DE102019201699A1 - Optical sensor for a projection exposure apparatus for semiconductor lithography and projection exposure apparatus - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen optischer Sensor (30) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, umfassend eine Lichtquelle (31) und einen Sensorkopf (32), wobei die Lichtquelle (31) eine superlumineszente lichtemittierende Diode (50) ist.The invention relates to an optical sensor (30) for a projection exposure apparatus (1) for semiconductor lithography, comprising a light source (31) and a sensor head (32), wherein the light source (31) is a superluminescent light emitting diode (50).

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie sowie eine Projektionsbelichtungsanlage.The invention relates to an optical sensor for a projection exposure apparatus for semiconductor lithography and to a projection exposure apparatus.

Für derartige Projektionsbelichtungsanlagen bestehen extrem hohe Anforderungen an die Abbildungsgenauigkeit, um die gewünschten mikroskopisch kleinen Strukturen möglichst fehlerfrei herstellen zu können. Dazu müssen die optischen Elemente der Abbildungsoptik, wie beispielsweise Linsen oder Spiegel, hoch präzise positioniert werden, wozu nahezu alle optischen Elemente auf Manipulatoren angeordnet sind. Diese können das optische Element in bis zu sechs Freiheitsgraden verschieben beziehungsweise um die drei Hauptachsen eines orthogonalen Koordinatensystems rotieren. Die Manipulatoren verfügen über Aktuatoren und Sensoren, die durch eine Regel- und Steuerungseinheit verbunden sind. Die Sensoren sind beispielsweise als optische Sensoren wie Interferometer oder optische Encoder ausgebildet. Die für die Sensoren üblicherweise verwendeten Lichtquellen emittieren neben dem Nutzlicht, also dem Licht, welches der Sensor zur Ermittlung der Position der zu vermessenden Komponente verwendet, auch Wärme. Wärme beziehungsweise Wärmestrahlung kann die optischen Elemente oder auch andere Komponenten der Anlage erwärmen, was wiederum zur Folge hat, dass sich diese auf Grund der aufgenommenen Wärme ausdehnen und beispielsweise optische Elemente ihre Oberflächenform verändern. Dies kann sich negativ auf die Abbildungseigenschaften der optischen Elemente auswirken. Aus diesem Grund werden die Lichtquellen häufig in einem Bereich der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet, in dem die Wärme leicht abgeführt werden kann. Das Nutzlicht wird dann mit Hilfe eines Lichtwellenleiters zum eigentlichen Sensor in unmittelbarer Nähe des optischen Elementes geführt, wobei auf dieser Strecke üblicherweise mindestens eine Koppelstelle vorhanden ist, die beispielsweise am Übergang zur Projektionsoptik angeordnet sind.For such projection exposure systems, there are extremely high demands on the imaging accuracy in order to be able to produce the desired microscopically small structures as error-free as possible. For this purpose, the optical elements of the imaging optics, such as lenses or mirrors, must be positioned with high precision, for which purpose almost all optical elements are arranged on manipulators. These can shift the optical element in up to six degrees of freedom or rotate around the three main axes of an orthogonal coordinate system. The manipulators have actuators and sensors connected by a control and regulation unit. The sensors are designed, for example, as optical sensors such as interferometers or optical encoders. The light sources commonly used for the sensors emit heat in addition to the useful light, ie the light which the sensor uses to determine the position of the component to be measured. Heat or thermal radiation can heat the optical elements or other components of the system, which in turn has the consequence that they expand due to the heat absorbed and, for example, optical elements change their surface shape. This can have a negative effect on the imaging properties of the optical elements. For this reason, the light sources are often placed in an area of the projection exposure apparatus in which the heat can be easily dissipated. The useful light is then guided by means of an optical waveguide to the actual sensor in the immediate vicinity of the optical element, wherein on this route usually at least one coupling point is present, which are arranged for example at the transition to the projection optics.

