JP2019511704A - 光学被検体のモアレ測定の装置及び方法 - Google Patents

光学被検体のモアレ測定の装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、光学被検体のモアレ測定の装置であって、被検体の上流の光ビーム経路に位置決め可能な第1回折格子(25、25’、35、35’)及び被検体の下流の光ビーム経路に位置決め可能な第2回折格子(11、11’、11’’、41、51、61、71、81、91、101、111、121、131、141)からなる回折格子機構と、少なくとも1つの検出器(12、12’、12’’、22、22’、32、32’、42、52、62、72、82、92、102、112、122、132、142)を有し、光学ビーム経路内で第2回折格子の下流に位置する検出平面における2つの回折格子の重畳により生成されたモアレ構造を評価する評価ユニットと、第2回折格子上の全視野点のうちの一部の光のみが検出平面に達するように、光が第2回折格子から出た後に生成された光分布を領域毎に遮蔽することができる少なくとも1つの開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)とを備えた装置に関する。
【選択図】図1a

Description

本発明は、光学被検体のモアレ測定の装置及び方法に関する。
本願は、2016年2月12日付けで出願された独国特許出願第10 2016 202 198.2号の優先権を主張する。当該独国出願の内容を参照により本願の本文に援用する。
マイクロリソグラフィは、例えば集積回路又はLCD等の微細構造コンポーネントの製造に用いられる。マイクロリソグラフィプロセスは、照明デバイス及び投影レンズを有するいわゆる投影露光装置で実行される。この場合、照明デバイスにより照明されたマスク(レチクル)の像を、投影レンズにより、感光層(フォトレジスト)で被覆されて投影レンズの像平面に配置された基板(例えばシリコンウェーハ)に投影することで、マスク構造を基板の感光コーティングに転写するようにする。
実際には、結像収差、例えば投影レンズの歪み等をできる限り正確に求める必要がある。特に、モアレ測定技術がこの点で知られており、当該技術は、投影レンズの物体平面に配置された第1回折格子を投影レンズの像平面に配置された第2回折格子(「モアレマスク」とも称する)に投影すること、及びこの構成をそれぞれ透過した光強度を(例えばカメラベースの)検出器機構を用いて測定することを含む。
図14及び図15は、この原理を説明するための単なる概略図を示す。ここで、投影レンズ6の形態の被検体の物体平面に位置する第1回折格子を「5」で示し、第1回折格子5に含まれる試験構造の生成像を「7」で示し、第2回折格子すなわちモアレマスクを「8」で示す。概して、一方では試験構造像7の平面、他方では第2回折格子8すなわちモアレマスクの平面は、一致するものであり、説明しやすくするためだけに図14では空間的に分離して図示されている。第2回折格子8すなわちモアレマスクの光伝播方向下流で得られる光分布10(図15によれば、通常は特有の縞パターンを有する)が、検出器機構9により求められる。ここで、第1回折格子及び第2回折格子からなる回折格子機構が適切に設計されている場合、透過光強度は、無収差結像の場合に最大である一方で、投影レンズ6の結像収差がある場合は低下する。これは、収差を伴う結像の場合に、第1回折格子5に含まれる試験構造の明領域から第2回折格子8すなわちモアレマスクの暗領域への光の入射が増すからである。
モアレ測定に基づく種々の測定法及び評価法が、被検体又は投影レンズの各関連結像収差の確認で知られている。これらの測定法及び評価法に共通するのは、個々の視野点で用いられる信号がいずれの場合も特定の範囲にわたる平均化に基づいて得られることである。ここでまた、結像収差、例えば歪み等の視野プロファイルを求めることができるように、複数の視野点における信号が望ましい。
しかしながら、ここで実際に生じる1つの問題は、図16に示すように、被検体すなわち投影レンズ6又はモアレマスク8から出る光の角度分布に起因して、異なる視野点に割り当てられた各光円錐(図16に「9a」及び「9b」で示す)の重なりが起こり得る結果として、異なる視野点それぞれの評価に用いられる光が、各検出平面で部分的に一致することである。このような結果となる原因は、特に、被検体から出る光の角度分布に起因した光発散、モアレマスクでの回折に起因した光発散、及び生じ得る迷光に起因した発散である。
しかしながら、モアレ測定において最大限の視野分解能を得ることが望ましいのは、特に、例えばEUV動作用に設計された投影レンズにより生成されるような比較的狭い像視野において、さらに最大限の数の相互に独立した測定信号を、例えば歪みの視野プロファイルを確認するために求めようとする場合である。
