WO2019025218A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von durch ein projektionsobjektiv verursachten wellenfrontaberrationen - Google Patents

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WO2019025218A1
WO2019025218A1 PCT/EP2018/069885 EP2018069885W WO2019025218A1 WO 2019025218 A1 WO2019025218 A1 WO 2019025218A1 EP 2018069885 W EP2018069885 W EP 2018069885W WO 2019025218 A1 WO2019025218 A1 WO 2019025218A1
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projection objective
wavefront aberrations
reticle
projection
measuring
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PCT/EP2018/069885
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Uwe Schellhorn
Matthias Manger
Carmen Hettich
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
    • G01M11/0257—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by analyzing the image formed by the object to be tested
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    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining wavefront aberrations caused by a projection objective.
  • Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs.
  • the microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus, which has an illumination device and a projection objective.
  • a substrate eg a silicon wafer
  • photosensitive layer photoresist
  • measured wavefront aberrations are not only generated by the respective optical system to be examined (for example, the projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus), but can also be caused by the measuring system used in each case.
  • This measuring system can e.g. a reticle arranged in the object plane of a projection objective to be examined and a sensor arrangement with a plurality of detector areas located in the image plane of the projection objective to be examined.
  • a method according to the invention for determining wavefront aberrations caused by a projection lens has the following steps:
  • Irradiating a reticle with radiation wherein the reticle has a plurality of structured regions and wherein at least some of these structured regions emit a measuring beam;
  • the above-mentioned steps are performed in a plurality of measuring positions, which differ from each other with regard to the relative position between the measuring system formed by the reticle and the sensor arrangement and the projection objective; and wherein reticles and / or sensor arrangement on the one hand and projection lens on the other hand are arranged to be rotated relative to one another in at least some of these measuring positions, this rotation occurring within the image plane or a plane parallel to the image plane.
  • the term "radiation” is intended to encompass both electromagnetic radiation and particle beams, so that the invention also includes, for example, applications in electron microscopy.
  • the invention includes both embodiments in which only the sensor array or only the reticle be arranged rotated relative to the projection lens, as well as embodiments in which reticle and sensor assembly are arranged to rotate together relative to the projection lens.
  • the sensor arrangement may, for example only, be an area-measuring intensity detector, such as a CCD camera.
  • the invention is based on the concept of allowing, in the determination of wavefront aberrations, a distinction between the aberrations introduced by the optical system to be examined and the aberrations introduced by the measuring system (which is formed by the reticle and the sensor arrangement), a symmetry breaking is brought about by means of a relative rotation between the measuring system and the optical system to be examined (eg projection lens) with regard to certain wavefront aberrations.
  • the invention is based inter alia on the consideration that, for example, field constant errors caused by the measuring system in a conventionally performed translational displacement of the measuring system relative to the optical system to be examined in a direction perpendicular to the light propagation direction or optical system axis level with respect to the obtained Measurement signals lead to no change.
  • rotation of the measuring system according to the invention relative to the optical system to be examined causes a change of the obtained measuring signals due to field constant errors or offsets on the part of the measuring system, with the result that said field constant errors or offsets on the part of the measuring system of aberrations to be examined optical system are present or caused by this, can be distinguished.
  • the design matrix describes a system of equations, wherein each line of the design matrix corresponds to an equation and whereby by simultaneous solution of these equations the unknowns related to the sensor arrangement and the measurement beams are to be determined. These unknowns in turn enable the determination of the aberrations caused by the optical system to be examined (e.g., projection lens).
  • an additional boundary condition is optionally added to the said equation system, whereby in turn is that each of these boundary conditions in each case an additionally to be taken over the measuring system used physical assumption (eg that the sum of the Offsets in the sensor array is zero) and thus ultimately corresponds to the addition of an indeterminable size.
  • a formulation of the design matrix in the conventional approach may be based on the assumption that uncertainties due to the sensor arrangement are constant for the individual displacement positions.
  • Such a design matrix may e.g. insofar as they are capable of determining aberrations with higher order Zernike coefficients (eg, Z5 or greater) than the assumption made (that no errors are made in displacing the sensor array between the different shift positions) in the determination of higher order Zernike coefficients is.
  • this assumption is not considered to be justified in the determination of low-order Zernike coefficients, so that errors to be considered in this respect due to the displacement of the sensor arrangement must be taken into account by introducing additional unknowns into the design matrix.
  • the invention now includes the concept of reducing the number of required secondary conditions and thus also the number of indeterminable variables by virtue of a rotation of the measuring system (ie the system of reticle and sensor arrangement) relative to the system to be examined (eg projection objective). additional information will be provided.
  • an extension of the design matrix takes place in that as many as possible of the boundary conditions described above are dispensed with, and thus as many indeterminable variables as possible in the existence of these boundary conditions are dispensed with.
  • the corresponding expansion of the design matrix is in turn carried out according to the invention by carrying out suitable symmetroring operations, as will be described in more detail below.
  • the rotation of the measurement system i.e., the system of reticle and sensor assembly
  • the rotation of the measurement system is 90 degrees or an integer multiple thereof.
  • the rotation described above takes place between the measuring system formed by the reticle and the sensor, and the system to be examined (Projection objective) on the other hand by an angle that does not correspond to an integer multiple of 90 °.
  • the additional problem associated with a twist by a multiple of 90 ° twist angle is also taken into account that with a Cartesian grid of measuring channels the configurations achieved in the respective further measuring positions are not "grid compatible"
  • account is taken of the fact that interpolation or extrapolation is carried out with respect to the respective components of the design matrix relating to the projection lens to be examined, the corresponding measurement channels being determined from the "home position" (ie the measurement position without relative rotation between the measurement system and the optical system to be examined) System) can be used as support points.
