CN108713168B - 制造euv投射曝光系统的照明系统的方法和照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造EUV系统的照明系统的方法，该方法包括以下步骤：将照明系统的反射镜模块安装在提供给反射镜模块的安装位置处，以便确立从源位置引导到照明场的照明束路径，其中该反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；在照明束路径的第一反射镜模块之前的输入耦合位置处将测量光耦合到照明束路径中；在测量光在照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射之后，检测测量光；从检测的测量光来确定至少一个系统测量变量的实际测量值，其中实际测量值表示照明系统的系统测量变量的实际状态；通过使用灵敏度从实际测量值来确定校正值，该灵敏度表示系统测量变量和至少一个反射镜模块在其安装位置的情形的变化之间的关系；通过使用校正值调整至少一个反射镜模块，致使改变刚性主体的自由度上安装位置中的反射镜模块的情形，以便于改变实际状态使得在辐射进EUV辐射源的EUV辐射的情况下，照明场中的照明辐射满足照明规范。

Description

制造EUV投射曝光系统的照明系统的方法和照明系统

相关申请的交叉引用

以下公开基于2016年3月10日提交的德国专利申请No.10 2016 203990.3。所述专利申请的全部公开内容通过引用并入本申请的上下文中。

技术领域

本发明涉及制造EUV设备的照明系统的方法并且涉及EUV设备的照明系统。EUV设备例如可以是EUV微光刻的投射曝光设备，或采用EUV辐射来检查EUV微光刻的掩模(掩模母版)的掩模检查设备。

光刻投射曝光方法当下主要用来制造半导体部件和其他精细结构的部件，诸如光刻的掩模。在这种情况下，使用掩模(掩模母版)或其他承载或形成待成像的结构的图案(例如半导体部件的层的线图案)的图案化装置。将图案定位在投射曝光设备中，在照明系统和投射镜头之间，位于投射镜头的物平面区域内，并且以由照明系统成形的照明辐射照明该图案。由图案修改的辐射行进通过投射镜头作为投射辐射，所述投射镜头以缩小比例将图案成像到待曝光的基板上。基板的表面布置在与物平面光学共轭的投射镜头的像平面中。基板一般涂有辐射敏感层(抗蚀剂、光刻胶)。

投射曝光设备的发展的目标之一是在基板上光刻地制造具有越来越小尺寸的结构，例如获得半导体部件的更大集成密度。一种方法在于使用更短波长的电磁辐射。作为示例，已经开发了这样的光学系统：其使用来自极紫外范围(EUV)(特别具有操作波长范围在5纳米(nm)至30nm之间、特别地为13.5nm)的电磁辐射。

例如从US 7 473 907 B2已知包括照明系统的EUV投射曝光设备。照明系统设计为接收EUV辐射源的EUV辐射，并且设计为使来自已接收的EUV辐射的至少一个部分的照明辐射成形。曝光操作期间将照明辐射指引到照明系统的出射平面中的照明场中，其中照明系统的出射平面和投射镜头的物平面有利地重合。照明辐射的特征在于特定的照明参数，并且将该照明辐射以限定角度入射在具有限定位置、形状和尺寸的照明场内的图案上。可以为等离子体源的EUV辐射源例如布置在与照明系统分离的源模块中，所述源模块在照明系统的入射平面中的源位置处生成次级辐射源。

布置在这里所考虑的类型的照明系统的外壳中的是多个反射镜模块，其各位于提供给反射镜模块的安装位置处的最终安装状态中。反射镜模块或反射镜模块的反射式反射镜表面限定从源位置延伸到照明场的照明束路径。反射镜模块包含第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块。这种类型的反射镜模块具有用作承载件的主体，其上根据指定局部分布独立或成组安装具有反射式分面的分面元件。

如果第一分面反射镜的反射式分面坐落在与出射平面共轭的照明系统的场平面处或者在该场平面附近，该第一分面反射镜常常还称为“场分面反射镜”。对应地，如果第二分面反射镜的反射式分面坐落在相对于出射平面傅里叶变换的光瞳平面处或者在该光瞳平面附近，则第二分面反射镜还经常称为“光瞳分面反射镜”。

两个分面反射镜在EUV设备的照明系统中带来EUV辐射的均匀化或混合。

DE 10 2012 209 412 A1注意的事实是，在EUV应用的分面反射镜中，每个分面反射镜的单独分面的校正角取向对于束成形的质量是重要的。在此强调的事实是，单独分面反射镜的单独分面可以具有关于彼此不同的角取向，并且必须为光学系统中的分面反射镜的适当功能正确地调整每个分面的每个角取向。因此，需要考虑分面的角取向在分面反射镜的制造期间以正确取向来调整，这假设单独分面的角取向的对应的精确测量。出于该目的提出了，测量设计用于EUV应用的光学系统的至少一个分面反射镜的分面的角取向，以及根据已测量的角取向来调整角取向的光学方法。在该方法中，用测量光照明分面反射镜的分面。检测并评估由分面反射的测量光以获得当前角取向，其中如果当前角取向偏离于期望角取向则随后调整角取向。在相对于参考轴线成至少±10°的角取向的光谱中获得分面的角取向。可以在已经从照明系统拆卸的分面反射镜上并且在照明系统中在其安装位置处安装的分面反射镜上执行该方法。

该方法允许以高精度测量并且设定分面反射镜的分面的角取向。

WO 2010/008993 A1描述具有分面反射镜的照明系统，其中所述单独分面是可倾斜的，以便能够例如在操作投射曝光设备期间通过倾斜单独分面或所有分面设定不同照明设定。其中还描述的是，操作投射曝光设备期间允许测量可倾斜分面的角取向的测量设备。为此，测量设备具有针对各个分面反射镜的测量光源和形式为夏克哈特曼(Shack-Hartmann)传感器的检测器。

发明内容

技术问题和技术方案

本发明的目的是指定制造照明系统的方法，其中可以系统地优化安装后的反射镜位置，因此可以在可接受的时间段内获得所需要的光学性能。另一个目的是提供一种可以用合理的工作量保持在良好调整状态下的照明系统。

为了实现该目的，本发明提供具有下文所述的特征的制造照明系统的方法以及具有下文所述的特征的照明系统。有利的改进在下文中指定。

本发明提供一种制造EUV设备的照明系统的方法，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源的EUV辐射，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述方法具有以下步骤：

在提供给反射镜模块的安装位置处安装所述照明系统的反射镜模块，以确立从所述源位置延伸到所述照明场的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；

在所述照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将测量光耦合到所述照明束路径中；

在所述测量光在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处的反射之后，检测所述测量光；

从检测的测量光来确定至少一个系统测量变量的当前测量值，其中所述当前测量值表示所述照明系统的系统测量变量的当前状态；

使用灵敏度从所述当前测量值来确定校正值，所述灵敏度表示所述系统测量变量和至少一个反射镜模块在其安装位置的取向的变化之间的关系；

使用所述校正值，在刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向变化的情况下，调整至少一个反射镜模块，以改变所述当前状态，使得在具有来自所述EUV辐射源的EUV辐射的辐照情况下，所述照明场中的照明辐射满足所述照明规范，

其中，所述方法还包括反射镜模块的交换操作，所述反射镜模块的交换操作包含：

从其安装位置拆卸反射镜模块；

从所述照明系统移除所述反射镜模块；

替代移除的反射镜模块，将名义上相同构造的反射镜模块安装到所述安装位置；

在改变刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向的情况下，调整安装的反射镜模块。

本发明还提供一种制造EUV设备的照明系统的方法，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源的EUV辐射，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述方法具有以下步骤：

在提供给反射镜模块的安装位置处安装所述照明系统的反射镜模块，以确立从所述源位置延伸到所述照明场的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；

在所述源位置处将测量光耦合到所述照明束路径中，使得所述测量光遵循从所述源位置到所述反射镜模块中的每一个的照明束路径；

在所述测量光在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处的反射之后，检测所述测量光；

从检测的测量光来确定至少一个系统测量变量的当前测量值，其中所述当前测量值表示所述照明系统的系统测量变量的当前状态；

使用灵敏度从所述当前测量值来确定校正值，所述灵敏度表示所述系统测量变量和至少一个反射镜模块在其安装位置的取向的变化之间的关系；

使用所述校正值，在刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向变化的情况下，调整至少一个反射镜模块，以改变所述当前状态，使得在具有来自所述EUV辐射源的EUV辐射的辐照情况下，所述照明场中的照明辐射满足所述照明规范。