上記背景に対して、本発明の目的は、光学被検体の結像収差の確認において高い視野分解能を可能にする、被検体のモアレ測定の装置及び方法を提供することである。
この目的は、独立特許請求項1の特徴に従った構成及び独立請求項16の特徴に従った方法により達成される。
光学被検体のモアレ測定の装置は、
被検体の上流の光ビーム経路に位置決め可能な第1回折格子及び被検体の下流の光ビーム経路に位置決め可能な第2回折格子からなる回折格子機構と、
少なくとも1つの検出器を有し、光学ビーム経路内で第2回折格子の下流に位置する検出平面における2つの回折格子の重畳により生成されたモアレ構造を評価する評価ユニットと、
第2回折格子上の全視野点のうちの一部の光のみが検出平面に達するように、光が第2回折格子から出た後に生成された光分布を領域毎に遮蔽する(shadowed)ことができる少なくとも1つの開口絞りと
を備える。
本発明は特に、光学被検体、例えばマイクロリソグラフィ投影露光装置の投影レンズ等のモアレ測定の装置において、全視野点のうちの一部の光のみがそれぞれ検出器に達するように開口絞りを用いて、光がモアレマスクすなわち第2回折格子から出た後に生成された光分布を領域毎に遮蔽するという概念に基づく。開口絞りの位置で測定可能な視野点の選択は、ここでは、異なる視野点からの光が重畳できないように行われ得る(例えば、ある設定では、1つ置き、2つ置き、又は3つ置きの視野点が捕捉される)。
開口絞りは、検出平面にそれぞれ達する第2回折格子上の全視野点のうちの関連部分が可変に設定可能であるように具現されることが好ましい。このように、(例えば、開口絞りをそれぞれ異なる測定位置に変位させて)複数の測定を連続的に行う間に、連続した一連の測定で全視野点の捕捉を実現することが可能である。
結果として、光ビーム経路内の第2回折格子すなわちモアレマスクの異なる視野点からの光円錐の望ましくない重畳、したがって上記視野点にそれぞれ割り当てられた情報の望ましくない混合をこれによって回避することができ、さらに、複数の連続測定ステップを行う間に、開口絞りの位置毎又はそれにより行われる遮蔽毎に最終的にそれぞれ望ましい数の総測定点を同様に得ることができ、第2回折格子上の全視野点が捕捉される。
同時に、上記光円錐の重なりとモアレマスクの異なる視野点に関連した情報の混合とが、それぞれ異なる遮蔽により複数の測定ステップで回避されることにより、検出平面を第2回折格子すなわちモアレマスクにできる限り近付ける必要が減る。換言すれば、本発明に従った開口絞りの使用により、モアレマスクと検出平面との間の距離が比較的大きい場合にも、異なる視野点に関連した光円錐の上記混合を防止することができる。
一実施形態によれば、開口絞りは、光伝播方向に対して横方向の変位及び/又は光伝播方向に関して平行な軸周りの回転により調整可能である。
一実施形態によれば、開口絞りは、それぞれ同じ位置で行われる遮蔽に関して相互に異なる複数の開口絞りから選択可能である。したがって、開口絞りは、適宜交換可能であるように光ビーム経路内に配置される。連続した測定ステップ間で単にその位置に関して変わる同一の開口絞りの使用と比べて、このように複数の測定ステップで異なる開口絞りを用いることには、特に2つの異なる開口絞りの一致する視野点をそれぞれ「較正場所」として使用できることにより、いかなるオフセットの較正及び補正も同時に単純に実現可能であるという利点がある。
一実施形態によれば、開口絞り又は光ビーム経路内のその生成像は、第2回折格子から100μm未満、特に80μm未満、より詳細には60μm未満の距離だけ離れて位置する。
開口絞りは、特に第2回折格子と検出器との間に配置され得る。しかしながら、本発明はこれに限定されない。むしろ、さらに他の実施形態の開口絞りは、光伝播方向に関して、モアレマスクすなわち第2回折格子の直上流又は第1回折格子の直上流若しくは直下流に配置することもできる。光ビーム経路内で生成された開口絞りの像が第2回折格子から100μm未満の距離に位置するものとする上記基準はさらに、開口絞りを被検体すなわち投影レンズの中間像平面の領域又はビーム経路内で被検体の上流に配置された照明デバイスの領域に配置することにより実現することもできる。ここで中間像平面の領域に開口絞りを配置することには、概して上記中間像平面にそれ以上光学素子が位置付けられないので前述の距離基準を比較的満たしやすいという利点がある。
一実施形態によれば、検出平面は、第2回折格子から100μm未満、特に80μm未満、より詳細には60μm未満、より詳細には40μm未満、より詳細には10μm未満、より詳細には5μm未満、より詳細には1μm未満、より詳細には200nm未満の距離にある。
したがって、この実施形態によれば、モアレマスク(すなわち、光ビーム経路内で被検体の下流に位置決めされた第2回折格子)と光ビーム経路内でそれに続く(またモアレマスクとビーム経路内で被検体の上流に位置付けられた第1回折格子との評価対象の重畳が起こる)検出平面との間の距離は、比較的十分に小さいように選択される。結果として、視野点からの光が検出平面に分布する各面積が小さいままとなる。
