TW202040292A - 用於監控ｅｕｖ投射曝光裝置之光學反射鏡之狀態的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於用於監控一EUV投射曝光裝置(1)之一集光器反射鏡(34)的狀態的方法，方法包含藉由具有光源(41)和偵測器(43)的雷射掃描器(40)來偵測集光器反射鏡(34)的形貌(33)的異常。

Description

用於監控EUV投射曝光裝置之光學反射鏡之狀態的方法
本發明關於用於監控EUV投射曝光裝置之光學反射鏡(特別是集光器反射鏡)之狀態的方法。
用於半導體微影的投射曝光裝置在其成像品質方面表現出對物體平面的照明品質的強烈相關性。用於照明的電磁輻射由照明系統和光源產生，該光源在下文中稱作使用光源。在EUV微影的例子中，使用光源為比較複雜的電漿源，利用該電漿源，藉由錫滴的雷射輻照來產生發射在期望的短波頻率範圍內的電磁輻射的電漿。
系統中的使用光源(且通常是第一反射EUV光)的反射鏡反射部分為EUV集光器反射鏡，其積聚電漿所發射的EUV光並以集中的形式將其導引到EUV投射曝光裝置的照明系統中。在這種情況下，由使用光源所產生的輻射不僅包含使用光的波長的輻射(其在EUV投射曝光裝置的情況下落在5 nm至20 nm的範圍內，特別是在13.5 nm)，而且還包含其他波長的輻射成分，例如IR輻射。IR輻射是由雷射所發出用以產生電漿的輻射，且並不打算進入照明系統或投射光學單元的光學件，因為這會加熱光學元件，這會對成像品質產生不利影響。
集光器反射鏡聚焦電漿的發射輻射，集光器反射鏡通常包含主體，其例如由陶瓷或玻璃製成。如同裝置中所使用的其他反射鏡一樣，集光器反射鏡也包含至少一層系統，例如鉬矽多層層，其允許對表面進行高精確度加工及/或在所需的光譜範圍內獲得高反射率。層系統通常也具有將不希望的輻射成分濾除的任務，例如電漿和雷射的紅外輻射。為此目的，可在塗層中併入專用的子層或光柵結構。由於輻射和錫粒子的污染，所述的集光器反射鏡塗層通常暴露在很大的負荷下。
EUV投射曝光裝置的短波使用輻射由幾毫米或幾厘米內的任何物質(包含氣體)吸收，因此在EUV投射曝光裝置中存在真空。然而，出於與技術程序相關的原因以及電漿的操作，通常將氣體引入真空中，例如分壓為1至1000 Pa的氫氣。此氫氣用於清潔和保護光學表面免受污染，且主要為分子形式(H2 )。然而，由於所使用的光源發出的輻射，H2 分裂成原子氫(H)，其在這種組態下可能擴散到反射鏡的塗層中，特別是集光器反射鏡中。由於機械應力，擴散到材料中的原子氫可在層之間的邊界表面處重新結合為分子氫(即H2 )，其接著在層之間及/或主體中積聚。這導致層和層結構的損壞和脫離，這由氣泡的形成來體現並可能導致層的剝離。氣泡和塗層已剝落的位置將導致照明光學單元中的所謂遠場的不均勻照明，也就是說特別是在物體平面中。此外，用於集光器反射鏡的基板材料非常好地反射了寄生IR輻射，因此，當塗層有缺陷並因此缺少波長特定的反射時，此輻射會直接反射到照明光學單元中，因此，由於對照明光學單元的光學元件的局部加熱作用而可能發生損壞。
迄今為止，已經藉由量測遠場的均勻性來偵測集光器反射鏡的塗層的損壞情況，其缺點為量測費力且會導致曝光裝置的生產過程中斷。評估集光器反射鏡狀態的另一種方法是目視檢查，為此必須將集光器反射鏡從投射曝光裝置取下。另外，無法預測氣泡的發生，因此無法預測系統可能發生故障的時間，且無法計劃集光器的必要更換。
此外，德國專利申請案DE 10 2015 201 139 A1揭露了一種解決方案，其中照相機記錄光學元件表面的影像，並基於反射輻射的不同強度而得出關於粒子或損壞位置的結論。可藉由改變相機的焦點平面及/或照明的波長來量測粒子的大小/損壞位置。然而，此解決方案的缺點在於，只能通過大量的量測來決定整個表面的形貌，因此需要付出很大的努力，且很難偵測到小的不均勻度或初始氣泡。
本發明的目的為提供用於偵測集光器反射鏡的形貌異常以及預測必要的集光器更換的方法。
