CN103608729B - 测量系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于投射曝光设备（1）的物镜（27），包含布置在物镜框架（28）上的度量台（30）。

Description

测量系统
相关申请的交叉引用
通过参考，将德国专利申请DE102011077223.5和US61/494,678的内容结合于此。
技术领域
本发明涉及一种表征投射曝光设备的至少一个部件的测量系统。本发明进一步涉及一种用于投射曝光设备的的物镜、一种包含该类型物镜的投射光学单元以及一种包含该类型投射光学单元的投射曝光设备。此外，本发明涉及一种表征投射曝光设备的至少一个部件的方法、一种用于制造微结构部件的方法以及一种根据该方法制造的部件。
背景技术
例如，从US2011/0013171A1可知包含测量装置的投射曝光设备。
发明内容
本发明基于改进用于表征投射曝光设备的至少一个部件的测量系统的目的。
该目的通过如下事实来实现：一种表征用于EUV投射光刻的投射曝光设备的至少一个部件的测量系统，包含：至少一个测量装置，用于测量光学参数，以及定位装置，用于定位所述至少一个测量装置，其中，所述定位装置以可移动的方式连接至所述投射曝光设备的物镜。本发明的核心在于以可移动的方式将定位至少一个测量装置的定位装置连接至投射曝光设备的物镜。特别地，定位装置是所谓的“度量台”。该定位装置尤其用于布置多个测量装置，其包含例如用于将光信号转换为电信号的光电检测器。测量装置可包含空间解析的，尤其是二维空间解析的辐射检测器，例如一个或多个CCD相机。测量装置尤其可包含用于测量侧向像偏移的装置和/或用于光瞳透射测量的装置和/或用于波前测量的装置和/或用于光谱测量的装置。
定位装置在物镜处的布置确保至少一个测量装置相对于物镜的特别稳定且因此可再现的布置。此外，该类型布置使得至少一个测量装置的定位，尤其是移动能够独立于投射曝光设备的其他组件的位移，尤其是独立于晶片安装件的位移。根据本发明的布置的另一优点在于定位装置在物镜处的布置使得能够更好利用晶片平面中（即，投射光学单元的像平面中）可用的空间。
定位装置具有至少一个位移自由度。特别地，定位装置可在物镜光轴的横向方向上移动。利用定位装置，所述至少一个测量装置尤其可在物镜光路中的至少一个测量位置和停放位置之间移动，其中，在该停放位置，至少一个测量装置优选地完全布置在物镜光路之外。在该情况下，所述至少一个测量位置和停放位置可彼此分开多于1mm，尤其是多于1cm，尤其是多于5cm。
作为在光轴横向方向上的可移动性的替代或附加，所述至少一个测量位置可利用定位装置在平行于物镜光轴的方向上移动。在一个特别有利的实施例中，定位装置还可具有旋转自由度。特别地，这使得所述至少一个测量位置能够关于平行于物镜光轴的轴线旋转。
优选地，测量系统包含用于产生测量辐射的至少一个辐射源。辐射源可为EUV辐射源。特别地，可包含用于将物场中的结构成像至布置在像场中的晶片的同一辐射源。作为其替代，测量系统还可包含用于产生测量辐射的单独辐射源，测量辐射的波长范围尤其不与用于将布置在物场中的结构成像在布置在像场中的晶片上的波长范围重叠。特别地，由测量系统的辐射源产生的辐射的波长处于用于图案化晶片的光敏涂层对其不敏感的波长范围内。这是特别有利的，因为在该情况下的晶片曝光对测量辐射的散射不敏感。特别地，测量系统的辐射源可为一个或多个发光二极管（LED）。发光二极管可产生具有相同或不同波长的光。可利用成像光学单元来耦合来自辐射源的辐射。在该情况下，成像光学单元可包含一个或多个光波导。
优选地，所述至少一个测量装置布置在光瞳附近或场附近。特别地，所述至少一个测量装置可布置在物镜的光瞳平面区域中或中间像平面区域中。该类型布置是有利的，这取决于提供的测量类型。在一个特别有利的实施例中，定位装置确保测量装置在平行于物镜光轴方向上的位移。
测量系统可进一步包含特定的测量掩模母版。特定的测量掩模母版可布置在掩模母版保持器上。该掩模母版保持器可以与提供用于安装掩模母版的掩模母版保持器相同，掩模母版具有待成像到晶片上的结构。作为其替代，还可提供单独的测量掩模母版。特别地，测量掩模母版保持器和掩模母版保持器可彼此独立地移动。因此，测量系统的灵活性进一步增加。保持器还称为“台”。
本发明的另一目的是改进用于投射曝光设备的物镜。
