DE102022210289A1

DE102022210289A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Positionierung eines optischen Elements, Messvorrichtung zur Vermessung einer optischen Oberfläche und Lithografiesystem

Info

Publication number: DE102022210289A1
Application number: DE102022210289.4A
Authority: DE
Inventors: Klaus Rief; Philip Mueller
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2022-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Positionierung eines optischen Elements (2) aufweisend eine Messrahmeneinrichtung (3), eine Anbindungseinrichtung (4) zur Anbindung des optischen Elements (2) an die Messrahmeneinrichtung (3) sowie eine Manipulatoreinrichtung (5) zur Beeinflussung einer Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung (3) und damit des optischen Elements (2). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anbindungseinrichtung (4) wenigstens ein Anpassungsmittel (6) aufweist, um die Anbindungseinrichtung (4) an eine Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) anzupassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung eines optischen Elements aufweisend eine Messrahmeneinrichtung, eine Anbindungseinrichtung zur Anbindung des optischen Elements an die Messrahmeneinrichtung sowie eine Manipulatoreinrichtung zur Beeinflussung einer Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung und damit des optischen Elements.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Positionierung eines optischen Elements, wobei das optische Element mittels einer Anbindungseinrichtung an eine Messrahmeneinrichtung angebunden wird, und wobei eine Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung und damit des optischen Elements mittels einer Manipulatoreinrichtung beeinflusst wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Messvorrichtung zur Vermessung einer optischen Oberfläche eines als optisches Element ausgebildeten Prüflings, aufweisend eine Messstrahlungsquelle zur Ausbildung einer Messstrahlung und ein Computergeneriertes Hologramm (CGH) zur Erzeugung einer auf die optische Oberfläche angepassten Wellenfront der Messstrahlung.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, mit einem Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist.
Optische Elemente zur Führung und Formung einer Strahlung in Projektionsbelichtungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den bekannten optischen Elementen führt und formt häufig eine Oberfläche des optischen Elements die auf das optische Element einfallenden Lichtwellen. Eine genaue Kontrolle der Form der Oberfläche ist daher zur Ausbildung einer exakten Wellenfront mit gewünschten Eigenschaften von besonderem Vorteil.
Aus dem Stand der Technik sind Lithografiesysteme bekannt, welche ultraviolette Strahlung, insbesondere DUV (deep ultra violet)- und/oder EUV (extreme ultra violet)-Licht verwenden, um mikrolithografische Strukturen mit höchster Präzision herzustellen. Hierbei wird das Licht einer Strahlungsquelle über mehrere Spiegel zu einem zu belichtenden Wafer gelenkt. Eine exakte Ausbildung der Oberflächenform des Spiegels trägt hierbei entscheidend zu der Qualität der Belichtung bei.
Da die Genauigkeitsanforderungen an die optischen Elemente eines Lithografiesystems, insbesondere an Spiegeloberflächen sich auf Bruchteile von Nanometern belaufen können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, zur Überprüfung der Güte der optischen Elemente des Lithografiesystems interferometrische Messverfahren und - vorrichtungen zu verwenden.
Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das optische Element relativ zu der interferometrischen Messvorrichtung möglichst exakt zu positionieren.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Methoden zur Positionierung des optischen Elements ist, dass, wenn das optische Element und/oder die Messrahmeneinrichtung (Metrology-Mount) von ihrer Soll-Orientierung relativ zur Gravitation abweichen, durch die Anbindung des optischen Elements an die Messrahmeneinrichtung parasitäre Gewichtskräfte bzw. Verspannungen, hervorgerufen von abweichender Gewichtsabstützung, in das zu überprüfende optische Element eingebracht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Positionierung eines optischen Elements zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere eine möglichst verspannungsfreie Positionierung des optischen Elements ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch1 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Positionierung eines optischen Elements zu schaffen, welches die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere eine möglichst verspannungsfreie Positionierung des optischen Elements ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 13 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung zur Vermessung einer optischen Oberfläche zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere eine reproduzierbare und zuverlässige Vermessung der optischen Oberfläche ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Messvorrichtung mit den in Anspruch 21 genannten Merkmalen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Lithografiesystem zu schaffen, welches die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, insbesondere hochpräzise geformte Wellenfronten zur Belichtung von Wafern aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 22 genannten Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung eines optischen Elements weist eine Messrahmeneinrichtung, eine Anbindungseinrichtung zur Anbindung des optischen Elements an die Messrahmeneinrichtung sowie eine Manipulatoreinrichtung zur Beeinflussung einer Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung und damit des optischen Elements auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anbindungseinrichtung wenigstens eine Anpassungsmittel aufweist, um die Anbindungseinrichtung an eine Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung anzupassen.
Im Rahmen der Erfindung ist unter der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung eine tatsächlich vorliegende räumlich-körperlich bzw. geometrische Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung zu verstehen.
Insbesondere ist das wenigstens eine Anpassungsmittel eingerichtet, eine räumlich-körperliche Gestalt der Anbindungseinrichtung an eine Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung anzupassen.
Eine Anpassung der Anbindungseinrichtung an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung kann vorliegend umfassen, dass die geometrische Form der Anbindungseinrichtung an die geometrische Ist-Form des optischen Elements angepasst ist.
Die Ist-Form des optischen Elements kann insbesondere als auf die Ist-Form einer optisch wirksamen Fläche des optischen Elements, beispielsweise eine Krümmung einer spiegelnden Oberfläche des optischen Elements, und/oder die Ist-Form einer Rückseite des optischen Elements und/oder die Ist-Form eines Querschnitts des optischen Elements bezogen verstanden werden. Ebenso kann die räumlich körperliche Gestalt des optischen Elements insbesondere als auf den Querschnitt und/oder die optisch wirksame Fläche und/oder die Rückseite des optischen Elements bezogen verstanden werden.
Die Ist-Form der Messrahmeneinrichtung kann insbesondere als auf die Ist-Form eines Querschnitts und/oder die Ist-Form einer dem optischen Element zugewandte Seite bezogen verstanden werden. Ebenso kann die räumlich körperliche Gestalt des Messrahmeneinrichtung insbesondere als auf den Querschnitt und/oder die dem optischen Element zugewandte Seite Messrahmeneinrichtung bezogen verstanden werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass durch die Anpassung der räumlich-körperlichen Gestalt der Anpassungseinrichtung durch das wenigstens eine Anpassungsmittel das optische Element derart an die Messrahmeneinrichtung angebunden werden kann, dass die Orientierung der Messrahmeneinrichtung zu dem optischen Element hinsichtlich der Gravitation optimal erfolgt und somit keine parasitären Kräfte auftreten bzw. die parasitären Kräfte vernachlässigbar gering sind. Durch das wenigstens eine Anpassungsmittel können demnach Abweichungen der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von einer jeweiligen Soll-Form Rechnung getragen werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass solchen Abweichungen der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von der jeweiligen Soll-Form Rechnung getragen wird, welche eine Auswirkung auf die relative Ausrichtung des optischen Elements und der Messrahmeneinrichtung zueinander haben, insbesondere um die optische Oberfläche in eine Soll-Ausrichtung zu orientieren.
Nicht jede Abweichung der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von der jeweiligen Soll-Form muss eine Auswirkung auf die relative Ausrichtung des optischen Elements und der Messrahmeneinrichtung zueinander haben. Daher kann vorgesehen sein, dass bestimmte Abweichungen der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von der jeweiligen Soll-Form ignoriert werden.
Hierdurch können parasitäre Gewichtskräfte bzw. daraus resultierende parasitäre Verformungen vermieden werden, welche auftreten können, wenn die Anbindungseinrichtung lediglich eine Standardform aufweist, welche Abweichungen der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von der Soll-Form der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung nicht beachtet. In diesem Fall würde das optische Element und die Messrahmeneinrichtung nicht in eine Idealposition relativ zur Gravitation gebracht werden, sondern es würden durch die unzulängliche Anbindung des optischen Elements an die Messrahmeneinrichtung parasitäre Gewichtskräfte in das optische Element eingebracht werden.
Einer Abweichung der Ist-Form des optischen Elements von einer Soll-Form des optischen Elements kann in der Praxis durch eine Verkippung der Messrahmeneinrichtung durch die Manipulatoreinrichtung Rechnung getragen werden. Die Manipulation der Messrahmeneinrichtung führt zwar zu der gewünschten Ausrichtung des optischen Elements, insbesondere zu einer gewünschten Ausrichtung zu einem Nullkorrektor bzw. zu einer Null-Korrektor-Lage, führt aber gleichzeitig zu ungewünschten parasitären Belastungen in dem optischen Element durch die erforderliche Verkippung. Ein derartiges Vorgehen kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vermieden werden.
Besonders eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vermeidung von Verspannungen, bei welchen es sich nicht um normale Verspannung aufgrund von geometrischen Toleranzen handelt. Vielmehr kann eine Deformation des optischen Elements vermieden werden, welche dadurch begründet ist, dass eine geometrisch anders angeordnete Aufhängung zu Unterschieden in der Gewichtskraftabstützung an dem optischen Element führt, die dann in eine Deformation einer Oberfläche des optischen Elements resultiert.
In einer spezifischen Ausgestaltung kann jedoch gegebenenfalls zusätzlich auch eine Verkippung der Messrahmeneinrichtung durch die Manipulatoreinrichtung, vorzugsweise innerhalb enger Winkelgrenzen, besonders bevorzugt von weniger als 1 mrad, vorzugsweise weniger als 100 µrad, besonders bevorzugt weniger als 10 µrad, vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Anbindungseinrichtung eingerichtet ist, das optische Element mit der Messrahmeneinrichtung derart zu verbinden, dass das optische Element in einem verbundenen Zustand von der Messrahmeneinrichtung beabstandet ist. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Anbindungseinrichtung eine von der Messrahmeneinrichtung zu dem optischen Element verlaufende Längserstreckung aufweist.
Es kann eine Ermittlungseinrichtung zur, insbesondere der Anpassung der Anbindungseinrichtung zeitlich vorgelagerten, Ermittlung der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Anbindungseinrichtung derart an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst ist, dass das optische Element und/oder die Messrahmeneinrichtung derart miteinander verbindbar sind, dass eine optische Oberfläche des optischen Elements in eine Soll-Ausrichtung orientierbar ist, wobei die Messrahmeneinrichtung in einem Soll-Toleranzbereich orientiert ist. Der Soll-Toleranzbereich ist beliebig vorgebbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Soll-Toleranzbereich einer Null-Korrektur-Lage der Messrahmeneinrichtung oder einem Toleranzbereich der Messrahmeneinrichtung entspricht.
Die Soll-Ausrichtung der optischen Oberfläche des optischen Elements kann insbesondere auf eine relative Ausrichtung der optischen Oberfläche des optischen Elements zu einer Null-Korrektor-Lage der optischen Oberfläche des optischen Elements und /oder auf eine relative Ausrichtung der optischen Oberfläche des optischen Elements zu der Messrahmeneinrichtung bezogen verstanden werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass solchen Abweichungen der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von der jeweiligen Soll-Form Rechnung getragen wird, welche eine Auswirkung auf die relative Ausrichtung des optischen Elements und der Messrahmeneinrichtung zueinander haben, insbesondere um die optische Oberfläche in die Soll-Ausrichtung zu orientieren.
Es kann vorgesehen sein, dass mit dem wenigstens einen Anpassungsmittel die Anbindungseinrichtung an eine Abweichung der Ist-Form von einer Soll-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst wird.
Es kann außerdem vorgesehen sein, dass mit dem wenigstens einen Anpassungsmittel die Anbindungseinrichtung an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung derart angepasst wird, dass lediglich einer effektiven bzw. saldierten Abweichung der Ist-Form von einer Soll-Form Rechnung getragen wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anbindungseinrichtung unter Ausbildung eines linearen Offsets bzw. Versatzes zwischen dem optischen Element und der Messrahmeneinrichtung angepasst wird.
