DE102017200428B3

DE102017200428B3 - Projektionsbelichtungsanlage sowie Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers

Info

Publication number: DE102017200428B3
Application number: DE102017200428.2A
Authority: DE
Inventors: Stig Bieling; Helmut Haidner
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2037-01-13
Also published as: US20180196350A1; US10324380B2

Abstract

Eine Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie umfasst ein Projektionsobjektiv (26) zum Abbilden eines in einer Maskenebene (24) angeordneten Objektfeldes (22) auf ein Substrat (28) während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Beleuchtungssystem (16), welches umfasst: einen Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang (44) zum bezüglich der Maskenebene beleuchtungsseitigen Einstrahlen von Beleuchtungsstrahlung (14) auf das Objektfeld, einen Messbeleuchtungsstrahlengang (48) zum Anstrahlen einer in der Maskenebene angeordneten Messstruktur (54) mit der Beleuchtungsstrahlung, sowie eine Streustruktur (50), welche beleuchtungsseitig bezüglich der Maskenebene und außerhalb des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs angeordnet ist. Dabei führt der Messbeleuchtungsstrahlengang (48) über die Streustruktur und verläuft zwischen der Streustruktur und der Maskenebene geradlinig.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithograhie sowie ein Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers an einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Wellenfrontvermessung des Projektionsobjektivs einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bekannt. Darunter fallen z.B. eine auf lateraler Scherinterferometrie basierende Technik sowie auch andere interferometrische Techniken, wie Punktbeugungsinterferometrie (PDI - „Point Diffraction Interferometer) sowie Linienbeugungsinterferometrie (LDI - „Line Diffraction Interferometer“). Weiterhin ist die Verwendung eines Shack-Hartmann-Sensors oder eines auf Moire-Techniken basierenden Sensors möglich.
In einer Ausführungsform der Scherinterferometrie wird in der Objektebene des zu prüfenden optischen Systems eine Messmaske platziert, auf der eine Messstruktur in Gestalt einer Kohärenzmaske angeordnet ist. Die Kohärenzmaske kann z.B. als Beugungsgitter ausgeführt sein und dient dazu, eine auf die Kohärenzmaske eingestrahlte Beleuchtungsstrahlung in verschiedene Einzelstrahlen aufzuspalten, die auf unterschiedlichen Pfaden das Projektionsobjektiv durchlaufen. In der Bildebene des Abbildungssystems befindet sich ein Analysegitter. Durch die Überlagerung der durch Beugung an dem Analysegitter erzeugten Wellen entsteht ein Überlagerungsmuster in Form eines Interferogramms, das mit Hilfe eines geeigneten Detektors erfasst wird. Mögliche Ausführungsformen einer Kohärenzmaske sowie eines Beugungsgitters eines Scherinterferometers sind beispielsweise in DE 10 2005 041 373 A1 aufgeführt.
Ein optimales Messergebnis wird nicht immer erreicht, da oft nicht sichergestellt ist, dass die von der Kohärenzmaske erzeugten Einzelstrahlen eine Winkelverteilung aufweisen, mit der die Pupille des Projektionsobjektivs optimal gefüllt wird. Mit anderen Worten ist nicht immer sichergestellt, dass sich die Schnittpunkte der Pfade der Einzelstrahlen mit der Pupillenebene möglichst engmaschig über möglichst die gesamte Fläche der Pupille erstrecken.
Im Stand der Technik sind aus DE 10 2008 000 990 B3 und aus DE 10 2008 004 762 A1 Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie bekannt, die jeweils einen Belichtungsstrahlengang sowie einen Messstrahlengang aufweisen.
Zugrunde liegende Aufgabe
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers an einer Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, insbesondere die Genauigkeit einer Vermessung eines Abbildungsfehlers an der Projektionsbelichtungsanlage verbessert wird sowie insbesondere bei der Vermessung des Abbildungsfehlers die Pupillenfüllung des Projektionsobjektivs unter Geringhaltung der Komplexität der Messung verbessert wird.
Erfindungsgemäße Lösung
Die vorstehende Aufgabe kann gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt beispielsweise gelöst werden mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, welche ein Projektionsobjektiv zum Abbilden eines in einer Maskenebene angeordneten Objektfeldes auf ein Substrat während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Beleuchtungssystem aufweist. Das Beleuchtungssystem umfasst einen Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang zum bezüglich der Maskenebene beleuchtungsseitigen Einstrahlen von Beleuchtungsstrahlung auf das Objektfeld, einen Messbeleuchtungsstrahlengang zum Anstrahlen einer in der Maskenebene angeordneten Messstruktur mit der Beleuchtungsstrahlung, sowie eine Streustruktur, welche beleuchtungsseitig bezüglich der Maskenebene und außerhalb des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs angeordnet ist. Dabei führt der Messbeleuchtungsstrahlengang über die Streustruktur und verläuft zwischen der Streustruktur und der Maskenebene geradlinig.
Unter einer Streustruktur ist eine Struktur zu verstehen, welche eine streuende Wirkung auf einfallende Strahlung hat. Das heißt, Einzelstrahlen der einfallenden Strahlung werden bei Wechselwirkung mit der Streustruktur, d.h. bei Reflexion an der Streustruktur oder beim Durchtritt durch die Streustruktur, durch Wechselwirkung mit kleinen Partikeln der Streustruktur unterschiedlich aus ihrer geradlinigen bzw. durch den Reflexionswinkel vorgegebenen Bahn abgelenkt. Die einfallende Strahlung wird damit durch Wechselwirkung mit der Streustruktur diffuser. Mit anderen Worten ausgedrückt, bewirkt die Streustruktur eine Umwandlung von bei idealisierter Annahme von divergenzfrei auf die Streustruktur einfallender Strahlung in von der Streustruktur ausgehende Strahlung mit einem Streu- bzw. Divergenzwinkel von kleiner als 15°, insbesondere von kleiner als 10° oder kleiner als 8°. Unter dem Streu- bzw. Divergenzwinkel wird in diesem Zusammenhang im Fall einer im Durchtritt betriebenen Streustruktur ein Ablenkungswinkel von der Ausbreitungsrichtung des einfallenden Strahls bzw. im Fall einer reflektiven Streustruktur ein Ablenkungswinkel von der Ausbreitungsrichtung des spekular reflektierten Strahls verstanden. Vorzugsweise verläuft die Streufunktion der Streustruktur kontinuierlich und ist an die numerische Apertur des Projektionsobjektivs angepasst. Unter der Streufunktion ist in diesem Zusammenhang eine winkelaufgelöste Streufunktion, beispielsweise die dem Fachmann bekannte BRDF-Streufunktion zu verstehen, wobei BRDF für den englischen Begriff „bidirectional reflective distribution function“ steht.
