DE102018216870A1 - Method for manufacturing a lighting system for an EUV system - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungssystems für eine EUV-Anlage umfasst folgende Schritte: Einbauen von Spiegelmodulen (FAC1, FAC2, CO) des Beleuchtungssystems (ILL) an für die Spiegelmodule vorgesehenen Einbaupositionen zum Aufbau eines Beleuchtungsstrahlengangs, der von einer Quellenposition (SP) bis zu einem zu beleuchtenden Beleuchtungsfeld (BF) führt; Einkoppeln von Messlicht in den Beleuchtungsstrahlengang an einer Einkoppelposition vor einem ersten Spiegelmodul (FAC1) des Beleuchtungsstrahlengangs; Detektieren vom Messlicht nach Reflexion des Messlichts an jedem der Spiegelmodule des Beleuchtungsstrahlengangs; Ermitteln von Ist-Messwerten für mindestens eine Systemmessgröße aus detektiertem Messlicht, wobei die Ist-Messwerte einen Ist-Zustand der Systemmessgröße des Beleuchtungssystems repräsentieren; Ermitteln von Korrekturwerten aus den Ist-Messwerten; und Justieren mindestens eines Spiegelmoduls unter Verwendung der Korrekturwerte zur Veränderung des Ist-Zustandes in der Weise, dass bei Einstrahlung von EUV-Strahlung der EUV-Strahlungsquelle die Beleuchtungsstrahlung im Beleuchtungsfeld einer vorgegebenen Beleuchtungsspezifikation genügt. Dabei weist wenigstens eines der Spiegelmodule (CO) eine Spiegelfläche auf, an der eine IR-Beugungsstruktur (DS-IR) angebracht ist, die so ausgelegt ist, dass wenigstens ein Anteil auftreffender Strahlung aus dem Infrarotbereich aus dem Beleuchtungsstrahlengang herausgebeugt wird. Es wird Messlicht mit einer Wellenglänge λ aus dem sichtbaren Spektralbereich (VIS) verwendet, wobei die Wellenlänge λ des Messlichts derart ausgewählt wird, dass höhere Ordnungen von an der IR-Beugungsstruktur (DS-IR) gebeugtem Messlicht im Wesentlichen unterdrückt werden.A method for producing a lighting system for an EUV system comprises the following steps: installing mirror modules (FAC1, FAC2, CO) of the lighting system (ILL) at installation positions provided for the mirror modules, in order to set up an illumination beam path that extends from a source position (SP) up to leads to a lighting field to be illuminated (BF); Coupling measuring light into the illuminating beam path at a coupling position in front of a first mirror module (FAC1) of the illuminating beam path; Detecting the measurement light after reflection of the measurement light on each of the mirror modules of the illumination beam path; Determining actual measured values for at least one system measured variable from detected measurement light, the actual measured values representing an actual state of the system measured variable of the lighting system; Determining correction values from the actual measured values; and adjusting at least one mirror module using the correction values for changing the actual state in such a way that when EUV radiation from the EUV radiation source is irradiated, the illuminating radiation in the illuminating field satisfies a predetermined illuminating specification. At least one of the mirror modules (CO) has a mirror surface on which an IR diffraction structure (DS-IR) is attached, which is designed such that at least a portion of the incident radiation from the infrared range is diffracted out of the illuminating beam path. Measuring light with a wavelength λ from the visible spectral range (VIS) is used, the wavelength λ of the measuring light being selected such that higher orders of measuring light diffracted at the IR diffraction structure (DS-IR) are essentially suppressed.
Description
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAPPLICATION AREA AND PRIOR ART
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungssystems für eine EUV-Anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf ein Beleuchtungssystem für eine EUV-Anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9. Bei der EUV-Anlage kann es sich z.B. um eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie oder um eine mit EUV-Strahlung arbeitende Maskeninspektionsanlage zur Inspektion von Masken (Retikeln) für die EUV-Mikrolithographie handeln.The invention relates to a method for producing a lighting system for an EUV system according to the preamble of
Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen, wie zum Beispiel Masken für die Photolithographie, werden heutzutage überwiegend lithographische Projektionsbelichtungsverfahren eingesetzt. Dabei werden Masken (Retikel) oder andere Mustererzeugungseinrichtungen verwendet, die das Muster einer abzubildenden Struktur tragen oder bilden, zum Beispiel ein Linienmuster einer Schicht (Layer) eines Halbleiterbauelementes. Das Muster wird in einer Projektionsbelichtungsanlage zwischen einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv im Bereich der Objektebene des Projektionsobjektivs positioniert und mit einer vom Beleuchtungssystem geformten Beleuchtungsstrahlung beleuchtet. Die durch das Muster veränderte Strahlung läuft als Projektionsstrahlung durch das Projektionsobjektiv, welches das Muster auf das zu belichtende Substrat in verkleinertem Maßstab abbildet. Die Oberfläche des Substrats ist in der zur Objektebene optisch konjugierten Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnet. Das Substrat ist in der Regel mit einer strahlungsempfindlichen Schicht (Resist, Photolack) beschichtet.Nowadays, predominantly lithographic projection exposure processes are used to produce semiconductor components and other finely structured components, such as masks for photolithography. Here, masks (reticles) or other pattern generation devices are used that carry or form the pattern of a structure to be imaged, for example a line pattern of a layer of a semiconductor component. The pattern is positioned in a projection exposure system between an illumination system and a projection lens in the region of the object plane of the projection lens and illuminated with an illumination radiation formed by the illumination system. The radiation changed by the pattern passes through the projection lens as projection radiation, which images the pattern onto the substrate to be exposed on a reduced scale. The surface of the substrate is arranged in the image plane of the projection objective that is optically conjugated to the object plane. The substrate is usually coated with a radiation-sensitive layer (resist, photoresist).
Eines der Ziele bei der Entwicklung von Projektionsbelichtungsanlagen besteht darin, Strukturen mit zunehmend kleineren Abmessungen auf dem Substrat lithographisch zu erzeugen, beispielsweise um bei Halbleiterbauelementen höhere Integrationsdichten zu erzielen. Ein Ansatz besteht darin, mit kürzeren Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung zu arbeiten. Beispielsweise wurden optische Systeme entwickelt, die elektromagnetische Strahlung aus dem extremen Ultraviolettbereich (
Eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem ist z.B. aus dem Patent
In einem Gehäuse eines Beleuchtungssystems der hier betrachteten Art sind mehrere Spiegelmodule angeordnet, die sich im fertig montierten Zustand jeweils an für die Spiegelmodule vorgesehenen Einbaupositionen befinden. Die Spiegelmodule bzw. reflektierende Spiegelflächen der Spiegelmodule definieren einen Beleuchtungsstrahlengang, der von der Quellenposition bis zum Beleuchtungsfeld führt.A plurality of mirror modules are arranged in a housing of a lighting system of the type considered here, which are each in the fully assembled state at the installation positions provided for the mirror modules. The mirror modules or reflecting mirror surfaces of the mirror modules define an illumination beam path that leads from the source position to the illumination field.