此目的藉由具有獨立請求項1的特徵的方法來實現。附屬請求項涉及本發明的有利發展和變化形式。
根據本發明的方法包含藉由具有光源和偵測器的雷射掃描器來偵測光學反射鏡的形貌的異常。
反射鏡可例如為集光器反射鏡，其可特別地形成為橢圓反射鏡或球形光學反射鏡。這些反射鏡具有將來自物體點的光積聚在成像點的特性，其通常用於將電漿源的物體點的幾乎完美的影像投射在投射曝光裝置的照明系統的入射點上。
現代的雷射掃描器在高達300 mm的量測距離下具有高達100 µm的高解析度，且可在幾分鐘內記錄反射鏡的整個三維形貌或表面。因此，方法可特別地監控光學活性表面，亦即將使用光源所發射的輻射聚焦的表面，以使用此方式來偵測異常，例如錫的沉積、由於層下的應力或氣泡或是塗層中的缺陷而造成的塗層變形。較佳地，在投射曝光裝置的操作期間或在遮罩更換期間，監控反射鏡的狀態。
藉由使用雷射掃描器簡單地決定三維影像的優點在於，可立即地決定異常的程度(例如層下的氣泡)，並不需要進行使用多個影像的進一步複雜量測。
由於裝置越來越小，因此雷射掃描器甚至可配置在非常狹窄的安裝空間中，就像通常出現在投射曝光裝置中的那樣。
在EUV投射曝光裝置的光學反射鏡的情況下，反射鏡被很好地拋光，因此非常光滑，使得僅會發生光的定向反射。雷射掃描器的偵測器只有在接收到反射鏡的定向反射的情況下，才能偵測到表面。
為了確保由反射鏡表面所反射的光到達雷射掃描器的偵測器，可特別地配置散射中心於光學反射鏡的形貌上。散射中心可形成為繞射光柵的邊緣，以用於與頻率有關的反射，其額外優點為電漿源的紅外光可通過此光柵濾出。替代地，也可獨立於光柵結構而特別地施加線形式的散射中心，與使用光柵相比，這將最小化反射鏡的表面損耗。藉由將散射中心形成為點，可實現表面耗損的進一步最小化。線或點具有粗糙的表面，其範圍可具有小於1 mm、特別是小於100 µm的較佳尺寸。由於範圍較小，因此集光器反射鏡的光學成像性能不會受到損害，因為它不在成像系統的物體平面中。
該散射結構的產生可藉由微影手段或藉由透過光罩的塗層來實現。替代地，可藉由透過工具(其可例如為鑽石鑲邊)引入局部表面缺陷，將光柵、線或點或其他散射中心併入反射鏡的表面。
然而，也可能僅是反射鏡的操作導致散射中心發生，從而允許雷射掃描器進行反射鏡表面的偵測。舉例來說，EUV電漿源的操作通常會造成錫粒子污染集光器的表面。這在投射曝光裝置進入操作後不久就已經開始，且如果這些錫粒子以足夠的密度存在於反射鏡的表面上，則對於雷射掃描器而言，反射鏡是可見的。
散射中心允許使用傳統的雷射掃描器在EUV投射曝光裝置的反射鏡上進行量測。雷射掃描器的光源所發出的輻射由於散射中心而被待量測的表面在所有方向上散射，因此無論輻射在表面上的入射角度為何，都可返回到雷射掃描器的偵測器。因此，可觀察和量測集光器形貌上的異常(其例如由於氫的影響)。
為了最小化由於光源以一角度發射輻射至集光器反射鏡而導致的量測輻射的扇出，可將光源和偵測器配置為盡可能靠近集光器反射鏡的中間焦點。同樣配置在中間焦點附近以阻擋IR輻射的光闌可例如設計為量測輻射可透過的。這允許光源和偵測器以及光闌有利地配置在集光器反射鏡的中間焦點附近。
特別地，雷射掃描器的量測輻射可相對於集光器反射鏡的中心軸以約45°的角度延伸。以45°角配置的優點在於，此區域不位於使用光束路徑中，因此也可在投射曝光裝置的操作期間進行量測。
在本發明的變化形式中，光源和偵測器可配置為空間上分開的模組。這樣的優點為，雷射掃描器本身可更佳地適應投射曝光裝置中有關安裝空間的要求。可另外配置偵測器，使得光源的光被反射鏡本身成像在偵測器上，因此也可在沒有散射中心的情況下量測反射鏡的形貌。如果將雷射掃描器的發射器配置在例如橢球反射鏡的使用光路之外，則雷射掃描器的光源的光同樣會被其聚焦，且在焦點後再次離開使用光路，但在此情況下也會強烈地扇出。然而，偵測器必須在使用光錐內的焦點之後，這是不利的。因此，可在光學反射鏡和偵測器之間配置集光光學單元。這使得偵測器也可配置在使用光錐的外部並進一步遠離焦點。集光光學單元可將在焦點後廣泛扇出的反射光集中，從而將影像投射到偵測器上。
