KR20180084143A - 광학 장치 - Google Patents

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KR20180084143A
KR20180084143A KR1020187019852A KR20187019852A KR20180084143A KR 20180084143 A KR20180084143 A KR 20180084143A KR 1020187019852 A KR1020187019852 A KR 1020187019852A KR 20187019852 A KR20187019852 A KR 20187019852A KR 20180084143 A KR20180084143 A KR 20180084143A
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sensor device
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KR1020187019852A
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롤프 프라이만
하이코 펠트만
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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

물체 필드(5)를 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성하기 위한 이미지 형성 광학 유닛(9), 레티클 스캐닝 방향(21)으로 변위될 수 있는 레티클 홀더(8)에 의해 물체 필드(5)의 영역에 배치되는 구조화된 마스크(7), 및 기판 스캐닝 방향(22)으로 변위될 수 있는 기판 홀더(13)에 의해 이미지 필드(10)의 영역에 배치되는 센서 장치(25)를 포함하고, 마스크(7)는 센서 장치(25) 상에 이미지 형성될 적어도 하나의 측정 구조체(27; 33)를 구비하며, 센서 장치(25)는 다수의 센서 요소(29)를 갖춘 적어도 하나의 센서 열(28)을 포함하고, 센서 장치(25)는 그것이 기판 홀더(13) 상에 배치되는 기판(12)을 노광시키기 위한 기판 홀더(13)의 변위 중 이미지 형성 광학 유닛(9)을 시험할 가능성을 제공하도록 구현되는 장치.

Description

광학 장치{OPTICAL DEVICE}
본 발명은 이미지 형성 광학 유닛을 시험하기 위한 광학 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 투사 노광 장치, 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소를 제조하기 위한 방법 및 이러한 방법에 의해 제조되는 구성요소에 관한 것이다.
일반적인 모듈 및/또는 방법이 종래 기술에, 예를 들어 US　7　298　498　B2, DE　101　09　929　A1 및 US　2008/0130012　A1에 개시되어 있다.
본 발명은 이미지 형성 광학 유닛의 시험에 관해 이미지 형성 광학 유닛을 갖춘 광학 장치를 최적화시키는 데 목적을 두고 있다.
이러한 목적은 특허청구범위 제1항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 핵심은 적어도 하나의 센서 열을 갖춘 센서 장치를 이미지 필드의 영역에서 기판 홀더 상에 배치하는 것으로 구성된다. 여기서, 이는 스캐너-통합식 측정 배열이다. 이러한 과정에서, 센서 장치는 그것이 기판 홀더의 스캐닝 운동 중, 더욱 특별하게는 균일한 스캐닝 운동 중 이미지 형성 광학 유닛을 시험할 가능성을 제공하도록 구현된다. 이미지 형성 광학 유닛은 더욱 특별하게는 기판 홀더 상에 배치된 기판의 실제 노광 후에, 기판 홀더가 이동되는, 더욱 특별하게는 균일하게 이동되는 오버스캔(overscan) 방법 동안 시험될 수 있다. 따라서, 이미지 형성 광학 유닛은 또한 기판의 실제 노광 전에 시험될 수 있다.
센서 열과 그것의 본 발명에 따른 배열을 사용함으로써, 고속 스캐닝 속도에서도 이미지 형성 광학 유닛의 시험이 가능해진다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 최소의 시간 소모로 이미지 형성 광학 유닛의 시험을 가능하게 한다. 또한, 균일하게 지속되는 스캐닝 운동의 가능성으로 인해 떨림과 진동이 회피된다.
센서 열은 더욱 특별하게는 실질적으로 1차원의 구현을 가질 수 있으며, 즉 그 센서 요소가 센서 열의 배향의 방향으로 그 위치에 의해 특유하게 특징지어질 수 있다. 그러한 센서 열은 킬로헤르츠 범위 내의 이미지-기록 주파수를 가져, 전술된 이점을 갖는 이미지 형성 광학 유닛의 시험을 가능하게 할 수 있다.
센서 장치는 센서 장치의 모든 센서 요소가 측정을 위해 사용되도록 설계될 수 있다. 이는 높은 판독 주파수를 보장하는데, 왜냐하면 판독 중 사용된 센서 요소와 사용되지 않은 센서 요소를 구별할 필요가 없기 때문이다.
특허청구범위 제2항에 따르면, 장치는 적어도 2개의 센서 열을 포함한다. 특히, 이것들은 서로 평행하게 또는 수직하게 배치될 수 있다. 특히, 센서 열은 별개의, 공간적으로 분리된 구성요소로서 구현된다. 이는 개별 센서 열로부터의 신호의 별개의 병렬 평가를 가능하게 한다. 이는 또한 이미지 형성 광학 유닛을 시험하는 데 필요한 시간 소모를 감소시킨다. 보다 많은 수의 센서 열도 또한 가능하다. 특히, 장치가 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 4개의, 더욱 특별하게는 적어도 6개의 센서 열을 포함하는 것이 제공될 수 있다. 특히, 그것은 각각 광 채널당 적어도 2개의, 더욱 특별하게는 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 4개의, 더욱 특별하게는 적어도 6개의 센서 열을 구비할 수 있다. 이는 이미지 형성 광학 유닛의 시험을 더욱 향상시킨다. 이미지 형성 광학 유닛의 공간-분해식(spatially-resolved) 또는 필드-분해식(field-resolved) 시험이 다수의 센서 열에 의해 향상된다. 또한, 이는 이미지 형성 광학 유닛의 성분-분해식(component-resolved) 시험을 향상시킨다.
특허청구범위 제3항에 따르면, 센서 장치는 적어도 하나의 간섭계를 포함한다. 이는 바람직하게는 전단 간섭계, 더욱 특별하게는 측방향-전단 간섭계(LSI), 점-회절 간섭계(PDI) 또는 선-회절 간섭계(LDI)이다. 센서 장치의 그러한 실시예는 입사파의 위상 및 진폭을 측정할 가능성을 제공한다. 전단 간섭계의 경우에, 전단 간섭계는 바람직하게는 전단 방향이 각각 관련 센서 열의 열 방향에 평행하도록 배치된다. 센서 장치는 바람직하게는 각각 적어도 1개의, 더욱 특별하게는 적어도 2개의, 더욱 특별하게는 적어도 3개의 전단 격자를 갖춘 복수의 세트를 포함하며, 이때 상이한 세트로부터의 전단 격자는 상이한 배향을 가지며, 더욱 특별하게는 서로 수직하게 배치된다. 하나의 세트 내에서, 전단 격자는 바람직하게는 각각 전단 방향으로 서로에 대해 변위되어 배치된다. 이러한 변위로 인해 측방향 위상 오프셋(phase offset)이 발생하며, 따라서 상이한 위상에서의 측정이 시간에 있어 병렬로 가능하다. 상이한 배향을 갖는 전단 격자를 배치하는 것은 또한 단일 측정 과정 내에서 탈초점 결정을 수행하는 것에 더하여 예컨대 비점수차를 결정하는 것을 가능하게 한다.
특허청구범위 제4항에 따르면, 센서 신호를 판독하기 위한 센서는 적어도 1　kHz의 클록 주파수를 갖는다. 더욱 특별하게는, 클록 주파수는 적어도 2　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 3　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 5　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 10　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 25　kHz이다. 그러한 높은 클록 주파수로 인해 측정에 필요한 시간이 감소된다. 이는 균일하게 지속되는 스캐닝 속도를 갖는 스캐닝 운동 중 쉐어로그램(shearogram)을 기록할 가능성을 제공한다.