  • the rotation between the measuring system formed by the reticle and the sensor and the projection objective to be examined is performed at an angle in the range of 30 ° to 45 ° or in the range of 315 ° to 330 °.
  • the fact that certain pairs of Zernike coefficients transform into one another during such a rotation is also taken into account.
  • a wavefront aberration corresponding to the seventh Zernike coefficient Z7 on the part of the optical system or projection objective to be examined on the sensor arrangement when rotated relative to the basic position by 90 ° Measuring position, measured as Zernike coefficient Z8.
  • a common system of linear equations is thus set up to determine at least two, in particular at least three, more particularly at least four, different wavefront aberrations in a given functional system describing coefficients.
  • this function system may be an orthogonal function system.
  • the function system may be formed by Zernike polynomials (so that the description is made on Zernike coefficients).
  • the invention is not limited to the description of Zernike coefficients, so that in other embodiments, other functional systems can be used.
  • the invention is not limited to the determination of a plurality of the aforementioned coefficients. Rather, the invention also encompasses embodiments in which e.g. there is a spherical aberration so that only one coefficient is determined.
  • a coefficient for describing coefficients describing different wavefront aberrations which mutually transform each other during the rotation according to the invention, is set up using a common design matrix or a common linear system of equations.
  • a rotation of the projection objective takes place relative to the irradiation device (eg illumination device) used for irradiating the reticle and at the same time to sensor arrangement and reticle.
  • the irradiation device eg illumination device
  • Such a rotation of the projection objective in addition to the rotation of the measurement system relative to the projection objective discussed above has the advantage that aberrations on the part of the projection objective can be separated or distinguished from unknown artifacts of the irradiation device or illumination device. In this way, the fact is taken into account that if the position of both the projection objective and the irradiation device or illumination device is present, any unknown artifacts of the irradiation device or illumination device would be interpreted as aberrations of the projection objective.
  • a further advantage of the additional rotation of the projection lens relative to the irradiation device or illumination device, which comes into play when investigating projection lenses designed for operation in the EUV, is that, despite the comparatively narrow and crescent-shaped image fields present in such EUV projection objectives still a sufficiently high overlap of the measuring channels can be realized with the image field in the respective rotational positions.
  • the projection objective is designed for operation at a wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.
  • the invention is not limited thereto, but for example also for the characterization of for operation in the VUV or DUV range (eg at wavelengths less than 250nm, especially less than 200nm) or for light of the i-line (with a wavelength of 365nm) designed projection lenses advantageous applicable.
  • the invention further relates to an apparatus for determining wavefront aberrations caused by a projection lens, the apparatus being configured to perform a method with the features described above.
  • Figure 1 is a schematic representation of a possible structure of a device according to the invention for determining caused by a projection lens wavefront aberrations
  • Figure 2-4 are schematic representations to illustrate exemplary
  • FIG. 5 shows a schematic representation to illustrate a design matrix set up in the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the possible construction of a device according to the invention for determining wavefront aberrations caused by a projection objective.
  • the measuring beams emanating from the structured areas of the reticle 130 are projected by the projection lens 120 onto a sensor arrangement 140 (which in the example has a plurality of detector areas).
  • the wavefront aberrations caused by the projection objective 120 are then determined by measurements and evaluation of the radiation impinging on the sensor arrangement 140.
  • the measurement described above takes place in a plurality of measuring positions which are relative to one another between the measuring system and projection lens 120 differ from each other.
  • a translatory displacement of the measuring system and projection lens 120 in a plane perpendicular to the light propagation direction or optical system axis takes place, but also a rotation of the measuring system and projection objective 120 to each other, wherein this rotation takes place within the image plane or a plane lying parallel to the image plane.
  • This rotation may be parallel to the light propagation direction or optical system axis (ie to the z-axis in the coordinate system shown). Lele axis of rotation take place.
  • the invention is not limited to the presence of an axis of symmetry as the optical axis and also includes the realization of the method (ie in particular the inventive rotation within the image plane or a plane parallel to the image plane) in systems without such axis of symmetry.
  • FIGS. 2 a - d are used to illustrate different measurement positions according to an embodiment of the invention, where "200" denotes the image field and "201" denotes individual measurement channels on reticle 130 or sensor arrangement 140.
  • a relative translational displacement of the measuring system comprising reticle 130 and sensor arrangement 140 to projection lens 120 is left by one channel, in FIG. 2 c by one channel to the right and in FIG. 2d a relative rotation about the z-axis or within the image plane or a plane lying parallel to the image plane by an angle of 90 ° takes place.
  • the translational displacements of the measuring system comprising the reticle 130 and the sensor arrangement 140 for the projection lens 120 are also carried out according to FIGS. 2b and 2c within the image plane or a plane lying parallel to the image plane.
  • Fig. 5 serves as a merely schematic, greatly simplified representation for illustrating such a design matrix.
  • This design matrix describes a system of equations, whereby by simultaneous solution of these equations the unknowns contained in the equation system are used for the determination of the be calculated by the projection lens aberrations.
  • the design matrix set up according to the invention for determining these Zernike coefficients or the wavefront aberrations described thereby additionally contains the information which is available from the respective measurements in the basic position and the individual further measurement positions obtained by translational displacement , the additional information due to the measurement by rotation of the measuring system relative to the projection lens by 90 °.
  • the additional information thus obtained can now be used according to the invention to determine certain Zernike coefficients (Z7 and Z8 in the example) since, as already stated, consideration of additional constraints and the associated generation of indeterminable variables is avoided, as is conventionally required without this rotation.