在本發明的一變化形式中，光源和偵測器可彼此緊鄰配置，這與市售的雷射掃描器的情況一樣。這樣做的優點是不必專門開發或改裝雷射掃描器。
特別地，當使用反射鏡的定向反射時，量測輻射可由回反射器(retroreflector)反射。回反射器沿輻射入射在回反射器上的方向將輻射反射。輻射接著由反射鏡以定向的方式反射，並因此可將影像投射到配置在光源附近的偵測器上。為了涵蓋整個表面，可將多個雷射掃描器配置在圍繞集光器的中心軸的圓形路徑上，或是可在圍繞集光器的中心軸的圓形路徑上移動雷射掃描器。
不管光源和用於偵測表面的偵測器的配置為何，雷射掃描器還可包含窄帶波長濾波器。具體地說，當在操作過程中決定形貌時，使用光源所發射的輻射可能會干擾雷射掃描器的偵測器，因此在此處使用窄帶濾波器可能有利。此一濾波器僅允許由雷射掃描器的光源所發射的輻射的波長通過，從而提高了量測品質。這種濾波器的示例為干涉濾波器，其對於雷射掃描器的所有常見的雷射波長都存在。濾波器直接安裝在雷射掃描器的接收器的上游。
在本發明的有利具體實施例中，可藉由比較期望的形貌和新決定的形貌來偵測表面的異常。期望的形貌可例如為從設計佈局導出的表面形式，例如形式為CAD模型的球形。為了偵測非常小的異常，在集光器生產或安裝之後進行的量測也可使用作為期望的形貌。在這種情況下，可通過安裝在投射曝光裝置中的量測手段或通過外部量測手段來進行量測。這樣計算或決定的期望形貌可例如儲存在中央控制器中，且在投射曝光裝置的操作中進行量測之後，與由此所決定的形貌進行比較。
特別地，可基於這樣決定的異常，借助於合適的模型來計算投射曝光裝置的成像品質。使用合適的模型和關於投射曝光裝置的未來使用的假設，可基於異常的變化曲線來預測成像品質不再滿足要求的時間。因此，可提前計劃集光器的清潔或更換。這樣做的優點是，可大幅地最小化不可預見的機器停機的風險、以及對照明和投射光學件損壞的情況。
作為上述方法的替代或補充，也可使用條紋光投射。條紋光投射的優點為可同時覆蓋更大的區域，且使用多個條紋的投射，可一次性記錄集光器的整個表面。同時，在決定形貌時可避免使用移動部件(其通常在3D雷射掃描器中使用)。這可減少量測手段的污染和磨損的風險，其在投射曝光裝置的光學元件附近應特別避免。
此外，有可能使用超聲波感測器。超聲波感測器可例如配置在集光器的主體中，超聲波探針的量測面能夠與主體的表面形成平面。塗佈之後，可藉由超聲波探針量測一或多個層的厚度。類似地偵測到例如由於錫或其他粒子的沉積而導致的層厚度的變化，以及由氫在層下所產生的氣泡的併入。超聲波探針的配置和數量取決於對解析度和量測準確度的要求。此量測方法對於連續量測形貌特別有利，且可偵測層上的沉積物和層的任何分離。在主體中配置的優點為保護感測器免受污染和輻射。
類似地，可想到使用結構生成聲音。在此情況下，待量測表面可由在集光器表面傳播的結構生成聲波來激發。在此情況下，可由所謂的表面聲波(SAW)感測器來量測結構生成聲波，同時可視覺地表示所量測的資訊項目。集光器的形貌的每個變化(例如層的沉積或分離)都可能導致結構生成聲波的變化。由此可得出形貌的異常。方法的優點在於，可在集光器的周圍進行激發和量測，其結果為量測手段不會與輻射及/或污染直接接觸。
圖1顯示了微影EUV投射曝光裝置1的基本構造的示例，本發明可使用於其中。投射曝光裝置1的照明系統除了具有光源3之外，還具有照明光學單元4，其用於照明物體平面6中的物場5。形式為由光源3產生的光學使用輻射的EUV輻射14藉由整合於光源3中的集光器來對準，使得它在入射到場琢面反射鏡2之前穿過中間焦點平面15的區域內的中間焦點。在場琢面反射鏡2的下游，EUV輻射14由光瞳琢面反射鏡16反射。在光瞳琢面反射鏡16以及具有反射鏡18、19及20的光學組合件17的協助下，場琢面反射鏡2的場琢面被成像到物場5中。
