgebildet. Im Gegensatz zum Photolithographie-Scanner wird jedoch das von der Maske erzeugte Bild vergrößert und auf eine CCD-Kamera abgebildet. Die Kamera sieht das gleiche Bild wie der Photolack auf dem Wafer. Somit kann ohne aufwendige Testprints das Luftbild analysiert werden. Bei diesem System - ebenso wie bei den anderen im Stand der Technik bekannten Systemen - wird die Abweichung in der Apodisierung in bezug auf den Photolithographie- Scanner nicht berücksichtigt, da die numerischen Aperturen noch so klein sind, daß die Abweichungen bisher keine Rolle gespielt haben. Da jedoch in Zukunft damit zu rechnen ist, daß im Photolithographie-Scanner maskenseitig höhere Aperturen verwendet werden, kommt diesen Abweichungen eine größere Bedeutung zu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Wege zu finden, mit denen die Abbildungsverhältnisse in bezug auf das Apodisierungsverhalten zwischen Maskeninspektionssystem einerseits und Photolithographie-Scanner andererseits aneinander angeglichen werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, das eine Maske beleuchtet, das von der Maske kommende Lichtes auf einen ortsauflösenden Detektor gelenkt, ein Signal mit dem ortsauflösenden Detektor aufgezeichnet und daraus die Intensitätsverteilung berechnet wird, wobei bei dieser Berechnung die numerische Apertur in der Bildebene der Projektionsbelichtungsanlage berücksichtigt wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dazu in der Bildebene die Phasenverteilung des einfallenden Lichts bestimmt, anhand der Phasenverteilung die komplexe Amplitudenverteilung in der Austrittspupille rekonstruiert, die rekonstruierte Amplitudenverteilung mit einer vorgegebenen Apodisierungskorrektur verknüpft und aus der geänderten Amplitudenverteilung ein Bild mit korrigierter Apodi- sierung berechnet .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die komplexe Amplitudenverteilung dadurch bestimmt, indem in der Bildebene die Phasenverteilung des einfallenden Lichts berechnet wird und anhand der Phasenverteilung die komplexe Amplitudenverteilung rekonstruiert wird.

Durch die Bestimmung der Phasenverteilung in der Bildebene läßt sich rechnerisch mit bekannten Methoden wie einer zweidimensionalen Fouriertransformation oder einem Phase- Retrival bestimmen, welcher Strahl in der Austrittspupille, in der die von einem Objektpunkt ausgehenden Strahlen alle parallel laufen, zu welchem Punkt in der Bildebene führt. Die Phase selbst läßt sich mit aus dem Stand der Technik bekannten Methoden messen. Beispielsweise kann man mehrere Bilder vor, in und hinter der Fokusebene aufnehmen und anschließend rechnerisch die Phasenwerte mit einem rekursiven Auswerteverfahren rekonstruieren. Auch eine direkte Messung der Phasenwerte, beispielsweise mit dem Shack-Hartmann- Verfahren ist möglich, auch ein phasenschiebendes Lateral - Sheering-Interferometer kann zur Bestimmung der Phasenverteilung eingesetzt werden. Kennt man die Phasenverteilung, so läßt sich die komplexe Amplitudenverteilung in der Austrittspupille rechnerisch rekonstruieren. Diese rekon-

struierte Amplitudenverteilung wird dann mit einer vorgegebenen Apodisierungskorrektur verknüpft, wodurch sich eine geänderte Amplitudenverteilung ergibt . Aus dieser kann schließlich wiederum ein Bild berechnet werden, in dem die Korrektur der Apodisierung berücksichtigt ist.

Vorteilhaft wird dabei die komplexe Amplitudenverteilung nicht für jeden Punkt in der Pupillenebene bestimmt, sondern nur für eine Anzahl Punkte mit den Koordinaten (p,q) . Nur für diese Punkte wird die Amplitudenverteilung mit der Apodisierungskorrektur verknüpft. Für die Berechnung der Zwischenwerte können übliche Interpolationsverfahren verwendet werden.