Von Vorteil ist es, wenn zunächst die optische Oberfläche des optischen Elements in die Soll-Ausrichtung verbracht wird. Anschließend wird die Anbindungseinrichtung derart an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst, dass die Messrahmeneinrichtung mit dem optischen Element verbunden werden kann, ohne dass die Manipulatoreinrichtung über den Soll-Toleranzbereich hinaus verkippt werden muss. Vorzugsweise verbleibt die Manipulatoreinrichtung ebenfalls in ihrer Soll-Ausrichtung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Anpassungsmittel ein Ausgleichselement umfasst.
Die Verwendung von Ausgleichselementen zur Anpassung der räumlich-körperlichen Gestalt der Anbindungseinrichtung hat den Vorteil, dass derartige Ausgleichselemente in einer Vielzahl von Formen und Dicken vorgefertigt werden können. Hierdurch kann auf eine zu erwartende Streubreite der Abweichungen der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung von der jeweiligen Soll-Form eingegangen werden.
Ferner bietet die Verwendung eines Ausgleichselements den Vorteil, dass dieses in einfacher Weise an der Anbindungseinrichtung angeordnet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Ausgleichselement ein Metall aufweist, und/oder aus einem Metall, ausgebildet ist.
Wird zum Ausbilden des Ausgleichselements ein Metall verwendet, insbesondere ein Leichtmetall, so zeichnet sich das Ausgleichselement durch geringes Gewicht und gleichzeitig hohe Formstabilität aus.
Es kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichselement aus einem vakuumtauglichen Material, wie beispielsweise einem vakuumtauglichen Hartkunststoff, und/oder einem vakuumtauglichen Gummi, ausgebildet ist. Derartige Materialien haben den Vorteil, dass hierdurch das Ausgleichselement bis zu einem gewissen Grad elastisch und stoßdämpfend wirken kann.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Aufhängung, insbesondere an der Messrahmeneinrichtung und/oder der Anbindungseinrichtung, ein Metall aufweist, und/oder aus einem Metall, ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Aufhängung hierdurch eine vorteilhafte Steifigkeit aufweist und/oder vorteilhafte Eigenfrequenzanforderungen erfüllen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass dämpfende Materialen und/oder Gummi lediglich in parallelem Kraftfluss, und vorzugsweise nicht in einem Hauptkraftfluss der Spiegelaufhängung, vorzugsweise bis zu einem gewissen Prozentsatz der Gewichtskraft, an der Messrahmeneinrichtung und/oder der Anbindungseinrichtung zum Einsatz kommen.
Unter einem vakuumtauglichen Material ist insbesondere ein Material, welches unter Hochvakuumbedingungen oder einem Ultrahochvakuumbedingungen nicht oder vernachlässigbar wenig ausgast.
Es ist von Vorteil, wenn auf eine Vakuumtauglichkeit der verwendeten Materialien geachtet wird, da optische Elemente im Rahmen der Erfindung vorzugsweise in einem Vakuum bzw. einer Vakuumkammer zu positionieren sind.
Vorzugsweise wird das optische Element auf einem Verfahrwagen mit der Messrahmeneinrichtung verbunden und anschließend in die Vakuumkammer eingebracht und dort von der Manipulatoreinrichtung aufgenommen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das optische Element durch die Anbindungseinrichtung an mehreren, vorzugsweise separierten, Verbindungsbereichen mittels einer jeweiligen Verbindungseinrichtung an die Messrahmeneinrichtung angebunden ist.
Greift die Anbindungseinrichtung mittels jeweiliger Verbindungseinrichtungen an verschiedenen Stellen an dem optischen Element an und verbindet dieses mit der Messrahmeneinrichtung, so kann ein technisch komplexes Anfügen der Verbindungseinrichtungen an das optische Element auf wenige, vorzugsweise separierte, Verbindungsbereiche beschränkt werden. Ferner können die Verbindungsbereiche derart gewählt bzw. positioniert werden, dass das optische Element vorzugsweise frei von parasitären Gewichtskräften mit der Messrahmeneinrichtung verbunden ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das optische Element unter der Messrahmeneinrichtung hängend mit der Messrahmeneinrichtung verbunden ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsbereiche und/oder die Verbindungseinrichtungen und/oder die Anbindungseinrichtung an einer von einer optischen Oberfläche abgewandten Seite des optischen Elements an diesem angeordnet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtungen mit dem optischen Element stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs angefügt bzw. mit diesem verbunden sind.
Eine räumliche Separation der Verbindungsbereiche hat ferner den Vorteil, dass hierdurch zwischen den Verbindungsbereichen befindliche Abschnitte des optischen Elements durch die Anbindungseinrichtung nicht beeinträchtigt werden. Derartige Beeinträchtigungen könnten beispielsweise durch mechanische Beschädigungen, wie Kratzer, oder durch Klebstoffreste zustande kommen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsbereiche derart positioniert sind, dass sie denjenigen Bereichen entsprechen, an denen das optische Element bei einer Verwendung, insbesondere in einem Lithografiesystem, angelegt bzw. verbunden ist. Hierdurch erfährt das optische Element während der Vermessung die gleichen Krafteinwirkungen, wie sie auf das optische Element auch bei der Verwendung in dem Lithografiesystem einwirken.
Wird die Anbindungseinrichtung in räumlich körperlicher Weise an die Ist-Form der Messrahmeneinrichtung und/oder des optischen Elements derart angepasst, dass eine gewünschte Orientierung der optischen Oberfläche des optischen Elements ohne unerwünschte Verkippung der Manipulatoreinrichtung erreicht werden kann, so können an erlaubte Toleranzen und/oder Abweichungen an dem optischen Element in dem wenigstens einen Verbindungsbereich weniger strenge Anforderungen gestellt werden. Hierdurch wird eine Fertigung des optischen Elements vereinfacht, eine Ausschussquote verringert und ein Bedarf an Nacharbeit reduziert.
Es kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Verbindungseinrichtungen eine von der Messrahmeneinrichtung zu dem optischen Element verlaufende Längserstreckung aufweisen, um eine Anordnung des optischen Elements an der Messrahmeneinrichtung derart zu bewirken, dass in einem verbundenen Zustand das optische Element von der Messrahmeneinrichtung beabstandet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass von den mehreren Verbindungseinrichtungen, lediglich eine Verbindungseinrichtung, eine Mehrzahl an Verbindungseinrichtungen oder alle Verbindungseinrichtungen Anpassungsmittel zur Anpassung der Anbindungseinrichtung an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung aufweisen.
Vorzugsweise weist lediglich eine der Verbindungseinrichtungen Anpassungsmittel auf, da hierdurch in vielen Anwendungen eine ausreichende Anpassungswirkung erzielt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass zwei separierter Verbindungbereiche vorgesehen sind und/oder die Anbindungseinrichtung als Zweibein ausgebildet ist.
Durch eine geeignete Positionierung zweier separierter Verbindungsbereiche an dem optischen Element kann dieses stabil unter der Messrahmeneinrichtung hängend angeordnet werden. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Verbindungsbereiche derart positioniert sind, dass durch das Aufhängen bedingte inhärente Spannungen des optischen Elements minimiert werden.
Ist die Anbindungseinrichtung als Zweibein ausgebildet, so kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtungen von zwei separierten Verbindungsbereichen zu einem gemeinsamen Anlagepunkt an der Messrahmeneinrichtung verlaufen.
Von Vorteil kann es auch sein, wenn drei oder vier Verbindungsbereiche vorgesehen sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ferner eine Einstellung auf ein individuelles optisches Element, ohne die Messrahmeneinrichtung mit weiteren Komponenten auszustatten, die eine derartige individuelle Einstellung ermöglichen würden. Hierdurch kann eine Komplexität der Messrahmeneinrichtung reduziert werden. Insbesondere kann beispielsweise auf eine zusätzliche Linearführung zur Verschiebung des Zweibeins verzichtet werden. Ebenso kann an eine Fertigungspräzision der Messrahmeneinrichtung eine weniger strenge Anforderung gestellt werden. Insbesondere kann auf Maßnahmen verzichtet werden, die eine Steifigkeit der Aufhängung des optischen Elements in der Messrahmeneinrichtung verringern würden. Derartige Maßnahmen wären beispielsweise eine Linearführung und/oder ein Feststellmechanismus und die benannten Maßnahmen würden zu einer verschlechterten Messperformance führen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung ein an der Messrahmeneinrichtung festgelegtes, rahmenseitiges Sockelelement aufweist.
Weist die Verbindungseinrichtung ein an der Messrahmeneinrichtung festgelegtes rahmenseitiges Sockelelement auf, so wird hierdurch durch das Sockelelement zu der Längserstreckung der Verbindungseinrichtung beigetragen. Ferner ermöglicht das Vorhandensein eines rahmenseitigen Sockelelements eine vereinfachte Verknüpfung mit dem optischen Element, da ein Verknüpfungspunkt, insbesondere an einem Ende des rahmenseitigen Sockelelements, von der Messrahmeneinrichtung beabstandet ist und daher hinreichend Raum beispielsweise für eine händische Manipulation lässt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung ein an dem optischen Element festgelegtes elementseitiges Sockelelement aufweist, wobei das rahmenseitige und das elementseitige Sockelelement an einem Anlagebereich kraftschlüssig und/oder formschlüssig, vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung, verbindbar sind.
Sind das rahmenseitige und das elementseitige Sockelelement mittels einer Schraubverbindung verbindbar, so ist diese durch die Längserstreckung des rahmenseitigen und des elementseitigen Sockelelements beispielsweise für eine händische Manipulation auf besondere und einfache Weise zugänglich.
Ferner ermöglicht eine Schraubverbindung eine stabile und zuverlässige Verbindung des optischen Elements mit der Messrahmeneinrichtung.
Insbesondere ermöglicht eine zweiteilige Ausbildung der jeweiligen Verbindungseinrichtung eine besonders einfache Umsetzung einer Anpassung der räumlich-körperlichen Gestalt der Verbindungseinrichtungen bzw. der Verbindungseinrichtung an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung derart, dass die Manipulatoreinrichtung nicht über den Soll-Toleranzbereich hinaus verkippt werden muss.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Anpassungsmittel wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des wenigstens einen Ausgleichselement umfasst, und/oder die Aufnahmeeinrichtung als Teil des jeweiligen rahmenseitigen Sockelelements ausgebildet ist, wobei durch die Aufnahme des Ausgleichselements in die Aufnahmeeinrichtung eine Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements zu dem elementseitigen Sockelelement hin veränderbar ist.
Umfasst das Anpassungsmittel neben dem Ausgleichselement auch eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des wenigstens einen Ausgleichselements, so kann die räumlich-körperliche Anpassung der Anbindungseinrichtung nach einem Schlüssel-Schlossprinzip auf besonders zuverlässige und einfache Weise verfolgen.
Wird das Ausgleichselement von der Aufnahmeeinrichtung auf der Seite des rahmenseitigen Sockelelements aufgenommen, so erfolgt eine Anpassung der Anbindungseinrichtung auf Seiten der zur Messrahmeneinrichtung orientierten Teile der Anbindungseinrichtung. Hierdurch ist die Anpassung der Anbindungseinrichtung nicht von einem momentanen Standort oder einer momentanen Zugänglichkeit des optischen Elements abhängig. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das optische Element unter einer Vakuumatmosphäre, insbesondere einer strengen Vakuumatmosphäre, gehalten wird.
Wird durch die Aufnahme des Ausgleichselements in die Aufnahmeeinrichtung eine Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements hin zu dem elementseitigen Sockelelement verändert, so kann die räumlich-körperliche Gestalt der Anbindungseinrichtung hierdurch auf besonders einfache Art und Weise an die Ist-Formen des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst werden.
Dadurch, dass das elementseitige Sockelelement und das rahmenseitige Sockelelement an dem Anlagebereich aneinander anliegen und die Aufnahmeeinrichtung für das Ausgleichselement an diesem Anlagebereich angeordnet ist, kann eine besonders stabile Ausführungsform der Verbindungseinrichtung erzeugt werden, da insbesondere mittels einer Schraubverbindung im Anlagebereich das Ausgleichselement besonders stabil in die Verbindungseinrichtung integriert werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Ausgleichselement als Einlegeplättchen und/oder Spacerelement ausgebildet ist.
Ist das Ausgleichselement als Einlegeplättchen und/oder als Spacerelement ausgebildet, so kann dieses, insbesondere wenn es im Anlagebereich angeordnet ist, satt anliegend an diesen gedrückt werden und bietet somit eine besonders stabile und zuverlässige Möglichkeit eine Längserstreckung bzw. eine Erstreckungslänge der Verbindungseinrichtung zu beeinflussen bzw. anzupassen.
Das Einlegeplättchen kann auch als Shim bezeichnet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht daher ein sogenanntes Shimming der Messrahmeneinrichtung.
Das Einsetzen eines möglichst exakt geschliffenen Ausgleichselements, insbesondere eines Einstellstücks bzw. eines Shims verhindert eine ungewünschte Verkippung gegenüber eines Soll-Ausrichtung bzw. das Auftreten von parasitären Gewichtskräften an dem optischen Element, insbesondere während einer Vermessung desselben.
Es kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichselement basierend auf einer vorangegangenen taktilen Vermessung eines Verbindungsbereichs an dem optischen Element exakt ausgelegt und gefertigt, insbesondere geschliffen ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Anpassungsmittel zwei Aufnahmeeinrichtungen aufweist, welche als Teil des jeweiligen rahmenseitigen Sockelelements ausgebildet sind, wobei