优选地，在所述方法中，使用来自与所述照明系统的适当使用期间所采用的EUV辐射不同的波长范围的测量光，其中所述测量光的波长范围是可见光谱范围或邻接UV光谱范围或红外光谱范围的部分。

优选地，在所述方法中，从所述当前测量值确定的是来自系统测量变量的以下组的至少一个系统测量变量：

(i)所述出射平面中的所述照明场的位置；

(ii)所述照明系统的光瞳平面中的测量光的局部分布，所述光瞳平面是相对于所述出射平面傅里叶变换的；

(iii)所述第二分面反射镜的分面上的测量光斑的位置。

优选地，在所述方法中，对于确定所述照明场的位置而言，在所述照明场外围处和/或所述照明场内限定两个或更多个特征点，在所述出射平面或与所述出射平面共轭的测量平面中基于所述特征点的当前位置确定所述照明场的当前位置，并且基于所述特征点的期望位置限定所述照明场的期望位置。

优选地，在所述方法中，对于确定相对于所述出射平面傅里叶变换的光瞳平面中的测量光的局部分布而言，在所述光瞳平面中限定多个特征点，在相对于所述出射平面傅里叶变换的测量平面中基于所述特征点的当前位置确定所述测量光的当前局部分布，并且基于所述特征点的期望位置限定所述测量光的期望局部分布。

优选地，在所述方法中，在评估所述当前测量值中，所述反射镜模块中的至少一个的取向的变化的规定来源于所述特征点的当前位置和关联的期望位置之间的位置差。

优选地，在所述方法中，反射镜模块的交换操作包含：

从其安装位置拆卸反射镜模块；

从所述照明系统移除所述反射镜模块；

替代移除的反射镜模块，将名义上相同构造的反射镜模块安装到所述安装位置；

在改变刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向的情况下，调整安装的反射镜模块。

优选地，在所述方法中，在所述交换操作之前，使用所述测量系统进行参考测量，以便捕获表示所述交换操作的开始之前的调整状态的参考状态，其中在所述交换操作已经完成之后，然后测量的调整状态与所述参考状态比较，以便从所述交换操作之前恢复所述调整状态。

优选地，在所述方法中，在测量光的输入耦合期间设定到所述照明束路径中的输入测量光的选择的射线角度，以便分别测量单独照明通道。

本发明还提供一种EUV设备的照明系统，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源的EUV辐射，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述照明系统包括：

多个反射镜模块，其安装在为所述反射镜模块提供的照明系统的安装位置处，并且限定从所述源位置延伸到所述照明场的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；

其特征在于，

用于测量测量数值的测量系统的集成部件，所述测量数值包含用于确定与所述反射镜模块关联的相应的安装位置的所述反射镜模块的取向的信息，其中所述测量系统配置为在所述照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将测量光耦合到所述照明束路径中，并且在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射所述测量光之后检测所述测量光，

所述照明系统配置为使得：

反射镜模块是从其安装位置可拆卸的；

所述反射镜模块是从所述照明系统可移除的；

替代移除的反射镜模块，将名义上相同构造的反射镜模块能够安装到所述安装位置；

在改变刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向的情况下，能够调整安装的反射镜模块。

本发明还涉及一种EUV设备的照明系统，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源的EUV辐射，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述照明系统包括：

多个反射镜模块，其安装在为所述反射镜模块提供的照明系统的安装位置处，并且限定从所述源位置延伸到所述照明场的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；

其特征在于，

用于测量测量数值的测量系统的集成部件，所述测量数值包含用于确定与所述反射镜模块关联的相应的安装位置的所述反射镜模块的取向的信息，

其中：

所述测量系统配置为在所述源位置处将测量光耦合到所述照明束路径中，使得所述测量光遵循从所述源位置到所述反射镜模块中的每一个的照明束路径，并且

在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射所述测量光之后检测所述测量光。

优选地，所述照明系统包括：

与所述测量系统的测量光源模块耦合的第一接口结构；

与所述测量系统的检测器模块耦合的第二接口结构；

可切换的输入耦合装置，在所述照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将已经由所述测量光源模块发射的测量光耦合到所述照明束路径中；以及

可切换的输出耦合装置，在测量光在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射之后，在检测器模块位置的方向上耦合出所述测量光。

优选地，在所述照明系统中，所述输入耦合装置具有平面反射镜，所述平面反射镜能够选择性地在所述照明束路径外部的中性位置和所述照明束路径内的输入耦合位置之间移动，其中在所述输入耦合位置，通过第一反射镜模块的上游的平面反射镜将所述测量光源模块的测量光耦合到所述照明束路径中，并且在所述中性位置，所述平面反射镜坐落在所述照明束路径的外部，

和/或

其中所述输出耦合装置具有平面反射镜，所述平面反射镜能够选择性地在所述照明束路径外部的中性位置和所述照明束路径内的输出耦合位置之间移动，其中在所述输出耦合位置，测量光在最后的反射镜模块处反射之后被耦合出所述照明束路径，并且在所述中性位置，所述平面反射镜坐落在所述照明束路径的外部。

优选地，在所述照明系统中，所述测量光源模块配置为使得进入所述照明束路径中的测量光的不同束角度是可设定的。

优选地，在所述照明系统中，所述测量光源模块具有入射平面中的初级测量光源和4f成像系统，该4f成像系统将初级测量光源成像到次级测量光源，该次级测量光源在与所述入射平面共轭的出射平面中连接到初级测量光源的下游，其中在所述入射平面和所述出射平面之间的傅里叶平面中，光阑布置为相对所述成像系统的光轴可横向移位且具有测量光的通孔。

优选地，在所述照明系统中，所述检测器模块具有场照相机和光瞳照相机，其中所述场照相机能够用于捕获所述照明系统的场平面中的强度分布，并且所述光瞳照相机能够用于捕获所述照明系统的光瞳平面中的强度分布。

优选地，在所述照明系统中，所述测量系统配置为进行上文所述的方法。

已经认识到的是，尽管有反射镜模块的部件和照明系统的承载结构的精确制造方法，照明系统中反射镜模块在其安装位置处的机械安装公差可能很大，致使直接在安装该反射镜模块之后不能系统地获得所需要的光学性能。作为示例，安装取向可能偏离于期望位置多达1mm和/或安装后的旋转取向可能偏离于所需要的设计取向(期望取向)多达1mrad。

本发明允许有目标地调整反射镜模块在其对应的安装位置处且相对于彼此的取向。调整中可能的取向变化可以在完整的反射镜模块的六个自由度(DOF)中进行。调整期间，因此可以将反射镜模块在三个相互独立方向上移动(平移)并且绕三个相互独立的轴线枢转(旋转)。可以例如通过模块坐标系和整个照明系统的系统坐标系之间的参考来描述反射镜模块的取向。如果反射镜模块是分面反射镜的反射镜模块，则可以进行取向变化而不使分面的相对取向相对于主体变化。相对于主体或关于彼此的分面的相对取向应该正确临时地设定在这里所考虑的调整之前，例如使用DE 10 2012 209 412 A1的方法。

所主张的本发明提供系统测量技术，其允许有目标地调整整个照明系统并且由此制造针对后来的使用而良好调整的照明系统。在此使用的优选是，从与适当使用照明系统期间所采用的EUV辐射不同的波长范围的测量光。例如，测量光可以是可见光谱范围的部分或者邻接的UV光谱范围或IR光谱范围，因此还可以在开放的、非真空的照明系统中进行测量和调整。

在该方法期间，使用测量光来重新创造照明束路径的实质部分。为此，在坐落在照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将测量光耦合到照明束路径中。术语“第一反射镜模块”在此称为反射镜模块，其光学上位于最接近照明系统的源位置或入射平面，并且因此在操作EUV设备期间首先接收来自EUV辐射源的EUV辐射。随后将输入测量光连续入射在照明束路径的所有反射镜模块上。在测量光在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处的反射之后，检测测量光。因此将测量光在照明束路径的相对端区域处耦合进并且耦合出。检测的测量光包含关于连续被辐射的反射镜模块中的每一个的取向的信息。