该目的通过如下事实来实现：一种用于EUV投射光刻的投射曝光设备的物镜，包含：至少一个光学部件，物镜安装件，用于安装所述至少一个光学部件，以及定位装置，用于保持至少一个测量装置，其中，所述定位装置连接至所述物镜安装件，以及其中，所述定位装置具有至少一个位移自由度，用于移动所述测量装置。本发明的核心在于将度量台安装在物镜的框架上。度量台尤其直接连接至物镜框架。度量台具有至少一个位移自由度，用于移动布置在度量台上的至少一个测量装置。位移自由度可为线性自由度和/或旋转自由度。特别地，度量台可在物镜光轴的横向方向上，尤其在垂直于物镜光轴的方向上移动，和/或可在平行于物镜光轴的方向上移动，和/或可绕平行于物镜光轴的轴线旋转。该优点对应于测量系统的上述优点。
优选地，多个测量装置可布置在度量台上。
定位装置（尤其是度量台）和/或测量装置可被认为是物镜的元件。它们还可被认为是连接至物镜的框架而局部位于物镜之外的单独元件。
定位装置优选构造为使得所述至少一个测量装置局部位于布置有物镜的光学部件的范围之外。测量装置可优选布置在物镜光路的方向上且位于物镜的最后一个光学部件之后。
优选地，所述至少一个测量装置可在至少一个测量位置和停放位置之间移动，在至少一个测量位置，该至少一个测量装置布置在物镜的光路中，在停放位置，该至少一个测量装置完全布置在物镜的光路之外。
优选地，提供用于校准物镜的致动器。致动器可尤其以数据传输方式连接至布置在度量台上的所述至少一个测量装置。在该情况下，度量台形成物镜操纵器的组件，尤其用于校准物镜。换句话说，物镜可具有布置在度量台上的至少一个测量装置形式的校准装置和致动器。
优选地，定位装置不与磁场相互作用。特别地，定位装置实施为使得其驱动器不对外部磁场变化有反应。该类型变化例如可通过晶片安装件的驱动器来产生。相反地，定位装置，尤其是定位装置的驱动器实施为使得其不产生磁场，尤其不影响外部磁场。特别地，这可通过以下事实来实现：定位装置具有作为驱动器的压电致动器或压电驱动器。利用该类型的压电驱动器可产生非常高的驱动力。附加地，它们可被非常精确地驱动。最后，该类型的驱动器适用于真空。从而，包含真空兼容的驱动器。这是特别有利的，因为具有度量台的物镜布置在真空室中。在真空室中的该类型布置是物镜可用于EUV投射曝光设备中的事实的前提。
优选地，物镜具有至少一个可移动的平衡件（counterweight），用于补偿作用在定位装置和/或物镜上的可变力。因此，平衡件还称为补偿配重件。平衡件使得可以至少部分地补偿物镜框架上的力，由于定位装置的位移和/或测量装置或多个测量装置在定位装置上的布置的变化，该物镜框架上的力是可变的。在定位装置具有旋转自由度的情况下，这是特别有利的。补偿配重件增加了度量台的稳定性。此外，因此可以减少，尤其是防止物镜框架由于度量台的位移而变形的风险以及度量台对物镜的光学质量的损害。
本发明的另一目的是改进用于将物场投射在像场中的投射光学单元和投射曝光设备。
这些目的通过如下事实来实现：一种表征用于EUV投射光刻的投射曝光设备的至少一个部件的方法，包含上述物镜；以及一种用于EUV投射光刻的投射曝光设备，包含：照明单元以及上述投射光学单元。其优点对应于关于物镜已经描述过的那些优点。
优选地，测量装置关于物镜的光路布置在物镜的最后一个光学部件和像场（尤其是晶片台）之间。如果测量装置被认为是独立于物镜的部件，则测量装置优选地布置在物镜和像场（尤其是晶片台）之间。
优选地，投射曝光设备包含可移动的晶片保持器，其中具有一个或多个测量装置的度量台可独立于晶片保持器移动。因此，增加了投射曝光设备的灵活性。可独立于晶片保持器移动的度量台尤其确保并行地测量投射曝光设备的至少一个参数以及利用投射曝光设备曝光晶片。特别地，因此增加了投射曝光设备的吞吐量。
本发明的另一目的是改进用于表征投射曝光设备的至少一个部件的方法。
该目的通过如下事实来实现：一种用于表征投射曝光设备的至少一个部件的方法，包含以下步骤：提供上述投射曝光设备；提供至少一个测量装置，所述至少一个测量装置借助于所述定位装置相对于所述物镜定位；利用所述至少一个测量装置测量用于表征所述投射曝光设备的至少一个部件的至少一个参数。其优点对应于上述优点。
优选地，在曝光晶片的同时测量用于表征投射曝光设备的参数。特别地，可在最大可能像场的边缘区域中执行对该参数的测量。特别地，位于用于晶片的曝光的场之外的区域可用于表征投射曝光设备。
本发明的其他目的在于提出一种用于制造使用投射曝光设备的部件的方法，以及一种通过该方法制造的部件。根据本发明，这些目的通过如下事实来实现：一种用于制造微结构组件的方法，包含以下方法步骤：提供上述投射曝光设备；提供掩模母版；提供晶片，所述晶片具有对所述照明光光敏的涂层；借助于所述投射曝光设备将所述掩模母版的至少一部分投射至所述晶片上；以及显影所述晶片上被曝光的涂层，以及一种根据上述方法制造的微结构组件。
这些主题的优点对应于上面已经论述的优点。
附图说明
参考附图，从多个示例性实施例的描述，本发明的其他细节和优点变得显而易见，其中：
图1示出穿过用于EUV投射光刻的投射曝光设备的子午截面的示意图；