Die
In der
AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungssystems anzugeben, das eine zuverlässige Herstellung gut justierter Beleuchtungssysteme der eingangs erwähnten Art erlaubt. Eine weitere Aufgabe ist es, ein gut justiertes Beleuchtungssystem bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a method for producing a lighting system which allows reliable production of well-adjusted lighting systems of the type mentioned at the outset. Another task is to provide a well-adjusted lighting system.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungssystems mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie ein Beleuchtungssystem mit den Merkmalen von Anspruch 9 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.To achieve this object, the invention provides a method for producing an illumination system with the features of
Bei dem Verfahren werden Spiegelmodule des Beleuchtungssystems an für die Spiegelmodule vorgesehenen Einbaupositionen eingebaut, um einen Beleuchtungsstrahlengang aufzubauen, der von der Quellenposition bis zum Beleuchtungsfeld führt. Im Rahmen einer Justage wird Messlicht in den Beleuchtungsstrahlengang an einer Einkoppelposition vor einem ersten Spiegelmodul des Beleuchtungsstrahlengangs eingekoppelt und nach Reflexion des Messlichts an jedem der Spiegelmodule des Beleuchtungsstrahlengangs detektiert. Aus dem detektierten Messlicht werden Ist-Messwerte für mindestens eine Systemmessgröße ermittelt, wobei die Ist-Messwerte einen Ist-Zustand der Systemmessgröße des Beleuchtungssystems repräsentieren. Aus den Ist-Messwerten werden Korrekturwerte ermittelt. Es erfolgt ein Justieren mindestens eines Spiegelmoduls unter Verwendung der Korrekturwerte zur Veränderung des Ist-Zustandes in der Weise, dass bei Einstrahlung von EUV-Strahlung der EUV-Strahlungsquelle die Beleuchtungsstrahlung im Beleuchtungsfeld der Beleuchtungsspezifikation genügt. Das Verfahren kann bei der ursprünglichen Herstellung des Beleuchtungssystems beim Hersteller im Rahmen einer initialen Justage genutzt werden. Die Formulierung „Herstellen eines Beleuchtungssystems“ umfasst auch die Nutzung beim Wiederherstellen, z.B. nach dem Austausch eines Spiegelmoduls, insbesondere beim Endnutzer am Ort des früheren Gebrauchs.In the method, mirror modules of the lighting system are installed at installation positions provided for the mirror modules in order to build up an illumination beam path that leads from the source position to the illumination field. As part of an adjustment, measuring light is coupled into the illuminating beam path at a coupling position in front of a first mirror module of the illuminating beam path and detected on each of the mirror modules of the illuminating beam path after reflection of the measuring light. Actual measured values for at least one system measured variable are determined from the detected measurement light, the actual measured values representing an actual state of the system measured variable of the lighting system. Correction values are determined from the actual measured values. At least one mirror module is adjusted using the correction values for changing the actual state in such a way that when EUV radiation from the EUV radiation source is irradiated, the illuminating radiation in the illuminating field satisfies the illuminating specification. The method can be used in the initial manufacture of the lighting system by the manufacturer as part of an initial adjustment. The wording `` manufacture of a lighting system '' also includes the use during restoration, e.g. after replacing a mirror module, especially at the end user's place of previous use.
Aus den Ist-Messwerten können z.B. unter Verwendung von Sensitivitäten, die einen Zusammenhang zwischen der jeweiligen Systemmessgröße und einer Veränderung der Lage mindestens eines Spiegelmoduls in seiner Einbauposition repräsentieren, Korrekturwerte ermittelt werden. Aus den Korrekturwerten ergibt sich, wie der Ist-Zustand verändert werden muss, um dem Soll-Zustand näher zu kommen. Basierend auf der Messung kann dann ein Justieren mindestens eines Spiegelmoduls unter Veränderung der Lage des Spiegelmoduls in seiner Einbauposition, d.h. in seinen Starrkörperfreiheitsgraden, unter Verwendung der Korrekturwerte durchgeführt werden, um den (gemessenen) Ist-Zustand in der Weise zu ändern, dass im bestimmungsgemäßen Gebrauch bei Einstrahlung von EUV-Strahlung der EUV-Strahlungsquelle die Beleuchtungsstrahlung im Beleuchtungsfeld der Beleuchtungsspezifikation genügt. Beispielsweise kann die Position des Beleuchtungsfelds im Raum so verändert werden, dass sie möglichst gut mit der Position des Objektfelds der nachfolgenden Abbildungsoptik übereinstimmt.From the actual measured values, e.g. Correction values are determined using sensitivities which represent a relationship between the respective system measured variable and a change in the position of at least one mirror module in its installation position. The correction values show how the actual state has to be changed in order to come closer to the target state. Based on the measurement, an adjustment of at least one mirror module while changing the position of the mirror module in its installation position, i.e. in its rigid body degrees of freedom, using the correction values in order to change the (measured) actual state in such a way that when used as intended, when irradiating EUV radiation from the EUV radiation source, the illuminating radiation in the illuminating field satisfies the illuminating specification. For example, the position of the illumination field in the room can be changed so that it matches the position of the object field of the subsequent imaging optics as closely as possible.
Mit dem Verfahren wird ein Beleuchtungssystem hergestellt, bei dem wenigstens eines der Spiegelmodule eine Spiegelfläche aufweist, an der eine IR-Beugungsstruktur ausgebildet ist, die so ausgelegt ist, dass wenigstens ein Anteil auftreffender Strahlung aus dem Infrarotbereich (IR-Strahlung) aus dem Beleuchtungsstrahlengang herausgebeugt wird. Damit kann erreicht werden, dass diejenigen Infrarotstrahlungsanteile, die aus dem Beleuchtungsstrahlengang herausgebeugt werden, nicht bzw. nicht direkt in das Beleuchtungsfeld in der Austrittsebene des Beleuchtungssystems und in nachgeschaltete Systeme gelangen können. Strahlung aus dem Infrarotbereich umfasst insbesondere elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 780 nm bis 1 mm. IR-Strahlung kann z.B. zu wärmeinduzierten Störungen in Projektionsbelichtungsanlagen (z.B. Erwärmung optischer Komponenten, dadurch bedingte Abbildungsfehler) führen.The method is used to produce an illumination system in which at least one of the mirror modules has a mirror surface on which an IR diffraction structure is formed, which is designed in such a way that at least a portion of incident radiation from the infrared range (IR radiation) is diffracted out of the illumination beam path becomes. It can thus be achieved that those infrared radiation components which are diffracted out of the illumination beam path cannot or cannot reach the illumination field in the exit plane of the illumination system and in downstream systems. Radiation from the infrared range includes in particular electromagnetic radiation in the wavelength range from 780 nm to 1 mm. IR radiation can e.g. lead to heat-induced disturbances in projection exposure systems (e.g. heating of optical components, resulting imaging errors).
