TW202223530A

TW202223530A - 用於確定距離的裝置, 確定距離的方法及微影系統

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Publication number: TW202223530A
Application number: TW110138829A
Authority: TW
Inventors: 霍格爾明恩茨; 馬丁帕斯卡; 瑪西爾斯瓦德
Original assignee: 德商卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2022-06-16
Also published as: WO2022084150A1; DE102020213326A1; NL2029492B1; NL2029492A

Abstract

本發明有關一種用於確定距離的裝置（1），該裝置包含一具有複數個共振頻率（3）的光學共振器（2）以及至少一輻射源（4），其光譜包含該光學共振器（2）的至少一目標共振頻率（5）。根據本發明，在該光學共振器（2）的光束路徑中提供一隔離器件（6），該隔離器件基於極化該將目標共振頻率（5）與該光學共振器（2）的其他共振頻率（3）隔離。

Description

用於確定距離的裝置,　確定距離的方法及微影系統

本發明有關一種用於確定距離的裝置，該裝置包含一具有複數個共振頻率的光學共振器以及至少一輻射源，其光譜包含光學共振器的至少一目標共振頻率。

本發明進一步有關一種用於確定距離的方法，根據該方法，一具有複數個共振頻率的光學共振器之目標共振頻率藉由來自耦接到該光學共振器中的輻射源的輻射來確定，且其頻譜至少包含目標共振頻率。

此外，本發明有關一種微影系統，特別是一種用於半導體產業的投影曝光裝置。

用於引導和塑形輻射的系統功能性在特定程度上基於系統各個組件相對於彼此的正確定位。

多個組件相對於彼此或相對於參考點的所尋求相對位置間之偏差可容忍程度特別是取決於所要引導和塑形的輻射之波長。

特別是當使用EUV（極紫外線）輻射時，由於EUV輻射的短波長，使得僅允許組件相對於彼此或相對於參考點的相對位置有些微偏差。

在此情況下，可能只有數皮米(picometers)的偏差是可容忍的。

非常精確確定位置可亦能與其他技術領域相關。

從先前技術已知用於確定對精度有如此高要求的距離之裝置和方法係基於頻率測量，因為可使用測量技術以很高的精度捕獲頻率。

先前技術已揭露為了根據頻率測量結果來測量距離之目的而分析光學共振器中的輻射頻率。光學共振器根據共振器長度以影響位於光學共振器中的輻射之頻率。特別是，光學共振器具有由位於共振器中的輻射所採用特徵頻率或共振頻率。在此情況下，共振頻率是實際上只在無阻礙光學共振器中遇到的頻率。

專利案DE 10 2018 208 147 A1描述一種用於基於頻率確定組件位置的測量配置。

專利案DE 10 2019 201 146 A1描述一種光學系統中的干涉測量配置。

共振頻率值特別取決於共振器長度。因此，可藉由共振頻率的適當分析來獲得有關共振器長度的資訊。此可實現距離測量。

對於高精度測量，使用先前技術已知的頻率梳（Frequency comb）來分析共振頻率。

然而，光學共振器的共振頻率可亦取決於其他參數，而不僅僅是共振器長度。特別是，已知共振頻率取決於極化及/或空間模式的形式。

在此情況下，對額外參數的依賴可能導致精細結構的形成。在此情況下，單一共振頻率可被分成在某些情況下彼此靠近的複數個共振頻率，其中可能存在位於光學共振器中的輻射。

特別是，從實踐中已知由於光學共振器組件處的雙折射(birefringence)而導致之共振頻率分裂。因此，先前技術的缺點在於，非常接近待檢驗共振頻率的其他共振頻率可能使在從共振頻率確定共振器長度的範疇內之測量更加困難。

本發明之目的之一為開發一種用於確定距離的裝置，該裝置避免先前技術的缺點，特別是促成可靠確定目標共振頻率。

舉例來說，可根據本發明，藉由具有申請專利範圍第1項所述特徵的裝置來達成此目的。

本發明另一目的在於開發一種用於確定距離的方法，該方法避免先前技術的缺點，特別是可靠確定光學共振器的目標共振頻率。

舉例來說，可根據本發明，藉由具有申請專利範圍第25項所述特徵的方法來達成此目的。

本發明之其他目的在於開發微影系統，特別是投影曝光裝置，其避免先有技術的缺點，特別係，促成微影系統（特別是投影曝光裝置）的多個組件之彼此相關且與至少一參考點相關的可靠和精確定位。

舉例來說，可根據本發明，藉由具有申請專利範圍第45項所述特徵的微影系統，特別是投射曝光裝置來達成此目的。

根據本發明用於確定距離的裝置包含一具有複數個共振頻率之光學共振器和至少一輻射源。在此情況下，輻射源的光譜包含該光學共振器的至少一目標共振頻率。此外，在該光學共振器的光束路徑中提供一隔離器件，該隔離器件基於極化將目標共振頻率與光學共振器的其他共振頻率隔離。

由隔離器件引起的目標共振頻率與特別是位於頻域中直接鄰近的其他共振頻率之隔離，促成有利準確並可靠確定目標共振頻率，例如由於有利高訊噪比。

在此情況下，特別是那些藉由光學共振器中元件處的雙折射，從原始共振頻率分裂而出現的共振頻率，在頻域中特別接近目標共振頻率。

因此，如果將極化方向當成選擇參數，在此基礎上，將目標共振頻率與其他共振頻率隔離則將是有利的。

在本發明情境背景中使用的術語光學共振器應包含用於輻射的所有共振器，特別是用於電磁輻射的共振器。提及光學共振器並不意味著對例如人類光學可感知光的任何限制。舉例來說，光學共振器可亦理解為微波共振器。

在根據本發明的裝置之有利發展中，可使用至少一可調諧輻射源。

如果使用可調諧輻射源，則在光學共振器中以目標共振頻率特別有效形成輻射。在可調諧輻射源的情況下，可設定從輻射源發出的輻射頻率。因此，特別是可將輻射源的頻率設定為目標共振頻率。因此，在某些情況下，存在於光學共振器中的輻射可能幾乎完全具有對應於目標共振頻率之頻率。

在根據本發明的裝置之有利發展中，可提供一控制迴路，後者構造成穩定可調諧輻射源，其中該可調諧輻射源能夠穩定在目標共振頻率上。藉由利用控制迴路將可調諧輻射源穩定在目標共振頻率，輻射可有利由輻射源以等於目標共振頻率之頻率穩定輸出。

因此，輻射幾乎只存在於目標共振頻率。特別係，因此，輻射頻率可隨著時間穩定保持在目標共振頻率上。在此情況下，如果控制迴路和輻射源構造成使得其能夠在根據本發明目標共振頻率的隔離之後穩定在目標共振頻率上，則特別有利。亦即，隔離器件應較佳將目標共振頻率與其他共振頻率隔離到足夠程度，以促成可調諧輻射源穩定在目標共振頻率上。

此外，由於將可調諧輻射源穩定到目標共振頻率，使得不需要直接讀出光學共振器中的輻射；相反，由於可調諧輻射源穩定在目標共振頻率，使得可調諧輻射源的頻率已設定到可用於確定目標共振頻率。

在根據本發明裝置的有利發展中，使用根據Pound-Drever-Hall技術構造成的控制迴路。

根據Pound-Drever-Hall技術的控制迴路組態提供Pound-Drever-Hall技術促成特別有效和可靠穩定的優勢。

另外，可提供根據可構造成控制迴路之類的其他穩定方法。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用至少一短脈衝輻射源和一個拍頻分析(beat analysis)器件，用於確定由來自可調諧輻射源的輻射，在來自短脈衝輻射源的短脈衝輻射上疊加形成的疊加信號之拍頻，以確定來自輻射源的輻射頻率。