图2示出根据图1的投射曝光设备的一部分的示意图，用于说明具有根据第一示例性实施例的测量装置的物镜的单独细节；
图3至图11示出根据图2的另外示例性实施例的示意图；
图12至图13示出投射光学单元中的光路的示意图，用于说明根据本发明的表征投射曝光设备的至少一个部件的方法；
图14示出一曲线图，用于以示例方式说明杂散光强度对散射范围的依赖性；
图15示出掩模母版保持器的示意图；
图15a、图15b示出两个示例性测量掩模母版的示图；
图16示出具有测量装置的度量台的示意图；
图16a示出测量光栅的示例性实施例的示图；
图16b示出测量光阑的示例性实施例的示图；
图17示出测量装置的细节的示例性示图。
具体实施方式
首先，参考图1，举例描述用于微光刻的投射曝光设备1的部件。在该情况下，图1示出的投射曝光设备1应被理解为完全作为示例。单独部件，尤其是单独部件的数量和/或布置还可与图1示出的实施例偏离。投射曝光设备1包含具有辐射源3和照明光学单元4的照明系统2，用于曝光物平面6中的物场5。在该情况下，布置在物场5中的掩模母版7被曝光，所述掩模母版由掩模母版保持器8（其仅作为部分被示出）保持。
投射曝光设备1还包含用于将物场5成像至像平面11中的像场10中的投射光学单元9。掩模母版7上的结构被成像至晶片12的光敏层上，该晶片布置在像平面11的像场10区域中，所述晶片由晶片保持器13（其仅作为部分被示出）保持。投射曝光设备1可具有一个、两个或更多个晶片保持器13，用于晶片12在像平面11中的可移位布置。特别地，晶片保持器13可实施为所谓的双台。该类型的双台可具有两个或更多个晶片容器，用于接收晶片12。对于该类型双台的细节，请参考例如EP1197801A1。
掩模母版保持器8还称为掩模母版台。晶片保持器13还称为晶片台。在该情况下，台尤其指的是可移动的装置，用于安装（即用于定位）诸如掩模母版7、晶片12或测量装置16（随后详细描述）的元件。
投射曝光设备1，尤其是辐射源3、照明系统2、投射光学单元9和晶片保持器13布置在抽空室29中。
特别地，辐射源3为发射EUV辐射14的EUV辐射源。EUV辐射源3发射的使用辐射的波长在5nm至30nm的范围内，尤其为13.5nm。用于光刻且用于合适光源的其他波长，例如具有小于300nm波长的DUV辐射源或具有小于200nm波长，尤其为193nm波长的V-UV辐射源也是可能的。辐射源3可为等离子体源，例如GDPP源或LPP源。基于同步加速器的辐射源也可用作辐射源3。本领域技术人员可在例如US6,859,515B2中发现关于该类型辐射源的信息。
EUV辐射14还称为照明光或成像光。
收集器15提供用于聚集来自EUV辐射源3的EUV辐射14。
照明光学单元包含具有多个场分面23的场分面反射镜17。场分面反射镜17布置在照明光学单元4的关于物平面6光学共轭的平面中。照明光14从场分面反射镜17反射至照明光学单元4的光瞳分面反射镜18。光瞳分面反射镜18具有多个光瞳分面24。借助于光瞳分面反射镜18，场分面反射镜17的场分面23成像在物场5上。对于场分面反射镜17上的每个场分面23，在光瞳分面反射镜18上存在一个相关联的光瞳分面24。因此，光通道形成在相应的一个场分面23和一个光瞳分面24之间。分面反射镜17、18中的至少一个的分面23、24可以可切换的方式实施。分面23、24尤其可以可倾斜的方式布置在分面反射镜17、18上。在该情况下，可以可倾斜的方式实施分面23、24的仅一部分，例如至多30%、至多50%或至多70%。还可规定以可倾斜的方式实施全部分面23、24。可切换分面23、24尤其为场分面23。利用场分面23的倾斜，可以改变场分面23至相应光瞳分面24的分配以及因此光通道的形成。对于具有可倾斜的分面23、24的分面反射镜17、18的进一步细节，请参考DE102008009600A1。
此外，照明光学单元4包含具有反射镜20、21和22的所谓的传输光学单元19。传输光学单元19的最后一个反射镜23为用于掠入射的反射镜（掠入射反射镜）。光瞳分面反射镜18和传输光学单元19形成后面的光学单元，用于将照明光14传至物场5中。尤其是当光瞳分面反射镜18布置在投射光学单元9的入瞳中时，可省略传输光学单元19。
为了简化位置关系的描述，笛卡尔xyz坐标系示于图中。在该情况下，z轴相应地在投射光学单元9的光轴25的方向上延伸。为了简明之故，未将光轴25示于每一个图中。物平面6和像平面11均垂直于光轴25且因此平行于xy平面延伸。
掩模母版保持器8以可控方式移动，使得在投射曝光期间，掩模母版7可在物平面6中沿平行于y方向的位移方向移动。相应地，晶片保持器13以可控方式移动，使得晶片12可在像平面11中沿平行于y方向的位移方向移动。因此，掩模母版7和晶片12可首先被扫描通过物场5，其次通过像场10。位移方向还称为扫描方向。掩模母版7和晶片12的在扫描方向上的移动可优选地彼此同步进行。
