DE102018218623A1

DE102018218623A1 - Projection exposure apparatus with a measuring device for monitoring a lateral imaging stability

Info

Publication number: DE102018218623A1
Application number: DE102018218623.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Degünther; Martin Endres; Wolfgang Högele
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2018-12-20

Abstract

Eine Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie weist ein Projektionsobjektiv (12), eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnete Substratebene (22) sowie eine Messvorrichtung (14) zur Überwachung einer lateralen Abbildungsstabilität des Projektionsobjektivs auf. Die Messvorrichtung umfasst: eine Messstrahlerzeugungseinrichtung (28), welche dazu konfiguriert ist, mindestens zwei getrennte, miteinander interferenzfähige Messstrahlen (36, 38) zu erzeugen und derart auf das Projektionsobjektiv einzustrahlen, dass die Messstrahlen das Projektionsobjektiv in unterschiedlichen Strahlengängen durchlaufen, sowie eine Rückstrahleinrichtung (34) mit einem Retroreflektor (46), welche derart konfiguriert ist, dass die beiden Messstrahlen (36, 38) unter einem jeweiligen Winkel (58-1. 58-2) auf den Retroreflektor auftreffen, welcher jeweils kleiner ist als der am Ort des Austritts des jeweiligen Messstrahls aus dem Projektionsobjektivs vorliegende Winkel (56-1, 56-2) zwischen dem entsprechenden Messstrahl und der Substratebene (22).A projection exposure apparatus (10) for microlithography has a projection objective (12), a substrate plane (22) arranged in an image plane of the projection objective, and a measuring device (14) for monitoring a lateral imaging stability of the projection objective. The measuring apparatus comprises: a measuring beam generating device (28) which is configured to generate at least two separate measuring beams (36, 38) capable of interfering with one another and to radiate it onto the projection lens in such a way that the measuring beams pass through the projection lens in different beam paths, and a return beam device ( 34) with a retroreflector (46) which is configured such that the two measuring beams (36, 38) impinge on the retroreflector at a respective angle (58-1, 58-2) which is smaller in each case than at the location of Exit of the respective measuring beam from the projection lens present angle (56-1, 56-2) between the corresponding measuring beam and the substrate plane (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv und einer Messvorrichtung zur Überwachung einer lateralen Abbildungsstabilität des Projektionsobjektivs.The invention relates to a projection exposure apparatus for microlithography with a projection objective and a measuring device for monitoring a lateral imaging stability of the projection objective.

In der Mikrolithographie erfolgt mit einem Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage eine Abbildung von Maskenstrukturen einer Maske beziehungsweise eines Retikels auf eine fotosensitive Schicht eines Substrats. Mit einer solchen Belichtung lassen sich Strukturen auf dem Substrat erzeugen. Dazu ist eine möglichst scharfe und genau an vorgegebenen Orten des Substrats erfolgende Abbildung von Maskenstrukturen zur Reduzierung von Fehlern wesentlich. Das Retikel wird dazu herkömmlicher Weise von einem Maskentisch beziehungsweise einer sogenannten Retikel-Stage gehalten und positioniert. Entsprechend wird die räumliche Lage des Substrats in Gestalt eines Wafers mit Hilfe eines Wafertisches oder einer sogenannten Wafer-Stage eingestellt und fixiert.In microlithography, a projection objective of a projection exposure apparatus is used to image mask structures of a mask or a reticle onto a photosensitive layer of a substrate. Such an exposure can be used to create structures on the substrate. For this purpose, an image of mask structures which is as sharp as possible and takes place precisely at predetermined locations of the substrate in order to reduce errors is essential. The reticle is conventionally held and positioned by a mask table or a so-called reticle stage. Accordingly, the spatial position of the substrate in the form of a wafer is set and fixed by means of a wafer stage or a so-called wafer stage.

Neben einer Positionierung der Maskenstrukturen in einer Objektebene und einer zu belichtenden Substratebene in einer Bildebene des Projektionsobjektivs sollte auch jede Struktur der Maske an einem vorgegebenen Ort der Bildebene auf das Substrat abgebildet werden. Eine unerwünschte laterale Verschiebung von Bildpunkten in der Bildebene führt zu sogenannten Overlay-Fehlern bezüglich der erzeugten Strukturen auf dem Substrat. Dabei wird eine gleichmäßige Verschiebung des gesamten Bildes senkrecht zur Abbildungsrichtung des Projektionsobjektivs als konstantes Overlay oder Sichtlinien-Fehler, englisch „Line of Sight error“, bezeichnet.In addition to positioning the mask structures in an object plane and a substrate plane to be exposed in an image plane of the projection objective, each structure of the mask should also be imaged onto the substrate at a predetermined location of the image plane. An undesired lateral shift of pixels in the image plane leads to so-called overlay errors with respect to the generated structures on the substrate. In this case, a uniform displacement of the entire image perpendicular to the imaging direction of the projection lens is referred to as a constant overlay or line of sight error, "line of sight error".

Zur Reduzierung von Overlay-Fehlern und insbesondere von Line-of-Sight-Fehlern erfolgt bei herkömmlichen Projektionsbelichtungsanlagen eine Ausrichtung von Maske und Wafer zueinander. Zur genauen Bestimmung der relativen Lage der Maske zum Wafer sind Messvorrichtungen für Projektionsbelichtungsanlagen bekannt, welche spezielle Strukturen auf dem Retikel und einen Sensor im Wafertisch umfassen. Der Sensor erfasst Abbildungen der speziellen Strukturen, welche eine Bestimmung der relativen Lage des Retikels zum Wafertisch ermöglichen. Zusammen mit einer Vermessung der Position des Wafers relativ zum Wafertisch lässt sich die räumliche Lage des Retikels relativ zum Wafer bestimmen und eine Ausrichtung von Retikel und Wafer zueinander mit Hilfe des Maskentisches und des Wafertisches durchführen.In order to reduce overlay errors and in particular line-of-sight errors, in conventional projection exposure systems, an alignment of the mask and the wafer with respect to one another takes place. To accurately determine the relative position of the mask to the wafer, measuring devices for projection exposure systems are known which comprise special structures on the reticle and a sensor in the wafer table. The sensor captures images of the particular structures that enable determination of the relative position of the reticle to the wafer table. Together with a measurement of the position of the wafer relative to the wafer table, the spatial position of the reticle relative to the wafer can be determined and an alignment of the reticle and wafer with respect to one another can be carried out with the aid of the mask table and the wafer table.