In der Patentanmeldung WO 2013/004403 A1 ist eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Anordnung von Rahmen und Spiegeln offenbart, deren Position zueinander direkt oder indirekt mit Linearmaßstäben oder jeder anderen Art von berührungslos messenden Sensoren vermessen werden kann.In the patent application WO 2013/004403 A1 is disclosed a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with an array of frames and mirrors, the position of which can be measured directly or indirectly with linear scales or any other type of non-contact measuring sensors.

Berührungslos messende Sensoren umfassen üblicherweise zwei Sensorteile, wobei ein erster Sensorteil eine Referenzfläche und ein zweiter Sensorteil eine Messfläche umfasst; dabei ist zwischen der Referenzfläche und der Messfläche eine Messstrecke ausgebildet.Non-contact measuring sensors usually comprise two sensor parts, wherein a first sensor part comprises a reference surface and a second sensor part comprises a measuring surface; In this case, a measuring path is formed between the reference surface and the measuring surface.

Das US-Patent US 4,676,645 B2 offenbart einen optischen Sensor, der als Lichtquelle einen Halbleiterlaser im sogenannten „Multimode-Betrieb“ verwendet, also einen Laser, der Licht mit verschiedenen diskreten Frequenzen oder Moden emittiert. Das Laserlicht wird bis zum Sensorkopf geführt. Der Sensorkopf ist in diesem Zusammenhang der Teil des optischen Sensors, der den Start der Messstrecke des Sensors umfasst und in den das Laserlicht eingekoppelt wird, wobei der Sensorkopf üblicherweise an einer feststehenden Referenz beziehungsweise einem Bauteil befestigt ist. Das Licht wird an einem Strahlteiler in zwei Messstrahlen geteilt. Beide Lichtstrahlen werden an einem Beugungsgitter gebeugt, jeweils an einem Spiegel reflektiert und wiederum an dem Beugungsgitter gebeugt, wobei das Beugungsgitter an einem zweiten bewegbaren Bauteil angeordnet sind. Im Strahlteiler interferieren die Strahlen und werden über einen halbtransparenten Spiegel auf zwei Detektoren abgebildet. Diese detektieren die Intensität der Interferenz, aus der nachfolgend die Position bestimmt wird.The US patent US 4,676,645 B2 discloses an optical sensor which uses as a light source a semiconductor laser in so-called "multi-mode operation", ie a laser which emits light with different discrete frequencies or modes. The laser light is guided to the sensor head. In this context, the sensor head is the part of the optical sensor which comprises the start of the measuring path of the sensor and into which the laser light is coupled, the sensor head usually being fastened to a stationary reference or a component. The light is split at a beam splitter into two measuring beams. Both light beams are diffracted at a diffraction grating, each reflected at a mirror and in turn diffracted at the diffraction grating, wherein the diffraction grating are arranged on a second movable member. In the beam splitter, the beams interfere and are imaged on two detectors via a semi-transparent mirror. These detect the intensity of the interference, from which the position is subsequently determined.

Der Nachteil des beschriebenen Laser ist es, dass insbesondere an den Grenzflächen der optischen Kontaktstellen zwischen dem Laser und dem Sensorkopf Rückreflexe auftreten, die zu einem zeitlich abhängigen Springen der emittierten Moden des Halbleiterlaser führen können (wird auch als „Mode Hopping“ bezeichnet). Dies führt im Ergebnis zu Positionsfehlern im optischen Sensor, dessen Messgenauigkeit von der Frequenzstabilität und Intensitätsstabilität des Lasers abhängig ist. Dies kann in der nachfolgenden Steuer- und Regeleinheit der Abbildungsoptiken der Projektionsbelichtungsanlage zu Positionssprüngen führen.The disadvantage of the described laser is that back reflections occur, in particular at the interfaces of the optical contact points between the laser and the sensor head, which can lead to a time-dependent jumping of the emitted modes of the semiconductor laser (also referred to as "mode hopping"). As a result, this leads to position errors in the optical sensor whose measurement accuracy depends on the frequency stability and intensity stability of the laser. This can lead to positional jumps in the subsequent control unit of the imaging optics of the projection exposure apparatus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik löst.The object of the present invention is to provide a device which solves the above-described disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by a device having the features of the independent claim. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.