Je nach Aufgabenstellung kann dabei die Apodisierungskorrektur auf verschiedene Weise vorgegeben werden. So kann man beispielsweise als Apodisierungskorrektur eine Apodisierung vorgeben, die im wesentlichen der im Emulationsab- bildungssystem vorhandenen Apodisierung entspricht, und die Amplitudenverteilung durch diese Apodisierung dividieren. Auf diese Weise läßt sich die vorhandene Apodisierung im System mindestens teilweise kompensieren. Zweckmäßig wird man als Apodisierungskorrektur die natürliche oder auch die technische Apodisierung, sofern bekannt, vorgeben, oder auch beide zusammen.

Bevorzugt wird man jedoch als Apodisierungskorrektur eine im wesentlichen der im emulierten Abbildungssystem vorhandenen Apodisierung entsprechende Apodisierung vorgeben und die Amplitudenverteilung mit dieser multiplizieren. Auf diese Weise läßt sich die im emulierten Abbildungssystem vorhandene Apodisierung mindestens näherungsweise erzeugen,

so daß man die dort herrschenden Bedingungen bestmöglichst nachahmt . Zweckmäßigerweise gibt man als Apodisierungskor- rektur auch hier die natürliche Apodisierung oder die technische Apodisierung, oder auch beide Apodisierungen, die im emulierten Abbildungssystem vorhanden sind, vor. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn es sich bei dem emulierten Abbildungssystem um einen Photolithographie-Scanner handelt, da genau auf diese Weise die im Photolithographie- Scanner herrschenden Bedingungen bestens nachgeahmt werden können. Um diese Bedingungen möglichst getreu nachbilden zu können, ist es vorteilhaft, die Apodisierungskorrektur in Abhängigkeit von der numerischen Apertur des Scanners und vom emulierten Photolack vorzugegeben. Die Apodisierung des Photolithographie-Scanners läßt sich dann durch Multiplikation der Amplitudenverteilung in der Austrittspupille mit dem Faktor 1/cosθ' emulieren, wobei θ' der Einfallswinkel des Lichts im emulierten Photolack ist. Die natürliche Apodisierung T(p,q) des Photolithographie-Scanners kann auch gemäß des Ausdrucks

bestimmt werden, wobei T die Amplitudentransmission, n' die Brechzahl des verwendeten Photolacks, und (p,q) die dimensionslosen Pupillenkoordinaten sind.

Außer der rechnerischen Berücksichtigung der im Scanner vorhandenen Apodisierung wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art auch dadurch gelöst, daß

zur änderung der Apodisierung ein intensitätsveränderndes optisches Element in den Strahlengang eingebracht oder zugeschaltet wird. Mit diesem wird dann eine vorgegebene Intensitätsverteilung in der Austrittspupille erzeugt. Vorteilhaft kann dieses intensitätsverändernde optische Element zur Erzeugung einer vorgegebenen Intensitätsverteilung angesteuert werden. Auf diese Weise können beispielsweise durch verschiedene Photolacke zustandekommende unterschiedliche Apodisierungen im Photolithographie-Scanner berücksichtigt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dieses intensitätsverändernde optische Element auszuwechseln, wobei diese Auswechslung auch automatisch erfolgen kann. Zweckmäßig wird eine im wesentlichen der natürlichen und/oder technischen Apodisierung des emulierten Abbildungssystems entsprechende Intensitätsverteilung vorgegeben, so daß diese wenigstens näherungsweise erzeugt wird. Die natürliche Apodisierung wird dabei gemäß des Ausdrucks

neosθ ricosθ'

bestimmt, n und θ sind Brechungsindex bzw. Einfallswinkel des Lichts im Objektraum, d.h. in der Maske, n' und θ' sind die entsprechenden Größen im Bildraum, d.h. auf dem Wafer, wobei n' und θ' sich auf den Photolack beziehen.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird alternativ oder zusätzlich eine im wesentlichen der inversen natürlichen und/oder inversen technischen Apodisierung des Emulationsabbildungssystems entsprechende Intensitätsverteilung vorgegeben, so daß diese Apodisierung mindestens teilweise kompensiert wird. Auf diese Weise ist es möglich,

die Apodisierungseffekte des Emulationsabbildungssystems fast vollkommen auszuschalten und so die Apodisierung des emulierten AbbildungsSystems im wesentlichen naturgetreu nachzubilden.

