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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie.
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Stand der Technik
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Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsbelichtungsanlagen, d.h. bei Wellenlängen unterhalb von 15 nm (z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm), werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.
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Im Betrieb solcher für EUV ausgelegten Projektionsobjektive, bei dem üblicherweise Maske und Wafer in einem Scan-Prozess relativ zueinander bewegt werden, müssen die Positionen der teilweise in allen sechs Freiheitsgraden beweglichen Spiegel sowohl zueinander wie auch zu Maske bzw. Wafer mit hoher Genauigkeit eingestellt sowie beibehalten werden, um Aberrationen und damit einhergehende Beeinträchtigungen des Abbildungsergebnisses zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren. Bei dieser Positionsbestimmung können z.B. über eine Weglänge von 1 Meter Genauigkeiten der Längenmessung im Pikometer (pm)-Bereich gefordert sein.
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Im Stand der Technik sind diverse Ansätze bekannt, um die Position der einzelnen Objektivspiegel sowie auch des Wafers bzw. der Waferstage und der Retikelebene interferometrisch zu vermessen. Zur Vermessung der Lage eines Spiegels in allen sechs Freiheitsgraden werden hierbei sechs Interferometer benötigt. Eine mögliche Konfiguration ist schematisch in 9a dargestellt. Eingezeichnet sind sechs Messstrecken 905 mit jeweils einem an einem Messrahmen 906 befindlichen Ausgangspunkt 904 und einem an einem Spiegel 901 befindlichen Endpunkt 903. Wie ebenfalls in 9a angedeutet befindet sich am Ausgangspunkt 904 der Messstrecke 905 ein aus polarisationsabhängigem Strahlteiler 912 und Retroreflektor 913 aufgebautes Interferometer, und am Endpunkt 903 der Messstrecke 905 ein am Spiegel 901 angeordneter Retroreflektor 911. 9b dient zur Erläuterung der vereinfachten Darstellung des Interferometeraufbaus aus 9a. Die Trennung der beiden Strahlen für den (zum Retroreflektor 911 verlaufenden) Messarm und den (zum Retroreflektor 913 verlaufenden) Referenzarm erfolgt geometrisch durch Ausnutzung des Strahlversatzes, der aufritt, wenn ein Retroreflektor außerzentrisch im optischen Strahlengang eingesetzt wird. Mess- und Referenzstrahl liegen dabei in linearen zueinander orthogonalen Polarisationszuständen vor, welche durch den polarisationsabhängigem Strahlteiler 912 definiert sind.
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In der Praxis können bei der Vermessung der Lage einer Komponente bzw. eines Spiegels Probleme daraus resultieren, dass Bewegungen des am Spiegel angeordneten „Mess-Targets“ (welches z.B. in Form eines Retroreflektors oder eines Planspiegels ausgestaltet sein kann) nicht nur entlang der Richtung des Messarms, sondern auch in anderen der insgesamt sechs Freiheitsgrade auftreten können.
Dies kann wiederum zur Folge haben, dass Messstrahl und Referenzstrahl sich bei Vereinigung auf einem Detektor nicht mit hinreichender Genauigkeit parallel zueinander ausbreiten und/oder senkrecht zur Ausbreitungsrichtung einen translatorischen Versatz aufweisen. Eine relative Verkippung zwischen den interferierenden Wellenfronten infolge der nicht parallelen Strahlrichtungen führt zu einer streifenartigen Modulation der Intensität über den Strahlquerschnitt und damit zu einem Kontrast- bzw. Signalverlust. Ein Scheren der beiden Wellenfronten infolge des Strahlversatzes zwischen den beiden interferierenden Wellenfronten führt ebenfalls aufgrund des verringerten Überlappungsbereichs der beiden Wellenfronten zu einem Kontrast- bzw. Signalverlust.
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In diesem Zusammenhang hat der vorstehend beschriebene Aufbau des Interferometers unter Verwendung von Retroreflektoren zwar (im Vergleich zur Verwendung von Planspiegeln) den Vorteil, dass eine Verkippung des Mess-Targets nicht zu einer Verkippung der Differenz-Wellenfront führt, da unabhängig von der Winkelorientierung des Retroreflektors die Strahlrichtung bei der Reflexion durch den Retroreflektor gemäß 10a identisch invertiert wird.