Ein Nachteil bei diesen bekannten Projektionsbelichtungsanlagen ist, dass eine Bestimmung der relativen Lage von Retikelbild zum Wafer nur vor oder nach einer Belichtung durchgeführt werden kann. Signifikante Line-of-Sight-Fehler können aber auch während einer Belichtung auftreten. Ursachen hierfür sind zum Beispiel thermische oder dynamische Verformungen von Strukturen oder optischen Elementen des Projektionsobjektivs, Fehler von Positionsreglern oder Sensoren zur Positionierung von optischen Elementen und dergleichen mehr. Overlay-Fehler wirken sich im besonderen Maße bei EUV-Projektionsbelichtungsanlagen aus, welche zur Belichtung Strahlung im extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich verwenden.A disadvantage of these known projection exposure systems is that a determination of the relative position of the reticle image to the wafer can be carried out only before or after exposure. Significant line-of-sight errors can also occur during an exposure. Causes for this are, for example, thermal or dynamic deformations of structures or optical elements of the projection lens, errors of position controllers or sensors for positioning optical elements and the like. Overlay errors have a particular effect on EUV projection exposure systems which use exposure to ultraviolet (EUV) wavelength radiation for exposure.

Zugrunde liegende AufgabeUnderlying task

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie der eingangs genannten Art bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, und insbesondere Overlay-Fehler, welche im Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage auftreten, reduziert werden.It is an object of the invention to provide a projection exposure apparatus for the microlithography of the type mentioned, with which the aforementioned problems are solved, and in particular overlay errors which occur during operation of a projection exposure apparatus can be reduced.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß beispielsweise gelöst werden mit einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, welche ein Projektionsobjektiv, eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnete Substratebene sowie eine Messvorrichtung zur Überwachung einer lateralen Abbildungsstabilität des Projektionsobjektivs aufweist. Die Messvorrichtung umfasst: eine Messstrahlerzeugungseinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, mindestens zwei getrennte, miteinander interferenzfähige Messstrahlen zu erzeugen und derart auf das Projektionsobjektiv einzustrahlen, dass die Messstrahlen das Projektionsobjektiv in unterschiedlichen Strahlengängen durchlaufen, sowie eine Rückstrahleinrichtung mit einem Retroreflektor, welche derart konfiguriert ist, dass die beiden Messstrahlen unter einem jeweiligen Winkel auf den Retroreflektor auftreffen, welcher jeweils kleiner ist als der am Ort des Austritts des jeweiligen Messstrahls aus dem Projektionsobjektivs vorliegende Winkel zwischen dem entsprechenden Messstrahl und der Substratebene.The aforementioned object can be achieved, for example, with a projection exposure apparatus for microlithography which has a projection objective, a substrate plane arranged in an image plane of the projection objective and a measuring device for monitoring a lateral imaging stability of the projection objective. The measuring device comprises: a measuring beam generating device which is configured to generate at least two separate measuring beams which are capable of interference with one another and to radiate onto the projection lens in such a way that the measuring beams pass through the projection lens in different beam paths, as well as a retro-reflector having a retro-reflector configured in such a way that the two measuring beams impinge on the retroreflector at a respective angle, which is smaller in each case than the angle between the corresponding measuring beam and the substrate plane present at the location of the exit of the respective measuring beam from the projection objective.

Durch die erfindungsgemäße Einstrahlung der Messstrahlen unter einem vergleichsweise flachen Winkel wird es möglich, die Strahlengänge der Messstrahlen relativ nah zueinander durch das Projektionsobjektiv zu führen und trotzdem einen lateralen Abbildungsfehler der Projektionsbelichtungsanlage mit hoher Genauigkeit zu detektieren und zu bestimmen.The inventive irradiation of the measuring beams at a comparatively flat angle makes it possible to guide the beam paths of the measuring beams relatively close to one another through the projection lens and nevertheless to detect and determine a lateral aberration of the projection exposure apparatus with high accuracy.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Messstrahlerzeugungseinrichtung derart konfiguriert ist, dass die Strahlengänge der beiden Messstrahlen in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs einen Abstand von höchstens 30% des Pupillendurchmessers, insbesondere von höchstens 10% oder höchstens 5%, aufweisen.According to one embodiment, the measuring beam generating device is configured such that the beam paths of the two measuring beams in a pupil plane of the projection lens at a distance of at most 30% of the pupil diameter, in particular of at most 10% or at most 5%.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messstrahlerzeugungseinrichtung derart konfiguriert, dass die Strahlengänge der beiden Messstrahlen in einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs einen Abstand von mindestens 5%, insbesondere mindestens 10%, mindestens 20% oder mindestens 30% des Pupillendurchmessers aufweisen.According to a further embodiment, the measuring beam generating device is configured such that the beam paths of the two measuring beams in a pupil plane of the projection lens have a distance of at least 5%, in particular at least 10%, at least 20% or at least 30% of the pupil diameter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Retroreflektor ein Littrow-Gitter. Alternativ kann der Retroreflektor z.B. auch als Dachkante oder anders geartetes optisches Element zur In-sich-zurück-Reflexion eines Lichtstrahls ausgebildet sein.According to another embodiment, the retroreflector comprises a Littrow grating. Alternatively, the retroreflector may be e.g. also be designed as a roof edge or other kind of optical element for in-itself-back reflection of a light beam.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Rückstrahleinrichtung mindestens zwei Spiegel zum jeweiligen Umlenken der beiden Messstrahlen vor dem Auftreffen auf den Retroreflektor. Gemäß einer Ausführungsvariante ist der Retroreflektor näher zum Projektionsobjektiv angeordnet als die mindestens zwei Spiegel. Das heißt, die mindestens zwei Spiegel sind derart orientiert, dass die beiden Messstrahlen zum Projektionsobjektiv hin umgelenkt werden.According to a further embodiment, the return-beam device comprises at least two mirrors for respectively deflecting the two measuring beams before impinging on the retroreflector. According to one embodiment variant, the retroreflector is arranged closer to the projection objective than the at least two mirrors. That is, the at least two mirrors are oriented such that the two measuring beams are deflected toward the projection lens.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Rückstrahleinrichtung für jeden der mindestens zwei Messstrahlen mindestens zwei im Strahlengang des jeweiligen Messstrahls nacheinander angeordnete Spiegel. Gemäß einer Ausführungsvariante sind die mindestens zwei im Strahlengang des jeweiligen Messstrahls angeordneten Spiegel derart angeordnet sind, dass der jeweilige Messstrahl entlang einer Zickzacklinie verläuft. Mit anderen Worten wird der jeweilige Messstrahl von den mindestens zwei Spiegeln nacheinander in entgegengesetzte Richtungen abgelenkt.According to a further embodiment, the return-beam device comprises at least two mirrors arranged successively in the beam path of the respective measuring beam for each of the at least two measuring beams. According to one embodiment variant, the at least two mirrors arranged in the beam path of the respective measuring beam are arranged such that the respective measuring beam runs along a zigzag line. In other words, the respective measuring beam is deflected by the at least two mirrors one after the other in opposite directions.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Retroreflektor zwei zueinander verkippte retroreflektierende Elemente.According to another embodiment, the retroreflector comprises two mutually tilted retroreflective elements.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage angegebenen Merkmale und ggf. weitere Merkmale 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.With regard to the above-mentioned embodiments, exemplary embodiments or design variants, etc. of the projection exposure apparatus according to the invention specified features and possibly further features are explained in the figure description and the claims. The individual features can be realized either separately or in combination as embodiments of the invention. Furthermore, they can describe advantageous embodiments which are independently protectable and their protection is possibly claimed only during or after pending the application.