Die Streustruktur ist Teil des Beleuchtungssystems, d.h. nicht Teil eines die Maskenstrukturen oder die Messstruktur tragenden Retikels. Weiterhin ist die Streustruktur bezüglich der Maskenebene beleuchtungsseitig, d.h. auf derjenigen Seite der Maskenebene, von der die Maskenstrukturen im Belichtungsbetrieb von der Belichtungsstrahlung angestrahlt werden, angeordnet. Der Messbeleuchtungsstrahlengang unterscheidet sich im Beleuchtungssystem vom Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang. Unter einem geradlinigen Verlauf des Messstrahlengangs zwischen der Messstruktur und der Maskenebene ist zu verstehen, dass die Ausbreitungsrichtung der vom Messstrahlengang geführten Messstrahlung zwischen der Messstruktur und der Maskenebene geradlinig verläuft, d.h. keine Ablenkung erfährt. Unter dem Merkmal, wonach der Messbeleuchtungsstrahlengang über die Streustruktur führt, ist zu verstehen, dass der Messbeleuchtungsstrahlengang entweder die Messstruktur durchläuft oder an dieser reflektiert wird.
Durch das Führen des Messbeleuchtungsstrahlengangs über eine Streustruktur kann die Pupillenfüllung des Projektionsobjektivs erheblich verbessert werden. Die Streustruktur wandelt die auf die Messstruktur eingestrahlte Beleuchtungsstrahlung in diffuse Strahlung um. Dies führt zu einer wesentlich engmaschigeren Anordnung der Schnittpunkte der Pfade der von der Messstruktur ausgehenden Einzelstrahlen mit der Pupillenebene sowie zu einer verbesserten Ausleuchtung der gesamten Pupille einschließlich von deren Randbereichen.
Durch die beleuchtungsseitige Anordnung der Streustruktur kann die Messstruktur in Reflexion verwendet werden. Im Vergleich zu einer Verwendung der Messstruktur in Transmission, bei der diese z.B. auf einer dünnen Membran angeordnet wird, gewinnt das Messverfahren damit an Robustheit, da die Messstuktur nun auf einem vergleichsweisen massiven Retikel angeordnet werden kann. Bei einer möglichen Anordnung der Messstruktur auf einer dünnen Membran kann die Anstrahlung mit der Beleuchtungsstrahlung aufgrund thermischer Effekte zu Deformationen der Membran führen, wodurch Messfehler resultieren können bzw. als Gegenmaßnahme die Intensität der Beleuchtungsstrahlung unter Inkaufnahme längerer Messzeiten verringert werden muss.
Durch die Anordnung der Streustruktur außerhalb des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs wird eine Beeinträchtigung des Belichtungsbetriebs durch die Streustruktur vermieden. Der geradlinige Verlauf des Messbeleuchtungsstrahlengangs zwischen der Streustruktur und der Maskenebene reduziert die Komplexität der Messanordnung.
Gemäß einer Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage umfasst das Beleuchtungssystem einen Facettenspiegel, welcher mehrere Spiegelelemente umfasst, die dazu konfiguriert sind, während des Belichtungsbetriebs die Beleuchtungsstrahlung über den Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang bildende, unterschiedliche Strahlungskanäle auf das Objektfeld einzustrahlen, wobei mindestens eines der Spiegelelemente verstellbar gelagert ist zwischen einer Belichtungsstellung, in welcher zumindest ein Teil der Beleuchtungsstrahlung mittels des verstellbaren Spiegelelements über einen der Strahlungskanäle auf das Objektfeld gelenkt wird, und einer Messstellung, in welcher ein über das verstellbare Spiegelelement führender Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung den Messbeleuchtungsstrahlengang bildet. Mit anderen Worten ist der in der Messstellung dem verstellbar gelagerten Spiegelelement zugeordnete Strahlungskanal auf die Streustruktur gerichtet, von der aus die daran gestreute Beleuchtungsstrahlung in einem Messbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage auf die Messstruktur trifft.
Die vorstehend genannte Aufgabe kann gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie gelöst werden, welche ein Projektionsobjektiv zum Abbilden eines in einer Maskenebene angeordneten Objektfeldes auf ein Substrat während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Beleuchtungssystem aufweist. Das Beleuchtungssystem umfasst eine Streustruktur sowie mindestens einen Facettenspiegel, welcher mehrere Spiegelelemente umfasst. Die Spiegelelemente sind dazu konfiguriert, während des Belichtungsbetriebs Beleuchtungsstrahlung über unterschiedliche Strahlungskanäle auf das Objektfeld einzustrahlen. Mindestens eines der Spiegelelemente ist verstellbar zwischen einer Belichtungsstellung und einer Messstellung gelagert. In der Belichtungsstellung wird zumindest ein Teil der Beleuchtungsstrahlung mittels eines verstellbaren Spiegelelements über einen der Strahlungskanäle auf das Objektfeld gelenkt. Dabei kann die Beleuchtungsstrahlung von dem verstellbaren Spiegelelement aus direkt auf das Objektfeld gerichtet sein oder auch zuvor über einen anderen Spiegel verlaufen. In der Messstellung ist ein über das verstellbare Spiegelelement führender Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung auf die Streustruktur gerichtet, von der aus die daran gestreute Beleuchtungsstrahlung in einem Messbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage auf eine in der Maskenebene angeordnete Messstruktur trifft.