如果根據本發明的裝置具有短脈衝輻射源，特別是例如飛秒雷射，則從短脈衝輻射源發出的短脈衝輻射可與可調諧輻射源的輻射疊加。結果產生的疊加信號具有拍頻，對其進行分析可確定來自輻射源的輻射之頻率。

有時，根據本發明裝置的此一配置可有利於形成頻率梳(frequency comb)，藉由該頻率梳可特別準確確定共振器長度。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓光學共振器具有極化本徵態，其幾乎完全被相應共振頻率的輻射所採用。

如果光學共振器具有極化本徵態，則特別有利。在例如未受干擾的光學共振器中，輻射幾乎只存在於該等極化本徵態之一者中。在此情況下，極化本徵態清晰可辨或離散。因此，隔離器件可設計成例如根據極化本徵態將共振頻率與目標共振頻率隔離。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用隔離器件將目標共振頻率與其他共振頻率分開。

憑藉在頻域中將其他頻率與目標共振頻率分離，隔離器件可將其他共振頻率與目標共振頻率隔離開。這可能意味著目標共振頻率與相鄰其他共振頻率之間的頻率間隔增加。這也可理解為目標共振頻率和其他共振頻率相對於彼此的偏移。除了此共振頻率和目標共振頻率的分離之外，隔離器件可憑藉抑制其他共振頻率，將目標共振頻率與其他共振頻率隔離開。因此，目標共振頻率與其他共振頻率的隔離也可憑藉隔離器件來實現，該隔離器件防止光學共振器形成位於目標共振頻率附近的共振頻率，從而阻礙目標共振頻率的形成。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用隔離器件將目標共振頻率與其他共振頻率分開該目標共振頻率的至少一線寬，較佳至少兩線寬。

將目標共振頻率與其他共振頻率分開，使得目標共振頻率與其他共振頻率分開該目標共振頻率的至少一線寬，較佳至少兩線寬，這是有利的，因為如果目標共振頻率及/或其他相鄰共振頻率的線展寬應該發生，則目標共振頻率和其他相鄰共振頻率之間的明顯區別則有可能。通常，目標共振頻率與其他共振頻率之間的分隔盡可能大是有利的。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用隔離器件將目標共振頻率與其他共振頻率分開，使得目標共振頻率與其他共振頻率之間的差值形成大於控制迴路的調諧頻率。

如果目標共振頻率和其他共振頻率之間的差值有利大於控制迴路之調諧頻率，則特別是在根據Pound-Drever-Hall技術構造成控制迴路的情況下，可避免相鄰共振頻率憑藉與目標共振頻率相同的頻率加上控制迴路的調諧頻率，來影響控制迴路的誤差信號。在目標共振頻率和調諧頻率相加所產生的頻率上，控制迴路或控制迴路的誤差信號可能對另一共振頻率的出現特別敏感。

特別有利的是，該差值大於控制迴路調諧頻率的1.5倍。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用隔離器件將目標共振頻率與其他共振頻率分開，使得目標共振頻率和其他共振頻率之間的差，至少近似對應於在目標共振頻率的極化本徵態中輻射空間模式之相鄰共振頻率之間的差。

隔離器件較佳藉由雙折射操作。隔離器件的此雙折射較佳選擇較大值，使得極化本徵模式的頻率差不僅大於Fabry-Perot共振寬度，而且還大於Pound-Drever-Hall調諧頻率。特別係，頻率差應該較佳大於包括Pound-Drever-Hall調諧頻率的例如1.5倍或更大倍數，以考慮Pound-Drever-Hall誤差信號的向外降緣。在頻率調諧的情況下，另外的邊帶另可能出現在Pound-Drever-Hall調諧頻率的倍數處，因此應該選擇性選擇更大的頻率差。有利係，以此方式抑制藉由耦接到第二極化本徵模式的測量信號中之干擾。

所描述情況的公式類型描述來自以下情況：

對於共振器長度L，光學共振器的自由光譜範圍由公式（1）示出，其中c表示光速。

（1）

共振頻率的共振寬度藉由精細度F與自由光譜範圍FSR相關聯。公式（2）表示這些情況。

（2）

雙折射δ（以弧度測量）導致本徵態之間的頻率差或共振頻率之間的頻率差。該頻率差Δ由公式（3）示出。

（3）

為了使共振頻率間隔至少一線寬δ，因此必須適用公式（4）中指定的關係。

（4）

公式（5）係從公式（1）、（2）和（3）代入公式（4）而得到。

（5）

如果頻率差Δ大於Pound-Drever-Hall頻率f _PDH，則特別較佳。為了滿足此條件，必須滿足公式（6）中陳述的條件。

（6）

如果滿足公式（7）中公式化的條件，其中包括上述1.5或更大倍數，則特別有利。

（7）

在隔離器件導致線性雙折射的情況下，光學共振器中輻射的極化本徵態同樣為線性。然而，在一般情況下，可將極化本徵態設定為圓形及/或橢圓形。

如果光學共振器中的輻射具有不同空間模式，則共振頻率除了基於極化之外，還可基於相對的空間模式進行分裂，這反過來又導致精細結構。

有利的是，如果隔離器件將目標共振頻率與其他共振頻率分離，使得該分離至少近似對應於與目標共振頻率相鄰的共振頻率之頻率間隔，此分離係通過將具有一定極化本徵態的共振頻率分裂成目標共振頻率和其他空間模式的其他共振頻率而產生。也就是說，將目標諧振頻率分開，使得相鄰且相互干擾的不同極化方向之共振頻率落在目標共振頻率的較高空間模式之共振頻率上。

此一偏移是有利的，因為由於空間模式的正交性，以此方式偏移的另一相鄰共振頻率僅與目標共振頻率具有非常小的相互作用。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓拍頻分析器件具有具體實施為氣室的頻率標準。

為了確定絕對頻率，可提供拍頻分析器件具有頻率標準。在此情況下，使用氣室作為頻率標準特別有利，因為氣室有助於以技術上已知、穩定且因此可靠的方式定義清晰的頻率線。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用光學共振器具有至少一靜止共振器反射鏡和至少一偏轉鏡。

在此情況下，偏轉鏡設定為偏轉或轉向光學共振器中的輻射。

舉例來說，這可實現摺疊式共振器。

舉例來說，折疊成V形配置的共振器可憑藉從第一靜止共振器反射鏡發出的輻射撞擊一平面偏轉鏡，並由後者沿著第二靜止共振器反射鏡的方向偏轉來實現。此後，由第二靜止共振器反射鏡反射的輻射又由偏轉鏡偏轉到第一靜止共振器反射鏡。

另可使用僅提供一發出輻射的共振器反射鏡，其中該至少一偏轉鏡將輻射沿其入射方向反射，並將其投射回到共振器反射鏡。因此，例如，即使在從共振器反射鏡和至少一偏轉鏡的方向相對於彼此之角度有些微變化之情況下，光學共振器也可保持其功能性。

特別係，可讓光學共振器由凹面鏡形式的靜止共振器反射鏡與第一偏轉鏡和第二平面偏轉鏡所形成。在此情況下，光學共振器腔由共振器反射鏡和平面反射鏡構成。

偏轉鏡的使用進一步提供能夠改變偏轉鏡的位置並因此改變共振器長度之優點。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用光學共振器具有一第一靜止共振器反射鏡和一第二靜止共振器反射鏡以及至少一偏轉鏡。

如果光學共振器具有第一和第二靜止共振器反射鏡，並且位於光學共振器中的輻射在共振器反射鏡之間由至少一偏轉鏡反射，則例如可藉由改變偏轉鏡的位置而有利改變共振器長度。

在此情況下，偏轉鏡的使用特別有利，如果偏轉鏡以此方式實施，使得其始終將入射光投射回在入射方向，並因此確保光學共振器的穩定性。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓隔離器件具體實施為極化相關延遲元件。