Beispielsweise kann die IR-Beugungsstruktur so ausgelegt sein, dass Infrarotstrahlung aus dem Infrarotbereich, beispielsweise um ca. 10,6 µm, aus dem Beleuchtungsstrahlengang herausgebeugt wird. Strahlung mit derartigen IR-Anteilen kann z.B. dann in den Beleuchtungsstrahlengang gelangen, wenn eine primäre EUV-Lichtquelle in Form einer LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser-produced plasma) verwendet wird, in der Zinn mittels eines bei einer Wellenlänge von 10,6 µm arbeitenden Kohlendioxidlasers zu einem Plasma angeregt wird. Andere Ziel-Wellenlängenbereiche sind auch möglich. Beispielsweise kann die Beugungseffizienz für IR-Wellenlängen um 1 µm optimiert sein, z.B. in Fällen, in welchen in der EUV-Strahlungsquelle ein Nd:YAG-Laser verwendet wird, der bei 1064 nm emittiert.For example, the IR diffraction structure can be designed such that infrared radiation from the infrared range, for example by approximately 10.6 μm, is diffracted out of the illuminating beam path. Radiation with such IR components can e.g. then get into the illumination beam path when a primary EUV light source in the form of an LPP source (plasma generation by laser, laser-produced plasma) is used in which tin is excited to a plasma by means of a carbon dioxide laser operating at a wavelength of 10.6 μm becomes. Other target wavelength ranges are also possible. For example, the diffraction efficiency for IR wavelengths can be optimized by 1 µm, e.g. in cases in which an Nd: YAG laser is used in the EUV radiation source, which emits at 1064 nm.
Bei dem Verfahren wird zum Zwecke der Justierung Messlicht mit einer Wellenlänge Ä aus dem sichtbaren Spektralbereich (
Gemäß der beanspruchten Erfindung wird die Wellenlänge des Messlichts derart ausgewählt, dass höhere Ordnungen von an der IR-Beugungsstruktur gebeugtem Messlicht im Wesentlichen unterdrückt werden. Anders ausgedrückt bedeutet das, dass ein überwiegender Anteil der Messlicht-Intensität an der IR-Beugungsstruktur in die 0. Ordnung (nullte Ordnung) gebeugt wird. Die Erfinder haben festgestellt, dass derartiges Messlicht die Messung nicht oder nicht in relevanter Weise beeinträchtigt. Es wurde somit erkannt, dass auch bei Beleuchtungssystemen, bei denen mindestens eine Spiegelfläche eine IR-Beugungsstruktur der genannten Art trägt, präzise Messungen mit Wellenlängen aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich durchgeführt werden können, wenn die richtige Wellenlänge (Messwellenlänge) ausgewählt wird.According to the claimed invention, the wavelength of the measurement light is selected such that higher orders of measurement light diffracted at the IR diffraction structure are substantially suppressed. In other words, this means that a predominant portion of the measurement light intensity at the IR diffraction structure is diffracted into the 0th order (0th order). The inventors have found that such measuring light does not affect the measurement or does not affect it in a relevant manner. It was thus recognized that even in lighting systems in which at least one mirror surface bears an IR diffraction structure of the type mentioned, precise measurements with wavelengths from the visible wavelength range can be carried out if the correct wavelength (measuring wavelength) is selected.
Die IR-Beugungsstruktur kann so ausgelegt sein, dass sie für die im Betrieb des Beleuchtungssystems verwendete EUV-Strahlung keine signifikante beugende Wirkung hat. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Intensität der für die gewünschte Abbildung benötigten nullten Beugungsordnung der EUV-Strahlung durch die IR-Beugungsstruktur um höchstens 10 %, insbesondere um höchstens 5 %, vorzugsweise um höchstens 1 % oder weniger, beispielsweise maximal 0,1 %, reduziert wird.The IR diffraction structure can be designed such that it has no significant diffractive effect for the EUV radiation used in the operation of the lighting system. This is to be understood in particular to mean that the intensity of the zero diffraction order of the EUV radiation required for the desired imaging by the IR diffraction structure is at most 10%, in particular at most 5%, preferably at most 1% or less, for example at most 0.1 % is reduced.
Die Erfinder haben festgestellt, dass im Gegensatz dazu die IR-Beugungsstrukturen bei den Messungen mit Messlicht aus dem sichtbaren Spektralbereich stören können. Bei typischen, zur Beugung von IR-Strahlung geeigneten Strukturdimensionen, können die Beugungswinkel für sichtbares Licht so klein sein, dass im Beleuchtungsfeld die ± 1. Ordnungen (d.h. die - 1. und die + 1. Beugungsordnung) so nahe bei der 0. Beugungsordnung liegen, dass sie noch in das Beleuchtungsfeld fallen. Dadurch können die Messungen gestört werden. Beispielsweise können die Messungen zur Positionsbestimmung des Beleuchtungsfelds gestört werden.The inventors have found that, in contrast, the IR diffraction structures can interfere with measurements with measuring light from the visible spectral range. With typical structure dimensions suitable for diffraction of IR radiation, the diffraction angles for visible light can be so small that the ± 1st orders (ie the - 1st and the + 1st diffraction order) in the illumination field are so close to the 0th diffraction order that they still fall into the lighting field. This can disrupt the measurements. For example, the measurements for determining the position of the illumination field can be disturbed.
