WO2009121546A1

WO2009121546A1 - Vorrichtung zur mikrolithographischen projektionsbelichtung und verfahren zum prüfen einer derartigen vorrichtung

Info

Publication number: WO2009121546A1
Application number: PCT/EP2009/002312
Authority: WO
Inventors: Rolf Freimann
Original assignee: Carl Zeiss Smt Ag
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2009-10-08
Also published as: DE102008000990B3

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung umfasst: eine Belichtungsoptik (14), welche dazu konfiguriert ist, eine Belichtungsstrahlung (34) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28) in einem Belichtungsstrahlengang (32) zu führen, sowie eine diffraktiven Struktur (48, 148), welche dazu konfiguriert ist, eine Prüfstrahlung (52) zum Ermitteln einer Eigenschaft der Vorrichtung (10) in den Belichtungsstrahlengang (32) einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang (32) auszukoppeln.

Description

Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung und Verfahren zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie ein Verfahren zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung. Beim Betrieb von Projektionsbelichtungsanlagen in der Halbleiterlithographie kann sich durch die Strahlungsbelastung die Abbildungsoptik verändern, beispielsweise durch Erwärmung. Dies kann dann zu Veränderungen der optischen Eigenschaften der Abbildungsoptik führen, was sich nachteilig auf den Belichtungsbetrieb auswirken kann.

Dies gilt insbesondere beim Durchführen einer Doppelbelichtung eines Substrats, ein Verfahren das auch als Doppelstrukturierung bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren werden hohe Anforderungen an die zeitliche Konstanz der Verzeichnung des auf dem

Substrat erzeugten Bildes gestellt. Beispielsweise ist es bekannt, dass in Pupillennähe angeordnete Linsen bei Dipolbeleuchtung punktuell stark durchstrahlt werden und sich an den durchstrahlten „Polen" stark erwärmen. Diese Erwärmung kann zu Veränderungen der Linseneigenschaften, insbesondere zu Astigmatismus und in Folge zu einer

Veränderung der Restverzeichnung der lithographischen Abbildung führen.

Besonders empfindlich reagieren auch katoptrische Systeme, d.h. Spiegelsysteme, auf eine Erwärmung durch die Strahlungsbelastung während des Belichtungsbetriebs. Bei derartigen katoptrischen Systemen verändern Spiegelverkippungen beispielsweise die laterale Bildlage, auch als „Sichtlinie" bezeichnet. Zur Verfolgung der lateralen Bildlage werden herkömmlicherweise Prüfstrahlengänge verwendet, die seitlich am Belichtungsstrahlengang vorbeigeführt werden und Systemeigenschaften der Abbildungsoptik messen und verfolgen. Dabei werden die mittels des Prüfstrahlengangs gemessenen achsfernen Aberrationen" mittels eines mathematisch-optischen Modells auf achsnahe Aberrationen" umgerechnet, was einen Genauigkeitsverlust zur Folge hat. Insbesondere für die EUV-Lithographie ist die damit erzielbare Genauigkeit nicht ausreichend. Weiterhin ist es bekannt, in Belichtungspausen das lithographisch erzeugte Luftbild zu vermessen. Diese Prüfverfahren stören jedoch den Belichtungsablauf erheblich, da sowohl die Maske als auch das Substrat bei diesem Prüfschritt aus dem Belichtungsstrahlengang entfernt werden müssen. Ausserdem spiegeln die Messergebnisse durch die zeitversetzte Messung oft nicht die Verhältnisse während der Belichtung genau genug wider.

Aufgabe der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Probleme zu überwinden und insbesondere eine Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie ein Verfahren zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung bereitzustellen, womit eine Eigenschaft der Vorrichtung, wie beispielsweise eine Abbildungseigenschaft, mit verbesserter Genauigkeit bestimmt werden kann.