將目標共振頻率與其他共振頻率隔離，特別是分離，的特別有利和有效方式在於使用極化相關延遲元件作為隔離器件。如果光學共振器內的輻射傳播速度基於其極化方向由隔離器件延遲，則由於透過光學共振器的循環時間增加，以此方式延遲的輻射出現較低的共振頻率。

在此情況下，如果延遲元件由雙折射材料形成是特別有利的，因為雙折射材料導致通過該材料的輻射之極化相關延遲。這增加處於該等極化本徵態之一者的輻射在光學共振器中之循環持續時間，因此降低輻射的頻率。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用延遲元件具體實施為偏轉鏡上的延遲塗層。

可藉由光學共振器的偏轉鏡塗層形成延遲元件之特別有利可實施的具體實施例類型，該塗層由複數個層形成，使得相對於入射平面為s極化的反射輻射以及相對於入射平面為p極化的反射輻射之相對相位，可藉由適當選擇層厚度值和折射率來調整。

這可在不添加其他組件的情況下實現極化相關的延遲效果，因此可實現目標共振頻率與其他共振頻率的隔離。

對應於金屬反射的相位差180°之角反射器中單個反射鏡的延遲效應，導致角反射器的總延遲為0°。

可看出，角反射器在此零附近的總延遲具有梯度為

。

因此，可輕易計算出根據公式（1）至（7）的所需總延遲需要之反射鏡相位差。

從中可確定層厚度程度、材料特別是折射率，以及用於獲得所期望總延遲所需反射鏡相位差層數之合適選擇。

較佳係，在總延遲不等於零的情況下，偏轉鏡，特別是角反射器，在通過兩次時為線性雙折射，使得極化本徵態為線性極化本徵態。

在完全循環通過光學共振器的情況下，總延遲由輻射所經歷的延遲引起。

如果複數個空間模式建立起來，這些情況同樣可用公式來表示。

例如由平面反射鏡和曲面反射鏡以及可選的其他折疊式反射鏡形成的光學共振器之相鄰空間模式的共振頻率，減去自由光譜範圍FSR的一部分

在圖9所示的範例中，此部分略高於自由光譜範圍FSR的五分之一。

使用此部分，可根據共振器反射鏡的半徑R和共振器長度L計算所需的延遲，對於兩彎曲共振器反射鏡的一般情況也可指定公式。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓延遲元件具體實施為延遲板。

選擇性及/或額外地，可將延遲板設置在光學共振器中作為延遲元件或隔離器件，以採取極化相關方式將目標共振頻率與其他共振頻率隔離。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓該可調諧輻射源具有對應於該等極化本徵態之一者的極化。

如果由可調諧輻射源形成並帶入光學共振器的輻射具有光學共振器的該等極化本徵態之一者，則可將目標共振頻率的輻射從可調諧輻射源帶入光學共振器，該輻射在光學共振器中具有特別穩定的極化方向。

這避免光學共振器在與極化本徵態不同的極化下操作。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓目標共振頻率為最低共振頻率。

從光學共振器的共振頻率中選擇目標共振頻率，使得目標共振頻率為最低共振頻率是有利的，因為最低共振頻率代表光學共振器的基頻。位於光學共振器中的輻射可特別以穩定方式來採用基頻。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓至少一偏轉鏡配置及/或具體實施成使得輻射在偏轉鏡的反射面上之入射角大於0°、較佳大於10°，特別較佳大於20°。較佳係，至少一偏轉鏡配置及/或具體實施成使得輻射在偏轉鏡的反射表面上之入射角小於80°。

此一組態特別適用於單獨的平面偏轉鏡。

舉例來說，如果偏轉鏡具體實施為角反射器，則相對於反射面的表面法線之53°至58°，特別是54.7°入射角可為特別有利的，因為這對應於至少近似平行於角反射器的對稱軸之入射角。

即使偏轉鏡具體實施為角(corner)反射器，在特定具體實施例中也可使用偏轉鏡配置及/或具體實施成使得相對於反射面的至少一表面法線之入射角小於53°或大於58°，特別是位於平面偏轉鏡的上述值範圍內，因為這有助於偏轉鏡相對於輻射傳播方向以多重角度定位。

相對於反射鏡法線大於零的輻射入射角是有利的，因為藉由可能配置在反射鏡或偏轉鏡上的延遲塗層增加光路徑長度。

這可有利增強延遲塗層的延遲效果，並因此增強共振頻率的分離。

在根據本發明裝置的有利發展中，可讓至少一偏轉鏡具體實施為角反射器及/或角稜鏡及/或貓眼鏡(cat’s eye mirror)。

如果偏轉鏡以前述方式形成，則可求助於偏轉鏡的已知有效且可靠之具體實施例。因此，可有利簡單設計出根據本發明的裝置。

在根據本發明器件的有利發展中，目標共振頻率的極化可為光學共振器對其具有最大精細度及/或反射率之極化。

如果選擇目標共振頻率作為光學共振器具有最大精細度及/或反射率的極化之共振頻率，則在目標共振頻率處的輻射產生有利的小線寬，因此目標共振頻率與其他共振頻率的隔離有利以簡單方式成為可能。因此，可非常準確且精確依次實施在目標共振頻率處的輻射光頻率之穩定化。

此外，在總反射率以及因此精細度最高的共振頻率下操作光學共振器可能是有利的。對於偏轉鏡或角反射器以及反射率值至少約為1的共振器反射鏡和偏轉鏡，極化本徵態的總反射率由公式（8）和（9）示出。公式（8）描述一第一極化本徵態的總反射率。

（8）。

公式（9）描述一第二極化本徵態的總反射率。

（9）。

在此情況下，第一本徵模式的總極化取決於反射鏡在s極化（R _s）中的反射率和在p極化（R _p）中的反射率。特別係，介電質反射鏡通常在s極化中具有比p極化高得多的反射率。有利係，許多不同幾何形狀的光學共振器因此具有對於s極化輻射比對於p極化輻射更長的光路徑長度。此一行為與介電質反射鏡的一般行為相反。然而，介電質反射鏡僅針對最大反射率進行最佳化。不過，此一行為可藉由適當的層設計來實現。

在根據本發明器件的有利發展中，可使用目標共振頻率的極化為光學共振器對其具有最大反射率和最長光路徑長度之極化。

此一組態的優點在於目標共振頻率的輻射具有有利的小線寬。長光路徑長度產生有利的低共振頻率，及/或有利使目標共振頻率與光學共振器的其他共振頻率明顯且有效的隔離。

在根據本發明裝置的有利發展中，可使用將光學共振器的至少一部分配置在組件處，該組件到參考點的距離應已確定。

為了確定距離，如果光學共振器的一部分實體連接到一組件，例如投影曝光裝置，則可特別有利使用根據本發明的裝置，以確定其與另一組件或參考點的距離。下面，參考例如也可為不同組件的參考點。共振器長度以及因此目標共振頻率之值可由組件的位置或其距參考點的距離來定義。如果共振器長度對應於組件到參考點的距離，則可藉由確定共振頻率來確定組件到參考點的距離。特別係，可確定組件到確定參考點的距離，其中參考點為組件的初始位置。因此，特別是可偵測共振器長度變化並因此偵測距離變化。這有利地有助於確定距初始點的距離。

在根據本發明裝置的有利發展中，可將光學共振器的偏轉鏡配置在組件處。

如果將光學共振器的偏轉鏡配置在組件處，這特別是有利的，因為在偏轉鏡隨組件改變其位置時，共振器反射鏡的傾斜敏感元件之位置可保持靜止。由於偏轉鏡將光反射回入射方向，因此即使在組件位置發生偏移和變化的情況下，光學共振器也可穩定工作。