In der Belichtungsstellung des verstellbar gelagerten Spiegelelements ist der dem verstellbar gelagerten Spiegelelement zugeordnete Strahlungskanal in einem Abschnitt, der vom verstellbar gelagerten Spiegelelement ausgeht, d.h. dem Abschnitt zwischen dem Spiegelelement und dem Objektfeld, direkt auf das Objekt feld gerichtet. Falls der Strahlungskanal erst vom verstellbar gelagerten Spiegelelement ausgeht, ist der dem verstellbar gelagerten Spiegelelement zugeordnete Strahlungskanal über den gesamten Verlauf des Strahlungskanals direkt auf das Objektfeld gerichtet. Das heißt, der Strahlungskanal trifft auf dem Weg zwischen dem verstellbar gelagerten Spiegelelement und dem Objektfeld auf kein weiteres optisches Element, insbesondere auf kein strahlumlenkendes optisches Element, wie etwa einen Spiegel. Insbesondere ist das mindestens eine Spiegelelement zwischen der Belichtungsstellung und der Messstellung verkippbar gelagert.
Aufgrund des verstellbar gelagerten Spiegelelements des Facettenspiegels ist es möglich, ohne Umbauaufwand vom Belichtungsbetrieb in einen Messbetrieb umzuschalten, in dem der dabei genutzte Strahlengang über die Streustruktur führt. Damit kann durch die Einbindung der Streustruktur die Genauigkeit der Messung verbessert werden, ohne die Komplexität der Messung zu erhöhen.
In einer Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem ersten oder dem zweiten erfinderischen Aspekt ist die Streustruktur eine reflektive Struktur. Mit anderen Worten ist die Streustruktur als Streuspiegel ausgebildet. Bei Ausführung für die EUV-Mikrolithographie kann der Streuspiegel ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Substrat aufweisen, auf dem eine reflektierende EUV-Mehrlagen-Beschichtung aufgebracht ist. Die Mikro- bzw. Nanostrukturierung des Substrats kann beispielsweise durch Sandstrahlen des Substrats erzeugt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem ersten oder dem zweiten erfinderischen Aspekt ist die Streustruktur an einer Einhausung zumindest eines optischen Elements des Beleuchtungssystems oder zumindest eines Abschnitts eines Strahlengangs der Beleuchtungsstrahlung angeordnet. Unter dem Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung ist insbesondere der vorstehend genannte Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang bzw. sind insbesondere der die Strahlungskanäle umfassende Strahlengang zu verstehen. Der zumindest abschnittsweise eingehauste Strahlengang kann auch als „Lichtröhre“ bezeichnet werden. Unter einer Einhausung ist eine zumindest teilweise das optische Element umgebende Schutzstruktur zu verstehen, welche dazu dient Strömungen im das optische Element umgebenden Gas bzw. dem Gas in der Lichtröhre einzudämmen und damit Schlierenbildung zu verhindern. Beim genannten Gas kann es sich um in einem Vakuum verbleibendes Restgas handeln. Die Einhausung muss nicht vollständig geschlossen sein, sondern kann Öffnungen für den Belichtungsstrahlengang sowie ggf. den Messtrahlengang aufweisen. Gemäß einer Ausführungsvariante ist die Streustruktur an einer Außenseite der Einhausung angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem ersten oder dem zweiten erfinderischen Aspekt ist das Beleuchtungssystem zum Betrieb im EUV-Wellenlängenbereich, d.h. im Wellenlängenbereich von kleiner als 100 nm, insbesondere einer Wellenlänge von etwa 13,5 nm oder etwa 6,8 nm, konfiguriert. Damit umfasst die vom Beleuchtungssystem bereitgestellte Belichtungsstrahlung EUV-Strahlung.
In einer weiteren Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem ersten oder dem zweiten erfinderischen Aspekt umfasst diese weiterhin ein Sensormodul zum Vermessen eines Wellenfrontfehlers des Projektionsobjektivs mittels eines die Streustruktur beinhaltenden Messstrahlengangs. Gemäß einer Ausführungsvariante ist das Sensormodul im Bereich der Bildebene des Projektionsobjektivs, insbesondere an einem Substrattisch der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet, vorzugsweise in diesen integriert. Das Sensormodul umfasst gemäß einer Ausführungsvariante ein Analysegitter sowie einen unterhalb des Analysegitters angeordneten Detektor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem zweiten erfinderischen Aspekt ist der Facettenspiegel in einer zur Maskenebene konjugierten Ebene angeordnet und das Beleuchtungssystem umfasst einen weiteren Facettenspiegel, welcher in einer Pupillenebene angeordnet ist, wobei die Spiegelelemente des in der zur Maskenebene konjugierten Ebene angeordneten Facettenspiegels dazu konfiguriert sind, im Belichtungsstrahlungsbetrieb die Spiegelelemente des weiteren Facettenspiegels anzustrahlen. Der in der zur Maskenebene konjugierten Ebene angeordnete Facettenspiegel wird im Rahmen dieser Anmeldung auch als Feld-Facettenspiegel und der weitere Facettenspiegel als Pupillen-Facettenspiegel bezeichnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in der Belichtungsstellung der zumindest eine Teil der Beleuchtungsstrahlung vom verstellbaren Spiegelelement über ein erstes Spiegelelement des in der Pupillenebene angeordneten weiteren Facettenspiegels auf das Objektfeld gelenkt und in der Messstellung führt der auf die Streustruktur gerichtete Strahlengang über ein weiteres Spiegelelement des weiteren Facettenspiegels.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das weitere Spiegelelement des weiteren Facettenspiegels verstellbar zwischen einer Belichtungsstellung und einer Messstellung gelagert. In der Belichtungsstellung wird die von einem weiteren Spiegelelement des ersten Facettenspiegels kommende Beleuchtungsstrahlung vom weiteren Spiegelelement auf das Objektfeld gelenkt, in der Messstellung wird die vom ersten Facettenspiegel kommende Beleuchtungsstrahlung vom weiteren Spiegelelement auf die Streustruktur gelenkt.
