DE102018218162A1

DE102018218162A1 - Optische Anordnung, insbesondere für ein EUV-Lithographiesystem

Info

Publication number: DE102018218162A1
Application number: DE102018218162.4A
Authority: DE
Inventors: Ralf Zweering; Stefan Hembacher; Marwene Nefzi
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung (1), insbesondere für ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: mindestens ein optisches Element (2), insbesondere zur Reflexion von EUV-Strahlung, ein an dem optischen Element (2) über mindestens eine Klebestelle befestigtes Mess-Target (3), eine Messeinrichtung (8) zur Bestimmung einer Ist-Position (P_T,I) des mindestens einen Mess-Targets (3), mindestens einen Feuchtigkeitssensor (9) zur Bestimmung eines Maßes (P(RF)) für eine relative Feuchte (RF) in einer Umgebung der mindestens einen Klebestelle (6), sowie eine Berechnungseinrichtung (14) zur Berechnung einer Ist-Position (P_M,I) des optischen Elements (2) in Abhängigkeit von der Ist-Position (P_T,I) des Mess-Targets (3), wobei die optische Anordnung (1) ausgebildet ist, bei der Berechnung der Ist-Position (P_T,I) des optischen Elements (2) das Maß (P(RF)) für die relative Feuchte (RF) in der Umgebung der mindestens einen Klebestelle (6) zu berücksichtigen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung, insbesondere für ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: mindestens ein optisches Element, insbesondere zur Reflexion von EUV-Strahlung, ein an dem optischen Element über mindestens eine Klebestelle befestigtes Mess-Target, sowie eine Messeinrichtung zur Bestimmung einer Ist-Position des mindestens einen Mess-Targets.
Bei dem EUV-Lithographiesystem kann es sich um eine EUV-Lithographieanlage zur Belichtung eines Wafers oder um eine andere optische Anordnung handeln, die EUV-Strahlung verwendet, beispielsweise um ein EUV-Inspektionssystem, z.B. um eine Anordnung zur Vermessung bzw. zur Inspektion von in der EUV-Lithographie verwendeten Masken, Wafern oder dergleichen. Die optischen Elemente einer EUV-Lithographieanlage werden typischerweise in einer Vakuum-Umgebung betrieben.
Bei Wartungsarbeiten an einer derartigen EUV-Lithographieanlage wird das Projektionsobjektiv in der Regel belüftet und nachfolgend wieder entlüftet, d.h. das Vakuum wird wieder hergestellt. Bei diesem Vorgang kann der Kleber bzw. Klebstoff zwischen den optischen Elementen und den an diesen über mindestens eine Klebestelle befestigten Bauteilen, z.B. in Form von Mess-Targets oder dergleichen, Luftfeuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben. Die vergleichsweise lang (ggf. mehrere Tage) dauernde Veränderung der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung der Klebestelle(n) während der Wartung kann zu einer Drift des Mess-Targets, d.h. zu einer Abweichung des Mess-Targets von seiner eigentlich fest vorgegebenen Position relativ zu dem optischen Element führen. Eine derartige Abweichung bzw. ein derartiger Drift kann zu einer Fehlpositionierung des optischen Elements und daraus resultierend bei der Belichtung eines Wafers zu einem signifikanten Overlay-Fehler führen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Anordnung bereitzustellen, bei der eine Fehlpositionierung des optischen Elements, die auf eine Veränderung der Feuchte in einer Umgebung der Klebestelle zurückzuführen ist, möglichst vollständig vermieden werden kann.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine optische Anordnung der eingangs genannten Art, weiter umfassend: mindestens einen Feuchtigkeitssensor zur Bestimmung eines Maßes für eine relative Feuchte in einer Umgebung der mindestens einen Klebestelle, sowie eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung einer Ist-Position des optischen Elements in Abhängigkeit von der Ist-Position des Mess-Targets, wobei die optische Anordnung ausgebildet ist, bei der Berechnung der Ist-Position des optischen Elements das Maß für die relative Feuchte in der Umgebung der mindestens einen Klebestelle zu berücksichtigen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein Maß für die relative Feuchte in der Umgebung der Klebestelle zwischen dem optischen Element und dem Mess-Target zu bestimmen und anhand dieses Maßes auf die Volumenänderung des Klebstoffs an der Klebestelle zu schließen. Zu diesem Zweck kann das Maß für die relative Feuchte der Berechnungseinrichtung als Eingangsgröße bereitgestellt werden, welche dieses Maß bzw. die relative Feuchte bei der Berechnung der Ist-Position des optischen Elements berücksichtigt. In diesem Fall kann die Berechnungseinrichtung beispielsweise auf Tabellen, Messkurven etc. zurückgreifen, die eine Korrelation zwischen dem Maß für die relative Feuchte und Korrekturdaten für die Positions-Korrektur bei der Berechnung der Ist-Position des optischen Elements anhand der gemessenen relativen Feuchte ermöglichen.