对于场分面反射镜17的构造的细节，请参考例如DE101007041004A1，尤其是其图3。
投射光学单元9包含多个投射反射镜26，其在图1中未明确示出。投射光学单元9尤其包含至少三个，尤其是至少四个，尤其是至少5个投射反射镜26。投射光学单元9尤其可具有至少六个、七个或八个投射反射镜26。在图2至5和图8至11中举例示出了具有四个反射镜261至264的投射光学单元9。在该情况下，光路中的最后一个反射镜具有用于成像光14的通路开口。投射反射镜26为投射曝光设备1的物镜27的一部分。特别地，投射反射镜26形成物镜27的光学部件。物镜27可具有另外的光学部件，例如图中未示出的滤波器和/或光阑。光学部件由物镜框架28保持。物镜框架28通常形成用于安装物镜27的光学部件的物镜安装件。
根据本发明，用于保持测量装置16的度量台30（通常称为定位装置）布置在物镜框架28上。特别地，多个测量装置16可布置在度量台30上。度量台30连接至物镜框架28。度量台30尤其直接连接至物镜框架28。度量台30尤其在至少三个点处连接至物镜框架28。连接类型取决于用于物镜框架28和度量台30的材料。举例来说，附着接合、螺纹连接、焊接、激光焊接或电子束焊接可用于将度量台30连接至物镜框架28。非磁性连接是优选的。
度量台30可相对于物镜框架28移动。度量台30具有至少一个位移自由度，用于移动测量装置16。度量台30尤其可在光轴25的横向方向上，尤其是垂直于光轴的方向上移动。因此，度量台30可运动至位于物镜27中的成像光14的光路中的测量位置。度量台30还可运动到成像光14的光路之外。特别地，度量台30可移动至停放位置，在该停放位置中，度量台30完全位于物镜27中的成像光14的光路之外。度量台30可尤其有针对性地布置在光路的特定边缘区域中。度量台30可尤其布置在不用于曝光晶片12的边缘区域中。在该情况下，可以利用以下事实：物镜27具有在垂直于光轴25的方向上突出超出在像平面11的水平处待曝光的像场10的最大场尺寸。突出超出像场10之外的边缘区域不用于曝光晶片12。
度量台30在关于光轴25的横向方向上的可移动性尤其可为至少1mm，尤其是至少1cm，尤其是至少5cm。
度量台30包含xy调节器34，用于在关于光轴25的横向方向上，尤其是在垂直于光轴的方向上移动测量装置16。此外，度量台30可具有z调节器31，用于在光轴25的方向上移动测量装置16。因此，测量装置16利用度量台30在投射光学单元9的光轴25的方向上是可移动的。因此，可以将测量装置16布置在光瞳附近，尤其是在光瞳平面的区域中，或在场附近，尤其是在像平面11或中间像平面的区域中。在该情况下，测量装置16在光瞳附近的布置应被理解为表示满足以下条件的布置：
P（16）=D（SA）/（D（SA）+D（CR））>0.5，尤其是P（16）>0.7
在该情况下，D（SA）为从物场发出的光束在测量装置16的位置处的子孔径直径，D（CR）为位于测量装置16区域中的有效物场的主光线的最大距离（在光学系统的参考平面中测得）。参考平面可为光学系统的对称平面或子午平面。参数P（16）的定义对应于在WO2009/024164A1所指定的。在场平面中，P（16）=0适用。在光瞳平面中，P（16）=1适用。测量装置16在场附近的布置应被理解为表示P（16）<0.5，尤其是P（16）<0.3的布置。
度量台30可构造为将测量装置16安置在物镜27的光路方向上，位于布置有投射反射镜26的范围之外。特别地，度量台30可构造为将测量装置16安置在物镜27的光路方向上，位于投射反射镜26中的最后一个反射镜之后，即位于最后一个投射反射镜26和晶片台13之间。测量装置16因此可被认为在光路的方向上布置在物镜27之外。
度量台30还可具有旋转轴承32。借助于旋转轴承32，测量装置16可绕旋转轴线33旋转。特别地，旋转轴线33平行于光轴25。旋转轴承32确保测量装置16的旋转，还确保除了移动校准之外的旋转校准。这使得可确定泽尼克场偏移（Zernike field offset）。此外，因此可实现对校准方法的更好调节，即更高的精度。
xy调节器34、z调节器31和旋转轴承32为用于移动度量台30，尤其是测量装置16的驱动装置35的部分。特别地，驱动装置35为真空兼容的驱动器。此外，驱动装置35优选不与磁场相互作用。因此，驱动装置35尤其不对外部磁场或其变化有反应。相反，驱动装置35不产生磁场。从而，驱动装置35尤其不与晶片保持器13的部分，尤其是不与晶片保持器13的驱动器相互作用。