Figurenlistelist of figures

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 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Messvorrichtung zur Überwachung einer lateralen Abbildungsstabilität mit einer Rückstrahleinrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstrahleinrichtung für die Messvorrichtung gemäß 1,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstrahleinrichtung für die Messvorrichtung gemäß 1,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstrahleinrichtung für die Messvorrichtung gemäß 1, sowie
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rückstrahleinrichtung für die Messvorrichtung gemäß 1.

The foregoing and other advantageous features of the invention are illustrated in the following detailed description of exemplary embodiments according to the invention with reference to the accompanying diagrammatic drawings. It shows:

1 An embodiment of a projection exposure apparatus according to the invention, which comprises a measuring device for monitoring a lateral imaging stability with a back-radiating device in a first exemplary embodiment,
2 a further embodiment of a return device for the measuring device according to 1 .
3 a further embodiment of a return device for the measuring device according to 1 .
4 a further embodiment of a return device for the measuring device according to 1 , such as
5 a further embodiment of a return device for the measuring device according to 1 ,

Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer AusführungsbeispieleDetailed description of inventive embodiments

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.In the embodiments or embodiments or design variants described below, functionally or structurally similar elements are as far as possible provided with the same or similar reference numerals. Therefore, for the understanding of the features of the individual elements of a particular embodiment, reference should be made to the description of other embodiments or the general description of the invention.

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.To facilitate the description is in the drawing a Cartesian xyz Coordinate system indicated, from which the respective positional relationship of the components shown in the figures results. In 1 runs the y Direction perpendicular to the drawing plane into this, the x Direction to the right and the z Direction upwards.

1 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 10 für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv 12 und einer Messvorrichtung 14 zur Überwachung einer lateralen Abbildungsstabilität des Projektionsobjektivs 12. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 ist zum Abbilden von Maskenstrukturen einer in einer Maskenebene 17 angeordneten Maske 16 beziehungsweise eines Retikels auf eine fotosensitive Schicht eines Substrats 18 in Form eines Wafers mit in einem Abbildungsstrahlengang 20 geführter Abbildungsstrahlung konfiguriert. Insbesondere ist die Projektionsbelichtungsanlage 10 für die EUV-Mikrolithographie unter Verwendung von Abbildungsstrahlung im EUV-Wellenlängenbereich, d.h. Strahlung mit einer Wellenlänge von kleiner als 100 nm konfiguriert. Zum Beispiel verwendet die Projektionsbelichtungsanlage 10 zum Belichten des Substrats 18 Abbildungsstrahlung mit einer Wellenlänge von etwa 13,5 nm oder etwa 6,8 nm. Alternativ kann die Projektionsbelichtungsanlage 10 beispielsweise auch auf Abbildungsstrahlung im UV-Wellenlängenbereich, insbesondere auf Strahlung bei etwa 365 nm, etwa 248 nm oder etwa 193 nm ausgelegt sein. 1 schematically shows a projection exposure system 10 for microlithography with a projection lens 12 and a measuring device 14 for monitoring a lateral imaging stability of the projection objective 12 , The projection exposure machine 10 is for mapping mask patterns one in a mask layer 17 arranged mask 16 or a reticle on a photosensitive layer of a substrate 18 in the form of a wafer with in an imaging beam path 20 guided imaging radiation configured. In particular, the projection exposure system 10 for EUV microlithography using imaging radiation in the EUV wavelength range, ie radiation with a wavelength of less than 100 nm configured. For example, the projection exposure machine uses 10 for exposing the substrate 18 Imaging radiation having a wavelength of about 13.5 nm or about 6.8 nm. Alternatively, the projection exposure apparatus 10 for example, be designed for imaging radiation in the UV wavelength range, in particular radiation at about 365 nm, about 248 nm or about 193 nm.