Dieser störende Effekt kann bei Umsetzung der Erfindung, d.h. bei Auswahl geeigneter Wellenlängen für die Messung, weitgehend oder vollständig vermieden werden, indem die Wellenlänge des sichtbaren Lichts so ausgewählt wird, dass an der IR-Beugungsstruktur entstehende höhere Beugungsordnungen (erste und höhere Ordnungen) weitgehend unterdrückt werden. Eine Unterdrückung höherer Beugungsordnungen liegt insbesondere dann vor, wenn die Intensität in höheren Beugungsordnungen höchstens 10 % der Intensität in der nullten Beugungsordnung beträgt, insbesondere höchstens 5 %. Anders ausgedrückt gelten im Rahmen dieser Anmeldung höhere Beugungsordnungen insbesondere dann als „im Wesentlichen unterdrückt“, wenn die Intensität in einer höheren Beugungsordnung bei höchstens 10%, vorzugsweise bei höchstens 5%, insbesondere höchsten 2% derjenigen Intensität liegt, die in der 0. Beugungsordnung vorliegt.This disruptive effect can occur when implementing the invention, i.e. when selecting suitable wavelengths for the measurement, be largely or completely avoided by selecting the wavelength of visible light in such a way that higher diffraction orders (first and higher orders) that arise at the IR diffraction structure are largely suppressed. Higher diffraction orders are suppressed in particular if the intensity in higher diffraction orders is at most 10% of the intensity in the zeroth diffraction order, in particular at most 5%. In other words, in the context of this application, higher diffraction orders are considered to be “essentially suppressed” if the intensity in a higher diffraction order is at most 10%, preferably at most 5%, in particular at most 2% of that intensity that is in the 0th diffraction order is present.
Eine IR-Beugungsstruktur kann aperiodisch (nicht-periodisch) oder periodisch sein oder sowohl aperiodische als auch periodische Anteile oder Bereiche aufweisen. Die IR-Beugungsstruktur ist vorzugsweise als Beugungsgitter ausgelegt, also als eine periodische Struktur, die durch eine Gittertiefe
Wenn in dieser Anmeldung von einer „Wellenlänge des Messlichts“ gesprochen wird, so handelt es sich dabei nicht um eine einzige Wellenlänge, sondern um einen spektral mehr oder weniger breiten Wellenlängenbereich bzw. ein Wellenlängenband benachbarter Einzelwellenlängen.If one speaks in this application of a “wavelength of the measuring light”, it is not a single wavelength, but rather a spectrally more or less broad wavelength range or a wavelength band of adjacent individual wavelengths.
Eine besonders gute Anpassung der Wellenlänge des Messlichts an die Einfallsituation an der IR-Beugungsstruktur wird bei einer Weiterbildung dadurch erreicht, dass bei einer Messung mit einer ausgewählten Wellenlänge des Messlichts eine spektrale Bandbreite des Messlichts weniger als 2 nm (volle Halbwertsbreite = Full Width Half Maximum = FWHM) beträgt. Das Messlicht sollte also hinreichend schmalbandig sein, so dass bei gegebener Struktur der IR-Beugungsstruktur ein möglichst großer Anteil der Intensität des Messlichts in die nullte Beugungsordnung fallen kann.A particularly good adaptation of the wavelength of the measuring light to the incident situation on the IR diffraction structure is achieved in a further development in that when measuring with a selected wavelength of the measuring light, a spectral bandwidth of the measuring light is less than 2 nm (full half-value width = full width half maximum = FWHM). The measuring light should therefore be sufficiently narrow-banded so that, given the structure of the IR diffraction structure, as large a proportion of the intensity of the measuring light as possible can fall into the zero order of diffraction.
Die oben genannte Bedingung (d/cos(α) = n·λ/2) ist insbesondere dann im Wesentlichen erfüllt, wenn das Messlicht eine Bandbreite von höchsten 2 nm aufweist und die Bedingung für eine Wellenlänge innerhalb dieser Bandbreite exakt erfüllt ist. Anders ausgedrückt ist zu berücksichtigen, dass die o.g. Bedingung immer nur für eine Wellenlänge exakt erfüllt sein kann. Entscheidend für diesen Teilaspekt ist, dass eine Unterdrückung der höheren Ordnungen auch noch dann stattfindet, wenn man sich in einem hinreichend kleinen Bereich (2nm) um die exakte Wellenlänge herum befindet.The above-mentioned condition (d / cos (α) = n · λ / 2) is essentially met in particular if the measuring light has a bandwidth of at most 2 nm and the condition for a wavelength within this bandwidth is exactly met. In other words, it must be taken into account that the above-mentioned condition can only be met exactly for one wavelength. It is crucial for this aspect that the higher orders are suppressed even if you are in a sufficiently small area (2nm) around the exact wavelength.
Ein EUV-Beleuchtungssystem ist in der Regel so ausgelegt, dass im Betrieb die EUV-Strahlung aus unterschiedlichen Richtungen in das Beleuchtungsfeld eingestrahlt werden kann. In der Regel sollen unterschiedliche Beleuchtungs-Settings bereitgestellt werden können, also unterschiedliche Beleuchtungsintensitätsverteilungen in einer Fourier-Ebene der Feldebene, der sogenannten Pupillenebene des Beleuchtungssystems. In Beleuchtungssystemen mit einem Feldfacettenspiegel und einem Pupillenfacettenspiegel werden in der Regel unterschiedliche Beleuchtungskanäle für die Beleuchtung bereitgestellt, wobei ein Beleuchtungskanal ein Teilstrahlengang ist, der von der Quellposition über eine Feldfacette und eine zugeordnete Pupillenfacette und gegebenenfalls weitere Spiegelflächen bis zum Beleuchtungsfeld verläuft.An EUV lighting system is usually designed so that the EUV radiation can be irradiated into the lighting field from different directions during operation. As a rule, it should be possible to provide different lighting settings, that is to say different lighting intensity distributions in a Fourier level of the field level, the so-called pupil level of the lighting system. In lighting systems with a field facet mirror and a pupil facet mirror, different lighting channels are generally provided for the lighting, one lighting channel being a partial beam path that runs from the source position via a field facet and an associated pupil facet and, if appropriate, further mirror surfaces to the lighting field.