- eine erste Aufnahmeeinrichtung im Anlagebereich angeordnet und zur Aufnahme eines ersten Ausgleichselements eingerichtet ist, und/oder
- eine zweite Aufnahmeeinrichtung von der ersten Aufnahmeeinrichtung in Richtung der Messrahmeneinrichtung beabstandet angeordnet und zur Aufnahme eines zweiten Ausgleichselements eingerichtet ist.

Umfasst das wenigstens eine Anpassungsmittel zwei Aufnahmeeinrichtungen sowie zwei Ausgleichselemente bzw. für jede Aufnahmeeinrichtung ein Ausgleichselement, so kann eine Flexibilität bei einem Ausgleich von Abweichungen der Ist-Formen von den Soll-Formen erhöht werden.
Es müssen dabei jedoch nicht beide Aufnahmeeinrichtungen mit einem Ausgleichselement bestückt sein. Eine Bestückung kann von den jeweiligen Ist-Formen des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung abhängig sein.
Das wenigstens eine Ausgleichselement ist hierbei vorzugsweise einstückig ausgebildet. Das wenigstens eine Ausgleichselement kann jedoch auch mehrteilig ausgebildet sein.
Ist die erste Aufnahmeeinrichtung, wie bereits vorbeschrieben, im Anlagebereich und/oder benachbart zu dem Anlagebereich angeordnet, so lässt sich hierdurch eine stabile und zuverlässige Verlängerung der Erstreckungslänge bewirken. Ist die zweite Aufnahmeeinrichtung in Richtung der Messrahmeneinrichtung von der ersten Aufnahmeeinrichtung beabstandet angeordnet, so kann die erste Aufnahmeeinrichtung auch an schwerer zugänglichen, dafür auch weniger störungsanfälligen Stellen angeordnet sein, da beispielsweise mittels der ersten Aufnahmeeinrichtung und/oder des ersten Ausgleichselements häufig auftretenden und/oder gleichbleibenden Abweichungen Rechnung getragen werden kann, während das zweite Ausgleichselement bzw. die zweite Aufnahmeeinrichtung zur Berücksichtigung von für jedes optische Element individuellen Abweichungen eingerichtet sein können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass

- das zweite Ausgleichselement zur Kompensation einer Abweichung der Ist-Form des optischen Elements von einer Soll-Form des optischen Elements eingerichtet ist, und/oder
- das erste Ausgleichselement zur Kompensation einer Abweichung einer Ist-Form der Messrahmeneinrichtung von einer Soll-Form der Messrahmeneinrichtung eingerichtet ist.