特别地，驱动装置35包含压电驱动器58中的一个或多个。特别地，驱动装置35，尤其是压电驱动器58具有非常高的分辨率。可获得高达30pm的分辨率。此外，利用驱动装置35可产生高达600N的保持力。驱动装置35原则上提供无限长度的致动距离。
如图17中举例示出的，z调节器31可具有三个压电驱动器58。利用z调节器31的三个压电驱动器58，可以明确地限定布置有测量装置16的平面。原则上，还可形成具有单个压电驱动器58的z调节器31。xy调节器34优选包含两个压电驱动器58。在该情况下，特别地，压电驱动器58中的一个可用于在x方向上调节度量台30。特别地，另一个压电驱动器58用于在y方向上调节度量台30。
旋转轴承32还可具有压电驱动器58。借助于旋转轴承32的压电驱动器58，尤其是布置有测量装置16的旋转台59可绕旋转轴线33旋转。
作为度量台30布置在物镜27上的结果，所述台可被优化用于预期用途。度量台30从晶片保持器13的脱离使得可尤其避免在测量装置16的位移期间的高扫描速度。此外，可实现用于校准的旋转自由度。此外，可实现测量装置16的布置的非常高的硬度以及因此特别高的稳定性。这尤其对于所谓的“视线”（LOS）测量是有利的。最后，度量台30在物镜27上的布置减少了在物镜27的测量期间的错误影响。
物镜27可附加地具有用于校准物镜的致动器36。致动器36尤其以数据传输方式连接至测量装置16中的至少一个。因此，物镜27具有反馈。
关于测量装置16的细节，应参考例如US2011/0013171A1。
具有测量装置16的度量台30是用于表征投射曝光设备1的至少一个部件的测量系统37的一部分。测量系统37附加地包含用于产生测量辐射的至少一个测量辐射源38。在图2、3、6和7所示的实施例中，测量辐射源38与投射曝光设备1的照明系统2的辐射源3完全相同。在这些示例性实施例中，EUV辐射14既用于将掩模母版7投射至晶片12上，即将物场5投射至像场10中，又用作测量辐射39。因此，在这些示例性实施例中，测量辐射39具有与照明光相同的波长。
测量系统37附加地包含特殊的测量掩模母版40。如图2所示，测量掩模母版40可布置在单独的测量掩模母版安装件41上，测量掩模母版安装件还称为测量掩模母版台。特别地，测量掩模母版40布置在物平面6中。测量掩模母版安装件41可优选独立于掩模母版保持器8移动。测量掩模母版安装件41尤其可在关于光轴25的横向方向上，尤其在垂直于光轴的方向上移动。测量掩模母版安装件41还可绕平行于光轴25的轴线旋转。原则上，测量掩模母版安装件41还可在光轴25的方向上移动。
测量掩模母版40的不同实施例在图15a和15b中以示例方式示出。特别地，测量掩模母版40可实施为铬掩模。测量掩模母版40可具有光栅结构60和/或环形结构56。对于细节，应参考例如US7333216B2。测量掩模母版40可利用测量掩模母版安装件41来移动。测量掩模母版40尤其可在垂直于光轴25的方向上（即，尤其在物平面6中）移动。特别地，测量掩模母版40还可绕平行于光轴25的轴线旋转。
测量掩模母版40可与掩模母版7交替地被引入投射曝光设备1的光路中。作为其替代，可用测量辐射39与掩模母版7并行地（即同时）照射测量掩模母版40。
测量掩模母版40和/或度量台30的旋转性对用于确定波前（Z2，Z3）的畸变分量的测量技术（例如波前测量技术和/或杂散光测量技术）的校准是特别有利的。在该情况下，在校准期间，在不同的校准位置处测量测量掩模母版40。这些位置根据物平面6中的测量掩模母版40和/或像平面11中的测量装置16的平移和/或旋转而不同。举例来说，测量掩模母版40的关于彼此分别旋转90°的四个位置可用于校准。特别地，可以针对校准而改变测量掩模母版40关于测量装置16的相对布置。那么，测量掩模母版40和测量装置16尤其相对于彼此旋转。
在根据图3的实施例（其基本上对应于根据图2的实施例）中，测量掩模母版40就像掩模母版7那样布置在掩模母版保持器8上。可省略单独的测量掩模母版安装件41。在该情况下，测量掩模母版40可与掩模母版7一起移动。测量掩模母版40还可尤其关于掩模母版7以固定方式布置。
在根据图4的示例性实施例中，提供单独的测量辐射源38，其与辐射源3不同。在该情况下，例如，发光二极管（LED）用作测量辐射源38。测量辐射源38还可具有多个LED。在该情况下，特别地，LED布置成一个或多个行和/或列中。LED都可发射具有相同波长的测量辐射39。LED还可发射具有不同波长的测量辐射39。
来自测量辐射源38的测量辐射39借助成像光学单元42被引导至测量掩模母版40。成像光学单元42可尤其包含扩散装置43，例如扩散屏或扩散棒。在该示例性实施例中，测量辐射源38可布置在抽空室29之外。测量辐射源38可尤其经由真空密封窗44发送辐射至抽空室29中。原则上，测量辐射源38与成像光学单元42还可布置在抽空室29中。