In einer weiteren Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem zweiten erfinderischen Aspekt ist der zunächst erwähnte Facettenspiegel in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems angeordnet und das Beleuchtungssystem umfasst einen weiteren Facettenspiegel. Der weitere Facettenspiegel ist in einer zur Maskenebene konjugierten Ebene angeordnet und umfasst Spiegelelemente, die dazu konfiguriert sind, im Belichtungsstrahlungsbetrieb die Spiegelelemente des in der Pupillenebene angeordneten Facettenspiegels anzustrahlen. In diesem Fall wird also der Feld-Facettenspiegel als der weitere Facettenspiegel bezeichnet. Hierbei sind die Spiegelelemente des in der Pupille angeordneten Facettenspiegels jeweils einem der unterschiedlichen Strahlungskanäle zugeordnet und in der Belichtungsstellung des verstellbar gelagerten Spiegelelements des Pupillen-Facettenspiegels ist der zugeordnete Strahlungskanal von diesem Spiegelelement direkt auf das Objektfeld gerichtet. Gemäß einer Ausführungsvariante ist im Belichtungsbetrieb jedes Spiegelelement des in der zur Maskenebenen konjugierten Ebene angeordneten Facettenspiegels jeweils genau einem Facettenspiegel des in der Pupillenebene angeordneten Facettenspiegels zur Ausbildung eines jeweiligen Strahlungskanals zugeordnet. Mit anderen Worten weisen die beiden Facettenspiegel gleich viele Spiegelelemente auf und jedes Spiegelelement des einen Facettenspiegels ist genau einem Spiegelelement des anderen Facettenspiegels zugeordnet, wobei kein Spiegelelement eines Facettenspiegels mehreren Spiegelelementen des anderen Facettenspiegels zugeordnet ist.
In einer Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem zweiten erfinderischen Aspekt umfasst der Facettenspiegel einen steuerbaren Aktuator zum Verstellen des verstellbar gelagerten Spiegelelements.
Weiterhin wird gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt ein Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers an einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst ein Projektionsobjektiv zum Abbilden eines in einer Maskenebene angeordneten Objektfeldes auf ein Substrat während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Beleuchtungssystem, welches einen Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang zum bezüglich der Maskenebene beleuchtungsseitigen Einstrahlen von Beleuchtungsstrahlung auf das Objektfeld umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Anordnen einer Messstruktur in der Maskenebene, sowie ein Anstrahlen der Messstruktur mit der Beleuchtungsstrahlung entlang eines Messbeleuchtungsstrahlengangs. Der Messbeleuchtungsstrahlengang führt über eine Streustruktur und verläuft zwischen der Streustruktur und der Maskenebene geradlinig. Die Streustruktur ist beleuchtungsseitig bezüglich der Maskenebene und außerhalb des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs angeordnet.
Darüber hinaus wird gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt ein weiteres Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers an einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst ein Projektionsobjektiv zum Abbilden eines in einer Maskenebene angeordneten Objektfeldes auf ein Substrat während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Beleuchtungssystem. Das Beleuchtungssystem umfasst einen Facettenspiegel, welcher mehrere separate, jeweils einem unterschiedlichen Strahlungskanal zugeordnete Spiegelelemente umfasst. Die Spiegelelemente sind dazu konfiguriert, während des Belichtungsbetriebs Beleuchtungsstrahlung über die unterschiedlichen Strahlungskanäle auf das Objektfeld einzustrahlen. Das Verfahren umfasst ein Anordnen einer Messstruktur in der Maskenebene, sowie ein Anordnen mindestens eines der Spiegelelemente in einer Messstellung, in welcher ein über das in der Messstellung angeordnete Spiegelelement führender Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung auf eine Streustruktur gerichtet ist. Von der Streustruktur aus trifft die daran gestreute Beleuchtungsstrahlung auf die Messstruktur.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. der Projektionsbelichtungsanlage gemäß dem ersten oder dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt angegebenen Merkmale können entsprechend auf das erfindungsgemäße Messverfahren gemäß dem entsprechenden erfindungsgemäßen Aspekt übertragen werden. Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind und deren Schutz ggf. erst während oder nach Anhängigkeit der Anmeldung beansprucht wird.
Figurenliste
Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht einer Projektionsbelichtungsanlage in einer Ausführungsform nach der Erfindung in einem Belichtungsbetrieb, wobei die Projektionsbelichtungsanlage ein Beleuchtungssystem mit einem Feld-Facettenspiegel sowie einem Pupillen-Facettenspiegel umfasst,
2 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1 in einem Messbetrieb,
3 eine Draufsicht auf den Feld-Facettenspiegel gemäß 1 bzw. 2, sowie
4 eine Draufsicht auf den Pupillen-Facettenspiegel gemäß 1 bzw. 2.

Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten 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.
Zur Erleichterung der Beschreibung ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In 1 verläuft die y-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein, die x-Richtung nach rechts und die z-Richtung nach oben.
1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Projektionsbelichtungsanlage 10 für die Mikrolithographie zur Herstellung von mikrostrukturierten, z.B. integrierte Schaltkreise enthaltenen, Bauelementen. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 dient dazu, auf einem Belichtungsretikel 18 angeordnete Maskenstrukturen 20 auf eine fotosensitive Schicht eines Substrats 28 zu übertragen. Als Substrat 28 werden in der Regel sogenannte Wafer aus Silizium oder einem anderen Halbleitermaterial verwendet.
Die Projektionsbelichtungsanlage 10 enthält für diesen Zweck eine Strahlungsquelle 12, ein Beleuchtungssystem 16, einen zeichnerisch nicht dargestellten Retikeltisch zur Halterung und Positionierung des Belichtungsretikels 18, ein Projektionsobjektiv 26 in Gestalt eines abbildenden optischen Systems mit einer Mehrzahl an optischen Elementen zum Abbilden der Maskenstrukturen 20 auf das Substrat 28 in einem Belichtungsbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage 10 und einen Substrattisch 30 zur Halterung und Positionierung des Substrats 28.
Das Beleuchtungssystem 16 dient im Belichtungsbetrieb dazu, eine Beleuchtungsstrahlung 14 mit einer geeigneten Winkelverteilung auf ein Objektfeld 22 des in einer Maskenebene 24 angeordneten Belichtungsretikels 18 einzustrahlen. Dazu umfasst das Beleuchtungssystem 16 in der gezeigten Ausführungsform zwei Facettenspiegel, nämlich einen in einer zur Maskenebene 24 konjugierten Ebene, auch Feldebene bezeichnet, angeordneten Feld-Facettenspiegel 32 sowie einen in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems 16 angeordneten Pupillen-Facettenspiegel 38.