Alternativ kann das Maß für die relative Feuchte von dem Feuchtigkeitssensor derart bestimmt werden, dass dieses Maß direkt als Positions-Information, z.B. in Form einer Abweichung von einem Sollwert für den Abstand zwischen dem optischen Element und dem Mess-Target, der von der Messeinrichtung bestimmten Ist-Position des Mess-Targets überlagert werden kann, so dass der Berechnungseinrichtung als Eingangsgröße bereits die um den Kleberdrift (als Abweichung von einem Soll-Wert bzw. einem Soll-Abstand zwischen dem reflektierenden optischen Element und dem Mess-Target) korrigierte Ist-Position des Mess-Targets bereitgestellt wird. In beiden Fällen wird die Information über die relative Luftfeuchtigkeit in der Umgebung der Klebestelle zur Vorsteuerung („feed forward“) für die Positionsregelung des optischen Elements verwendet.
Bei einer Ausführungsform weist der Feuchtigkeitssensor eine Abstandsmesseinrichtung zur Messung eines Abstands oder einer Abweichung von einem Soll-Abstand zwischen mindestens zwei jeweils über eine weitere Klebestelle verbundenen Bauteilen auf, wobei der Abstand bzw. die Abweichung als Maß für die relative Feuchte dienen. Der Feuchtigkeitssensor kann beispielsweise zwei plattenförmige Bauteile aufweisen, zwischen denen eine weitere Klebestelle gebildet ist. Die Abstandsmesseinrichtung kann zur Messung des Abstands zwischen den beiden plattenförmigen Bauteilen ausgebildet sein, welcher der Dicke der jeweiligen weiteren Klebestelle entspricht. Die Messung des Abstands mittels der Abstandsmesseinrichtung kann beispielsweise optisch erfolgen.
Die Abstandsmesseinrichtung bzw. der Feuchtigkeitssensor kann auch zur Bestimmung einer Abweichung des Abstands von einem Soll-Abstand zwischen den beiden Bauteilen dienen, der auf eine Abweichung der relativen Feuchte von einem Sollwert zurückzuführen ist. Da die Veränderung der relativen Feuchte zu einer vergleichsweise kleinen relativen Volumenänderung bzw. Längenänderung des Klebstoffs der Klebestelle in Längsrichtung, d.h. senkrecht zu den beiden Bauteilen, führt, ist es günstig, wenn die Klebestelle eine möglichst große Dicke in Längsrichtung aufweist. Da die Dicke der Klebestelle nicht beliebig vergrößert werden kann, können zwei oder mehr Klebestellen in Reihe geschaltet werden, d.h. mehrere in der Regel plattenförmige Bauteile des Feuchtigkeitssensors können in einer Sandwich-Bauweise über jeweils eine Klebestelle miteinander verbunden werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform stimmt der Klebstoff an der mindestens einen weiteren Klebestelle mit dem Klebstoff an der Klebestelle zwischen dem optischen Element und dem Mess-Target überein. In diesem Fall wird an der weiteren Klebestelle und an der Klebestelle ein identischer Klebstoff verwendet. Bei dem (identischen) Klebstoff kann es sich beispielsweise um einen Kleber auf Epoxidharz-Basis Handeln. Aufgrund des identischen Klebers wirkt sich eine Veränderung der relativen Feuchte auf die Klebestelle und auf die weitere Klebestelle auf die gleiche Weise aus, d.h. die Volumen- und somit auch die Längenänderung bei einer Veränderung der relativen Feuchte sind identisch. Für den Fall, dass der Feuchtigkeitssensor zur Messung einer Abweichung eines Abstands von einem Soll-Abstand ausgebildet ist, ist die Abweichung des Abstands von dem Soll-Abstand daher typischerweise proportional zur Längenänderung an der Klebestelle zwischen dem optischen Element und dem Mess-Target. In diesem Fall kann die Abweichung des Abstandes von dem Soll-Abstand zwischen den zwei oder mehr Bauteilen des Feuchtigkeitssensors unter Verwendung eines geeigneten Proportionalitätsfaktors in eine entsprechende Veränderung des Abstands zwischen dem optischen Element und dem Mess-Target umgerechnet werden. Der Feuchtigkeitssensor kann somit selbst ein Ausgangssignal in Form eines Positions-Signals erzeugen, welches die durch die Veränderung der relativen Feuchte bedingte Volumenänderung an der Klebestelle auf die von der Messeinrichtung bestimmte Ist-Position des Mess-Targets kompensiert. In diesem Fall kann das Ausgangssignal des Feuchtigkeitssensors direkt dem Ausgangssignal der Messeinrichtung überlagert werden, so dass der Berechnungseinrichtung die bereits um die Kleberdrift korrigierte Ist-Position des optischen Elements als Eingangssignal zur Verfügung gestellt wird.