  • the pairwise or simultaneous treatment of the Zernike coefficients Z7 and Z8 in the design matrix of FIG. 5 takes account of the circumstance that a "Z7 wavefront error" in the described 90.degree.
  • Rotation of the measuring system relative to the projection objective Projection lens is measured on the sensor array as a "Z8 wavefront error", so that in this respect additional entries in the design matrix as indicated in Fig. 5 are required.
  • 3a-d show schematic representations for explaining a further possible embodiment, which differs from that of FIGS. 2a-b in that, according to FIG. 3d, a rotation of the measuring system takes place relative to the projection objective by an angle of 30 °.
  • FIGS. 4a-d show schematic illustrations for explaining a further exemplary embodiment, wherein the optical system to be characterized with regard to wavefront aberrations is a projection objective designed for operation in the EUV (ie at wavelengths smaller than 15 nm).
  • the image field 400 shown schematically runs sickle-shaped in a known manner, with the result that both the above-described inventive rotation between the measuring system and projection lens and shifts between the measuring system and projection lens without further measures would result in comparatively many measuring channels in the respective rotated measuring position from the image field "slip out" or insofar as no sufficient overlap is given.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Schritte auf: Bestrahlen eines Retikels (130) mit Strahlung, wobei das Retikel (130) eine Mehrzahl von strukturierten Bereichen aufweist und wobei von wenigstens einigen dieser strukturierten Bereiche ein Messstrahl ausgeht, Projizieren dieser Messstrahlen, mit einem Projektionsobjektiv (120), auf eine in der Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche Sensoranordnung (140), und Messen der auf die Sensoranordnung (140) auftreffenden Strahlung zum Bestimmen von durch das Projektionsobjektiv (120) verursachten Wellenfrontaberrationen, wobei die genannten Schritte in einer Mehrzahl von Messstellungen durchgeführt werden, welche sich hinsichtlich der Relativposition zwischen dem aus Retikel (130) und Sensoranordnung (140) gebildeten Messsystem und dem Projektionsobjektiv (120) voneinander unterscheiden, und wobei in wenigstens einigen dieser Messstellungen Retikel (130) und/oder Sensoranordnung (140) einerseits und Projektionsobjektiv (120) andererseits relativ zueinander verdreht angeordnet werden, wobei diese Verdrehung innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebene erfolgt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobiektiv verursachten Wellenfrontaberrationen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 213 107.1 , angemeldet am 31 . Juli 2017. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference") mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikro- lithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. In der Praxis besteht ein Bedarf, Abbildungsfehler wie z.B. Wellenfrontaberrati- onen des Projektionsobjektivs möglichst exakt zu bestimmen, um beispielsweise Aufschluss über die tatsächlich erzielte optische Wirkung der einzelnen op- tischen Komponenten des betreffenden optischen Systems sowie deren Justa- ge zueinander zu erhalten.
Ein hierbei in der Praxis auftretendes Problem ist, dass gemessene Wellen- frontaberrationen nicht nur von dem jeweils zu untersuchenden optischen Sys- tem (z.B. dem Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektions- belichtungsanlage) erzeugt werden, sondern auch durch das jeweils verwendete Messsystem verursacht sein können. Dieses Messsystem kann z.B. ein in der Objektebene eines zu untersuchenden Projektionsobjektivs angeordnetes Retikel sowie eine in der Bildebene des zu untersuchenden Projektionsobjek- tivs befindliche Sensoranordnung mit einer Mehrzahl von Detektorbereichen umfassen.
Die somit in der Praxis gebotene Trennung zwischen den durch das zu untersuchende optische System verursachten Wellenfrontaberrationen und den durch das Messsystem (insbesondere Retikel und Sensoranordnung) bewirkten Wellenfrontaberrationen stellt in der Praxis eine anspruchsvolle Herausforderung dar.
Bei bekannten Ansätzen zur Bestimmung der Wellenfrontaberrationen werden insbesondere das zu untersuchende optische System und die Messanordnung zwischen unterschiedlichen Messschritten in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegt. Hierbei tritt jedoch hinsichtlich der vorstehend beschriebenen, erwünschten Trennung der ermittelten Wellenfrontfehler zwischen untersuchtem optischen System einerseits und Messsystem andererseits das weite- re Problem auf, dass bei einer solchen translatorischen Verschiebung z.B. über das jeweilige Feld konstante Aberrationen (z.B. infolge eines im Messsystem vorhandenen Offset-Fehlers) unverändert bleiben, wodurch letztlich die Charakterisierung des betreffenden optischen Systems im Hinblick auf Wellen- frontaberrationen nur eingeschränkt möglich ist.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf WO 2016/169890 A1 , WO 2016/179926 A1 und WO 2005/124274 A2 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen bereitzustellen, welche eine umfassendere Ermittlung von Wellenfrontaberrationen ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 14 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen von durch ein Projektions- objektiv verursachten Wellenfrontaberrationen weist folgende Schritte auf:
- Bestrahlen eines Retikels mit Strahlung, wobei das Retikel eine Mehrzahl von strukturierten Bereichen aufweist und wobei von wenigstens einigen dieser strukturierten Bereiche ein Messstrahl ausgeht;
- Projizieren dieser Messstrahlen, mit einem Projektionsobjektiv, auf eine in der Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche Sensoranordnung; und
- Messen der auf die Sensoranordnung auftreffenden Strahlung zum Bestimmen von durch das Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen;
- wobei die vorstehenden genannten Schritte in einer Mehrzahl von Mess- Stellungen durchgeführt werden, welche sich hinsichtlich der Relativposition zwischen dem aus Retikel und Sensoranordnung gebildeten Messsystem und dem Projektionsobjektiv voneinander unterscheiden; und - wobei in wenigstens einigen dieser Messstellungen Retikel und/oder Sensoranordnung einerseits und Projektionsobjektiv andererseits relativ zueinander verdreht angeordnet werden, wobei diese Verdrehung innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebene er- folgt.
