包括光学距离测量系统的用于微光刻的投射曝光设备的制作方法
【专利摘要】一种用于微光刻的投射曝光设备(10)，包含形成曝光光束路径的多个光学组件(M1-M6)，并且包含距离测量系统(30、130、230)，用于测量光学组件(M1-M6)中的至少一个和参考元件(40、140、240)之间的距离。所述距离测量系统包含频率梳发生器(32、132、232)，其构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射(36、236)。
【专利说明】包括光学距离测量系统的用于微光刻的投射曝光设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年7月19日提交的德国专利申请N0.102012212663.5的优先权。该专利申请的全部内容作为引用并入本专利申请。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种用于微光刻的投射曝光设备，包含形成曝光光束路径的多个光学组件。另外，该投射曝光设备包含距离测量系统。本发明还涉及一种在用于微光刻的投射曝光设备中进行距离测量的方法。
【背景技术】
[0004]用于微光刻的高效投射曝光设备对例如在掩模母版和晶片的扫描移动期间产生的振动激励敏感地反应。这种振动激励导致该投射曝光设备的光学组件相对于其在光束路径中的期望位置偏斜，这导致成像像差。根据减少这些效应的一个方法，连续地测量光学组件的位置。关于所测量的偏斜，实施相应的校正措施。基于电容的或移动线圈形式的动态传感器被设想用于进行位置测量。这种传感器(由设计控制)必须定位成十分靠近要测量的区域，这会导致漂移(例如热漂移)，并损害该传感器的测量精度。而且，这些传感器又对光学组件的动态行为有不利的影响。
【发明内容】
[0005]本发明之目的是提供一种包含距离测量系统的用于微光刻的投射曝光设备和一种在投射曝光设备中进行距离测量的方法，由此可以解决上述问题，特别地，可以改进的精度对光学组件实施距离测量，并尽可能不会同时损害该光学组件的动态行为。该距离测量优选地从比较大的距离来实现。
[0006]根据本发明的达成效果
[0007]根据本发明，可例如利用用于微光刻的投射曝光设备来实现上述目的，该投射曝光设备包含形成曝光光束路径的多个光学组件。另外，所述投射曝光设备包含距离测量系统，用于测量光学组件中的至少一个和参考元件之间的距离。所述距离测量系统包含频率梳发生器，其构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射。
[0008]梳状频谱应理解为具有以均匀间隔布置的多条离散线的频谱。在本文中，离散线是线宽为距相应相邻线的距离的至多1/10、尤其至多1/100或至多1/1000的线。
[0009]换言之，根据本发明的距离测量系统相对于相关光学组件上的至少一个测量点测量光学组件中的至少一个和参考元件之间的距离。光学组件可以是例如该投射曝光设备的曝光光束路径的透镜元件或反射镜。该距离测量系统包含频率梳发生器。频率梳发生器可以各种方式(下面更详细地描述)用在距离测量系统中。使用这种频率梳发生器使得可以十分高的精度实施距离测量。同时，所述测量可以光学地并由此非接触地从比较大的距离实现，结果，不会损害该光学组件的动态行为。
[0010]根据本发明的一个实施例，该距离测量系统构造成相对于位于光学组件上的多个测量点测量至少一个光学组件和参考元件之间的距离。另外，该距离测量系统包含评估装置，其构造成根据所述测量确定所述光学组件关于所述参考元件在多个自由度中的位置。所述自由度可包含在X、y和/或Z方向上的平移和/或关于X、y和/或Z轴的倾斜或旋转。根据一个变型例，所述评估装置构造成确定六个自由度中的位置，即，三个平移自由度和三个旋转自由度。
[0011]根据本发明另一实施例，所述距离测量系统构造成监控至少一个光学组件的振动行为。为此，以短的时间间隔重复距离测量。然后，振动行为由在时间内确定的距离变化产生。