从检测的测量光来确定至少一个系统测量变量的当前测量值。当前测量值表示测量期间的照明状态的相应考虑的系统测量变量的当前状态。使用表示相应的系统测量变量和至少一个反射镜模块在其安装位置的取向中的变化之间的关系的灵敏度，从当前测量值确定校正值。校正值表示当前状态必须如何变化以接近期望状态。基于测量，然后校正值用于在反射镜模块在其安装位置中(即刚性主体的自由度中)的取向变化的情况下进行至少一个反射镜模块的调整，以便于改变(测量的)当前状态使得在具有来自所述EUV辐射源的EUV辐射的辐射情况下，在适当用途的情形下，照明场中的照明辐射满足照明规范。

耦合进测量光，好像光源位于源位置处。以这种方法模仿源束。在这种情况下，与所测量的反射镜模块的取向的定义相关的并不是单独角取向或其他参数，而是已经穿过照明束路径的所有反射镜之后的辐射的状态。调整的质量因此基于照明系统的整个性能来确定，并且在照明辐射在照明规范内的程度上由一反射镜模块的取向变化、所有反射镜模块的取向变化或多个反射镜模块的取向变化来改进。

关联的照明系统具有用于测量值测量的测量系统的一个或多个集成部件，该测量值包含与确定与反射镜模块关联的相应安装位置的反射镜模块的取向相关的信息。在此不需要与待提供的安装位置处的反射镜模块的取向的指定定义相关的绝对指示。当然，可以基于测量命令确定哪个(一个或多个)反射镜模块应该相对于其取向而变化并且这应该如何完成以便使照明系统满足规范。换言之，可以使用已知的关系来从已测量的当前测量值和期望值之间的偏差来计算(一个或多个)反射镜模块的校正移动或校正移位，以便于减小测量期间确定的误差并且尽可能使其最小化。在此，假设在通过测量而可观测的变量的偏差(即可观测量)和反射镜模块的平移和/或旋转方面的取向变化之间，存在可数学描述的关系。这在此称为“灵敏度”。灵敏度指示系统测量变量(其由测量得出)和至少一个反射镜模块的在其安装位置中的取向中的变化之间的关系。

当使用有意义的系统测量变量时，可以相对较快地且以有目标的方式进行调整过程，而允许在反射镜模块上进行取向变化的唯一结论。

根据发展，从当前测量值确定照明系统的出射平面中的照明场的位置。为了确定系统测量变量“照明场的位置”，可以在“场取向的操作模式”中操作测量系统。

替代地，但是附加优选地，在发展中，确定照明系统的光瞳平面中的测量光的局部分布，该光瞳平面是相对于出射平面傅里叶变换的。为了确定系统测量变量“光瞳平面中的测量光的局部分布”，可以在“远心度的操作模式”中操作测量系统。术语“远心度”在此称为通过光瞳平面中的测量光的局部分布所确定的照明场中的照明辐射的角度分布。

总体上该角度部分取决于从其测量照明系统的场点(照明场中的点)。如果必要，可以对于各种场区域进行系统测量变量“光瞳平面中的测量光的局部分布”的测量，使得远心度可以确定为场坐标的函数。

优选地，第二分面反射镜的分面上的测量光斑的位置从当前测量值确定为其他系统测量变量。测量系统的关联的测量模式在此还称为“斑点测量模式”。使用斑点测量模式，可以改进系统性能相对于调整后的轻微变化的鲁棒性。如果在斑点测量模式中确定亮斑接近于第二分面反射镜的关联分面的外围，这指示第二分面反射镜的轻微取向变化甚至可能导致亮斑错过关联的分面或者仅部分入射在分面上。因此，曝光操作期间可能失去对应的辐射部分。如果斑点测量模式指示这样的亮斑的临界外围定位，在反射镜模块中的一个或多个的对应的取向变化的情况下，可以尝试在关联分面上尽可能中心地或者无论如何远离分面的外围，将亮斑布置在第二分面反射镜的关联分面上，使得甚至在照明束路径内后来少量的几何体变化的情况下避免亮斑的临界外围定位。

优选地，针对调整确定所提及的系统测量变量中的所有三个。

存在用足够的精度来确定已经识别为有利的系统测量变量的各种可能性。特别快且可靠的变量特征在于，对于确定照明场的位置而言，照明场外围处和/或照明场内限定两个或更多个特征点(标志)，在出射平面或与出射平面共轭的测量平面中基于特征点的当前位置确定照明场的当前位置，并且基于特征点的期望位置限定照明场的期望位置。换言之，不需要由测量捕获整个照明场。当然，这足够观测特征点的适当选择、相对于该特征点的位置来限定特征点，并且使用他们来确定校正值。

有目标的调整简化在于，在评估当前测量值中，与反射镜模块中的至少一个的取向中的变化相关的规定来源于特征点的关联的期望位置和当前位置之间的位置差。因此可以直接从特征点的定位确定反射镜模块上的取向变化的操作指令。

类似地，对于确定相对于出射平面傅里叶变换的光瞳平面中的测量光的局部分布而言，在光瞳平面中可以限定大量特征点(标志)，在相对于出射平面傅里叶变换的测量平面中基于特征点的当前位置可以确定测量光的当前局部分布，并且基于特征点的期望位置限定测量光的期望局部分布。在这种情况下，还可以通过在评估当前测量值中，反射镜模块中的至少一个的取向中的变化的规定来源当前位置和特征点的关联的期望位置之间的位置差，导出调整中待进行的步骤的操作指令。

斑点测量模式的可精确进行的变型的特征在于，对于第二分面反射镜的分面上确定测量光斑的位置而言，将测量光源的位置相对于期望位置移位并且将测量光斑的强度捕获为所述移位程度的函数。斑点强度的位置依赖性因此用作第二分面反射镜的分面上的测量光斑的中心化或离中心化的程度的指示。

替代地，在斑点测量模式下还可以捕获第二分面反射镜的分面的两个图像并且一起评估它们。在此，第一图像包含测量光斑的成像(其仅以局部限制的方式照明分面)，并且第二图像包含第二分面反射镜的完全点亮分面的成像。从第一图像的和第二图像的位置精确的叠加，可以在相应的分面上确定测量光斑的位置。

该方法可以用在照明系统的原始制造中，即第一次制造期间(第一次安装)，用于相对于安装的反射镜模块的取向来初始调整安装的反射镜模块，使得完成安装状态下的照明系统满足照明规范。为此，可以提供包含测量系统的所有部件的分离测量机。这些部件总体上包含测量光源模块和检测器模块，由该测量光源模块产生测量光，测量光在已经经过照明束路径的相关部分(在所有反射镜模块处反射)之后由该检测器模块检测并且准备用于评估。测量机可以包含测量框架，其中可以安装照明系统的框架。使用定位系统，可以将照明系统的框架相对于测量光源模块和检测器模块移动到正确位置，使得可以进行测量。

然而，其他情况是可能的，其中在终端用户的定位处EUV设备的照明系统已经操作很长一段时间，并且调整应该作为维修工作的部分来进行。特别地，反射镜模块在EUV辐射下的长期适度使用之后，还可以在其性质方面由于光学、热学和/或机械的影响而变化相当大，使得需要拆卸并且由不同但是还未报废的名义上相同或相似构造的反射镜模块来替换。这还可以在所主张的发明的范围内。措辞“制造照明系统”因此还包括恢复，特别在终端用户在较早使用的地点处的情况下。

这样的方法变型的特征在于反射镜模块的替换操作，其中反射镜模块从其安装位置处拆卸，反射镜模块从照明系统移除，并且名义上相同构造的反射镜模块安装在该安装位置处来替代移除的反射镜模块。名义上相同构造的反射镜模块可以是外部新近调整和/或修理的相同反射镜模块，或者具有相同光学效应且是与拆卸的反射镜模块结构上相同或相似的不同反射镜模块。名义上相同构造的反射镜模块可以不同于拆卸的反射镜模块，例如相对于诸如材料选择、新的/其他细节等的一些性质。如果可能，该互换(交换操作)应该能够原位进行，也就是说在EUV设备的终端用户的地点处。即使反射镜模块已经被替换之后，总体上需要将照明系统调整回规范。

在交换之前，优选地使用测量系统进行参考测量来记录交换操作的起始之前的调整状态。在交换操作已经完成之后，然后所测量的状态可以与参考状态比较，例如为了从交换操作之前恢复调整状态。