このように、同一のステップで視野点のいくつかをそこからの光に関して開口絞りにより覆うだけでよい可能性があり、換言すれば、第2回折格子上の特定数の視野点を同時にすなわち同一の測定ステップで測定することができ、したがって所要測定時間全体の短縮が達成される。
より詳細に後述するいくつかの対応する実施形態では、本発明は、モアレマスクと(例えばカメラベースの)検出器との間の距離の短縮のさまざまな実現も含み、いずれの場合も例えば製造技術上の課題が対処される。さらに他の実施形態では、本発明はさらに、実際の(例えばカメラベースの)検出器とモアレマスクとの間の距離を比較的大きくした実施態様も含み、同じくより詳細に後述するこれらの実施態様の場合、(この場合もモアレマスクから短距離に配置された)検出平面から検出器への適当な光信号伝送がいずれの場合も実現される。この光信号伝送の場合、異なる視野点に関連した信号間の「クロストーク」をいずれの場合も回避できるので、導入部分で述べた問題を回避しつつ高い視野分解能を実現することが、結果としてここでも可能である。
結果として、被検体のモアレ測定において十分な視野分解能を達成することが可能であり、(例えば、EUV動作用に設計された投影露光装置の場合に)特に狭い像視野で関連結像収差、例えば歪みの等の視野プロファイルを確認することも可能である。
一実施形態によれば、光学被検体は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の投影レンズである。
一実施形態によれば、光学被検体は、30nm未満、特に15nm未満の作動波長での動作用に設計される。
一実施形態によれば、検出器は光センサのアレイを有する。
一実施形態によれば、検出器は、検出平面に光ファイバ結合されたセンサ機構を有する。
一実施形態によれば、本装置は、検出平面で得られた光分布を検出器に結像する補助光学ユニットを有する。
一実施形態によれば、本装置はさらに、一次光として検出平面に達する第1波長域の光を吸収して第1波長域とは異なる第2波長域の二次光を発する量子変換器層(quantum converter layer)を有する。
一実施形態によれば、量子変換器層は、第1波長域で10μm未満、特に5μm未満の浸透深さを有する。
一実施形態によれば、本装置はさらに、量子変換器層により吸収されない光を少なくとも部分的に除去するカラーフィルタ層を有する。
本発明はさらに、上記特徴を有する装置を用いた光学被検体のモアレ測定の方法であって、第2回折格子上の全視野点の一部の光のみがそれぞれ検出平面に達するように、少なくとも1つの開口絞りにより、光が第2回折格子から出た後に生成された光分布を複数の測定ステップで領域毎に遮蔽する方法に関する。
一実施形態によれば、全視野点の捕捉は、連続した一連の測定で開口絞りを異なる測定位置に移行させること及び/又は開口絞りを交換することにより実現される。
本発明の利点及び有利な構成に関しては、本発明による装置に関連した上記説明を参照されたい。
本発明のさらに他の構成は、説明及び従属請求項から得ることができる。
添付図面に示す例示的な実施形態に基づき、本発明を以下でより詳細に説明する。
本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 本発明の一実施形態を説明する概略図を示す。 光学被検体のモアレ測定のための従来の装置の構造及び機能原理を説明する概略図を示す。 光学被検体のモアレ測定のための従来の装置の構造及び機能原理を説明する概略図を示す。 モアレ測定のための従来の装置で生じる問題を説明する概略図を示す。
図1a〜cに示すように、本発明に従って、光伝播方向に対して横方向に種々の測定位置に変位可能な開口絞り14(又は図1b及びcそれぞれの14’又は14’’)設けられる。
全視野点のうちの一部の光のみがそれぞれ検出器12に達するように、開口絞り14を介して、光がモアレマスクすなわち第2回折格子12から出た後に生じた光分布を領域毎に遮蔽することが可能である。開口絞り14の位置で測定可能な視野点の選択は、ここでは、異なる視野点からの光が重畳できないように行われ得る(例えば、ある設定では、1つ置き、2つ置き、又は3つ置きの視野点が捕捉される)。複数の測定を連続して行う間に、開口絞り14を異なる測定位置に変位させることにより、連続した一連の測定でモアレマスクすなわち第2回折格子上の全視野点の捕捉を実現することが可能である。
上記開口絞りは、図1a、bに示すように、(基板13上に形成された)モアレマスクすなわち第2回折格子11と検出器12との間に配置することができ、特に図1bに示すように、複数の開口を有することができる。図1cに示すように、開口絞り14’’を、光伝播方向に関してモアレマスクすなわち第2回折格子11’’の直上流に配置することもできる。