Wird das zweite Ausgleichselement bzw. die zweite Aufnahmeeinrichtung zur Berücksichtigung der Ist-Form des optischen Elements verwendet, so hat dies den Vorteil, dass für verschiedene optische Elemente, welche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu positionieren sind, deren jeweilige individuelle Abweichung von einer Soll-Form auf einfache Weise berücksichtigt werden kann. Dies bedingt sich insbesondere dadurch, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung bei einer Anbindung des optischen Elements an die Messrahmeneinrichtung für eine händische Manipulation leichter zugänglich ist. Somit kann bei einer jeden Anbindung eines individuellen optischen Elements, dessen individuelle Abweichung von der Soll-Form durch ein Einlegen eines geeigneten Ausgleichselements in die zweite Aufnahmeeinrichtung Rechnung getragen werden.
Das zweite Ausgleichselement bzw. die zweite Aufnahmeeinrichtung dienen vorzugsweise einer Kompensation von Abweichungen der Messrahmeneinrichtung von ihrer Soll-Form. Werden diese Abweichungen einmal festgestellt und vermessen und/oder deren Auswirkungen auf eine relative Ausrichtung zwischen dem optischen Element und der Messrahmeneinrichtung bestimmt, so können diese dauerhaft durch ein Einlegen eines geeigneten Ausgleichselements in die zweite Aufnahmeeinrichtung kompensiert werden. Diese müssen dann bei einer Verwendung ein und desselben Messrahmens für verschiedene optische Elemente nicht mehr getauscht werden und können daher auch an unzugänglicheren, dafür aber geschützteren Stellen positioniert sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren mit den in Anspruch 13 genannten Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Positionierung eines optischen Elements, wird das optische Element mittels einer Anbindungseinrichtung an eine Messrahmeneinrichtung angebunden. Ferner wird eine Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung und damit des optischen Elements mittels einer Manipulatoreinrichtung beeinflusst. Erfindungsgemäß wird eine Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung ermittelt, wonach die Anbindungseinrichtung an eine Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst wird.
Insbesondere wird die räumlich-körperliche Gestaltung der Anbindungseinrichtung an eine Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass durch dieses ohne ein Verkippen der Manipulatoreinrichtung und ohne ein Verziehen oder ein Verzerren der Anbindungseinrichtung diese an das optische Element angebunden werden kann. Durch die räumlich-körperliche Veränderung der Gestaltung der Anbindungseinrichtung kann eine von parasitären Gewichtskräften freie bzw. eine weitgehend von parasitären Gewichtskräften freie Aufhängung des optischen Elements an der Messrahmeneinrichtung ermöglicht werden.
Im Rahmen der Erfindung kann zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Lösung auch noch eine Verkippung der Manipulatoreinrichtung vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in besonderem Maße zum Einsatz bei einer Qualifizierung optischer Elemente.
Bei der Qualifizierung optischer Elemente werden diese üblicherweise relativ zu weiteren beteiligten optischen Elementen und/oder Komponenten, wie beispielsweise einem Nullkorrektor, ausgerichtet. Ferner ist es von Vorteil, wenn die zu qualifizierenden optischen Elemente in einer exakt definierten Weise zu einer Schwerkraftrichtung ausgerichtet sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es ferner möglich, das zu qualifizierende optische Element frei von unbekannten parasitären Kräften und Momenten zu positionieren.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können die vorbeschriebenen Voraussetzungen sichergestellt werden, so dass die Qualifizierung des zu qualifizierenden optischen Elements nicht durch ungewollte Verformungen kompromittiert wird.
Mittels der Manipulatoreinrichtung kann das zu qualifizierende optische Element relativ zu den weiteren beteiligten optischen Elementen und/oder Komponenten, welche zur Qualifizierung des optischen Elements eingesetzt werden, ausgerichtet werden. Ob die relative Positionierung mittels der Manipulatoreinrichtung korrekt erfolgt ist, kann vorzugsweise mittels einer optischen Rückmeldung, insbesondere durch ein Interferogramm, bei einer Justage des Prüflings ermittelt werden.
Für eine Ausrichtung in exakt definierter Weise zur Schwerkraftrichtung und eine Positionierung, welche möglichst frei von unbekannten parasitären Kräften und Momenten ist, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren in besonderem Maße. Insbesondere können durch das erfindungsgemäße Verfahren komplexe mechanische Lösungen bzw. Justagestrategien der Messrahmeneinrichtung vermieden werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Anbindungseinrichtung derart an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst wird, dass das optische Element und/oder die Messrahmeneinrichtung derart miteinander verbindbar sind, dass eine optische Oberfläche des optischen Elements in eine Soll-Ausrichtung orientiert werden kann, wobei die Messrahmeneinrichtung in einem Soll-Toleranzbereich orientiert ist.
Es kann vorgesehen sein, dass bei einer ermittelten Ist-Form, die von der Soll-Form nicht oder nur vernachlässigbar gering abweicht, auf eine Verwendung des Anpassungsmittels bewusst verzichtet wird, obschon es zu Verfügung stünde. Die Anbindungseinrichtung wird somit dadurch an die tatsächlich vorliegende, ermittelte Ist-Form in informierter Weise angepasst, indem sie unverändert belassen wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Anbindungseinrichtung an eine Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung derart angepasst wird, dass eine Verkippung der Manipulatoreinrichtung gegenüber einer Null-Korrektor-Lage bei und/oder nach einer Anbindung des optischen Elements weniger als 1 mrad, vorzugsweise weniger als 100 µrad, besonders bevorzugt weniger als 10 µrad, beträgt.
Kann aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung bei einer Anbindung des optischen Elements eine Verkippung der Manipulator-einrichtung gegenüber einer Null-Korrektor-Lage vermieden werden, so reduziert dies das Auftreten von parasitären Gewichtskräften und damit parasitären Verformungen in dem optischen Element. Zur Vermeidung der Verkippung der Manipulatoreinrichtung und zur Ermöglichung der Verbindung der Anbindungseinrichtung mit dem optischen Element kann das erfindungsgemäße Verfahren herangezogen werden. Im Rahmen der Erfindung hat sich eine Verkippung der Manipulatoreinrichtung in den genannten Grenzen als tolerierbar herausgestellt, sofern die Anbindungseinrichtung räumlich-körperlich an die Gestalt der Messrahmeneinrichtung und/oder des optischen Elements angepasst wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das optische Element durch die Anbindungseinrichtung an mehreren, vorzugsweise separierten, Verbindungsbereichen mittels einer jeweiligen Verbindungseinrichtung an die Messrahmeneinrichtung angebunden wird.
Eine Anbindung an mehreren, vorzugsweise separierten Verbindungsbereichen hat den Vorteil, dass bei geeigneter Platzierung eine von parasitären Gewichtskräften freie Aufhängung des optischen Elements ermöglicht und ferner eine Ausweitung eine Fügetechnik bzw. Anbindetechnik auf eine gesamte Oberfläche des optischen Elements vermieden werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass von den mehreren Verbindungseinrichtungen, lediglich eine Verbindungseinrichtung, eine Mehrzahl an Verbindungseinrichtungen oder alle Verbindungseinrichtungen Anpassungsmittel zur Anpassung der Anbindungseinrichtung an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung aufweisen und/oder an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung angepasst werden.
Vorzugsweise weist lediglich eine der Verbindungseinrichtungen Anpassungsmittel auf, da hierdurch in vielen Anwendungen eine ausreichende Anpassungswirkung erzielt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass durch eine Aufnahme eines Ausgleichselements in eine Aufnahmeeinrichtung eines an der Messrahmeneinrichtung festgelegten rahmenseitigen Sockelelements der Verbindungseinrichtung eine Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements verändert wird.
Wird die räumlich-körperliche Gestalt der Anbindungseinrichtung dadurch verändert, dass die Erstreckungslänge der Verbindungseinrichtungen in den jeweiligen Verbindungsbereichen verlängert und/oder verkürzt wird, kann einer Abweichung der Soll-Form von der Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung durch eine Veränderung lediglich der Erstreckungslängen der mehreren Verbindungseinrichtungen Rechnung getragen werden.
Weicht beispielsweise eine gesamte Ist-Form des optischen Elements großflächig von ihrer Soll-Form ab, so kann bei einer Verwendung zweier Verbindungseinrichtungen bzw. zweier Verbindungsbereiche der potentiell hochkomplexen Abweichung der Form des optischen Elements durch eine Anpassung lediglich zweier Erstreckungslängen voll umfänglich Rechnung getragen werden. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Reduktion der Komplexität der Anpassung der Anbindungseinrichtung an die Ist-Form des optischen Elements und/oder der Messrahmeneinrichtung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass

- in eine erste Aufnahmeeinrichtung in einem vom der Messrahmeneinrichtung abgewandten Ende des rahmenseitigen Sockelelements angeordnete Anlagebereichs ein erstes Ausgleichselement aufgenommen wird, und
- in eine, von der ersten Aufnahmeeinrichtung in Richtung der Messrahmeneinrichtung beabstandet angeordnete, zweite Aufnahmeeinrichtung ein zweites Ausgleichselement aufgenommen wird.

Eine zweigeteilte Ausbildung des wenigstens einen Anpassungsmittels mit einer ersten und einer zweiten Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des ersten und des zweiten Ausgleichselements, welche voneinander beabstandet sind, hat den Vorteil, dass hierdurch flexibel auf verschiedene Arten von Abweichungen der Ist-Formen von den Soll-Formen reagiert werden kann. Insbesondere können die Aufnahmeeinrichtungen Teil des Anpassungsmittels sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass

- mittels des zweiten Ausgleichselement eine Abweichung der Ist-Form des optischen Elements von einer Soll-Form des optischen Elements kompensiert wird, und/oder
- mittels des ersten Ausgleichselements eine Abweichung einer Ist-Form der Messrahmeneinrichtung von einer Soll-Form der Messrahmeneinrichtung kompensiert wird.