成像光学单元42还可具有光波导，尤其是纤维形式的波导，例如用于将测量辐射39从测量辐射源38（尤其是LED或多个LED）传送至测量掩模母版40的光纤。利用单独的成像光学单元42，尤其是利用光纤单元，可以以简单方式将具有特定的期望数值孔径的测量辐射引导至测量掩模母版40上。
测量辐射39处于与照明辐射14的波长范围不同的波长范围中。特别地，测量辐射39的波长可处于可见范围内。特别地，测量辐射39处于晶片12的涂层对其不敏感的波长范围内。因此，可确保测量辐射39，尤其是其散射不具有对晶片12的曝光的不期望影响。
测量辐射源38还可特别有利地结合在测量掩模母版安装件41中。对于用于产生测量辐射39的测量辐射源38及其布置的细节，应参考例如DE102010038697.9。
在包含单独的测量辐射源38的实施例中，可独立于照明光14来中断测量辐射39。相反地，当然还可独立于测量辐射39来中断照明光14。因此，可节约地使用辐射源3。
在图5示出的实施例（其基本上对应于根据图4的实施例，因此参考图4的描述）中，测量掩模母版40布置在与掩模母版8分开的测量掩模母版安装件41上。在该示例性实施例中，测量掩模母版安装件41布置在物镜27上，尤其布置在物镜框架28上，并尤其连接至物镜框架28。与度量台30一致，在该情况下，测量掩模母版安装件41还包含xy调节器45，以及有利地还包含z调节器46和/或旋转轴承47。xy调节器45、z调节器46和旋转轴承47也为驱动器48的一部分。对于该方面的细节，应参考对度量台30的驱动器35的描述。
在该示例性实施例中，测量系统37包含偏转反射镜49。偏转反射镜49固定地或可调节地连接至度量台30。偏转反射镜49还可直接布置在物镜27上，尤其是在物镜框架28上。
如图6和7所示，在所谓的浸没扫描仪的情况下，也可提供度量台30在物镜27上的布置。特别地，浸没扫描仪包含辐射源3，其产生在VUV范围内，尤其在193nm波长的照明光14。来自其他波长范围的照明光14同样是可能的。浸液50布置在投射光学单元9的物镜27和待曝光的晶片12之间。例如，水充当浸液。
度量台30可至少部分地布置在浸液50之外。测量装置16包含检测器51，其布置在浸液50中或在与浸液50的界面处。特别地，在该情况下可包含量子转换器（quantum converter）。
这些实施例不具有抽空室29。如图6所示，测量掩模母版40可与掩模母版7一起布置在掩模母版保持器8上。作为其替代，如图7所示，同样可以利用单独的测量掩模母版安装件41将测量掩模母版40引入光路中。测量掩模母版安装件41可继而布置在物镜27上，尤其是在物镜框架28上。
根据图8至11示出的实施例，定位装置，尤其是度量台30包含补偿配重件52。补偿配重件52用于补偿作用在度量台30和/或物镜27（尤其是物镜框架28）上的可变力。作用在度量台30上和物镜27（尤其是物镜框架28）上的杠杆作用尤其取决于度量台30的位移和测量装置16在其上的布置。
补偿配重件52尤其实施为相对于相应的一个测量装置16可移动的平衡件。补偿配重件52尤其用于平衡具有测量装置16的度量台30关于旋转轴线33的重量分布。利用补偿配重件52，可尤其确保具有测量装置16的度量台30具有这样的重心，该重心的位置被精确地调节为使得旋转轴线33延伸通过该重心。
在图8示出的实施例中，补偿配重件52结合在度量台30中。在图9和10示出的实施例中，补偿配重件52单独地布置在度量台30上。补偿配重件52尤其可相对于旋转轴线33与度量台33的位移相等地或相反地移动。补偿配重件52可关于测量装置16布置在度量台30的相对侧上或在测量装置16的同一侧上邻近度量台30。
为了说明补偿配重件52的可移动性，图9至11分别使用实线和虚线示出度量台30的两个不同位置和补偿配重件52的两个不同位置。
在图11示出的实施例中，补偿配重件52在光轴25的方向上布置在物镜27的关于度量台30相对的一侧上。这对于补偿在光轴25的横向方向上作用在物镜27上的力是特别有利的。
测量装置16可均具有一个或多个光栅53和/或光阑54。光栅或多个光栅53和/或光阑或多个光阑54尤其适于测量掩模母版40的结构。
此外，测量装置16在各情况下均包含传感器装置55，尤其是用于空间解析检测电磁辐射的CCD相机。传感器装置55在光轴25的方向上布置在离光栅53和/或光阑54一定距离的位置处。