In der Regel wird man zur Intensitätsveränderung intensi- tätsabschwächende Elemente wie Filter verwenden. Denkbar ist aber auch eine Ausgestaltung des Verfahrens, in dem die Intensität durch das intensitätsverändernde optische Element verstärkt wird.

Wird ein Photolithographie-Scanner emuliert, so gibt man vorteilhaft die Intensitätsverteilung in Abhängigkeit von der numerischen Apertur des Scanners und vom emulierten Photolack vor.

Die Aufgabe wird ferner für mikroskopische Abbildungssysteme zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Verfahrensschritte der Ansprüche 9 bis 14, mit dem optische Abbildungssysteme mit hoher Apertur emuliert werden, dadurch gelöst, daß ein oder mehrere intensitätsverändernde optische Elemente zu Variation der Apodisierung vorgesehen sind. Im einfachsten Fall ist als intensitätsveränderndes optisches Element ein Filter vorgesehen. Auch mehrere Filter können vorgesehen sein, die Filter können auch auswechselbar angeordnet sein, so daß je nach emuliertem System ein anderer Filter eingesetzt oder auch zugeschaltet werden kann. Beispielsweise lassen sich die Filter auf einem Rad anordnen und können dann über eine Benutzerschnittstelle jeweils in den Strahlengang eingeführt werden.

Ist der Filter austauschbar gestaltet, kann man die technische Apodisierung für verschiedene Scanner emulieren. Die Filter lassen sich an verschiedene Brechungsindizes des zu emulierenden Photolacks anpassen. Außerdem kann ein solcher Filter auch so gestaltet werden, daß er nur eine kleinere als die maximal mögliche numerische Apertur abdeckt, dafür aber eine höhere Gesamttransmission aufweist. Nachteil bei austauschbar gestalteten Filtern ist die hohe mechanische Präzision, die erforderlich ist. So muß die Fassungstechnik sehr präzise sein. Außer der Abschwächung wird die Absorptionsschicht außerdem auch einen gewissen Phasenhub verursachen. Dieser muß in einem austauschbaren Filter in diesem selbst kompensiert werden. Bei einem nicht austauschbaren Filter hingegen läßt sich der Phasenhub bei der Objektiv- justage automatisch wegjustieren.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Filter daher direkt auf eine der Objektivlinsen aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch Aufdampfen geschehen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind wenigstens zwei intensitätsverändernde optische Elemente, bevorzugt Filter, vorgesehen. Eines der Elemente weist eine starke intensitätsverändernde Wirkung auf und korrigiert beispielsweise die Apodisierung weitestgehend. Hier ist der Phasenhub auch wegjustiert. Mit dem oder den austauschbaren Elementen läßt sich dann noch eine Anpassung an den jeweiligen zu emulierenden Photolack vornehmen. Die intensitätsverändernde Wirkung ist hier wesentlich schwächer, der Phasenhub spielt daher nur eine untergeordnete Rolle.

Statt eines Filters ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als intensitätsveränderndes optisches Element ein intensitätsverstärkendes Medium vorgesehen, besonders bevorzugt wird hier ein Laser, insbesondere ein bevorzugt zuschaltbar ausgeführter Festkörperlaser eingesetzt. Ein solcher Laser kann z.B. realisiert werden, indem ein dünner dotierter Kristall in der Pupillenebene plaziert und senkrecht zur optischen Achse von mindestens einer Seite gepumpt wird. Damit es zu einer Abbildung kommt, müssen die Photonen in den Beugungsordnungen phasenrichtig überlagern. Beim Durchtritt der Photonen durch den Kristall werden weitere Photonen durch stimulierte Emission Orientierungs- und phasenrichtig verstärkt. Welche Beugungsordnung wie stark verstärkt wird, hängt von dem Kristalldotierungsverlauf und dem optischen Pumpvorgang ab. Der Einsatz eines aktiven, intensitätsverstärkenden Mediums vermeidet das Auftreten von Energieverlusten, wie sie beim Einsatz von Filtern entstehen. Insbesondere in Mikroskopen ist jedoch die Energiedichte schon relativ gering, so daß sich eine weitere Verminderung durch Filter unter Umständen negativ auswirken könnte .