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Laterale Verschiebungen, welche nicht entlang der (in dem in 10a und 10b eingezeichneten Koordinatensystem in z-Richtung verlaufenden) Messachse stattfinden, insbesondere Verschiebungen entlang der y-Richtung, haben jedoch zur Folge, dass am Ausgang des Interferometers ein Auswandern des Messstrahls relativ zum Referenzstrahl gemäß 10b stattfindet, der zu einem Kontrast- bzw. Signalverlust führt.
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Die Variationen in den Freiheitsgraden, die nicht entlang der Richtung des Messarms (Messachse) wirken, können im Ergebnis zu einer signifikanten Abnahme des Signalkontrasts bis hin zu einem vollständigen Verschwinden des Interferenzsignals führen. Angesichts der hierbei an die Strahlrichtungsabweichung zwischen Referenz- und Messstrahl zu stellenden hohen Anforderungen (welche z.B. erfordern können, dass Abweichungen weniger als 10µrad betragen) stellt die Sicherstellung, dass beabsichtigte oder unbeabsichtigte Verkippungen bzw. Verschiebungen des Messstrahls bei der Überlagerung zum Interferogramm nicht wirksam werden, eine anspruchsvolle Herausforderung dar.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie, bereitzustellen, welche eine hochgenaue Positionsbestimmung unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie, weist auf:
- - wenigstens ein einer Komponente in dem optischen System zur Positionsbestimmung zugeordnetes distanzmessendes Interferometer,
- - wobei dieses Interferometer einen Messarm, einen Referenzarm sowie einen Polarisationsstrahlteiler aufweist, wobei ein von einer Lichtquelle eingekoppelter Lichtstrahl über den Polarisationsstrahlteiler in einen sich entlang des Messarms ausbreitenden und über einen der Komponente zugeordneten ersten Retroreflektor geführten Messstrahl und einen sich entlang des Referenzarms ausbreitenden Referenzstrahl aufgeteilt wird; und
- - wobei im Messarm ein erster Planspiegel angeordnet ist, welcher den vom ersten Retroreflektor kommenden Messstrahl in sich zurückreflektiert.
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Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, durch Platzierung eines Planspiegels im Messarm eines distanzmessenden Interferometers die innerhalb des Messarms vom Messstrahl zurückzulegende Strecke doppelt zu durchlaufen. Unter Ausnutzung des Prinzips der Umkehrbarkeit des Lichtweges wird auf diese Weise sichergestellt, dass der Messstrahl mit dem Referenzstrahl ohne Kontrastverlust auch dann vollständig interferenzfähig bleibt, wenn laterale Verschiebungen seitens der anzumessenden Komponente bzw. des dieser Komponente zugeordneten Retroreflektors auftreten, welche nicht in Richtung des Messarms („in Messrichtung“), sondern quer hierzu verlaufen.
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Mit anderen Worten wird durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines Planspiegels im Messarm erreicht, das ungeachtet lateraler Verschiebungen des der anzumessenden Komponente zugeordneten Retroreflektors der am besagten Planspiegel eintreffende Messstrahl in sich zurückreflektiert wird. Dieser Messstrahl läuft somit auf dem identischen Weg entlang des Messarms zurück zum Polarisationsstrahlteiler mit der Folge, dass Messstrahl und Referenzstrahl detektorseitig ohne einen transversalen translatorischen Versatz und mit parallel zueinander verlaufenden Wellenfronten und somit mit maximalem Kontrast interferieren können. Die Variationen in den Freiheitsgraden, die nicht entlang der der Richtung des Messarms (Messachse) wirken, sind somit vollständig in ihren Auswirkungen auf das interferometrische Messsignal eliminiert.
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Laterale Verschiebungen des der anzumessenden Komponente zugeordneten Retroreflektors quer zur Messrichtung (welche durch die Distanzmessung nicht unmittelbar erfasst werden und insoweit auch als „parasitäre Bewegungen“ bezeichnet werden können) spielen somit im Ergebnis bei der erfindungsgemäßen Distanzmessung keine Rolle mehr. Infolgedessen weist die erfindungsgemäße interferometrische Messanordnung eine erhöhte Insensitivität in Bezug auf die besagten parasitären Bewegungen auf mit der Folge, dass eine hochgenaue Positionsmessung auch in Szenarien realisiert werden kann, in denen eine stabile Kontrolle der Stellung des besagten Retroreflektors nicht möglich ist oder der damit verbundene Aufwand vermieden werden soll.