配置在物場5中並由示意性顯示的遮罩保持器8所保持的遮罩7被照明。僅示意性地顯示的投射光學單元9用以將物場5成像到影像平面11中的影像場10中。遮罩7上的結構成像於晶圓12的感光層上，其中晶圓12配置於影像平面11中的影像場10的區域中並由同樣部分表示的晶圓保持器13所保持。光源3可發射使用輻射，特別是在5 nm至30 nm之間的波長範圍內。
圖2a顯示了集光器反射鏡34的表面的示意圖，在其上配置了點狀散射中心47。這些點狀散射中心47將雷射掃描器的光源的量測輻射(在圖2a中未示出)在所有方向上散射，因此至少一些量測輻射會回到掃描掃描器的偵測器(其同樣未在圖2a中示出)，並用以決定集光器反射鏡34的形貌33。
圖2b顯示了集光器反射鏡34的表面的示意圖，其上配置有線狀散射中心47’，其以與圖2a中所示的散射中心47相似的方式起作用。
除了圖2a和圖2b所示的散射中心47、47’之外，還可使用配置用於在反射鏡表面上進行頻率相關反射的光柵的邊緣。散射中心47、47’可例如藉由微影手段或藉由透過光罩的塗層而施加到集光器反射鏡34的表面。替代地，也可藉由引入局部的表面缺陷來產生散射中心，特別是藉助於鑽石工具。已經提及的在電漿產生期間所釋放的錫粒子也可作用為散射中心，並用於量測輻射42的反射。
圖3顯示了具有塗層32的集光器反射鏡34和光源3的示意性架構的截面圖，其中光源3配置於集光器反射鏡34之下。光源3(其可形成為雷射)發射IR輻射35，其通過集光器反射鏡34的主體30中的間隙31到錫滴36上，其中錫滴36懸浮在集光器反射鏡34的第一焦點38處。光源3對錫滴36的照射產生電漿，其發射波長為13.5 nm的使用輻射14，亦即用以將物體成像到影像平面上的光。除了使用輻射14之外，也發射IR輻射35和其他波長的輻射，這些輻射在下文中統稱作寄生輻射35。集光器反射鏡34以波長特定的方式聚焦由電漿所發射的光，因此使用輻射14聚焦在第二焦點39處。寄生輻射35聚焦在第三焦點54處，其與第二焦點39位於同一平面上。在此情況下，第一焦點38和第二焦點39落在集光器反射鏡34的中心軸55上，第三焦點54配置在中心軸55附近。波長特定的反射是藉由在形成於集光器反射鏡34的塗層32之上或之中的結構處的布拉格反射而實現的。在第二焦點39的高度處，在垂直中心軸55的平面中也配置了光闌37，其防止寄生輻射35進入照明光學單元4(圖3中未顯示)。
雷射掃描器40的各種可能位置以及由雷射掃描器所發射的量測輻射42在圖3中由虛線表示。在此情況下，在光闌37上方的雷射掃描器40可包含選擇性的窄帶濾波器44，其配置以取代光闌37，並設置使得其過濾除了量測輻射42之外的寄生輻射35及使用光14的所有波長。因此，可有利地提高雷射掃描器40的準確度，並可在投射曝光裝置1的操作期間進行量測。
用以監控集光器反射鏡34的表面的另一替代方案為聲波波前感測器60，其包含結構生成聲音發射器58和結構生成聲音拾取器59。可連續地及原處地(亦即在裝置的運作期間)進行集光器反射鏡34的形貌33的監控。當前形貌33的連續判定使得可預測投射曝光裝置1的成像品質，並可很好地預測可能的必要措施，例如清潔或更換集光器反射鏡34。
在圖3中也可清楚地看到兩個雷射掃描器40，其係定位使得由其所發射並記錄的量測輻射42與中心軸55呈約45°角延伸。此配置的優點為，在使用光束路徑和量測輻射42的路徑之間不會發生衝突。
另外，圖3中顯示了一變化形式，其中光源41和偵測器43未配置在一個位置處。在此情況下，由光源41發射的量測輻射42經由集光器反射鏡34偏轉到偵測器43上。在投射曝光裝置1中的安裝空間被大幅限制的情況下，這可能是有利的。