さらに、図2a、図2bに示すように、開口絞り24又は24’を、光伝播方向に関して第1回折格子の直下流(図2a)又は第1回折格子の直上流(図2b)に配置することもできる。図2a、図2bにおいて、「26」及び「26’」は第1回折格子の基板を示し、「20」及び「20’」は被検体すなわち投影レンズを示し、「22」及び「22’」は検出器を示す。
概して、開口絞り又は光ビーム経路内で生成されたその像は、第2回折格子すなわちモアレマスクから好ましくは100μm未満、特に80μm未満、より詳細には60μm未満の距離だけ離れて位置する。本発明の実施形態では、この距離基準は、図3a、図3bに概略的に示すように、開口絞りを中間像平面の領域に配置することによっても実現できる。図3aは、本発明による開口絞り34を、第1回折格子35の上流に位置付けられた照明デバイス(そのうち1つのレンズ素子37のみを図3aに示す)内の中間像平面に配置することを示す。さらに、類似の又は実質的に同じ機能を有するコンポーネントは、図3aでは図2aのものに「10」を足した参照符号で示す。図3bも同様に、開口絞り34’を被検体すなわち投影レンズ30’内の中間像平面に配置することを非常に簡略化して概略的に示し、ここでは第1回折格子を「35’」で示し、検出器を「32’」で示す。
さらに、それぞれ図14〜図16を参照して説明したモアレ測定用の基本構成から始めて、本発明のさまざまな実施形態を説明するが、いずれの場合も、導入部分に記載した問題(特に、図16に示す光円錐の重なり)を回避しつつ高い視野分解能を実現するために検出平面とモアレマスクとの間で小さな距離が実現される。
図1〜図5に示す実施形態では、これは、各使用(例えばカメラベースの)検出器とモアレマスクとの間で対応して小さな距離を実現することにより行われるが、図6〜図10に示す実施形態では、検出平面と(これらの例ではモアレマスクから離れた)検出器との間の適当な光信号伝送がいずれの場合も実現される。
最初に図4は、第2回折格子41すなわちモアレマスクが検出器42上に直接位置する基板シート43に施されることで、モアレマスクすなわち第2回折格子41と検出平面との間の距離がここで基板シート43の厚さにより調整されるようにした実施形態を示す。
基板シート43は、例えば例示的な厚さが25μmであるガラス膜であり得る。基板シート43は、望ましくない干渉信号を減らす反射低減効果が得られるようにここでは実現され得る。
図5は、さらに別の実施形態を示し、類似の又は実質的に同じ機能を有するコンポーネントを「10」を足した参照符号で示す。図1とは対照的に、図5に示すように、モアレマスクすなわち第2回折格子51は、(この例示的な実施形態ではカメラチップと称する)検出器52の表面に直接施される。モアレマスクすなわち第2回折格子51の構造を施すことは、ここではすでに検出器52すなわちカメラチップの製造プロセスの構成部分であり得る。
図6は、さらに別の実施形態を示し、図3とは対照的に、モアレマスクすなわち第2回折格子61の構造が検出器62すなわちカメラチップに直接施されるのではなく、検出器62上に位置する保護層64に施される。したがって、(エッチングステップ又は電子線描画を含むリソグラフィプロセスを含み得る)製造プロセス中の検出器62の損傷を防止できる。保護層64は、ここでは検出器62の感光表面上に領域毎に又は検出器62の感光表面全体に施すことができる。さらに、保護層64は、検出器62すなわちカメラチップ全体を封入することも場合によってはできる。保護層64の厚さは、モアレマスクすなわち第2回折格子61と検出器62すなわち検出平面との間で所望の距離を調整するように、またさらに反射低減を達成して望ましくない干渉信号を排除するように、適当に選択することができる。例示的な実施形態では、保護層64は、石英ガラス(SiO)から作製され20nm〜200nmの範囲の厚さを有し得る。
図7は、さらに別の実施形態を示し、前述の実施形態とは対照的に、モアレマスクすなわち第2回折格子71が透明基板73のうち検出器72に面しない側に配置される。この配置の結果として、基板73自体は、ここでも同様にモアレマスクすなわち第2回折格子71と検出平面との間で小さな距離が実現されるにも関わらず、比較的大きな厚さ(例えば数百マイクロメートル(μm))を有することができ、その結果として配置の高い安定性を実現できる。
図8は、さらに別の実施形態を示し、検出器85が光センサの、例えばフォトダイオード等のアレイを有し、それ以外ではこの場合も、薄い基板83がモアレマスクすなわち第2回折格子81と検出器82を形成する光センサのアレイ85との間に設けられる。これにより、各許容製造ステップに関してより高い柔軟性が達成されるので、検出器としての全域カメラチップ(full-area camera chip)に関して生産性を改善することができる。
