DE102014207894B4 - Illumination optics, measuring system for characterizing at least one component of an exposure system and method for characterizing at least one component of an exposure system - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungsoptik (3) für eine Führung einer Lichtstrahlung (18) einer Lichtquelle (2) auf eine Objektebene (4), insbesondere zur Führung einer EUV-Strahlung, wobei die Beleuchtungsoptik (3) ausgebildet ist, um eine flächige Lichtstrahlung (18) der Lichtquelle (2) in wenigstens zwei Lichtkanäle (11) zu konzentrieren und die zwei Lichtkanäle (11) auf wenigstens zwei vorgegebene Feldpunkte (10) in einer Objektebene (4) zu lenken, wobei die Beleuchtungsoptik wenigstens zwei Arrays (13, 15) von Licht lenkenden Elementen (14, 16) aufweist und wobei eine Membran (17) mit Öffnungen (19) vorgesehen ist, und wobei die Membran (17) zwischen den Arrays (13, 15) angeordnet ist, wobei die Elemente (14) des ersten Arrays (13) die Lichtkanäle (10) durch die Öffnungen (19) der Membran (17) auf die Elemente (16) des zweiten Arrays (15) lenken, wobei das zweite Array (15) in einer Objektebene (4) angeordnet ist, und wobei die Elemente (16) des zweiten Arrays (15) die Lichtkanäle (10) durch die Öffnungen (19) der Membran (17) in Richtung auf eine Bildebene (6) lenken.Illumination optics (3) for guiding a light radiation (18) of a light source (2) onto an object plane (4), in particular for guiding an EUV radiation, wherein the illumination optics (3) is designed to form a planar light radiation (18) of the light source (2) to focus in at least two light channels (11) and to direct the two light channels (11) to at least two predetermined field points (10) in an object plane (4), the illumination optics directing at least two arrays (13, 15) of light And wherein a membrane (17) with openings (19) is provided, and wherein the membrane (17) between the arrays (13, 15) is arranged, wherein the elements (14) of the first array ( 13) direct the light channels (10) through the openings (19) of the membrane (17) to the elements (16) of the second array (15), wherein the second array (15) is arranged in an object plane (4), and wherein the elements (16) of the second array (15) the light channels (10) through the Open openings (19) of the membrane (17) in the direction of an image plane (6).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für eine Führung einer Lichtstrahlung einer Lichtquelle auf eine Objektebene, insbesondere zur Führung einer EUV-Strahlung, ein Verfahren zum Belichten einer Objektebene, ein Messsystem zur Charakterisierung mindestens einer Komponente einer Belichtungsanlage, und ein Verfahren zur Charakterisierung mindestens einer Komponente einer Belichtungsanlage.The invention relates to an illumination optical system for guiding a light radiation of a light source onto an object plane, in particular for guiding an EUV radiation, a method for exposing an object plane, a measuring system for characterizing at least one component of an exposure system, and a method for characterizing at least one component of an illumination system exposure apparatus.
Aus
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Beleuchtungsoptik vorzuschlagen.The object of the invention is to propose an improved illumination optics.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Beleuchtungsoptik gemäß Anspruch 1, das Verfahren gemäß Patentanspruch 10, das Messsystem gemäß Patentanspruch 11 und das Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst.The object of the invention is achieved by the illumination optics according to claim 1, the method according to
Ein Kern der Erfindung besteht darin, dass die Beleuchtungsoptik ausgebildet ist, um eine flächige Lichtstrahlung auf wenigstens zwei vorgegebene Feldpunkte in einer Objektebene zu konzentrieren. Auf diese Weise ist es möglich, die von einer Lichtquelle zur Verfügung gestellte Lichtleistung auf vorgegebene Feldpunkte einer Objektebene zu konzentrieren. Dadurch kann auch mithilfe einer schwachen Lichtquelle eine ausreichende Bestrahlung vorgegebener Feldpunkte einer Objektebene erreicht werden. Somit können mithilfe der vorgeschlagenen Beleuchtungsoptik Messungen auch mit einer schwachen Lichtquelle durchgeführt werden. Weiterhin bietet die Beleuchtungsoptik den Vorteil, dass ausgewählte Feldpunkte gleichzeitig bestrahlt werden und damit gleichzeitig an diesen Feldpunkten Messungen durchgeführt werden können. Dies reduziert die Anforderungen bezüglich der Stabilität der Messvorrichtung erheblich. Dies ist insbesondere für die Messung der Bildschale und der Verzeichnung des Objektivs wesentlich.A core of the invention consists in that the illumination optics is designed to concentrate a planar light radiation onto at least two predetermined field points in an object plane. In this way, it is possible to concentrate the light output provided by a light source to predetermined field points of an object plane. As a result, a sufficient irradiation of predetermined field points of an object plane can also be achieved by means of a weak light source. Thus, using the proposed illumination optics, measurements can also be performed with a weak light source. Furthermore, the illumination optics offers the advantage that selected field points are irradiated simultaneously and measurements can be carried out at these field points simultaneously. This significantly reduces the requirements for the stability of the measuring device. This is particularly important for the measurement of the image shell and the distortion of the lens.