如果必要，可以优选地进行通道选择。为此，在测量光的输入耦合期间连续设定到照明束路径中的输入测量光的不同的选择的射线角度，以便分别测量单独照明通道。术语照明通道在此称为整个照明束路径的部分。照明通道从源位置经由已选择的第一分面且经由当前与所述第一分面关联的第二分面一直延伸到出射平面(或者等同于其的平面)中的场区域中，由照明通道点亮该场区域。

允许这种类型的原位调整的照明系统的特征在于，将测量数值测量的测量系统的集成部件，该测量数值包含确定与反射镜模块关联的相应的安装位置中的反射镜模块的取向的信息，其中测量系统配置为在照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将测量光耦合到测量束路径中，并且在照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射测量光之后检测测量光。

因此照明系统准备并且制造为用于原位测量，也就是说在使用的地点处，例如在半导体芯片制造商处。

根据发展，照明系统包括与测量系统的测量光源模块耦合的第一接口结构、与测量系统的检测器模块耦合的第二接口结构、可切换输入耦合装置和可切换输出耦合装置：该可切换输入耦合装置在照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将已经由测量光源模块发射的测量光耦合到照明束路径中，并且该可切换输出耦合装置将测量光在照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射之后在检测器模块位置的方向上耦合出。第一和第二接口结构可以用于在照明系统的主体的正确位置中按需固定测量系统的可能运输模块，诸如测量光源模块和/或检测器模块，使得由此搭建测量系统。输入耦合装置和输出耦合装置可以用于在EUV操作配置(没有测量光的输入耦合)和测量配置(具有测量光的输入和输出耦合)之间切换照明系统。可切换的装置(输入耦合装置、输出耦合装置)可以在照明系统处保持原位，同时可以仅针对实际测量和调整过程附接测量光源模块和/或检测器模块，并且可以这些时间以外在不同位置处使用该测量光源模块和/或检测器模块。还可行的是测量系统的所有部件保持在照明系统处，意味着如果必要或者以指定维修间隔，可以在用户终端的位置重新调整随照明系统的使用寿命发生的任何未对准效应，而不会造成主要延迟。

一些变型中的输入耦合装置具有平面反射镜(输入耦合反射镜)，该平面反射镜可以选择性地在照明束路径外部的的中性位置和照明束路径内的输入耦合位置之间移动，其中在输入耦合位置，通过第一反射镜模块的上游的平面反射镜将测量光源模块的测量光耦合到照明束路径中，并且在中性位置，输入耦合反射镜坐落在照明束路径的外部。输入耦合反射镜可以设计为，例如折叠反射镜或者为线性可移位的反射镜。

一些变型中的输出耦合装置具有平面反射镜(输出耦合反射镜)，该平面反射镜可以选择性地在照明束路径外部的中性位置和照明束路径内的输出耦合位置之间移动，其中在输出耦合位置，测量光在最后的反射镜模块处反射之后被耦合出照明束路径，并且在中性位置，输出耦合反射镜坐落在照明束路径的外部。输出耦合反射镜可以设计为，例如折叠反射镜或者为线性可移位的反射镜。

在一些实施例中，测量光源模块设计为可以按需要(例如分别测量单独照明束通道)设定到照明束路径中的测量光的束角度。

具有该功能的示例性实施例的特征在于，测量光源模块具有入射平面中的初级测量光源和将初级测量光源成像到次级测量光源的4f成像系统，次级测量光源在与入射平面共轭的出射平面中连接到初级测量光源的下游，其中在入射平面和出射平面之间的傅里叶平面中，光阑布置为相对成像系统的光轴可横向移位且具有测量光的通孔。光阑可以担当通道选择光阑，以从大量可能测量通道或对应的入射角选择单一测量通通道来测量。

检测器模块可以设计为用于所有测量模式并且在不同测量模式之间的任何必要切换是可能的而无需很大努力。检测器模块优选地具有场照相机和光瞳照相机，其中场照相机能够用于捕获照明系统的场平面中的强度分布，并且光瞳照相机能够用于捕获照明系统的光瞳平面中的强度分布。特别可靠的变型是，照相机可以通过完整的检测器模块的简单移位(例如通过横向移位)来有选择地被引入到它们的捕获位置中。

附图说明

从权利要求中和从本发明的优选示例性实施例的以下描述中，本发明的其他优点和方面是显而易见的，下面参考附图解释本发明的优选示例性实施例。

图1举例示出了根据本发明的实施例的EUV微光刻投射曝光设备的光学部件；

图2示出了具有两个分面反射镜的反射镜布置的多个射线轨迹；

图3示出了测量光源模块的示例性实施例；

图4示出了检测器模块的示例性实施例；

图5示意性示出了场取向的测量模式下的束路径；

图6示出了照明场的特征点；

图7示意性示出了远心度的测量模式下的束路径；

图8示出了远心度的测量模式下的照明系统的光瞳平面中的测量光斑的局部分布；

图9A和9B在9A中示出了示意性的束路径且在9B中示出了斑点测量模式下斑点强度的位置相关性的示意图；

图10示意性示出了斑点测量模式的不同变型；

图11示出了执行方法的测量机的示例性实施例。

具体实施方式

图1举例示出了根据本发明的实施例的EUV微光刻投射曝光设备WSC的光学部件。在将布置在投射镜头PO的像平面IS的区域中的辐射敏感基板W曝光的操作期间，EUV微光刻投射曝光设备提供反射掩模(在此还替代地称为掩模母版)的图案的至少一个图像，所述图案布置在投射镜头的物平面OS的区域中。在示例的情况下，基板是由涂有感光抗蚀剂层的由半导体材料构成的晶片。

为了便于理解描述，指示了笛卡尔系统坐标系SKS，其揭露了附图中所示部件的相应取向关系。投射曝光设备WSC是扫描仪类型。x轴垂直于图1中附图的平面延伸。y轴朝向右延伸。z轴朝下延伸。物平面OS和像平面IS的二者平行于xy平面延伸。在投射曝光设备的操作期间，在扫描操作期间将掩模和基板同步地或同时地在y方向(扫描方向)上移动，并且由此扫描该掩模和基板。

以来自初级辐射源RS的辐射操作设备。照明系统ILL用于接收来自初级辐射源的辐射并且用于使指引到图案上的照明辐射成形。投射物镜PO用于将图案成像到感光基板上。

初级辐射源RS尤其可以是激光等离子体源或气体放电源或基于同步加速器的辐射源或自由电子激光器(FEL)。这样的辐射源产生在EUV范围(特别是具有在5nm和15nm之间的波长)中的辐射RAD。照明系统和投射镜头用对EUV辐射反射的部件构造，以便它们可以在该波长范围内操作。

初级辐射源RS位于与照明系统ILL分离的源模块SM中，并且尤其还具有使初级EUV辐射聚集的集光器COL。在曝光操作期间，源模块SM在照明系统ILL的入射平面ES中的源位置SP处产生次级辐射源SLS。次级辐射源SLS是源模块SM或EUV辐射源和照明系统ILL之间的光学接口。

照明系统包括混合单元MIX和在掠入射下操作的平面偏转反射镜GM(还称为G反射镜GM)。照明系统使辐射成形，并且因此将位于投射镜头PO的物平面OS中或其附近的照明场BF照明。在这种情况下，照明场的形状和尺寸确定了物平面OS中有效使用物场的形状和尺寸。在设备的操作期间，反射式掩模母版布置在物平面OS的区域中。

混合单元MIX实质上由两个分面反射镜FAC1、FAC2构成。第一分面反射镜FAC1布置在与相对于物平面OS光学共轭的照明系统的平面中。因此，第一分面反射镜还称为场分面反射镜。第二分面反射镜FAC2布置在与投射镜头的光瞳平面光学共轭的照明系统的光瞳平面中。因此，第二分面反射镜还称为光瞳分面反射镜。

借助于光瞳分面反射镜FAC2和设置在束路径下游且包括以掠入射操作的偏转反射镜GM的光学组件，将第一分面反射镜FAC1的单独反射镜分面(单独反射镜)成像到照明场中。

场分面反射镜FAC1处的空间(局部)照明强度分布确定了照明场中局部照明强度分布。光瞳分面反射镜FAC2处的空间(局部)照明强度分布确定了照明场OF中的照明角强度分布。

照明场的形状实质上由场分面反射镜FAC1的分面的形状来确定，其图像落到照明系统的出射平面中。照明场可以是矩形场或弯曲的场(环形场)。

光学上在源位置SP和出射平面(像场的平面)之间的束引导区域是照明束路径，其中EUV辐射在操作期间连续入射在第一分面反射镜FAC1、第二分面反射镜FAC2和偏转反射镜GM上。