Abhängig vom Ort einer IR-Beugungsstruktur im Beleuchtungsstrahlengang kann es sein, dass Messlicht aus unterschiedlichen Beleuchtungskanälen aus unterschiedlichen Einfallswinkeln auf dieselbe IR-Beugungsstruktur fällt. Um in diesem Fall eine hinreichend starke Unterdrückung höherer Beugungsordnungen bei Verwendung von Messlicht aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, wenn beim Einkoppeln von Messlicht unterschiedliche Strahlwinkel des eingekoppelten Messlichts in den Beleuchtungsstrahlengang eingestellt werden, wobei für einzelne Beleuchtungskanäle oder Untergruppen von Beleuchtungskanälen mit ähnlichen Strahlwinkeln unterschiedliche Wellenlängen des Messlichts verwendet werden. Anders ausgedrückt können in dem Strahlengang die unterschiedlichen Strahlwinkel berücksichtigt werden, indem für einzelne Beleuchtungskanäle oder Untergruppen von Beleuchtungskanälen mit ähnlichen Strahlwinkeln unterschiedliche Wellenlängen des Messlichts verwendet werden. Dabei kann beispielsweise für Beleuchtungskanäle, deren Einfallswinkel auf die IR-Beugungsstruktur besonders groß ist, Messlicht mit einer längeren Wellenlänge verwendet werden als für Beleuchtungskanäle, die senkrecht oder nahezu senkrecht auf die IR-Beugungsstruktur einfallen.Depending on the location of an IR diffraction structure in the illumination beam path, measurement light from different illumination channels may strike the same IR diffraction structure from different angles of incidence. In this case, in order to achieve a sufficiently strong suppression of higher diffraction orders when using measurement light from the visible wavelength range, it can be advantageous if different beam angles of the coupled measurement light are set in the illumination beam path when coupling measurement light, whereby for individual illumination channels or subgroups of illumination channels different wavelengths of the measuring light can be used with similar beam angles. In other words, the different beam angles can be taken into account in the beam path by using different wavelengths of the measurement light for individual lighting channels or subgroups of lighting channels with similar beam angles. For example, for lighting channels whose angle of incidence on the IR diffraction structure is particularly large, measuring light with a longer wavelength can be used than for lighting channels which are incident perpendicularly or almost perpendicularly on the IR diffraction structure.
Die Erfinder haben ermittelt, dass es vorteilhaft sein kann, wenn bei der Messung mit unterschiedlichen Wellenlängen des Messlichts ein Spektralbereich unterschiedlicher Wellenlängen des Messlichts mit einer Bandbreite von mindestens 20 nm genutzt wird, wobei diese Bandbreite gegebenenfalls auch bis zu 30 nm oder mehr betragen kann. Unter diesen Bedingungen kann im Regelfall erreicht werden, dass für alle innerhalb des Beleuchtungssystems möglichen Einfallswinkel die angestrebte Unterdrückung der höheren Beugungsordnungen des Messlichts mit hinreichender Stärke erreicht werden kann.The inventors have determined that it can be advantageous if, when measuring with different wavelengths of the measurement light, a spectral range of different wavelengths of the measurement light with a bandwidth of at least 20 nm is used, this bandwidth possibly also being up to 30 nm or more. Under these conditions, it can generally be achieved that the desired suppression of the higher diffraction orders of the measuring light can be achieved with sufficient strength for all angles of incidence possible within the lighting system.
Für die Bereitstellung des Messlichts gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.There are different ways of providing the measuring light.
Bei manchen Ausführungsformen wird zur Erzeugung des Messlichts ein stufenlos oder in Stufen durchstimmbares Messlichtquellenmodul verwendet. Das Messlichtquellenmodul kann eine durchstimmbare primäre Messlichtquelle aufweisen, die in der Lage ist, je nach Einstellung unterschiedliche Wellenlängen zu emittieren. Es kann sich dabei zum Beispiel um eine durchstimmbare Laser-Lichtquelle handeln.In some embodiments, a measuring light source module that can be adjusted continuously or in steps is used to generate the measuring light. The measuring light source module can have a tunable primary measuring light source which is capable of emitting different wavelengths depending on the setting. For example, it can be a tunable laser light source.
Es ist auch möglich, dass das Messlichtquellenmodul eine breitbandige primäre Messlichtquelle und eine nachgeschaltete verstellbare Einrichtung zur Wellenlängenselektion aufweist. Das Messlicht kann also von einer breitbandigen primären Messlichtquelle, z.B. einer
Bei einer Ausführungsform ist ein Messlichtquellenmodul vorgesehen, das eine primäre Messlichtquelle in einer Eintrittsebene aufweist, welcher ein 4f-Abbildungssystem zum Abbilden der primären Messlichtquelle in eine sekundäre Messlichtquelle in einer zur Eintrittsebene konjugierten Austrittsebene nachgeschaltet ist, wobei in einer Fourier-Ebene zwischen der Eintrittsebene und der Austrittsebene ein verkippbarer Interferenzfilter angeordnet ist. Dieser befindet sich im parallelen oder nahezu parallelen Strahlengang zwischen Eintrittsebene und Austrittsebene und kann so ausgelegt sein, dass je nach Kippwinkel aus dem eintreffenden breitbandigen Licht nur ein schmalbandiger Bereich als Messlicht durchgelassen bzw. transmittiert wird. Der Interferenzfilter kann verkippt werden, um die Wellenlänge in einem gewissen Bereich stufenlos durchzustimmen. Der vorzugsweise stufenlos verkippbare Interferenzfilter kann in einem Wechselhalter angeordnet sein, so dass der Interferenzfilter ohne Demontage der Vorrichtung gegen einen anderen Interferenzfilter der gleichen oder einer anderen Art ausgewechselt werden kann. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn ein einziger Interferenzfilter nicht den gesamten benötigten Wellenlängenbereich des Messlichts abdecken kann. Für diesen Fall können mehrere austauschbare Interferenzfilter vorgesehen sein, die gegebenenfalls automatisiert mittels einer Revolver-Anordnung oder einer Linear-Stage in den Strahlengang des Messlichtquellenmoduls gefahren werden können.In one embodiment, a measurement light source module is provided which has a primary measurement light source in an entry plane, which is connected downstream of a 4f imaging system for imaging the primary measurement light source in a secondary measurement light source in an exit plane conjugated to the entry plane, with a Fourier plane between the entry plane and a tiltable interference filter is arranged at the exit plane. This is located in the parallel or almost parallel beam path between the entrance plane and the exit plane and can be designed such that, depending on the tilt angle, only a narrow-band region from the incoming broadband light is transmitted or transmitted as measuring light. The interference filter can be tilted in order to continuously tune the wavelength in a certain range. The preferably continuously tiltable interference filter can be arranged in an interchangeable holder, so that the interference filter can be exchanged for another interference filter of the same or a different type without dismantling the device. This can be advantageous, for example, if a single interference filter cannot cover the entire required wavelength range of the measurement light. In this case, you can a plurality of interchangeable interference filters can be provided, which can optionally be moved automatically into the beam path of the measuring light source module by means of a turret arrangement or a linear stage.
