DE102008000990B3

DE102008000990B3 - Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung und Verfahren zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102008000990B3
Application number: DE200810000990
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Freimann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2028-04-05
Also published as: WO2009121546A1

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung umfasst: eine Belichtungsoptik (14), welche dazu konfiguriert ist, eine Belichtungsstrahlung (34) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28) in einem Belichtungsstrahlengang (32) zu führen, sowie eine diffraktive Struktur (48, 148), welche dazu konfiguriert ist, eine Prüfstrahlung (52) zum Ermitteln einer Eigenschaft der Vorrichtung (10) in den Belichtungsstrahlengang (32) einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang (32) auszukoppeln.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie ein Verfahren zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung. Beim Betrieb von Projektionsbelichtungsanlagen in der Halbleiterlithographie kann sich durch die Strahlungsbelastung die Abbildungsoptik verändern, beispielsweise durch Erwärmung. Dies kann dann zu Veränderungen der optischen Eigenschaften der Abbildungsoptik führen, was sich nachteilig auf den Belichtungsbetrieb auswirken kann.
Dies gilt insbesondere beim Durchführen einer Doppelbelichtung eines Substrats, ein Verfahren das auch als Doppelstrukturierung bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren werden hohe Anforderungen an die zeitliche Konstanz der Verzeichnung des auf dem Substrat erzeugten Bildes gestellt. Beispielsweise ist es bekannt, dass in Pupillennähe angeordnete Linsen bei Dipolbeleuchtung punktuell stark durchstrahlt werden und sich an den durchstrahlten „Polen” stark erwärmen. Diese Erwärmung kann zu Veränderungen der Linseneigenschaften, insbesondere zu Astigmatismus und in Folge zu einer Veränderung der Restverzeichnung der lithographischen Abbildung führen.
Besonders empfindlich reagieren auch katoptrische Systeme, d. h. Spiegelsysteme, auf eine Erwärmung durch die Strahlungsbelastung während des Belichtungsbetriebs. Bei derartigen katoptrischen Systemen verändern Spiegelverkippungen beispielsweise die laterale Bildlage, auch als „Sichtlinie” bezeichnet. Zur Verfolgung der lateralen Bildlage werden herkömmlicherweise Prüfstrahlengänge verwendet, die seitlich am Belichtungsstrahlengang vorbeigeführt werden und Systemeigenschaften der Abbildungsoptik messen und verfolgen. Dabei werden die mittels des Prüfstrahlengangs gemessenen achsfernen Aberrationen” mittels eines mathematisch-optischen Modells auf achsnahe Aberrationen” umgerechnet, was einen Genauigkeitsverlust zur Folge hat. Insbesondere für die EUV-Lithographie ist die damit erzielbare Genauigkeit nicht ausreichend.
Weiterhin ist es bekannt, in Belichtungspausen das lithographisch erzeugte Luftbild zu vermessen. Diese Prüfverfahren stören jedoch den Belichtungsablauf erheblich, da sowohl die Maske als auch das Substrat bei diesem Prüfschritt aus dem Belichtungsstrahlengang entfernt werden müssen. Außerdem spiegeln die Messergebnisse durch die zeitversetzte Messung oft nicht die Verhältnisse während der Belichtung genau genug wider.
Aus der DE 103 23 664 A1 ist eine mikrolithographische Projektionsvorrichtung bekannt, bei der ein Strahlungssensor außerhalb eines Belichtungsnutzstrahls im Ausbreitungsbereich von Messstrahlung angeordnet ist, die gleichzeitig mit der den Belichtungsnutzstrahl bildenden Strahlung über die gleichen strahlungsverlustbehafteten Optikkomponenten des optischen Systems geführt ist.
Die DE 10 2005 056 914 A1 offenbart ein Projektionsbelichtungssystem mit mehreren optischen Komponenten, bei dem Messstrahlung unter einem Einfallswinkel von wenigstens 30° zur Flächennormalen einer optischen Fläche einer dieser optischen Komponenten auf die optische Fläche auftrifft und wenigstens ein diffraktives optisches Element im Strahlengang der Messstrahlung angeordnet ist.