为了进一步解释，图2示意性示出了具有第一分面反射镜FAC1和第二分面反射镜FAC2的反射镜布置SA。

第一分面反射镜FAC1具有在所示出的示例性实施例中形式为长弧形的多个第一分面F1。然而，第一分面的该形状应当理解为仅是示例性的。仅示出了一些分面。实际上第一分面的数量典型地相当大的并且可以是大于100个或甚至大于300个。

第二分面反射镜FAC2具有在所示出的示例性实施例中形式为小模具(die)的多个第二分面F2，这在此应当理解为仅是示例。

第一分面F1布置在第一分面反射镜FAC1的第一主体B1上。第一主体连同其承载的第一分面和任何其他部件(例如附接构件、致动器等)一起形成第一反射镜模块SM1。

可以将第一反射镜模块SM1整体安装在照明系统的关联的第一承载结构TS1上为此所提供的安装位置处，或者再次整体拆卸且移除。空间中或相对于参考坐标系(例如照明系统的外壳的SKS)的第一反射镜模块SM1的取向可以通过第一模块坐标系MKS1来限定。

第二分面F2类似地布置在第二分面反射镜的第二主体B2上，因此形成完整的可安装且可替换的第二反射镜模块SM2。空间中或相对于参考坐标系的第二反射镜模块SM2的取向可以通过第二模块坐标系MKS2来限定。

相对于关联的承载结构(照明系统的框结构)或相对于联接于此的系统坐标系，反射镜模块的相对取向或位置可以在六个自由度中以良好精确度连续地或者渐进地设定。在此提供适当的调整构件，其也可以称为倾斜操纵器。倾斜操纵器可以包含例如两固定螺钉和接口件或者三个固定螺钉，其可以具有垂直于虚拟反射镜平面的它们的移动方向。然而，还可以提供电机驱动的机构(例如，电机驱动的固定螺钉或液压固定缸)，其还可以用在密闭的真空室中。通过可互换的间隔体渐进式调整取向同样是可能的。取向设定的元件可以位于照明系统的框结构(承载结构)和反射镜模块的适当接口点之间。可以提供分离的取向传感器来在其安装地点处捕获反射镜模块的安装取向。取向传感器可以电地、电磁地或光学地操作。作为示例。可以将三个距离传感器(例如电容、干涉式传感器或激光传感器)安装到框结构并且调整该三个距离传感器。位于关联的反射镜模块处的可以是对应的反面(目标)，该对应的反面可以相对于反射镜模块非常精确地调整或者具有相对于非常精确已知的模块坐标系的位置。

作为示例在图2中所描绘的是示出当在光学系统中安装且操作反射镜布置时EUV照明束路径的一些射线ST。射线ST在此始于第一场平面FE1(中间焦点)，并且然后由第一分面反射镜FAC1的分面F1反射到第二分面反射镜FAC2的分面F2上。将射线由第二分面反射镜FAC2的分面F2指引到与照明系统的出射平面对应的第二场平面FE2中。由此将第一分面反射镜FAC1的分面的图像IM产生在第二场平面FE2中，其中更精确地说，将所有第一分面F1的图像由互相叠加产生在场平面FE2中。叠加的图像IM一起形成照明场BF。

在第一分面反射镜FAC1的分面F1和第二分面反射镜FAC2的分面F2之间存在唯一对应关系。这意味着第一分面反射镜FAC1的每一个分面F1分配第二分面反射镜FAC2的特定分面F2。图2中，示出了第一分面反射镜FAC1的分面F1-A和分面F1-B和第二分面反射镜FAC2的分面F2-A和分面F2-B。换言之，由分面F1-A反射的射线ST准确地入射在分面F2-A上，并且由分面F1-B反射的所使用的光射线入射在分面F2-B上等。在这种情况下，存在第一分面反射镜FAC1的分面F1和第二分面反射镜FAC2的分面F2之间的一一对应关系。

在偏离分面F1和F2之间的一一对应关系情况下，然而还可以每一个分面F1分配分面F2中的多于一个分面。情况正是这样：如果分面F1是可倾斜的，也就是说可以假设各种倾斜状态，因此在第一倾斜状态下每一个分面F1分配第二分面F2中的特定分面，并且相应地在不同倾斜状态下每一个分面F1分配第二分面F2中的不同分面。总体上第一分面F1和第二分面F2之间可能是一对n的对应关系(n是自然数)，这取决于第一分面F1可以呈现多少状态。

照明束路径由许多单独照明通道构成，其中照明通道各从源位置或从中间焦点FE1经由第一分面F1和目前分配到第一分面的第二分面F2延伸到照明场中。

在反射镜布置的所示出的示例性实施例中，第一分面反射镜FAC1与场平面FE2共轭，并且因此还称为场分面反射镜。相比之下，第二分面反射镜FAC2与光瞳平面共轭，并且因此还称为光瞳分面反射镜。

在反射镜布置用在投射曝光设备的照明系统中的情况下，场平面FE2是布置掩模母版的平面，该掩模母版的图案旨在成像到晶片上。在反射镜布置SA用在掩模检查设备中的情况下，场平面FE2是布置待检查的掩模的平面。

在图1的示例性实施例中，除了具有两个分面反射镜FAC1和FAC2的反射镜布置(其用作混合单元MIX)，照明系统还包括场成形反射镜FFM，其在掠入射下操作并且位于第二分面反射镜FAC2以及投射镜头的出射平面或物平面之间。出于安装空间的原因，该附加的反射镜可以是有利的。在其他示例性实施例中，除两个分面反射镜FAC1和FAC2以外，照明系统在照明束路径中不具有其他反射镜。

从图1的照明系统ILL中，所有三个反射镜模块(即第一场分面反射镜FAC1、第二场分面反射镜FAC2和偏转反射镜GM)在各种情况下是可整体替换的。也就是说，在释放对应的附接构件之后，可以将三个反射镜模块从他们相应安装位置移除并且由其他部件替换，例如名义上相同构造的部件，而不用整个拆解照明系统。尤其是，已经这样设置，因为在用高能EUV辐射长时间辐射之后，反射镜性质可能退化到以下地步，可能不再确保照明系统的预期的整体性能。反射镜模块的替换还可以是适合于其他原因，例如如果在具有通过致动器可重新设定的分面的分面反射镜中分面重新设定失败。

反射镜模块的替换应该能够在较短的一段时间内进行，并且在反射镜交换之后，照明系统应该再次满足其期望功能。特别地，出射平面中的照明场的位置应该位于足够接近其期望位置，并且应该可以再次在如反射镜交换之前的给定照明设定处将辐射以相同角度分布入射在照明场上。

尽管窄小的制造公差，然而因为在反射镜模块的替换之后不可能确保照明系统的光学性能系统地再次对应于反射镜交换之前的期望性能，在示例性实施例的照明系统中提供了辅助构件来允许安装后的反射镜位置的系统优化，使得在可接受的时间段内可以实现所需要的光学性能。所述装置使在其使用的地点处(也就是说例如在半导体芯片的制造的位置处)照明系统的有目标的调整成为可能，

尤其是，出于该原因，照明系统配备有测量系统MES(其允许光学采集确定与反射镜模块关联的相应安装位置的反射镜模块的取向的信息)的部件，因此可以基于由测量系统获得的测量值系统上进行调整。示例性实施例的测量系统MES具有以下部件。

测量光源模块MSM包含将来自可见光谱范围的测量光发射的测量光源MLS。使用的测量光源可以为例如发光二极管(LED)或激光二极管。测量光源模块MSM通过第一接口结构IF1布置在真空室内的外部的照明系统的外壳H处，可以出于测量目的而安装以及如有需要则再次移除，并且可以按需求用于不同位置处的测量目的。测量光源模块相对于外壳的位置可以使用多个轴线方面并且与中心辐射方向平行且与其垂直的定位驱动器来变化。将结合图3更详细地解释测量光源模块的示例性实施例。