根據本發明裝置的一特別較佳發展可由具有一第一靜止共振器反射鏡、一第二靜止共振器反射鏡、一具體實施為平面反射鏡的第一偏轉鏡和一具體實施為角反射器的第二靜止偏轉鏡的光學共振器所組成。

在此，可將共振器反射鏡、平面反射鏡和角反射器配置成使得從第一共振器反射鏡發出的輻射從平面反射鏡轉向角反射器。在此之後，輻射沿著其入射方向由角反射器以空間偏移反射回去，並藉由平面反射鏡引導到第二共振器反射鏡上。

此一組態亦稱為雙折腔，同時具有小型結構、穩定性高的優點。只要從第一共振器反射鏡發出的輻射撞擊第一偏轉鏡，角反射器就始終將輻射反射回第二共振器反射鏡，因此穩定性非常好。

在此情況下，如果將第一平面偏轉鏡配置在組件處，則可能特別有利。有利係，第一平面偏轉鏡可具有簡單結構，並且在重量輕和尺寸小的情況下，代表組件上的負載小。

舉例來說，本發明另關於一種如請求項25所述之用於確定距離的方法。

根據本發明實施例用於確定距離的方法，提供具有複數個共振頻率的光學共振器之目標共振頻率，藉由來自耦接到光學共振器中輻射源的輻射來確定，並且其頻譜至少包含目標共振頻率。根據本發明的方法使用目標共振頻率基於其極化而與光學共振器的其他共振頻率隔離。

根據本發明實施例的方法有助於憑藉確定目標共振頻率來準確和可靠確定共振器長度。根據本發明實施例，通過將目標共振頻率與其他共振頻率隔離有利於準確且可靠確定目標共振頻率。針對根據本發明實施例將目標共振頻率與其他共振頻率隔離的結果，改善例如用於確定目標共振頻率的訊噪比。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可藉由可調諧輻射源來形成輻射。

如果位於光學共振器中的輻射由可調諧輻射源形成，則可在目標共振頻率處形成輻射。這有利減少不在光學共振器的目標共振頻率處輻射頻率之形成。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可將目標共振頻率的輻射提供到光學共振器中，並藉由控制迴路穩定在目標共振頻率處，該控制迴路構造成穩定該可調諧輻射源。

將可調諧諧輻射源穩定在光學共振器的目標共振頻率意味著控制迴路以此方式設定可調諧輻射源，使得後者以對應於目標共振頻率的頻率發射輻射。此外，如果輻射源發射的輻射頻率偏離目標共振頻率，則控制迴路使輻射源設定成使得發射輻射的頻率再次對應於目標共振頻率。有利係，控制迴路設定可調諧輻射源的頻率可因此用於確定目標共振頻率。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可讓控制迴路根據Pound-Drever-Hall技術來操作。

根據Pound-Drever-Hall技術操作控制迴路有助於將可調諧輻射源可靠且快速穩定在目標共振頻率。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可讓來自可調諧輻射源的輻射疊加在來自短脈衝輻射源的短脈衝輻射上，並且藉此形成的疊加信號之拍頻將藉由拍頻分析器件確定。

憑藉與短脈衝輻射疊加已穩定在目標共振頻率的可調諧輻射源之輻射，可特別準確且可靠確定目標共振頻率。藉由將可調諧輻射源的輻射疊加在短脈衝輻射上，產生具有拍頻的疊加信號。在與目標頻率相比較的短脈衝輻射源之參數脈衝持續時間和脈衝頻率的適當選擇之情況下，分析拍頻有助於非常準確地確定目標共振頻率。例如，也可藉由非常準確確定目標共振頻率來非常準確地確定共振器長度。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可讓疊加信號的拍頻藉由拍頻分析器件確定該拍頻分析器件具有較佳具體實施為氣室的頻率標準。

特別較佳係，藉由具有頻率標準的拍頻分析器件來分析拍頻。藉由頻率標準，可確定絕對目標共振頻率並因此確定絕對共振器長度。

在此情況下，氣室是頻率標準的有利實現，因為其簡單且堅固。

在其他具體實施例中，頻率標準亦可具體實施為藉由GPS（全球定位系統）信號穩定的光學共振器。

在根據本發明方法的有利發展中，可讓在共振頻率下的輻射幾乎只存在於光學共振器的極化本徵態中。

如果在光學共振器中處於共振頻率的輻射幾乎完全存在於極化本徵態中，亦即，如果光學共振器不在其極化本徵態之外工作，則輻射以離散和可區分的極化態存在。因此，可特別容易實施根據本發明基於輻射的極化將目標共振頻率與其他共振頻率隔離。

因此，特別係，有必要將共振頻譜中離散且可區分的共振峰值與目標共振頻率隔離。

在根據本發明方法的有利發展中，可將目標共振頻率與其他共振頻率隔離。

目標共振頻率與其他共振頻率的隔離，亦即，目標共振頻率在頻域中相對於其他共振頻率的偏移代表一有利的隔離方式，因為不需要在光學共振器內干涉，例如採取吸收方式，但共振頻率只需要藉由適當的措施來改變。

特別係，具有對於將目標共振頻率與光學共振器的其他共振頻率隔離所必需及/或適合之邊緣輪廓的頻率相關低通濾波器非常難以生產。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可讓目標共振頻率與其他共振頻率隔開該目標共振頻率的至少一線寬，較佳至少兩線寬。

在此情況下，將目標共振頻率與其他共振頻率分開該目標共振頻率及/或其他共振頻率的至少一線寬，較佳至少兩線寬是有利的，因為目標共振頻率的確定變得更準確，與其他共振頻率分離得越遠。

在此情況下，有利的分離下限由目標共振頻率或相鄰的其他共振頻率之線寬表示。特別係，可將在相鄰共振頻率中觀察到的最大線寬當成將目標共振頻率與其他共振頻率分開之下限。

此確保例如由於控制迴路，使得其他共振頻率的分量不再能夠以明顯方式阻礙目標共振頻率的確定。

在根據本發明方法的有利發展中，可讓目標共振頻率與其他共振頻率分開，使得目標共振頻率與其他共振頻率之間的差值形成大於控制迴路調變頻率。

如果目標共振頻率與其他共振頻率至少分開控制迴路的調變頻率，則可減少相鄰共振頻率對控制迴路的信號之不正確影響。

特別係，可使用目標共振頻率與其他共振頻率之間的差大於或等於控制迴路的調變頻率之1.5倍。這可另外防止，例如在Pound-Drever-Hall技術的情況下，與目標共振頻率相鄰的其他共振頻率在調變頻率處影響Pound-Drever-Hall控制迴路的誤差信號為零。

此外，可使用目標共振頻率與其他共振頻率之間的差大於或等於控制迴路的調變頻率與目標共振頻率及/或其他共振頻率的線寬（特別是最大線寬）之加總。

在根據本發明方法的有利發展中，可將目標共振頻率與其他共振頻率分開，使得目標共振頻率和其他共振頻率之間的差，至少近似對應於在光學共振器中的目標共振頻率的極化本徵態中輻射空間模式之相鄰共振頻率之間的差。

目標共振頻率相對於其他共振頻率的偏移或分離，使得最接近的相鄰其他共振頻率開始停留在具有相同極化的目標共振頻率更高模式之共振頻率上，其具有的優點由於較高的空間模式彼此正交，使得將相鄰其他共振頻率對目標共振頻率的影響降至最低。

在根據本發明方法的有利發展中，可確定偏轉鏡與至少一靜止共振器反射鏡的距離。

在此情況下，可藉由確定共振器長度來確定偏轉鏡和至少一靜止共振器反射鏡之間的距離。如果光學共振器僅由靜止共振器反射鏡和偏轉鏡組成，則偏轉鏡和靜止共振器反射鏡之間的距離為共振器長度的一半。