Ein Messlichtquellenmodul kann unmittelbar an geeigneten Schnittstellenstrukturen des Beleuchtungssystems zum Ankoppeln des Messlichtquellenmoduls angebracht werden. Andere Anbringungsmöglichkeiten können bei Bedarf vorgesehen sein. Gemäß einer Weiterbildung wird das Messlicht von einer Austrittsebene des Messlichtquellenmoduls über einen, vorzugsweise flexiblen, Lichtleiter zur Quellenposition geleitet. Dadurch ist es möglich, das Messlichtquellenmodul mit seinen optischen und anderen Komponenten in räumlichem Abstand zum Beleuchtungssystem an geeigneter Stelle anzubringen. Als Messlichtquelle am Beleuchtungssystem dient dann in der Regel der Austritt des Lichtleiters. Der Begriff „Lichtleiter“ bezeichnet hier insbesondere transparente Bauteile wie Fasern, Röhren oder Stäbe, die Licht (hier: Messlicht) über kurze oder lange Strecken transportieren können. Die Lichtleitung wird dabei durch Reflexion an einer Grenzfläche des Lichtleiters entweder durch Totalreflexion auf Grund eines geringeren Brechungsindex des den Lichtleiter umgebenden Mediums oder durch Verspiegelung der Grenzfläche erreicht. Der Lichtleiter kann beispielsweise eine Glasfaser oder ein Glasfaserbündel aufweisen.A measuring light source module can be attached directly to suitable interface structures of the lighting system for coupling the measuring light source module. Other attachment options can be provided if required. According to a further development, the measuring light is directed from an exit plane of the measuring light source module via a, preferably flexible, light guide to the source position. This makes it possible to mount the measuring light source module with its optical and other components at a suitable distance from the lighting system. The exit of the light guide then generally serves as the measurement light source on the lighting system. The term “light guide” here refers in particular to transparent components such as fibers, tubes or rods that can transport light (here: measuring light) over short or long distances. The light guide is achieved by reflection at an interface of the light guide, either by total reflection due to a lower refractive index of the medium surrounding the light guide, or by mirroring the interface. The light guide can have, for example, a glass fiber or a glass fiber bundle.
Der Aspekt der Verwendung eines Lichtleiters zum Zuführen von Messlicht in den Beleuchtungsstrahlengang und die dadurch mögliche räumliche Trennung zwischen Messlichtquellenmodul und Beleuchtungssystem bei der Messung kann auch bei Messungen an Beleuchtungssystemen mit Spiegeln ohne IR-Beugungsstrukturen vorteilhaft sein. Beispielsweise kann das in der
Bei vielen Ausführungsformen umfassen die Spiegelmodule ein erstes Spiegelmodul mit einem ersten Facettenspiegel an einer ersten Einbauposition und ein zweites Spiegelmodul mit einem zweiten Facettenspiegel an einer zweiten Einbauposition des Beleuchtungssystems. Ein solches Spiegelmodul hat einen als Träger fungierenden Grundkörper, an dem Facettenelemente mit reflektierenden Facetten gemäß eine bestimmten örtlichen Verteilung einzeln oder in Gruppen montiert sind. Wenn sich die reflektierenden Facetten des ersten Facettenspiegels an oder nahe einer zur Austrittsebene konjugierten Feldebene des Beleuchtungssystems befinden, wird der erste Facettenspiegel häufig auch als „Feldfacettenspiegel“ bezeichnet. Entsprechend wird der zweite Facettenspiegel häufig auch als „Pupillenfacettenspiegel“ bezeichnet, wenn sich seine reflektierenden Facetten an oder nahe einer zur Austrittsebene Fourier-transformierten Pupillenebene befinden. Die beiden Facettenspiegel tragen im Beleuchtungssystem der EUV-Anlage dazu bei, die EUV-Strahlung zu homogenisieren bzw. zu mischen.In many embodiments, the mirror modules comprise a first mirror module with a first facet mirror at a first installation position and a second mirror module with a second facet mirror at a second installation position of the lighting system. Such a mirror module has a base body functioning as a carrier, on which facet elements with reflecting facets are mounted individually or in groups in accordance with a specific local distribution. If the reflecting facets of the first facet mirror are located at or near a field plane of the lighting system conjugated to the exit plane, the first facet mirror is often also referred to as a “field facet mirror”. Accordingly, the second facet mirror is often also referred to as the “pupil facet mirror” if its reflective facets are located on or near a pupil plane transformed to the exit plane. The two facet mirrors in the lighting system of the EUV system help to homogenize or mix the EUV radiation.
Bei vielen Verfahrensvarianten werden mithilfe des Messsystems wenigstens drei Systemmessgrößen bzw. Performance-Messgrößen erfasst, nämlich (i) die Position des Beleuchtungsfelds auf Retikelniveau bzw. in der Austrittsebene des Beleuchtungssystems (entsprechend Objektebene
Das Verfahren kann bei der ursprünglichen Herstellung des Beleuchtungssystems, also bei der Neuherstellung (Erstmontage) genutzt werden, um die eingebauten Spiegelmodule bezüglich ihrer Lage erstmalig so zu justieren, dass das Beleuchtungssystem im fertig montierten Zustand die Beleuchtungsspezifikation erfüllt. Für diese initiale Justage kann eine gesonderte Messmaschine vorgesehen sein, die sämtliche Komponenten des Messsystems enthält. Zu diesen Komponenten gehört in der Regel ein Messlichtquellenmodul, mit welchem Messlicht erzeugt wird, und ein Detektormodul, mit welchem das Messlicht nach Durchlaufen des relevanten Teils Beleuchtungsstrahlengangs (Reflexion an allen Spiegelmodulen) detektiert und zur Auswertung vorbereitet wird. Die Messmaschine kann einen Messrahmen enthalten, in welchen der Rahmen des Beleuchtungssystems eingebaut werden kann. Mithilfe eines Positioniersystems kann der Rahmen des Beleuchtungssystems in die richtige Position bezüglich des Messlichtquellenmoduls und des Detektormoduls gebracht werden, damit die Messung durchgeführt werden kann.The method can be used in the original manufacture of the lighting system, i.e. in the case of new manufacture (initial assembly), for the first time to adjust the position of the built-in mirror modules so that the lighting system fulfills the lighting specification when fully assembled. A separate measuring machine can be provided for this initial adjustment, which contains all components of the measuring system. These components generally include a measurement light source module, with which measurement light is generated, and a detector module, with which the measurement light is detected after passing through the relevant part of the illuminating beam path (reflection on all mirror modules) and prepared for evaluation. The measuring machine can contain a measuring frame in which the frame of the lighting system can be installed. Using a positioning system, the frame of the lighting system can be brought into the correct position with respect to the measuring light source module and the detector module so that the measurement can be carried out.