Eine Abbildung der Maskenstrukturen von der Maskenebene 17 auf das Substrat 18 erfolgt mit Hilfe des Projektionsobjektivs 12. Dabei ist das Substrat 18 in einer Substratebene 22 angeordnet, welche mit der Bildebene des Projektionsobjektivs 12 übereinstimmt. Das Projektionsobjektiv 12 umfasst hierfür eine Anordnung von optischen Elementen 24, von denen in 1 zwei exemplarisch entlang einer optischen Achse 26 des Projektionsobjektivs 12 dargestellt sind. Die optischen Elemente 24 sind in 1 lediglich exemplarisch als Linsen dargestellt, können jedoch insbesondere für den EUV-Wellenlängenbereich geeignet ausgebildet sein und dann beispielsweise ausschließlich Spiegel mit einer für EUV-Strahlung geeignet ausgebildeten reflektiven Beschichtung umfassen. Auch können Aktuatoren für ein oder mehrere optische Elemente 24 des Projektionsobjektivs 12 zum Einstellen oder Ändern einer räumlichen Lage vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich unerwünschte Lageänderungen, zum Beispiel durch Erwärmung auftretende Lageänderungen, kompensieren.An illustration of the mask structures from the mask layer 17 on the substrate 18 is done with the help of the projection lens 12 , Here is the substrate 18 in a substrate plane 22 arranged, which coincide with the image plane of the projection lens 12 matches. The projection lens 12 includes an arrangement of optical elements for this purpose 24 of which in 1 two exemplary along an optical axis 26 of the projection lens 12 are shown. The optical elements 24 are in 1 merely exemplified as lenses, however, may be designed to be suitable in particular for the EUV wavelength range and then for example comprise exclusively mirrors with a reflective coating designed to be suitable for EUV radiation. Also can be actuators for one or more optical elements 24 of the projection lens 12 be provided for setting or changing a spatial position. In this way, undesirable changes in position, for example due to heating occurring changes in position, compensate.

Bei einem Belichtungsvorgang sollte jede Struktur der Maske 16 möglichst genau an einem vorgegebenen Ort der Bildebene auf das Substrat 18 abgebildet werden. Eine unerwünschte laterale Verschiebung von Bildpunkten in der Substratebene 22 in x- oder y-Richtung führt zu sogenannten Overlay-Fehlern bei den erzeugten Strukturen auf dem Substrat 18. Eine gleichmäßige Verschiebung des gesamten Bildes senkrecht zur Abbildungsrichtung (z-Richtung) des Projektionsobjektivs 12 wird auch als konstantes Overlay, Sichtlinien-Fehler, oder englisch „Line of Sight error“ bzw. „LoSerror“ bezeichnet. Zur Vermeidung von Overlay-Fehlern erfolgt vor einer Belichtung eine möglichst exakte Ausrichtung von der Maske 16 zum Substrat 18. Hierfür und zur Überwachung der lateralen Abbildungsstabilität des Projektionsobjektivs 12 während eines Belichtungsvorgangs umfasst die Projektionsbelichtungsanlage 10 die Messvorrichtung 14.In an exposure process, any structure of the mask should 16 as accurately as possible at a given location of the image plane on the substrate 18 be imaged. An undesirable lateral shift of pixels in the substrate plane 22 in x - or y Direction leads to so-called overlay errors in the generated structures on the substrate 18 , A uniform shift of the entire image perpendicular to the imaging direction ( z Direction) of the projection lens 12 is also referred to as a constant overlay, line of sight error, or English "Line of Sight error" or "LoSerror". To avoid overlay errors, an exact orientation of the mask takes place before exposure 16 to the substrate 18 , For this purpose and for monitoring the lateral imaging stability of the projection objective 12 during an exposure process includes the projection exposure equipment 10 the measuring device 14 ,

Die Messvorrichtung 14 ist insbesondere zum Erfassen einer unerwünschten lateralen Verschiebung von Bildpunkten in x- oder y-Richtung konfiguriert und umfasst eine Messstrahlerzeugungseinrichtung 28, einen teildurchlässigen Umlenkspiegel 30, eine Detektionseinrichtung 32 sowie eine Rückstrahleinrichtung 34.The measuring device 14 is in particular for detecting an undesired lateral displacement of pixels in x - or y Direction configured and includes a measuring beam generating device 28 , a partially transparent deflection mirror 30 , a detection device 32 and a return beam device 34 ,

Die Messstrahlerzeugungseinrichtung 28 ist zum Ausstrahlen von einem ersten Messstrahl 36 und mindestens einem zweiten Messstrahl 38 ausgebildet, wobei die beiden Messstrahlen 36 und 38 zueinander interferenzfähig sind. Dabei erfolgt das Ausstrahlen der Messstrahlen 36, 38 derart, dass beide Messstrahlen 36 und 38 auf den teildurchlässigen Umlenkspiegel 30 treffen und von diesem auf unterschiedlichen Pfaden in das Projektionsobjektiv 12 gelenkt werden. Im Projektionsobjektiv 12 weisen die beiden Messstrahlen 36 und 38 daher verschiedene Strahlengänge auf. Die Strahlengänge der beiden Messstrahlen 36 und 38 verlaufen derart durch das Projektionsobjektiv 12, dass diese in einer Pupillenebene 40 des Projektionsobjektivs 12 lediglich einen geringen Abstand d (Bezugszeichen 42) voneinander aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform liegt der Abstand d im Bereich von 5% bis 30% des Pupillendurchmessers D (Bezugszeichen 44), insbesondere beträgt der Abstand d etwa 5% des Pupillendurchmessers D.The measuring beam generating device 28 is for emitting a first measuring beam 36 and at least one second measuring beam 38 formed, wherein the two measuring beams 36 and 38 are interference-capable of each other. The radiation of the measuring beams takes place 36 . 38 such that both measuring beams 36 and 38 on the partially transparent deflection mirror 30 meet and from this on different paths in the projection lens 12 be steered. In the projection lens 12 point the two measuring beams 36 and 38 therefore different beam paths. The beam paths of the two measuring beams 36 and 38 so run through the projection lens 12 that these are in a pupil plane 40 of the projection lens 12 only a small distance d (Reference 42 ) from each other. According to one embodiment, the distance d is in the range of 5% to 30% of the pupil diameter D (Reference 44 ), in particular, the distance d about 5% of the pupil diameter D ,