Eine Kompensation der Abweichung der Ist-Form des optischen Elements von der Soll-Form mittels des zweiten, individuell hierfür vorgesehenen Ausgleichselements an der zweiten Aufnahmeeinrichtung hat den Vorteil, dass hierdurch die zweite Aufnahmeeinrichtung explizit zur Kompensation häufig wechselnder individueller Abweichungen eines jeweiligen mittels des Verfahrens zu positionierenden optischen Elements vorgesehen und hierfür in besonderem Maße eingerichtet ausgeführt sein kann.
Wird mittels des ersten Ausgleichselements eine Abweichung der Messrahmeneinrichtung kompensiert, so kann dieses vorzugsweise einmalig für eine individuelle Form der Messrahmeneinrichtung geschehen und beispielsweise auch bereits im Rahmen einer Fertigung der Messrahmeneinrichtung vorgenommen werden.
Insbesondere kann an eine Zugänglichkeit der ersten Aufnahmeeinrichtung bzw. des ersten Ausgleichselements eine geringere Anforderung gestellt werden, während eine möglichst geschützte Anordnung der ersten Aufnahmeeinrichtung, besonders vorteilhaft ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Ausgleichselement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Leichtmetall, und das erste Ausgleichselement aus einem Kunststoff oder Gummi, insbesondere einem vakuumtauglichen Hartkunststoff, ausgebildet ist. Durch ein häufiges Auswechseln des zweiten Ausgleichselements, insbesondere für jedes individuelle optische Element, ist das zweite Ausgleichselement einem besonderen Verschleiß unterworfen und profitiert daher in besonderem Maße von einer Ausbildung aus einem abnutzungsbeständigen metallischen Werkstoff.
Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Ausgleichselemente eine Eloxidschicht aufweist. Hierdurch können störende Reflexe bei der Qualifikation vermieden werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass

- das zweite Ausgleichselement nach bzw. zeitlich nach dem ersten Ausgleichselement eingelegt wird, und/oder
- das zweite Ausgleichselement bei einem Wechsel des optischen Elements ebenfalls ausgewechselt wird, und/oder
- das erste Ausgleichselement für eine Mehrzahl an verschiedenen optischen Elementen beibehalten wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Messvorrichtung mit den in Anspruch 21 genannten Merkmalen.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Vermessung einer optischen Oberfläche eines als optisches Element ausgebildeten Prüflings, weist eine Messstrahlungsquelle zur Ausbildung einer Messstrahlung und ein Computergeneriertes Hologramm (CGH) zur Erzeugung einer auf die optische Oberfläche angepassten Wellenfront der Messstrahlung auf. Ferner ist die vorbeschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung des als optisches Element ausgebildeten Prüflings oder einer ihrer vorteilhaften Ausführungsformen vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist der als optisches Element ausgebildete Prüfling mittel des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner vorteilhaften Ausführungsformen positioniert.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung hat den Vorteil, dass sie eine besonders zuverlässige Vermessung des optischen Elements ermöglicht. Dadurch, dass das Auftreten von parasitären Gewichtskräften während eines Messvorgangs reduziert ist, werden besonders zuverlässige Daten über eine Form der optischen Oberfläche des optischen Elements erhoben. Die Form der optischen Oberfläche wird bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung nicht durch allfällig auftretende parasitäre Gewichtskräfte durch eine mangelhafte Anbindung an die Messrahmeneinrichtung verfälscht. Vielmehr wird eine tatsächliche Form der optischen Oberfläche des optischen Elements erfasst.
Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Messvorrichtung eine besonders beschädigungsarme bzw. beschädigungsfreie Vermessung des optischen Elements, da durch eine Vermeidung parasitärer Gewichtskräfte auch bleibende Schäden durch eben diese parasitären Gewichtskräfte vermieden werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Messvorrichtung nicht nur zur Positionierung bzw. Vermessung von optischen Elementen eignet, sondern generell zur Positionierung bzw. Vermessung von Prüflingen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 22 genannten Merkmalen.
Das erfindungsgemäße Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, umfasst ein Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die optische Oberfläche wenigstens eines der optischen Elemente

- wenigstens teilweise unter Verwendung der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung oder einer ihrer vorteilhaften Ausführungsformen vermessen ist und/oder
- wenigstens teilweise unter Verwendung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Positionierung oder einer seiner vorteilhaften Ausführungsformen vermessen ist, und/oder
- wenigstens teilweise mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Messvorrichtung oder einer ihrer vorteilhaften Ausführungsformen vermessen ist.