Somit kann trotz einer geringen Lichtleistung eine punktuelle hohe Lichtleistung an vorgegebenen Feldpunkten erreicht werden und dadurch eine Messung wenigstens einer optischen Eigenschaft der Beleuchtungsoptik verbessert werden.Thus, despite a low light output, a punctual high light output at predetermined field points can be achieved, thereby improving a measurement of at least one optical property of the illumination optics.
In einer Ausführungsform weist die Beleuchtungsoptik wenigstens zwei Arrays von Licht lenkenden Elementen auf. Diese Ausbildungsform bietet die Möglichkeit, das Licht der Lichtquelle auf einfache Weise in wenigstens zwei Lichtkanäle zu konzentrieren und auf wenigstens zwei Feldpunkte zu lenken.In one embodiment, the illumination optics has at least two arrays of light-directing elements. This embodiment offers the possibility to concentrate the light of the light source in a simple manner in at least two light channels and to direct to at least two field points.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Elemente der Arrays in Form von Spiegeln und/oder Linsen ausgebildet sein. Abhängig von der verwendeten Lichtstrahlung können Spiegel und/oder Linsen mit den gewünschten optischen Eigenschaften verwendet werden. Dadurch kann eine individuelle Anpassung der Beleuchtungsoptik an die verwendete Lichtstrahlung erreicht werden.Depending on the chosen embodiment, the elements of the arrays may be in the form of mirrors and / or lenses. Depending on the light radiation used, mirrors and / or lenses with the desired optical properties can be used. As a result, an individual adaptation of the illumination optics to the light radiation used can be achieved.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine effiziente Konzentration der Lichtstrahlung auf die Lichtkanäle und die Lenkung der Lichtkanäle auf die vorgegebenen Feldpunkte erreicht. Dies wird dadurch erreicht, dass jedes Element des ersten Arrays einen Teil der Lichtstrahlung auf wenigstens ein Element des zweiten Arrays lenkt, wobei die Elemente des zweiten Arrays die Lichtstrahlung in Form von Lichtkanälen auf die vorgegebenen Feldpunkte der Objektebene lenken.In a further embodiment, an efficient concentration of the light radiation on the light channels and the steering of the light channels on the predetermined field points is achieved. This is achieved in that each element of the first array directs a portion of the light radiation to at least one element of the second array, wherein the elements of the second array direct the light radiation in the form of light channels on the predetermined field points of the object plane.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Membran mit Öffnungen vorgesehen, wobei die Membran zwischen den Arrays angeordnet ist. Mithilfe dieser Anordnung kann eine definierte Belichtung der Feldpunkte in der Objektebene erreicht werden.In a further embodiment, a membrane is provided with openings, wherein the membrane is arranged between the arrays. With this arrangement, a defined exposure of the field points in the object plane can be achieved.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Spiegel vorgesehen. Auf diese Weise kann eine Variabilität zwischen der Anordnung der zwei Arrays und der Objektebene erreicht werden. Dazu ist der Spiegel vorzugsweise im Lichtweg zwischen dem zweiten Array und der Objektebene angeordnet.In a further embodiment, a mirror is provided. In this way, a variability between the arrangement of the two arrays and the object plane can be achieved. For this purpose, the mirror is preferably arranged in the light path between the second array and the object plane.
Eine weitere Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass eine präzise Belichtung der Feldpunkte erreicht wird. Dazu weist die Beleuchtungsoptik einen Planspiegel mit Löchern auf, der zwischen den zwei Arrays angeordnet ist. Durch die Anordnung des Planspiegels mit den Löchern kann eine weitere Präzisierung der Führung der Lichtkanäle erreicht werden.Another embodiment has the advantage that a precise exposure of the field points is achieved. For this purpose, the illumination optics on a plane mirror with holes, which is arranged between the two arrays. By arranging the plane mirror with the holes further clarification of the leadership of the light channels can be achieved.
In einer Ausführungsform ist der Planspiegel in der Weise zwischen den Arrays angeordnet, dass jedes Element des ersten Arrays einen Teil der Lichtstrahlung durch die Öffnung des Planspiegels auf wenigstens ein Element des zweiten Arrays lenkt, wobei die Elemente des zweiten Arrays die Lichtstrahlung in Form von Lichtkanälen auf eine spiegelnde Rückseite des Planspiegels lenken, wobei die Rückseite des Planspiegels die Lichtkanäle durch das zweite Array zur Objektebene lenkt, und wobei von der Objektebene, insbesondere von einem Retikel, die Lichtkanäle zurück durch die Öffnungen des Planspiegels zu einer Projektionsoptik gelenkt werden.In one embodiment, the plane mirror is arranged between the arrays such that each element of the first array directs a portion of the light radiation through the opening of the plane mirror onto at least one element of the second array, wherein the elements of the second array direct the light radiation in the form of light channels onto a reflective rear side of the plane mirror, wherein the rear side of the plane mirror directs the light channels through the second array to the object plane, and the light channels are returned from the object plane, in particular from a reticle Openings of the plane mirror are directed to a projection optics.