Ein erfindungsgemäßer optischer Sensor für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie umfasst eine Lichtquelle und einen Sensorkopf, wobei die Lichtquelle eine superlumineszente lichtemittierende Diode (SLED) ist. Unter einer SLED versteht man ein Halbleiterbauteil, welches inkohärentes breitbandiges Licht hoher Intensität emittiert. SLEDs werden beispielsweise in dem US-Patent US 7,119,373 B2 beschrieben oder von der Firma Exalos AG hergestellt. Die SLED ist eine Mischform aus einer Licht emittierenden Diode (LED), die breitbandiges Licht in alle Richtungen emittiert und einer Laserdiode (LD), die schmalbandiges Licht in einem Laserstrahl emittiert. Die SLED umfasst im Gegensatz zu einem Halbleiterlaser keine Lichtverstärkung durch Reflexion in einer Kavität, sondern nutzt Stromeinspeisung zur Verstärkung des emittierten Lichts, wobei das Licht den Halbleiter nur einmal durchläuft. Durch die fehlende Kavität und das breitbandige Licht ist eine SLED für Rückreflexe weniger anfällig als eine Laserdiode.An inventive optical sensor for a projection exposure apparatus for semiconductor lithography comprises a light source and a sensor head, wherein the light source is a superluminescent light-emitting diode (SLED). A SLED is a semiconductor device that emits incoherent high intensity broadband light. SLEDs are described, for example, in the US patent US 7,119,373 B2 described or produced by the company Exalos AG. The SLED is a hybrid of a light-emitting diode (LED) that emits broadband light in all directions and a laser diode (LD) that emits narrow-band light in a laser beam. The SLED includes in the Contrary to a semiconductor laser, no light amplification by reflection in a cavity, but uses power supply to amplify the emitted light, the light passes through the semiconductor only once. The lack of cavity and broadband light make a SLED less susceptible to back-reflection than a laser diode.

Weiterhin kann der Sensor eine Lichtzuführung von der Lichtquelle, in der das Licht erzeugt wird, zum Sensorkopf umfassen, wobei die Lichtzuführung mindestens eine Koppelstelle umfassen kann. Die Lichtzuführung ermöglicht, dass die Lichtquelle außerhalb des Vakuums der EUV-Projektionsanlage angeordnet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass keine vakuumtauglichen Materialien für die Lichtquelle verwendet werden müssen und dass die bei der Erzeugung des Lichts generierte Wärme leichter abgeführt werden kann.Furthermore, the sensor may comprise a light feed from the light source in which the light is generated to the sensor head, wherein the light feed may comprise at least one coupling point. The light supply allows the light source to be located outside the vacuum of the EUV projection system. This has the advantage that no vacuum-compatible materials have to be used for the light source and that the heat generated during the generation of the light can be dissipated more easily.

Insbesondere kann die Lichtzuführung einen Lichtwellenleiter umfassen. Lichtwellenleiter haben den Vorteil, dass sie auch bei den üblicherweise in EUV-Projektionsbelichtungsanlagen gegebenen Bauraumrestriktionen Licht über relativ große Entfernungen übertragen können, ohne dazu eine direkte Sichtlinie zwischen der Lichtquelle und dem Sensor zu benötigen.In particular, the light feed may comprise an optical waveguide. Fiber optic cables have the advantage that they can transmit light over relatively large distances, even in the space limitations usually given in EUV projection exposure systems, without requiring a direct line of sight between the light source and the sensor.

In einer Variante der Erfindung kann der Sensor als optischer Encoder ausgebildet sein.In a variant of the invention, the sensor can be designed as an optical encoder.