Dabei sollen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von dem Begriff„Strahlung" sowohl elektromagnetische Strahlung als auch Teilchenstrahlen umfasst sein, so dass die Erfindung z.B. auch Anwendungen in der Elektronenmikro- skopie umfasst.
Unter der Formulierung, dass in wenigstens einigen der Messstellungen Retikel und/oder Sensoranordnung einerseits und Projektionsobjektiv andererseits relativ zueinander verdreht angeordnet werden, ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung zu verstehen, dass die Erfindung sowohl Ausführungsformen umfasst, bei denen nur die Sensoranordnung oder nur das Retikel relativ zum Projektionsobjektiv verdreht angeordnet werden, als auch Ausführungsformen, bei denen Retikel und Sensoranordnung gemeinsam relativ zum Projektionsobjektiv verdreht angeordnet werden.
Bei der Sensoranordnung kann es sich lediglich beispielhaft um einen flächenhaft messenden Intensitätsdetektor handeln, wie z.B. eine CCD- Kamera. Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, bei der Bestimmung von Wellenfrontaberrationen eine Trennung bzw. Unterscheidung zwischen den durch das zu untersuchende optische System eingeführten Aberrationen und den durch das Messsystem (welches durch das Retikel und die Sensoranordnung gebildet wird) eingeführten Aberrationen dadurch zu ermöglichen, dass im Wege einer relativen Verdrehung zwischen dem Messsystem und dem zu untersuchenden optischen System (z.B. Projektionsobjektiv) hinsichtlich bestimmter Wellenfrontaberrationen eine Symmetriebrechung herbeigeführt wird. Dabei geht die Erfindung u.a. von der Überlegung aus, dass etwa feldkonstante Fehler, welche durch das Messsystem verursacht werden, bei einer herkömmlicherweise durchgeführten translatorischen Verschiebung des Messsystems relativ zu dem zu untersuchenden optischen System in einer zur Lichtausbreitungsrichtung bzw. optischen Systemachse senkrechten Ebene hinsichtlich der erhaltenen Messsignale zu keiner Änderung führen. Hingegen bewirkt die erfindungsgemäße Drehung des Messsystems relativ zu dem zu untersuchenden optischen System eine Änderung der erhaltenen Messsignale infolge feldkonstanter Fehler bzw. Offsets seitens des Messsystems mit der Folge, dass die besagten feldkonstanten Fehler bzw. Offsets seitens des Messsystems von Aberrationen, welche im zu untersuchenden optischen System vorliegen bzw. durch dieses verursacht werden, unterschieden werden können.
Zur näheren Erläuterung wird im Folgenden auf das z.B. aus WO 2016/169890 A1 bekannte Konzept der Verwendung einer Designmatrix Bezug genommen.
In diesem bekannten Konzept beschreibt die Designmatrix ein Gleichungssystem, wobei jede Zeile der Designmatrix einer Gleichung entspricht und wobei durch simultane Lösung dieser Gleichungen die auf die Sensoranordnung sowie die Messstrahlen bezogenen Unbekannten zu ermitteln sind. Diese Unbekannten ermöglichen wiederum die Bestimmung der durch das zu untersuchende optische System (z.B. Projektionsobjektiv) verursachten Aberrationen.
Dabei erfolgt wie im Weiteren erläutert gemäß dem in WO 2016/169890 A1 beschriebenen Konzept je nachdem, welche Wellenfront-Aberrationen bzw. Zernike-Koeffizienten durch die betreffende Designmatrix bestimmt werden sollen, gegebenenfalls eine Hinzufügung zusätzlicher Randbedingungen zu dem besagten Gleichungssystem, wobei wiederum zu beachten ist, dass jede dieser Randbedingungen jeweils einer zusätzlich über das verwendete Messsystem zu treffenden physikalischen Annahme (z.B. dass die Summe der Offsets in der Sensoranordnung Null beträgt) und damit letzlich der Hinzufügung einer nicht bestimmbaren Größe entspricht.
So kann etwa einer Formulierung der Designmatrix in dem herkömmlichen Ansatz die Annahme zugrundeliegen, dass Unsicherheiten infolge der Sensoranordnung für die einzelnen Verschiebepositionen konstant sind. Eine solche Designmatrix kann z.B. insofern dazu geeignet sein, Aberrationen mit Zernike-Koeffizienten höherer Ordnung (z.B. Z5 oder größer) zu bestimmen, als die getroffene Annahme (wonach bei Verschiebung der Sensoranordnung zwischen den unterschiedlichen Verschiebepositionen keine Fehler gemacht werden) bei der Bestimmung von Zernike-Koeffizienten höherer Ordnung gerechtfertigt ist. Hingegen wird diese Annahme bei der Bestimmung von Zernike-Koeffizienten niedriger Ordnung als nicht gerechtfertigt angesehen, so dass insoweit dann zu berücksichtigende Fehler infolge der Verschiebung der Sensoranordnung durch Einführung zusätzlicher Unbekannter in die Designmatrix berücksichtigt werden müssen.
Eine solche Einführung zusätzlicher Unbekannter entspricht der Hinzufügung zusätzlicher Spalten in der Designmatrix. Die demzufolge erforderliche Erweiterung der Designmatrix durch zusätzliche Unbekannte erfordert wiederum eine Hinzufügung weiterer Randbedingungen zur Designmatrix, damit sämtliche Unbekannte bestimmt werden können. Die hiermit einhergehende Erweiterung der Designmatrix durch zusätzliche Zeilen entspricht wiederum zusätzlichen physikalischen Annahmen, die über das Messsystem getroffen werden. Im Ergebnis soll auf diese Weise auch die Ermittlung von Aberrationen mit Zernike-Koeffizienten niedrigerer Ordnung (z.B. von 4 oder weniger) ermöglicht werden.