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Dabei wird gemäß der Erfindung, wie im Weiteren noch näher erläutert, für die im Interferometer ebenfalls erforderliche Trennung von Eingangs- und Ausgangsstrahl bewusst in Kauf genommen, dass diese Trennung polarisationsoptisch (insbesondere über im Weiteren noch beschriebene Lambda/4-Platten) zu erfolgen hat.
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Die Erfindung ist gleichermaßen in Homodyn-Interferometern wie auch in Heterodyn-Interferometern realisierbar.
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Gemäß einer Ausführungsform ist im Referenzarm ein Spiegel angeordnet, welcher den vom Polarisationsstrahlteiler kommenden Referenzstrahl in sich zurückreflektiert. Dieser Spiegel kann ebenfalls ein Planspiegel sein. In weiteren Ausführungsformen kann der den Referenzstrahl im Referenzarm in sich zurückreflektierende Spiegel auch ein zentrisch bzw. axial betriebener (und somit keinen Lateralversatz zwischen eintreffendem und reflektiertem Strahl erzeugender) Retroreflektor sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist im Strahlengang des Referenzstrahls zwischen dem oben genannten zweiten Planspiegel und dem Polarisationsstrahlteiler ein zweiter Retroreflektor angeordnet. Hierdurch kann im Ergebnis eine differentielle Bauweise realisiert werden, in welcher die Ausgestaltung des Referenzarms analog zu derjenigen des Messarms erfolgt, um insoweit Längenänderungen zwischen Messarm und Referenzarm zu erfassen. Diese Ausgestaltung hat zum einen den Vorteil, dass atmosphärische Einflüsse auf das Messergebnis wenigstens teilweise kompensiert werden können und ferner auch gleichförmige Drifteffekte im Interferometer nicht zu einer Verfälschung der erhaltenen Messergebnisse führen. Des Weiteren kann auf diese Weise bei Platzierung beider Retroreflektoren an der anzumessenden Komponente auch der Winkel einer von der Komponente durchgeführten Kippbewegung ermittelt werden.
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In Ausführungsformen der Erfindung ist im Messarm eine erste Lambda/4-Platte angeordnet.
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Dabei kann insbesondere diese erste Lambda/4-Platte im Strahlengang im Messarm zwischen dem ersten Planspiegel und dem ersten Retroreflektor angeordnet sein. Diese Anordnung ist insoweit vorteilhaft, als unerwünschte, in erster Ordnung auftretende polarisationsoptische Auswirkungen etwaiger, in den optischen Komponenten (insbesondere des Retroreflektors und der Lambda/4-Platte) vorhandener Fehler auf den Polarisationszustand des Messstrahls und damit einhergehende zyklische bzw. zu Mehrfachdurchläufen des Messarms führende Fehler minimiert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass auch Ausführungsformen, in denen die Lambda/4-Platte an einer anderen Position im Messarm (z.B. auf dem ersten Retroreflektor oder zwischen erstem Retroreflektor und Polarisationsstrahlteiler) angeordnet ist, von der vorliegenden Anmeldung umfasst sein sollen.
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Des Weiteren ist in Ausführungsformen der Erfindung im Referenzarm eine zweite Lambda/4-Platte angeordnet. Hierdurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass wie bereits erläutert die im Interferometer erforderliche Trennung von Eingangs- und Ausgangsstrahl im Rahmen der Erfindung polarisationsoptisch zu erfolgen hat. Für diese zweite Lambda/4-Platte gelten die o.g. Ausführungen zur ersten Lambda/4-Platte analog, so dass bei Vorhandensein eines zweiten Retroreflektors und eines zweiten Planspiegels im Referenzarm die zweite Lambda/4-Platte vorzugsweise zwischen dem zweiten Planspiegel und dem zweiten Retroreflektor angeordnet ist, ggf. aber auch an anderen Positionen im Referenzarm angeordnet sein kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Komponente ein Messtarget angeordnet, wobei das Messtarget als ein Planspiegel ausgebildet ist.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das an der Komponente angeordnete Messtarget als ein Retroreflektor ausgebildet. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform wird das Messtarget durch den ersten Retroreflektor gebildet.