Bei einer Weiterbildung weist der Feuchtigkeitssensor zur Erhöhung der Messempfindlichkeit bei der Bestimmung des Abstands einen Hebelmechanismus auf. In diesem Fall kann eines der plattenförmigen Bauteile einen Hebel bilden, wobei an einem ersten Ende bzw. an einem ersten Hebelarm des plattenförmigen Bauteils die Klebestelle bzw. die Klebestellen gebildet sind, während an einem zweiten Ende bzw. einem zweiten Hebelarm des plattenförmigen Bauteils, welches seitlich über die Klebestelle(n) hinaus ragt, die Abstandsmesseinrichtung den Abstand zu dem plattenförmigen Bauteil bestimmt. Die Länge des ersten Hebelarms ist hierbei geringer als die Länge des zweiten Hebelarms, so dass die Genauigkeit bei der Bestimmung des Abstands mittels der Abstandsmesseinrichtung im Verhältnis der Hebelarme erhöht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Anordnung zusätzlich eine Regeleinrichtung zur Regelung der Position des optischen Elements an eine Soll-Position anhand der Ist-Position des optischen Elements. Die um die Kleberdrift korrigierte Ist-Position des Mess-Targets bildet ein Feedback-Signal für die Regeleinrichtung, die ausgebildet ist, die Abweichung bzw. den Fehler zwischen der Ist-Position des optischen Elements und der Soll-Position des optischen Elements zu minimieren.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element eine reflektierende Beschichtung zur Reflexion von EUV-Strahlung auf. Insbesondere wenn das reflektierende optische Element in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Lithographieanlage verwendet wird, ist es zur Vermeidung von Abbildungsfehlern sowie eines Overlay-Fehlers bei der (mehrfachen) Belichtung eines Wafers erforderlich, dass die Position des optischen Elements exakt (mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von Nanometern) mit der Soll-Position in der EUV-Lithographieanlage übereinstimmt.
Im Sinne dieser Anmeldung wird unter einer Position nicht nur die Lage des optischen Elements im dreidimensionalen Raum, sondern auch die Ausrichtung des optischen Elements im dreidimensionalen Raum verstanden. Es versteht sich, dass zur Kontrolle bzw. zur Regelung der Position des optischen Elements mit allen sechs Freiheitsgraden typischerweise mehrere Mess-Targets benötigt werden. Es kann ausreichen, wenn nur ein einziger Feuchtigkeitssensor für die Bestimmung eines Maßes der relativen Feuchte in der Umgebung der Klebestellen aller Mess-Targets verwendet wird, da die relative Feuchte in der Nähe ein- und desselben optischen Elements näherungsweise konstant ist.
Bei einer Ausführungsform weist das Mess-Target eine reflektierende Beschichtung zur Reflexion von Messstrahlung der Messeinrichtung auf. Die reflektierende Beschichtung ist in der Regel in einem Mess-Arm der Messeinrichtung angeordnet. Die Messstrahlung trifft typischerweise senkrecht auf die reflektierende Beschichtung des Mess-Targets auf und wird zu der Messeinrichtung zurück reflektiert.