Da der Strahlengang im Mikroskop üblicherweise rotations- symmetrisch ist, wird das intensitätsverändernde optische Element zweckmäßig so ausgestaltet, daß es die Intensität im wesentlichen rotationssymmetrisch um die optische Achse verändert. Ein Filter kann dabei je nach Applikation so ausgestaltet sein, daß seine Transmission von der Mitte zum Rand hin entweder zu- oder abnimmt. Soll beispielsweise die Emulation in einem Scannersystem emuliert werden, so muß die Transmission zum Rand hin zunehmen. In der am einfachsten zu realisierenden Form ist das intensitätsverändernde

optische Element zweckmäßig in oder in der Nähe einer Pupillenebene, in der die von einem Objektpunkt ausgehenden Strahlen parallel laufen bzw. Strahlen, die von verschiedenen Objektpunkten unter dem gleichen Winkel ausgehen, am gleichen Ort zusammentreffen, angeordnet. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise die natürliche Apodisierung eines Photolithographie-Scanners emulieren, wenn das intensitäts- verändernde optische Element die Intensität im wesentlichen entsprechend des Ausdrucks

verändernd ausgestaltet ist. I ist dabei die Transmission der Intensität, r ₀ der Radius der Abbildungspupille, r der Abstand zu optischen Achse, n _r der Brechungsindex im emulierten Photolack, NA die numerische Apertur des Photolithographie-Scanners und C eine wählbare Konstante. Wählt man als Konstante den Wert 1, so muß das intensitätsverän- dernde optische Element die Intensität verstärken. Wählt man jedoch die Konstante kleiner oder gleich dem Maximum des unter dem Bruchstrich stehenden Ausdrucks, so kann das optische Element rein abschwächend ausgeführt werden - die Transmission übersteigt in diesem Fall nicht 100%.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das intensitätsverändernde optische Element in einer Fläche mit hoher Winkelbelastung angeordnet. Beispielsweise kann ein Filter auf eine gekrümmte Linsenfläche aufgedampft werden. Die Transmission durch dieses Element wird dann winkel- und polarisationsabhängig. Mit einer entsprechenden

Beschichtung kann man auf diese Weise Fresnelreflexe emulieren, die an der Grenzfläche beim übergang von Luft bzw. Immersionsflüssigkeit in den Photolack entstehen. Man ist jedoch nicht beschränkt, den Filter auf eine Linsenoberfläche aufzubringen, alternativ kann man ihn auch an eine Stelle in den Strahlengang einbringen, wo die Strahlen eine hohe numerische Apertur aufweisen.

Bei der Anordnung des optischen Elements in einer Fläche mit hoher Winkelbelastung kann man sich zwei wesentliche Effekte zu Nutzen machen und das Material entsprechend gestalten: Zum einen die Volumenabsorption in Abhängigkeit vom Eintrittswinkel, die dadurch zustande kommt, daß schräge Strahlen in planparallelen Platten längere Wege durchlaufen; und zum anderen eine Abhängigkeit der Reflexion an einer Oberfläche vom Einfallswinkel des Lichts. Der erste Effekt läßt sich selbstverständlich auch bei positiv oder negativ brechenden Linsen ausnutzen, wo Strahlen, die in der Nähe der optischen Achse in die Linse eintreten, in dieser einen längeren bzw. kürzeren Weg zurücklegen als Randstrahlen.