특허청구범위 제5항에 따르면, 마스크의 측정 구조체는 적어도 2개의 회절 방향을 갖는 회절 구조체를 구비한다. 특히, 그것은 십자형, 체커판형 또는 삼각형 구조체를 구비할 수 있다. 측정 마스크는 더욱 특별하게는 간섭-형성 마스크로서 구현된다. 측정 마스크의 구조와 전단 격자의 구현 및 배향은 바람직하게는 서로 매칭된다. 이렇게 구현된 측정 마스크를 사용함으로써, 표적화된 방식으로, 이미지 형성 광학 유닛을 시험하기 위한 시험 빔을 생성하는 것이 가능하다.
레티클 홀더와 기판 홀더는 바람직하게는 동기화된 방식으로 변위될 수 있다. 특히, 그것들은 이미지 평면 내에서 측정 마스크 상의 포인트와 센서 장치상의 포인트 사이의 관련이 스캔 중 유지되도록 동기화된 방식으로 변위될 수 있다. 바꾸어 말하면, 측정 마스크의 이미지는 각각 관련 센서 요소 또는 관련 센서 요소들 상에서 정지되어 유지된다. 특히, 레티클 홀더와 기판 홀더의 스캐닝 속도는 이미지 형성 광학 유닛의 이미지 형성 스케일과 동일한 비율을 갖는다. 그러나, 원칙적으로, 기판 홀더를 그것으로부터 벗어나는 스캐닝 속도로 변위시키는 것도 또한 가능하다. 더욱 특별하게는, 레티클 홀더가 정지 방식으로 배치되는 것과 단지 센서 장치를 갖춘 기판 홀더만이 변위되는 것이 제공될 수 있다. 이는 더욱 특별하게는 이른바 에어리얼 이미지(aerial image)를 스캐닝하기 위해 제공된다. 이러한 과정에서, 센서 장치는 정지 방식으로 이미지 평면 내에 생성되는 이미지를 스캔한다.
특허청구범위 제6항에 따르면, 측정 구조체는 복수의 채널이 이미지 형성 광학 유닛의 채널-분해식 시험을 위해 형성되도록 구현된다. 이들 채널은 또한 측정 채널로도 불리운다. 그것들은 이미지 필드에 걸쳐 분포되어 배치된다. 더욱 특별하게는, 적어도 2개의, 더욱 특별하게는 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 6개의, 더욱 특별하게는 적어도 12개의, 더욱 특별하게는 적어도 20개의, 더욱 특별하게는 적어도 30개의 채널이 이미지 필드 내에 배치된다. 이는 특히 이미지 형성 광학 유닛의 필드-분해식 및/또는 성분-분해식 시험에 유리하다. 개별 측정 채널의 서로에 대한 공간 관련은 바람직하게는 고정된다. 이는 측정 결과의 단층 촬영 평가, 더욱 특별하게는 이른바 렌즈-가열 효과의 성분-분해식 추정을 가능하게 한다.
특허청구범위 제7항에 따르면, 다수의 센서 요소를 갖춘 센서 장치의 특정 영역이 채널 각각과 관련된다. 적어도 2개의 센서 열이 바람직하게는 각각의 채널과 관련된다. 이러한 경우에, 각각의 센서 열은 유리하게는 적어도 3개의 센서 요소를 구비한다. 따라서, 적어도 6개의 센서 요소가 각각의 채널과 관련된다.
또한, 본 발명은 이미지 형성 광학 유닛을 시험하기 위한 방법을 개선하는 데 목적을 두고 있다. 이러한 목적은 특허청구범위 제8항의 특징에 의해 달성된다. 이점은 전술된 바와 실질적으로 일치한다.
특히, 이미지 평면 내에 배치될 마스크가 첫째로 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소를 제조하기 위한 구조체를 구비하고 둘째로 이미지 형성 광학 유닛을 시험하기 위한 측정 구조체를 구비하는 것이 제공될 수 있다.
기판 홀더, 더욱 특별하게는 센서 장치가 이미지 형성 구조체 및 측정 구조체를 이미지 형성하기 위해 기판 스캐닝 방향으로 일정한 속도로, 더욱 특별하게는 균일하게 변위되는 것이 제공된다. 기판 홀더는 유리하게는 전체 마스크가 첫째로 기판상에 그리고 둘째로 센서 장치상에 이미지 형성되는 동안 균일하게, 즉 일정한 스캐닝 속도로 변위된다. 이는 첫째로 이미지 형성 광학 유닛을 시험하기 위한 특히 효율적인 방법을 제공하고, 둘째로 균일한 변위로 인해 떨림이 회피된다.
특허청구범위 제9항에 따르면, 스캐닝 속도는 적어도 100　mm/s이다. 더욱 특별하게는, 그것은 적어도 200　mm/s, 더욱 특별하게는 적어도 350　mm/s, 더욱 특별하게는 적어도 500　mm/s이다.
특허청구범위 제10항에 따르면, 기판 홀더는 바람직하게는 레티클 홀더와 동기화되어 변위된다. 이러한 경우에, 레티클 홀더와 기판 홀더의 스캐닝 속도의 비율은 바람직하게는 이미지 형성 유닛의 이미지 형성 비율과 정확하게 일치한다. 이는 마스크 상의 포인트와 웨이퍼 또는 센서 장치상의 포인트 사이의 고정 관련을 가능하게 한다.
특허청구범위 제11항에 따르면, 물체 필드를 이미지 필드 내에 이미지 형성하기 위해 사용되는 방사선은 빔으로 분할된다. 이를 위해, 특히 필드 및 동공 면 미러(pupil facet mirror)를 갖춘 조명 광학 유닛이 제공된다. 시험 빔의 개별 광선은 각도 간격으로 이격된다. 이는 시험 빔을 센서 장치에 의해 기록되는 각각의 광선과 특유하게 관련시킬 가능성을 제공한다. 따라서, 센서 데이터의 적합한 평가가 이미지 형성 광학 유닛의 성분-분해식 시험을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 투사 노광 장치, 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소를 제조하기 위한 방법 및 그러한 구성요소를 개발하는 데 목적을 두고 있다. 이들 목적은 특허청구범위 제12항 내지 제14항의 특징에 의해 달성된다. 이점은 전술된 바와 일치한다.
본 발명의 다른 특징 및 세부 사항이 도면에 기초한 예시적인 실시예의 설명으로부터 도출된다.
도 1은 조명 시스템 및 투사 광학 유닛을 갖춘 투사 노광 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 개별 빔이 강조된, 투사 노광 장치의 다른 개략도를 도시한다.
도 3은 마스크를 갖춘 레티클 홀더 및 센서 장치를 갖춘 기판 홀더와 함께, 도 1에 따른 투사 노광 장치의 투사 광학 유닛의 개략도를 도시한다.
도 4a는 6개의 부분 마스크를 갖춘 단일-채널 측정 마스크의 도면을 도시한다.
도 4b는 각각의 채널이 도 4a에 따른 측정 마스크에 따라 구현되는 다채널 측정 마스크의 도면을 도시한다.
도 5a는 도 4a에 따른 측정 마스크에 대응하는, 검출 유닛의 전단 격자의 배열의 도면을 도시한다.
도 5b는 도 4b에 따른 측정 마스크에 대응하는, 검출 유닛의 전단 격자의 배열의 도면을 도시한다.
도 5c는 검출 유닛의 대안적인 실시예를 도시한다.
도 6은 측정 채널의 예시적인 배열을 갖는 이미지 필드의 개략도를 도시한다.
도 7은 대안적인 측정 마스크와 검출 유닛의 대응하는 마스크를 갖춘 도 3에 따른 도면을 도시한다.
도 7a는 도 7에 따른 측정 마스크의 도면을 도시한다.
도 7b는 도 7에 따른 검출 유닛의 마스크의 도면을 도시한다.