図9及び図10はそれぞれ、検出器又は当該検出器を形成するセンサ機構が検出平面に光ファイバ結合される実施形態を示す。図9及び図10に示すように、光は、モアレマスクすなわち各第2回折格子91又は101から出る光の直下流でそれぞれ受光され、各光信号が、続いて光ファイバ96(図9に示す)又はモノリシックフェースプレート106(図10に示す)を介して各検出器92又は102へ導かれ、検出器92又は102自体は、モアレマスクからより遠い距離に位置付けることができる。この場合もモアレマスクから短距離にしかない検出平面で記録された光は、各検出器92又は102へ光ファイバで運ばれるので、各信号の混合又はクロストークが起こらない。
図11、図12、及び図13は、さらに他の実施形態を示し、前述の例とは対照的に、いずれの場合も付加的な投影光学ユニットの形態の1つの補助光学ユニットを用いて、この場合もモアレマスクの直下流に位置付けられた検出平面で得られた光フィールドを遠く離れた検出器112、122、又は132に結像する。補助光学ユニット118、128、又は138は、ここではいずれの場合も、モアレマスクすなわち第2回折格子111、121、又は131の下流で得られた光の全角度スペクトル、又は各角度スペクトルのうち少なくとも代表部分を伝送することができるように具現される。
図11とは対照的に、図12に示すモアレマスクすなわち第2回折格子121は、量子変換器層129上に位置し、量子変換器層129は、一次光として検出平面に達する第1波長の光を吸収して第1波長域とは異なる第2波長域の二次光を発する。
例示的な実施形態では、量子変換器層129は、単なる例として、350nm未満の波長に関して5μm未満の浸透深さを有し360nm〜500nmの波長域の二次光を発するリチウムガラス製であり得る。結果として、補助光学ユニット128により伝送される角度分布は、検出平面における実際の光強度を表すことができ、モアレマスク上に位置する構造の回折効果を考慮から除外することができる。一次光に関する量子変換器層129の材料の浸透深さが浅く、したがってこの材料のわずか数マイクロメートル(μm)の光路後に吸収が起こる結果として、この実施形態でも検出平面とモアレマスクとの間の距離が効果的に短く保たれるが、それは浅い浸透深さの結果として異なる隣接視野点の一次光が一致できないからである。
図13は、さらに別の実施形態を示し、類似の又は実質的に同じ機能を有するコンポーネントは、図12のものに「10」を足した参照符号で示す。
図12と比べて、量子変換器層139に吸収されなかった光を少なくとも部分的に除去する付加的なカラーフィルタ層140が、図13の実施形態では設けられる。これにより、比較的薄い量子変換器層139を用いる場合に、使用(一次)光が量子変換器層139の厚さ(すなわち、検出平面とモアレマスクとの間の実効距離)を超える浸透深さを有し得ることを考慮に入れることができ、ここで未変換一次光をカラーフィルタ層140により除去することができる。
さらに他の実施形態では、望ましくない干渉信号の低減のため又は保護のための付加的な保護及び/又は反射防止層を、モアレマスクと量子変換器層との間、量子変換器層とカラーフィルタ層との間、及び/又はカラーフィルタ層の下流のビーム経路内で用いることができる。
本発明を特定の実施形態に基づいて説明してきたが、例えば個々の実施形態の特徴の組み合わせ及び/又は交換により多数の変形形態及び代替的な実施形態が当業者には明らかである。したがって、当業者には言うまでもなく、かかる変形形態及び代替的な実施形態は本発明により付随的に包含され、本発明の範囲は、添付の特許請求項及びその等価物の意味の範囲内でのみ制限される。

Claims (17)

  1. 光学被検体のモアレ測定の装置であって、
    前記被検体の上流の光ビーム経路に位置決め可能な第1回折格子(25、25’、35、35’)及び前記被検体の下流の光ビーム経路に位置決め可能な第2回折格子(11、11’、11’’、41、51、61、71、81、91、101、111、121、131、141)からなる回折格子機構と、
    少なくとも1つの検出器(12、12’、12’’、22、22’、32、32’、42、52、62、72、82、92、102、112、122、132、142)を有し、光学ビーム経路内で前記第2回折格子の下流に位置する検出平面における2つの前記回折格子の重畳により生成されたモアレ構造を評価する評価ユニットと、
    前記第2回折格子上の全視野点のうちの一部の光のみが前記検出平面に達するように、光が前記第2回折格子から出た後に生成された光分布を領域毎に遮蔽することができる少なくとも1つの開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)と
    を備えた装置。
  2. 請求項1に記載の装置において、前記開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)は、前記検出平面に達する前記第2回折格子上の全視野点のうちの関連部分が可変に設定可能であるように具現されることを特徴とする装置。