在根據本發明方法的有利發展中，可確定偏轉鏡與一第一靜止共振器反射鏡及/或一第二靜止共振器反射鏡的距離。

因此，偏轉鏡和共振器反射鏡之間的距離測量可有利轉化為共振器長度的測量。

在根據本發明方法的有利發展中，可讓目標共振頻率藉由延遲元件與光學共振器的其他共振頻率隔離。

目標共振頻率可藉由延遲元件與光學共振器的其他共振頻率隔離。在此情況下，延遲元件使光學共振器中的輻射根據極化方向而減速。因此，根據其極化，一些輻射需要更長的時間在光學共振器中循環，因此具有較低的頻率。特別係，相較於其他共振頻率，在此可讓目標共振頻率憑藉延遲元件使處於具有特定極化的目標共振頻率處之輻射減速而降低。

因此，可採取有利方式實現目標共振頻率與其他頻率之根據本發明的隔離。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可將輻射耦接到具有對應於該等極化本徵態之一者的極化之光學共振器中。

具有對應於光學共振器中的該等極化本徵態之一者的極化之輸入耦合輻射特別有利；如果這是目標頻率應具有的極化本徵態，則特別有利。這可有利帶來的是，在光學共振器中幾乎只存在處於所需極化本徵態的目標共振頻率內之輻射。因此，其他共振頻率僅在很小程度上存在，較佳根本不存在。

在根據本發明方法的有利發展中，可讓最低共振頻率處的輻射耦合到光學共振器。

該最低共振頻率是光學共振器的基頻。因此，在最低共振頻率處的輻射耦合是有利的，因為基模或基頻在光學共振器中最強烈。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可讓偏轉鏡與該等共振器反射鏡之至少一者的距離從目標共振頻率確定，根據該方法，目標共振頻率由穩定在目標共振頻率的可調諧輻射源輻射到光學共振器之輻射頻率確定。

確定例如從偏轉鏡到該等共振器反射鏡之一者的距離可有利直接根據目標共振頻率的測量來實施。目標共振頻率本身可有利藉由讀取可調諧輻射源已由控制迴路穩定之頻率來確定。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可使用在光學共振器中的輻射以大於0°、較佳大於10°、特別較佳大於20°的入射角撞擊至少一偏轉鏡。較佳係，至少一偏轉鏡配置及/或具體實施成使得輻射在偏轉鏡的反射表面上之入射角小於80°。

由相對於表面法線的大角度所引起之長光路徑長度是有利的，因為藉由當成延遲元件的塗層，例如偏轉鏡的塗層，對輻射的影響提高最大這可有利減少例如偏轉鏡的塗層厚度，這在某些情況下可導致偏轉鏡的成本降低。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可確定組件距參考點的至少一距離，其中光學共振器的至少一部分配置在組件處。

藉由根據本發明方法可特別準確和精確確定例如投影曝光裝置的組件與參考點之距離。這尤其適用於如果光學共振器的至少一部分配置在組件處之情況。在此情況下，組件位置的變化導致共振器長度的變化，從而導致目標共振頻率的變化。因此，測量目標共振頻率可得出關於組件與參考點的距離變化之結論。特別是，在絕對長度測量的情況下，可確定組件與參考點的絕對距離。

在根據本發明實施例方法的有利發展中，可將光學共振器配置在組件處的部分為偏轉鏡。

特別有利的是，作為光學共振器一部分的偏轉鏡配置在組件上，因為偏轉鏡將入射光反射回入射方向，因此可特別穩定操作光學共振器。

本發明實施例另關於特別是投影曝光裝置的微影系統。

根據本發明實施例的微影系統（特別是用於半導體產業的投射曝光裝置）具有至少一組件，特別是光學元件，特別較佳是反射鏡。根據本發明實施例，憑藉確定組件與參考點的距離，藉由根據本發明實施例的裝置及/或藉由根據本發明實施例的方法確定該等組件之至少一者的至少一實際位置。

根據本發明實施例的微影系統，特別是用於半導體產業的投影曝光裝置，特別適用於藉由EUV光生產半導體結構。藉由應用根據本發明的裝置及/或根據本發明的方法來定位組件，特別是相對於彼此及/或相對於期望的成像平面之反射鏡，根據本發明的微影系統可有利用於生產精細和精確的半導體結構。

根據本發明微影系統的一有利發展可在於，設置用於使該等組件之至少一者的實際位置更接近至少一目標位置之調整器件。

該調整器件可基於藉由根據本發明實施例的裝置或根據本發明的方法確定之實際位置，以計算或校正距目標位置的至少一距離。或者，同樣可使用，該調整器件憑藉在實際位置上增加一定的移動長度，以確定或校正目標位置。

根據本發明實施例的微影系統（特別是用於半導體產業的投影曝光裝置）具有至少一組件，特別是光學元件，特別較佳是反射鏡，可替代特徵在於提供一種根據本發明實施例的裝置，該裝置將該等組件之至少一者距參考點的距離確定為該組件的實際位置。

結合本發明實施例的多個專利標的之一者所描述的特徵，特別是由根據本發明實施例的裝置、根據本發明實施例的方法和根據本發明實施例的微影系統示出的特徵，對於本發明實施例的其他專利標的亦可有利實施。結合本發明實施例多個專利標的之一者所描述的優點，特別是由根據本發明實施例的裝置、根據本發明實施例的方法和根據本發明實施例的微影系統示出的特徵，亦可理解關於本發明實施例的其他專利標的。

需要補充說明的是，「含有」、「具有」或「有」等用語並未排除其他特徵或步驟。此外，諸如表示單個步驟或多個特徵的用語「一」或「該」並未排除複數個特徵或步驟，反之亦然。

下面將參考附圖以更詳細說明本發明的多個示範具體實施例。

圖1以舉例顯示本發明可較佳找到應用之用於半導體微影的微影系統或EUV投影曝光裝置400之基本設定。特別係，本發明可憑藉至少一組件102、103、104、105、106、107、108、109、140、401、402、403、406、407、408、411、412、415、416、417、418、419、420，較佳一光學元件18、19、20、415、416、418、419、420、108，特別較佳一反射鏡的至少一實際位置，其藉由如請求項1至24中任一項所述之器件及/或藉由請求項25至44中任一項所述之方法，憑藉確定該組件距參考點或距另一組件的距離來確定，以進行相關的應用。

投影曝光裝置400的照明系統401在輻射源402旁邊包含一光學單元403，用於照明物平面405中的物場404。照亮配置在物場404中的光罩406，該光罩由示意性示出的光罩支架407維持。示意性示出的投影光學單元408用來將物場404成像至像平面410內的像場10。光罩406上的結構成像在晶圓411的光敏層上，該晶圓配置在像平面410中的像場409之區域內，該晶圓由同樣部分示出的晶圓支架412維持。

輻射源402可發射EUV輻射413，特別是在5 nm（奈米）和30 nm之間的範圍內，特別是13.5 nm。光學上不同設計和機械可調的光學元件用於控制EUV輻射413的輻射路徑。在圖1所示的EUV投影曝光裝置400之情況下，光學元件在合適的具體實施例中具體實施為可調整反射鏡，以下僅舉例說明。

藉由輻射源402產生的EUV輻射413係藉由整合在輻射源402中的集光器對準，使得在EUV輻射413撞擊到場琢面鏡415之前，EUV輻射413通過中間焦平面414的區域內之中間焦點。EUV輻射光束413在場琢面鏡415的下游從光瞳琢面鏡416反射。藉由於光瞳琢面鏡416和具有反射鏡418、419、420的光學組件417，場琢面鏡415的場琢面被成像到物場404中。