Wie vorstehend beschrieben führt somit im Konzept der Designmatrix letzlich eine Zulassung bzw. Berücksichtigung zusätzlicher Freiheitsgrade (z.B. von Unsicherheiten / Fehlern bei der Verschiebung der Messanordnung bzw. Stage) dazu, dass weitere Nebenbedingungen benötigt werden, damit weiterhin eine Lösung des durch die Designmatrix definierten Gleichungssystems möglich ist.
Mit anderen Worten führt gemäß dem herkömmlichen Konzept ein Zulassen weiterer Freiheitgrade bzw. die Berücksichtigung weiterer Unsicherheiten/Fehler bei der Verschiebung der Sensoranordnung dazu, dass letztlich eine zunehmende Anzahl von Größen nicht bestimmt werden kann, sondern in Form von zu stellenden Nebenbedingungen vorgegeben werden muss.
Hiervon ausgehend beinhaltet nun die Erfindung das Konzept, die Anzahl erforderlicher Nebenbedingungen und damit auch die Anzahl unbestimmbarer Größen dadurch zu verringern, dass im Wege einer Verdrehung des Messsystems (d.h. des Systems aus Retikel und Sensoranordnung) relativ zu dem zu untersuchenden System (z.B. Projektionsobjektiv) zusätzliche Informationen bereitgestellt werden.
Mit anderen Worten erfolgt erfindungsgemäß eine Erweiterung der Designmatrix dahingehend, dass möglichst viele der vorstehend beschriebenen Randbedingungen entbehrlich werden und somit möglichst viele bei Existenz dieser Randbedingungen unbestimmbare Größen entfallen. Die entsprechende Erweiterung der Designmatrix erfolgt wiederum erfindungsgemäß durch Durchführung geeigneter symetriebrechender Operationen, wie im Weiteren noch detaillierter beschrieben wird.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt in wenigstens einigen der Messstellungen die Verdrehung des Messsystems (d.h. des Systems aus Retikel und Sensoranordnung) relativ zu dem zu untersuchenden Projektionsobjektiv um einen Winkel von 90° oder um ein ganzzahliges Vielfaches hiervon.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt in wenigstens einigen der Messstellungen die vorstehend beschriebene Verdrehung zwischen dem aus Retikel und Sensor gebildeten Messsystem einerseits und zu untersuchendem System (Projektionsobjektiv) anderseits um einen Winkel, der keinem ganzzahligen Vielfachen von 90° entspricht.
Hierdurch wird der Umstand berücksichtigt, dass die Änderung der Relativposition zwischen Messsystem und zu untersuchendem optischen System bei der vorstehend beschriebenen Vermeidung einer Einführung zusätzlicher Nebenbedingungen in die Designmatrix nur insoweit hilfreich ist, als hinsichtlich der jeweils zu ermittelnden Wellenfrontaberrationen bzw. Zernike-Koeffizienten durch besagte Änderung der Relativposition auch tatsächlich eine Symmetriebrechung erreicht wird.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel können etwa durch Einstellung solcher, von einem Vielfachen von 90° abweichender Drehwinkel auch Wellenfrontaberrationen bzw. Zernike-Koeffizienten mit vierwelliger oder achtwelliger (vierzähliger oder achtzähliger) Symmetrie bestimmt werden, was bei einer relativen Verdrehung um ein Vielfaches von 90° nicht ohne die vorstehend diskutierte Einführung zusätzlicher Nebenbedingungen möglich wäre.
In Ausführungsformen der Erfindung wird auch das weitere, mit einer Verdrehung um von einem Vielfachen von 90° abweichende Verdrehwinkel einhergehende Problem berücksichtigt, dass bei einem kartesischen Raster von Messkanälen die in den betreffenden weiteren Messstellungen jeweils erreichten Konfigurationen nicht „rasterkompatibel" sind. Diesem Umstand kann erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen werden, dass hinsichtlich der betreffenden, auf das zu untersuchende Projektionsobjektiv bezogenen Anteile der Designmatrix eine Interpolation bzw. Extrapolation durchgeführt wird, wobei die entsprechenden Messkanäle aus der„Grundstellung" (d.h. der Messstellung ohne relative Verdrehung zwischen Messsystem und zu untersuchendem optischen System) als Stützstellen verwendet werden.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt in wenigstens einigen der Messstellungen die Verdrehung zwischen dem aus Retikel und Sensor gebildeten Messsystem und dem zu untersuchenden Projektionsobjektiv um einen Winkel im Bereich von 30° bis 45° oder im Bereich von 315° bis 330°. Dies hat den Vorteil, dass je nach den zu bestimmenden Wellenfrontaberrationen bzw. Zernike-Koeffizienten trotz nicht rotationssymmetrischer Feldform eine effiziente Symmetriebrechung mit einer vergleichsweise guten Feldabdeckung kombi- niert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bei der erfindungsgemäßen Verdrehung des aus Retikel und Sensoranordnung gebildeten Messsystems relativ zum zu untersuchenden optischen System auch der Umstand berück- sichtigt, dass bestimmte Paare von Zernike-Koeffizienten bei einer solchen Verdrehung ineinander transformieren. Hiermit ist beispielsweise gemeint, dass im Falle einer 90° Drehung zwischen Messsystem und zu untersuchenden optischen System eine Wellenfrontaberration entsprechend dem siebten Zernike-Koeffizienten Z7 seitens des zu untersuchenden optischen Systems bzw. Projektionsobjektivs auf der Sensoranordnung, wenn die gegenüber der Grundstellung um 90° verdrehte Messstellung vorliegt, als Zernike-Koeffizient Z8 gemessen wird. Dieser Umstand erfordert es einerseits, in der betreffenden Designmatrix die jeweils bei Drehungen ineinander transformierenden Paare von Zernike-Koeffizienten (z.B. Z7 und Z8) gleichzeitig bzw. „paarweise" zu behandeln. Andererseits wird so auch die erwünschte Trennung bzw. Unterscheidung zwischen Wellenfrontaberrationen seitens des Messsystems und Wellenfrontaberrationen seitens des zu untersuchenden Projektionsobjektivs ermöglicht. Hierbei kann nämlich ausgenutzt werden, dass z.B. ein Zernike- Koeffizient Z7 seitens des Projektionsobjektivs in der (nicht verdrehten) Grund- Stellung auf der Sensoranordnung ebenfalls als Z7, in der hierzu um 90° verdrehten Messstellung jedoch als Z8 gemessen wird, wohingegen ein Zernike- Koeffizient Z7 seitens der Sensoranordnung sowohl in der Grundstellung als auch in der hierzu um 90° verdrehten Messstellung jeweils als Z7 auf der Sensoranordnung gemessen wird.