圖4顯示了通過集光器反射鏡34的一截面，其可例如形成為橢圓形反射鏡，並以定向的方式反射從第一焦點38發出的使用輻射14，並將其集中在第二焦點39處。雷射掃描器40包含：光源41，其配置在使用光束路徑14的外部，並將量測輻射42發射到集光器反射鏡34的表面上；以及偵測器43，其配置為在空間上與集光器反射鏡34的側面分開。量測輻射42由集光器反射鏡34以定向的方式反射，量測輻射42在集中於焦點處後再次扇出。量測輻射入射到集光光學單元48上，其配置在集光器反射鏡34的邊緣與偵測器43之間。集光光學單元48可例如形成為具有多個透鏡及/或反射鏡的光學配置、或形成為個別的集光透鏡，並將扇出的量測輻射42成像到偵測器43上。為了覆蓋集光器反射鏡34的整個形貌33，可使用多個相應的雷射掃描器(其具有光源41、集光光學單元48和偵測器43的配置，如前文所述)。此外，還可想到這樣的配置：光源41、集光光學單元48和偵測器43可繞著集光器反射鏡34的中心軸(在圖中未單獨示出)旋轉，並可因此順序地量測集光器反射鏡34的形貌33。
圖5同樣顯示了集光器反射鏡34的一截面，如已在圖4中顯示。不同於圖4所示的變化形式，偵測器43配置在光源41的直接附近。扇出的量測輻射42在橫向地配置於在集光器反射鏡34旁邊的回反射器49處被反射，被反射的量測輻射42又被集光器反射鏡34以定向的方式反射並因此成像在偵測器43上。回反射器49可例如形成為一薄膜。這具有以下優點：可使用商業上可得的雷射掃描器40，且雷射掃描器40的配置可靈活地適用於投射曝光裝置1中安裝空間的分佈要求。
圖6a顯示了集光器反射鏡34的示意圖，其包含具有間隙31的主體30和雷射掃描器40。雷射掃描器40使用由光源41所發射的量測光束42來掃描集光器反射鏡34的整個表面。在圖6a中用雙箭頭表示的掃描方向46可一行一行地來進行或基於特定的網格來進行。由塗層32反射的量測輻射42被記錄在偵測器43上。偵測器43決定雷射掃描器40到集光器反射鏡34的表面的距離，並由此決定集光器反射鏡34的形貌33，其因此可持續進行掃描和監控。藉由與集光器反射鏡34的期望表面45(在圖6a中用虛線表示)比較，可偵測到異常。
圖6b同樣地顯示了集光器反射鏡34和替代的感測器配置40’的示意圖。如圖6a中所示，光源41發射量測輻射42，其由集光器反射鏡34的塗層32反射到偵測器43上。與圖6a中所示的變化形式不同，光源41產生了集光器反射鏡34的表面的二維照明，而這可形成為條帶圖案。除了條帶圖案之外，也可想到其他圖案，例如光柵或棋盤圖案。在另一變化形式中，光源41也可藉由在表面上掃描的線狀量測光束42來產生條帶圖案。
連續監控允許根據異常的變化來進行關於投射曝光裝置1的成像品質的預測。這樣做的優點是，可避免集光器反射鏡34的可能故障，並可計劃集光器反射鏡4的可能的必要更換。圖6a和圖6b中的集光器反射鏡34的表面包含散射中心47、47’，用於在所有方向上散射量測輻射42，這未顯示於圖6a和圖6b中。
圖7顯示了集光器反射鏡34的一部分的示意圖，其包含主體30和多個超聲波感測器50。超聲波感測器50配置在集光器反射鏡34的主體30中，使得側面發射和接收超聲波終止於主體30的塗佈表面。超聲波感測器50因此可量測集光器反射鏡34的塗層32的厚度51。發射和反射的超聲波在圖7中以箭頭表示。超聲波方法的優點在於，也可偵測由多層所構成的塗層32中的變化。因此，舉例來說，也可藉由在各層之間引入氫來偵測缺陷53(例如層分離)。在超聲波信號56的表示中，兩種材料之間(特別是固體材料和氣態材料之間)的邊界的每個相交都由一峰值直觀地表示。峰值之間的距離與塗層32的厚度51相關。缺陷53在與由塗層32的邊界所引起的峰值相距一距離52處產生超聲波信號中的另一峰值。此感測器配置40’’的另一優點為可直接量測暴露於使用輻射14及寄生輻射35的集光器反射鏡34的區域(其未顯示於圖7中)以及所有其他環境條件，而無需超聲波感測器50本身暴露在這些條件下。厚度的連續量測允許偵測在塗層32之上或之中的任何類型的沉積物和缺陷，並用於預測成像品質。