Weiterhin kann der Sensorkopf vakuumtauglich ausgebildet sein. Der Sensorkopf ist in diesem Zusammenhang der Teil des optischen Sensors, in den das Laserlicht eingekoppelt wird. Er ist üblicherweise an einer feststehenden Referenz befestigt. Daneben umfasst der Sensorkopf häufig auch die Detektoren, die das Messlicht detektieren, woraus nachfolgend die Positionsinformation ermittelt werden kann.Furthermore, the sensor head can be made vacuum-suitable. The sensor head is in this context the part of the optical sensor into which the laser light is coupled. It is usually attached to a fixed reference. In addition, the sensor head often also includes the detectors that detect the measuring light, from which the position information can subsequently be determined.

In einer weiteren Variante der Erfindung kann die Lichtquelle durch eine externe Referenz frequenzstabilisiert werden. Die Frequenzstabilisierung kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung vorteilhaft erhöhen. Die Frequenzstabilisierung einer SLED ist aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise dem europäischen Patent EP 01 946 388 B1 bekannt und wird hier nicht weiter ausgeführt.In a further variant of the invention, the light source can be frequency-stabilized by an external reference. Frequency stabilization can advantageously increase the accuracy of the position determination. The frequency stabilization of a SLED is well known in the art, such as the European patent EP 01 946 388 B1 known and will not be discussed here.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

  • 1 den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung verwirklicht sein kann,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 3 eine schematische Darstellung einer SLED, und
  • 4a-c eine schematische Darstellung von emittierten Frequenzspektren verschiedener Lichtquellen.
Embodiments and variants of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it
  • 1 the basic structure of an EUV projection exposure apparatus in which the invention can be realized,
  • 2 an embodiment of the invention,
  • 3 a schematic representation of a SLED, and
  • 4a-c a schematic representation of emitted frequency spectra of different light sources.

1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie, in welcher die Erfindung Anwendung finden kann. Ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1 weist neben einer Lichtquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6 auf. Eine durch die Lichtquelle 3 erzeugte EUV-Strahlung 14 als optische Nutzstrahlung wird mittels eines in der Lichtquelle 3 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass sie im Bereich einer Zwischenfokusebene 15 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 2 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 2 wird die EUV-Strahlung 14 von einem Pupillenfacettenspiegel 16 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 16 und einer optischen Baugruppe 17 mit Spiegeln 18, 19 und 20 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 2 in das Objektfeld 5 abgebildet. 1 shows an example of the basic structure of an EUV projection exposure system 1 for microlithography, in which the invention can find application. An illumination system of the projection exposure apparatus 1 points next to a light source 3 an illumination optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6 on. One by the light source 3 generated EUV radiation 14 as optical useful radiation is by means of a light source in the 3 integrated collector aligned so that they are in the area of a Zwischenfokusebene 15 undergoes an intermediate focus before moving to a field facet mirror 2 meets. After the field facet mirror 2 becomes the EUV radiation 14 from a pupil facet mirror 16 reflected. With the aid of the pupil facet mirror 16 and an optical assembly 17 with mirrors 18 . 19 and 20 become field facets of the field facet mirror 2 in the object field 5 displayed.

Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 8 gehalten wird. Eine lediglich schematisch dargestellte Projektionsoptik 9 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 10 in eine Bildebene 11. Die optischen Elemente der Projektionsoptik 9 sind üblicherweise auf Manipulatoren angeordnet, die einen erfindungsgemäßen Sensor umfassen können. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 10 in der Bildebene 11 angeordneten Wafers 12, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 13 gehalten wird. Die Lichtquelle 3 kann Nutzstrahlung insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen 5 nm und 120 nm emittieren.Illuminated is a in the object field 5 arranged reticle 7 that of a schematically represented Retikelhalter 8th is held. A merely schematically illustrated projection optics 9 serves to represent the object field 5 in a picture field 10 into an image plane 11 , The optical elements of the projection optics 9 are usually arranged on manipulators, which may comprise a sensor according to the invention. A structure is shown on the reticle 7 on a photosensitive layer in the area of the image field 10 in the picture plane 11 arranged wafers 12 , by a wafer holder also shown in detail 13 is held. The light source 3 can emit useful radiation, in particular in a wavelength range between 5 nm and 120 nm.