  3. 請求項1又は2に記載の装置において、前記開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)は、光伝播方向に対して横方向の変位及び/又は光伝播方向に関して平行な軸周りの回転により調整可能であることを特徴とする装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置において、前記開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)は、それぞれ同じ位置で行われる遮蔽に関して相互に異なる複数の開口絞りから選択可能であることを特徴とする装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置において、前記開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)又は光ビーム経路内のその生成像は、前記第2回折格子から100μm未満、特に60μm未満、より詳細には10μm未満の距離だけ離れて位置することを特徴とする装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置において、前記開口絞り(14、14’)は、前記第2回折格子(11、11’)と前記検出器(12、12’)との間に配置されることを特徴とする装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置において、前記検出平面は、前記第2回折格子から100μm未満、特に80μm未満、より詳細には60μm未満、より詳細には40μm未満、より詳細には10μm未満、より詳細には5μm未満、より詳細には1μm未満、より詳細には200nm未満の距離にあることを特徴とする装置。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置において、前記光学被検体は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の投影レンズであることを特徴とする装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置において、前記光学被検体は、30nm未満、特に15nm未満の作動波長での動作用に設計されることを特徴とする装置。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置において、前記検出器(82)は、光センサのアレイ(85)を有することを特徴とする装置。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置において、前記検出器(92、102)は、前記検出平面に光ファイバ結合されたセンサ機構を有することを特徴とする装置。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置において、該装置は、前記検出平面で得られた光分布を前記検出器(112)に結像する補助光学ユニット(118)を有することを特徴とする装置。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の装置において、該装置はさらに、一次光として前記検出平面に達する第1波長域の光を吸収して前記第1波長域とは異なる第2波長域の二次光を発する量子変換器層(129、139)を有することを特徴とする装置。
  14. 請求項13に記載の装置において、前記量子変換器層(129、139)は、前記第1波長域で10μm未満、特に5μm未満の浸透深さを有することを特徴とする装置。
  15. 請求項13又は14に記載の装置において、該装置はさらに、前記量子変換器層(139)により吸収されなかった光を少なくとも部分的に除去するカラーフィルタ層(140)を有することを特徴とする装置。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の装置を用いた光学被検体のモアレ測定の方法であって、第2回折格子上の全視野点のうちの一部の光のみがそれぞれ検出平面に達するように、少なくとも1つの開口絞り(14、14’、14’’、24、24’、34、34’)により、光が前記第2回折格子から出た後に生成された光分布を複数の測定ステップで領域毎に遮蔽する方法。
  17. 請求項16に記載の方法において、前記第2回折格子上の全視野点の捕捉が、連続した一連の測定で、前記開口絞りを異なる測定位置に移行させること及び/又は前記開口絞りを交換することにより実現されることを特徴とする方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2021357A (en) * 2018-01-31 2018-08-16 Asml Netherlands Bv Two-dimensional diffraction grating