Ferner ist die Messvorrichtung 14 in diesem Ausführungsbeispiel derart konfiguriert, dass beide Messstrahlen 36 und 38 eine Wellenlänge von etwa 1000 nm bis 1600 nm aufweisen. Die Wellenlänge der Messstrahlen 36 und 38 ist somit deutlich größer als die Belichtungswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage 10. Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich weisen oft auch im Wellenlängenbereich von etwa 1000 nm bis 1600 nm ein ausreichendes Reflexionsvermögen auf, während eine Detektion von Messstrahlen mit ausreichender Empfindlichkeit in diesem Bereich wesentlich genauer und kostengünstiger durchführbar ist als im EUV-Wellenlängenbereich.Further, the measuring device 14 configured in this embodiment such that both measuring beams 36 and 38 have a wavelength of about 1000 nm to 1600 nm. The wavelength of the measuring beams 36 and 38 is thus significantly larger than the exposure wavelength of the projection exposure apparatus 10 , Mirrors for the EUV wavelength range often have a sufficient reflectivity even in the wavelength range of about 1000 nm to 1600 nm, while a detection of measuring beams with sufficient sensitivity in this area is much more accurate and cheaper to carry out than in the EUV wavelength range.

Nachdem die beiden Messstrahlen 36 und 38 das Projektionsobjektiv 12 in unterschiedlichen Strahlengängen durchlaufen haben, werden sie von der Rückstrahleinrichtung 34 jeweils in sich zurück reflektiert. Dazu umfasst die Rückstrahleinrichtung 34 einen Retroreflektor 46, im vorliegenden Fall in Gestalt eines Littrow-Gitters. Alternativ kann der Retroreflektor 46 z.B. auch als Dachkante oder anders geartetes optisches Element zur In-sich-zurück-Reflexion eines Lichtstrahls ausgebildet sein. Die Rückstrahleinrichtung 34 ist weiterhin derart konfiguriert, dass die beiden Messstrahlen 36 und 38 unter einem jeweiligen Winkel β₁ (Bezugszeichen 58-1) bzw. β₂ (Bezugszeichen 58-2) auf das Littrow-Gitter auftreffen, welcher jeweils kleiner ist als der am Ort des Austritts des jeweiligen Messstrahls 36 bzw. 38 aus dem Projektionsobjektiv 12 vorliegende Winkel α₁ (Bezugszeichen 56-1) bzw. α₂ (Bezugszeichen 56-2) zwischen dem entsprechenden Messstrahl 36 bzw. 38 und der Substratebene 22. Die Winkel α₁ bzw. α₂ sind in 1 in Bezug auf eine parallel zur Substratebene 22 angeordnete Hilfslinie 22H eingezeichnet. Mit anderen Worten ist die Rückstrahleinrichtung 34 dazu konfiguriert, den Messstrahl 36 unter dem Winkel β₁ auf den Retroreflektor 46 auftreffen zu lassen, wobei der Winkel β₁ kleiner oder flacher ist als der Winkel α₁ zwischen dem Messstrahl 36 bei Austritt aus dem Projektionsobjektiv 12 und der Substratebene 22. Weiterhin ist die Rückstrahleinrichtung 34 dazu konfiguriert, den Messstrahl 38 unter dem Winkel β₂ auf den Retroreflektor 46 auftreffen zu lassen, wobei der Winkel β₂ kleiner oder flacher ist als der Winkel α₂ zwischen dem Messstrahl 38 bei Austritt aus dem Projektionsobjektiv 12 und der Substratebene 22.After the two measuring beams 36 and 38 the projection lens 12 have passed through different beam paths, they are from the return beam device 34 each reflected back in itself. This includes the return beam device 34 a retro reflector 46 , in the present case in the form of a Littrow lattice. Alternatively, the retroreflector 46 For example, be designed as a roof edge or other kind of optical element for in-itself-back reflection of a light beam. The return beam device 34 is further configured so that the two measuring beams 36 and 38 at a particular angle β ₁ (Reference 58 - 1 ) respectively. β ₂ (Reference 58 - 2 ) hit the Littrow lattice, which is smaller than the one at the location the exit of the respective measuring beam 36 respectively. 38 from the projection lens 12 present angle α ₁ (Reference 56 - 1 ) respectively. α ₂ (Reference 56 -2) between the corresponding measuring beam 36 respectively. 38 and the substrate plane 22 , The angles α ₁ respectively. α ₂ are in 1 with respect to one parallel to the substrate plane 22 arranged auxiliary line 22H located. In other words, the return beam device 34 configured to the measuring beam 36 under the angle β ₁ on the retroreflector 46 to let fall, with the angle β ₁ smaller or shallower than the angle α ₁ between the measuring beam 36 when exiting the projection lens 12 and the substrate plane 22 , Furthermore, the return beam device 34 configured to the measuring beam 38 under the angle β ₂ on the retroreflector 46 to let fall, with the angle β ₂ smaller or shallower than the angle α ₂ between the measuring beam 38 when exiting the projection lens 12 and the substrate plane 22 ,

Dazu weist die Rückstrahleinrichtung 34 in der Ausführungsform gemäß 1 zwei Umlenkspiegel 48 und 50 auf, die jeweils derart verkippt in den Strahlengängen der Messstrahlen 36 und 38 angeordnet sind, dass die Messstrahlen 36 und 38 unter den vorstehend genannten Winkeln β₁ und β₂ auf den Retroreflektor 46 in Gestalt eines Littrow-Gitters auftreffen.For this purpose, the return-jet device 34 in the embodiment according to 1 two deflecting mirrors 48 and 50 each tilted in such a way in the beam paths of the measuring beams 36 and 38 are arranged that the measuring beams 36 and 38 at the above angles β ₁ and β ₂ on the retroreflector 46 in the form of a Littrow lattice.