Die Erfindung kann ebenso in einer DUV-Anlage verwendet werden, die nicht dargestellt ist. Eine DUV-Anlage ist prinzipiell wie die oben beschriebene EUV-Anlage 1 aufgebaut, wobei in einer DUV-Anlage Spiegel und Linsen als optische Elemente verwendet werden können und die Lichtquelle einer DUV-Anlage eine Nutzstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 100 nm bis 300 nm emittiert.The invention can also be used in a DUV system, which is not shown. A DUV system is in principle like the EUV system described above 1 constructed, in a DUV system mirrors and lenses can be used as optical elements and the light source of a DUV system emits a useful radiation in a wavelength range of 100 nm to 300 nm.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein als Spiegel ausgebildetes optisches Element 40 in einer teilweise dargestellten Projektionsoptik 9, welches auf einem Manipulator 42 angeordnet ist. Der Manipulator 42 umfasst mehrere Aktuatoren 43 und einen Sensor 30, wobei das optische Element 40 über die Aktuatoren 43 mit einem Rahmen 44 verbunden ist. Der Manipulator 42 kann das optische Element 40 und damit seine optisch aktive Fläche 41, also diejenige Fläche, die im Betrieb der Anlage üblicherweise mit Nutzlicht 14 beaufschlagt wird, in sechs Freiheitsgraden positionieren. Die Position wird über mehrere Sensoren 30 gemessen, wobei in 2 zur besseren Übersichtlichkeit nur ein Sensor 30 und auch nicht alle Aktuatoren 43 dargestellt sind. Der beispielsweise als optischer Encoder ausgebildete Sensor 30 umfasst eine Lichtquelle 31, eine Lichtzuführung 34, einen Sensorkopf 32 und ein Beugungsgitter 33. Die Lichtquelle 31 ist als SLED ausgebildet. Sie ist in einer Steuereinheit 37 angeordnet, die beispielsweise in einem Bereich außerhalb des in der Projektionsoptik 9 herrschenden Vakuums angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Anforderungen an die verwendeten Materialien für die Steuerungseinheit 37 und auch für die Lichtquelle 31 geringer sind und Abwärme der Lichtquelle 31 leichter abzuführen ist. Das Licht wird von der Lichtquelle 31 durch einen Lichtwellenleiter 36 zum Sensorkopf 32 geführt, wobei eine Koppelstelle 35, beispielsweise am Übergang zum Vakuum vorhanden ist. Der Sensorkopf 32 ist ebenfalls an dem Rahmen 44 angeordnet, wobei der Sensorkopf 32 zur besseren mechanischen Entkopplung auch an einem zweiten Rahmen angeordnet sein kann. Das Beugungsgitter 33 ist auf der Höhe des Sensorkopfes 32 am optischen Element 40 angeordnet. Der Sensor 30 kann so die Bewegung des optischen Elementes 40 messen und das optische Element 40 durch die Aktuatoren 43 relativ zum Rahmen 44 positioniert werden. 2 shows a schematic representation of an optical element designed as a mirror 40 in a partially shown projection optics 9 which is on a manipulator 42 is arranged. The manipulator 42 includes several actuators 43 and a sensor 30 , wherein the optical element 40 over the actuators 43 with a frame 44 connected is. The manipulator 42 can the optical element 40 and thus its optically active surface 41 , that is, the area that usually with Nutzlicht during operation of the plant 14 is positioned in six degrees of freedom. The position is over several sensors 30 measured, in 2 for clarity, only one sensor 30 and not all actuators 43 are shown. The example designed as an optical encoder sensor 30 includes a light source 31 , a light feeder 34 , a sensor head 32 and a diffraction grating 33 , The light source 31 is designed as a SLED. She is in a control unit 37 arranged, for example, in an area outside of the in the projection optics 9 prevailing vacuum is arranged. This has the advantage that the requirements for the materials used for the control unit 37 and also for the light source 31 are lower and waste heat of the light source 31 is easier to dissipate. The light is from the light source 31 through an optical fiber 36 to the sensor head 32 guided, with a coupling point 35 , For example, at the transition to the vacuum is present. The sensor head 32 is also on the frame 44 arranged, with the sensor head 32 For better mechanical decoupling, it can also be arranged on a second frame. The diffraction grating 33 is at the height of the sensor head 32 on the optical element 40 arranged. The sensor 30 so can the movement of the optical element 40 measure and the optical element 40 through the actuators 43 relative to the frame 44 be positioned.