圖2例示DUV投影曝光裝置100。投射曝光裝置100包含一照明系統103；一稱為光罩台104用於接收和精確定位光罩105的器件，藉由該器件確定晶圓102上的後續結構；一用於維持、移動和精確定位晶圓102的晶圓支架106；及一成像器件，其具體為一投影透鏡107，具有複數個光學元件108，該等光學元件藉由固接件109保持在投影透鏡107的透鏡殼體140。

光學元件108可設計為單獨的折射、衍射及/或反射光學元件108，諸如，例如透鏡元件、反射鏡、稜鏡、端接板等。

投影曝光裝置100的基本功能原理提供引入光罩105中的結構，以成像到晶圓102上。

照明系統103提供電磁輻射形式的投影光束111，這在晶圓102上對光罩105成像所需要。一雷射、一電漿源等可當成此輻射源。輻射藉由光學元件在照明系統103中成形，使得投影光束111在其入射到光罩105時具有關於直徑、極化、波前形狀等的所需特性。

光罩105的影像藉由投影光束111產生，並採取適當縮小形式從投影透鏡107轉移到晶圓102。在此情況下，光罩105和晶圓102可同步移動，使得光罩105的區域在所謂的掃描製程中幾乎連續成像到晶圓102的對應區域上。

最後光學元件108或最後透鏡元件與晶圓102之間的氣隙可取代成折射率＞1的液體介質。該液體介質可為例如高純度水。此一設定亦稱為浸沒式微影，並具有提高的光微影解析度。

圖3顯示用於確定距離的裝置1之基本圖式，其包含具有多重共振頻率3的光學共振器2。裝置1更包含至少一輻射源4，其光譜包含光學共振器2的至少一目標共振頻率5。在光學共振器2的光束路徑中提供隔離器件6，該隔離器件基於其極化將目標共振頻率5與光學共振器2的其他共振頻率3隔離（參見圖4）。

在本示範具體實施例中，輻射源4為可調諧。

在圖3所例示裝置1的示範具體實施例中，進一步提供控制迴路7，其構造成穩定可調諧輻射源4。在此情況下，可調諧輻射源4能夠穩定在目標共振頻率5上或穩定在目標共振頻率上。

從光學共振器2反射回來的一些輻射藉由補獲器件7a獲取，並且藉由例如屬於控制迴路7的共振器輻射分析器件（未示出）進行分析。

此外，本示範具體實施例中的控制迴路7根據Pound-Drever-Hall技術構造成。

在根據圖3的示範具體實施例中例示的器件更包含一短脈衝輻射源8和一拍頻分析器件9，用於確定藉由將來自短脈衝輻射源8的短脈衝輻射疊加在可調諧輻射源4的輻射上所形成疊加信號之拍頻。此組態建構成確定可調諧輻射源4的輻射頻率。

在此情境背景中，一疊加器件9a用於將來自輻射源4的輻射疊加在由短脈衝輻射源8形成的短脈衝輻射上。

在例示的示範具體實施例中，光學共振器2具有極化本徵態(polarization eigenstates)，其幾乎完全被對應共振頻率3處的輻射所採用。

在本示範具體實施例中，隔離器件6建構成將目標共振頻率5與其他共振頻率3分開。

特別係，隔離器件6將目標共振頻率5與其他共振頻率3分離較佳目標共振頻率5的至少一線寬。在示範具體實施例中，較佳使用隔離器件6將目標共振頻率5與其他共振頻率3分離成目標共振頻率5的兩線寬或至少兩線寬。

同樣地，隔離器件6設計成將目標共振頻率5與其他共振頻率3分離，使得目標共振頻率5與其他共振頻率3之間的差值形成大於控制迴路7的調變頻率10。

此外，圖3所例示的示範具體實施例中呈現的裝置1設計成隔離器件6將目標共振頻率5與其他共振頻率3分離，使得目標共振頻率5和其他共振頻率3之間的差，至少近似對應於在目標共振頻率5的極化本徵態中輻射空間模式之相鄰共振頻率3之間的差。

拍頻分析器件9更具有具體實施為氣室的頻率標準。

在其他具體實施例中，頻率標準可亦具體實施為藉由GPS（全球定位系統）信號穩定的光學共振器。

在例示的示範具體實施例中，光學共振器2具有一第一靜止共振器反射鏡11和一第二靜止共振器反射鏡12以及一偏轉鏡13。

在此情況下，特別是可將第一共振器反射鏡11及/或第二共振器反射鏡12設置為半透射反射鏡。使用半透射反射鏡作為諧振器反射鏡簡化進入光學共振器2的輻射之輸入耦合及/或來自光學共振器2的輻射之輸出耦合。

選擇性地，光學共振器2可具有一靜止共振器反射鏡和一偏轉鏡13。

此外，光學共振器2可具有至少一靜止共振器反射鏡和至少一偏轉鏡13。

在圖3所示的示範具體實施例中，隔離器件6具體實施為一極化相關延遲元件。特別係，延遲元件具體實施為一延遲板。

選擇性地，延遲元件可具體實施為偏轉鏡13上的延遲塗層。

來自耦接到光學共振器2中的可調諧輻射源4的輻射，在所示示範具體實施例中具有對應於光學共振器2的該等極化本徵態之一者的極化。

在此情況下，偏轉鏡13配置和具體實施成使得偏轉鏡13上輻射的入射角大於0°。入射角亦可大於10°，且特別係，亦可大於20°。較佳係，至少一偏轉鏡13配置及/或具體實施成使得輻射在偏轉鏡13的反射表面上之入射角小於80°。

此一組態特別適用於單獨的平面偏轉鏡。

在本示範具體實施例中，偏轉鏡13具體實施為一角反射器反射器。或者，可將偏轉鏡具體實施為角立方體及/或貓眼鏡。

如果偏轉鏡13具體實施為角反射器，如圖3中例示的示範具體實施例，則相對於反射面的表面法線之53°至58°，特別是54.7°入射角可為特別有利的，因為此對應於至少近似平行於角反射器的對稱軸之入射角。

在本示範具體實施例中，目標共振頻率5處輻射的極化是光學共振器2具有最大精細度或反射率的極化。

此外，極化是光學共振器具有最長光路徑長度的極化。

使用光學共振器2的至少一部分（在所示示範具體實施例中為偏轉鏡13）配置在組件14處，該組件的距離應當從另一組件或從參考點確定。

組件14配置在調整器件15處，以使組件14的實際位置至少更接近目標位置。

距離應當從另一組件或從參考點確定的組件14可為投影曝光裝置100、400的任何組件，特別是組件102、103、104、105、106、107、108、109、140、401、402、403、406、407、408、411、412、415、416、417、418、419、420，特別是該等光學元件415、416、418、419、420、108之一者，特別是圖1和圖2所示該等EUV和DUV投影曝光裝置100、400之一者的多個反射鏡之一。參考點或其他組件同樣可為圖1和圖2所示投影曝光裝置之該等組件102、103、104、105、106、107、108、109、140、401、402、403、406、407、408、411、412、415、416、417、418、419、420之一者。

圖3例示的裝置1特別適合用於執行確定距離的方法，其中具有複數個共振頻率3的光學共振器2之目標共振頻率5藉由來自耦接到光學共振器2中的輻射源4之輻射來確定，並且其頻譜至少包含目標共振頻率5。在該方法中，目標共振頻率5基於其來自光學共振器2的其他共振頻率3之極化而隔離。

圖3a顯示光學共振器2的另一可能具體實施例。在此情況下，光學共振器2具體實施為所謂的雙折疊式光學共振器或雙折疊腔。在圖3a所示的示範具體實施例中，光學共振器2具有一第一靜止共振器反射鏡11、一第二靜止共振器反射鏡12、一第一平面偏轉鏡13a和一第二靜止偏轉鏡13b，其具體實施為角反射器。在此情況下，第一平面偏轉鏡13a配置在組件14（未示出）處。