Das erfindungsgemäße Lithografiesystem hat den Vorteil, dass es eine zuverlässige und hochpräzise Belichtung von Wafern dadurch ermöglicht, dass wenigstens eines der optischen Elemente des Lithografiesystems besonders präzise vermessen und/oder bearbeitet sind. Zugleich weist das erfindungsgemäße Lithografiesystem einen besonderen Kostenvorteil durch die effiziente Fertigung der darin verwendeten optischen Elemente auf.
An dieser Stelle sei ferner ein Messverfahren zur Vermessung einer optischen Oberfläche eines als optisches Element ausgebildeten Prüflings mittels einer Messstrahlung und eines computergenerierten Hologramms zur Erzeugung einer auf die optische Oberfläche angepassten Wellenfront der Messstrahlung offenbart. Bei dem offenbarten Messverfahren wird der als optisches Element ausgebildete Prüfling mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung positioniert und/oder mittels des vorbeschriebenen Verfahrens zur Positionierung positioniert.
An dieser Stelle sei ferner ein Ausgleichselement zur Verwendung in der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung eines optischen Elements oder einer ihrer vorteilhaften Ausführungsformen und/oder zur Verwendung bei dem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Positionierung eines optischen Elements oder einer seiner vorteilhaften Ausführungsformen und/oder zur Verwendung in der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Messvorrichtung oder einer ihrer vorteilhaften Ausführungsformen offenbart.
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Messvorrichtung, das offenbarte Messverfahren, das offenbarte Ausgleichselement und das erfindungsgemäße Lithografiesystem, beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie „erstes“ oder „zweites“ etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage im Meridionalschnitt;
2 eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage;
3 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 eine blockdiagrammartige Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
6 eine schematische Darstellung einer Ausgangssituation für die in 3 dargestellte Lösung.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 für die Mikrolithografie als Beispiel für ein Lithografiesystem beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.
Ein Beleuchtungssystem 101 der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 weist neben einer Strahlungsquelle 102 eine Beleuchtungsoptik 103 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 104 in einer Objektebene 105 auf. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 104 angeordnetes Retikel 106. Das Retikel 106 ist von einem Retikelhalter 107 gehalten. Der Retikelhalter 107 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 108 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.
In 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 105.
Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 umfasst eine Projektionsoptik 109. Die Projektionsoptik 109 dient zur Abbildung des Objektfeldes 104 in ein Bildfeld 110 in einer Bildebene 111. Die Bildebene 111 verläuft parallel zur Objektebene 105. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111 möglich.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 106 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 110 in der Bildebene 111 angeordneten Wafers 112. Der Wafer 112 wird von einem Waferhalter 113 gehalten. Der Waferhalter 113 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 114 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 106 über den Retikelverlagerungsantrieb 108 und andererseits des Wafers 112 über den Waferverlagerungsantrieb 114 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 102 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 102 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 115, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Projektionsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 115 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle („Laser Produced Plasma“, mithilfe einer Laserstrahlungsquelle erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle („Gas Discharged Produced Plasma“, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 115, die von der Strahlungsquelle 102 ausgeht, wird von einem Kollektor 116 gebündelt. Bei dem Kollektor 116 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 116 kann im streifenden Einfall („Grazing Incidence“, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall („Normal Incidence“, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 115 beaufschlagt werden. Der Kollektor 116 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung 115 und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 116 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 115 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 117. Die Zwischenfokusebene 117 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 102 und den Kollektor 116, und der Beleuchtungsoptik 103 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 103 umfasst einen Umlenkspiegel 118 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 119. Bei dem Umlenkspiegel 118 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 118 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 115 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 119 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, die zur Objektebene 105 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 119 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 120, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 120 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 120 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 120 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 120 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 119 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Kollektor 116 und dem Umlenkspiegel 118 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 115 horizontal, also längs der y-Richtung.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 ist dem ersten Facettenspiegel 119 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 121. Sofern der zweite Facettenspiegel 121 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 121 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 119 und dem zweiten Facettenspiegel 121 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 121 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 122. Die zweiten Facetten 122 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 122 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 122 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 103 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugeintegrator („Fly's Eye Integrator“) bezeichnet.
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 121 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 109 optisch konjugiert ist, anzuordnen.
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 121 werden die einzelnen ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 121 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 115 im Strahlengang vor dem Objektfeld 104.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Objektfeld 104 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, „Normal Incidence“-Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, „Gracing Incidence“-Spiegel) umfassen.
Die Beleuchtungsoptik 103 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 116 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 118, den Feldfacettenspiegel 119 und den Pupillenfacettenspiegel 121.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann der Umlenkspiegel 118 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 103 nach dem Kollektor 116 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 119 und den zweiten Facettenspiegel 121.
Die Abbildung der ersten Facetten 120 mittels der zweiten Facetten 122 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 122 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 105 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 109 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 109 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 115. Bei der Projektionsoptik 109 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 109 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 103, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 115 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 109 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 104 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 110. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111.
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 109 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
Die Projektionsoptik 109 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 109 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 104 und dem Bildfeld 110 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 109, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der Pupillenfacetten 122 ist genau einer der Feldfacetten 120 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 120 in eine Vielzahl an Objektfeldern 104 zerlegt. Die Feldfacetten 120 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 122.
Die Feldfacetten 120 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 122 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 auf das Retikel 106 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 104 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 103 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 104 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 beschrieben.
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 121 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 109, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 121 telezentrisch auf den Wafer 112 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 109 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Retikel 106 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Bauelements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 103 ist der Pupillenfacettenspiegel 121 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Feldfacettenspiegel 119 ist verkippt zur Objektebene 105 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 118 definiert ist.
Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 121 definiert ist.
In 2 ist eine beispielhafte DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 dargestellt, bei welcher das Prinzip der vorliegenden Erfindung zur Reinigung der Linsen von Fremdpartikeln grundsätzlich auch eingesetzt werden kann. Die EUV-spezifischen Komponenten, wie zum Beispiel ein Kollektorspiegel 116, werden hierfür dann nicht benötigt bzw. können entsprechend substituiert werden. Die DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 weist ein Beleuchtungssystem 201, eine Retikelstage 202 genannten Einrichtung zur Aufnahme und exakten Positionierung eines Retikels 203, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 204 bestimmt werden, einen Waferhalter 205 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung des Wafers 204 und eine Abbildungseinrichtung, nämlich eine Projektionsoptik 206, mit mehreren optischen Elementen, insbesondere Linsen 207, die über Fassungen 208 in einem Objektivgehäuse 209 der Projektionsoptik 206 gehalten sind, auf.
Alternativ oder ergänzend zu den dargestellten Linsen 207 können diverse refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elemente, unter anderem auch Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen, vorgesehen sein.
Das grundsätzliche Funktionsprinzip der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 sieht vor, dass die in das Retikel 203 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 204 abgebildet werden.
Das Beleuchtungssystem 201 stellt einen für die Abbildung des Retikels 203 auf den Wafer 204 benötigten Projektionsstrahl 210 bzw. eine Projektionsstrahlung in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in dem Beleuchtungssystem 201 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 210 beim Auftreffen auf das Retikel 203 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.
Mittels des Projektionsstrahls 210 wird ein Bild des Retikels 203 erzeugt und von der Projektionsoptik 206 entsprechend verkleinert auf den Wafer 204 übertragen. Dabei können das Retikel 203 und der Wafer 204 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 203 auf entsprechende Bereiche des Wafers 204 abgebildet werden.
Optional kann ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 207 und dem Wafer 204 durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer 1,0 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf.
Die Verwendung der Erfindung ist nicht auf den Einsatz in Projektionsbelichtungsanlagen 100, 200, insbesondere auch nicht mit dem beschriebenen Aufbau, beschränkt. Die Erfindung eignet sich für beliebige Lithografiesysteme, insbesondere jedoch für Projektionsbelichtungsanlagen, mit dem beschriebenen Aufbau. Die Erfindung eignet sich auch für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, welche eine geringere bildseitige numerische Apertur aufweisen als jene, die im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist. Insbesondere eignet sich die Erfindung auch für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, welche eine bildseitige numerische Apertur von 0,25 bis 0,5, vorzugsweise 0,3 bis 0,4, besonders bevorzug 0,33, aufweisen. Die Erfindung sowie die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sind ferner nicht auf eine spezifische Bauform beschränkt zu verstehen. Die nachfolgenden Figuren stellen die Erfindung lediglich beispielhaft und stark schematisiert dar.
Es sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Messvorrichtung insbesondere bei optischen Elementen 116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi, 207 von Lithografiesystemen und hierbei insbesondere bei Spiegeln 116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi von EUV-Projektionsbelichtungsanlagen 100 für die Halbleiterlithografie eingesetzt werden können, eine Verwendung jedoch auch in anderen Bereichen, in denen es auf eine präzise Messung ankommt bzw. bei denen ein Prüfling, insbesondere ein optisches Element hochgenau vermessen bzw. bearbeitet werden soll, eingesetzt werden können.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Positionierung eines optischen Elements 2.
Die Vorrichtung 1 zur Positionierung des optischen Elements 2 weist eine Messrahmeneinrichtung 3, eine Anbindungseinrichtung 4 zur Anbindung des optischen Elements 2 an die Messrahmeneinrichtung 3 sowie eine Manipulatoreinrichtung 5 zur Beeinflussung einer Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung 3 und damit des optischen Elements 2 auf. Ferner weist die Anbindungseinrichtung 4 wenigstens ein Anpassungsmittel 6 auf, um die Anbindungseinrichtung 4 an eine Ist-Form des optischen Elements 2 und/oder der Messrahmeneinrichtung 3 anzupassen.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 umfasst das wenigstens eine Anpassungsmittel 6 ein Ausgleichselement 7.
Das Ausgleichselement 7 ist in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere einem Leichtmetall ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Ausgleichselement 7 ein Metall, insbesondere ein Leichtmetall, aufweist.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist das optische Element 2 durch die Anbindungseinrichtung 4 vorzugsweise an mehreren, in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel separierten, Verbindungsbereichen 8 mittels einer jeweiligen Verbindungseinrichtung 9 an die Messrahmeneinrichtung 3 angebunden.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind insbesondere vorzugsweise zwei separierte Verbindungsbereiche 8 und/oder Verbindungseinrichtungen 9 vorgesehen und die Anbindungseinrichtung 4 ist in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Zweibein bzw. Bipod ausgebildet.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 weisen die beiden Verbindungseinrichtungen 9 jeweils ein an der Messrahmeneinrichtung 3 festgelegtes rahmenseitiges Sockelelement 10 auf.
Ferner weisen die Verbindungseinrichtungen 9 vorzugsweise jeweils ein an dem optischen Element 2 festgelegtes elementseitiges Sockelelement 11 auf. Hierbei sind das rahmenseitige Sockelelement 10 und das elementseitige Sockelelement 11 an einem Anlagebereich 12, vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung, verbindbar.
In dem Anlagebereich 12 ist ferner vorzugsweise eine Buchse 12a angeordnet, die die Schraubverbindung zwischen dem rahmenseitigen Sockelelement 10 und dem elementseitigen Sockelelement 11 vereinfacht.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das wenigstens eine Anpassungsmittel 6 vorzugsweise eine Aufnahmeeinrichtung 13 zur Aufnahme des wenigstens einen Ausgleichselements 7.
Die Aufnahmeeinrichtung 13 ist vorzugsweise als Teil des jeweiligen rahmenseitigen Sockelelements 10 ausgebildet.
Hierbei ist durch die Aufnahme des Ausgleichselements 7 in die Aufnahmeeinrichtung 13 vorzugsweise eine Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements 10 zu dem elementseitigen Sockelelement 11 hin veränderbar.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das wenigstens eine Ausgleichselement 7 vorzugsweise als Einlegeplättchen ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Ausgleichselement 7 auch als Spacerelement ausgebildet sein. Das Ausgleichselement 7 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Das Ausgleichselement 7 kann jedoch auch mehrteilig ausgebildet sein.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Manipulatoreinrichtung 5 entlang einer Null-Korrektor-Lage 14 ausgerichtet. Gegenüber der Null-Korrektor-Lage 14 soll die Manipulatoreinrichtung 5 vorzugsweise lediglich innerhalb eines Toleranzbereichs 14a verkippt sein. Vorzugsweise beträgt der Toleranzbereich weniger als +/-1 mrad, vorzugsweise weniger als +/- 100 µrad, besonders bevorzugt weniger als +/-10 µrad.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem optischen Element 2 ein Referenzspiegel 15 angeordnet, mittels dessen Lageinformationen hinsichtlich der Manipulatoreinrichtung 5 und des optischen Elements 2 vorzugsweise mittels eines Interferogramms erfasst werden können. Die Erfassung der Informationen hinsichtlich des optischen Elements 2 und der Manipulatoreinrichtung 5 sind in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel als Pfeile versinnbildlicht.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen ferner auch die Messrahmeneinrichtung 3 und die Manipulatoreinrichtung 5 eine Verkippung innerhalb des Toleranzbereichs 14a zu einer Null-Korrektor-Lage 14 der Messrahmeneinrichtung 3 auf.
Ferner ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ein Verkippungsbereich 14b der Manipulatoreinrichtung 5 und damit der Messrahmeneinrichtung 3 gegenüber der Null-Korrektor-Lage 14 dargestellt. Der Verkippungsbereich 14b kann deutlich größer sein als der Toleranzbereich 14a.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Richtung der Schwerkraft durch einen Pfeil 16 angedeutet. Hieraus folgt, dass in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel das optische Element 2 unter der Messrahmeneinrichtung 3 hängend angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Anbindungseinrichtung 4 derart an die Ist-Form des optischen Elements 2 und/oder der Messrahmeneinrichtung 3 angepasst ist, dass das optische Element 2 und/oder die Messrahmeneinrichtung 3 derart miteinander verbindbar sind, dass eine optische Oberfläche 21 des optischen Elements 2 in eine Soll-Ausrichtung orientierbar ist, wobei die Messrahmeneinrichtung 3 in einem Soll-Toleranzbereich orientiert ist.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Null-Korrektor-Lage 14 des optischen Elements 2 und/oder der optischen Oberfläche 21 dargestellt. Der zugehörige Toleranzbereich 14a ist vorzugsweise derart klein, dass er in der bildlichen Darstellung mit der Null-Korrektor-Lage 14 zusammenfällt. Der Soll-Toleranzbereich ist beliebig vorgebbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Soll-Toleranzbereich der Null-Korrektur-Lage 14 oder dem Toleranzbereich 14a entspricht.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das wenigstens eine Anpassungsmittel 6 zwei Aufnahmeeinrichtungen 13 auf, welche als Teil eines der beiden rahmenseitigen Sockelelemente 10 (in der Zeichenebene der 4 des rechten Sockelelements 10) ausgebildet sind. Hierbei ist in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste Aufnahmeeinrichtung 13a im Anlagebereich 12 angeordnet und zur Aufnahme eines ersten Ausgleichselements 7a eingerichtet.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise eine zweite Aufnahmeeinrichtung 13b von der ersten Aufnahmeeinrichtung 13a in Richtung der Messrahmeneinrichtung 3 beabstandet angeordnet und zur Aufnahme eines zweiten Ausgleichselements 7b eingerichtet.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zweite Ausgleichselement 7b zur Kompensation einer Abweichung der Ist-Form des optischen Elements 2 von einer Soll-Form des optischen Elements 2 eingerichtet. Ferner ist in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel das erste Ausgleichselement 7a zur Kompensation einer Abweichung einer Ist-Form der Messrahmeneinrichtung 3 von einer Soll-Form der Messrahmeneinrichtung 3 eingerichtet.
In den 3 und 4 ist neben einer schematischen Darstellung der Vorrichtung 1 und ihrer vorteilhaften Ausführungsformen auch eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung 20 zur Vermessung einer optischen Oberfläche 21 eines als das optisches Element 2 ausgebildeten Prüflings dargestellt.
Die Messvorrichtung 20 weist eine Messstrahlungsquelle 22 zur Ausbildung einer Messstrahlung 23 und ein computergeneriertes Hologramm (CGH) 24 zur Erzeugung einer auf die optische Oberfläche 21 angepassten Wellenfront der Messstrahlung 23 auf. Bei der Messvorrichtung 20 ist die Vorrichtung 1 zur Positionierung des als optisches Element 2 ausgebildeten Prüflings vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der als optisches Element 2 ausgebildete Prüfling mittels eines an späterer Stelle beschriebenen Verfahrens positioniert ist.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind ferner die Dicken der Ausgleichselemente 7a, 7b durch gestrichelte Linien und Pfeile rechter Hand der 4 versinnbildlicht.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die optische Oberfläche 21 als Referenz in Bezug auf das CGH 24.
In den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen weist lediglich eine einzelne der Verbindungseinrichtungen 9 Anpassungsmittel 6, im Ausführungsbeispiel Aufnahmeeinrichtungen 13 und Ausgleichselemente 7, auf, da hierdurch in vielen Anwendungen eine ausreichende Anpassungswirkung erzielt werden kann.
Möglich ist es jedoch auch an beiden Verbindungsbereichen 8 bzw. an beiden Verbindungseinrichtungen 9 Anpassungsmittel 6 vorzusehen. Insbesondere, wenn mehr als zwei Verbindungsbereiche 8 und/oder Verbindungseinrichtungen 9 vorgesehen sind, kann die Ausbildung von Verbindungsmitteln 6 an mehr als einem Verbindungsbereich 8 und/oder mehr als einer Verbindungseinrichtung 9, gegebenenfalls an allen Verbindungsbereichen 8 bzw. Verbindungseinrichtungen 9 von Vorteil sein.
5 zeigt eine blockdiagrammartige Darstellung zur Positionierung des optischen Elements 2.
Bei dem Verfahren zur Positionierung des optischen Elements 2 wird in einem Anbindungsblock 30 das optische Element 2 mittels der Anbindungseinrichtung 4 an die Messrahmeneinrichtung 3 angebunden. In einem Beeinflussungsblock 31 wird die Lage und/oder die Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung 3 und damit des optischen Elements 2 mittels der Manipulatoreinrichtung 5 beeinflusst.
Dem Anbindungsblock 30 und dem Beeinflussungsblock 31 vorgelagert ist hierbei ein Anpassungsblock 32, bei dem die Anbindungseinrichtung 4 an eine Ist-Form des optischen Elements 2 oder der Messrahmeneinrichtung 3 angepasst wird.
Im Rahmen des Anpassungsblocks 32 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Anbindungseinrichtung 4 an eine Ist-Form des optischen Elements 2 und/oder der Messrahmeneinrichtung 3 derart angepasst wird, dass eine Verkippung der Manipulatoreinrichtung 5 gegenüber der Null-Korrektor-Lage 14 bei und oder nach einer Anbindung des optischen Elements 2 weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5°, besonders bevorzugt weniger als 1° beträgt.
Dem Anpassungsblock 32 zeitlich vorgelagert ist ein Ermittlungsblock 33, bei dem eine Ist-Form des optischen Elements 2 und/oder der Messrahmeneinrichtung 3 ermittelt wird.
Im Rahmen des Anbindungsblocks 30 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das optische Element 2 durch die Anbindungseinrichtung 4 an mehreren, vorzugsweise separierten, Verbindungsbereichen 8 mittels jeweiliger Verbindungseinrichtungen 9 an die Messrahmeneinrichtung 3 angebunden wird.
Im Rahmen des Anpassungsblocks 32 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass durch eine Aufnahme des Ausgleichselements 7 in die Aufnahmeeinrichtung 13 des an der Messrahmeneinrichtung 3 festgelegten rahmenseitigen Sockelelements 10 der Verbindungseinrichtung 9 die Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements 10 verändert wird.
Im Rahmen des Anpassungsblocks 32 wird vorzugsweise in einem von der Messrahmeneinrichtung 3 abgewandten Ende des rahmenseitigen Sockelelements 10 angeordneten Anlagebereich 12 das erste Ausgleichselement 7a in die erste Aufnahmeeinrichtung 13a aufgenommen.
Ferner wird vorzugsweise in die zweite, von der ersten Aufnahmeeinrichtung 13a in Richtung der Messrahmeneinrichtung 3 beabstandet angeordnete Aufnahmeeinrichtung 13b das zweite Ausgleichselement 7b aufgenommen.
Hierbei wird vorzugsweise mittels des zweiten Ausgleichselements 7b die Abweichung der Ist-Form des optischen Elements 2 von der Soll-Form des optischen Elements 2 kompensiert. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise mittels des ersten Ausgleichselements 7a die Abweichung der Ist-Form der Messrahmeneinrichtung 3 von der Soll-Form der Messrahmeneinrichtung 3 kompensiert.
Im Rahmen des Anpassungsblocks 32 ist hierbei vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Ausgleichselement 7b nach dem ersten Ausgleichselement 7a eingelegt wird. Vorzugsweise wird ferner das zweite Ausgleichselement 7b bei einem Wechsel des optischen Elements 2 ebenfalls ausgewechselt und vorzugsweise wird das erste Ausgleichselement 7a für eine Mehrzahl an verschiedenen optischen Elementen 2 beibehalten.
Als Teil des Anpassungsblocks 32 ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Anbindungseinrichtung 4 derart an die Ist-Form des optischen Elements 2 und/oder der Messrahmeneinrichtung 3 angepasst wird, dass das optische Element 2 und/oder die Messrahmeneinrichtung 3 derart miteinander verbindbar sind, dass eine optische Oberfläche 21 des optischen Elements 2 in eine Soll-Ausrichtung orientiert werden kann, wobei die Messrahmeneinrichtung 3 in einem Soll-Toleranzbereich orientiert ist.
In dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen kann das optische Element 2 vorzugsweise ein optisches Element 116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi, 207, eines Lithografiesystems, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage 100,200, sein.
Die 1 und 2 zeigen jeweils ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage 100, 200 für die Halbleiterlithografie, mit einem Beleuchtungssystem 101, 201 mit einer Strahlungsquelle 102 sowie einer Optik 103, 109, 206, welche wenigstens ein optisches Element 116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi, 207 aufweist. Bei den in den 1 und 2 dargestellten Projektionsbelichtungsanlagen 100,200 weist wenigstens eines der optischen Elemente 116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi, 207 eine optische Oberfläche auf, welche