3 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer superlumineszenten lichtemittierenden Diode (SLED) 50, die wie jede andere Diode ebenfalls einen positiv dotierten Bereich 53 und einen negativ dotierten Bereich 54 umfasst. Der positiv dotierte Bereich 53 ist über einen Kathodenkontakt 51 und der negativ dotierte Bereich 54 über einem Anodenkontakt 52 mit einer Energiequelle 57 verbunden. Die angelegte Spannung führt zu einen Stromfluss von dem positiven 53 zu dem negativen Bereich 54 des Halbleiters. An der Kontaktfläche und in deren unmittelbaren Umgebung, der sogenannten Aktiven Zone 55, zwischen dem positiv 53 und negativ dotierten Bereich 54 wird das durch spontane Emission erzeugte Licht mittels stimulierter Emission verstärkt. Die Aktive Zone 55 zwischen positivem 53 und negativem 54 Bereich des Halbleiters ist dabei so ausgestaltet, dass eine Vielzahl von Frequenzen und Leistungen an Licht 58 emittiert werden und im weiteren Verlauf verstärkt werden. Das Licht 58 wird zum Rand der SLED 50 geführt und dabei weiter verstärkt. Dort tritt das Licht 58 ohne Reflexion als inkohärentes gebündeltes Licht 58 aus der SLED 50 aus. 3 shows the basic structure of a super-luminescent light-emitting diode (SLED) 50 which, like any other diode, also has a positive doped region 53 and a negatively doped area 54 includes. The positively endowed area 53 is via a cathode contact 51 and the negatively doped region 54 over an anode contact 52 with an energy source 57 connected. The applied voltage leads to a current flow from the positive one 53 to the negative area 54 of the semiconductor. At the contact area and in its immediate vicinity, the so-called Active Zone 55 , between the positive 53 and negatively doped area 54 For example, the light generated by spontaneous emission is amplified by stimulated emission. The Active Zone 55 between positive 53 and negative 54 Range of the semiconductor is designed so that a variety of frequencies and power to light 58 be emitted and amplified in the course. The light 58 becomes the edge of the SLED 50 led and further reinforced. There the light enters 58 without reflection as incoherent focused light 58 from the SLED 50 out.

4a, 4b und 4c zeigen jeweils ein Diagramm, in dem ein Frequenzspektrum dargestellt ist, in dem die Leistung (P) über der Wellenlänge (λ) für verschiedene Lichtquellen bei gleicher Eingangsleistung qualitativ aufgetragen ist. 4a . 4b and 4c each show a diagram in which a frequency spectrum is shown, in which the power (P) over the wavelength (λ) for different light sources at the same input power is plotted qualitatively.

4a zeigt das Frequenzspektrum einer Laserdiode (LD), die in einem Betriebsmodus mit mehreren emittierten Frequenzen, dem sogenannten „Multimode“ Betrieb, betrieben wird. Das emittierte Licht wird in unterschiedlichen Frequenzen, die hier durch die senkrechten Linien dargestellt sind, mit unterschiedlicher Leistung emittiert. 4a shows the frequency spectrum of a laser diode (LD), which is operated in a mode with several frequencies emitted, the so-called "multimode" operation. The emitted light is emitted at different frequencies, which are represented here by the vertical lines, with different power.

4b zeigt das Frequenzspektrum einer superlumineszenten lichtemittierenden Diode (SLED), bei der die Leistung über die Frequenz in einer kontinuierlichen Kurve verläuft, wobei das maximale Leistungsniveau geringer als bei der Laserdiode ist. 4b Figure 4 shows the frequency spectrum of a super-luminescent light-emitting diode (SLED) in which the power over the frequency runs in a continuous curve, the maximum power level being lower than that of the laser diode.