[0012]根据本发明另一实施例，该频率梳发生器包含脉冲式飞秒激光器。脉冲式飞秒激光器应理解成具有处于飞秒范围中的脉冲持续时间的脉冲式激光器。其可以是例如锁模钛-蓝宝石激光器。或者，频率梳发生器还可以由包含光电调制器的线性光腔形成。这种线性光腔例如从图3及文献Youichi Bitou et al., “Accurate wide-rangedisplacement measurement using tunable d1de laser and optical frequency combgenerator”，Optics Express, Vol.14，N0.2，2006，第 644-654 页中的相关描述中可知。
[0013]根据本发明另一实施例，该频率梳发生器构造成产生具有梳状频率梳的脉冲测量辐射，该距离测量系统包含另一频率梳发生器，其构造成产生同样具有梳状频谱的脉冲比较辐射，其中，该比较辐射的脉冲率与该测量辐射的脉冲率不同。在该实施例的一个变型例中，该参考元件构造成将参考辐射从测量辐射分开。该距离测量系统还包含照射装置，其以测量辐射照射要测量的至少一个光学组件。另外，该距离测量系统包含叠加元件，用于在该测量辐射与至少一个被照照组件交互作用之后，使该比较辐射与该参考辐射和该测量辐射叠加。另外，该距离测量系统包含评估装置，其构造成记录叠加的强度的时间轮廓，并根据所检测的强度轮廓确定被照射的组合和参考元件之间的距离。
[0014]根据本发明另一实施例，该评估装置还构造成确定该参考辐射与该测量辐射之间的传播时间差，并从中确定被照射组件与该参考元件之间的距离的近似值。该近似值可充当距离的初始值，从此可通过评估由叠加辐射的频率梳的叠加产生的精细结构来确定更精确的距离值。
[0015]根据本发明另一实施例，在该投射曝光设备中，形成在多个光学组件上延伸的测量光束路径，使得在各个产生作用的光学组件处，测量辐射的相应部分被反射回该距离测量系统。根据一个变型例，该评估装置构造成确定该参考辐射和相应的反射测量辐射之间的相应传播时间差，并根据所确定的传播时间差确定产生作用的光学组件在曝光光束路径中相对彼此的相对布置。
[0016]根据本发明另一实施例，要测量的至少一个光学组件具有探针元件，其构造成将入射测量辐射的一部分反射回其本身，并将入射测量辐射的另一部分反射到光学组件的另一个。根据一个变型例，要测量的至少一个光学组件具有沿着被照射的光学组件的边缘以环形方式布置的多个这种探针元件。
[0017]根据本发明另一实施例，该距离测量系统还包含照射装置，其具有多个测量辐射源，其中，单独的测量辐射源布置成分别在不同点处以该测量辐射照射要测量的至少一个光学组件。
[0018]根据本发明另一实施例，该距离测量系统包含光学共振器，其布置在该参考元件与要测量的光学组件之间。该共振器可由两个反射镜构成，其中一个反射镜布置在参考元件处，另一个反射镜布置在要测量的光学组件处。根据一个变型例，该光学共振器实现为法布里-珀罗共振器。
[0019]根据本发明另一实施例，该距离测量系统包含波长可调谐辐射源和耦合装置，耦合装置构造成使该可调谐辐射源的光学频率与该光学共振器的共振频率耦合。因此，该可调谐辐射源的光学频率以时间轮廓跟随该光学共振器的共振频率。
[0020]根据本发明另一实施例，该距离测量系统还包含频率测量装置，其包含频率梳发生器，并构造成测量该可调谐辐射源的光学频率。该光学共振器的反射镜之间的距离可由所测量的光学频率确定。
[0021]根据本发明另一实施例，该距离测量系统包含照射装置，用于以具有梳状频谱中的至少两个频率的测量辐射照射要测量的至少一个光学组件。另外，该距离测量系统可包含干涉仪，其构造成借助多波长干涉测量法在与要测量的光学组件交互作用后评估测量辐射。
[0022]根据本发明另一实施例，该距离测量系统构造成实施波长扫描干涉。上面提及的多波长干涉测量法和波长扫描干涉二者皆为本【技术领域】人员所已知的，例如从S.Hyun等人的 “Absolute distance measurement using the frequency comb of a femtosecondlaser”，CIRP Annals - Manufacturing Technology 59(2010)，第 555-558 页中已知。在上述文献中，多波长干涉测量法由MWI表示，波长扫描干涉由WSI表示，并例如在从第555页到第557页的名称为“多波长产生”的第二节中描述。