도 7c는 도 7에 따른 검출 유닛의 도면을 도시한다.
도 8은 기판 홀더 상의 검출 유닛의 배열의 개략도를 도시한다.
도 1은 마이크로리소그래피를 위한 투사 노광 장치(1)의 구성요소를 개략적으로 도시한다. 방사선원(3)에 더하여, 투사 노광 장치(1)의 조명 시스템(2)은 물체 평면(6) 내의 물체 필드(5)를 노광시키기 위한 조명 광학 유닛(4)을 포함한다. 이러한 경우에 아래에서 또한 마스크(7)로도 불리우는 그리고 물체 필드(5) 내에 배치되고 레티클 홀더(8)(단지 단면도로 예시됨)에 의해 유지되는 레티클이 노광된다.
투사 렌즈(9)가 물체 필드(5)를 이미지 평면(11) 내의 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성시키는 역할을 한다. 일반적으로, 투사 렌즈(9)는 또한 이미지 형성 광학 유닛으로도 불리운다. 마스크(7) 상의 구조체가 웨이퍼 홀더(13)에 의해 유지되는 그리고 이미지 평면(11) 내의 이미지 필드(10)의 영역에 배치되는 웨이퍼(12)의 감광층 상에 이미지 형성된다. 일반적으로, 웨이퍼(12)는 또한 노광될 기판으로도 불리우고, 웨이퍼 홀더(13)는 기판 홀더로도 불리운다. 노광 중 웨이퍼(12) 상의 감광층의 화학적 변화가 또한 리소그래픽 단계로도 불리운다.
방사선원(3)은 파장 λ≤193　nm를 갖는 방사선(14)을 방출한다. 특히, λ=193　nm의 파장을 갖는 아르곤 플루오라이드(ArF) 엑시머 레이저 또는 λ=157　nm의 파장을 갖는 F2 레이저가 방사선원(3)으로서 사용될 수 있다. 이의 대안으로서, 방사선원(3)은 플라즈마원, 예를 들어 GDPP 소스 또는 LPP 소스일 수 있다. 싱크로트론에 기반하는 방사선원이 또한 방사선원(3)으로서 사용될 수 있다. 방사선원(3)은 특히 EUV 방사선원일 수 있다. 그러한 EUV 방사선원(3)의 파장은 5　nm 내지 30　nm의 범위 내에, 더욱 특별하게는 10　nm 내지 20　nm의 범위 내에 있으며, 예컨대 진공에서 13.5　nm이다. 당업자는 예컨대 US 6 859 515 B2에서 그러한 방사선원에 관한 정보를 구할 수 있다. EUV 방사선(14)은 또한 조명 광 또는 이미지 형성 광으로도 불리운다.
집광기(19)가 방사선원(3)으로부터의 방사선(14)을 집속시키기 위해 제공된다.
조명 광학 유닛(4)은 다수의 광학 요소를 포함한다. 이러한 경우에, 이들 광학 요소는 굴절성 또는 반사성이도록 설계될 수 있다. 굴절성 또는 반사성 광학 요소의 조합도 또한 가능하다. 파장 λ<193　nm를 갖는 EUV 방사선(14)에 대해, 조명 광학 유닛(4)과 투사 광학 유닛(9)은 더욱 특별하게는 단지 반사성 구성요소만을 포함한다. 조명 광학 유닛(4)은 다수의 필드 면(field facet)(16)을 갖춘 필드 면 미러(field facet mirror)(15)를 포함한다. 필드 면 미러(15)는 물체 평면(6)에 광학적으로 결합되는 조명 광학 유닛(4)의 평면 내에 배치된다. EUV 방사선(14)은 필드 면 미러(15)에 의해 조명 광학 유닛(4)의 동공 면 미러(pupil facet mirror)(17)로 반사된다. 동공 면 미러(17)는 다수의 동공 면(pupil facet)(18)을 구비한다. 필드 면 미러(15)의 필드 면(16)은 동공 면 미러(17)의 도움으로 물체 필드(5) 내에 이미지 형성된다.
동공 면 미러(17) 상의 정확히 하나의 동공 면(18)이 필드 면 미러(15) 상의 각각의 필드 면(16)과 관련된다. 각각 하나의 필드 면(16)과 동공 면(18) 사이에 광 채널(20)이 형성된다. 면 미러(15, 17)로 인해, 이미지 형성 광(14)이 사전결정된 입사각 분포를 갖는 빔으로 분할된다.
원칙적으로, 필드 면(16) 및/또는 동공 면(18)이 선회될 수 있도록 필드 면 미러(15) 및/또는 동공 면 미러(17)를 구현하는 것이 가능하다. 이는 필드 면(16)과 동공 면(18) 사이의 가변적인 관련의 가능성을 제공한다. 특히, 이는 상이한 조명 각도 분포를 갖는 조명 세팅의 가능성을 제공한다. 이는 특히 투사 광학 유닛(9)을 시험하는 데 유리하다.
도 2는 도 1에 따른 투사 노광 장치의 구성요소의 자오면 단면도를 개략적으로 도시한다. 여기서, 조명 광학 유닛(4) 및 투사 광학 유닛(9) 내에서의 방사선(14)의 광선 경로가 개략적으로 예시된다.
레티클 홀더(8)는 투사 노광 중, 구조화된 마스크(7)가 변위 방향을 따라 물체 평면(6) 내에서 변위될 수 있도록 제어식으로 변위될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(12)가 변위 방향을 따라 이미지 평면(11) 내에서 변위될 수 있도록 웨이퍼 홀더(13)가 제어식으로 변위될 수 있다. 결과적으로, 마스크(7)와 웨이퍼(12)가 각각 물체 필드(5)와 이미지 필드(10)를 통해 스캐닝될 수 있다. 마스크(7)의 변위 방향은 아래에서 또한 레티클 스캐닝 방향(21)으로도 불리운다. 웨이퍼(12)의 변위 방향은 아래에서 또한 기판 스캐닝 방향(22)으로도 불리운다. 마스크(7)와 웨이퍼(12)는 바람직하게는 스캐닝 방향(21, 22)을 따라 동시에 변위될 수 있다. 여기서, 스캐닝 속도의 비율은 바람직하게는 투사 광학 유닛(9)의 이미지 형성 비율과 정확하게 일치한다.
설명을 간단하게 하기 위해, 직교 xyz-좌표계가 도면에 도시되었다. 도 1 및 도 2에서, x-방향은 도면의 평면에 수직하게 그리고 그것 내로 연장된다. y-방향은 스캐닝 방향(21, 22)과 정확하게 일치한다. z-방향은 투사 광학 유닛(9)의 광축(23)의 프로파일에 평행하다.
투사 광학 유닛(9)은 다수의 투사 미러(24i)를 포함한다. 도 2에서, 투사 광학 유닛(9)은 6개의 투사 미러(241, 242, 243, 244, 245, 246)를 구비하여 예시되었다. 일반적으로, 투사 광학 유닛(9)은 특히 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 5개의 투사 미러(24i)를 포함한다. 특히, 그것은 또한 적어도 6개, 7개 또는 8개의 투사 미러(24i)를 구비할 수 있다.
도 3은 투사 광학 유닛(9), 더욱 특별하게는 레티클 홀더(8) 상의 마스크(7)의 배열의 세부 사항과 웨이퍼(12) 및 또한 검출 유닛 또는 검출기 장치로도 불리우는 센서 장치(25)의 배열의 세부 사항을 다시 한번 개략적으로 예시한다. 마스크(7)는 그것이 레티클 스캐닝 방향(21)으로 변위될 수 있도록 레티클 홀더(8)에 의해 물체 평면(6)의 영역에, 더욱 특별하게는 물체 필드(5)의 영역에 배치된다. 그것은 투과성 마스크로서 또는 반사성 마스크로서 구현될 수 있다. 따라서, 기판(12), 더욱 특별하게는 센서 장치(25)는 그것들이 기판 스캐닝 방향(22)으로 변위될 수 있도록 기판 홀더(13)에 의해 이미지 평면(11)의 영역에, 더욱 특별하게는 이미지 필드(10)의 영역에 배치된다.