优选地，传感器装置55和光栅53之间的距离随需要而变化。举例来说，如图12所示，光栅53和传感器装置55之间的大距离对于具有单个测量通道的串行测量是有利的，而如图13举例示出的，光栅53和传感器装置55之间的小距离对于具有彼此并排布置的多个测量通道的并行测量是有利的。对光栅53和传感器装置55之间的距离的选择尤其取决于物镜27的数值孔径和/或测量掩模母版40的结构细节。该距离尤其在100微米至10厘米的范围内。在该情况下，特别地，光栅53和传感器装置55之间的距离选择成使得由光栅53产生的衍射图案的至少第一最大值在传感器装置55的区域中不重叠。特别地，在该情况下提供串行测量，用于测量像差Z5至Z81。特别地，在该情况下提供并行测量，用于测量像差Z2至Z36。
当包含一个测量通道及光栅和相机之间大距离的实施例确保光瞳的放大成像以及因此确保准确地确定更高泽尼克级（尤其是Z5至Z81）时，对并排布置的多个测量通道的并行测量（如图13所示）使得可以测量在整个像场10上的波前，并因此确定畸变和像外形（image shell）。原则上，可以将在光栅和相机之间具有不同距离的测量装置16布置在单个度量台30上。图12和13举例示出的测量系统37可尤其利用根据本发明的度量台30而结合在单个测量系统37中。
为了表征投射曝光设备1，尤其是物镜27的至少一个部件，度量台30移动至测量辐射39的光路中，尤其是照明场中。特别地，度量台30独立于晶片保持器13移动。特别地，度量台30比晶片保持器13移动得明显更慢。因此可避免损坏测量装置16。
对于光瞳透射测量，测量装置16可利用度量台30布置在光瞳附近。然后，光瞳可被来回移动，即被扫描，从而利用度量台30记录测量数据。
对于用照明光14对晶片12的曝光，测量装置16可侧向地（即，关于光轴25横向地）移动至投射光学单元9的光路之外。作为其替代，测量装置16可布置在曝光场的边缘区域中，特别地，该曝光场的边缘区域不用于将掩模母版7成像至晶片12上。在该情况下，可与晶片12的曝光并行（即同时）执行对物镜27的表征。在该情况下，有利地，可提供用于产生测量辐射39的单独的测量辐射源38，晶片12的涂层对该测量辐射的波长不敏感。对于并行地表征物镜27和照明晶片12，借助于度量台30，可以尤其利用以下事实：物镜27的像场以由构造支配的方式稍微大于成像至晶片12上的像场10。在该边缘区域中的辐射14可用于表征物镜27，而不损坏掩模母版7至晶片12上的成像。
因为可与晶片12的曝光并行地（即同时）执行对物镜27的表征，所以对晶片12的曝光不必因表征物镜27而被中断。在不同的晶片12的曝光之间，还可实现在内部场区域中，尤其在像场11中的测量。
作为度量台30在物镜27上的布置的结果，可使用在场边缘的较大区域用于表征物镜27，因为需要考虑的安全容差形式的调节参数较少。由于较大的可用区域，可以实行更多不同的测量技术，例如还有具有较大结构的波前测量。
对于属于杂散光度量的应用，度量台30和/或测量掩模母版40的利用测量掩模母版安装件41的可旋转性是特别有利的。作为测量装置16的借助度量台30和/或测量掩模母版40的利用测量掩模母版安装件41的旋转的结果，可以避免不可测量的所谓的“禁止”空间频率。
杂散光强度I对散射范围Δx的依赖性在图14中被举例示出。在大约10μm的范围之下，利用波前测量技术测量所谓的短范围耀斑（short-rangeflare）的。在大约10μm的范围之上，利用用于测量杂散光强度的技术来测量所谓的中范围耀斑（mid-range flare）。
度量台30使得可以同时执行在所谓的短范围耀斑区和中范围耀斑区中的杂散光测量。特别地，具有在杂散光范围中无缝转换的波前测量技术和杂散光技术是可能的。为此，用于波前以及用于杂散光测量技术的结构设置在测量掩模母版40上，相应结构还设置在测量装置16处。此外，用于此目的的测量装置16的分辨率为待测量的杂散光范围与测量波长的比例除以物镜27的数值孔径的值的至少两倍。
作为表征投射曝光设备1的至少一个部件的示例性示例，下文给出了对借助于根据本发明的测量系统37的光瞳解析杂散光测量的描述。在该情况下，杂散光应被理解为表示照明光14和/或测量辐射39的偏离理想完美物镜27的光路的部分。在该情况下，杂散光范围是在垂直于光轴25的方向上对该偏离的测量。
在该应用中，测量掩模母版40具有根据图15b的环形结构。特别地，测量掩模母版40具有形成测量辐射39的输出区域的多个环形结构56。环形结构56在该情况下具有不同的直径。
为了检测杂散光，在图16b中举例示出且具有一个或多个针孔57的光阑54布置在光瞳附近。光阑54的针孔57的数量优选精确地对应于测量掩模母版40的环形结构56的数量。针孔57在其实施例方面，尤其在其尺寸方面适配于测量掩模母版的环形结构56的实施例，尤其是尺寸。特别地，光阑54布置在场平面的区域中。测量辐射39利用CCD相机或一些其他的空间解析检测器来检测。在该情况下，以光瞳解析的方式良好近似地实现该检测。因为光瞳中的杂散光范围小，因此散射是良好近似的光瞳保持(pupil-maintaining)。该测量方法使得可根据光瞳平面中的位置确定杂散光，而光瞳不必在照明中对应成形。从而，在完全充满的光瞳的情况下，可以良好地近似测量和确定任何期望的照明设定中的杂散光。