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Vorzugsweise ist das insbesondere als Planspiegel ausgebildete Messtarget derart in dem Messarm angeordnet, dass der von der Polarisationsstrahlteilerschicht kommende Messstrahl durch das Messtarget in Richtung des ersten Retroreflektors reflektiert wird.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Retroreflektor aus Seiten eines ortsfesten Teils der Messanordnung angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform sind der Komponente zur Positionsbestimmung in sechs Freiheitsgraden sechs distanzmessende Interferometer zugeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Komponente ein Spiegel.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1-7 schematische Darstellungen zur Erläuterung unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung;
- 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
- 9a-9b schematische Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen Ermittlung der Lage eines Spiegels in sechs Freiheitsgraden; und
- 10a-10b schematische Darstellungen zur Erläuterung der Auswirkungen von Verkippungen (10a) bzw. Verschiebungen (10b) des Mess-Targets in einem Aufbau gemäß 9a und 9b.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Fig. la-lb zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus und der Funktionsweise einer interferometrischen Messanordnung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Gemäß 1a weist die Messanordnung einen Polarisationsstrahlteiler 110 mit einer Polarisationsstrahlteilerschicht 110a auf, welche von einer lediglich angedeuteten Lichtquelle 105 erzeugtes und sich im eingezeichneten Koordinatensystem in z-Richtung ausbreitendes Licht in einen an der Polarisationsstrahlteilerschicht 110a reflektierten s-polarisierten Teilstrahl und einen durch die Polarisationsstrahlteilerschicht 110a transmittierten p-polarisierten Teilstrahl aufteilt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel - jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre - wird durch die Messanordnung ein Heterodyninterferometer realisiert, bei dem zwei separate Teilstrahlen voneinander unterschiedlicher Frequenzen (f1 , f2 ) sowie zueinander orthogonaler Polarisationszustände über die Lichtquelle 105 eingekoppelt und durch die Polarisationsstrahlteilerschicht 110a getrennt werden.
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Der an der Polarisationsstrahlteilerschicht 110a reflektierte s-polarisierte Teilstrahl, im Folgenden auch als „Referenzstrahl“ bezeichnet, durchläuft in y-Richtung zunächst eine Lambda/4-Platte 141, wird an einem Planspiegel 140 reflektiert und durchläuft sodann die Lambda/4-Platte 141 ein zweites Mal. Beim erneuten Auftreffen auf die Polarisationsstrahlteilerschicht 110a ist der Referenzstrahl infolge des zweifachen Durchtritts durch die Lambda/4-Platte 141 p-polarisiert, wird demzufolge nun durch die Polarisationsstrahlteilerschicht 110a transmittiert und trifft auf einen Detektor 135. Der vom Polarisationsstrahlteiler 110 über die Lambda/4-Platte 141 bis zum Planspiegel 140 verlaufende Interferometerarm wird im Folgenden auch als „Referenzarm“ 102 bezeichnet.
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Der durch Aufspaltung des von der Lichtquelle 105 in z-Richtung auftreffenden Lichtstrahls nach Transmission durch die Polarisationsstrahlteilerschicht 110a erzeugte p-polarisierte Teilstrahl, im Folgenden auch als „Messstrahl“ bezeichnet, gelangt gemäß 1a über einen außeraxial betriebenen Retroreflektor 120 ebenfalls zu einer Lambda/4-Platte 131, nach deren Durchlaufen der Messstrahl auf einen Planspiegel 130 trifft. Nach Reflexion an diesem Planspiegel 130 durchläuft der Messstrahl die Lambda/4-Platte 131 ein zweites Mal und gelangt, infolge des zweifachen Durchtritts durch die Lambda/4-Platte 131 nun s-polarisiert, in umgekehrter Richtung auf dem identischen Lichtweg über den Retroreflektor 120 zurück zur Polarisationsstrahlteilerschicht 110a. Dort wird der Messstrahl nun reflektiert und trifft ebenfalls auf den Detektor 135.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass in Fig. la-lb sowie in den weiteren Figuren jeweils auf identischem Lichtweg hin- und zurücklaufende bzw. in sich zurückreflektierte Strahlen lediglich zur besseren Darstellung separat gezeichnet sind.