[0023]根据本发明另一实施例，该投射曝光设备构造成以EUV辐射操作。这应理解为使用EUV辐射作为曝光辐射以将掩模结构成像至基底的投射曝光设备。EUV辐射应被理解为具有小于100nm的波长的辐射，特别是具有约13.5nm或约6.8nm的波长的辐射。根据替代的实施例，该投射曝光设备还可构造成以VUV辐射操作，VUV辐射即具有小于例如193nm、248nm、或365nm的波长的辐射。
[0024]根据本发明，还提供了一种在用于微光刻的投射曝光设备中进行距离测量的方法。该投射曝光设备包含形成曝光光束路径的多个光学组件。该方法包含以下步骤:产生具有梳状频谱的电磁辐射；以及使用具有梳状频谱的辐射测量投射曝光设备的光学组件中的至少一个和参考元件之间的距离。
[0025]根据本发明的实施例，借助上述实施例之一中的距离测量系统来实现所述测量。
[0026]关于根据本发明的投射曝光设备的上述实施例表明的特征可相应地应用于根据本发明的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]参考附图，在根据本发明的示例性实施例的下面详细描述中解释本发明的上述和另外其它有利特征，附图中:
[0028]图1示出用于微光刻的投射曝光设备，在根据本发明的一个实施例中，该投射曝光设备包括与其结合的光学距离测量系统和两个频率梳发生器，该光学距离测量系统用于测量该投射曝光设备的一个或多个光学组件和参考元件之间的距离；
[0029]图2详细地示出由图1中的II表示的区域；
[0030]图3示出在根据本发明的实施例中，用于进行根据图1的距离测量的测量光束路径的图示；
[0031]图4示出根据图1的投射曝光设备的光学组件的平面图，该光学组件布置有探针元件，借助该光学距离测量系统产生的测量辐射进行照射；
[0032]图5示出图1的距离测量系统中的大量测量辐射源的示例性布置；
[0033]图6示出图1的频率梳发生器之一在时间内产生的辐射的电场强度的示例性图示以及作为光学频率的函数的测量辐射的强度；
[0034]图7示出用在图1的投射曝光设备中的光学距离测量系统的根据本发明的另一实施例；以及
[0035]图8示出用在图1的投射曝光设备中的光学距离测量系统的根据本发明的另一实施例。
【具体实施方式】
[0036]在下面描述的的示例性实施例中，功能上或结构上彼此类似的元件尽可能由相同或类似的参考标号表示。因此，为了理解特定示例性实施例的单独元件的特征，应当参考其它示例性实施例的描述或本发明的总体描述。
[0037]为了便于描述该投射曝光设备，附图显示出笛卡尔xyz坐标系，其表明图中所示组件的相对位置关系。在图1中，y方向垂直于附图平面延伸，并从附图平面延伸出，X方向朝右延伸，ζ方向朝上延伸。
[0038]图1示出用于微光刻的投射曝光设备10的实施例。该投射曝光设备10用于将布置在掩模母版12上的掩模结构12成像至晶片形式的基底14上。为此，用曝光辐射18照明掩模12。该曝光辐射18由曝光辐射源16产生，并被照明光学单元20辐射至掩模母版12。在所示情况下，该曝光辐射18的波长位于EUV波长范围内，并因此具有小于lOOnm的波长，例如为13.5nm或6.8nm。或者，该曝光辐射的波长还可以在UV波长范围内，例如为365nm、248nm、或 193nm。
[0039]借助投射透镜22实现掩模结构从掩模12到基底14的成像。。在通过投射透镜22后，该曝光辐射18被光学组件Ml至M6引导至曝光光束路径。在EUV辐射充当曝光辐射18的情况下，光学组件Ml至M6实现为反射镜。