可切换的输入耦合装置IN提供为用于在第一分面反射镜FAC1的上游的输入耦合位置处将由测量光源模块MSM发射的测量光耦合到照明束路径中。输入耦合装置包括平面反射镜，其用作输入耦合反射镜MIN并且可以使用电驱动器在照明束路径外部的中性位置(以虚线示出)和输入耦合位置(以实线示出)之间摇摆。在示例的情况下，测量光源模块在源位置SP的地点(EUV辐射的中间焦点)处产生测量光源MLS的图像。输入耦合反射镜MIN可以摇摆，使得在源位置SP的地点处将测量光束耦合到照明束路径中，如同测量光源MLS位于源位置SP的地点处。在该布置的情况下，因此可以通过测量光模拟或重现EUV操作中存在的源束。

位于照明束路径的最后反射镜模块之后(也就是说图1的示例中偏转反射镜GM之后)、在偏转反射镜GM和照明系统的出射平面(投射镜头的物平面OS)之间的区域中，是将测量光耦合出照明束路径的可切换输出耦合装置OUT，其中在测量光已经在照明束路径的反射镜模块中的每一个处反射之后将测量光耦合出。可切换的输出耦合装置包括平面反射镜，其用作输出耦合反射镜MOUT并且可以使用电驱动器在照明束路径外部的中性位置(以虚线示出)和输出耦合状态(以实线示出)之间摇摆。在输出耦合状态下，输出耦合反射镜将来自偏转反射镜GM的测量光反射在检测器模块位置的方向上，该位置布置了检测器模块DET。

检测器模块DET使用第二接口结构IF2在其检测器位置附接到照明系统的外壳H的外部，并且可以经由可电致动的定位驱动器在其位置方面被重新设定。将结合图4更详细地解释示例性实施例。

在测量系统的准备操作的安装状态下，测量系统MES的所有可控制的部件以信号传输方式连接到测量系统的控制单元SE。还位于控制单元中的是评估使用测量光获得的测量值的评估单元，该测量值表示照明系统内反射镜模块的调整状态。

基于图3，更详细地解释测量光源模块MSM的示例性实施例，其例如可以用在图1的测量系统中。例如形式为LED的初级测量光源MLS布置在入射平面E1中。布置在外壳内的是4f成像系统的透镜元件L1、L2，通过该4f成像系统将初级测量光源MLS的图像(也就是说次级测量光源SMLS)产生在与入射平面E1光学共轭的出射平面E2中。位于在入射平面和出射平面之间的是光瞳平面PE，其是相对于入射平面和出射平面的傅里叶变换的平面。位于光瞳平面PE的区域中的是具有孔径MO的光阑CS，通过该孔径MO可以经过测量光的选择的部分。孔径MO的位置是在光瞳平面内的两个维度中可自由选择的。因此可移位的光阑CS可以用于选择用于发射的测量光的特定部分。在此，光瞳平面中的通孔的地点确定了次级测量光源SMLS的地点处被允许经过的测量光的入射角，以及因此来自测量光源模块的测量光的束角度。以这种方法，可以为测量选择照明系统的各种单独通道或通道组。

基于图4，解释检测器模块DET的示例性实施例，其可以用作图1的示例性实施例中的检测器模块。在此布置检测器模块，使得第一传感器表面SS1布置在与照明系统的场平面光学共轭的位置。该平面，例如在图2的反射镜布置的情况下应该对应于第二场平面FE2，在图1的情况下对应于与物平面OS重合的照明系统的出射平面。布置第一传感器SENS1(通过其可以以高空间分辨率捕获测量光强度)，使得感光传感器表面位于第一传感器平面SS1中。第一传感器可以包含例如对测量光的波长光谱敏感的CCD传感器。例如，可以使用二维CCD阵列传感器，还可以使用摄像机或数码照相机。第一传感器SENS1可以用于测量照明系统的场平面中的强度分布。

可以通过配备有感光传感器的掩模母版来实现第一传感器的功能，将该掩模母版移动到(在操作期间使用的)掩模母版的位置。

检测器模块包括第二传感器SENS2，其同样地是形式为CCD阵列传感器的对测量光敏感的空间分辨传感器。第二传感器提供为，在具有检测器模块的对应定位的照明系统的光瞳平面中捕获照明强度分布。出于该目的，将傅里叶光学单元FO连接第二传感器SENS2的上游，因此第二传感器表面SS2位于相对于第一传感器表面SS1的经傅里叶变换的平面中。引导来自照明系统的测量光经由第一平面SS1中的狭缝光阑SB、通过傅里叶光学单元FO到第二传感器SENS2。通过将检测器模块平行于第一平面SS1移位，配备有第一传感器SENS1的场照相机FK或者配备有第二传感器SENS2的光瞳照相机PK可以选择性地用于测量。

应该假设照明系统中的反射镜模块的机械安装公差总体上太大，而不能直接在反射镜模块安装在各自提供的安装位置处之后而没有其他调整努力的情况下，确保照明系统的所需要的光学性能。反射镜模块可在各种情况下与刚性主体的所有六个自由度上的期望取向未对准。可以由相应反射镜坐标系MKS1、MSK2等相对于系统坐标系SKS的偏离来在数学上描述该未对准。表面安装位置可偏离于期望设计取向，例如关于在x、y和z方向上的平移多达1mm的数量级和/或关于绕所述相应轴线旋转多达1mrad的数量级。

在以下的文本中，将描述调整方法，其在安装之后允许反射镜位置(反射镜模块在其安装位置的取向)的优化，使得可以可靠地实现整个光学系统的所需要的光学性能。在许多方法变型中，具体而言，测量系统用于捕获三个系统测量变量或性能测量变量。

(i)在掩模母版级别处或照明系统的出射平面(对应于投射镜头的物平面OS)中的照明场的位置，

(ii)照明系统的光瞳平面(其是相对于出射平面傅里叶变换的)中的测量光的局部分布，所述局部分布确定掩模母版级别处或出射平面中的远心度，以及

(iii)光瞳分面上的亮斑偏离，即第二分面反射镜FAC2的分面上的测量光斑的位置。

确定照明场的位置的测量模式下面还称为“场取向的测量模式”。确定光瞳平面中的测量光的局部分布的测量模式下面将还称为“远心度的测量模式”。光瞳分面上确定亮斑偏离的测量模式下面还称为“斑点测量模式”。

为了确定掩模母版级别处的照明场的取向(场取向的测量模式)，将检测器模块DET横向移位，使得将由输出耦合反射镜MOUT反射在检测器模块的方向上的辐射入射在第一传感器SENS1上。图5中示意性示出了对应的测量光束路径。来自次级测量光源SMLS的测量光束首先入射在第一分面反射镜FAC1上，由此被反射在第二分面反射镜FAC2的关联第二分面F2的方向上，并且由此经由G反射镜GM引导到第一传感器SENS1上，在该处产生了对应第一分面F1的图像。

图6示出了由测量期间照明场BF的三个部分图像构成的图示。为了定量确定照明场的位置，沿着照明场的外围限定多个特征点PTF-I。在示例的情况下，特征点PTF-I位于照明场的四个角落中的每一个中。沿着连接角落的边缘以规则和不规则的距离限定多个特征点。选择特征点PTF-I，使得可以通过它们在所示附图平面中的位置来以足够的精确度计算照明场的位置。由对应的特征点PTF-S限定对应于照明系统的期望性能的寻求的期望状态，该对应的特征点PTF-S一起指示出射平面中照明场的期望取向。在当前测量值的评估中，反射镜模块中的至少一个的取向中的变化的规定来源于当前位置PTF-I和关联的期望位置PTF-S之间的位置差ΔP。如果根据该规定反射镜模块在其取向方面变化，则照明场的当前位置接近寻求的期望位置，理想地直到当前位置的所有取向与期望位置重合。

对于远心度的测量模式中的测量而言，测量系统通过以以下方式将检测器模块DET横向移位来重新布置在检测器侧：测量光经过狭缝光阑SB到具有傅里叶光学单元的光瞳照相机，并且可以由第二传感器SENS2捕获。图7中示出了对应的示意性束路径。光瞳照相机在此记录了第二分面反射镜FAC2的虚拟图像或所述分面反射镜上照明强度分布的虚拟图像。在同时捕获多个照明通道的测量模式中，照明了第一分面反射镜FAC1上的多个第一分面或所有第一分面，使得具有与已照明的第一分面的数目对应的数目的多个通道带来照明场的照明。在这种情况下，位于第二分面反射镜(光瞳分面反射镜)的各个分面F2上应该是亮斑，第二传感器SENS2上的该亮斑的图像表示相对于出射平面傅里叶变换的测量平面中的当前位置PTP-I。图8示出了光瞳分面反射镜FAC2的区域中的测量光斑的可能分布。所示的光斑分布对应于具有两个径向相对的照明极的设定双极照明。类似于场取向的测量，表示对应的测量斑点的期望定位的期望位置PTP-S属于各个当前位置PTP-I。然后期望位置的整体表示光瞳平面中测量光的期望局部分布，第二分面反射镜的分面位于该光瞳平面中。在当前测量值的评估中，至少一个反射镜模块的取向中的变化的规定来源于特征点的当前位置和关联的期望位置之间的位置差ΔP，该规范指示了反射镜模块的取向必须如何变化以获得当前位置和期望位置之间的更小偏离。