Mit der gleichzeitigen bzw.„paarweisen" Behandlung von bei der erfindungsgemäßen Verdrehung ineinander transformierenden Zernike-Koeffizienten ist gemeint, dass das der Designmatrix entsprechende lineare Gleichungssystem für die betreffenden Zernike-Koeffizienten gleichzeitig aufgestellt wird, damit die Informationen, welche in den erfindungsgemäß relativ zueinander verdrehten Messstellungen erhalten werden, korrekt verwendet werden können. In Ausführungsformen der Erfindung wird somit zur Ermittlung von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei, weiter insbesondere von wenigstens vier, unterschiedliche Wellenfrontaberrationen in einem vorgegebenen Funktionensystem beschreibenden Koeffizienten ein gemeinsames lineares Gleichungssystem aufgestellt.
Dabei kann es sich in Ausführungsformen der Erfindung bei diesem Funktionensystem um ein orthogonales Funktionensystem handeln. Insbesondere kann das Funktionensystem durch Zernike-Polynome gebildet werden (so dass die Beschreibung über Zernike-Koeffizienten erfolgt). Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Beschreibung über Zernike-Koeffizienten beschränkt, so dass in weiteren Ausführungsformen auch andere Funktionensysteme verwendet werden können.
Des Weiteren ist die Erfindung nicht auf die Bestimmung von einer Mehrzahl der vorstehend genannten Koeffizienten beschränkt. Vielmehr werden durch die Erfindung auch Ausführungsformen umfasst, bei denen z.B. eine sphärische Aberration vorliegt, so dass nur ein Koeffizient bestimmt wird.
In Ausführungsformen der Erfindung wird zur Ermittlung von unterschiedliche Wellenfrontaberrationen beschreibenden Koeffizienten, welche bei der erfindungsgemäßen Verdrehung ineinander transformieren, eine gemeinsame Designmatrix bzw. ein gemeinsames lineares Gleichungssystem aufgestellt.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt ferner in wenigstens einigen der Messstellungen eine Verdrehung des Projektionsobjektivs relativ zu der zum Bestrahlen des Retikels verwendeten Bestrahlungseinrichtung (z.B. Beleuchtungseinrichtung) und zugleich zu Sensoranordnung und Retikel. Eine solche Verdrehung des Projektionsobjektivs zusätzlich zu der vorstehend diskutierten Verdrehung des Messsystems relativ zum Projektionsobjektiv hat zum einen den Vorteil, dass Aberrationen seitens des Projektionsobjektivs von unbekannten Artefakten der Bestrahlungseinrichtung bzw. Beleuchtungsein- richtung getrennt bzw. unterschieden werden können. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bei Festhalten der Position sowohl des Projektionsobjektivs als auch der Bestrahlungseinrichtung bzw. Beleuchtungseinrichtung gegebenenfalls vorhandene, unbekannte Artefakte der Bestrahlungseinrichtung bzw. Beleuchtungseinrichtung als Aberrationen des Projektionsobjek- tivs interpretiert würden.
Ein weiterer Vorteil der zusätzlichen Verdrehung des Projektionsobjektivs relativ zur Bestrahlungseinrichtung bzw. Beleuchtungseinrichtung, welcher bei Untersuchung von für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsobjektiven zur Geltung kommt, besteht darin, dass trotz der bei solchen EUV-Projektions- objektiven vorhandenen, vergleichsweise schmalen und sichelförmigen Bildfelder noch ein ausreichend hoher Überlapp der Messkanäle mit dem Bildfeld in den jeweiligen Drehstellungen realisiert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform ist das Projektionsobjektiv für einen Betrieb bei einer Wellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt.
Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern beispielsweise auch zur Charakterisierung von für den Betrieb im VUV- bzw. DUV-Bereich (z.B. bei Wellenlängen kleiner als 250nm, insbesondere kleiner als 200nm) oder für Licht der i-Linie (mit einer Wellenlänge von ca. 365nm) ausgelegten Projektionsobjektiven vorteilhaft anwendbar. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen, wobei die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen. Zu Vorteilen und vorteilhaften Ausgestaltungen wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen; und
Figur 2-4 schematische Darstellungen zur Erläuterung beispielhafter
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgestellten Designmatrix. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Fig. 1 zeigt zunächst in schematischer Darstellung den möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen.
Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung von Wellenfrontaberrationen in einem Projektionsobjektiv 120 eine Beleuchtungs- einrichtung 1 10 auf, welche im Betrieb ein eine Mehrzahl von strukturierten Bereichen aufweisendes Retikel 130 beleuchtet. Die von den strukturierten Bereichen des Retikels 130 ausgehenden Messstrahlen werden von dem Projektionsobjektiv 120 auf eine Sensoranordnung 140 (welche im Beispiel eine Mehrzahl von Detektorbereichen aufweist) projiziert. Die durch das Projektionsob- jektiv 120 verursachten Wellenfrontaberrationen werden dann durch Messungen und Auswertung der auf die Sensoranordnung 140 auftreffenden Strahlung bestimmt. Zur Unterscheidung von Wellenfrontaberrationen, welche durch das zu untersuchende Projektionsobjektiv 120 verursacht werden, von Aberrationen, die auf das aus Retikel 130 und Sensoranordnung 140 gebildete Mess- System zurückzuführen sind, erfolgt die vorstehend beschriebene Messung in einer Mehrzahl von Messstellungen, welche sich hinsichtlich der Relativposition zwischen Messsystem und Projektionsobjektiv 120 voneinander unterscheiden.
Gemäß der Erfindung erfolgt hierbei in einigen dieser Messstellungen nicht nur eine translatorische Verschiebung von Messsystem und Projektionsobjektiv 120 in einer zur Lichtausbreitungsrichtung bzw. optischen Systemachse senkrechten Ebene (z.B. in x- und/oder y-Richtung), sondern auch eine Verdrehung von Messsystem und Projektionsobjektiv 120 zueinander, wobei diese Verdrehung innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebe- ne erfolgt.
Diese Verdrehung kann um eine zur Lichtausbreitungsrichtung bzw. optischen Systemachse (d.h. zur z-Achse im eingezeichneten Koordinatensystem) paral- lele Drehachse erfolgen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Vorhandensein einer Symmetrieachse als optische Achse beschränkt und umfasst auch die Realisierung des Verfahrens (d.h. insbesondere der erfindungsgemäßen Verdrehung innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebene) in Systemen ohne solche Symmetrieachse.
Die lediglich schematischen Darstellungen in Fig. 2a-d dienen zur Veranschaulichung unterschiedlicher Messstellungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei mit„200" jeweils das Bildfeld und mit„201 " einzelne Mess- kanäle auf Retikel 130 bzw. Sensoranordnung 140 bezeichnet sind. Dabei ist ausgehend von der in Fig. 2a gezeigten Grundstellung gemäß Fig. 2b eine relative translatorische Verschiebung des Messsystems aus Retikel 130 und Sensoranordnung 140 zum Projektionsobjektiv 120 um jeweils einen Kanal nach links, in Fig. 2c um einen Kanal nach rechts und in Fig. 2d eine relative Drehung um die z-Achse bzw. innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebene um einen Winkel von 90° erfolgt. Auch die translatorischen Verschiebungen des Messsystems aus Retikel 130 und Sensoranordnung 140 zum Projektionsobjektiv 120 erfolgen gemäß Fig. 2b und Fig. 2c innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebene.
Die durch die gemäß Fig. 2d erfolgte Verdrehung bzw. die in der betreffenden Messstellung erhaltene Messergebnisse bereitgestellten zusätzlichen Informationen können nun gemäß der Erfindung dazu genutzt werden, in der Designmatrix, welche in einer (z.B. aus WO 2016/169890 A1 ) bekannten Weise zur Ermittlung von den einzelnen Zernike-Koeffizienten entsprechenden Wellen- frontaberrationen genutzt wird, das Erfordernis einer Einführung zusätzlicher Nebenbedingungen und eine damit wie eingangs beschrieben einhergehende Generierung von letztlich unbestimmbaren Größen zu vermeiden. Fig. 5 dient als lediglich schematische, stark vereinfachte Darstellung zur Veranschaulichung einer solchen Designmatrix. Diese Designmatrix beschreibt ein Gleichungssystem, wobei durch simultane Lösung dieser Gleichungen die in dem Gleichungssystem enthaltenen Unbekannten zwecks Bestimmung der durch das Projektionsobjektiv verursachten Aberrationen berechnet werden. Diese Wellenfront-Aberrationen werden wiederum durch entsprechende Zerni- ke-Koeffizienten beschrieben. Erfindungsgemäß wird hierbei das entsprechende lineare Gleichungssystem für solche Zernike-Koeffizienten gleichzeitig auf- gestellt, welche bei der erfindungsgemäßen Verdrehung ineinander transformieren. Dies ist im Beispiel von Fig. 5 für die Zernike-Koeffizienten Z7 und Z8 der Fall.
Wie in Fig. 5 angedeutet, enthält die erfindungsgemäß zur Bestimmung dieser Zernike-Koeffizienten bzw. der hierdurch beschriebenen Wellenfront- Aberrationen aufgestellte Designmatrix zusätzlich zu den Informationen, welche aus den jeweiligen Messungen in der Grundstellung sowie den einzelnen weiteren, durch translatorische Verschiebung erhaltenen Messstellungen vorliegen, die zusätzliche Information aufgrund der Messung bei Verdrehung des Messsystems relativ zum Projektionsobjektiv um 90°. Die hierdurch erhaltene zusätzliche Information kann nun erfindungsgemäß dazu genutzt werden, bestimmte Zernike-Koeffizienten (im Beispiel Z7 und Z8) zu bestimmen, da wie bereits ausgeführt eine insoweit herkömmlicherweise ohne diese Drehung notwendige Berücksichtigung zusätzlicher Nebenbedingungen und die hiermit einhergehende Generierung unbestimmbarer Größen vermieden wird.