此外，共振器反射鏡11、12、平面偏轉鏡13a和第二偏轉鏡13b或角反射器配置成使得從第一共振器反射鏡11發出的輻射由平面偏轉鏡13a轉向到第二偏轉鏡13b或角反射器上。在此之後，輻射沿著其入射方向由第二偏轉鏡13b或角反射器以空間偏移反射回去，並藉由平面偏轉鏡13a引導到第二共振器反射鏡12上。

在圖3a所例示光學共振器2的示範具體實施例中，隔離器件6較佳具體實施為光學共振器2的第二偏轉鏡13b之一塗層（未示出），該塗層由複數個層形成，使得相對於入射平面為s極化的反射輻射以及相對於入射平面為p極化的反射輻射之相對相位，可藉由適當選擇層厚度值和折射率來調整。

圖4顯示光學共振器2的共振頻率3之頻譜的非常近似基本圖式。頻率繪製在水平X軸上，而強度繪製在垂直Y軸上。在此情況下，目標共振頻率5如此接近該等相鄰共振頻率3之一者，以至於不可能將可調諧輻射源4穩定在目標共振頻率5。

圖5顯示光學共振器2的共振頻譜之進一步近似基本圖式，其中隔離器件6配置在光學共振器2的光束路徑中，使得目標共振頻率5憑藉與下一相鄰共振頻率3分離而與相鄰的下一諧振頻率3分離。該分離由隔離器件6藉由將目標共振頻率5移到較低頻率值來獲得。頻率繪製在水平X軸上，而強度繪製在垂直Y軸上。

在示範具體實施例中，目標共振頻率5是光學共振器2的多個共振頻率3中的最低者。

特別係，可憑藉使用目標共振頻率5確定偏轉鏡13與該等共振器反射鏡11、12之至少一者的距離來執行用於確定距離的方法。在此情況下，目標共振頻率5由已穩定在目標共振頻率5處的可調諧輻射源4輻射到光學共振器2中之輻射頻率確定。

圖6顯示Pound-Drever-Hall控制迴路7的誤差信號之基本圖式。在此情況下，誤差信號繪製在垂直Y軸上，相位繪製在水平X軸上。在此情況下，誤差信號在共振頻率處為零，其在X軸上具有相位值0，在控制迴路7的調變頻率10處，其出現在相位值0的兩側。

特別有利的是用於確定距離的方法經過設計，如此目標共振頻率5與其他共振頻率3分離，使得目標共振頻率5與其他共振頻率3之間的差值形成大於控制迴路7的調變頻率10。特別係差值等於或大於控制迴路7的調變頻率10之1.5倍。

圖7顯示光學共振器2的不同空間模式（用a至e表示）中的Pound-Drever-Hall誤差信號之基本圖式。

在此情況下，誤差信號的零點出現在相應較高模式的共振頻率3處。更多零點從邊緣的零點出現，其由調變頻率10分離。

在此情況下，Pound-Drever-Hall誤差信號再次繪製在垂直Y軸上，相位角度繪製在水平X軸上。在此例示共振頻率的第零、第一、第二、第三和第四更高空間模式之誤差信號。

圖8顯示從光學共振器2的目標諧振頻率5（表示為f）之相鄰其他共振頻率3（表示為g）的零空間模式（表示為g）之基本圖式。用g表示的另一共振頻率3與目標共振頻率5由隔離器件6隔開，使得目標共振頻率5和用g表示的另一共振頻率3間之差值至少近似對應於光學共振器2內目標共振頻率5的極化本徵態中輻射之空間模式(用1和2表示)的相鄰共振頻率3間之差。

由於相鄰共振頻率3已置於較高目標共振頻率5的頻率上，使得在第一空間模式的情況下，目標共振頻率5的增強減少。

圖9顯示偏轉鏡13延遲的基本圖式，偏轉鏡具體實施為角反射器，其已設置有延遲塗層形式的隔離器件6。在此情況下，以度數為單位的總體延遲繪製在垂直Y軸上。以度為單位的反射鏡延遲繪製在水平X軸上。

在此情況下明顯的是，具體實施為角反射器的偏轉鏡13之總延遲產生0°供180°的三個單獨反射鏡延遲。因此，很容易計算所需的整體延遲所需之反射鏡相位差。較佳係，偏轉鏡13或角反射器在總延遲不等於0的情況下對於雙程為線性雙折射，使得光學共振器2中輻射的本徵模為線性極化。

1:裝置 2:光學共振器 3:共振頻率 4:輻射源 5:目標共振頻率 6:隔離器件 7:控制迴路 7a:獲取器件 8:短脈衝輻射源 9:拍頻分析器件 9a:疊加器件 10:調變頻率 11:第一靜止共振器反射鏡 12:第二靜止共振器反射鏡 13:偏轉鏡 13a:第一偏轉鏡 13b:第二偏轉鏡 14:組件 15:調整器件 100:投影曝光裝置 102:晶圓 103:照明系統 104:光罩台 105:光罩 106:晶圓支架 107:投影透鏡 108:光學元件 109:安裝件 111:投射光束 140:透鏡殼體 400:投影曝光裝置 401:照明系統 402:輻射源 403:光學單元 404:物場 405:物平面 406:光罩 407:光罩支架 408:投影光學單元 409:像場 410:像平面 411:晶圓 412:晶圓支架 413:EUV輻射 414:中間焦平面 415:場琢面鏡 416:光瞳琢面鏡 417:光學組件 418:反射鏡 419:反射鏡 420:反射鏡

每個情況中的多個圖式顯示較佳示範具體實施例，其中本發明的各個特徵係相互組合例示出。一示範具體實施例的個特徵亦能夠實施，而與相同示範具體實施例的其他特徵無關，且熟習該項技藝者因此可輕易組合，以形成與其他示範具體實施例的多個特徵的更方便組合和附屬組合。

在圖式中，功能性相同元件具有相同的參考符號。圖1顯示EUV投影曝光裝置；圖2顯示DUV投影曝光裝置；圖3顯示用於確定距離的裝置之基本圖式；圖3a顯示雙折疊式光學共振器的基本圖式；圖4顯示光學共振器的共振頻率頻譜之非常近似的基本圖式；圖5顯示光學共振器的共振頻率頻譜之另一非常近似的基本圖式；圖6顯示Pound-Drever-Hall誤差信號的基本圖式；圖7顯示具更高空間模式的Pound-Drever-Hall誤差信號之基本圖式；圖8顯示Pound-Drever-Hall誤差信號的另一基本圖式；以及圖9顯示延遲的基本圖式。