기판 홀더(13)와 레티클 홀더(8)는 특히 동기화된 방식으로 서로에 대해 변위될 수 있다. 더욱 특별하게는, 그것들은 마스크(7) 상의 포인트와 기판(12) 또는 센서 장치(25) 상의 포인트 사이의 관련이 스캔 중, 즉 변위 중 유지되도록 서로에 대해 동기화되어 변위될 수 있다. 이는 스캐닝 속도의 비율이 투사 광학 유닛(9)의 이미지 형성 비율과 정확하게 일치한다는 사실에 의해 달성된다. 여기서, 이러한 작동 모드는 필드 포인트 스캔으로 불리운다. 원칙적으로, 레티클 홀더(8) 또는 더욱 특별하게는 기판 홀더(13)가 그것으로부터 벗어나는 스캐닝 속도로 변위되는 것도 또한 가능하다. 특히, 이른바 에어리얼 이미지 스캔(aerial image scan)에 대해, 레티클 홀더(8)가 적어도 때때로 정지되는 것, 즉 그것이 정지 방식으로 배치되는 것이 제공될 수 있다. 이러한 작동 방법 중, 마스크(7)는 각각 정지 방식으로 이미지가 이미지 평면(11) 내에 생성되는 특정 필드 포인트를 고정 선택할 수 있다. 이러한 이미지는 기판 홀더(13)를 기판 스캐닝 방향(22)으로 변위시킴으로써 센서 장치(25)에 의해 스캐닝될 수 있다. 또한, 원칙적으로, 전술된 2가지 사이에, 즉 한편으로는 필드 포인트 스캔 중 기판(12) 상의 포인트에 대한 마스크(7) 상의 포인트의 변하지 않는 할당과 다른 한편으로는 에어리얼 이미지 스캔 중 마스크(7)의 정지 배치 사이에 위치되는 작동 모드가 실현 가능하다.
하기의 본문에서, 마스크(7)의 제1 실시예가 도 4a를 참조하여 더욱 상세히 기술된다. 마스크(7)는 기판(12) 상에 이미지 형성될 구조체를 구비한다. 이들 구조체는 웨이퍼(12), 더욱 특별하게는 웨이퍼(12)의 감광 코팅을 노광시키기 위한 실제 이미지 형성 구조체(26)와, 센서 장치(25) 상에 이미지 형성될 적어도 하나의 측정 구조체(27)를 포함한다. 일반적으로, 실제 이미지 형성 구조체(26) 및 측정 구조체(27) 둘 모두가 이미지 형성될 구조체를 형성한다.
측정 구조체(27)는 유리하게는 이미지 형성 구조체(26)에 인접하게 배치된다. 특히, 그것은 레티클 스캐닝 방향(21)으로 이미지 형성 구조체(26)에 인접하게 배치된다. 그러나, 원칙적으로, 측정 구조체(27)를 레티클 스캐닝 방향(21)에 수직한 방향으로 이미지 형성 구조체(26)에 인접하게 배치하는 것도 또한 실현 가능하다.
본 발명에 따르면, 이미지 형성 구조체(26) 및 측정 구조체(27) 둘 모두를 마스크(7) 상에 배치하는 것이 제공된다. 그러나, 원칙적으로, 측정 구조체(27)와 이미지 형성 구조체(26)를 별개의 마스크(7)로서 구현하는 것도 또한 실현 가능할 것이다. 이러한 경우에, 마스크(7)는 서로 인접하게, 더욱 특별하게는 레티클 스캐닝 방향(21)으로 서로 인접하게 레티클 홀더(8) 상에 배치된다. 측정 구조체(27)를 갖춘 마스크(7)는 더욱 특별하게는 레티클 홀더(8) 상에 고정 배치된다. 그것은 레티클 홀더(8)에 고정 연결된다. 이러한 경우에 측정 구조체(27)를 갖춘 마스크(7) 및/또는 이미지 형성 구조체(26)를 갖춘 마스크(7)는 유리하게는 호환가능하다. 특히, 그것들은 서로 독립적으로 호환될 수 있다.
하기의 본문에서, 측정 구조체(27)를 갖춘 마스크(7)의 영역, 즉 측정 구조체(27)가 더욱 상세히 기술된다. 측정 구조체(27)는 회절 구조체로서 설계된다. 특히, 그것은 적어도 2개의 회절 방향을 갖는 회절 구조체로서 구현된다. 예를 들어, 도 4a에 예시된 바와 같이, 그것은 체커판 구조체로서 구현될 수 있다. 그것은 또한 십자형 구조체 또는 삼각형 구조체로서 구현될 수 있다. 특히, 측정 구조체(27)는 간섭-형성 마스크로서 설계된다. 그것은 천공된 마스크로서 또는 반사성 마스크로서 구현될 수 있다. 그것은 바람직하게는 이미지 형성 방사선(14)의 간섭 파의 근원을 형성한다.
측정 구조체(27)는 각각의 측정 채널에 대해 복수의 부분 구조체를 포함한다. 특히, 부분 구조체는 동일한 설계를 갖는다. 마스크(7)의 부분 구조체의 배열은 더욱 상세히 후술될 센서 장치(25)의 실시예에 맞추어진다. 특히, 측정 구조체(27)는 적어도 2개의, 더욱 특별하게는 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 4개의, 더욱 특별하게는 적어도 5개의, 바람직하게는 적어도 6개의 부분 구조체를 포함한다. 여기서, 부분 구조체는 바람직하게는 적어도 부분적으로 하나 이상의 열로 배치된다.
도 4a가 단일-채널 실시예에 대한 마스크(7), 더욱 특별하게는 측정 구조체(27)의 설계를 도시하지만, 도 4b는 마스크(7)의 측정 구조체(27)의 다중-채널 실시예를 예시적인 방식으로 예시한다. 도 4b에 예시된 예시적인 실시예에 따르면, 마스크(7)는 도 4a에 예시된 실시예에 따라 6개의 부분 구조체를 각각 포함하는 4개의 측정 구조체(271, 272, 273, 274)를 포함한다. 4개의 측정 구조체(271...4)는 레티클 스캐닝 방향(21)에 수직하게 물체 필드(5)에 걸쳐 분포되어 배치된다. 여기서, 각각의 측정 구조체(271...4)는 하나의 측정 채널을 형성한다. 따라서, 측정 구조체(271...4)는 투사 광학 유닛(9)의 채널-분해식 시험(channel-resolved test)을 가능하게 한다. 마스크(7)가 또한 상이한 수의 측정 구조체(27i)를 포함할 수 있음은 자명하다. 특히, 마스크(7)는 적어도 2개의, 더욱 특별하게는 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 4개의, 더욱 특별하게는 적어도 6개의, 더욱 특별하게는 적어도 8개, 12개, 20개, 30개 또는 그 초과의 측정 구조체(27)를 포함할 수 있다.
측정 구조체(27)의 추가의 세부 사항에 관해, DE 101 09 929 A1이 참조된다.
하기의 본문에서, 센서 장치(25)의 제1 예시적인 실시예가 도 5a를 참조하여 기술된다. 도 5a에 따른 센서 장치(25)는 도 4a에 따른 측정 구조체(27)를 갖춘 단일-채널 마스크(7)에 대응한다. 따라서, 도 5b에 따른 센서 장치(25)는 도 4b에 따른 마스크(7)의 다중-채널 실시예에 대응한다. 마스크(7)의 측정 구조체(27)는 투사 광학 유닛(9)에 의해 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성된다. 여기서, 도 5a에서, 개별 부분 구조체의 이미지의 포인트는 각각 파선에 의해 예시적인 방식으로 표시된다.