- wenigstens teilweise unter Verwendung der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Positionierung vermessen ist und/oder
- wenigstens teilweise unter Verwendung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur vermessen ist, und/oder
- wenigstens teilweise mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Messvorrichtung 20 oder einer ihrer vorteilhaften Ausführungsformen oder dem offenbarten Messverfahren vermessen ist.

Die Erfindung eignet sich in besonderem Maße für optische Elemente 2, bei denen es sich um die Spiegel 116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 handelt. Die Erfindung kann jedoch auch im Zusammenhang mit optischen Elementen 2, insbesondere Linsen 207 von DUV-Projektionsbelichtungsanlagen 200 Anwendung finden.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgangssituation für die in 3 dargestellte Lösung. Bei der in 6 dargestellten Ausgangssituation weist das optische Element 2 eine Ist-Form auf, welche von der erwarteten Soll-Form abweicht. Hierdurch entsteht ein Abstand zwischen der Messrahmeneinrichtung 3 und dem optischen Element 2, insbesondere zwischen dem rahmenseitigen Sockelelement 10 und dem elementseitigen Sockelelement 11, bevor diese verschraubt werden.
Möglich wäre es nun zur Behebung der Situation und zur Ermöglichung einer Verschraubung des rahmenseitigen Sockelelements 10 mit dem elementseitigen Sockelelement 11 die Messrahmeneinrichtung 3 mittels der Manipulatoreinrichtung 5 zu verkippen, um eine Anbindung zu ermöglichen. Wird anschließend das optische Element 2 in der gewünschten Art und Weise ausgerichtet, kommt es dadurch unter Umständen zu unerwünschten Verspannungen und Momenten bzw. parasitären Kräften, da die Verbindungsbereiche 8 entsprechend einer gewünschten Ausrichtung zur Schwerkraft ausgelegt wurden.
Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet diese Probleme, wobei unterstützend gegebenenfalls zusätzlich auch noch eine korrigierende Verkippung der Manipulatoreinrichtung 5 vorgesehen sein kann.
Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichen in 6 sei auf die 3 und 4 verwiesen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: optisches Element
3: Messrahmeneinrichtung
4: Anbindungseinrichtung
5: Manipulatoreinrichtung
6: Anpassungsmittel
7: Ausgleichselement
7a: erstes Ausgleichselement
7b: zweites Ausgleichselement
8: Verbindungsbereich
9: Verbindungseinrichtung
10: rahmenseitiges Sockelelement
11: elementseitiges Sockelelement
12: Anlagebereich
12a: Buchse
13: Aufnahmeeinrichtung
13a: erste Aufnahmeeinrichtung
13b: zweite Aufnahmeeinrichtung
14: Null-Korrektor-Lage
14a: Toleranzbereich
14b: Verkippungsbereich
15: Referenzspiegel
16: Schwerkraft
20: Messvorrichtung
21: optische Oberfläche
22: Messstrahlungsquelle
23: Messstrahlung
24: Computergeneriertes Hologramm
30: Anbindungsblock
31: Beeinflussungsblock
32: Anpassungsblock
33: Ermittlungsblock
100: EUV-Projektionsbelichtungsanlage
101: Beleuchtungssystem
102: Strahlungsquelle
103: Beleuchtungsoptik
104: Objektfeld
105: Objektebene
106: Retikel
107: Retikelhalter
108: Retikelverlagerungsantrieb
109: Projektionsoptik
110: Bildfeld
111: Bildebene
112: Wafer
113: Waferhalter
114: Waferverlagerungsantrieb
115: EUV- / Nutz- / Beleuchtungsstrahlung
116: Kollektor
117: Zwischenfokusebene
118: Umlenkspiegel
119: erster Facettenspiegel / Feldfacettenspiegel
120: erste Facetten / Feldfacetten
121: zweiter Facettenspiegel / Pupillenfacettenspiegel
122: zweite Facetten / Pupillenfacetten
200: DUV-Projektionsbelichtungsanlage
201: Beleuchtungssystem
202: Retikelstage
203: Retikel
204: Wafer
205: Waferhalter
206: Projektionsoptik
207: Linse
208: Fassung
209: Objektivgehäuse
210: Projektionsstrahl
Mi: Spiegel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008009600 A1 [0146, 0150]
US 2006/0132747 A1 [0148]
EP 1614008 B1 [0148]
US 6573978 [0148]
US 2018/0074303 A1 [0167]