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Aufgrund der Interferenz des Messstrahls mit dem Referenzstrahl liefert der Detektor 135 das zur Positionsmessung des Retroreflektors 120 bzw. einer diesem Retroreflektor 120 zugeordneten Komponente (insbesondere eines Spiegels) benötigte Signal. Der sich vom Polarisationsstrahlteiler 110 bis zum Retroreflektor 120 erstreckende Interferometerarm wird im Weiteren auch als „Messarm“ 101 bezeichnet.
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Eine erfindungsgemäß wesentliche Eigenschaft der Messanordnung sowohl der anhand von Fig. la-lb beschriebenen Ausführungsform als auch der im Weiteren anhand von 2 bis 4 beschriebenen Ausführungsformen ist, dass - zusätzlich zu der durch Einsatz des Retroreflektors 120 in für sich bekannter Weise erzielten Insensitivität gegenüber Kippbewegungen - auch laterale Verschiebungen des Retroreflektors 120, welche nicht entlang der z-Richtung verlaufen (insbesondere also z.B. Bewegungen in y-Richtung), für den bei der Interferenz von Messstrahl und Referenzstrahl erzielten Kontrast keine Rolle spielen, es also insbesondere nicht zu einem Interferenz bzw. Signalverlust auf Seiten des Detektors 135 kommt.
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Infolge der Ausnutzung des Prinzips der „Umkehrbarkeit des Lichtweges“ wird nämlich auch bei besagter lateraler Verschiebung des Retroreflektors 120 (wie in 1b für eine lateraler Verschiebung des Retroreflektors 120 um eine Strecke „d“ in y-Richtung angedeutet) der auf den Planspiegel 130 auftreffende Messstrahl identisch in sich zurück reflektiert und läuft in umgekehrter Richtung auf demselben Wege zurück zur Polarisationsstrahlteilerschicht 110a mit der Folge, dass er weiterhin mit dem Referenzstrahl am Detektor 135 mit maximalem Kontrast interferieren kann.
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2 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Messanordnung in einer weiteren Ausführungsform, wobei im Vergleich zu Fig. la-lb analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
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Die Ausführungsform von 2 unterscheidet sich von derjenigen aus Fig. la-lb lediglich durch Vorhandensein eines zusätzlichen Umlenkspiegels 250, über welchen erreicht wird, dass die Auskopplung von Mess- und Referenzstrahl zum Detektor 235 wieder zu der Seite hin erfolgt, von welcher aus auch die Strahleinkopplung von der Lichtquelle 205 erfolgt. Die Realisierung des Umlenkspiegels 250 kann gemäß 2 insbesondere monolithisch (z.B. durch Ansprengen am Polarisationsstrahlteiler 210) erfolgen.
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5 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung weiterer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen interferometrischen Messanordnung, wobei im Vergleich zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „300“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Die Ausführungsform von 5 unterscheidet sich von derjenigen aus 2 dadurch, dass anstelle des Retroreflektors 220 ein Planspiegel 540 als bewegliches Messtarget dient, wobei der erste Retroreflektor 520 auf Seiten eines ortsfesten Teils der Messanordnung angeordnet ist. Das als Planspiegel 540 ausgebildete Messtarget ist vorliegend an der Komponente (insbesondere dem Spiegel) angeordnet.
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Gemäß 5 trifft somit im Messarm 501 der von der Polarisationsstrahlteilerschicht 510a kommende Messstrahl auf den das Messtarget bildenden Planspiegel 540 und wird von diesem Planspiegel 540 in Richtung des im ortsfesten Teil der Messanordnung befindlichen Retroreflektors 520 reflektiert. Nach besagter Reflexion am Retroreflektor 520 gelangt der Messstrahl über den Planspiegel 540 zu der analog zu 2 wirkenden Gruppe aus λ/4-Platte 531 und Planspiegel 530. Der Messstrahl wird nach Reflexion am Planspiegel 530 und zweifachem Durchlauf der λ/4-Platte 531 erneut an dem das Messtarget bildenden Planspiegel 540 reflektiert und gelangt sodann auf identischem Lichtweg wiederum über den im ortsfesten Teil der Messanordnung befindlichen Retroreflektor 520 und den Planspiegel 540 zurück zur Polarisationsstrahlteilerschicht 510a. Alternativ ist das Messtarget als ein Retroreflektor ausgebildet.
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6 zeigt ausgehend von der Ausführungsform von 5 und aus Richtung des das Messtarget bildenden Planspiegels 540 einige sich in ihrer geometrischen Anordnung unterscheidende mögliche Konfigurationen.