Es sind jedoch auch Fälle möglich, bei denen ein Beleuchtungssystem einer EUV-Anlage bei einem Endnutzer bereits länger in Betrieb ist und im Rahmen von Wartungsarbeiten eine Justierung erfolgen sollte. Insbesondere kann es auch vorkommen, dass ein Spiegelmodul nach längerem bestimmungsgemäßen Gebrauch unter EUV-Bestrahlung aufgrund optischer, thermischer und/oder mechanischer Einflüsse seine Eigenschaften so stark verändert, dass es ausgebaut und gegen ein anderes, nominell baugleiches oder ähnliches, jedoch noch nicht verbrauchtes Spiegelmodul getauscht werden sollte. Auch dies ist im Rahmen der beanspruchten Erfindung möglich. Die Formulierung „Herstellen eines Beleuchtungssystems“ umfasst somit auch ein Wiederherstellen, insbesondere beim Endnutzer am Ort des früheren Gebrauchs. Mögliche Voraussetzungen und Strategien zum Spiegelmodultausch sind in der
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
-
1 zeigt optische Komponenten einer EUV-Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 zeigt einige Strahlverläufe in einer Spiegelanordnung mit zwei Facettenspiegeln; -
3A und3B zeigen Beispiele für die mögliche Ausbildung von IR-Beugungsstrukturen in Form binärer Phasengitter an einen Viellagen-Spiegel; -
4 zeigt schematisch Komponenten eines Beleuchtungssystems gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel; -
5 zeigt ein d-λ-Diagramm zum Zusammenhang zwischen der Stufentiefed eines binären Phasengitters und der Wellenlänge λÄ des Messlichts für verschiedene Einfallswinkelα von Messlicht; -
6 zeigt Komponenten eines Messlichtquellenmoduls, welches eine stufenlose Einstellung unterschiedlicher Messwellenlängen in Kombination mit einer Einstellung unterschiedlicher Abstrahlwinkel ermöglicht; -
7 zeigt Komponenten eines Messlichtquellenmoduls mit einem nachgeschalteten Lichtleiter zur Leitung von Messlicht zu einem entfernten Ort.
-
1 shows optical components of an EUV microlithography projection exposure apparatus according to an embodiment of the invention; -
2nd shows some beam courses in a mirror arrangement with two facet mirrors; -
3A and3B show examples of the possible formation of IR diffraction structures in the form of binary phase gratings on a multi-layer mirror; -
4th schematically shows components of a lighting system according to another embodiment; -
5 shows a d-λ diagram on the relationship between the depth of the stepd of a binary phase grating and the wavelength λÄ of the measuring light for different angles of incidenceα of measuring light; -
6 shows components of a measuring light source module, which enables a continuous setting of different measuring wavelengths in combination with a setting of different beam angles; -
7 shows components of a measuring light source module with a downstream light guide for guiding measuring light to a remote location.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Zum leichteren Verständnis der Beschreibung ist ein kartesisches Systemkoordinatensystem
Die Anlage wird mit der Strahlung einer primären Strahlungsquelle
Die primäre Strahlungsquelle
Bei der primären Strahlungsquelle
Die primäre Strahlungsquelle
Das Beleuchtungssystem umfasst eine Mischeinheit
Die Mischeinheit
Mit Hilfe des Pupillenfacettenspiegels
Die räumliche (örtliche) Beleuchtungsintensitätsverteilung am Feldfacettenspiegel
Die Form des Beleuchtungsfeldes wird im Wesentlichen durch die Form der Facetten des Feldfacettenspiegels
Der strahlungsführende Bereich optisch zwischen der Quellposition
Zur weiteren Erläuterung ist in
Der erste Facettenspiegel
Der zweite Facettenspiegel
Die ersten Facetten
Das erste Spiegelmodul
Die zweiten Facetten
Die relative Lage bzw. Position eines Spiegelmoduls bezüglich der zugeordneten Trägerstrukturen (Rahmenstruktur des Beleuchtungssystems) bzw. des damit verknüpften Systemkoordinatensystems kann in sechs Freiheitsgraden mit hoher Genauigkeit stufenlos oder inkrementell eingestellt werden. Hierzu sind geeignete Justiermittel vorgesehen, die auch als Kippmanipulatoren bezeichnet werden können. Details möglicher Ausführungsformen sind z.B. in der
In
Zwischen den Facetten
Abweichend von einer 1:1-Zuordnung zwischen den Facetten
Der Beleuchtungsstrahlengang setzt sich aus vielen einzelnen Beleuchtungskanälen zusammen, wobei ein Beleuchtungskanal jeweils von der Quellenposition bzw. vom Zwischenfokus
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Spiegelanordnung ist der erste Facettenspiegel
Die Feldebene
In Ausführungsbeispiel von
Bei dem Beleuchtungssystem
Nach dem Spiegeltausch sollte das Beleuchtungssystem wieder seine gewünschte Funktion erfüllen. Insbesondere sollte die Position des Beleuchtungsfelds in der Austrittsebene ausreichend nahe an ihrer Soll-Position liegen und die Strahlung sollte bei einem gegebenen Beleuchtungs-Setting wieder mit der gleichen Winkelverteilung auf das Beleuchtungsfeld treffen wie vor dem Spiegeltausch. Um sicherzustellen, dass die optische Performance des Beleuchtungssystems nach Austausch eines Spiegelmoduls systematisch wieder der gewünschten Performance vor dem Spiegeltausch entspricht, sind bei dem Beleuchtungssystem Hilfsmittel vorgesehen, die es erlauben, die Spiegelpositionen nach Einbau systematisch zu optimieren, so dass die geforderte optische Performance in vertretbarer Zeit erreicht werden kann. Durch die Einrichtungen wird eine zielgerichtete Justierung des Beleuchtungssystems am Ort seiner Nutzung, also beispielsweise beim Hersteller von Halbleiterchips, möglich.After replacing the mirror, the lighting system should again perform its desired function. In particular, the position of the illumination field in the exit plane should be sufficiently close to its target position and the radiation should again strike the illumination field at a given illumination setting with the same angular distribution as before the mirror replacement. In order to ensure that the optical performance of the lighting system after the replacement of a mirror module systematically corresponds to the desired performance before the mirror replacement, the lighting system provides tools that allow the mirror positions to be changed after installation systematically optimize so that the required optical performance can be achieved in a reasonable time. The devices enable a targeted adjustment of the lighting system at the point of use, for example at the manufacturer of semiconductor chips.
Das Beleuchtungssystem ist mit Komponenten eines Messsystems
Ein Messlichtquellenmodul
Eine umschaltbare Einkoppeleinrichtung
Hinter dem letzten Spiegelmodul des Beleuchtungsstrahlengangs, im Beispiel von
Das Detektormodul
Alle steuerbaren Komponenten des Messsystems
Wenigstens eine Spiegelfläche eines der Spiegelmodule ist mit einer IR-Beugungsstruktur zur Beugung von Strahlung einer Wellenlänge im Infrarotbereich versehen. Die Beugungsstruktur soll im Beispielsfall dazu geeignet sein, störendes Infrarotlicht, insbesondere mit einer Wellenlänge von ca. 10,6 µm, aus dem Beleuchtungsstrahlengang bzw. dem Nutzstrahlengang herauszubeugen. Die IR-Beugungsstruktur kann z.B. ein binäres Phasengitter ausgebildet sein.At least one mirror surface of one of the mirror modules is provided with an IR diffraction structure for diffraction of radiation of a wavelength in the infrared range. In the example, the diffraction structure should be suitable for preventing disruptive infrared light, in particular with a wavelength of approximately 10.6 μm, from the illuminating beam path or the useful beam path. The IR diffraction structure can e.g. a binary phase grating can be formed.