Die Beleuchtungsstrahlung 14 wird von einer Strahlungsquelle 12 erzeugt und in Gestalt einer Einstrahlwelle 15 auf den Feld-Facettenspiegel 32 eingestrahlt. Die Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 14 kann, je nach Auslegung der Projektionsbelichtungsanlage 10, im UV-Wellenlängenbereich, z.B. bei 365 nm, 248 nm oder 193 nm, oder im EUV-Wellenlängenbereich, d.h. in einem Wellenlängenbereich von kleiner als 100 nm, insbesondere bei einer Wellenlänge von etwa 13,5 oder etwa 6,7 nm, liegen. Im vorliegend dargestellten Fall handelt es sich bei der Beleuchtungsstrahlung 14 um EUV-Strahlung, damit sind alle optischen Elemente des Belichtungsstrahlengangs der Projektionsbelichtungsanlage 10 als Spiegel ausgeführt.
Der Feld-Facettenspiegel 32 umfasst ein zweidimensionales Raster an Spiegelelementen 34. In 3 ist der Feld-Facettenspiegel 32 in Draufsicht mit einer beispielhaften Ausführungsform des Rasters mit sechs mal sechs Spiegelelementen 34 dargestellt. In weiteren Ausführungsformen kann der Feld-Facettenspiegel 32 weniger oder auch mehr, insbesondere auch mehrere hundert, Spiegelelemente 32 umfassen. Die jeweilige Form der Spiegelelemente 34 ist an die Form des Objektfeldes 22 in der Maskenebene 24 angepasst und daher in der veranschaulichten Ausführungsform rechteckig. Die Form der Spiegelelemente 34 kann jedoch auch bogenförmige oder eine andere Gestalt aufweisen. Dabei wird im Fall einer als Step- und Scan-Belichtungsanlage ausgeführten Projektionsbelichtungsanlage 10 unter dem Objektfeld 22 die zu einem gegebenen Zeitpunkt vom Scannerschlitz beleuchtete Fläche auf dem Belichtungsretikel 18 verstanden. Das zweidimensionale Raster der Spiegelelemente 34 ist in der gezeigten Ausführungsform orthogonal. In 1 ist der Feld-Facettenspiegel 32 in Schnittansicht entlang der Schnittlinie 62 aus 3 dargestellt. Entlang dieser Schnittlinie 62 sind sechs Spiegelelemente 34-1 bis 34-6 angeordnet. Jedes der Spiegelelemente 34 des Feld-Facettenspiegels 32 ist mittels eines jeweiligen Aktuators 36 individuell verstellbar gelagert. Insbesondere ist eine individuelle Verkippung des jeweiligen Spiegelelements 34 um zwei zueinander orthogonale Kippachsen möglich. Die Ansteuerung der Aktuatoren 36 erfolgt mittels einer Steuerungseinrichtung.
Der Pupillen-Facettenspiegel 38 umfasst ebenfalls eine zweidimensionale Anordnung an Spiegelelementen 40. In 4 ist der Pupillen-Facettenspiegel 32 in Draufsicht mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Anordnung von sechsunddreißig Spiegelelementen 40 dargestellt. In weiteren Ausführungsformen kann der Pupillen-Facettenspiegel 38 weniger oder auch mehr, insbesondere auch mehrere hundert, Spiegelelemente 38 umfassen. In der gezeigten Ausführungsform entspricht die Anzahl der Spiegelelemente 40 des Pupillen-Facettenspiegels 38 der Anzahl der Spiegelelemente 36 des Feld-Facettenspiegels 32. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Spiegelelemente 40 des Pupillen-Facettenspiegels 38 auch geringer sein als die Anzahl der Spiegelelemente 36 des Feld-Facettenspiegels 32 und umgekehrt. Die Spiegelelemente 40 sind in der gezeigten Ausführungsform entlang konzentrischer Kreise angeordnet. Dabei ist die Form der Spiegelelemente 40 in Draufsicht ebenfalls kreisförmig, eine andere Form, wie etwa eine Rechteckform, kann jedoch auch zum Einsatz kommen. Weiterhin kann die Anordnung der Spiegelelemente auch anders, z.B. hexagonal gepackt, gestaltet sein.
In 1 ist der Pupillen-Facettenspiegel 38 in Schnittansicht entlang der Schnittlinie 62 aus 4 dargestellt. Entlang dieser Schnittlinie 62 sind sechs Spiegelelemente 40-1 bis 40-6 angeordnet. Jedes der Spiegelelemente 40 des Pupillen-Facettenspiegels 38 ist in der gezeigten Ausführungsform mittels eines jeweiligen Aktuators 42 individuell verstellbar gelagert. Insbesondere ist eine individuelle Verkippung des jeweiligen Spiegelelements 40 um zwei zueinander orthogonale Kippachsen möglich. Die Ansteuerung der Aktuatoren 42 erfolgt mittels einer Steuerungseinrichtung. Der Aufbau der Facettenspiegel 32 und 38 kann insbesondere gemäß einer der in US 2011/0001947 A1 beschriebenen Varianten ausgeführt sein. In anderen Ausführungsformen können die Spiegelelemente 40 des Pupillen-Facettenspiegels 39 unverstellbar, d.h. ohne zugeordnete Aktuatoren 42, angeordnet sein.
In der in den Figuren veranschaulichten Ausführungsform ist jedem Spiegelelement 34 des Feld-Facettenspiegels 32 genau einem Spiegelelement 40 des Pupillen-Facettenspiegels 38 zur Ausbildung eines jeweiligen Strahlungskanals 46 zugeordnet. So sind bei der in 1 veranschaulichten Ausführungsform jeweils die Spiegelelemente 34-1 und 40-1, 34-2 und 40-2, 34-3 und 40-3, 34-4 und 40-4, 34-5 und 40-5 sowie 34-6 und 40-6 einander zugeordnet.
In der in 1 gezeigten Einstellung des Beleuchtungssystems 16 wird das Belichtungsretikel 18 mit einer annularen Winkelverteilung beleuchtet. Dazu wird die Beleuchtungsstrahlung 14 lediglich von den Spiegelelementen 40, welche entlang des äußeren Ringes gemäß 4 angeordnet sind, auf das Objektfeld 22 eingestrahlt. In der Schnittansicht von 1 sind damit lediglich die Spiegelelemente 40-1 und 40-6 des Pupillen-Facettenspiegels 38 aktiv, d.h. nur diese Spiegelelemente werden von den ihnen jeweils zugeordneten Spiegelelementen 34-1 und 34-6 des Feld-Facettenspiegels 32 zur Ausbildung der jeweils das gesamte Objektfeld 22 ausleuchtenden Strahlungskanäle 46-1 und 46-6 angestrahlt.