[0040]另外，光学距离测量系统30结合在投射曝光设备10中。该光学测量系统30构造成测量光学组件Ml至M6中的至少一个和参考元件40之间的距离。在所示情况下，该光学测量系统30用于测量光学组件的单独一个和参考元件40之间的距离。在该情况下，该距离测量相对于位于相应光学组件Ml至M6上的一个测量点或者相对于位于光学组件Ml至M6上的多个测量点进行。根据测量点的数量，通过该距离测量确定相应光学组件Ml至M6相对于参考元件40在一个或多个自由度中的位置。根据一个实施例，在刚性运动的所有六个自由度中进行所述确定，即相对于X、y和ζ轴的平移以及相对于X、y和ζ轴的倾斜或旋转。特别地，该距离测量系统30构造成测量单独光学组件在时间轮廓中的位置，并由此监控光学组件Ml至M6的振动行为。该光学距离测量系统30包含第一频率梳发生器32形式的测量辐射源，用于产生脉冲测量辐射36。该频率梳发生器32可包含例如本领域技术人员已知的诸如锁模钛-蓝宝石激光器形式的脉冲式飞秒激光器。
[0041]图6示出一个布置在另一个上方的两个图表。上方图表以示例的方式示出由频率梳发生器32产生的测量辐射36的场强的时间轮廓E(t)。如从该图表所看出，该测量辐射36包含以周期间隔T彼此接替的脉冲。该周期间隔T的倒数表示为脉冲重复频率f；。图6中的下方图表示出作为光学频率f的函数的测量辐射36的强度分布1 (f)。如从该图表看出，频谱是梳状的，即频谱具有在各情况下以f；间隔布置的大量离散线。单独线的强度在频率f。处上升至最大值，随后再次下降。电场强度的图表和强度的图表之间的转换可借助傅立叶变换完成。
[0042]由根据图1中的频率梳发生器32产生的测量辐射36首先撞击在参考元件40上，该参考元件40构造成将测量辐射36的一部分以参考辐射41的形式反射回其本身。测量辐射36的剩余部分不变地穿过该参考元件40。测量辐射36的这部分穿过为此设置的测量光束路径中的投射透镜22，直到第六个光学组件M6。在该情况下，测量辐射36撞击在每个光学组件Ml至M6上。在每个光学组件Ml至M5处，相应入射的测量辐射36a的一部分36b反射回其本身，而测量辐射36a的相应剩余部分36b前进至相应下一个光学组件。在光学组件M6处，入射于此的测量辐射36a被完全反射。
[0043]对于反射回或前进的测量辐射36，光学组件Ml至M6均具有至少一个探针元件44。这种探针元件44在图2中基于图1的投射透镜22的光学组件M4的示例示出。图2详细地示出由图1的II表示的截面。该探针元件44在用于曝光辐射18的镜面侧布置在组件M4的边缘区域。该镜面的使用表面46与探针元件44直接邻接。
[0044]该探针元件44具有第一反射部分44a和第二反射部分44b。该第一反射部分44a用于将入射测量辐射36a反射回至其本身。因此，反射回其本身的测量辐射36b具有与入射测量福射36a的光束方向相反的光束方向。该第二反射部分44b将入射测量福射36a的照射在其上的那部分反射到布置在光束路径中的下游的光学组件(在该情况下为组件M5)。在该情况下，反射的辐射设计成前向测量辐射36c，该前向测量辐射36c随后撞击在组件M5上的对应探针元件44上。在相应光学组件Ml至M6处反射回其本身的测量辐射36b以相反方向穿过测量光束路径，并最终再次进入距离测量系统30，在距离测量系统中，其穿过参考元件40，并在其上与参考辐射41 一起被束分裂器38引导至另一束分裂器形式的叠加元件42。借助该叠加元件42，测量辐射36b和参考辐射41的组合在评估装置43上与比较辐射35叠加ο
[0045]比较辐射35由第二频率梳发生器34产生，第二频率梳发生器形成所谓的“本地”振荡器。该频率梳发生器34与频率梳发生器33类似地构造。由频率梳发生器34产生的比较辐射35与由频率梳发生器32产生的测量辐射36的区别仅在于脉冲率。在评估装置43中，根据比较辐射35与测量辐射36b和参考辐射41的叠加来计算出测量光束路径中的单独光学组件Ml至M6和参考元件40之间的相对距离。
[0046]如此，首先确定参考辐射41的脉冲和被单独光学组件Ml至M6反射回的测量辐射36b的脉冲之间的传播时间差。根据所确定的传播时间差，可将测量辐射36b的所测量脉冲分配给单独光学组件Ml至M6。同时，根据传播时间测量值确定参考元件40和单独光学组件Ml至M5之间的距离的相应初始值。而且，从相应初始值，通过对由比较辐射35和测量辐射36b的频率梳的叠加产生的精细结构的评估可确定参考元件41和相应光学组件Ml至M6之间的距离的更精确值。