Anstelle von Veränderungen der Apodisation im Emulationsab- bildungssystem kann man auch im Strahlengang eines Photolithographie-Scanners selbst, d.h. des emulierten Systems ein oder mehrere intensitätsverändernde optische Elemente zur Variation der Apodisierung vorsehen. Auf diese Weise lassen sich natürliche und/oder technische Apodisierungen des Scannersystems korrigieren, so daß eine Korrektur im Emulationssystem unter Umständen überflüssig wird. Bevorzugt ist auch hier das optische Element in oder in der Nähe einer Pupillenebene auswechselbar angeordnet. Zweckmäßigerweise

korrigiert das optische Element die natürliche und/oder die technische Apodisierung in Abhängigkeit vom verwendeten Photolack. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das optische Element eine Amplitudentransmission T(p,q) mit den Pupillenkoordinaten (P _/ q) gemäß des Ausdrucks

auf, wobei ß die Vergrößerung und n' die Brechzahl des verwendeten Photolacks ist .

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In den dazu gehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. Ia einen Photolithographie-Scanner, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist,

Fig. Ib ein Maskeninspektionssystem aus dem Stand der Technik,

Fig.2 das Emulationsabbildungssystem, d.h. den in bezug auf die Maske bildseitigen Teil des Maskeninspektionssystems, wie es derzeit im Stand der Technik existiert ,

Fig.3a eine erste Ausgestaltung der Erfindung mit einem Pupillenfilter,

Fig.3b dessen Transmission zur Emulation der natürlichen Apodisierung,

Fig.4 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, in der das optische Element in einer Fläche mit hoher Winkelbelastung anordnet ist,

Fig.5 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, in der das optische Element ebenfalls in einer Fläche mit hoher Winkelbelastung angeordnet ist,

Fig.6 eine Alternative zur Intensitätsveränderung bei optischen Elementen in Flächen mit hoher Winkelbelastung, und

Fig.7 eine Ausgestaltung, die sich das Zurücklegen unterschiedlicher Weglängen in einer der Linsen zunutze macht.

In Fig. Ia ist ein Photolithographie-Scanner, wie er aus dem Stand der Technik, gezeigt. Lichtstrahlen 1 aus einer nicht gezeigten Beleuchtungsquelle fallen auf ein Objekt oder eine Maske 2, die in ein einer Feldebene anordnet ist. Die Strahlen treten dann in das Scannerabbildungssystem 3, welches die Maske 2 im hier gezeigten Beispiel um einen Faktor 4 verkleinert in eine auf einem Wafer aufgebrachte Photolackschicht 4 abbildet. An den lichtdurchlässigen Stellen wird der Photolack belichtet. Durch die anschließende Entwicklung wird das Bild der Maske 2 auf den Wafer reproduziert .

Da die Herstellung der Masken sehr aufwendig und kostenintensiv ist und diese Kosten steigen, je kleiner die verwendeten Strukturen werden, testet man die Masken vor dem Einsatz in den Photolithographie-Scannern üblicherweise auf Fehler. Dazu kann das in Fig . Ib beispielhaft gezeigte Maskeninspektionssystem, beispielsweise das AIMS™ der Firma Carl Zeiss SMS GmbH verwendet werden. Bis zu der gestri-

chelten Linie durch das Abbildungssystem, die auch in Fig. Ia eingezeichnet ist, sind beide Systeme identisch, d.h. in beiden Systemen wird dieselbe Wellenlänge, eine entsprechende Beleuchtungsquelle und dieselbe Beleuchtungpolarisation verwendet, ebenso sind die maskenseitigen numerischen Aperturen gleich. Während jedoch das Bild der Maske 2 im Scannerabbildungssystem 3 verkleinert in die Photolackschicht 4 abgebildet wird, so wird im hier gezeigten Beispiel durch das Emulationsabbildungssystem 5 die Maske 2 mit hier beispielhaft gewählter 450-facher Vergrößerung auf eine CCD-Kamera 6 abgebildet. Auch andere Vergrößerungen sind selbstverständlich möglich. Während also die numerische Apertur im Falle des Scanners bildseitig sehr groß ist, so ist die numerische Apertur im Maskeninspektionssystem sehr klein. Aus diesem Unterschied resultiert eine unterschiedliche Apodisierung.