Die US 5,978,071 A offenbart eine Projektionsbelichtungsanlage, die unter anderem eine Steuereinrichtung zur relativen Positionierung eines Wafers und eines Musters einer Maske aufweist. Die relative Positionierung kann beispielsweise mit Hilfe von Messlicht durchgeführt werden, das durch einen dichroitischen Spiegel hindurch tritt.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Probleme zu überwinden und insbesondere eine Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie ein Verfahren zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung bereitzustellen, womit eine Eigenschaft der Vorrichtung, wie beispielsweise eine Abbildungseigenschaft, mit verbesserter Genauigkeit bestimmt werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung bereitgestellt. Diese Vorrichtung umfasst eine Belichtungsoptik zur strukturierten Belichtung eines Substrats mit auf einer Maske angeordneten Strukturen, wobei die Belichtungsoptik einen Belichtungsstrahlengang zum Führen einer Belichtungsstrahlung aufweist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung ein Einkopplungselement, welches unabhängig von der Maske ist und zwischen einer aktiven Stellung und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, wobei im Betrieb der Vorrichtung in der aktiven Stellung eine Prüfstrahlung zum Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelt und in der inaktiven Stellung die Prüfstrahlung nicht in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelt wird.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung bereitgestellt, welches die Schritte umfasst: strukturiertes Belichten eines Substrats mit Strukturen auf einer Maske durch Führen einer Belichtungsstrahlung in einem Belichtungsstrahlengang einer Belichtungsoptik, Einkoppeln einer Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang durch Verstellen eines Einkopplungselements von einer inaktiven Stellung in eine aktive Stellung sowie Prüfen eines Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik mittels der Prüfstrahlung.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch Auswerten der Prüfstrahlung eine optische Veränderung von zumindest einem optischen Element der Belichtungsoptik bestimmt. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird durch Auswerten der Prüfstrahlung eine laterale Eigenschaft eines auf dem Substrat erzeugten Bildes bestimmt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik eine Projektionsoptik zum Abbilden von Maskenstrukturen auf das Substrat auf, und eine Systemwellenfront der Projektionsoptik wird durch Vermessen der Prüfstrahlung mittels einer Wellenfrontmesseinrichtung bestimmt. Diese Systemwellenfront wird insbesondere betriebssimultan, d. h. während der Abbildung der Maskenstrukturen auf das Substrat, bestimmt.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegebenen Merkmale können entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden, und umgekehrt. Die sich daraus ergebenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen von der Offenbarung der Erfindung ausdrücklich umfasst sein. Weiterhin beziehen sich die bezüglich der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorstehend aufgeführten Vorteile damit auch auf die entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit einer diffraktiven Struktur in Gestalt einer Dünnschichtblende zum Einkoppeln einer Prüfstrahlung in einen Belichtungsstrahlengang,
2 eine perspektivische Ansicht der Dünnschichtblende gemäß 1,
3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehrades mit darin integrierten Dünnschichtblenden gemäß 2 zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß 1,
4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit einer auf einem abbildenden optischen Element in Gestalt eines Spiegels angeordneten diffraktiven Struktur,
5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit einer an einem Randbereich eines abbildenden optischen Elements in Gestalt eines Spiegels angeordneten diffraktiven Struktur,
6 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit zwei diffraktiven Strukturen, die jeweils an einem Randbereich von abbildenden optischen Elementen in Gestalt von Spiegeln angeordnet sind,
7 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines abbildenden optischen Elements in Gestalt eines Spiegels mit einer darin integrierten diffraktiven Struktur,
8 eine weitere Ausführungsform eines abbildenden optischen Elements in Gestalt eines Spiegels, welches zum Einkoppeln einer Prüfstrahlung in einen Belichtungsstrahlengang ausgeführt ist,
9 einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß 1 mit einem abweichend konfigurierten Einkopplungsstrahlengang zum Einkoppeln der Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang,
10 den Einkopplungsstrahlengang gemäß 9 in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform,
11 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit auf jeweiligen abbildenden optischen Elementen in Gestalt von Transmissionslinsen angeordneten diffraktiven optischen Elementen,
12 eine Detailansicht eines der abbildenden optischen Elemente gemäß 11 mit einer darauf angeordneten diffraktiven Struktur zum Einkoppeln der Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang,
13 eine Detailansicht eines der abbildenden optischen Elemente gemäß 11 mit einer darauf angeordneten diffraktiven Struktur zum Auskoppeln der Prüfstrahlung aus dem Belichtungsstrahlengang,
14 eine Ausführungsform einer Anordnung zur Wellenfrontvermessung einer Prüfstrahlung nach Durchlaufen zumindest eines Abschnitts einer Belichtungsoptik in einer der vorstehend dargestellten Vorrichtungen zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung,
15 eine weitere Ausführungsform zur Wellenfrontmessung der Prüfstrahlung,
16 eine darüber hinaus weitere Ausführungsform einer Anordnung zur Wellenfrontvermessung der Prüfstrahlung,
17 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, sowie
18 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, welche einen Detektor zum Bestimmen einer lateralen Position eines zu belichtenden Substrats aufweist.
Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung in Gestalt einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Belichtungsstrahlungsquelle 12 in Gestalt einer EUV-Strahlungsquelle, welche extrem ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,4 nm als Belichtungsstrahlung 34 aussendet. Die Belichtungsstrahlungsquelle 12 kann z. B. in Gestalt einer Plasmastrahlungsquelle ausgeführt sein.
Die von der Belichtungsstrahlungsquelle 12 erzeugte Belichtungsstrahlung 34 durchläuft zunächst eine Beleuchtungsoptik 16 und wird von dieser auf eine Maske 22 gelenkt. Die Maske 22 weist Maskenstrukturen zur Abbildung auf ein Substrat 28 in Gestalt eines Wafers auf und wird von einer Maskenhalterung 24 gehalten, welche wiederum auf einer Maskenverschiebebühne 26, auch „Reticle Stage” genannt, verschiebbar gelagert ist.
Die Belichtungsstrahlung 34 wird an der Maske 22 reflektiert und durchläuft daraufhin eine Projektionsoptik 18, welche dazu konfiguriert ist, die Maskenstrukturen auf das Substrat 28 abzubilden. Das Substrat 28 ist auf einer Substratverschiebebühne 30, auch „Wafer Stage” genannt, verschiebbar gelagert. Die Vorrichtung 10 kann als sogenannter „Scanner” oder auch als sogenannter „Stepper” ausgeführt sein. Die Beleuchtungsoptik 16 bildet zusammen mit der Projektionsoptik 18 eine Belichtungsoptik 14 der Vorrichtung 10. Die Belichtungsstrahlung 34 wird innerhalb der Beleuchtungsoptik 14 mittels einer Vielzahl von abbildenden optischen Elementen 20 in Gestalt von reflektiven optischen Elementen, d. h. Spiegeln, in einem Belichtungsstrahlengang 32 geführt. Die reflektiven optischen Elemente 20 sind als EUVL-Spiegel gestaltet und mit üblichen MoSi-Mehrfachbeschichtungen versehen. Diese Beschichtungen reflektieren nicht nur EUV-Strahlung, sondern auch Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich weitgehend ohne Intensitätsverluste.
Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Prüfstrahlungsquelle 36 sowie eine optische Weglängenmesseinrichtung 38 in Gestalt einer Wellenfrontmesseinrichtung, die vorliegend als Fizeau-Interferometer ausgeführt ist. Die Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugt eine Prüfstrahlung 52 mit einer Wellenlänge, die sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 unterscheidet. Im vorliegenden Fall ist die Prüfstrahlungsquelle 36 als Helium-Neon-Laser ausgeführt, sodass die Prüfstrahlung 52 eine Wellenlänge von 632,8 nm aufweist.
Die Prüfstrahlung 52 wird mittels eines Strahlteilers 40 auf ein Fizeau-Element 42 innerhalb der optischen Weglängenmesseinrichtung 38 gelenkt. Das Fizeau-Element 42 weist eine Fizeau-Fläche 44 auf, an der ein Teil der Prüfstrahlung als Referenzstrahlung 69 zurückreflektiert wird. Der die Fizeau-Fläche 44 durchlaufende Teil der Prüfstrahlung 52 tritt in einen Prüfstrahlengang 50 ein und trifft auf eine im Belichtungsstrahlengang 32 innerhalb der Beleuchtungsoptik 16 angeordnete diffraktive Struktur 48 in Gestalt einer Dünnschichtblende.
Die Dünnschichtblende 48 stellt ein gegenüber den abbildenden optischen Elementen 20 separates Umlenkelement zum Umlenken der Ausbreitungsrichtung der Prüfstrahlung 52 dar. Die Dünnschichtblende 48 kann auch als sogenannte „Stencil”-Maske bezeichnet werden und ist als freistehendes Gitter, wie in 2 dargestellt, ausgebildet. Die Dünnschichtblende 48 ist als strukturierte Membran ausgestaltet, bei der, wie in 2 gezeigt, als Beugungselemente 54 fungierende Stegabschnitte sich mit transparenten Abschnitten 56 in Gestalt von Aussparungen in der Membran abwechseln.
Die Stegabschnitte 54 sind periodisch nebeneinander angeordnet und bilden damit ein Gitter mit einer Gitterperiode d. Die Gitterperiode d ist so klein gewählt, dass bei der Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 Beugung auftritt. Im vorliegenden Fall, in der die Wellenlänge der Prüfstrahlung 632,8 nm beträgt, liegt die Gitterperiode d im Bereich von 7 μm, dies entspricht 140 Linienpaaren pro Millimeter. Damit wird erreicht, dass die eingehende Prüfstrahlung, die in 2 mit dem Bezugszeichen 52i bezeichnet ist, gegenüber der in der nullten Ordnung transmittierten Prüfstrahlung 58 in erster Beugungsordnung um 5 Grad abgelenkt wird und als ausgehende Prüfstrahlung 52o parallel zur Belichtungsstrahlung 34 verläuft.
Wie aus 1 ersichtlich, dient die Dünnschichtblende 48 dazu, die Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 32 einzukoppeln. Damit wird erreicht, dass der Prüfstrahlengang 50 derart auf den Belichtungsstrahlengang 32 abgestimmt ist, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls 52a der Prüfstrahlung 52 zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls 34a der Belichtungsstrahlung 34 übereinstimmt. Im vorliegenden Fall stimmen sogar alle Einzelstrahlen 52a der Prüfstrahlung 52 mit den Einzelstrahlen 34a der Belichtungsstrahlung 34 in dem sich an die Dünnschichtblende 48 anschließenden Abschnitt des Belichtungsstrahlengangs 32 überein.
Die in 2 gezeigte Dünnschichtblende 48 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen ausgeführt sein. In einer ersten Ausführungform ist das Tastverhältnis Gittersteg 54 zu Lücke bzw. Aussparung 56 möglichst klein, um eine optimale Transparenz für die Belichtungsstrahlung 34 im EUV-Wellenlängenbereich zu erreichen. In einer weiteren Ausführungsform ist das Tastverhältnis im Bereich von 1:1. Damit wird der Beugungswirkungsgrad für die Prüfstrahlung 52 optimiert. Um einen erheblichen Intensitätsverlust beim Durchtritt der Belichtungsstrahlung 34 durch die Dünnschichtblende 48 zu vermeiden, wird für den Stegabschnitt 56 eine für EUV-Strahlung transparente Membran gewählt. Dafür kann z. B. eine dünne Siliziummembran gewählt werden. Alternativ kann die Dünnschichtblende 48 auch aus einer Zirkonium- oder Bormembran gefertigt werden. In der Ausführungsform der Dünnschichtblende 48, bei der das Tastverhältnis 1:1 beträgt, wird die Prüfstrahlung 52 mit einem Beugungswirkungsgrad von ca. 10% in eine der ersten Beugungsordnungen abgelenkt.
Das in den Belichtungsstrahlengang 34 eingekoppelte Prüflicht 52 durchläuft dann in der Vorrichtung 10 gemäß 1 zunächst den verbleibenden Teil der Beleuchtungsoptik 16, wird daraufhin wie die Belichtungsstrahlung an der Maske 22 reflektiert und durchläuft den Belichtungsstrahlengang 32 innerhalb der Projektionsoptik 18. Daraufhin trifft die Prüfstrahlung 42 im Fokus auf das Substrat 28. Von dort wird es derart zurückreflektiert, dass es den Belichtungsstrahlengang 32 in umgekehrter Richtung durchläuft und wieder durch die Dünnschichtblende 48 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 herausgebeugt wird. Die Prüfstrahlung 52 durchtritt daraufhin das Fizeau-Element 42 und bildet in Überlagerung mit der Referenzstrahlung 69 ein Interferenzmuster auf einem ortsauflösenden Detektor 46. Bei der Auskopplung der Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 durch Beugung an der Dünnschichtblende 48 erfolgt wie schon bei der Einkopplung der Prüfstrahlung 52 eine Reduktion der Intensität der Prüfstrahlung 52. Bei Verwendung einer Dünnschichtblende 48 mit einem Tastverhältnis von 1:1 beträgt der Beugungswirkungsgrad 10%. Damit ist die Intensität der wieder in das Fizeau-Interferometer 38 eintretenden Prüfstrahlung 52 auf 1% der Ausgangsintensität oder weniger reduziert. Die Reflektivität der Fizeau-Fläche 44 sollte im vorliegenden Fall auf eine Reflektivität von maximal 1% angepasst werden, um die Intensität des Referenzstrahls 69 auf einen vergleichbaren Wert zu reduzieren, so dass ein maximaler Kontrast des Interferenzmusters erreicht wird.