센서 장치(25)는 각각 각각의 측정 채널에 대해 복수의 센서 열(28)을 포함한다. 일반적으로, 그것은 적어도 1개의 센서 열(28), 더욱 특별하게는 적어도 2개의, 더욱 특별하게는 적어도 3개의, 더욱 특별하게는 적어도 4개의, 더욱 특별하게는 적어도 6개의 센서 열(28)을 포함한다. 센서 열(28)은 각각 다수의 센서 요소(29)를 포함한다. 센서 열(28)은 각각 쌍으로 서로 평행하거나 수직하게 배치된다. 측정 구조체(27)의 부분 구조체 각각은 각각 센서 열(28)의 적어도 하나의 부분, 더욱 특별하게는 별개의 부분과 관련된다. 이는 투사 광학 유닛(9)의 시험 중 각각의 부분 구조체의 이미지가 그것 상에 이미지 형성되는, 센서 열(28)의 특유하게 결정되는 별개의 부분이 측정 구조체(27)의 부분 구조체 각각에 대해 제공되도록 센서 열(28)이 설계되고 배치됨을 의미한다.
센서 열(28)은 더욱 특별하게는 고속 센서 열이다. 그것들은 적어도 1　kHz의 클록 주파수를 갖는다. 센서 열(28), 더욱 특별하게는 센서 요소(29)의 클록 주파수는 바람직하게는 적어도 2　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 3　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 5　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 10　kHz, 더욱 특별하게는 적어도 25　kHz이다. 예를 들어, 센서 열(28)은 다이오드 열로서 구현된다. 그것들은 매우 짧은 시간 내에, 더욱 특별하게는 1　ms 미만 내에, 더욱 특별하게는 0.5　ms 미만 내에, 더욱 특별하게는 0.33 ms 미만 내에, 더욱 특별하게는 0.2　ms 미만 내에, 더욱 특별하게는 0.1　ms 미만 내에 필드 포인트를 측정할 가능성, 따라서 투사 광학 유닛(9)을 시험할 가능성을 제공한다.
여기서, 측정값을 획득하는 데 이용가능한 시간은 등평면성 패치(isoplanatic patch), 즉 수차가 변함없는 것으로 간주되는 이미지 필드(10) 내의 필드 영역의 직경, 최대 수차, 요구되는 측정 정확도 및 기판 홀더(13)의 스캐닝 속도로부터 도출된다. 본 경우에, 그것은 대략 최대 1 밀리초이다.
따라서, 센서 장치(25)는 특히 그것이 기판 홀더(13) 상에 배치되는 기판(12)을 노광시키기 위한 기판 홀더(13)의 변위 중 투사 광학 유닛(9)의 시험을 가능하게 하도록 구현된다. 특히, 이는 또한 기판 홀더(13)가 기판 스캐닝 방향(22)으로 균일하게 지속되는 스캐닝 속도로 변위되는 상태에서, 투사 광학 유닛(9)이 기판(12) 상의 감광층의 실제 노광 전 및/또는 후 시험됨을 의미하는 것으로 이해된다.
센서 장치(25)는 또한 적어도 하나의 간섭 측정 장치를 포함한다. 도 5a에 예시된 예시적인 실시예에 따르면, 간섭 측정 장치는 다수의 전단 격자(shearing grating)(30)를 포함한다. 도 5a에 구현된 실시예에서, 각각 3개의 전단 격자(30)의 두 세트가 제공되며, 이때 하나의 세트의 전단 격자(30)는 각각 동일한 배향을 갖는다. 상이한 세트의 전단 격자(30)는 상이한 배향을 갖는다. 그것들은 특히 서로에 대해 90°만큼 회전되어 배치된다. 전단 격자의 배향은 바람직하게는 기판 스캐닝 방향(22) 및 그것에 수직한 방향과 정확하게 일치한다. 이는 파면의 편향을 두 방향으로 획득할 가능성을 제공한다. 하나의 세트의 전단 격자(30)는 각각 전단 방향으로 서로에 대해 변위되어 배치된다. 이는 쉐어로그램 위상 단차(shearogram phase step)를 평가하는 데 요구되는 위상 편이를 생성한다. 이는 위상 단차를 평가하기 위한 전단 격자의 편이를 방지한다.
전단 격자(30)는 각각의 경우에 서로 거리를 두고 배치된다. 여기서, 각각 2개의 인접한 전단 격자(30)가 적어도 각각 전단 격자(30)에 의해 생성되는 쉐어로그램이 중첩 없이 평가 영역에 있을 정도로 큰 서로로부터의 거리를 두고 배치된다. 시험 채널의 개별 전단 격자(30)에 의해 생성되는 쉐어로그램은 더욱 특별하게는 센서 열(28)의 쌍을 이룬 상이한 영역에 입사한다.
침지 스캐너의 경우 센서 장치(25)의 사용을 준비할 경우에, 전단 격자(30)는 그 사용 수명의 기간을 증가시키기 위해 이미지 격자 보호층을 구비한다. 세부 사항에 관해, WO 2005/119368 A2가 참조된다.
센서 장치(25)를 EUV 투사 노광 장치에 적용하는 경우에, 센서 열(28)은 더욱 특별하게는 EUV 스펙트럼 범위 내에서 민감한 센서 요소(29)를 포함한다. 대안적으로 또는 그것에 추가적으로, 센서 열(28)은 양자 변환층을 구비할 수 있다. 양자 변환층의 세부 사항에 관해, DE 102 53 874 A1이 참조된다.
따라서, 원칙적으로, 측정 구조체(27)를 갖춘 마스크(7)와 센서 장치(25)를 포함하는 투사 광학 유닛(9)을 시험하기 위한 본 발명에 따른 장치는 침지 스캐너 형태의 투사 노광 장치 및 EUV 투사 노광 장치 둘 모두에 적합하다.
전단 격자(30)는 이미지 평면(11)의 영역에 배치된다. 특히, 그것들은 측정 채널 각각의 측정 구조체(27)의 부분 구조체 각각의 이미지가 각각 정확히 하나의 특정 전단 격자(30)에 입사하도록 이미지 평면(11)에 근접하게 배치된다. 따라서, 마스크(7), 더욱 특별하게는 측정 구조체(27)와 센서 장치(25), 더욱 특별하게는 그 간섭 측정 장치는 복수의 측정 채널이 투사 노광 유닛(9)의 채널-분해식 시험을 위해 형성되도록 서로 매칭된다. 적어도 1개의 센서 열(28), 더욱 특별하게는 적어도 2개의 센서 열(28)을 갖춘 센서 장치(25)의 특정 영역이 각각의 채널과 관련된다.
센서 장치(25)의 채널 각각은 바람직하게는 전단 방향으로 서로에 대해 변위되는 적어도 3개의 전단 격자를 포함한다. 채널 각각은 바람직하게는 각각 전단 방향으로 서로에 대해 변위되는 적어도 3개의 전단 격자(30)를 갖춘 적어도 두 세트를 각각 포함하며, 이때 상이한 세트의 전단 격자(30)는 상이한 배향을 갖는다. 하나의 세트의 전단 격자(30)는 각각 동일한 배향을 갖는다. 그것들은 각각 전단 방향으로 서로에 대해 변위되어 배치된다.