Der Retro-Reflektor 42 reflektiert jeden der beiden Messstrahlen 36 und 38 jeweils in sich zurück. Der erste reflektierte Messstrahl 36 passiert das Projektionsobjektiv 12 auf dem gleichen Pfad wie der einfallende Messstrahl 38, durchtritt den teildurchlässigen Umlenkspiegel 30 und tritt daraufhin in die Detektionseinrichtung 32 ein. Entsprechend weist der zweite reflektierte Messstrahl 38 im Projektionsobjektiv 12 den gleichen Strahlengang wie der einfallende Messstrahl 38 auf. Auch der reflektierte Messstrahl 38 tritt nach einem erneuten Durchlaufen des Projektionsobjektivs 12 durch den teildurchlässigen Umlenkspiegel 30 und tritt daraufhin in die Detektionseinrichtung 32 ein.The retro reflector 42 reflects each of the two measuring beams 36 and 38 each back in itself. The first reflected measuring beam 36 happens the projection lens 12 on the same path as the incident measuring beam 38 , passes through the partially transparent deflection mirror 30 and then enters the detection device 32 one. Accordingly, the second reflected measuring beam 38 in the projection lens 12 the same beam path as the incident measuring beam 38 on. Also the reflected measuring beam 38 occurs after re-running the projection lens 12 through the partially transparent deflection mirror 30 and then enters the detection device 32 one.

Die beiden Messstrahlen 36 und 38 treffen in diesem Ausführungsbeispiel am gleichen Ort auf den Retroreflektor 46 in Gestalt des Littrow-Gitters auf. In alternativen Ausführungsbeispielen ist auch ein Auftreffen der Messstrahlen 36 und 38 an unterschiedlichen Orten des Retroreflektors 46 vorgesehen.The two measuring beams 36 and 38 meet in this embodiment at the same place on the retroreflector 46 in the form of the Littrow lattice. In alternative embodiments, an impingement of the measuring beams is also 36 and 38 in different places of the retroreflector 46 intended.

In der Detektionseinrichtung 32 überlagern sich die beiden reflektierten Messstrahlen 36 und 38 zu einem Interferenzmuster, welches von der Detektionseinrichtung aufgezeichnet wird. Bei Auftreten eines lateralen Abbildungsfehlers des Projektionsobjektivs 12 verändern sich die Pfadlängen für Strahlen, welche das Projektionsobjektiv 12 an unterschiedlichen Positionen der Pupillenebene 40 durchlaufen, relativ zueinander. Da die Messstrahlen 36 und 38, wie vorstehend erwähnt, die Pupillenebene 40 an unterschiedlichen Positionen durchlaufen, verändern sich für diese die Pfadlängen relativ zueinander.In the detection device 32 the two reflected measuring beams overlap 36 and 38 to an interference pattern recorded by the detection device. If a lateral aberration of the projection lens occurs 12 the path lengths for beams change which the projection lens 12 at different positions of the pupil plane 40 go through, relative to each other. Because the measuring beams 36 and 38 as mentioned above, the pupil plane 40 Traversing at different positions, the path lengths relative to each other change for them.

Aufgrund dieser relativen Pfadlängenveränderung würde sich das von der Detektionseinrichtung 32 erfasste Interferenzmuster auch für den Fall ändern, in dem die Messstrahlen 36 und 38 ohne Umlenkung durch die Umlenkspiegel 48 und 50 lediglich in sich selbst zurück reflektiert würden. Durch Auswertung der Interferenzmuster vor und nach Auftreten eines lateralen Abbildungsfehlers lässt sich dieser ermitteln. Die Messgenauigkeit bzw. Messsensitivität des lateralen Abbildungsfehlers ist jedoch für den Fall ohne Strahlumlenkung gering, da die Strahlengänge der beiden Messstrahlen 36 und 38 nur geringfügig voneinander abweichen (in der Pupillenebene 40 beträgt der Abstand d der Messstrahlen 36 abhängig von der Ausführungsform maximal 20% des Pupillendurchmessers D).Due to this relative path length change, this would be the detection device 32 detected interference pattern also change in the case where the measuring beams 36 and 38 without deflection by the deflection mirror 48 and 50 only reflected back in itself. By evaluating the interference pattern before and after occurrence of a lateral aberration, this can be determined. However, the measurement accuracy or measurement sensitivity of the lateral aberration is small for the case without beam deflection, since the beam paths of the two measuring beams 36 and 38 only slightly different (in the pupil plane 40 is the distance d of the measuring beams 36 depending on the embodiment, a maximum of 20% of the pupil diameter D ).

Zur Verbesserung der Messgenauigkeit bzw. Messsensitivität wird erfindungsgemäß die Tatsache ausgenutzt, dass die Messstrahlen 36 und 38 bei Auftreten eines lateralen Abbildungsfehlers lateral verschoben werden (siehe die gepunktet eingezeichneten Messstrahlen 36L und 38L). Durch die erfindungsgemäße Umlenkung der Messstrahlen mittels der Umlenkspiegel 48 und 50 und die damit erfolgende Verkleinerung des Auftreffwinkels auf den Retroreflektor 46 (vgl. Winkel β₁ und β₂ ) erfolgt eine vergleichsweise große Verschiebung des jeweiligen Auftreffpunktes der Messstrahlen auf dem Retroreflektor 46. Damit wird die aufgrund des lateralen Abbildungsfehlers erzeugte Pfadlängenveränderung zwischen den Messstrahlen 36 und 38 verstärkt und die Messgenauigkeit bzw. Messsensitivität der Messung durch Auswertung der von der Detektionseinrichtung 32 erfassten Interferenzmuster wird entsprechend erhöht.To improve the measurement accuracy or measurement sensitivity, the fact is exploited according to the invention that the measurement beams 36 and 38 be laterally shifted when a lateral aberration occurs (see the dotted marked measuring beams 36L and 38L ). By the inventive deflection of the measuring beams by means of the deflection mirror 48 and 50 and thus reducing the angle of incidence on the retroreflector 46 (see angle β ₁ and β ₂ ) there is a comparatively large displacement of the respective impact point of the measuring beams on the retroreflector 46 , Thus, the path length change produced due to the lateral aberration becomes between the measurement beams 36 and 38 amplified and the measurement accuracy or measurement sensitivity of the measurement by evaluation of the detection device 32 detected interference pattern is increased accordingly.