所示的测量表示从狭缝光阑的通孔所在的场区域观察的光瞳平面中测量光的局部分布。通过将狭缝光阑移位到照明场的不同位置，可以捕获不同场区域的光瞳中的局部分布。因此，对光瞳平面中测量光的局部分布进行场相关的测量是可能的。

在调整反射镜模块的取向的期间，可以设定星座，其中一个或多个第二分面(光瞳反射镜FAC2的分面)上的测量光斑仅大约以其整体坐落在关联分面的反射表面上，但是非常接近分面的外围。在这种情况下，如果整个几何体应该在后来的点处轻微变化，则关联的测量光斑将不再以其整体坐落在光瞳分面上或者完全错过光瞳分面。则该过程将会失去对应的照明光部分，因此整体性能将会更差。

为了改进整个系统的鲁棒性以免受小几何体变化的影响，并且特别地为了避免小几何体变化导致光瞳分面不再被充分照射的情况，出于调整目的，附加地优选地以第三测量模式(斑点测量模式)来操作测量系统。图9A和9B示意性示出了光斑偏离的测量模式的对应的测量光束路径。在此，检测器模块DET具有以第二传感器SENS2捕获光瞳平面的虚拟图像的配置，也就是说与远心度的测量模式相同的配置。为了测量，将测量光源模块MSM横向移位，使得将次级测量光源的位置从第一位置P1移位到第二位置P2。与移位同时测量的是作为x方向上(横向方向)移位的函数的测量光斑的强度I。图9B示出了作为横向移位Δx的函数的测量光斑的强度I的相关性的对应示意图。只要在测量光源的移位期间测量光斑仍然以其整体坐落在对应的光瞳分面F2上，则强度不变化并且对应于测量光斑的完全中心位置处的强度。只要测量光斑的部分跨越分面的外围并且不再被反射，则在随着测量光斑的进一步离中心化而光反射越来越少的情况下，强度减少，可能直至当测量光斑完全错过光瞳分面时强度降至零。可以进行调整，使得在可能性的框架内考虑其他系统测量变量，第二光瞳分面上的测量光斑坐落在尽可能接近其中心，使得稍后时间点的轻微未对准不会导致性能降低。

图10A和10B示意性示出了斑点测量模式的不同变型。在此，将第二分面F2的区域的两个二维图像捕获并且叠加。在第一测量阶段，捕获第一图像，其包含在第二分面(光瞳分面)上类似点形状的测量光斑SPT。测量光斑SPT在形状和尺寸方面近似对应于次级测量光源SMLS。第二分面不必在第一图像上是(完全)可识别的。在第二测量阶段中，对于记录第二图像，来自次级测量光源SMLS的辐射经由漫射屏等而分散，使得辐照光瞳分面，致使整个分面表面是点亮的，并且第二图像中分面的外轮廓的外围RD可识别为明暗过渡。图10B中示出图像的(运算)叠加。光瞳分面上的测量光斑SPT的位置以及距分面的外围RD的横向距离能够通过图像处理而来源于叠加的图像。

存在使用该方法和测量系统的各种可能性。在一种变型中，测量系统的所有部件，特别是安装在外壳H的外部的部件(诸如测量光源模块MSM和检测器模块DET)保留在照明系统中。以这种方法，照明系统的永久监控或以调整/未对准的规则时间间隔来检查是可能的。随着使用期限发生的任何未对准效应可以由此直接在原地被及时地捕捉并且可以被校正。这可以导致相对于使用期限效应的整个系统的规范的放宽。仅出于调整的目的可以将可移动的外部部件(特别是测量光源模块MSM和检测器模块DET)安装到照明系统的对应的接口，以进行调整，并且在已经做出调整之后，可以再次移除该部件并且可以将它们用在不同位置处。

该方法还可以用在照明系统的原始制造中(即第一次制造期间)，用于相对于反射镜模块的取向来初始地调整安装的反射镜模块，使得完成安装状态下的照明系统满足照明规范。出于说明性目的，图11示出了具有由防光外壳形成的暗室CM的测量机MM的示例性实施例，其中布置了测量系统MES的所有光学部件。室内的尺寸使得在内部适合已完全安装的照明系统ILL。测量系统MES的安装的部件包含固定安装的测量光源模块MSM和同样固定安装的检测器模块DET，由该测量光源模块MSM产生测量光，测量光在已经经过完整照明束路径(在所有反射镜模块处反射)之后由该检测器模块检测并且准备用于评估。两个模块安装到测量框架MR，使得可以精确地确定它们相对于机器坐标系MMKS的位置。测量光源模块是可双向移位的(参见双向箭头)。检测器模块可以绕垂直于照明系统的出射平面延伸的模块轴线枢转或摇摆，并且可以垂直于所述模块轴线线性地移位。测量框架还可以承载定位系统POS的元件，可以相对于测量光源模块MSM和检测器模块DET将测量机内的完整的照明系统ILL引入到限定位置中。使用位置传感器PSENS监控位置。

在照明系统的位置精确的安装之后，可以相似于已经描述的进行测量。与能够由终端用户进行的变型相比，在此在照明系统处不需要输入耦合装置和输出耦合装置。在可制造的操作期间，像EUV辐射一样将测量光束经由相同开口辐射并且发射在出口侧上。

在已经由描绘示出的示例中，第一分面反射镜的反射式分面坐落在与出射平面共轭的照明系统的场平面处或者光学上坐落在该场平面附近，这是为什么第一分面反射镜还称为“场分面反射镜”。第二分面反射镜在此称为“光瞳分面反射镜”，因为其反射式分面坐落在相对于出射平面傅里叶变换的光瞳平面处或者在该光瞳平面附近。反射镜模块的这些位置不是强制的。反射镜模块中的至少一个还可以以距场平面和光瞳平面较大的光学距离布置，并且然后可以既不描述为场分面反射镜也不描述为光瞳分面反射镜。

Claims (19)

1.一种制造EUV设备的照明系统的方法，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源(LS)的EUV辐射(LR)，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面(ES)中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述方法具有以下步骤：

在提供给反射镜模块的安装位置处安装所述照明系统的反射镜模块，以确立从所述源位置延伸到所述照明场的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；

在所述照明束路径的第一反射镜模块的上游的输入耦合位置处将测量光耦合到所述照明束路径中；

在所述测量光在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处的反射之后，检测所述测量光；

从检测的测量光来确定至少一个系统测量变量的当前测量值，其中所述当前测量值表示所述照明系统的系统测量变量的当前状态；

使用灵敏度从所述当前测量值来确定校正值，所述灵敏度表示所述系统测量变量和至少一个反射镜模块在其安装位置的取向的变化之间的关系；

使用所述校正值，在刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向变化的情况下，调整至少一个反射镜模块，以改变所述当前状态，使得在具有来自所述EUV辐射源的EUV辐射的辐照情况下，所述照明场中的照明辐射满足所述照明规范，

其中，所述方法还包括反射镜模块的交换操作，所述反射镜模块的交换操作包含：

从其安装位置拆卸反射镜模块；

从所述照明系统移除所述反射镜模块；

替代移除的反射镜模块，将名义上相同构造的反射镜模块安装到所述安装位置；

在改变刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向的情况下，调整安装的反射镜模块。

2.一种制造EUV设备的照明系统的方法，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源(LS)的EUV辐射(LR)，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面(ES)中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述方法具有以下步骤：

在提供给反射镜模块的安装位置处安装所述照明系统的反射镜模块，以确立从所述源位置延伸到所述照明场的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜的第一反射镜模块和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜的第二反射镜模块；