In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Array in Form eines spekularen Reflektors ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform lenken mehrere Elemente des ersten Arrays die Lichtstrahlung auf wenigstens ein Element des spekularen Reflektors, wobei die Elemente des spekularen Reflektors die Lichtstrahlung in Form von mehreren Lichtkanälen auf mehrere vorgegebene Feldpunkte der Objektebene lenken.In a further embodiment, the second array is designed in the form of a specular reflector. In this embodiment, a plurality of elements of the first array direct the light radiation to at least one element of the specular reflector, wherein the elements of the specular reflector direct the light radiation in the form of multiple light channels to a plurality of predetermined field points of the object plane.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine weitere Verbesserung der Beleuchtungsoptik erreicht. Dies ist dadurch möglich, dass die Elemente des ersten Arrays und die Elemente des zweiten Arrays in der Weise angeordnet sind, dass die Lichtkanäle in definierten Winkeln so auf die Objektebene auftreffen, dass die Lichtkanäle von einem in der Objektebene angeordneten Retikel in der Weise abgelenkt werden, dass sich die Lichtkanäle in einer Fläche einer Eintrittspupille einer Projektionsoptik überlagern.In a further embodiment, a further improvement of the illumination optics is achieved. This is possible because the elements of the first array and the elements of the second array are arranged in such a way that the light channels hit the object plane at defined angles in such a way that the light channels are deflected by a reticle arranged in the object plane in this way in that the light channels in a surface of an entrance pupil are superimposed on a projection optical unit.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Elemente des ersten und/oder des zweiten Arrays beweglich ausgebildet. Dazu sind entsprechende Aktoren vorgesehen, die eine Position und/oder einen Winkel wenigstens eines Elementes oder einer Gruppe von Elementen ändern können. Dadurch wird eine erhöhte Flexibilität bei der Erstellung von Mustern von zu bestrahlenden Feldpunkten oder bei der Winkelverteilung bei der Bestrahlung der Feldpunkte erreicht.In a further embodiment, the elements of the first and / or the second array are designed to be movable. For this purpose, corresponding actuators are provided which can change a position and / or an angle of at least one element or a group of elements. As a result, increased flexibility is achieved in the creation of patterns of field points to be irradiated or in the angular distribution during the irradiation of the field points.
Die beschriebene Beleuchtungsoptik wird vorzugsweise als Teil eines Messsystems eingesetzt, um mindestens eine Komponente einer Belichtungsanlage, insbesondere die Beleuchtungsoptik oder eine Projektionsoptik zu charakterisieren.The illumination optics described is preferably used as part of a measuring system in order to characterize at least one component of an exposure system, in particular the illumination optics or a projection optics.
Die beschriebene Beleuchtungsoptik kann dazu verwendet werden, um eine Objektebene in einem gewünschten Muster bzw. Raster von Feldpunkten zu beleuchten. Mithilfe der vorgeschlagenen Beleuchtungsoptik ist es möglich, mithilfe einer schwachen flächigen Lichtstrahlung eine erhöhte Lichtleistung an vorgegebenen Feldpunkten zu erreichen.The described illumination optics can be used to illuminate an object plane in a desired pattern or grid of field points. With the help of the proposed illumination optics, it is possible to achieve an increased light output at predetermined field points by means of a weak areal light radiation.
Weiterhin kann die beschriebene Beleuchtungsoptik dazu verwendet werden, um ein Verfahren zur Charakterisierung mindestens einer Komponente einer Belichtungsanlage, insbesondere einer optischen Eigenschaft einer Beleuchtungsoptik oder einer Projektionsoptik zu charakterisieren.Furthermore, the illumination optics described can be used to characterize a method for characterizing at least one component of an exposure system, in particular an optical property of illumination optics or projection optics.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it
Die Belichtungsanlage
Zudem kann die Belichtungsanlage
Beispielsweise kann mithilfe der beschriebenen Anordnung die Recheneinheit
Ein Aspekt der vorliegenden Belichtungsanlage
In der Objektebene
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Belichtungsanlage
Die Belichtungsanlage
Die Membran
Die Lichtkanäle
Die Verwendung des Spiegels
Aufgrund der Anordnung der
Beispielsweise können die ersten Elemente
Die Lichtkanäle
Die Öffnungen
Das zweite Array
Das erste Array
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Elemente
Eine Größe und ein Pitch des ersten Arrays
Mithilfe der Aktoren
Abhängig von einer gewählten Ausführungsform können bei einem unveränderten ersten Array
Claims (13)
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