Eine Volumenänderung des Klebstoffs der Klebestelle wirkt sich nur dann auf die Bestimmung der Ist-Position des Mess-Targets aus, wenn die Volumen- bzw. die Längenänderung parallel zur Messrichtung der Messstrahlung verläuft. Eine Maßnahme zur Reduzierung der Auswirkung der Kleberdrift auf die Bestimmung der Ist-Position des Mess-Targets besteht daher darin, die Klebestelle so anzubringen, dass die Längen- bzw. die Volumenänderung des Klebstoffs möglichst senkrecht zur Messrichtung verläuft. Schon ein Winkel von 45° zwischen der Messrichtung, d.h. der Richtung der Messstrahlung, und der Richtung der Kleberdrift bzw. der Volumenänderung reduziert den Fehler bei der Bestimmung der Ist-Position des Mess-Targets deutlich.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Klebestelle in einem zwischen dem optischen Element und dem Mess-Target gebildeten Spalt angeordnet, wobei der Spalt bzw. die Spaltrichtung bevorzugt im Wesentlichen parallel zur von der Messeinrichtung ausgesandten Messstrahlung (d.h. der Messrichtung) ausgerichtet ist. Der Spalt weist quer zur Spaltrichtung eine Spaltbreite auf, die typischerweise der (nominellen) Dicke der Klebestelle entspricht. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist es günstig, wenn die Richtung, entlang derer die Spaltbreite sich verändert, nicht mit der Messrichtung übereinstimmt. Der Klebespalt ist idealerweise so ausgerichtet, dass die Driftrichtung des Klebstoffs, welche zur Veränderung der Spaltbreite führt, möglichst orthogonal zur Messrichtung verläuft.
Es versteht sich, dass alternativ oder zusätzlich weitere Maßnahmen ergriffen werden können, um die Kleberdrift zu reduzieren. Beispielsweise kann versucht werden, den Ein- und Austritt von Feuchtigkeit in den Klebstoff der Klebestelle zu verlangsamen bzw. zu reduzieren. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Zeitdauer bei der Wartung, in welcher die EUV-Lithographieanlage geöffnet ist, so dass in dieser kein Vakuum besteht, möglichst gering gehalten wird. Auch kann bei geöffneter EUV-Lithographieanlage ein aktives Spülen der EUV-Lithographieanlage z.B. mit trockener Luft erfolgen.
Für die Reduzierung der Kleberdrift ist es ebenfalls günstig, wenn der Klebstoff der Klebestelle eine geringe Dehn-Steifigkeit - insbesondere im Verhältnis zur Dehn-Steifigkeit des optischen Elements bzw. des Mess-Targets - aufweist. Die Dehn-Steifigkeit ist hierbei definiert als das Elastizitätsmodul des Klebstoffs multipliziert mit der Fläche der Klebestelle quer zur Dickenrichtung der Klebestelle. Das Mess-Target und das optische Element bestehen in der Regel aus Glas. Für den Fall, dass das Mess-Target und das optische Element außerhalb der Klebestelle Glas-auf-Glas-Kontakt haben, verhalten sich der Glas-auf-Glas-Kontakt und der Klebstoff an der Klebestelle wie zwei parallelgeschaltete Federn. Ist der Glas-auf-Glas-Kontakt sehr steif verglichen mit der Kleber-„Feder“, so wirkt sich die Dehnung an der Klebestelle aufgrund der Luftfeuchtigkeitsveränderung nur geringfügig auf die Gesamtdehnung der parallelgeschalteten Federn aus. Es ist daher günstig, wenn der Klebstoff eine um mindestens eine Größenordnung, beispielsweise um einen Faktor 20, geringere Dehn-Steifigkeit aufweist als das (Glas-)Material des optischen Elements bzw. des Mess-Targets. Designziel ist somit ein möglichst steifer Glas-auf-Glas-Kontakt (da dieser nicht empfindlich auf Luftfeuchtigkeitsveränderungen reagiert) und eine möglichst weiche Klebeverbindung.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

1a eine schematische Schnittdarstellung einer optischen Anordnung, welche einen EUV-Spiegel mit zwei Mess-Targets aufweist,
1b eine Detaildarstellung eines Mess-Targets von 1a mit einer Klebestelle zur Befestigung an dem optischen Element,
2 eine schematische Darstellung eines Feuchtigkeitssensors zur Bestimmung eines Maßes für die relative Feuchte in der Umgebung der Klebestelle von 1b, sowie
3 ein Signalflussplan einer Positions-Regelung für das optische Element von 1a,b.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
In 1a ist schematisch eine optische Anordnung 1 für eine EUV-Lithographieanlage gezeigt, welche ein reflektierendes optisches Element 2 sowie zwei Mess-Targets 3 aufweist. Das reflektierende optische Element 2 weist eine Oberfläche mit einer Beschichtung 4 auf, die zur Reflexion von EUV-Strahlung ausgebildet ist. Wie in 1b zu erkennen ist, ist ein jeweiliges Mess-Target 3 über eine Klebestelle 6 an dem optischen Element 2 befestigt. Die Klebestelle 6 verläuft ringförmig und ist in einem Spalt 7 zwischen einer im Wesentlichen kugelschalenförmigen Oberfläche 3a des Mess-Targets 3 und einer im Wesentlichen konischen Oberfläche 2a des optischen Elements 2 angeordnet.