도 5b에 예시된 실시예에 따르면, 센서 장치(25)는 다중-채널, 더욱 특별하게는 4-채널 설계를 갖는다. 여기서, 각각의 채널의 설계는 도 5a를 참조하여 전술된 바와 일치한다. 채널은 이미지 필드(10)에 걸쳐, 즉 스캐너 슬릿에 걸쳐 분포되어 배치된다. 특히, 적어도 3개의 별개의 채널을 이미지 필드(10)에 배치하는 것이 제공된다. 다수의 채널이 바람직하게는 더욱 특별하게는 균일한 방식으로 이미지 필드(10)에 걸쳐 분포되어 배치된다. 특히, 채널의 수는 적어도 3개, 더욱 특별하게는 적어도 4개, 더욱 특별하게는 적어도 6개, 더욱 특별하게는 적어도 12개, 더욱 특별하게는 적어도 20개, 더욱 특별하게는 적어도 30개이다.
다중-채널 실시예는 파면의 필드-의존적 경사를 확립할 가능성을 제공한다. 그것으로부터 왜곡을 결정하는 것이 가능하다. 파면의 필드-의존적 경사를 결정하기 위한 세부 사항에 관해, DE 101 09 929 A1이 참조된다.
도 5c는 센서 장치(25)의 전단 격자(30)가 L자형으로 배치되는 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 L자형 배치는 각각 주어진 배향의 3개의 전단 격자(30)에 대해 단일 센서 열(28)을 제공할 가능성을 제공한다. 이러한 실시예에서, 사전결정된 배향을 갖는 모든 전단 격자(30)는 각각 단지 전단 방향으로만 서로에 대해 편위되어 배치된다. 각각의 전단 격자가 특정 공간 방향 - 전단 방향 - 으로 모든 전단을 생성하기 때문에, 이러한 배열은 각각의 경우에 정확히 이러한 전단 방향으로 배치되는 단일 센서 열(28)을 사용하여 이들 전단 격자(30) 모두의 쉐어로그램을 커버하고 검출할 가능성을 제공한다.
본 발명에 따른 실시예는 동공에서의 파면 수차의 필드-분해식 측정의 가능성을 제공한다. 또한, 동공에서 조사 강도 분포를 결정하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명에 따른 장치는 투사 광학 유닛(9)의 성분-분해식 시험의 가능성을 제공한다. 성분-분해식 흠결, 더욱 특별하게는 이른바 렌즈-가열 효과를 측정하는 것이 가능하다. 여기서, 이용되는 사실은 특히 이미지 형성 방사선(14)의 사전결정된 각도 분포를 갖는 사전결정된 조명 세팅이 마스크(7), 더욱 특별하게는 측정 구조체(27)를 조명하기 위해 사용되는 것이다. 더욱 특별하게는, 이용되는 사실은 마스크(7)를 센서 장치(25) 상에 이미지 형성하기 위해 사용되는 이미지 형성 방사선(14)이 면 미러(15, 17)에 의해 빔으로 분할되는 것이다.
도 6은 다시 한번 이미지 필드(10)의 기하학적 구조를 예시적인 방식으로 예시한다. 이미지 필드(10)는 만곡된 설계, 더욱 특별하게는 환형 섹션의 형상을 가질 수 있다. 특히, 그 짧은 면의 치수는 대략 2　mm이다. 특히, 보다 긴 면의 치수는 대략 26　mm이다. 다른 치수도 마찬가지로 가능함은 자명하다. 도 6에, 12개의 측정 채널의 배열이 예시적인 방식으로 예시된다. 여기서, 측정 채널 각각은 도 6에 예시되지 않은, 도 5a 및 도 5c에 따른 전단 격자(30) 및 센서 열(28)의 배열을 포함한다. 또한, 각각의 측정 채널을 위한 구멍(31)이 각각 도 6에 개략적으로 예시된다.
또한, 등평면성 패치(32), 즉 수차가 변함없는 것으로 간주되는 이미지 필드(10)의 영역의 치수가 도 6에 개략적으로 예시된다.
하기의 본문에서, 본 발명의 다른 예시적인 실시예가 도 7 내지 도 7c를 참조하여 기술될 것이다. 이러한 예시적인 실시예는 전술된 실시예에 실질적으로 상응하며, 따라서 그 설명이 참조된다. 전술된 전단 간섭계의 대안으로서, 이 실시예에서는 이른바 점 회절 간섭계(PDI)가 제공된다. 이의 대안으로서, 선 회절 간섭계(LDI)도 또한 가능하다. 이들 간섭계는 또한 단일 통과로 투사 광학 유닛(9)을 시험할 가능성을 제공한다. 이러한 실시예에서, 마스크(7)는 이른바 핀홀(33) 형태로 천공된 마스크(34) 내에 구현되는 측정 구조체(27)를 포함한다. 광축(23)의 방향으로 천공된 마스크(34)에 이어 전단 격자(35)가 위치된다. 천공된 마스크(34)와 전단 격자(35)의 조합은 서로 약간 기울어져 연장되는 그리고 도 7에 예시적인 방식으로 예시되는 구면파(361, 362)를 생성하는 역할을 한다.
이러한 실시예에서, 센서 장치(25)는 이미지 평면(11)의 영역에 배치되는 핀홀/핀홀-다이아프램 마스크(37)를 포함한다. 천공된 마스크(34)의 각각의 핀홀(33)에 대해, 핀홀/핀홀-다이아프램 마스크(37)는 관련되는 한 쌍의 핀홀(38) 및 핀홀 다이아프램(39)을 구비한다. 각각의 쌍의 핀홀(38) 및 핀홀 다이아프램(39)은 각각 서로 거리를 두고 배치된다. 관련 핀홀(38)과 핀홀 다이아프램(39) 사이의 거리는 채널마다 상이할 수 있다. 측정 결과의 단층 촬영 평가를 가능하게 하기 위해, PDI를 보정하는 것이 제공될 수 있다.
핀홀(38)은 핀홀/핀홀-다이아프램 마스크(37)의 핀홀(38)이 정확하게 천공된 마스크(34)의 핀홀(33)의 이미지의 초점의 지점에 배치되도록 배치된다. 그것은 더욱 특별하게는 전단 격자(35)에 의해 생성되는 천공된 마스크(34)의 핀홀(33)의 회절 패턴의 0차 최대치의 지점에 배치된다. 따라서, 핀홀 다이아프램(39)은 각각 전단 격자(35)에 의해 생성되는 천공된 마스크(34)의 핀홀(33)의 회절 패턴의 고차 최대치의 지점에, 더욱 특별하게는 예를 들어 1차 최대치의 지점에 배치된다.
핀홀/핀홀-다이아프램 마스크(37)의 핀홀(38)은 구면파의 원점을 형성한다. 핀홀 다이아프램(39)은 관통 개구(clear opening)를 구비하며, 이러한 개구는 전단 격자(35)에 의해 생성되는 회절 패턴의 고차 최대치, 더욱 특별하게는 이러한 회절 패턴의 1차 최대치가 실질적으로 회절 효과 없이 상기 개구를 통과할 수 있을 정도로 크다. 따라서, 센서 열(28)의 센서 요소(29)는 각각 핀홀(38)로부터 발생하는 구면파와 핀홀 다이아프램(39)을 통과하는 파면 사이의 간섭 패턴의 일부를 기록한다. 이러한 간섭 패턴은 투사 광학 유닛(9)의 수차를 추정할 수 있도록 하는 정보를 포함한다.
도 7c는 핀홀/핀홀-다이아프램 마스크(37)에 대한 센서 요소(29)를 갖춘 센서 열(28)의 배열을 개략적으로 예시한다. 특히, 센서 열(28)은 각각 기판 스캐닝 방향(22)을 가로질러, 바람직하게는 그것에 수직하게 배치된다. 여기서, 특히, 필드-포인트 스캔이 작동 방법으로서 제공된다. 원칙적으로, 에어리얼 이미지 스캔 또는 이들 둘 사이에 위치되는 작동 모드가 또한 있을 수 있다.