Claims

Vorrichtung (1) zur Positionierung eines optischen Elements (2) aufweisend eine Messrahmeneinrichtung (3), eine Anbindungseinrichtung (4) zur Anbindung des optischen Elements (2) an die Messrahmeneinrichtung (3) sowie eine Manipulatoreinrichtung (5) zur Beeinflussung einer Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung (3) und damit des optischen Elements (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungseinrichtung (4) wenigstens ein Anpassungsmittel (6) aufweist, um die Anbindungseinrichtung (4) an eine Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) anzupassen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungseinrichtung (4) derart an die Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) angepasst ist, dass das optische Element (2) und/oder die Messrahmeneinrichtung (3) derart miteinander verbindbar sind, dass eine optische Oberfläche (21) des optischen Elements (2) in eine Soll-Ausrichtung orientierbar ist, wobei die Messrahmeneinrichtung (3) in einem Soll-Toleranzbereich orientiert ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Anpassungsmittel (6) ein Ausgleichselement (7) umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ausgleichselement (7) ein Metall aufweist, und/oder aus einem Metall ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) durch die Anbindungseinrichtung (4) an mehreren, vorzugsweise separierten, Verbindungsbereichen (8) mittels einer jeweiligen Verbindungseinrichtung (9) an die Messrahmeneinrichtung (3) angebunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei separierte Verbindungbereiche (8) vorgesehen sind und/oder die Anbindungseinrichtung (4) als Zweibein ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (9) ein an der Messrahmeneinrichtung (3) festgelegtes, rahmenseitiges Sockelelement (10) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (9) ein an dem optischen Element (2) festgelegtes elementseitiges Sockelelement (11) aufweist, wobei das rahmenseitige Sockelelement (10) und das elementseitige Sockelelement (11) an einem Anlagebereich (12), vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung, verbindbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung (13) zur Aufnahme des wenigstens einen Ausgleichselement (7) vorgesehen ist, wobei - das wenigstens eine Anpassungsmittel (6) die wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung (13) zur Aufnahme des wenigstens einen Ausgleichselement (7) umfasst, und/oder - die Aufnahmeeinrichtung (13) als Teil des jeweiligen rahmenseitigen Sockelelements (10) ausgebildet ist, wobei - durch die Aufnahme des Ausgleichselements (7) in die Aufnahmeeinrichtung (13) eine Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements (10) zu dem elementseitigen Sockelelement (11) hin veränderbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ausgleichselement (7) als Einlegeplättchen und/oder Spacerelement ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Anpassungsmittel (6) zwei Aufnahmeeinrichtungen (13a,13b) aufweist, welche als Teil des jeweiligen rahmenseitigen Sockelelements (10) ausgebildet sind, wobei - eine erste Aufnahmeeinrichtung (13a) im Anlagebereich (12) angeordnet und zur Aufnahme eines ersten Ausgleichselements (7a) eingerichtet ist, und/oder - eine zweite Aufnahmeeinrichtung (13b) von der ersten Aufnahmeeinrichtung (13a) in Richtung der Messrahmeneinrichtung (3) beabstandet angeordnet und zur Aufnahme eines zweiten Ausgleichselements (7b) eingerichtet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass - das zweite Ausgleichselement (7b) zur Kompensation einer Abweichung der Ist-Form des optischen Elements (2) von einer Soll-Form des optischen Elements (2) eingerichtet ist, und/oder - das erste Ausgleichselement (7a) zur Kompensation einer Abweichung einer Ist-Form der Messrahmeneinrichtung (3) von einer Soll-Form der Messrahmeneinrichtung (3) eingerichtet ist.
Verfahren zur Positionierung eines optischen Elements (2), wobei - das optische Element (2) mittels einer Anbindungseinrichtung (4) an eine Messrahmeneinrichtung (3) angebunden wird, und wobei - eine Lage und/oder einer Ausrichtung der Messrahmeneinrichtung (3) und damit des optischen Elements (2) mittels einer Manipulatoreinrichtung (5) beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) ermittelt wird, wonach die Anbindungseinrichtung (4) an die Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungseinrichtung (4) derart an die Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) angepasst wird, dass das optische Element (2) und/oder die Messrahmeneinrichtung (3) derart miteinander verbindbar sind, dass eine optische Oberfläche (21) des optischen Elements (2) in eine Soll-Ausrichtung orientiert werden kann, wobei die Messrahmeneinrichtung (3) in einem Soll-Toleranzbereich orientiert ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungseinrichtung (4) an eine Ist-Form des optischen Elements (2) und/oder der Messrahmeneinrichtung (3) derart angepasst wird, dass eine Verkippung der Manipulatoreinrichtung (5) gegenüber einer Null-Korrektor-Lage (14) bei und/oder nach einer Anbindung des optischen Elements (2) weniger als 1 mrad, vorzugsweise weniger als 100 µrad, besonders bevorzugt weniger als 10 µrad, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) durch die Anbindungseinrichtung (4) an mehreren, vorzugsweise separierten, Verbindungsbereichen (8) mittels einer jeweiligen Verbindungseinrichtung (9) an die Messrahmeneinrichtung (3) angebunden wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Aufnahme eines Ausgleichselements (7) in eine Aufnahmeeinrichtung (13) eines an der Messrahmeneinrichtung (3) festgelegten rahmenseitigen Sockelelements (10) der Verbindungseinrichtung (9) eine Erstreckungslänge des rahmenseitigen Sockelelements (10) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass - in eine erste Aufnahmeeinrichtung (13a) in einem von der Messrahmeneinrichtung (3) abgewandten Ende des rahmenseitigen Sockelelements (10) angeordnete Anlagebereichs (12) ein erstes Ausgleichselement (7a) aufgenommen wird, und - in eine, von der ersten Aufnahmeeinrichtung (13a) in Richtung der Messrahmeneinrichtung (3) beabstandet angeordnete, zweite Aufnahmeeinrichtung (13b) ein zweites Ausgleichselement (7b) aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels des zweiten Ausgleichselement (7b) eine Abweichung der Ist-Form des optischen Elements (2) von einer Soll-Form des optischen Elements (2) kompensiert wird, und/oder - mittels des ersten Ausgleichselements (7a) eine Abweichung einer Ist-Form der Messrahmeneinrichtung (3) von einer Soll-Form der Messrahmeneinrichtung (3) kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass - das zweite Ausgleichselement (7b) nach dem ersten Ausgleichselement (7a) eingelegt wird, und/oder - das zweite Ausgleichselement (7b) bei einem Wechsel des optischen Elements (2) ebenfalls ausgewechselt wird, und/oder - das erste Ausgleichselement (7a) für eine Mehrzahl an verschiedenen optischen Elementen (2) beibehalten wird.
Messvorrichtung (20) zur Vermessung einer optischen Oberfläche (21) eines als optisches Element (2) ausgebildeten Prüflings, aufweisend eine Messstrahlungsquelle (22) zur Ausbildung einer Messstrahlung (23) und ein Computergeneriertes Hologramm (CGH) (24) zur Erzeugung einer auf die optische Oberfläche (21) angepassten Wellenfront der Messstrahlung (23), dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (1) zur Positionierung des als optisches Element (2) ausgebildeten Prüflings gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist und/oder der als optisches Element (2) ausgebildete Prüfling mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 13 bis 20 positioniert ist.
Lithografiesystem, insbesondere Projektionsbelichtungsanlage (100, 200) für die Halbleiterlithografie, mit einem Beleuchtungssystem (101, 201) mit einer Strahlungsquelle (102) sowie einer Optik (103, 109, 206), welche wenigstens ein optisches Element (116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi, 207) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Oberfläche (21) wenigstens eines der optischen Elemente (116, 118, 119, 120, 121, 122, Mi, 207) - wenigstens teilweise unter Verwendung einer Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 vermessen ist und/oder - wenigstens teilweise unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 13 bis 20 vermessen ist, und/oder - wenigstens teilweise mittels einer Messvorrichtung (21) nach Anspruch 21 vermessen ist.