Jedes der beiden Mess-Targets 3 weist eine reflektierende Beschichtung 5 auf, die zur Reflexion von Messstrahlung ausgebildet ist, die von einer in 1b gezeigten Messeinrichtung 8 ausgesandt und zu dieser zurück reflektiert wird. Die Messeinrichtung 8 ermöglicht es, eine Ist-Position P_T,I (vgl. 3) des Mess-Targets 3, genauer gesagt der reflektierenden Beschichtung 5 des Mess-Targets 3, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Die optische Anordnung 1 weist auch einen in 2 dargestellten Feuchtigkeitssensor 9 auf, der zur Bestimmung eines Maßes für die relative Feuchte RF (vgl. 3) in der Umgebung der Klebestelle 6 ausgebildet ist. Der Feuchtigkeitssensor 9 ist ortsfest beispielsweise an einem Tragrahmen oder dergleichen befestigt und in der Nähe der Klebestelle 6 angeordnet.
Der Feuchtigkeitssensor 9 weist drei plattenförmige Bauteile 11a-c auf, wobei zwischen dem ersten und zweiten Bauteil 11a, 11b eine erste weitere Klebestelle 10a und zwischen dem zweiten Bauteil 11b und dem dritten Bauteil 11c eine zweite weitere Klebestelle 10b gebildet ist. Der Klebstoff an den beiden weiteren Klebestellen 10a, 10b stimmt mit dem Klebstoff an der Klebestelle 6 zwischen dem optischen Element 2 und dem Mess-Target 3 überein. Im gezeigten Beispiel handelt es sich jeweils um den gleichen Klebstoff auf Epoxidharz-Basis. Der Feuchtigkeitssensor 9 von 2 ist ausgebildet, als Maß für die relative Feuchte RF in der Umgebung der Klebestelle 6 den Abstand A zwischen jeweils zwei benachbarten plattenförmigen Bauteilen 11a-c zu bestimmen. Der Abstand A stimmt mit der Dicke der jeweiligen Klebestelle 10a,b überein.
Für die Bestimmung des Abstands A, genauer gesagt für die Bestimmung der Summe der Abstände A1, A2 zwischen jeweils zwei benachbarten plattenförmigen Bauteilen 11a-c weist der Feuchtigkeitssensor 9 eine Abstandsmesseinrichtung 13 auf. Die Abstandsmesseinrichtung 13 misst zu diesem Zweck eine Entfernung von einer ortsfesten Referenz zur Oberseite des obersten plattenförmigen Bauteils 11a. Dieses weist einen Abschnitt 12 auf, der sich seitlich über die Klebestellen 10a,b und die beiden anderen plattenförmigen Bauteile 11b,c hinaus erstreckt. Das erste plattenförmige Bauteil 11a mit dem überstehenden Abschnitt 12 bildet einen Hebel, der um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Drehachse D drehbar ist. An einem ersten, kürzeren Hebelarm befinden sich die beiden Klebestellen 10a,b. Die Abstandsmesseinrichtung 13 dient zur Messung der Entfernung zum Ende des zweiten, längeren Hebelarms des ersten plattenförmigen Bauteils 11a.