Das mittels des ortsauflösenden Detektors 46 erfasste Interferenzmuster wird auf bekannte Weise analysiert, um eine Wellenfrontabweichung der Prüfstrahlung 52 nach doppeltem Durchlaufen der Projektionsoptik 18 zu ermitteln. Aus der Wellenfrontabweichung lässt sich die Systemwellenfront der Projektionsoptik 18 bestimmen und ggf. auf eine Veränderung eines oder mehrerer optischer Elemente 20 in der Projektionsoptik 18 zurückschließen.
Die Vorrichtung 10 gemäß 1 kann in einer Ausführungsform weiterhin eine zeichnerisch nicht dargestellte Stelleinrichtung aufweisen, welche dazu konfiguriert ist, mindestens ein optisches Element 20 der Projektionsoptik 18 in seiner Position und/oder Ausrichtung zur Korrektur des ermittelten Systemwellenfrontfehlers zu verändern. In einer weiteren ebenfalls nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik 14 mindestens einen deformierbaren Spiegel auf, der im Betrieb der Vorrichtung 10 zur Korrektur einer mittels der Prüfstrahlung 52 ermittelten Eigenschaft der Vorrichtung 10 in seiner Form veränderbar ist. Damit lässt sich beispielsweise ebenfalls die Systemwellenfront der Projektionsoptik 18 betriebssimultan nachregeln.
Die Einkopplung der Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 34 erfolgt in der Ausführungsform gemäß 1 innerhalb der Beleuchtungsoptik 16. Damit wird vermieden, dass die optische Abbildung der Maskenstrukturen auf das Substrat 28 durch die Einkopplung störend beeinflusst wird. In einer alternativen Ausführungsform ist jedoch auch eine Einkopplung der Prüfstrahlung 52 mittels der Dünnschichtblende 48 in den Belichtungsstrahlengang 32 innerhalb der Projektionsoptik 18 möglich.
In einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß 1 wird die Maske 22 und/oder das Substrat 28 durch einen Spiegel ersetzt, um die Reflektivitäten in Bezug auf die Prüfstrahlung 52 zu maximieren. Die Messung mittels der Prüfstrahlung 52 erfolgt in diesem Fall in Belichtungspausen und nicht mehr belichtungssimultan.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß 1 ist die Dünnschichtblende 48 derart schwenkbar gelagert, dass sie bezüglich des Belichtungsstrahlengangs 32 ein- und ausschwenkbar ist. Im Betrieb der Vorrichtung 10 wird die Dünnschichtblende 48 dann in Belichtungspausen in den Strahlengang 32 eingebracht und für die Belichtungsvorgänge wieder daraus entfernt.
3 zeigt ein Drehrad 60, welches als Einkoppelelement dient und anstelle der Dünnschichtblende 48 in der Vorrichtung gemäß 1 angeordnet werden kann. Das Drehrad 60 weist eine Drehachse 61 auf welche bei Verwendung des Drehrads 60 in der Vorrichtung 10 gemäß 1 anstatt der dort gezeigten Dünnschichtblende 48 parallel zum Strahlenverlauf der Belichtungsstrahlung 34 angeordnet ist. Das Drehrad 62 ist als Scheibe ausgebildet, auf der sich alternierend Dünnschichtblenden 48 und Aussparungen 62 abwechseln. In der in 3 gezeigten Ausführungsform sind jeweils zwei Dünnschichtblenden 48 und zwei Aussparungen 62 in entsprechenden Quadranten auf der Scheibe angeordnet.
Das Drehrad 60 wird in Zusammenhang mit einer Vorrichtung 10, deren Belichtungsstrahlungsquelle 12 gepulst betrieben wird, verwendet. Dabei wird das Drehrad 60 synchronisiert mit den Belichtungspulsen um die Drehachse 61 gedreht. Die Synchronisation erfolgt derart, das in den Belichtungspausen zwischen den Belichtungspulsen eine der Dünnschichtblenden 48 im Belichtungsstrahlengang 32 angeordnet ist. Während der Belichtungspulse ist die Drehstellung des Drehrades 60 derart, dass der Belichtungsstrahlengang 32 durch eine der Aussparungen 62 verläuft, sodass die Belichtungsstrahlung 34 von dem Drehrad 60 nicht beeinflusst wird. Die Einkopplung der Prüfstrahlung 52 erfolgt also immer nur in den Pausen zwischen den Belichtungspulsen. In einer alternativen Ausführungsform des Drehrades 60 sind die Dünnschichtblenden 48 durch Spiegel ersetzt und das Drehrad 60 ist an einer Stelle im Belichtungsstrahlengang 32 angeordnet, die zum Einkoppeln der Prüfstrahlung 52 mittels der Spiegel geeignet ist.