Analog zu einem Beispiel aus der
Die
Die Gitterperiode
Wie in
In
Bei der primären Strahlungsquelle
Die Übertragungsoptik
Beim Beispiel von
Das IR-Beugungsgitter am Kondensor
Das Phasengitter weist vorzugsweise eine Gittertiefe
In
Das schematische Intensitätsdiagramm unmittelbar oberhalb der Objektebene in
Für die Messung im Zusammenhang mit der geometrischen Justage des Beleuchtungssystems (bei der Erstjustage bei der ursprünglichen Herstellung oder bei einer Justage zum Wiederherstellen der Performance, z.B. nach Spiegeltausch) wird der gesamte Beleuchtungsstrahlengang mit sichtbarem Licht durchlaufen, beispielsweise mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von ca. 500 nm. Das Messlicht wird durch das Messlichtquellenmodul
Dieses Messlicht trifft auch auf die IR-Beugungsstrukturen. Für das im produktiven Betrieb verwendete EUV-Licht haben diese Strukturen keine signifikante beugende Wirkung. Die Beugungswinkel der höheren Ordnungen liegen im Bereich weniger µrad und sind damit in der Retikel-Ebene praktisch nicht sichtbar. Für das bei der Messung verwendete Licht aus dem sichtbaren Spektralbereich, also das Messlicht, liegen die Beugungswinkel jedoch etwa in der Größenordnung von 0,5 mrad, so dass sich auf der Retikel-Ebene die -1. und die +1. Beugungsordnung des Messlichts etwa 1 mm von der nullten Beugungsordnung entfernt befinden. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch die mithilfe des Messsystems durchgeführten Messungen gestört werden können. Insbesondere können die Positionsmessung der Feldlage sowie die Messung von Pupillenspots beeinträchtigt werden.This measuring light also strikes the IR diffraction structures. These structures have no significant diffractive effect for the EUV light used in productive operation. The diffraction angles of the higher orders are in the range of a few µrad and are therefore practically invisible in the reticle plane. For the light used in the measurement from the visible spectral range, i.e. the measurement light, the diffraction angles are, however, of the order of magnitude of 0.5 mrad, so that the -1 on the reticle level. and the +1. Diffraction order of the measuring light is located approximately 1 mm from the zeroth diffraction order. It has been shown that this can interfere with the measurements carried out using the measuring system. In particular, the position measurement of the field position and the measurement of pupil spots can be impaired.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird für die Messung die Wellenlänge des sichtbaren Lichts im Wesentlichen so gewählt, dass die an der IR-Beugungsstruktur
Das schematische Intensitätsdiagramm unmittelbar oberhalb des Diagramms
In dem Beleuchtungssystem der hier dargestellten Art haben die verschiedenen Beleuchtungskanäle (Einzelkanäle des Strahlengangs von der Quellposition über eine Feldfacette und eine Pupillenfacette sowie ggf. eine oder mehrere Spiegelflächen von der Übertragungsoptik bis zum Beleuchtungsfeld) prinzipiell unterschiedliche Einfallswinkel auf der IR-Beugungsstruktur. Für eine hinreichend starke Unterdrückung der höheren Ordnungen bei Messungen mit sichtbarem Licht kann es vorteilhaft sein, für jeden Beleuchtungskanal oder für Gruppen von Beleuchtungskanälen mit relativ ähnlichen Einfallswinkeln die Wellenlänge für die Messung separat auszuwählen bzw. einzustellen.In the lighting system of the type shown here, the different lighting channels (individual channels of the beam path from the source position via a field facet and a pupil facet and possibly one or more mirror surfaces from the transmission optics to the lighting field) have different angles of incidence on the IR diffraction structure. For a sufficiently strong suppression of the higher orders in measurements with visible light, it may be advantageous to select or set the wavelength for the measurement separately for each lighting channel or for groups of lighting channels with relatively similar angles of incidence.
Zur beispielhaften Illustration quantitativer Zusammenhänge zeigt
Zur kanal-abhängigen Einstellung geeigneter Einfallswinkel kann das verwendete Messsystem zur Erzeugung des Messlichts ein Messlichtquellenmodul aufweisen, welches stufenlos oder in Stufen durchstimmbar ist, so dass das Messlichtquellenmodul unterschiedliche benötigte Wellenlängen an Messlicht erzeugen kann und das es darüber hinaus erlaubt, unterschiedliche Strahlwinkel mit geeigneten Wellenlängen zu kombinieren. Im Zusammenhang mit
Es hat sich in vielen Fällen bewährt, für die Systemmesstechnik mit sichtbarem Licht eine lichtemittierende Diode (
Die
Das Messlichtquellenmodul ist weiterhin so ausgelegt, dass unterschiedliche Strahlwinkel des abgegebenen Messlichts emittiert werden können. Dabei kann bei Bedarf für jeden Strahlwinkel oder eine Gruppe ähnlicher Strahlwinkel eine bestimmte Wellenlänge des Messlichts eingestellt werden. Diese Funktionalität kann als kanalabhängige Wellenlängenanpassung bezeichnet werden. Zwischen Eintrittsebene, in der sich die Messlichtquelle
Die Anordnung kann so getroffen werden, dass das Bild der primären Messlichtquelle
Andere Konstellationen sind ebenfalls möglich. Wie in
Grundsätzlich kann als Lichtquelle auch ein durchstimmbarer Laser (zum Beispiel ein external cavity diode laser) verwendet werden. Bei Verwendung eines Lasers als Lichtquelle sollten zusätzliche Elemente zur Zerstörung der Kohärenz und zur Anpassung der optischen Eigenschaften an die Eingangsparameter des Beleuchtungssystems vorhanden sein, beispielsweise eine rotierende Streuscheibe zur Zerstörung der Kohärenz.In principle, a tunable laser (for example an external cavity diode laser) can also be used as the light source. When using a laser as a light source, there should be additional elements for destroying the coherence and for adapting the optical properties to the input parameters of the lighting system, for example a rotating diffusing screen for destroying the coherence.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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