[0047]距离测量系统30的基本构造和基础功能在1.Coddington等人的文献“Rapid and precise absolute distance measurements at long range”，NaturePhotonics, Vol.3, June 2009,第351-356页中的一个可能实施例中得到描述。在这方面，该文献的图1示出(a)测量光束路径；(c)用于传播时间测量的测量数据；以及(b)用于精确距离确定评估的精细结构。从Coddington等人的文献中，本领域技术人员可知与测量系统30的构造相关的细节。该文献的全部内容，尤其为与图1有关的描述通过明确的引用并入本申请的公开内容中。
[0048]根据另一实施例，根据图1的距离测量系统30实现为不具有第二频率梳发生器34。换言之，省却了本地振荡器，而是可以操纵产生测量辐射36的频率梳发生器32的重复率。距离测量系统30的该实施例可例如构造为Jun Ye的文献'Absolutemeasurement of a long, arbitrary distance to less than an optical fringe”, OpticsLetters, Vol.29, N0.10, May 15,2004，第1153-1155页中所描述的。该文献的内容同样通过明确的引用参考并入本申请的公开内容中。
[0049]如上面所提及的，根据一个实施例，根据图1的投射曝光设备10的一个或多个光学组件Ml至M6具有不只一个反射测量辐射36的探针元件44，而是具有多个探针元件44。图4示出具有大量探针元件44的光学组件Μ的示例性实施例。探针元件44布置在实现为反射镜的光学组件Μ的反射表面的环形边缘区域中。该光学组件Μ的环形边缘区域表示为测量辐射引导区域48，并围绕用于反射曝光辐射18的使用的表面46。从图4可看出，在各情况下，探针元件44彼此之间基本上以均匀距离布置。
[0050]图3示意性地示出用于探测位于相应光学组件Μ上的多个探针元件44的测量系统30的实施例。为了简化说明，图3仅示出三个光学组件Ml至M3。第一频率梳发生器33产生在多个单独测量光束36e中的测量辐射36。各测量光束36e分别探测位于各光学组件Ml至M3上的探针元件44，如在图2中针对一个探针元件44为例所说明的。关于每个单独测量光束36e，使参考辐射41和比较辐射35的相应单独光束叠加，并通过检测装置36进行评估，如上所述。根据图3的测量系统30由此包含照射装置31，用于以测量辐射36照射光学组件Ml至M6。该照射装置31包含大量测量辐射源50，每个测量辐射源产生测量光束36e。图5示出这种测量辐射源50在横向于测量辐射36的传播方向的平面中的布置的实施例。在图4所示实施例中，测量辐射源用于照射光学组件M。
[0051]如上面已提及的，在根据图1的投射曝光设备中，还可仅给光学组件Ml至M6中的一部分(例如一个、两个、三个、四个或五个光学组件)提供一个或多个探针元件44。
[0052]图7示出根据本发明的光学距离测量系统的另一构造130。与距离测量系统30类似，该距离测量系统130测量用于微光刻的投射曝光设备(例如图1所示类型)的至少一个光学组件Μ和参考元件之间的距离。在根据图7的实施例中，该参考元件是测量框架140，其可例如固定地连接至该投射曝光设备10的投影透镜22的壳体。
[0053]根据图7的测量系统130包含法布里-珀罗共振器形式的光学共振器152。该光学共振器152包含两个共振反射镜154和155，其中第一共振反射镜154固定到参考元件140，第二共振反射镜155固定到光学组件Μ。在所示情况下，该光学组件Μ是用于EUV光刻的反射镜，并包含反射镜座28和由反射镜座保持的反射镜元件26，反射镜元件具有用于反射曝光辐射18的镜面27。根据一个实施例，该共振反射镜155固定到该反射镜座28，尤其固定到反射镜座的边缘区域。共振反射镜154和155之间的距离优选地大于10cm，结果，使光学组件Μ和参考元件140之间的热和动态耦合最小。