In den 2 bis 5 werden weitere Ausführungsbeispiele der Rückstrahleinrichtung 34 veranschaulicht, die anstelle der Anordnung aus den Umlenkspiegeln 48 und 50 sowie dem Retroreflektor 46 gemäß 1 Verwendung finden können. Dazu wird in diesen Figuren jeweils der im kreisförmigen Ausschnitt von 1 gezeigte Bereich des Strahlengangs dargestellt. Alle in den 2 bis 5 veranschaulichten Rückstrahleinrichtungen 34 sind dazu konfiguriert, dass die beiden Messstrahlen 36 und 38 unter einem jeweiligen Winkel β₁ bzw. β₂ auf den Retroreflektor 46 auftreffen, welcher jeweils kleiner ist als der am Ort des Austritts des jeweiligen Messstrahls 36 bzw. 38 aus dem Projektionsobjektiv 12 vorliegende Winkel α₁ bzw. α₂ zwischen dem entsprechenden Messstrahl 36 bzw. 38 und der Substratebene 22.In the 2 to 5 Be further embodiments of the return beam device 34 illustrated, instead of the arrangement of the deflecting mirrors 48 and 50 as well as the retroreflector 46 according to 1 Can be used. For this purpose, in each of these figures in the circular section of 1 shown portion of the beam path shown. All in the 2 to 5 illustrated return radiating devices 34 are configured to use the two measuring beams 36 and 38 at a particular angle β ₁ respectively. β ₂ on the retroreflector 46 which each is smaller than that at the point of exit of the respective measuring beam 36 respectively. 38 from the projection lens 12 present angle α ₁ respectively. α ₂ between the corresponding measuring beam 36 respectively. 38 and the substrate plane 22 ,

In den Ausführungsbeispielen gemäß der 2 und 3 weist der Retroreflektor 46 jeweils zwei in V-Form zueinander verkippte retroreflektierende Elemente 46-1 und 46-2, jeweils in Gestalt eines Littrow-Gitters, auf. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind diese derart angeordnet, dass die V-Form zum Projektionsobjektiv 12 hin geöffnet ist, im Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist die Spitze der V-Form in Richtung des Projektionsobjektivs 12. In the embodiments according to the 2 and 3 points the retroreflector 46 two each in a V-shape tilted to each other retroreflective elements 46 - 1 and 46 - 2 , each in the form of a Littrow lattice on. In the embodiment according to 2 these are arranged such that the V-shape to the projection lens 12 is open, according to the embodiment 3 points the tip of the V-shape in the direction of the projection lens 12 ,

Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 umfasst die Rückstrahleinrichtung 34 wie im Ausführungsbeispiel gemäß 1 zwei Umlenkspiegel 48 und 50 sowie einen Retroreflektor 46 in Gestalt eines Littrow-Gitters, mit dem Unterschied, dass die Umlenkspiegel derart stark verkippt sind, dass die Messstrahlen 48 und 50 um mehr als 90° umgelenkt werden. Damit wird in diesem Ausführungsbeispiel der Retroreflektor oberhalb der Umlenkspiegel 48 und 50, d.h. in dem Bereich zwischen dem Projektionsobjektiv 12 und den Umlenkspiegeln 48 und 50, angeordnet. Mit anderen Worten ist der Retroreflektor näher zum Projektionsobjektiv 21 angeordnet als die Umlenkspiegel 48 und 50. Gemäß einer Ausführungsvariante sind die Umlenkspiegel 48 und 50 sowie der Retroreflektor 46 gemäß 4 in ein Bauteil integriert, wodurch die Bauhöhe der Rückstrahleinrichtung 34 im Vergleich zu den Ausführungsformen gemäß der 2 und 3 verringert werden kann.In the embodiment according to 4 includes the return radiating device 34 as in the embodiment according to 1 two deflecting mirrors 48 and 50 and a retro reflector 46 in the form of a Littrow grating, with the difference that the deflection mirrors are tilted so much that the measuring beams 48 and 50 be deflected by more than 90 °. Thus, in this embodiment, the retroreflector above the deflection mirror 48 and 50 ie in the area between the projection lens 12 and the deflecting mirrors 48 and 50 arranged. In other words, the retroreflector is closer to the projection lens 21 arranged as the deflecting mirror 48 and 50 , According to one embodiment, the deflection mirrors 48 and 50 as well as the retroreflector 46 according to 4 integrated into a component, whereby the overall height of the return beam device 34 in comparison to the embodiments according to the 2 and 3 can be reduced.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 umfasst die Rückstrahleinrichtung 34 zusätzlich zu den Umlenkspiegeln 48 und 50 gemäß 4 weitere Umlenkspiegel 52 und 54. Die Umlenkspiegel 48 und 52 sind nacheinander im Strahlengang des ersten Messstrahls 36 und die Umlenkspiegel 50 und 54 sind nacheinander im Strahlengang des zweiten Messstrahls 38 angeordnet. Die Anordnung der Umlenkspiegel ist jeweils so, dass der jeweilige Messstrahl 36 bzw. 38 jeweils entlang einer Zickzacklinie verläuft, und zwar so, dass die Messstrahlen 36 und 38 jeweils zunächst von den Umlenkspiegeln 48 und 50 nach oben, d.h. zum Projektionsobjektiv 12 hin, und daraufhin jeweils von den Umlenkspiegeln 52 und 54 nach unten, d.h. vom Projektionsobjektiv 12 weg, umgelenkt werden. Nach Reflexion an den Umlenkspiegeln 52 und 54 treffen die beiden Messstrahlen 36 und 38 von oben her auf den Retroreflektor 46 in Gestalt eines Littrow-Gitters auf. Gemäß einer Ausführungsvariante sind die Umlenkspiegel 48, 52, 50 und 54 sowie der Retroreflektor 46 gemäß 5 in ein Bauteil integriert, wodurch die Bauhöhe der Rückstrahleinrichtung 34 im Vergleich zu den Ausführungsformen gemäß der 2 und 3 verringert werden kann.In the embodiment according to 5 includes the return radiating device 34 in addition to the deflecting mirrors 48 and 50 according to 4 further deflection mirrors 52 and 54 , The deflection mirror 48 and 52 are successively in the beam path of the first measuring beam 36 and the deflection mirrors 50 and 54 are successively in the beam path of the second measuring beam 38 arranged. The arrangement of the deflection mirror is in each case such that the respective measuring beam 36 respectively. 38 each along a zigzag line, in such a way that the measuring beams 36 and 38 each first of the deflecting mirrors 48 and 50 up, ie to the projection lens 12 out, and then each of the deflecting mirrors 52 and 54 down, ie from the projection lens 12 gone, to be diverted. After reflection at the deflecting mirrors 52 and 54 hit the two measuring beams 36 and 38 from the top of the retroreflector 46 in the form of a Littrow lattice. According to one embodiment, the deflection mirrors 48 . 52 . 50 and 54 as well as the retroreflector 46 according to 5 integrated into a component, whereby the overall height of the return beam device 34 in comparison to the embodiments according to the 2 and 3 can be reduced.