Das Drehrad 60 stellt somit eine Ausführungsform eines Einkopplungselements dar, welches zwischen einer aktiven und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, wobei im Betrieb der Vorrichtung in der aktiven Stellung die Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt und in der inaktiven Stellung die Prüfstrahlung 52 nicht in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt wird.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, welche zur betriebssimultanen Systemwellenfrontprüfung der Projektionsoptik 18 eingerichtet ist. Die Vorrichtung 10 gemäß 4 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß 1 darin, dass die Einkopplung nicht über eine Dünnschichtblende 48 erfolgt, sondern dass ein abbildendes optisches Element 20a in Gestalt eines Spiegels eine diffraktive Struktur 148 aufweist. Dabei ist die diffraktive Struktur 148 auf der Oberfläche des Spiegels 20a angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel des Spiegels 20a ist in 7 gezeigt. Der Spiegel 20a weist ein Spiegelsubstrat 152 mit einer mindestens zwei sich periodisch wiederholende Stufenhöhen aufweisenden gestuften Oberfläche 154 auf. Auf der gestuften Oberfläche 154 ist eine Mehrschichtstruktur 156 in Gestalt eines sogenannten auf EUV-Reflexion ausgelegten „Multilager”-Stapels angeordnet. Die Stufenhöhe h beträgt etwa ein Viertel der Wellenlänge der Prüfstrahlung 52. Die Strukturbreite p der gestuften Oberfläche 154 ist größer als die Wellenlänge der Prüfstrahlung 52, beispielsweise 10 bis 100 μm bei einer Prüfstrahlenwellenlänge von 633 nm. Die Prüfstrahlung 52 wird an einer Oberfläche 158 der obersten Schicht der Mehrschichtstruktur 156 reflektiert.
Die Oberfläche 158 der Mehrschichtstruktur 156 bildet durch die Stufung eine zweistufig-binäre Phasenstruktur zur Beugung der Prüfstrahlung 52. Die durch Reflexion der eingehenden Prüfstrahlung 52i in erster Beugungsordnung an der Oberfläche 158 erzeugte ausgehende Prüfstrahlung 52o ist gegenüber einer ungebeugt reflektierten Prüfstrahlung 52r verkippt. Die eingehende Belichtungsstrahlung 34i wird an der Mehrschichtstruktur 156 ungebeugt reflektiert. Die Prüfstrahlung 52i wird gegenüber der Belichtungsstrahlung 34i in einem derartigen Winkel eingestrahlt, dass die ausgehenden Strahlungen 52o und 34o parallel zueinander verlaufen.
8 zeigt ein als Ein-/Auskopplungselement ausgebildetes abbildendes optisches Element 220a als eine zu dem Einkoppelspiegel 20a alternative Ausführungsform. Das abbildende optische Element 220a ist in Gestalt eines Spiegels ausgeführt und weist im Gegensatz zum Spiegel 20a keine diffraktive Struktur auf. Vielmehr umfasst das Element 220a eine die Prüfstrahlung 52 reflektierende Oberflächenschicht 258 sowie eine unterhalb der Oberflächenschicht 258 angeordnete Mehrschichtstruktur 256, in Gestalt eines auf EUV-Reflexion ausgelegten „Multilager”-Stapels. Die Mehrschichtstruktur 256 ist gegenüber der Oberflächenschicht 258 verkippt. Damit wird erreicht, dass die Belichtungsstrahlung 34 unter einem anderen Winkel reflektiert wird als die Prüfstrahlung 52. Das Element 220a wird anstelle des Spiegels 20a gemäß 4 derart im Belichtungsstrahlengang 32 angeordnet, dass das Element 220a die Funktion des Spiegels 20a sowohl bezüglich der Reflexion der Belichtungsstrahlung 34 als auch der Einkopplung der Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 32 übernimmt.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eine Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Diese unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß 4 darin, dass die diffraktive Struktur 148 nicht Teil eines Spiegels der Beleuchtungsoptik 16, sondern Teil eines Spiegels 20a der Projektionsoptik 18 ist. Weiterhin ist die diffraktive Struktur 148 lediglich in einem Randbereich 160 oder einem bewusst mitgefertigten Überlaufbereich des Spiegels 20a angeordnet. Damit kann die Prüfstrahlung 52 auf einen Bereich des Substrats 28 gelenkt werden, welche- sich außerhalb des zu belichtenden Feldes auf dem Substrat 28 befindet. In diesem Bereich kann auf dem Substrat eine Prüfstrahlumlenkstruktur 150 in Gestalt einer reflektierenden Schicht zur Reflexion der Prüfstrahlung 52 angeordnet sein. Damit können Reflexionsverluste an der Substratoberfläche minimiert werden.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in 5 gezeigten Ausführungsform darin, dass auf einem weiteren abbildenden optischen Element 20d der Projektionsoptik 18 in Gestalt eines Spiegels eine Prüfstrahlumkehrstruktur 150 angeordnet ist. Die Prüfstrahlumkehrstruktur 150 befindet sich an einem Randbereich 160 des Spiegels 20d und kann beispielsweise als diffraktive Struktur ausgeführt sein. Alternativ kann die Prüfstrahlumkehrstruktur 150 auch als Spiegelelement ausgebildet sein. In der Ausführungsform gemäß 6 wird damit die Prüfstrahlung 52 bereits vor dem Auftreffen auf das Substrat 28 umgelenkt. Mögliche Wellenfrontfehler, die durch die Reflexion am Substrat 28 hervorgerufen werden können, werden damit vermieden.
9 zeigt einen Abschnitt der Vorrichtung 10 gemäß 1 im Bereich der Strahleinkopplung mittels der Dünnschichtblende 48 in einer Variante, in der zwischen der optischen Weglängenmesseinrichtung 38 und der Dünnschichtblende 48 ein sogenannter Scanspiegel 64 angeordnet ist. Der Scanspiegel 64 ist um eine Drehachse 65 derart verkippbar gelagert, dass die Prüfstrahlung 52 durch Verkippen des Scanspiegels 64 in verschiedene Belichtungsstrahlengänge innerhalb der Belichtungsoptik 14 lenkbar ist. Damit kann die Prüfstrahlung 52 in einzelnen Feldpunkten auf dem Substrat 28 zugeordnete Belichtungsstrahlengänge, exemplarisch in 9 mit 32-1 und 32-2 bezeichnet, eingekoppelt werden, so dass das Belichtungsverhalten beispielsweise der Projektionsoptik 18 feldaufgelöst vermessen werden kann. Der Scanspiegel gemäß 9 kann natürlich analog bei den Vorrichtungen 10 gemäß der 4, 5 oder 6 verwendet werden.