Die Spiegelelemente 34-2 bis 34-5 des Feld-Facettenspiegels 32 sind jeweils derart verkippt, dass der auf ihnen auftreffende Strahlungsanteil der Einstrahlwelle 15 nicht auf den Pupillen-Facettenspiegel 38 auftrifft. Die den Spiegelelementen 34-2 und 40-2, 34-3 und 40-3, 34-4 und 40-4 sowie 34-5 und 40-5 zugeordneten Strahlungskanäle sind damit in der gezeigten Einstellung des Beleuchtungssystems 16 nicht aktiviert. Die von den Spiegelelementen 34-1 und 34-6 ausgehenden und bis zur Maskenebene 20 führenden Strahlungskanäle 46-1 und 46-6 bilden zusammen mit denjenigen Strahlungskanälen, die den weiteren entlang des äußeren Rings gemäß 4 angeordneten Spiegelelementen zugeordnet sind, einen Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang 44.
Die Facettenspiegel 32 und 38 sind jeweils von einer Einhausung 35 bzw. 41 umgeben. Dabei können die Einhausungen 35 und 41, wie in 1 dargestellt, jeweils separat ausgeführt sein oder auch zusammenhängend konfiguriert sein. Die Einhausungen 35 und 41 bilden eine sogenannte „Mini-Umgebung“ innerhalb des Beleuchtungssystems 16 für den jeweiligen Abschnitt des Beleuchtungsstrahlengangs 44 im Bereich der Facettenspiegel 32 und 38. Dabei können die Einhausungen 35 und 41 als Behälter mit Öffnungen für den Austritt und Eintritt der Beleuchtungsstrahlung 15 konfiguriert sein. Die Funktion der Einhausungen 35 und 41 unter anderem besteht darin, Strömungen im die Facettenspiegel 32 und 38 umgebenden Gasvolumen und ggf. im daran angrenzenden Gasvolumen des Beleuchtungsstrahlengangs 44 einzudämmen und damit Schlierenbildung im Gasvolumen zu verhindern. Weiterhin können die Einhausungen dazu dienen, eine Verschmutzung der Spiegeloberflächen durch Partikel zu verhindern. Derartige Schlierenbildung kann zu Störungen in der auf das Objektfeld 22 eingestrahlten Beleuchtungswelle und damit zu Qualitätseinbußen in der lithographischen Abbildung führen. Unter dem Gasvolumen ist im vorliegenden Fall einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, bei welcher der optische Strahlengang im Vakuum verläuft, ein in diesem Vakuum verbleibendes Restgas zu verstehen. Die Abbildung der Maskenstrukturen 20 des Belichtungsretikels 18 erfolgt mittels eines das Projektionsobjektiv 26 durchlaufenden Abbildungsstrahlengangs 27.
Zur hochgenauen Vermessung der Wellenfrontfehler des Projektionsobjektivs 26 wird, wie in 2 veranschaulicht, ein Messretikel 52 mit einer Messstruktur 54 in der Maskenebene 24 angeordnet, von der eine Messstrahlung 57 ausgeht, die in einem Messstrahlengang 56 das Projektionsobjektiv 26 durchläuft. Dabei läuft die Messstrahlung 57 entlang verschiedener Pfade durch das Projektionsobjektiv 26. Als Messverfahren kann dabei beispielsweise ein scherinterferometrisches Verfahren Verwendung finden. Dabei dient eine sogenannte Kohärenzmaske, welche z.B. als Beugungsgitter mit einer Größe von etwa 100 µm × 100 µm ausgeführt sein kann, als Messstruktur 54. Bei der Scherinterferometrie handelt es sich um eine phasenschiebende Interferometrietechnik, bei der in der Bildebene eine phasenschiebende Struktur, wie zum Beispiel ein verschiebbares Beugungsgitter, nachstehend Analysegitter 58 bezeichnet, angeordnet wird. Das Analysegitter 58 ist in der vorliegenden Ausführung in den Substrattisch 30 der Projektionsbelichtungsanlage 10 integriert. Unterhalb des Analysegitters 58 ist ein Detektor 60 mit einer Erfassungsfläche zur ortsaufgelösten Intensitätserfassung angeordnet. Das Analysegitter 58 und der Detektor 60 bilden zusammen ein Sensormodul 61 zum Vermessen eines Wellenfrontfehlers.
Im Rahmen des in 2 veranschaulichten Messbetriebs zur Vermessung eines Abbildungsfehlers des Projektionsobjektivs 26 wird das Analysegitter 58 in kleinen Schritten quer zur optischen Achse des Projektionsobjektivs 26 verschoben. Aus den vom Detektor 60 erfassten Interferenzmustern bzw. Scherogrammen lässt sich die Ortsableitung der Wellenfront in der Bewegungsrichtung des Analysegitters 58 und daraus die Topographie der Wellenfront und schließlich ein Wellenfrontfehler des Projektionsobjektivs 26 ermitteln.
Zur vollständigen Vermessung des Projektionsobjektivs 26 mit hoher Genauigkeit ist es wichtig, die Pupille des Projektionsobjektivs 26 möglichst vollständig mit der Messstrahlung 57 auszuleuchten, d.h. die das Projektionobjektiv 26 durchlaufenden Pfade des Messstrahlengangs 56 sollen möglichst engmaschig über die gesamte Pupille des Projektionsobjektivs 26 verteilt sein. Dies erfolgt durch möglichst diffuse Beleuchtung der Messstruktur 54, d.h. die Messstruktur 54 soll mit Strahlung einer möglichst kontinuierlichen und breiten Richtungsverteilung beleuchtet werden. Dazu ist das Beleuchtungssystem 16 dazu konfiguriert einen Messbeleuchtungsstrahlengang 48 bereitzustellen, der über eine bezüglich der Maskenebene 24 beleuchtungsseitig, d.h. unterhalb der Maskenebene 24 gemäß 1, angeordnete reflektierende Streustruktur 50 in Gestalt eines Streuspiegels führt. Die reflektierende Streustruktur kann dabei ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Substrat aufweisen, auf dem eine reflektierende EUV-Mehrlagenbeschichtung aufgebracht ist. Die Streustruktur 50 ist dabei an einer maskennahen Stelle der Außenseite der Einhausung 35 und damit außerhalb des im Belichtungsbetrieb genutzten Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs 44 angeordnet. Unter der Streustruktur 50 ist eine Struktur zu verstehen, welche eine streuende Wirkung auf einfallende Beleuchtungsstrahlung 15 hat. Die einfallende Beleuchtungsstrahlung 15 wird damit durch die reflektierende Wechselwirkung mit der Streustruktur 50 als diffuse Strahlung 64 auf die Messstruktur 54 gelenkt.