CN113557466A (zh) * 2019-03-25 2021-10-26 科磊股份有限公司 用于计量学中的经改进自叠纹光栅设计

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000164500A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Nikon Corp 露光装置、露光方法および露光装置の製造方法
WO2009113544A1 (ja) * 2008-03-10 2009-09-17 株式会社ニコン 蛍光膜、蛍光膜の成膜方法、誘電体多層膜、光学素子、光学系、撮像ユニット、光学特性計測装置、光学特性測定方法、露光装置、露光方法、及びデバイスの製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3588462A (en) * 1966-12-23 1971-06-28 Bausch & Lomb Fringe interpolator and counter
US5062705A (en) * 1989-09-13 1991-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for evaluating a lens
US6816247B1 (en) * 2001-08-14 2004-11-09 Carl Zeiss Smt Ag Moiré method and a system for measuring the distortion of an optical imaging system
DE10253874A1 (de) * 2002-11-12 2004-05-27 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils sowie Funktionsbauteil
CN100594430C (zh) * 2004-06-04 2010-03-17 卡尔蔡司Smt股份公司 用于测量光学成像系统的图像质量的系统
US7594729B2 (en) * 2007-10-31 2009-09-29 Wf Systems, Llc Wavefront sensor
DE102009005230A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-10 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung und Verfahren zum dynamischen Messen einer Abbildungsstabilität eines optischen Abbildungssystems
DE102011006468B4 (de) * 2011-03-31 2014-08-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Vermessung eines abbildenden optischen Systems durch Überlagerung von Mustern
JP5706861B2 (ja) * 2011-10-21 2015-04-22 キヤノン株式会社 検出器、検出方法、インプリント装置及び物品製造方法
JP2013175684A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Canon Inc 検出器、インプリント装置及び物品を製造する方法
DE102013204466A1 (de) * 2013-03-14 2014-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Messung einer optischen Symmetrieeigenschaft an einer Projektionsbelichtungsanlage

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000164500A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Nikon Corp 露光装置、露光方法および露光装置の製造方法
WO2009113544A1 (ja) * 2008-03-10 2009-09-17 株式会社ニコン 蛍光膜、蛍光膜の成膜方法、誘電体多層膜、光学素子、光学系、撮像ユニット、光学特性計測装置、光学特性測定方法、露光装置、露光方法、及びデバイスの製造方法

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