[0054]该距离测量系统130包含辐射源156(例如，具有外部空腔的二极管激光器形式)，其相对于其光学频率可以调谐。该可调谐辐射源156产生输入耦合辐射158，其穿过束分裂器162并在其上耦合进该光学共振器152。在该情况下，辐射源156被耦合装置160控制，使得辐射光源156的光学频率被调谐成光学共振器152的共振频率，并由此耦合到该共振频率。实现可调谐辐射源156与光学共振器252的耦合的技术的一个示例描述于 Youichi Bitou 等人的文献:‘‘Accurate wide-range displacement measurementusing tunable d1de laser and optical frequency comb generator，，OpticsExpress, Vol.14, N0.2，2006,第644-654页中。在这方面，可特别地参考以上引述文献的图1及其相关描述。
[0055]在根据图7的实施例中，该输入耦合辐射158借助束分裂器162从共振光束路径中分离出，并借助光学频率测量装置164进行分析。该光学频率测量装置164包含频率梳发生器132，并构造成以高精度测量该输入耦合辐射158的绝对光学频率。前述YouichiBitou等人的文献的图3示出光学频率测量装置164的实施例的示例。在该情况下，包含电光调制器的线性光腔用作频率梳发生器。或者，可设想的是，使用上述飞秒激光器作为频率梳发生器132。
[0056]Youichi Bitou等人的文献的全部内容，尤其是图1和3及其相关描述，通过明确的引用并入本申请的公开内容中。而且，该距离测量系统130还可基于T.R.Schibli等人的以下文献而设计"‘Displacement metrology with sub-pm resolut1n in air basedon a fs-comb wavelength synthesizer”，Optics Express, Vol.14, N0.13,第 5984-5993页。该文献的全部内容通过明确的引用并入本申请的公开内容中。
[0057]如果光学组件Μ的位置在X方向上改变，则共振反射镜154和155之间的距离改变，结果，光学共振器152的共振频率也改变。作为可调谐辐射源156的光学频率到光学共振器152的共振频率的耦合的结果，在该情况下，输入耦合辐射158的光学频率也改变。光学频率的这种改变由光学频率测量装置164直接记录。根据频率测量装置164的测量信号，可由此以高精度监控光学组件Μ的振动。
[0058]图8示出根据本发明的用于微光刻的投射曝光设备的光学距离测量系统的另一实施例240。与根据图7的光学距离测量系统140类似，根据图8的光学距离测量系统240用于测量投射曝光设备10的至少一个光学组件Μ和测量框架形式的参考元件240之间的距离。
[0059]与根据图7的实施例类似，为了借助根据图8的距离测量系统230进行距离测量，提供具有回射器266的光学组件Μ，在所示情况下为EUV反射镜。与根据图7的共振反射镜155类似，回射器266固定到光学组件Μ的反射镜座28。光学距离测量系统230包含照射装置231，其具有频率梳发生器。与上述频率梳发生器类似，频率梳发生器可包括例如飞秒激光器。
[0060]该频率梳发生器232产生具有梳状频谱的辐射。该频谱的多个频率由此由该照射装置231选择，并以测量辐射236的形式辐照到回射器266上。因此，该照射装置231构成多波长光源。该测量辐射236通过回射器266反射回其本身，并由干涉仪268进行分析。该分析包括一方面的多波长干涉测量法和另一方面的波长扫描干涉。根据分析结果，确定回射器266和参考元件240 (测量系统230固定到参考元件)之间的距离的高精度测量值。
[0061]该光学距离测量系统230的基础原理及其技术实现的一个示例描述于S.Hyun等人的文献“Absolute distance measurement using the frequency comb of afemtosecond laser，，，CIRP Annals - Manufacturing Technology 59(2010)，第 555-558页中。从该文献，本领域技术人员尤其了解与多波长干涉测量法(MWI)和波长扫描干涉(WSI) ο该文献的内容，尤其是图5及其相关描述的内容，通过明确的引用并入本申请的公开内容中。