Die Anordnung gemäß 10 entspricht der Anordnung gemäß 9 mit der Ausnahme, dass vor den Scanspiegel 64 eine Vorsatzoptik 66, welche optional mit einem diffraktiven optischen Element versehen sein kann, angeordnet ist. Eine derartige Vorsatzoptik 66 ermöglicht eine Anpassung des Prüfstrahlengangs 50 an einen nicht-parallelen Belichtungsstrahlengang 32.
11 zeigt die Projektionsoptik 18 einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Diese Projektionsoptik 18 weist im Gegensatz zu den Projektionsoptiken 18 der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen 10 bis auf wenige Ausnahmen Transmissionslinsen als abbildende optische Elemente 20 auf. Die Projektionsoptik 18 gemäß 11 ist im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf längerwellige Belichtungsstrahlung 34 ausgelegt, im gezeigten Beispiel auf eine Wellenlänge von 193 nm oder 248 nm.
Die Projektionsoptik 18 gemäß 11 weist einen mit dem Bezugszeichen 68 gekennzeichneten Testabschnitt auf, welcher Linsen 20 umfasst, die im Betrieb der Projektionsoptik 18 von der Belichtungsstrahlung 34 besonders aufgeheizt werden. Durch die Aufheizung verändern diese Linsen ihr optisches Verhalten, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität auf dem Substrat 28 führt. Die an den beiden Enden des Testabschnitts 68 angeordneten Linsen 20a und 20b weisen an Randbereichen ihrer Linsenoberflächen jeweilige diffraktive Strukturen 148 auf. Mittels der diffraktiven Struktur 148 der Linse 20a wird die Prüfstrahlung 52 derart in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt, dass die Prüfstrahlung 52 alle Linsen 20 im Testabschnitt 68 durchläuft. Mittels des diffraktiven Elements 148 auf der Oberfläche der Linse 20b wird die Prüfstrahlung dann wieder aus dem Belichtungsstrahlengang 32 ausgekoppelt.
12 zeigt exemplarisch die Linse 20a mit der auf ihrer Linsenoberfläche 164 integrierten diffraktiven Struktur 148. Diese ist in die Linsenoberfläche 164 in der Form eines zweistufigen Stufenprofils mit einer Stufenhöhe h und einer Stufenbreite p eingearbeitet. Die diffraktive Struktur 148 bildet damit eine zweistufig-binäre Phasenstruktur, welche die eingehende Prüfstrahlung 52i in ihrer Ausbreitungsrichtung durch Beugung in Transmission ablenkt. Die gebeugte Prüfstrahlung ist in 12 mit dem Bezugszeichen 52o bezeichnet.
Die diffraktive Struktur 148 ist in einer ersten Ausführungsform auf eine Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 ausgelegt, die sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 um mindestens 10% unterscheidet. So kann z. B. die Belichtungswellenlänge λ_BS 193 nm betragen, und die Prüfwellenlänge 633 nm. Die Stufenhöhe h der zweistufig binären Phasenstruktur 148 wird in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass der Phasenhub für die Belichtungsstrahlung 34 beim Durchtritt durch die Phasenstruktur 148 die Wellenlänge λ_BS der Belichtungsstrahlung 34 oder ein ganzzahliges Vielfaches derselben beträgt. Damit gilt für den Phasenhub OPD_BS für die Belichtungsstrahlung 34 folgendes: OPDBS(n – 1) × h = M × λBS,wobei M eine natürliche Zahl und n der Brechungsindex des Materials der Linse 20a ist.
Wird nun die Stufenhöhe h der Phasenstruktur 148 mit geringstmöglicher Höhe gewählt, so gilt: OPDBS = (n – 1) × h = λBS.
Damit ergibt sich für n = 1,45 eine Stufenhöhe h von 430 nm. Für die Prüfstrahlung 52 beträgt unter Vernachlässigung der Dispersion der Phasenhub OPD_PS: OPDPS = (λPS/λBS)MOD1 × λPS = 0,28 × λPS,wobei λ_PS die Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 ist, die im vorliegenden Fall mit 633 nm angesetzt wird. Damit ist ein ausreichend von Null verschiedener Beugungswirkungsgrad für die Prüfstrahlung 52 gewährleistet.
Die Strukturbreite p wird unter Verwendung der Gittergleichung so gewählt, dass die gewünschte Prüfstrahlungsablenkung erreicht wird. Insbesondere kann p durch Standardoptik-Designprogramme berechnet werden. Die Strukturbreite p kann räumlich variieren, insbesondere bei Prüfstrahlungsbündeln mit ausgedehnten Querschnitten. Dann kann die diffraktive Struktur 148 nicht mehr als einfaches optisches Gitter gefertigt werden, sondern sollte als computergeschriebenes Hologramm (CGH) in die Linse geschrieben werden.
In einer weiteren in 13 dargestellten Ausführungsform ist die in diesem Fall auf der Linse 20b angeordnete diffraktive Struktur 148 in Gestalt einer zweistufig-binären Phasenstruktur darauf ausgelegt, einen Teil der Belichtungsstrahlung 34 als Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 auszukoppeln. Dies kann, wie in 13 dargestellt, durch Beugung an der diffraktiven Struktur 148 in Reflexion oder auch in Transmission verwirklicht werden. In diesem Fall stimmt die Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 mit der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 überein und beträgt in dem gewählten Beispiel 193 nm.