在所述源位置处将测量光耦合到所述照明束路径中，使得所述测量光遵循从所述源位置到所述反射镜模块中的每一个的照明束路径；

在所述测量光在所述照明束路径的反射镜模块中的每一个处的反射之后，检测所述测量光；

从检测的测量光来确定至少一个系统测量变量的当前测量值，其中所述当前测量值表示所述照明系统的系统测量变量的当前状态；

使用灵敏度从所述当前测量值来确定校正值，所述灵敏度表示所述系统测量变量和至少一个反射镜模块在其安装位置的取向的变化之间的关系；

使用所述校正值，在刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向变化的情况下，调整至少一个反射镜模块，以改变所述当前状态，使得在具有来自所述EUV辐射源的EUV辐射的辐照情况下，所述照明场中的照明辐射满足所述照明规范。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用来自与所述照明系统的适当使用期间所采用的EUV辐射不同的波长范围的测量光，其中所述测量光的波长范围是可见光谱范围或邻接UV光谱范围或红外光谱范围的部分。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中从所述当前测量值确定的是来自系统测量变量的以下组的至少一个系统测量变量：

(i)所述出射平面中的所述照明场的位置；

(ii)所述照明系统的光瞳平面中的测量光的局部分布，所述光瞳平面是相对于所述出射平面傅里叶变换的；

(iii)所述第二分面反射镜的分面上的测量光斑的位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中对于确定所述照明场的位置而言，在所述照明场外围处和/或所述照明场内限定两个或更多个特征点，在所述出射平面或与所述出射平面共轭的测量平面中基于所述特征点的当前位置确定所述照明场的当前位置，并且基于所述特征点的期望位置限定所述照明场的期望位置。

6.根据权利要求4所述的方法，其中对于确定相对于所述出射平面傅里叶变换的光瞳平面中的测量光的局部分布而言，在所述光瞳平面中限定多个特征点，在相对于所述出射平面傅里叶变换的测量平面中基于所述特征点的当前位置确定所述测量光的当前局部分布，并且基于所述特征点的期望位置限定所述测量光的期望局部分布。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在评估所述当前测量值中，所述反射镜模块中的至少一个的取向的变化的规定来源于所述特征点的当前位置和关联的期望位置之间的位置差。

8.根据权利要求4所述的方法，其中对于在所述第二分面反射镜的分面上确定测量光斑的位置而言，测量光源的位置相对于期望位置移位并且测量光斑的强度被捕获为所述移位程度的函数。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于反射镜模块的交换操作，包含：

从其安装位置拆卸反射镜模块；

从所述照明系统移除所述反射镜模块；

替代移除的反射镜模块，将名义上相同构造的反射镜模块安装到所述安装位置；

在改变刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向的情况下，调整安装的反射镜模块。

10.根据权利要求1或9所述的方法，其中在所述交换操作之前，使用测量系统进行参考测量，以便捕获表示所述交换操作的开始之前的调整状态的参考状态，其中在所述交换操作已经完成之后，然后测量的调整状态与所述参考状态比较，以便从所述交换操作之前恢复所述调整状态。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中在测量光的输入耦合期间设定到所述照明束路径中的输入测量光的选择的射线角度，以便分别测量单独照明通道。

12.一种EUV设备的照明系统，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源(LS)的EUV辐射(LR)，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面(ES)中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述照明系统包括：

多个反射镜模块(SM1、SM2、GM)，其安装在为所述反射镜模块提供的照明系统的安装位置处，并且限定从所述源位置(SP)延伸到所述照明场(BF)的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜(FAC1)的第一反射镜模块(SM1)和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜(FAC2)的第二反射镜模块(SM2)；

其特征在于，

用于测量测量数值的测量系统(MES)的集成部件，所述测量数值包含用于确定与所述反射镜模块关联的相应的安装位置的所述反射镜模块(SM1、SM2)的取向的信息，其中所述测量系统配置为在所述照明束路径的第一反射镜模块(SM1)的上游的输入耦合位置处将测量光耦合到所述照明束路径中，并且在所述照明束路径的反射镜模块(SM1、SM2、FFM)中的每一个处反射所述测量光之后检测所述测量光，

所述照明系统配置为使得：

反射镜模块是从其安装位置可拆卸的；

所述反射镜模块是从所述照明系统可移除的；

替代移除的反射镜模块，将名义上相同构造的反射镜模块能够安装到所述安装位置；

在改变刚性主体的自由度上所述安装位置的反射镜模块的取向的情况下，能够调整安装的反射镜模块。

13.一种EUV设备的照明系统，其中在所述EUV设备的操作期间，所述照明系统实施为在入射平面中的源位置处接收EUV辐射源(LS)的EUV辐射(LR)，并且实施为从接收的EUV辐射中的至少一部分使照明辐射成形，所述照明辐射被指引到所述照明系统的出射平面(ES)中的照明场中且在所述照明场中满足照明规范，所述照明系统包括：

多个反射镜模块(SM1、SM2、GM)，其安装在为所述反射镜模块提供的照明系统的安装位置处，并且限定从所述源位置(SP)延伸到所述照明场(BF)的照明束路径，

其中所述反射镜模块包括第一安装位置处具有第一分面反射镜(FAC1)的第一反射镜模块(SM1)和所述照明系统的第二安装位置处具有第二分面反射镜(FAC2)的第二反射镜模块(SM2)；

其特征在于，

用于测量测量数值的测量系统(MES)的集成部件，所述测量数值包含用于确定与所述反射镜模块关联的相应的安装位置的所述反射镜模块(SM1、SM2)的取向的信息，

其中：

所述测量系统配置为在所述源位置处将测量光耦合到所述照明束路径中，使得所述测量光遵循从所述源位置到所述反射镜模块中的每一个的照明束路径，并且

在所述照明束路径的反射镜模块(SM1、SM2、FFM)中的每一个处反射所述测量光之后检测所述测量光。

14.根据权利要求12或13所述的照明系统，包括：

与所述测量系统(MES)的测量光源模块(MSM)耦合的第一接口结构(IF1)；

与所述测量系统(MES)的检测器模块(DET)耦合的第二接口结构(IF2)；

可切换的输入耦合装置(IN)，在所述照明束路径的第一反射镜模块(SM1)的上游的输入耦合位置处将已经由所述测量光源模块(MSM)发射的测量光耦合到所述照明束路径中；以及

可切换的输出耦合装置(OUT)，在测量光在所述照明束路径的反射镜模块(SM1、SM2、FFM)中的每一个处反射之后，在检测器模块位置的方向上耦合出所述测量光。

15.根据权利要求14所述的照明系统，其中所述输入耦合装置(IN)具有平面反射镜(MIN)，所述平面反射镜(MIN)能够选择性地在所述照明束路径外部的中性位置和所述照明束路径内的输入耦合位置之间移动，其中在所述输入耦合位置，通过第一反射镜模块(SM1)的上游的平面反射镜将所述测量光源模块的测量光耦合到所述照明束路径中，并且在所述中性位置，所述平面反射镜坐落在所述照明束路径的外部，

和/或

其中所述输出耦合装置(OUT)具有平面反射镜(MOUT)，所述平面反射镜(MOUT)能够选择性地在所述照明束路径外部的中性位置和所述照明束路径内的输出耦合位置之间移动，其中在所述输出耦合位置，测量光在最后的反射镜模块(FFM)处反射之后被耦合出所述照明束路径，并且在所述中性位置，所述平面反射镜坐落在所述照明束路径的外部。

16.根据权利要求14所述的照明系统，其中所述测量光源模块(MSM)配置为使得进入所述照明束路径中的测量光的不同束角度是可设定的。

17.根据权利要求14所述的照明系统，其中所述测量光源模块(MSM)具有入射平面(E1)中的初级测量光源(MLS)和4f成像系统，该4f成像系统将初级测量光源成像到次级测量光源(SMLS)，该次级测量光源在与所述入射平面共轭的出射平面(E2)中连接到初级测量光源的下游，其中在所述入射平面和所述出射平面之间的傅里叶平面中，光阑(CS)布置为相对所述成像系统的光轴可横向移位且具有测量光的通孔(MO)。

18.根据权利要求14所述的照明系统，其中所述检测器模块具有场照相机(FK)和光瞳照相机(PK)，其中所述场照相机能够用于捕获所述照明系统的场平面中的强度分布，并且所述光瞳照相机能够用于捕获所述照明系统的光瞳平面中的强度分布。

19.根据权利要求12或13所述的照明系统，其中所述测量系统(MES)配置为进行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。

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