도 8은 웨이퍼(12)에 대한 기판 홀더(13) 상의 센서 장치(25)의 2가지 가능한 배열을 예시적인 방식으로 예시한다. 여기서, 예시적인 방식으로 배치되는 이미지 필드(10) 및 3개의 센서 열(28)이 각각 센서 장치(25) 대신에 예시된다. 특히, 센서 장치(25)는 기판 스캐닝 방향(22)으로 웨이퍼(12)의 전방에 배치된다. 이것이 달성하는 것은 웨이퍼(12)가 노광되기 전에 투사 광학 유닛(9)이 시험되는 것이다. 상응하는 결과가 바람직하게는 웨이퍼(12)를 노광시킬 때 이미 고려될 수 있다. 이의 대안으로서, 센서 장치(25)를 기판 스캐닝 방향(22)으로 웨이퍼(12) 후방에 배치하는 것도 또한 가능하다. 또한, 센서 장치(25)는 또한 기판 스캐닝 방향(22)에 수직한 방향으로 웨이퍼(12)에 대해 편위되어 배치될 수 있다. 이른바 오버스캔(overscan)이 투사 광학 유닛(9)을 시험하기 위해 제공된다. 이는 웨이퍼(12)에 인접하게 배치된 영역이 노광됨을 의미한다. 여기서, 웨이퍼 홀더(13)는 바람직하게는 기판 스캐닝 방향(22)으로 균일하게 지속되는 스캐닝 속도로 변위된다.
예시적인 실시예에 따르면, 센서 장치(25)는 또한 기판 스캐닝 방향(22)에 대해 웨이퍼(12)의 상호 대향측에, 즉 웨이퍼(12)의 전방 및 후방에 배치되는 복수의 센서 열(28)을 포함할 수 있다.
웨이퍼(12)의 감광 코팅의 노광 중 투사 광학 유닛(9)을 시험하기 위해, 이미지 형성될 구조체(26, 27)를 갖춘 마스크(7)가 투사 광학 유닛(9)의 물체 평면(6) 내에 배치된다. 웨이퍼(12)와 센서 장치(25)가 그에 맞춰 기판 홀더(13)에 의해 투사 광학 유닛(9)의 이미지 평면(11)의 영역에 배치된다. 레티클 홀더(8) 및/또는 기판 홀더(13)를 적합하게 변위시키고 마스크(7)를 조명함으로써, 마스크(7)의 이미지 형성 구조체(26)가 웨이퍼(12) 상에, 더욱 특별하게는 그 감광 코팅 상에 이미지 형성된다. 마스크(7)의 측정 구조체(27, 33)가 상응하게 센서 장치(25) 상에 이미지 형성된다. 측정은 더욱 특별하게는 적분 방식(integrating fashion)으로, 즉 이미지 필드(10) 내에서의 센서 장치(25)의 변위 중 수행될 수 있다. 더욱 특별하게는, 각각의 경우에 등평면성 패치를 스캐닝할 때 하나의 측정값을 확립하는 것이 제공될 수 있다. 결과는 파면 수차의 적분된, 더욱 특별하게는 스캐너-슬릿 적분된, 및/또는 필드-분해식 측정치이다.
투사 광학 유닛(9)은 더욱 특별하게는 그것을 통한 단일 통과 중 시험된다.
센서 장치(25)에 의해 검출되는 세기 및/또는 위상 분포는 추가의 온라인 및/또는 오프라인 처리를 받을 수 있다. 센서 장치(25)에 의해 측정된 데이터의 추가의 처리의 세부 사항에 관해, DE 10 2010 062 763.1이 참조된다.
본 발명에 따르면, 이미지 형성 구조체(26) 및 측정 구조체(27)를 갖춘 마스크(7)가 웨이퍼(12)를 노광시키기 위해 레티클 홀더(8)에 의해 적어도 레티클 스캐닝 방향(21)으로 변위되는 것이 제공된다. 웨이퍼(12) 및 센서 장치(25)를 갖춘 기판 홀더(13)가 상응하게 기판 스캐닝 방향(22)으로 변위된다. 레티클 홀더(8)와 기판 홀더(13)는 더욱 특별하게는 동기화된 방식으로 서로에 대해 변위될 수 있다. 레티클 홀더(8)와 기판 홀더(13)의 스캐닝 속도의 비율은 투사 광학 유닛(9)의 이미지 형성 비율과 정확하게 일치한다.
특히, 기판 홀더(13)의 스캐닝 속도는 적어도 100　mm/s, 더욱 특별하게는 적어도 200　mm/s, 더욱 특별하게는 적어도 350　mm/s, 더욱 특별하게는 적어도 500　mm/s이다.
마스크(7)의 이미지 형성 구조체(26) 및 측정 구조체(27)를 각각 웨이퍼(12) 및 센서 장치(25) 상에 이미지 형성할 때, 기판 홀더(13)는 기판 스캐닝 방향(22)으로 일정한 스캐닝 속도 vscan으로 변위된다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 스캐닝 속도로 필드-분해식 파면 측정 기술, 더욱 특별하게는 렌즈-가열 측정 기술을 가능하게 한다.
투사 광학 유닛(9)의 성분-분해식 시험을 위해, 특히 물체 필드(5)를 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성하기 위해 사용되는 방사선(14)이 2개의 면 미러(15, 17)에 의해 별개의 방사선 채널로, 더욱 특별하게는 특정 방사선 각도 분포를 갖는 방사선 빔으로 분할된다는 사실을 이용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 방법은 기판 홀더(13)의 연속적으로 지속되는 스캔 중 투사 광학 유닛(9)을 시험할 가능성을 제공한다.
투사 노광 장치(1)가 사용될 때, 마스크(7)와 조명 광(14)에 감광성인 코팅을 구비하는 웨이퍼(12)가 제공된다. 이어서, 마스크(7)의 이미지 형성 구조체(26)의 적어도 하나의 섹션이 투사 노광 장치(1)의 도움으로 웨이퍼(12) 상에 투사된다. 레티클 홀더(8) 및/또는 기판 홀더(13)는 마스크(7)의 이미지 형성 구조체(26)가 웨이퍼(12) 상에 투사되는 동안 각각 물체 평면(6) 및 이미지 평면(11)에 평행하게 스캐닝 방향(21, 22)으로 변위될 수 있다. 마스크(7)와 웨이퍼(12)는 바람직하게는 서로에 대해 동시에 변위될 수 있다. 전술된 방법에 따라 측정 구조체(27)를 센서 장치(25) 상에 이미지 형성함으로써 투사 광학 유닛(9)을 시험하는 것은 웨이퍼(12)가 노광되기 전에, 노광되는 동안에 또는 노광된 후에 수행될 수 있다. 마지막으로, 조명 광(14)에 노출되었던 웨이퍼(12) 상의 감광층이 현상된다. 이것이 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소, 더욱 특별하게는 반도체 칩이 제조되는 방법이다.

Claims (17)

  1. 광학 장치이며,
    a. 물체 필드(5)를 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성하기 위한 이미지 형성 광학 유닛(9);
    b. 레티클 스캐닝 방향(21)으로 변위될 수 있는 레티클 홀더(8)에 의해 이미지 형성 광학 유닛(9)의 물체 평면(6)의 영역에 배치되는 구조화된 마스크(7); 및
    c. 기판 스캐닝 방향(22)으로 변위될 수 있는 기판 홀더(13)에 의해 이미지 형성 광학 유닛(9)의 이미지 평면(11)의 영역에 배치되는 센서 장치(25)
    를 포함하고,
    d. 마스크(7)는 센서 장치(25) 상에 이미지 형성될 적어도 하나의 측정 구조체(27; 33)를 구비하며,
    e. 측정 구조체(27; 33)는 이미지 형성 광학 유닛의 채널-분해식 시험(channel-resolved test)을 위해 복수의 채널이 형성되도록 구현되는 광학 장치.