Die Stufenhöhe h der zweistufig-binären Phasenstruktur der diffraktiven Struktur 148 wird so gewählt, dass der Phasenhub OPD_BS für die Belichtungsstrahlung 34 (OPD_BS = (n – 1) × h) mindestens 1%, maximal 10% von M × λ_BS abweicht. Damit ergibt sich ein Beugungswirkungsgrad für die Belichtungsstrahlung 34 im einstelligen Prozentbereich. Dieser Anteil der Strahlung wird dann als Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 ausgekoppelt. Für λ_BS = 193 nm und n = 1,4 ergibt sich eine Stufenhöhe h von ungefähr 50 nm. Eine solche Strukturtiefe lässt sich etwa mit klassischen Strukturierungsverfahren, wie Schreiben in Photolack, Entwickeln und aktivem Ionenätzen, in die Linsenoberfläche 164 einarbeiten. Alternativ kann die Struktur auch mittels eines Laserbearbeitungsverfahrens erzeugt werden.
In den 14 bis 16 sind verschiedene Anordnungen zur Messung der Wellenfront der Prüfstrahlung 52 nach Durchlaufen des Testabschnitts 68 der Projektionsoptik 18 gemäß 11 dargestellt. In der Anordnung gemäß 14 ist prüfstrahleingangsseitig eine optische Weglängenmesseinrichtung 38 in Gestalt eines Fizeau-Interferometers der bereits in 1 gezeigten Art angeordnet. Prüfstrahlausgangsseitig ist ein Spiegel 70 in Autokollmiation bezüglich der Prüfstrahlung 52 angeordnet, so dass die Prüfstrahlung 52 in den Testabschnitt 68 zurückreflektiert wird und nach Durchlaufen desselben in dem Fizeau-Interferometer 38 durch Überlagerung mit einem Referenzstrahl 69 hinsichtlich der Wellenfrontabweichungen analysiert werden kann.
In der Anordnung gemäß 15 wird eine Prüfstrahlung von einer Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugt. Daraufhin wird von der Prüfstrahlung 52 mittels eines Strahlteilers 76 ein Teil derselben als Referenzstrahl 69 abgezweigt, mittels einer Kollimationslinse 78 in eine Lichtleitfaser 74 eingekoppelt und über einen weiteren Strahlteiler 76 mit der Prüfstrahlung 52 nach Durchlaufen des Testabschnittes 68 überlagert. Das resultierende Interferogramm wird mittels eines ortsauflösenden Detektors 72, z. B. in Gestalt einer CCD-Kamera zur Ermittlung der Wellenfrontabweichung der Teststrahlung 52 erfasst.
In der Anordnung gemäß 16 wird die mittels der Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugte Prüfstrahlung 52 nach dem Durchlaufen des Testabschnitts mittels eines dem Fachmann bekannten Shack-Hartmann-Wellenfrontsensors 80 hinsichtlich ihrer Wellenfront analysiert.
17 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform einer Projektionsoptik 18 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Abbildung einer Maske 22 mittels einer Belichtungsstrahlung 34 mit einer Wellenlänge von 193 nm. In einer ersten Variante wird eine Prüfstrahlung 52 mittels einer Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugt und über eine auf einem abbildenden optischen Element 20a in Gestalt einer Transmissionslinse angeordnete diffraktive Struktur 148 in Reflexion in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt. Die Prüfstrahlung 52 wird daraufhin nach Reflexion an zwei Umlenkspiegeln 20c über das abbildende optische Element 20b in Gestalt einer Transmissionslinse mit einer darauf angeordneten weiteren diffraktiven Struktur 148 ebenfalls in Reflexion wieder ausgekoppelt, so dass es daraufhin auf einen ortsauflösenden Detektor 82, z. B. in Gestalt einer 4-Quadranten-Photodiode, fällt.
Mittels des ortsauflösenden Detektors 82 lässt sich eine laterale Bildeigenschaft, wie Bildort oder Verzeichnung, bestimmen. Zur Verzeichnung tragen besonders feldnahe Komponenten bei, in dem gezeigten Beispiel sind dies die beiden Umlenkspiegel 20c. Die diffraktive Struktur 148 des Elements 20b kann so ausgelegt werden, dass die ausgekoppelte Prüfstrahlung 52 auf den ortsauflösenden Detektor 82 fokussiert wird. Die Fokusmittelpunktbestimmung auf dem ortsauflösenden Detektor 82 kann durch eine Bestimmung des Mittelpunkts des entstehenden Airy-Scheibchens aus pixelweise gemessenen Intensitäten mit hoher Genauigkeit gestaltet werden.
In einer alternativen Variante der Vorrichtung 10 gemäß 17 wird auf die Prüfstrahlungsquelle 36 verzichtet, und ein Teil der Belichtungsstrahlung 34, welcher von einem Quellpunkt 81 der Maske 22 ausgeht, wird mittels der diffraktiven Struktur 148 des optischen Elements 20b als Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 ausgekoppelt. Der Quellpunkt 81 kann beispielsweise durch eine kleine punktförmige Öffnung in der Maske 22 am Rande der zu belichtenden Maskenstruktur realisiert sein. Dieser erzeugt aus der einfallenden Belichtungsstrahlung 34 eine Kugelwelle. Dazu liegt der Öffnungsdurchmesser im Bereich der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 oder beim bis zum maximal 10-fachen davon. Alternativ kann auch durch eine Lichtleitfaser Belichtungsstrahlung 34 abgezweigt werden, und der Quellpunkt 81 durch den Faserausgang realisiert werden.