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3 dient zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise einer weiteren Ausführungsform, wobei zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
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Die Ausführungsform von 3 unterscheidet sich von derjenigen aus 2 dadurch, dass im Referenzarm 302 anstelle des Planspiegels 240 aus 2 ein zentrisch bzw. axial betriebener Retroreflektor 340 eingesetzt wird. Durch diesen Retroreflektor 340 wird ebenfalls gewährleistet, dass der von der Polarisationsstrahlteilerschicht 310a bzw. der Lambda/4-Platte 341 auftreffende Referenzstrahl in sich zurück reflektiert wird. Der Retroreflektor 340 kann alternativ massiv oder auch hohl ausgestaltet sein, wobei die massive Ausgestaltung ein Ansprengen und somit eine monolithische Bauweise ermöglicht. Im letztgenannten Falle ist vorzugsweise im Messarm 301 eine Kompensationsplatte 332 zum Ausgleich des zusätzlich im Material des Retroreflektors 340 zurückzulegenden optischen Weges angeordnet.
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4 dient zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei wiederum zu 3 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 4 erfolgt insoweit eine zum Messarm 401 analoge Ausgestaltung des Referenzarms 402, als der (über einen Umlenkspiegel 485 umgelenkte) Referenzstrahl ebenfalls über einen Retroreflektor 470 bis zu einem Planspiegel 490 mit vorgeschalteter Lambda/4-Platte 491 sowie auf identischem Wege in umgekehrter Richtung zurück zur Polarisationsstrahlteilerschicht 410a geführt wird. Auf diese Weise wir im Ergebnis eine differentielle Bauweise realisiert, die neben einer verbesserten Kompensation atmosphärischer Effekte auch eine Winkelmessung (bei Platzierung sowohl des im Messarm 401 befindlichen Retroreflektors 420 als auch des im Referenzarm 402 befindlichen Retroreflektors 470 an derselben Komponente) ermöglichen.
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7 zeigt in schematischer Darstellung eine prinzipielle mögliche Anordnung erfindungsgemäßer Interferometer zur Positionsbestimmung eines Spiegels
701. Bei dem Spiegel
701 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Spiegel eines Projektionsobjektivs in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei - ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre - ein für sich z.B. aus
US 6,864,988 B2 bekannter Aufbau zugrunde gelegt wird, in welchem sowohl eine lastabtragende Tragstruktur
703 („force frame“) als auch eine unabhängig hiervon vorgesehene Messstruktur
704 („sensor frame“) vorhanden sind. Gemäß
7 sind sowohl Tragstruktur
703 als auch Messstruktur
704 unabhängig voneinander über als dynamische Entkopplung wirkende mechanische Anbindungen (z.B. Federn)
705 bzw.
706 an eine Grundplatte bzw. Basis
730 des optischen Systems mechanisch angebunden. Der Spiegel
701 seinerseits ist über eine Spiegelbefestigung
702 an der Tragstruktur
703 befestigt. In
7 schematisch eingezeichnet sind zwei erfindungsgemäße distanzmessende Interferometer
710 und
720, deren Messstrecke
711 bzw.
721 von der Messstruktur
704 bis hin zum Spiegel
701 verläuft.
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8 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage 800. Das bzw. die erfindungsgemäße(n) Interferometer kann bzw. können in dieser Projektionsbelichtungsanlage zur Abstandsvermessung der einzelnen Spiegel im Projektionsobjektiv oder in der Beleuchtungseinrichtung verwendet werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung in für den Betrieb im EUV ausgelegten Systemen beschränkt, sondern auch bei der Vermessung optischer Systeme für andere Arbeitswellenlängen (z.B. im VUV-Bereich bzw. bei Wellenlängen kleiner als 250nm) realisierbar. In weiteren Anwendungen kann ist die Erfindung auch in einer Maskeninspektionsanlage oder einer Waferinspektionsanlage realisiert werden.
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Gemäß 8 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 800 einen Feldfacettenspiegel 803 und einen Pupillenfacettenspiegel 804 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 803 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 801 und einen Kollektorspiegel 802 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 804 sind ein erster Teleskopspiegel 805 und ein zweiter Teleskopspiegel 806 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 807 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 851-856 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 821 auf einem Maskentisch 820 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 861 auf einem Wafertisch 860 befindet.
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Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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