  2. 제1항에 있어서, 측정 구조체(27; 33)는 적어도 2개의 회절 방향을 갖는 회절 구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 센서 장치(25)는 적어도 하나의 간섭 측정 장치(30; 37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 요소(29)는 적어도 1　kHz의 클록 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  5. 제1항 내지 제4항에 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 센서 요소(29)를 갖춘 적어도 2개의 센서 열(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광 채널 당 적어도 2개의 센서 열(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  7. 제6항에 있어서, 센서 장치(25)의 특정 영역은 다수의 센서 요소(29)를 구비한 적어도 하나의 센서 열(28)을 갖추며 채널 각각과 관련되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  8. 제6항에 있어서, 채널은 이미지 필드(10)에 걸쳐 분포되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  9. 이미지 형성 광학 유닛(9)을 시험하기 위한 방법이며,
    - 물체 필드(5)를 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성하기 위해 적어도 하나의 광학 요소(24i)를 갖춘 이미지 형성 광학 유닛(9)을 제공하는 단계;
    - 이미지 형성될 구조체(26, 27; 33)를 갖춘 마스크(7)를 제공하는 단계;
    - 다수의 센서 요소(29)를 구비한 센서 장치(25)를 제공하는 단계로서, 센서 열(28)이 별개의, 공간적으로 분리된 구성요소로서 구현되는, 센서 장치(25)를 제공하는 단계;
    - 마스크(7)를 레티클 스캐닝 방향(21)으로 변위될 수 있는 레티클 홀더(8)에 의해 이미지 형성 광학 유닛(9)의 물체 평면(5) 내에 배치하는 단계;
    - 기판(12)을 기판 스캐닝 방향(22)으로 변위될 수 있는 기판 홀더(13)에 의해 이미지 형성 광학 유닛(9)의 이미지 평면(11) 내에 배치하는 단계;
    - 센서 장치(25)를 기판 홀더(13)에 의해 이미지 평면(11)의 영역에 배치하는 단계;
    - 적어도 기판(12) 상에 이미지 형성될 구조체(26, 27; 33)의 제1 부분(26)을 이미지 형성 광학 유닛(9)에 의해 이미지 형성하는 단계;
    - 센서 장치(25) 상에 이미지 형성될 구조체(26, 27; 33)의 제2 부분(27; 33)을 이미지 형성 광학 유닛(9)에 의해 이미지 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 이미지 형성 광학 유닛(9)은 채널-분해식으로 시험되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 기판 홀더(13)는 이미지 형성될 구조체(26, 27; 33)의 제1 부분(26) 및 제2 부분(27; 33)을 이미지 형성하기 위해 기판 스캐닝 방향으로 일정한 스캐닝 속도(vscan)로 변위되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 스캐닝 속도(vscan)는 적어도 100　mm/s인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 레티클 홀더(8)와 기판 홀더(13)는 이미지 형성될 구조체(26, 27; 33)를 이미지 형성하기 위해 동기화된 방식으로 변위되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항에 있어서, 물체 필드(5)를 이미지 필드(10) 내에 이미지 형성하기 위해 사용되는 방사선(14)이 빔으로 분할되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 투사 노광 장치(1)이며,
    조명 시스템(2); 및
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 광학 장치
    를 구비하는 투사 노광 장치.
  16. 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 부품을 제조하기 위한 방법이며,
    - 마스크(7)를 제공하는 단계;
    - 감광 코팅을 갖춘 웨이퍼(12)를 제공하는 단계;
    - 센서 장치(25)를 제공하는 단계;
    - 제15항에 따른 투사 노광 장치(1)를 이용하여 마스크(7)의 적어도 하나의 섹션을 웨이퍼(12) 상에 투사하는 단계;
    - 웨이퍼(12) 상의 감광 코팅을 현상하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 따른 방법에 따라 제조되는 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 부품.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014207894B4 (de) 2014-04-28 2018-03-29 Carl Zeiss Ag Beleuchtungsoptik, Messsystem zur Charakterisierung mindestens einer Komponente einer Belichtungsanlage sowie Verfahren zur Charakterisierung mindestens einer Komponente einer Belichtungsanlage
DE102015211879B4 (de) * 2015-06-25 2018-10-18 Carl Zeiss Ag Vermessen von individuellen Daten einer Brille
JP6394524B2 (ja) 2015-07-10 2018-09-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 電磁シールド部材及び電磁シールド部材付配線装置
DE102017217251A1 (de) 2017-09-27 2019-03-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Anordnung zur Analyse der Wellenfrontwirkung eines optischen Systems
US11287244B1 (en) * 2019-05-17 2022-03-29 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Regularized shearograms for phase resolved shearography

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2770960B2 (ja) * 1988-10-06 1998-07-02 キヤノン株式会社 Ｓｏｒ−ｘ線露光装置
JP3181050B2 (ja) * 1990-04-20 2001-07-03 株式会社日立製作所 投影露光方法およびその装置
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
AU1554901A (en) * 1999-12-16 2001-06-25 Nikon Corporation Exposure method and exposure apparatus
TW550377B (en) 2000-02-23 2003-09-01 Zeiss Stiftung Apparatus for wave-front detection
JPWO2002052620A1 (ja) * 2000-12-22 2004-04-30 株式会社ニコン 波面収差測定装置、波面収差測定方法、露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
EP1231514A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-14 Asm Lithography B.V. Measurement of wavefront aberrations in a lithographic projection apparatus
JP2003021914A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Nikon Corp 光学特性測定方法、光学特性測定装置、及び露光装置
DE10253874A1 (de) 2002-11-12 2004-05-27 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsbauteils sowie Funktionsbauteil
WO2004059710A1 (ja) 2002-12-24 2004-07-15 Nikon Corporation 収差計測方法、露光方法及び露光装置
JP4311713B2 (ja) * 2003-03-10 2009-08-12 キヤノン株式会社 露光装置
FR2859545B1 (fr) * 2003-09-05 2005-11-11 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de lithographie par rayonnement dans l'extreme utraviolet
WO2005038885A1 (ja) 2003-10-16 2005-04-28 Nikon Corporation 光学特性計測装置及び光学特性計測方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US7301646B2 (en) 2004-01-21 2007-11-27 Carl Zeiss Smt Ag Device and method for the determination of imaging errors and microlithography projection exposure system
JP4464166B2 (ja) * 2004-02-27 2010-05-19 キヤノン株式会社 測定装置を搭載した露光装置
CN101833247B (zh) 2004-06-04 2013-11-06 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻投影曝光系统的投影物镜的光学测量的测量系统
JP5179754B2 (ja) * 2004-08-09 2013-04-10 株式会社ニコン 光学特性計測装置及び光学特性計測方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US7619747B2 (en) * 2004-12-17 2009-11-17 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, analyzer plate, subassembly, method of measuring a parameter of a projection system and patterning device
EP2131245A3 (en) * 2008-06-02 2012-08-01 ASML Netherlands BV Lithographic apparatus and its focus determination method
DE102008030664A1 (de) * 2008-07-01 2010-01-21 Carl Zeiss Smt Ag Optische Abbildungseinrichtung mit Bestimmung von Abbildungsfehlern
DE102009015393B3 (de) 2009-03-20 2010-09-02 Carl Zeiss Smt Ag Messverfahren und Messsystem zur Messung der Doppelbrechung
DE102010062763A1 (de) 2010-12-09 2012-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Vermessen eines optischen Systems

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