圖8顯示了具有視覺表示的結構生成聲波57的集光器反射鏡34的表面的示意圖。結構生成聲波57由結構生成聲音產生器58引入到集光器反射鏡34的主體30或塗層32中(兩者均未示於圖8)，並由結構生成聲音拾取器59(其同樣未示於圖8)量測。圖3示例性地顯示了結構生成聲音感測器60的配置，其包含結構生成聲音產生器58和結構生成聲音拾取器59。可從由此所決定的結構生成聲波57得出集光器反射鏡34的表面的形貌33。如同藉由超聲波感測器50一樣，不僅形貌33、還有主體30或塗層32的材料中的缺陷都可藉由聲波結構生成聲音感測器60來偵測。感測器配置的這種形式非常堅固，且結構生成聲音拾取器59原則上也可配置在集光器反射鏡34的後側上或配置在更遠的距離處，因此感測器配置的這種變化形式非常靈活。
1:投射曝光裝置 2:琢面反射鏡 3:光源 4:照明光學單元 5:物場 6:物體平面 7:遮罩 8:遮罩保持器 9:投射光學單元 10:影像場 11:影像平面 12:晶圓 13:晶圓保持器 14:EUV輻射 15:中間焦點平面 16:光瞳琢面反射鏡 17:組合件 18:反射鏡 19:反射鏡 20:反射鏡 30:主體 31:間隙 32:塗層 33:形貌 34:集光器反射鏡 35:IR輻射 36:錫滴 37:光闌 38:第一焦點 39:第二焦點 40:雷射掃描器 40’:感測器配置 40’’:感測器配置 41:光源 42:量測輻射 43:偵測器 44:濾波器 45:期望表面 46:掃描方向 47:散射中心 47’:散射中心 48:集光光學單元 49:回反射器 50:超聲波感測器 51:厚度 52:距離 53:缺陷 54:第三焦點 55:中心軸 56:超聲波信號 57:結構生成聲波 58:結構生成聲音產生器 59:結構生成聲音拾取器 60:聲波波前感測器
下文將參照附圖更詳細地解釋本發明的示例性具體實施例及變化形式。在圖式中：
圖1顯示了本發明可實施於其中的EUV投射曝光裝置的基本架構；
圖2a、2b顯示了集光器反射鏡的示意平面圖；
圖3顯示了集光器反射鏡的示意圖；
圖4顯示了本發明的另一具體實施例的示意圖；
圖5顯示了本發明的另一具體實施例的示意圖；
圖6a、6b顯示了本發明的另一具體實施例的示意圖；
圖7顯示了本發明的另一具體實施例的示意圖；以及
圖8顯示了本發明的另一具體實施例的示意圖。
31:間隙
33:形貌
34:集光器反射鏡
47:散射中心
47’:散射中心

Claims (11)

  1. 一種用於監控一EUV投射曝光裝置之一光學反射鏡的狀態的方法，其特徵在於：該方法包含藉由具有一光源和一偵測器的一雷射掃描器來偵測該反射鏡的形貌的異常，該異常係藉由比較一期望形貌與一新決定的形貌來偵測。
  2. 如請求項1之方法，其特徵在於多個散射中心配置在該光學反射鏡的該形貌上。
  3. 如請求項1或請求項2之方法，其特徵在於該光源和該偵測器配置在該反射鏡的一中間焦點附近。
  4. 如請求項1或請求項2之方法，其特徵在於該雷射掃描器的量測輻射與該反射鏡的中心軸呈45°角延伸。
  5. 如前述請求項之其中一項之方法，其特徵在於該光源和該偵測器配置為空間上分開的多個模組。
  6. 如請求項5之方法，其特徵在於一集光光學單元配置於該光學反射鏡和該偵測器之間。
  7. 如請求項1到請求項4之其中一項之方法，其特徵在於該光源和該偵測器彼此緊鄰配置。
  8. 如請求項7之方法，其特徵在於該量測輻射由一回反射器反射。
  9. 如前述請求項之其中一項之方法，其特徵在於該雷射掃描器也包含一窄帶濾波器。
  10. 如前述請求項之其中一項之方法，其特徵在於所決定的與該異常有關的資訊項目係用於預測該投射曝光裝置的成像品質。
  11. 如前述請求項之其中一項之方法，其特徵在於所決定的與該異常有關的資訊項目係用於決定該反射鏡的一計劃更換或清潔。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022175025A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-25 Asml Holding N.V. Augmented reality (ar) assisted particle contamination detection