Eine Veränderung des Abstands A zwischen jeweils zwei der plattenförmigen Bauteile 11a-c wird mit einer Hebelübersetzung, welche dem Verhältnis aus der Länge der Hebelarme entspricht, von der Abstandsmesseinrichtung 13 gemessen. Durch das Vorhandensein von zwei Klebestellen 10a,b, die in Reihe geschaltet sind, verändert sich die von der Abstandsmesseinrichtung 13 gemessene Entfernung bei einer Änderung des Abstands ΔA zwischen zwei benachbarten plattenförmigen Bauteilen 11a-c um den Faktor Zwei, multipliziert mit der Hebelübersetzung. Durch den Hebelmechanismus sowie durch die Reihenschaltung mehrerer weiterer Klebestellen 10a,b kann somit die Messempfindlichkeit des Feuchtigkeitssensors 9 gesteigert werden.
3 zeigt einen Signalflussplan einer Positions-Regelung für das optische Element 2 von 1. Einer Regeleinrichtung 15 der Positionsregelung wird eine Differenz zwischen einer Soll-Position P_M,S des optischen Elements 2 und einer Ist-Position P_M,I des optischen Elements 2 als Eingangsgröße vorgegeben. Die Regeleinrichtung 15 wirkt über eine nicht gezeigte Stelleinrichtung, beispielsweise in Form eines Lorentz-Aktors, auf das optische Element 2 ein, um dieses an die Soll-Position P_M,S zu bewegen bzw. um die Differenz zwischen der Soll-Position P_M,S und der Ist-Position P_M,I zu minimieren. Der Regeleinrichtung 15 wird als Eingangsgröße die Ist-Position P_M,I des optischen Elements 2 zugeführt, die von einer Berechnungseinrichtung 14 in Abhängigkeit von der Ist-Position P_T,I des Mess-Targets 3 berechnet wird. Zu diesem Zweck wird der Berechnungseinrichtung 14 die von der Messeinrichtung 8 bestimmte Ist-Position P_T,I des Mess-Targets 3 als Eingangsgröße zur Verfügung gestellt.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel wird die der Berechnungseinrichtung 14 als Eingangsgröße zugeführte Ist-Position P_T,I korrigiert, indem eine Volumenänderung des Klebers (Kleberdrift) an der Klebestelle 6 berücksichtigt wird. Zu diesem Zweck erzeugt der Feuchtigkeitssensor 9 als Maß für die relative Feuchte RF in der Umgebung der Klebestelle 6 ein Positionssignal P(RF), das einer Abweichung der relativen Feuchte RF von einer Soll-Feuchte bzw. der Abweichung des mittels der Abstandsmesseinrichtung 13 gemessenen Abstands A von einem Soll-Abstand entspricht, bei dem die Klebestelle 6 eine Soll-Dicke und somit das Mess-Target 3 einen Soll-Abstand von dem optischen Element 2 aufweist. Das Positionssignal P(RF) wird der von der Messeinrichtung 8 bestimmten Ist-Position P_T,I des Mess-Targets 3 überlagert, d.h. der Berechnungseinrichtung 14 wird die bereits um die Kleberdrift korrigierte Ist-Position P_T,I des Mess-Targets 2 als Eingangsgröße übermittelt.
Alternativ kann der Feuchtigkeitssensor 9 ausgebildet sein, ein anderes Maß für die relative Feuchte RF bestimmen, welches der Berechnungseinrichtung 14 direkt als Eingangsgröße zugeführt wird. In diesem Fall wird in der Berechnungseinrichtung 14 die von der relativen Feuchte RF abhängige Korrektur der Ist-Position P_M,I vorgenommen, die der Regeleinrichtung 15 als Eingangsgröße zugeführt wird. Zu diesem Zweck kann die Berechnungseinrichtung 14 auf eine Datenbank mit Tabellen und/oder auf empirische Messkurven zurückgreifen, die bei vorausgehenden Messungen bei unterschiedlichen Werten für die relative Feuchte in der Umgebung der Klebestelle 6 ermittelt wurden.
Auf die weiter oben beschriebene Weise kann der Einfluss der Kleberdrift, d.h. der Volumenänderung des Klebstoffs an der Klebestelle 6, korrigiert werden, so dass die Regeleinrichtung 15 das reflektierende optische Element 2 mit hoher Präzision an die vorgegebene Soll-Position P_M,S bewegt. Auf diese Weise kann bei der Verwendung der optischen Anordnung 1 in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Lithographieanlage ein auf die Kleberdrift zurückzuführender Overlay-Fehler bei der Belichtung eines Wafers vermieden bzw. signifikant reduziert werden. Der Overlayfehler stellt den absoluten Fehler der Position des Bildfeldes (belichtetes Feld auf dem Wafer) in Bezug auf die so genannten Alignment Marken dar, mit denen die Lage des Wafers im Lithographiesystem vermessen wird.