Eine weitere Anwendung des in 1 veranschaulichten Konzepts einer Messvorrichtung mit einer flachen Einstrahlung der Messstrahlen 36 und 38 auf einen Retroreflektor 46 liegt in der Bestimmung einer Relativverschiebung zwischen der Maske 15 und dem Substrat 18. In diesem Fall ist der Retroreflektor 46 in Gestalt einer Littrow-Gitters auf dem Substrat 18 angeordnet.Another application of in 1 illustrated concept of a measuring device with a flat irradiation of the measuring beams 36 and 38 on a retro reflector 46 lies in the determination of a relative displacement between the mask 15 and the substrate 18 , In this case, the retroreflector 46 in the form of a Littrow grid on the substrate 18 arranged.

Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele, Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten 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.The above description of exemplary embodiments, embodiments or embodiments is to be understood as an example. The disclosure thus made makes it possible for the skilled person, on the one hand, to understand the present invention and the associated advantages, and on the other hand, in the understanding of the person skilled in the art, also encompasses obvious modifications and modifications of the structures and methods described. It is therefore intended that all such alterations and modifications as fall within the scope of the invention as defined by the appended claims, as well as equivalents, be covered by the scope of the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
1212: Projektionsobjektivprojection lens
1414: Messvorrichtungmeasuring device
1616: Maskemask
1717: MaskenebeneMasklayer
1818: Substratsubstratum
2020: AbbildungsstrahlengangImaging beam path
2222: Substratebenesubstrate plane
22H22H: Hilfslinieledger line
2424: optisches Elementoptical element
2626: optische Achseoptical axis
2828: MessstrahlerzeugungseinrichtungMeasuring beam generating means
3030: teildurchlässiger Umlenkspiegelpartially transparent deflection mirror
3232: Detektionseinrichtungdetection device
3434: RückstrahleinrichtungRear-ray device
3636: erster Messstrahlfirst measuring beam
36L36L: erster verschobener Messstrahlfirst shifted measuring beam
3838: zweiter Messstrahlsecond measuring beam
38L38L: zweiter verschobener Messstrahlsecond shifted measuring beam
4040: Pupillenebenepupil plane
4242: Abstand dDistance d
4444: Pupillendurchmesser DPupil diameter D
4646: Retroreflektorretroreflector
46-146-1: retroreflektives Elementretroreflective element
46-146-1: retroreflektives Elementretroreflective element
4848: erster Umlenkspiegelfirst deflecting mirror
5050: zweiter Umlenkspiegelsecond deflection mirror
5252: weiterer Umlenkspiegelanother deflection mirror
5454: weiterer Umlenkspiegelanother deflection mirror
56-156-1: Winkel α₁ Angle α ₁
56-256-2: Winkel α₂ Angle α ₂
58-158-1: Winkel β₁ Angle β ₁
58-258-2: Winkel β₂ Angle β ₂

Claims

A projection exposure apparatus (10) for microlithography comprising a projection objective (12), a substrate plane (22) arranged in an image plane of the projection objective, and a measuring device (14) for monitoring a lateral imaging stability of the projection objective, the measurement apparatus comprising: a measuring beam generating device (28) which is configured to generate at least two separate measuring beams (36, 38) capable of interfering with one another and to radiate it onto the projection lens in such a way that the measuring beams pass through the projection lens in different beam paths, and a return beam device (34) having a retroreflector (46) which is configured such that the two measurement beams (36, 38) impinge on the retroreflector at a respective angle (58-1, 58-2) which is smaller in each case than the one Angle (56-1, 56-2) present at the location of the exit of the respective measuring beam from the projection objective between the corresponding measuring beam and the substrate plane (22).

Projection exposure system according to Claim 1 in which the measuring beam generating device (28) is configured in such a way that the beam paths of the two measuring beams have a distance (42) of at most 30% of the pupil diameter (44) in a pupil plane (40) of the projection objective.

Projection exposure system according to Claim 1 or 2 in which the measuring beam generating device (28) is configured in such a way that the beam paths of the two measuring beams have a distance (42) of at least 5% of the pupil diameter (44) in a pupil plane of the projection objective.

A projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the retroreflector (46) comprises a Littrow grating.

Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the return-beam device (34) comprises at least two mirrors (48, 50) for respectively deflecting the two measuring beams (36, 38) before striking the retroreflector (46).

Projection exposure system according to Claim 5 in which the retroreflector (46) is arranged closer to the projection objective (12) than the at least two mirrors (48, 50).

Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims, in which the return radiating device (34) comprises at least two mirrors (48, 52, 50, 54) arranged successively in the beam path of the respective measuring beam for each of the at least two measuring beams.

Projection exposure system according to Claim 7 in which the at least two mirrors (48, 52; 50, 54) arranged in the beam path of the respective measuring beam are arranged in such a way that the respective measuring beam (36, 38) runs along a zigzag line.

A projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the retroreflector comprises two retroreflective elements tilted towards each other.