4c zeigt das Frequenzspektrum einer lichtemittierenden Diode (LED), die ebenfalls eine kontinuierliche Leistung über die Frequenz abgibt, aber in einem nochmals geringeren Leistungsniveau als bei der SLED. 4c shows the frequency spectrum of a light emitting diode (LED), which also gives a continuous power over the frequency, but in an even lower power level than the SLED.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22
Facettenspiegelfacet mirror
33
Lichtquellelight source
44
Beleuchtungsoptikillumination optics
55
Objektfeldobject field
66
Objektebeneobject level
77
Retikelreticle
88th
Retikelhalterreticle
99
Projektionsoptikprojection optics
1010
Bildfeldfield
1111
Bildebeneimage plane
1212
Waferwafer
1313
Waferhalterwafer holder
1414
EUV-StrahlungEUV radiation
1515
ZwischenfeldfokusebeneBetween field focal plane
1616
PupillenfacettenspiegelPupil facet mirror
1717
Baugruppemodule
1818
Spiegelmirror
1919
Spiegelmirror
2020
Spiegelmirror
3030
Optischer SensorOptical sensor
3131
Lichtquellelight source
3232
Sensorkopfsensor head
3333
Beugungsgitterdiffraction grating
34 34
Lichtzuführunglight supply
3535
Koppelstellecoupling point
3636
Lichtwellenleiteroptical fiber
3737
Steuerungseinheitcontrol unit
4040
optisches Elementoptical element
4141
optisch aktive Flächeoptically active surface
4242
Manipulatormanipulator
4343
Aktuatoractuator
4444
Rahmenframe
5050
SLEDSLED
5151
Kathodenkontaktcathode contact
5252
Anodenkontaktanode contact
5353
positiv dotierter Bereichpositively doped area
5454
negativ dotierter Bereichnegatively doped area
5555
Aktivierungszoneactivation zone
5757
Energiequelleenergy
5858
Lichtlight

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2013/004403 A1 [0003]WO 2013/004403 Al [0003]
  • US 4676645 B2 [0005]US 4676645 B2 [0005]
  • US 7119373 B2 [0009]US 7119373 B2 [0009]
  • EP 01946388 B1 [0014]EP 0 1946388 B1 [0014]

Claims (7)

Optischer Sensor (30) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, umfassend eine Lichtquelle (31) und einen Sensorkopf (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (31) eine superlumineszente lichtemittierende Diode (50) ist.Optical sensor (30) for a projection exposure apparatus (1) for semiconductor lithography, comprising a light source (31) and a sensor head (32), characterized in that the light source (31) is a superluminescent light emitting diode (50). Optischer Sensor (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) eine Lichtzuführung (34) von der Lichtquelle (31) zum Sensorkopf (32) umfasst, wobei die Lichtzuführung (34) mindestens eine Koppelstelle (35) umfasst.Optical sensor (30) after Claim 1 , characterized in that the sensor (30) comprises a light feed (34) from the light source (31) to the sensor head (32), wherein the light feed (34) comprises at least one coupling point (35). Optischer Sensor (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtzuführung (34) einen Lichtwellenleiter (36) umfasst.Optical sensor (30) after Claim 1 or 2 , characterized in that the light feed (34) comprises an optical waveguide (36). Optischer Sensor (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) als Encoder ausgebildet ist.Optical sensor (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (30) is designed as an encoder. Optischer Sensor (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkopf (32) vakuumtauglich ausgebildet ist.Optical sensor (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor head (32) is designed to be vacuum-compatible. Optischer Sensor (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (31) durch eine externe Referenz frequenzstabilisiert wird.Optical sensor (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (31) is frequency stabilized by an external reference. Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen optischen Sensor (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.A projection exposure apparatus (1) for semiconductor lithography, characterized in that it comprises an optical sensor (30) according to one of the preceding claims.
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