Die Apodisierung kann im Maskeninspektionssystem auf verschiedene Weisen kompensiert werden. Zunächst zeigt Fig.2 noch einmal das Emulationsabbildungssystem 5 detaillierter skizziert mit zwei Linsensystemen 7 und 8, zwischen denen die Strahlen näherungsweise parallel laufen.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung in Fig.3a ist in einer Pupillenebene oder einer pupillennahen Ebene - in diesem Falle zwischen den Linsensystemen 7 und 8 - ein Filter 9 eingebracht, der die Transmission der Intensität rotationssymmetrisch in Abhängigkeit vom Abstand zur optischen Achse gemäß der Formel

verändert, wie in Fig.3b gezeigt. Dabei wurde die Konstante C < 1 so gewählt, daß die Transmission am Pupillenrand 100% beträgt. Im gezeigten Bespiel beträgt die numerische Apertur 1,4 und der Brechungsindex im Photolack 1,72. Anstelle des Filters kann auch ein intensitätsverstärkendes Medium eingesetzt werden.

Eine zweite Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig.4 gezeigt. Hier wurde der Filter 10 auf eine stark gewölbte Fläche des Linsensystems 7 aufgedampft, die hier in masken- seitiger Lage gezeigt ist, aber nicht auf diese Lage beschränkt ist, sondern auch an anderen Stellen liegen kann. Die Fläche ist gewölbt und weist außerdem eine hohe Winkel - belastung auf, d.h., die von einem Objektpunkt kommenden Strahlen treffen unter großen Winkeln auf den Filter 10. Für die Wahl der Fläche ist allein die Winkelbelastung ausschlaggebend. Alternativ kann man auch einen Filter 11 mit ebener Fläche zwischen Maske 2 und Linsensystem 7, oder eine andere Position, an der eine hohe numerische Apertur vorliegt, einbringen. In beiden Fällen muß die Beschichtung so gewählt sein, daß sie die Transmission des Lichts in Abhängigkeit vom Einfallswinkel beeinflußt. Beispielsweise kann eine Schicht verwendet werden, deren Reflexionsverhalten abhängig vom Einfallswinkel des Lichts ist.

In Fig.6 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gezeigt. Statt einer Beschichtung, deren Filtereigenschaften abhängig vom Einfallswinkel des Lichts sind, wird hier an

der gleichen Stelle ebenfalls mit hoher Winkelbelastung eine planparallele Platte 12 in den Strahlengang zwischen Maske 2 und Linsensystem 7 gebracht. Bei diesem Filterelement macht man sich den Effekt zu nutze, daß unter verschiedenen Winkeln einfallende Strahlen in der Platte verschiedene Weglängen zurücklegen. Je größer der Einfallswinkel in Bezug auf die Oberflächennormale ist, desto länger ist der zurückzulegende Weg und desto höher auch die Absorption im Volumen.

Alternativ kann man auch, wie in Fig.7 gezeigt, eine Linse 13 - hier beispielhaft aus dem Linsensystem 8 - zur Volumenabsorption verwenden. Hier macht man sich, ähnlich wie bei der oben erwähnten Platte 12 , auch den Effekt der unterschiedlichen Weglängen und der damit zusammenhängenden unterschiedlichen Absorption zu nutze, allerdings läßt sich die Linse auch an einer Position im System einsetzen, wo die Strahldivergenz klein ist oder sogar gegen Null geht. Die unterschiedlichen Weglängen kommen dann aufgrund der Form der Linse zustande - bei einer positiv brechenden, konvexen Linse beispielsweise legen Strahlen, die in der Näher der optischen Achse auf die Linse treffen, in dieser einen längeren Weg zurück als Strahlen, die am Rand der Linse auf diese treffen; bei negativ brechenden, konkaven Linsen ist es genau umgekehrt .

Die intensitätsverändernden optischen Elemente, die hier beispielhaft für das Emulationsabbildungssystem im Maskeninspektionssystem betrachtet wurden, lassen sich mit vergleichbaren Eigenschaften in ähnlicher Weise an grundsätzlich den gleichen Stellen im Scannerabbildungssystem 3 verwenden .

Bezugszeichenliste

1 Lichtstrahl

2 Maske

3 ScannerabbildungsSystem

4 Photolackschicht

5 Emulationsabbildungssystem

6 CCD-Kamera

7, 8 Linsensystem

9, 10, 11 Filter

12 planparallele Platte

13 Linse