18 zeigt einen Abschnitt einer Projektionsoptik 18 einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, welche zur Belichtung mittels eines Substrats 28 mit Belichtungsstrahlung 34 einer Wellenlänge von 193 nm ausgelegt ist. Das Substrat 28 weist außerhalb eines zu belichtenden Feldes 84 eine Hilfsstruktur 86 auf. Auf diese Hilfsstruktur 86 wird eine in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelte Prüfstrahlung 52 gelenkt. Eine solche Hilfsstruktur 86 kann beispielsweise ein Kreis oder eine Kreisscheibe ausreichenden Durchmessers sein, so dass sie von der Beobachtungsoptik 78 und 82 aufgelöst werden kann. Die von der Hilfsstruktur 86 reflektierte Prüfstrahlung 52 wird dann mittels einer diffraktiven Struktur 148, die auf der optischen Oberfläche der dem Substrat 28 nächstgelegenen Linse 20b angeordnet ist, auf einen ortsauflösenden Detektor 82 gelenkt.
Durch Ermittlung des Ortes der auf dem Detektor 82 auftreffenden Prüfstrahlung 52 lässt sich die laterale Lage des Substrats 28 in Bezug auf die optische Ache der Projektionsoptik 10 ermitteln. Dies hilft bei der lateralen Ausrichtung des Substrats 28, welche insbesondere bei Doppelstrukturierungsverfahren kritisch ist. Durch eine Kombination der zuvor beschriebenen lateralen Bildortverfolgung mit der Bestimmung des Substratortes lässt sich der sogenannte „Overlay” bei Doppelstrukturierungsverfahren verbessern.

10: Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung
12: Belichtungsstrahlungsquelle
14: Belichtungsoptik
16: Beleuchtungsoptik
18: Projektionsoptik
20: abbildendes optisches Element
20a: abbildendes optisches Element mit diffraktiver Einkoppelstruktur
20b: abbildendes optisches Element mit diffraktiver Auskoppelstruktur
20c: Umlenkspiegel
20d: abbildendes optisches Element mit diffraktiver Prüfstrahlumkehrstruktur
22: Maske
24: Maskenhalterung
26: Maskenverschiebebühne
28: Substrat
30: Substratverschiebebühne
32: Belichtungsstrahlengang
34: Belichtungsstrahlung
34a: Einzelstrahl der Belichtungsstrahlung
34i: eingehende Belichtungsstrahlung
34o: ausgehende Belichtungsstrahlung
36: Prüfstrahlungsquelle
38: optische Weglängenmesseinrichtung
40: Strahlteiler
42: Fizeau-Element
44: Fizeau-Fläche
46: ortsauflösender Detektor
48: diffraktive Struktur
50: Prüfstrahlengang
52: Prüfstrahlung
52a: Einzelstrahl der Prüfstrahlung
52i: eingehende Prüfstrahlung
52o: ausgehende Prüfstrahlung
52r: ungebeugt reflektierte Prüfstrahlung
54: Beugungselement
56: transparenter Abschnitt
58: in nullter Ordnung transmittierte Prüfstrahlung
60: Drehrad
61: Drehachse
62: Aussparung
64: Scan-Spiegel
65: Drehachse
66: Vorsatzoptik
68: Testabschnitt der Belichtungsoptik
69: Referenzstrahl
70: Spiegel
72: ortsauflösender Detektor
74: Lichtleitfaser
76: Strahlteiler
80: Shack-Hartmann-Wellenfrontsensor
81: Quellpunkt
82: ortsauflösender Detektor
84: belichtetes Feld
86: Hilfsstruktur
148: diffraktive Struktur
150: Prüfstrahlumkehrstruktur
152: Spiegelsubstrat
154: gestufte Oberfläche
156: Mehrschichtstruktur
158: Oberfläche
160: Randbereich
162: reflektive Schicht
164: Linsenoberfläche
220a: abbildendes optisches Element
256: Mehrschichtstruktur
258: Oberflächenschicht

Claims

Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit: einer Belichtungsoptik (14) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28) mit auf einer Maske (22) angeordneten Strukturen, wobei die Belichtungsoptik (14) einen Belichtungsstrahlengang (32) zum Führen einer Belichtungsstrahlung (34) aufweist, einem Einkopplungselement, welches unabhängig von der Maske (22) ist und zwischen einer aktiven Stellung und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, wobei im Betrieb der Vorrichtung in der aktiven Stellung eine Prüfstrahlung (52) zum Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) in den Belichtungsstrahlengang (32) eingekoppelt und in der inaktiven Stellung die Prüfstrahlung (52) nicht in den Belichtungsstrahlengang (32) eingekoppelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche als Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie konfiguriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche als EUV-Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie konfiguriert ist.
Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit den Schritten: – strukturiertes Belichten eines Substrats (28) mit Strukturen auf einer Maske (22) durch Führen einer Belichtungsstrahlung (34) in einem Belichtungsstrahlengang (32) einer Belichtungsoptik (14), – Einkoppeln einer Prüfstrahlung (52) in den Belichtungsstrahlengang (32) durch Verstellen eines Einkopplungselements von einer inaktiven Stellung in eine aktive Stellung, sowie – Prüfen eines Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) mittels der Prüfstrahlung (52).
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem durch Auswerten der Prüfstrahlung (52) eine optische Veränderung von zumindest einem optischen Element (20) der Belichtungsoptik (14) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, bei dem durch Auswerten der Prüfstrahlung (52) eine laterale Eigenschaft eines auf dem Substrat (28) erzeugten Bildes bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Belichtungsoptik (14) eine Projektionsoptik (18) zum Abbilden von Maskenstrukturen auf das Substrat (28) aufweist, und eine Systemwellenfront der Projektionsoptik (18) durch Vermessen der Prüfstrahlung (52) mittels einer Wellenfrontmesseinrichtung (38) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, welches mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgeführt wird.