利用根据本发明的测量系统27，可以检测和认识到，例如由投射反射镜26的污染物和/或变形，尤其是由热效应导致的投射曝光设备1（尤其是投射光学单元9）的成像质量的降低。
当然，不同的示图中示出的各实施例的细节，尤其是测量掩模母版40的布置、测量辐射源38的实施例以及补偿配重件52的布置可以任意期望方式彼此组合。

Claims (14)

1.一种表征用于EUV投射光刻的投射曝光设备(1)的至少一个部件的测量系统(37)，包含：
a.至少一个测量装置(16)，用于测量光学参数，以及
b.定位装置(30)，用于定位所述至少一个测量装置(16)，
c.其中，所述定位装置(30)以可移动的方式连接至所述投射曝光设备(1)的物镜(27)，
d.其中，所述定位装置能够在物镜光轴的横向方向上移动。
2.一种用于EUV投射光刻的投射曝光设备(1)的物镜(27)，包含：
a.至少一个光学部件(26)，
b.物镜安装件(28)，用于安装所述至少一个光学部件(26)，以及
c.定位装置(30)，用于保持至少一个测量装置(16)，
d.其中，所述定位装置(30)连接至所述物镜安装件(28)，以及
e.其中，所述定位装置(30)具有至少一个位移自由度，用于移动所述测量装置(16)，
f.其中，所述定位装置能够在物镜光轴的横向方向上移动。
3.根据权利要求2所述的物镜(27)，其特征在于，所述至少一个测量装置(16)布置在所述物镜(27)的光路方向上最后一个光学部件(26)之后。
4.根据权利要求2所述的物镜(27)，其特征在于，所述定位装置(30)构造为使得所述至少一个测量装置(16)可以在所述物镜(27)的光路中的至少一个测量位置和停放位置之间移动，在该停放位置中，所述定位装置完全布置在所述物镜(27)的光路之外。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的物镜(27)，其特征在于用于校准所述物镜(27)的致动器(36)，其中，所述致动器(36)能够以数据传输方式连接至所述至少一个测量装置(16)。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的物镜(27)，其特征在于，所述定位装置(30)不与磁场相互作用。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的物镜(27)，其特征在于真空室(29)中的布置。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的物镜(27)，其特征在于至少一个可移动的平衡件(52)，用于补偿作用于所述定位装置(30)和/或所述物镜(27)的可变力。
9.一种用于将物场(5)投射至像场(10)中的投射光学单元(9)，包含：
a.根据权利要求2至4中任一项的物镜(27)。
10.一种用于EUV投射光刻的投射曝光设备(1)，包含：
a.照明单元(2)，以及
b.根据权利要求9的投射光学单元(9)。
11.根据权利要求10所述的投射曝光设备(1)，包含可移动的晶片保持器(13)，其特征在于，用于定位所述至少一个测量装置(16)的所述定位装置(30)能够独立于所述晶片保持器(13)移动。
12.一种表征用于EUV投射光刻的投射曝光设备(1)的至少一个部件的方法，包含以下步骤：
-提供根据权利要求10或11的投射曝光设备(1)，
-提供至少一个测量装置(16)，借助于所述定位装置(30)将所述至少一个测量装置相对于所述物镜(27)定位，
-利用所述至少一个测量装置(16)测量用于表征所述投射曝光设备(1)的至少一个部件的至少一个参数。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，测量所述至少一个参数与曝光晶片(12)同时发生。
14.一种用于制造微结构组件的方法，包含以下方法步骤：
-提供根据权利要求10或11的投射曝光设备(1)，
-提供掩模母版(7)，
-提供晶片(12)，所述晶片具有对照明光(14)光敏的涂层，
-借助于所述投射曝光设备(1)将所述掩模母版(7)的至少一部分投射至所述晶片(12)上，
-显影所述晶片(12)上被曝光的涂层。
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