1:裝置

2:光學共振器

4:輻射源

6:隔離器件

7:控制迴路

7a:獲取器件

8:短脈衝輻射源

9:拍頻分析器件

9a:疊加器件

11:第一靜止共振器反射鏡

12:第二靜止共振器反射鏡

13:偏轉鏡

14:組件

15:調整器件

Claims

一種用於確定距離的裝置（1），其包含一具有複數個共振頻率（3）的光學共振器（2）和至少一輻射源（4），其頻譜包含該光學共振器（2）的至少一目標共振頻率（5），其特徵在於，在該光學共振器（2）的光束路徑中設置有一隔離器件（6），該隔離器件根據其極化將該目標共振頻率（5）與該光學共振器（2）的其他共振頻率（3）隔離。
如請求項1所述之裝置（1），其特徵在於該至少一輻射源（4）可調諧。
如請求項2所述之裝置（1），其特徵在於提供一控制迴路（7），該控制迴路（7）構造成穩定該可調諧輻射源（4），其中該可調諧輻射源（4）能在該目標共振頻率（5）上穩定。
如請求項3所述之裝置（1），其特徵在於根據該Pound-Drever-Hall技術構成該控制迴路（7）。
如請求項2至4中任一項所述之裝置（1），其特徵在於設置至少一短脈衝輻射源（8）和一拍頻分析器件（9），用於確定一疊加信號之拍頻以確定來自該輻射源（4）的輻射頻率，該疊加信號係由來自該可調諧輻射源（4）的輻射在來自該短脈衝輻射源（8）的短脈衝輻射上疊加所形成。
如請求項1至5中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該光學共振器（2）具有極化本徵態，其幾乎完全由相應共振頻率（3）的輻射所用。
如請求項1至6中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該隔離器件（6）將該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離。
如請求項1至7中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該隔離器件（6）將該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離該目標共振頻率（5）的至少一線寬，較佳至少兩線寬。
如請求項3至8中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該隔離器件（6）將該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離，使得該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）之間的差值形成大於該控制迴路（7）的調變頻率（10）。
如請求項6至9中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該隔離器件（6）將該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離，使得該目標共振頻率（5）和該其他共振頻率（3）之間的差，至少近似對應於在該目標共振頻率（5）的該極化本徵態中輻射空間模式之相鄰共振頻率之間的差。
如請求項5至10中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該拍頻分析器件（9）具有具體實施為氣室的頻率標準。
如請求項1至11中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該光學共振器（2）具有至少一靜止共振器反射鏡和至少一偏轉鏡（13）。
如請求項1至12中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該光學共振器具有一第一靜止共振器反射鏡（11）、一第二靜止共振器反射鏡（12）和至少一偏轉鏡（13）。
如請求項1至13中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該隔離器件（6）具體實施為一極化相關延遲元件。
如請求項14所述之裝置（1），其特徵在於該延遲元件具體實施為該偏轉鏡（13）上的一延遲塗層。
如請求項14或15所述之裝置（1），其特徵在於該延遲元件具體實施為一延遲板。
如請求項6至16中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該可調諧輻射源（4）具有對應到該等極化本徵態之一者的極化。
如請求項1至17中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該目標共振頻率（5）為該最低共振頻率。
如請求項12至18中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該至少一偏轉鏡（13）配置及/或具體實施成使得輻射的入射角大於0°，較佳大於10°，特別較佳大於50°。
如請求項12至19中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該至少一偏轉鏡（13）具體實施為一角反射器及/或一角稜鏡及/或一貓眼鏡。
如請求項1至20中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該目標共振頻率（5）的極化為光學共振器（2）具有最大精細度及/或反射率的極化。
如請求項1至21中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該目標共振頻率（5）的極化為光學共振器（2）具有最大反射率和最長光路徑長度的極化。
如請求項1至22中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該光學共振器（2）的至少一部分配置在一組件（14）處，而該組件到一參考點的距離被確定。
如請求項12至23中任一項所述之裝置（1），其特徵在於該光學共振器（2）的該偏轉鏡（13）配置在該組件（14）處。
一種用於確定距離的方法，其中藉由來自輻射源（4）的輻射以確定具有複數個共振頻率（3）的光學共振器（2）之目標共振頻率（5），該輻射源耦接到該光學共振器（2）中，其頻譜至少包含該目標共振頻率（5），其特徵在於該目標共振頻率（5）基於極化而與該光學共振器（2）的其他共振頻率（3）而隔離。
如請求項25所述之方法，其特徵在於該輻射由該可調諧輻射源（4）形成。
如請求項26所述之方法，其特徵在於將該目標共振頻率（5）的輻射提供到該光學共振器（4）中，並藉由一控制迴路（7）穩定在該目標共振頻率（5）處，該控制迴路構造成穩定該可調諧輻射源（4）。
如請求項27所述之方法，其特徵在於根據該Pound-Drever-Hall技術操作該控制迴路（7）。
如請求項25至28中任一項所述之方法，其特徵在於來自該可調諧輻射源（4）的輻射疊加在來自短脈衝輻射源（8）的短脈衝輻射上，並且由此形成的疊加信號之拍頻將由一拍頻分析器件（9）確定。
如請求項29所述之方法，其特徵在於該疊加信號的拍頻藉由該拍頻分析器件（9）確定，該拍頻分析器件具有較佳具體實施為氣室的頻率標準。
如請求項25至30中任一項所述之方法，其特徵在於該共振頻率（3）的輻射幾乎只存在於該光學共振器（2）的極化本徵態中。
如請求項25至31中任一項所述之方法，其特徵在於該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離。
如請求項25至32中任一項所述之方法，其特徵在於該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離該目標共振頻率（5）的至少一線寬，較佳至少兩線寬。
如請求項27至33中任一項所述之方法，其特徵在於該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離，使得該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）之間的差值形成大於該控制迴路（7）的調變頻率（10）。
如請求項31至34中任一項所述之方法，其特徵在於該目標共振頻率（5）與該其他共振頻率（3）分離，使得該目標共振頻率（5）和該其他共振頻率（3）之間的差，至少近似對應於在該光學共振器（2）中該目標共振頻率（5）的該極化本徵態中輻射空間模式之相鄰共振頻率之間的差。
如請求項25至35中任一項所述之方法，其特徵在於確定該偏轉鏡（13）與至少一靜止共振器反射鏡的距離。
如請求項36所述之方法，其特徵在於確定一偏轉鏡（13）與一第一靜止共振器反射鏡（11）及/或一第二靜止共振器反射鏡（12）的距離。
如請求項25至37中任一項所述之方法，其特徵在於藉由該隔離器件（6），特別是延遲元件，將該目標共振頻率（5）與該光學共振器（2）的其他共振頻率（3）隔離。
如請求項31至38中任一項所述之方法，其特徵在於該輻射以對應於該等極化本徵態之一者的極化耦接到該光學共振器（2）中。
如請求項25至39中任一項所述之方法，其特徵在於該最低共振頻率（5）的輻射耦接到該光學共振器（2）。
如請求項36至40中任一項所述之方法，其特徵在於該偏轉鏡（13）與該等共振器反射鏡（11、12）之至少一者的距離從該目標共振頻率（5）確定，其中該目標共振頻率（5）由穩定在該目標共振頻率（5）的該可調諧輻射源（4）輻射到該光學共振器（2）之輻射頻率確定。
如請求項36至41中任一項所述之方法，其特徵在於該光學共振器（2）中的輻射以大於0°、較佳大於10°、特別較佳大於20°的入射角入射至少一偏轉鏡（13）。
如請求項25至42中任一項所述之方法，其特徵在於確定組件（14）距參考點的至少一距離，其中該光學共振器（2）的至少一部分配置在該組件（14）處。
如請求項43所述之方法，其特徵在於該光學共振器（2）中配置在該組件（14）處的部分為該偏轉鏡（13）。
一種微影系統，特別是用於半導體產業的投影曝光裝置（100、400），其具有至少一組件（102、103、104、105、106、107、108、109、140、401、402、403、406、407、408、411、412、415、416、417、418、419、420），特別是一光學元件（108、415、416、418、419、420、108），特別較佳是一反射鏡，其特徵在於藉由如請求項1至24中任一項所述之裝置（1）及/或藉由如請求項25至44中任一項所述之方法，憑藉確定該組件距參考點的距離，以確定該等組件（102、103、104、105、106、107、108、109、140、401、402、403、406、407、408、411、412、415、416、417、418、419、420）之至少一者的至少一實際位置。
如請求項45所述之微影系統，其特徵在於提供一調整器件（15），讓該等組件（102、103、104、105、106、107、108、109、140、401、402、403、406、407、408、411、412、415、416、417、418、419、420）之至少一者更靠近至少一目標位置。