Der über die Streustruktur 50 laufende Messbeleuchtungsstrahlengang 48 wird durch geeignete Ansteuerung der Aktuatoren 36 des Feld-Facettenspiegels 32 sowie ggf. der Aktuatoren 42 des Pupillen-Facettenspiegels 38 erzeugt. In der in 2 veranschaulichten Ausführungsform werden alle Spiegelelemente 34 des Feld-Facettenspiegels 32 mit Ausnahme des am rechten Rand des Feld-Facettenspiegels 32 angeordneten Spiegelelements 34-1 vom Pupillen-Facettenspiegel 38 weggekippt, sodass die an diesen Spiegelelementen 34 reflektierten Anteile der Einstrahlwelle 15 nicht auf den Pupillen-Facettenspiegel 38 auftreffen. Das Spiegelelement 34-1 wird in eine Stellung verkippt, in welcher der auf das Spiegelelement 34-1 fallende Anteil der Einstrahlwelle 15 auf das am linken Rand des Pupillen-Facettenspiegels 38 angeordnete Spiegelelement 40-6 gelenkt wird. Das heißt, die den Maskenbeleuchtungsstrahlengang 48 erzeugenden Spiegelelemente 34-1 und 40-6 sind an entgegengesetzten Randbereichen ihrer jeweiligen Facettenspiegel 32 bzw. 38 angeordnet.
Das Spiegelelement 40-6 des Pupillen-Facettenspiegels 38 ist in der veranschaulichten Ausführungsform in eine Stellung verkippt, in der die an ihm reflektierte Beleuchtungsstrahlung 14 auf die Streustruktur 50 gerichtet ist. In anderen Ausführungsformen kann die Strahlenganggeometrie derart gestaltet sein, dass der durch Verkippung des Spiegelelements 34-1 aktivierte Strahlengang 48 auch ohne eine Verkippung des Spiegelelements 40-6 über die Steustruktur 50 verläuft. In diesem Fall kann, wie bereits vorstehend angedeutet, ggf. auf die Aktuatoren 42 des Pupillen-Facettenspiegels 38 verzichtet werden. Gemäß weiterer Ausführungsformen können auch mehrere Paare an Spiegelelementen 34 des Feld-Facettenspiegels 32 und Spiegelementen 40 des Pupillen-Facettenspiegels 38 zur Ausbildung des Messbeleuchtungsstrahlenganges 48 eingestellt werden. Mit anderen Worten wird in diesem Fall die Streustruktur gemäß dieser Ausführungsformen von mehreren Spiegelelementen 40 des Pupillen-Facettenspiegels 38 angestrahlt.
Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, insoweit sie in den Rahmen der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen fallen, sowie Äquivalente vom Schutz der Ansprüche abgedeckt sein.
Bezugszeichenliste

10: Projektionsbelichtungsanlage
12: Strahlungsquelle
14: Beleuchtungsstrahlung
15: Einstrahlwelle
16: Beleuchtungssystem
18: Belichtungsretikel
20: Maskenstrukturen
22: Objektfeld
24: Maskenebene
26: Projektionsobjektiv
27: Abbildungsstrahlengang
28: Substrat
30: Substrattisch
32: Feld-Facettenspiegel
34-1 bis 34-6: Spiegelemente des Feld-Facettenspiegels
35: Einhausung
36: Aktuator
38: Pupillen-Facettenspiegel
40-1 bis 40-6: Spiegelelememte des Pupillen-Facettenspiegels
41: Einhausung
42: Aktuator
44: Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang
46-1 bis 46-6: Strahlungskanäle des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs
48: Messbeleuchtungsstrahlengang
50: Streustruktur
52: Messretikel
54: Messstruktur
56: Messstrahlengang
57: Messstrahlung
58: Analysegitter
60: Detektor
61: Sensormodul
62: Schnittlinie
64: diffuse Strahlung

Claims

Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit: - einem Projektionsobjektiv (26) zum Abbilden eines in einer Maskenebene (24) angeordneten Objektfeldes (22) auf ein Substrat (28) während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage, sowie - einem Beleuchtungssystem (16), welches umfasst: einen Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang (44) zum bezüglich der Maskenebene beleuchtungsseitigen Einstrahlen von Beleuchtungsstrahlung (14) auf das Objektfeld, einen Messbeleuchtungsstrahlengang (48) zum Anstrahlen einer in der Maskenebene angeordneten Messstruktur (54) mit der Beleuchtungsstrahlung, sowie eine Streustruktur (50), welche beleuchtungsseitig bezüglich der Maskenebene und außerhalb des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs angeordnet ist, wobei der Messbeleuchtungsstrahlengang (48) über die Streustruktur führt und zwischen der Streustruktur und der Maskenebene geradlinig verläuft.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, bei der das Beleuchtungssystem (16) einen Facettenspiegel (32, 38) umfasst, welcher mehrere dazu konfigurierte Spiegelelemente (34, 40) umfasst, während des Belichtungsbetriebs die Beleuchtungsstrahlung (14) über, den Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang (44) bildende, unterschiedliche Strahlungskanäle (46) auf das Objektfeld (22) einzustrahlen, wobei mindestens eines (34-1, 40-6) der Spiegelelemente verstellbar gelagert ist zwischen einer Belichtungsstellung, in welcher zumindest ein Teil der Beleuchtungsstrahlung mittels des verstellbaren Spiegelelements über einen (46-1, 46-6) der Strahlungskanäle auf das Objektfeld gelenkt wird, und einer Messstellung, in welcher ein über das verstellbare Spiegelelement (34-1, 40-6) führender Strahlengang (48) der Beleuchtungsstrahlung den Messbeleuchtungsstrahlengang (48) bildet.
Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit: - einem Projektionsobjektiv (26) zum Abbilden eines in einer Maskenebene (24) angeordneten Objektfeldes (22) auf ein Substrat (28) während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage, - einem Beleuchtungssystem (16) mit einer Streustruktur (50) sowie mindestens einem Facettenspiegel (32, 38), welcher mehrere dazu konfigurierte Spiegelelemente (34, 40) umfasst, während des Belichtungsbetriebs Beleuchtungsstrahlung (14) über unterschiedliche Strahlungskanäle (46) auf das Objektfeld einzustrahlen, wobei mindestens eines (34-1, 40-6) der Spiegelelemente verstellbar gelagert ist zwischen einer Belichtungsstellung, in welcher zumindest ein Teil der Beleuchtungsstrahlung mittels des verstellbaren Spiegelelements über einen der Strahlungskanäle (46-1, 46-6) auf das Objektfeld gelenkt wird , und einer Messstellung, in welcher ein über das verstellbare Spiegelelement (34-1, 40-6) führender Strahlengang (48) der Beleuchtungsstrahlung auf die Streustruktur (50) gerichtet ist, von der aus die daran gestreute Beleuchtungsstrahlung in einem Messbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage auf eine in der Maskenebene angeordnete Messstruktur (54) trifft.
Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Streustruktur (50) eine reflektive Struktur ist.
Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Streustruktur (50) an einer Einhausung (35) zumindest eines optischen Elements (32) des Beleuchtungssystems (16) oder zumindest eines Abschnitts eines Strahlengangs der Beleuchtungsstrahlung angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der das Beleuchtungssystem (16) zum Betrieb im EUV-Wellenlängenbereich konfiguriert ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche weiterhin ein Sensormodul (61) zum Vermessen eines Wellenfrontfehlers des Projektionsobjektivs mittels eines die Streustruktur (50) beinhaltenden Messstrahlengangs (56) umfasst.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welcher der Facettenspiegel (32) in einer zur Maskenebene (24) konjugierten Ebene angeordnet ist und das Beleuchtungssystem einen weiteren Facettenspiegel (38) umfasst, welcher in einer Pupillenebene angeordnet ist, wobei die Spiegelelemente (34) des in der zur Maskenebene konjugierten Ebene angeordneten Facettenspiegels (32) dazu konfiguriert sind, im Belichtungsstrahlungsbetrieb die Spiegelelemente (40) des weiteren Facettenspiegels (38) anzustrahlen.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, bei welcher in der Belichtungsstellung der zumindest eine Teil der Beleuchtungsstrahlung vom verstellbaren Spiegelelement (34-1) über ein erstes Spiegelelement (40-1) des in der Pupillenebene angeordneten weiteren Facettenspiegels (38) auf das Objektfeld gelenkt wird und in der Messstellung der auf die Streustruktur (50) gerichtete Strahlengang (48) über ein weiteres Spiegelelement (40-6) des weiteren Facettenspiegels (38) führt.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher weiterhin das weitere Spiegelelement (40-6) des weiteren Facettenspiegels verstellbar gelagert ist zwischen einer Belichtungsstellung, in der die von einem weiteren Spiegelelement (34-6) des ersten Facettenspiegels (32) kommende Beleuchtungsstrahlung vom weiteren Spiegelelement (40-6) auf das Objektfeld gelenkt wird, und einer Messstellung, in der die vom ersten Facettenspiegel (32) kommende Beleuchtungsstrahlung vom weiteren Spiegelelement (40-6) auf die Streustruktur (50) gelenkt wird.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welcher der Facettenspiegel (38) in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems (16) angeordnet ist und das Beleuchtungssystem einen weiteren Facettenspiegel (32) umfasst, welcher in einer zur Maskenebene (24) konjugierten Ebene angeordnet ist und Spiegelelemente (34) umfasst, die dazu konfiguriert sind, im Belichtungsstrahlungsbetrieb die Spiegelelemente (40) des in der Pupillenebene angeordneten Facettenspiegels (38) anzustrahlen.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei welcher der Facettenspiegel (38) einen steuerbaren Aktuator (42) zum Verstellen des verstellbar gelagerten Spiegelelements (40-6) umfasst.
Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers an einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv (26) zum Abbilden eines in einer Maskenebene (24) angeordneten Objektfeldes (22) auf ein Substrat (28) während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage sowie einem Beleuchtungssystem (16), welches einen Belichtungsbeleuchtungsstrahlengang (44) zum bezüglich der Maskenebene beleuchtungsseitigen Einstrahlen von Beleuchtungsstrahlung (14) auf das Objektfeld umfasst, wobei das Verfahren umfasst: - Anordnen einer Messstruktur (54) in der Maskenebene, sowie - Anstrahlen der Messstruktur mit der Beleuchtungsstrahlung entlang eines Messbleuchtungsstrahlengangs (48), welcher über eine Streustruktur (50) führt und zwischen der Streustruktur und der Maskenebene geradlinig verläuft, wobei die Streustruktur beleuchtungsseitig bezüglich der Maskenebene und außerhalb des Belichtungsbeleuchtungsstrahlengangs (44) angeordnet ist.
Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers an einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv (26) zum Abbilden eines in einer Maskenebene (24) angeordneten Objektfeldes (22) auf ein Substrat (28) während eines Belichtungsbetriebs der Projektionsbelichtungsanlage sowie einem Beleuchtungssystem (16) mit einem Facettenspiegel (32, 38), welcher mehrere dazu konfigurierte Spiegelelemente (34, 40) umfasst, während des Belichtungsbetriebs Beleuchtungsstrahlung (14) über unterschiedliche Strahlungskanäle auf das Objektfeld einzustrahlen, wobei das Verfahren umfasst: - Anordnen einer Messstruktur (54) in der Maskenebene, sowie -Anordnen mindestens eines (34-1, 40-6) der Spiegelelemente in einer Messstellung, in welcher ein über das in der Messstellung angeordnete Spiegelelement (34-1, 40-6) führender Strahlengang (48) der Beleuchtungsstrahlung auf eine Streustruktur (50) gerichtet ist, von der aus die daran gestreute Beleuchtungsstrahlung auf die Messstruktur (54) trifft.