[0062]部件列表
[0063]Μ1-Μ6光学组件
[0064]10 投射曝光设备
[0065]12 掩模
[0066]14 基底
[0067]16 曝光辐射源
[0068]18 曝光辐射
[0069]20 照明光学单元
[0070]22 投射透镜
[0071]26 反射镜元件
[0072]27 镜面
[0073]28 反射镜座
[0074]30 距离测量系统
[0075]31 照射装置
[0076]32 第一频率梳发生器
[0077]34 第二频率梳发生器
[0078]35 比较辐射
[0079]36 测量辐射
[0080]36a 入射测量辐射
[0081]36b 反射回其本身的测量辐射
[0082]36c 前向量测辐射
[0083]36e 单独测量光束
[0084]38 束分裂器
[0085]40 参考元件
[0086]41 参考辐射
[0087]42 叠加元件
[0088]43 检测装置
[0089]44 探针元件
[0090]44a 第一反射部分
[0091]44b 第二反射部分
[0092]46使用的表面
[0093]48测量辐射引导区域
[0094]50测量辐射源
[0095]130距离测量系统
[0096]132频率梳发生器
[0097]140参考元件
[0098]152光学共振器
[0099]154共振反射镜
[0100]155共振反射镜
[0101]156可调谐辐射源
[0102]158输入親合福射
[0103]160耦合装置
[0104]162束分裂器
[0105]164频率测量装置
[0106]230距离测量系统
[0107]231照射装置
[0108]232频率梳发生器
[0109]236测量辐射
[0110]240参考元件
[0111]266回射器
[0112]268干涉仪
【权利要求】
1.一种用于微光刻的投射曝光设备(10)，包含形成曝光光束路径的多个光学组件(M1-M6)，并且包含距离测量系统(30，130，230)，用于测量所述光学组件(M1-M6)中的至少一个与参考元件(40，140，240)之间的距离，其中，所述距离测量系统包含频率梳发生器(32，132，232)，所述频率梳发生器构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射(36，236)。
2.如权利要求1所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(30，130，230)构造成关于位于所述光学组件上的多个测量点测量至少一个光学组件(M1-M6)和所述参考元件(40，140，240)之间的距离，并且所述距离测量系统(30，130，230)还包含评估装置，所述评估装置构造成根据所述测量确定所述光学组件关于所述参考元件在多个自由度中的位置。
3.如权利要求1或2所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(30，130，230)构造成监控所述至少一个光学组件(M1-M6)的振动行为。
4.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 其中，所述频率梳发生器(32，132，232)包含脉冲式飞秒激光器。
5.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 其中，所述频率梳发生器(32)构造成产生具有梳状频率梳的脉冲测量辐射(36)，所述距离测量系统(30)包含另一频率梳发生器(34)，所述另一频率梳发生器构造成产生同样具有梳状频谱的脉冲比较辐射(35)，其中，所述比较辐射(35)的脉冲率与所述测量辐射(36)的脉冲率不同。