Wird die Volumenänderung des Klebers an der Klebestelle 3 nicht auf die weiter oben beschriebene Weise bei der Regelung kompensiert, führt diese zu einer ungewollten Bewegung (Drift) des reflektierenden optischen Elements 2, beispielsweise zu einer ungewollten Rotation des reflektierenden optischen Elements 2 und damit zu einem Overlayfehler. Bei einem typischen Kleber auf Epoxidharz-Basis kann die maximal auftretende Drift abgeschätzt werden. Bei einer Volumenänderung (Schrumpfung) des Klebers an einer jeweiligen Klebestelle 6 um 2 % ergibt sich eine Mess-Targetdrift, die von der Dicke des Kleber-Spalts 7 und der Kontaktsteifigkeit der Klebestelle 6 abhängt. Am Overlay-Fehler sind alle im Projektionsobjektiv vorhandenen optischen Elemente 2 ebenso beteiligt wie alle an einem jeweiligen optischen Element 2 über jeweilige Klebestellen 6 befestigten Mess-Targets 3. Ein akzeptabler Wert für den Overlay-Fehler liegt bei ca. 40 pm/min. Durch die weiter oben beschriebene Feedforward-Kompensation kann sichergestellt werden, dass der oben angegebene Wert für den Overlay-Fehler in der Regel nicht überschritten wird.

Claims

Optische Anordnung (1), insbesondere für ein EUV-Lithographiesystem, umfassend: mindestens ein optisches Element (2), insbesondere zur Reflexion von EUV-Strahlung, sowie mindestens ein an dem optischen Element (2) über mindestens eine Klebestelle (6) befestigtes Mess-Target (3), eine Messeinrichtung (8) zur Bestimmung einer Ist-Position (P_T,I) des mindestens einen Mess-Targets (3), gekennzeichnet durch mindestens einen Feuchtigkeitssensor (9) zur Bestimmung eines Maßes (P(RF)) für eine relative Feuchte (RF) in einer Umgebung der mindestens einen Klebestelle (6), sowie eine Berechnungseinrichtung (14) zur Berechnung einer Ist-Position (P_M,I) des optischen Elements (2) in Abhängigkeit von der Ist-Position (P_T,I) des Mess-Targets (3), wobei die optische Anordnung (1) ausgebildet ist, bei der Berechnung der Ist-Position (P_T,I) des optischen Elements (2) das Maß (P(RF)) für die relative Feuchte (RF) in der Umgebung der mindestens einen Klebestelle (6) zu berücksichtigen.
Optische Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Feuchtigkeitssensor (9) eine Abstandsmesseinrichtung (13) zur Messung eines Abstands (A1, A2) oder einer Abweichung von einem Soll-Abstand zwischen mindestens zwei jeweils über eine weitere Klebestelle (10a, 10b) verbundenen Bauteilen (11a-c) als Maß (P(RF)) für die relative Feuchte (RF) aufweist.
Optische Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher der Klebstoff an der weiteren Klebestelle (10a, 10b) mit dem Klebstoff an der Klebestelle (6) übereinstimmt.
Optische Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher der Feuchtigkeitssensor (9) zur Erhöhung der Messempfindlichkeit bei der Bestimmung des Abstands (A1, A2) oder der Abweichung von dem Soll-Abstand einen Hebel (12) aufweist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: eine Regeleinrichtung (15) zur Regelung der Position des optischen Elements (2) auf eine Soll-Position (P_M,S) anhand der Ist-Position (P_M,I) des optischen Elements (3).
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das optische Element (2) eine reflektierende Beschichtung (4) zur Reflexion von EUV-Strahlung aufweist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Mess-Target (3) eine reflektierende Beschichtung (5) zur Reflexion von Messstrahlung der Messeinrichtung (8) aufweist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Klebestelle (6) in einem zwischen dem optischen Element (2) und dem Mess-Target (3) gebildeten Spalt (7) angeordnet ist, wobei der Spalt (7) bevorzugt im Wesentlichen parallel zu der von der Messeinrichtung (8) ausgesandten Messstrahlung ausgerichtet ist.