Hierbei wird durch die paarweise bzw. simultane Behandlung der Zernike- Koeffizienten Z7 und Z8 in der Designmatrix von Fig. 5 dem Umstand Rechnung getragen, dass bei der beschriebenen 90°-Drehung des Messsystems re- lativ zum Projektionsobjektiv ein„Z7-Wellenfrontfehler" des Projektionsobjektivs auf der Sensoranordnung als „Z8-Wellenfrontfehler" gemessen wird, so dass insoweit zusätzliche Einträge in der Designmatrix wie in Fig. 5 angedeutet erforderlich sind. Fig. 3a-d zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung einer weiteren möglichen Ausführungsform, welche sich von derjenigen aus Fig. 2a-b dadurch unterscheidet, dass gemäß Fig. 3d eine Verdrehung des Messsystems relativ zum Projektionsobjektiv um einen Winkel von 30° erfolgt. Fig. 4a-d zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels, wobei es sich hier bei dem hinsichtlich Wellenfrontaber- rationen zu charakterisierenden optischen System um ein für den Betrieb im EUV (d.h. bei Wellenlängen kleiner als 15nm) ausgelegtes Projektionsobjektiv handelt. Das schematisch dargestellte Bildfeld 400 verläuft somit in bekannter Weise sichelförmig mit der Folge, dass sowohl die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Verdrehung zwischen Messsystem und Projektionsobjektiv als auch Verschiebungen zwischen Messsystem und Projektionsobjektiv ohne weitere Maßnahmen zur Folge hätten, dass vergleichsweise viele Messkanäle in der jeweiligen verdrehten Messstellung aus dem Bildfeld„herausrutschen" bzw. insoweit kein hinreichender Überlapp mehr gegeben ist.
Diesem Problem kann erfindungsgemäß durch eine zusätzliche Verdrehung des Projektionsobjektivs 120 relativ zur Beleuchtungseinrichtung 1 10 Rechnung getragen werden, wie in Fig. 4d (für einen beispielhaften Verdrehwinkel von 20°) angedeutet ist. Eine solche Verdrehung des Projektionsobjektivs 120 relativ zur Beleuchtungseinrichtung 1 10 hat den weiteren Vorteil, dass etwaige unbekannte Artefakte der Beleuchtungseinrichtung 1 10 von den eigentlich re- levanten Aberrationen im Projektionsobjektiv 120 getrennt bzw. unterschieden werden können.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alterna- tive Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalen- te beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Bestimmen von durch ein Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bestrahlen eines Retikels (130) mit Strahlung, wobei das Retikel (130) eine Mehrzahl von strukturierten Bereichen aufweist und wobei von wenigstens einigen dieser strukturierten Bereiche ein Messstrahl ausgeht; b) Projizieren dieser Messstrahlen, mit einem Projektionsobjektiv (120), auf eine in der Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche Sensoranordnung (140); und c) Messen der auf die Sensoranordnung (140) auftreffenden Strahlung zum Bestimmen von durch das Projektionsobjektiv (120) verursachten Wellenfrontaberrationen; wobei die Schritte a)-c) in einer Mehrzahl von Messstellungen durchgeführt werden, welche sich hinsichtlich der Relativposition zwischen dem aus Retikel (130) und Sensoranordnung (140) gebildeten Messsystem und dem Projektionsobjektiv (120) voneinander unterscheiden; und wobei in wenigstens einigen dieser Messstellungen Retikel (130) und/oder Sensoranordnung (140) einerseits und Projektionsobjektiv (120) andererseits relativ zueinander verdreht angeordnet werden, wobei diese Verdrehung innerhalb der Bildebene oder einer parallel zur Bildebene liegenden Ebene erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einigen der Messstellungen diese Verdrehung um einen Winkel von 90° oder um ein ganzzahliges Vielfaches hiervon erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einigen der Messstellungen diese Verdrehung um einen Winkel erfolgt, der kein ganzzahliges Vielfaches von 90° beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einigen der Messstellungen diese Verdrehung um einen Winkel im Bereich von 30° bis 45° oder im Bereich von 3 5° bis 330° erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einigen der Messstellungen das Projektionsobjektiv (120) relativ zu einer zum Bestrahlen des Retikels (130) verwendeten Bestrahlungseinrichtung bzw. Beleuchtungseinrichtung (1 10) verdreht ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung von durch das Projektionsobjektiv (120) verursachten Wellenfrontaberrationen jeweils auf Basis wenigstens einer ein lineares Gleichungssystem definierenden Designmatrix erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei, weiter insbesondere von wenigstens vier, unterschiedliche Wellenfrontaberrationen in einem vorgegebenen Funktionensystem beschreibenden Koeffizienten ein gemeinsames lineares Gleichungssystem aufgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Funktionensystem ein orthogonales Funktionensystem ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Funktionensystem durch Zernike-Polynome gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung von unterschiedliche Wellenfrontaberrationen beschreibenden Koeffizienten, welche bei der erfindungsgemäßen Ver- drehung ineinander transformieren, eine gemeinsame Designmatrix bzw. ein gemeinsames lineares Gleichungssystem aufgestellt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) der Bestimmung von durch das Projektionsobjektiv
(120) verursachten Wellenfrontaberrationen hinsichtlich der auf das zu untersuchende Projektionsobjektiv bezogenen Anteile der Designmatrix eine Interpolation bzw. Extrapolation durchgeführt wird. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv (120) für einen Betrieb bei einer Wellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere weniger als 15nm, ausgelegt ist. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv (120) ein Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie, insbesondere ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, ist. 14. Vorrichtung zum Bestimmen von durch ein optisches System verursachten Wellenfrontaberrationen, dadurch gekennzeichnet, dass diese dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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