6.如权利要求5所述的投射曝光设备， 其中，所述参考元件(40)构造成将参考辐射(41)从所述测量辐射(36)分开，所述距离测量系统(30)还包含: -照射装置(31)，用于以测量辐射(36)照射要测量的至少一个光学组件(M1-M6); -叠加元件(42)，用于在所述测量辐射与至少一个被照射组件(M1-M6)交互作用之后，将所述比较辐射(35)与所述参考辐射(41)和所述测量辐射(36)叠加；以及 -检测装置(43)，构造成记录所述叠加的强度的时间轮廓，并且根据检测的强度轮廓确定被照射组件(M1-M6)和所述参考元件(40)之间的距离。
7.如权利要求6所述的投射曝光设备， 其中，所述检测装置(43)还构造成确定所述参考辐射(41)和所述测量辐射(36)之间的传播时间差，并且从其确定所述被照射组件(M1-M6)和所述参考元件(40)之间的距离的近似值。
8.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 在所述投射曝光设备中形成测量光束路径，所述测量光束路径在多个光学组件(M1-M6)上延伸，使得在各个被作用的光学组件上，测量辐射(36)的相应部分(36b)被反射回所述距离测量系统(30)。
9.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 其中，要测量的至少一个光学组件(M1-M6)具有探针元件(44)，所述探针元件构造成将入射测量福射(36a)的一部分(36b)反射回其本身，并将入射测量福射的另一部分(36c)反射到所述光学组件(M1-M6)的另一个上。
10.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(30)还包含照射装置，所述照射装置具有多个测量辐射源(50)，其中，单独的测量辐射源(50)布置成分别在不同点处以所述测量辐射(36)照射要测量的至少一个光学组件(M1-M6)。
11.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(130)包含光学共振器(152)，所述光学共振器布置在所述参考元件(140)和要测量的所述光学组件(M)之间。
12.如权利要求11所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(130)包含波长可调谐的辐射源(156)和耦合装置(160)，所述耦合装置构造成使所述可调谐的辐射源(156)的光学频率与所述光学共振器(152)的共振频率耦合。
13.如权利要求11或12所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(130)还包含频率测量装置(164)，所述频率测量装置包含频率梳发生器(132)，并构造成测量所述可调谐的辐射源(156)的光学频率。
14.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(230)包含: 照射装置(231)，用于以具有所述梳状频谱的至少两个光学频率的测量辐射(236)照射要测量的至少一个光学组件；以及 干涉仪(268)，构造成在测量辐射与要测量的所述光学组件交互作用之后借助多波长干涉测量法评估所述测量辐射(236)。
15.如权利要求14所述的投射曝光设备， 其中，所述距离测量系统(230)构造成实施波长扫描干涉。
16.如前述权利要求任一项所述的投射曝光设备， 构造成以EUV辐射操作。
17.—种在用于微光刻的投射曝光设备(10)中进行距离测量的方法，所述投射曝光设备包含形成曝光光束路径的多个光学组件(M1-M6)，所述方法包含以下步骤: -产生具有梳状频谱的电磁辐射(36，136);以及 -使用具有梳状频谱的辐射(36，136)测量所述投射曝光设备(10)的所述光学组件(M1-M6)中的至少一个和参考元件(40，140，240)之间的距离。
【文档编号】G01B9/02GK104487896SQ201380038040
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】A.沃尔夫, M.施瓦布, T.格鲁纳, J.哈特杰斯 申请人:卡尔蔡司Smt有限责任公司