DE102021201690A1 (de) 2021-02-23 2022-08-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System, insbesondere für die EUV-Lithographie
DE102022200205B3 (de) 2022-01-11 2022-11-24 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur Entfernung von Fremdkörpern
DE102022205579A1 (de) * 2022-06-01 2023-12-07 Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh Schwingungsüberwachte Laseroptik
EP4312078A1 (en) * 2022-07-29 2024-01-31 ASML Netherlands B.V. Contamination determination

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004061177A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Canon Inc 光学装置及び測定方法、半導体デバイスの製造方法
US7196342B2 (en) * 2004-03-10 2007-03-27 Cymer, Inc. Systems and methods for reducing the influence of plasma-generated debris on the internal components of an EUV light source
US7659976B2 (en) * 2005-12-12 2010-02-09 Carl Zeiss Smt Ag Devices and methods for inspecting optical elements with a view to contamination
DE102007037942A1 (de) * 2007-08-11 2009-02-19 Carl Zeiss Smt Ag Optische Anordnung, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer Kontaminationsschicht
DE102014218087A1 (de) * 2014-09-10 2015-10-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung und Verfahren zur Überwachung des Kontaminationszustandes eines Spiegels einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102015201139A1 (de) 2015-01-23 2015-04-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Erfassung von Verunreinigungen an optischen Elementen in Projektionsbelichtungsanlagen

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