Erfindungsgemäße Lösung

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung gelöst, die eine Belichtungsoptik umfasst, welche dazu konfiguriert ist, eine Belichtungsstrahlung zur strukturierten Belichtung eines Substrats in einem Belichtungsstrahlengang zu führen. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine diffraktive Struktur, welche dazu konfiguriert ist, eine Prüfstrahlung zum Ermitteln einer Eigenschaft der Vorrichtung in den Belichtungsstrahlengang einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang auszukoppeln. Die Wellenlänge der Prüfstrahlung unterscheidet sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass die diffraktive Struktur im Belichtungsstrahlengang angeordnet ist und/oder die Belichtungsoptik ein optisches Element umfasst, welches die diffraktive Struktur aufweist

Die vorgenannte Aufgabe wird weiterhin mit einem Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung gelöst. Die Vorrichtung umfasst eine Belichtungsoptik zum strukturierten Belichten eines Substrats durch Führen einer Belichtungsstrahlung in einem Belichtungsstrahlengang der Belichtungsoptik. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: Einkoppeln einer Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang oder Auskoppeln der Prüfstrahlung aus dem Belichtungsstrahlengang mittels einer diffraktiven Struktur, sowie Ermitteln einer Eigenschaft der Vorrichtung, insbesondere des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik, aus der Prüf Strahlung.

Mit anderen Worten wird erfϊndungsgemäß eine diffraktive Struktur bereitgestellt, welche zur Beugung der Prüfstrahlung konfigurierte Beugungsstrukturen aufweist. Dabei sind die Beugungsstrukturen insbesondere dazu konfiguriert, die auftreffende Prüfstrahlung derart zu beugen, dass ihre Ausbreitungsrichtung abgelenkt wird, insbesondere um mindestens 1 Grad, vorzugsweise um mindestens 5 Grad.

Durch das Vorsehen der erfϊndungsgemäßen diffraktiven Struktur kann die Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelt bzw. aus diesem ausgekoppelt werden. Dies kann beispielsweise auch während der Belichtung des Substrats und damit betriebssimultan, geschehen. Durch das Führen der Prüfstrahlung im Belichtungsstrahlengang lässt sich eine gewünschte, für die Abbildungsqualität der Vorrichtung relevante Eigenschaft, insbesondere eine Abbildungseigenschaft der Belichtungsoptik, mit einer hohen Genauigkeit messen, da die Prüfstrahlung den gleichen oder einen ähnlichen Weg durch die Belichtungsoptik nimmt, wie die das Bild auf dem Substrat erzeugende Belichtungsstrahlung. Ein Zurückrechnen etwa von achsfernen Aberrationen auf achsnahe Aberrationen ist daher nicht mehr notwendig.

Durch das Ein-/ Auskoppeln der Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang bzw. aus dem Belichtungsstrahlengang mittels der erfindungsgemäßen diffraktiven Struktur ist es möglich, die Prüfstrahlung im Belichtungsstrahlengang zu führen, ohne die Belichtungsstrahlung wesentlich zu beeinflussen. Dies ist möglich, da eine derartige diffraktive Struktur so gestaltet werden kann, dass die Belichtungsstrahlung im Wesentlichen von der diffraktiven Struktur unbeeinflusst bleibt. Damit ist z.B. eine betriebssimultane Messung der Eigenschaft der Vorrichtung ohne Einbußen bei der Abbildungsqualität möglich.Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß weiterhin mit einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung gelöst werden, welche eine Belichtungsoptik zur strukturierten Belichtung eines Substrats umfasst. Die Belichtungsoptik weist einen Belichtungsstrahlengang auf und ist dazu konfiguriert, ein Bündel an Einzelstrahlen einer Belichtungsstrahlung in dem Belichtungsstrahlengang zu führen. Weiterhin weist die Vorrichtung einen Prüfstrahlengang auf, welcher dazu konfiguriert ist, ein Bündel an Einzelstrahlen einer Prüfstrahlung zu führen, um damit das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik während der Belichtung des Substrats mittels der Belichtungsstrahlung zu prüfen. Dabei ist der Prüfstrahlengang derart auf den Belichtungsstrahlengang abgestimmt, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls der Prüfstrahlung zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls der Belichtungsstrahlung übereinstimmt. Allerdings sind die Prüfstrahlung und die Belichtungsstrahlung nicht identisch, mit anderen Worten, die Prüfstrahlung und die Belichtungsstrahlung unterscheiden sich hinsichtlich wenigstens einer Eigenschaft.

Weiterhin kann die vorgenannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden mit einem Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: strukturiertes Belichten eines Substrats mittels einer Belichtungsoptik durch Führen eines Bündels an Einzelstrahlen einer Belichtungsstrahlung in einem Belichtungsstrahlengang einer Belichtungsoptik, Führen eines Bündels an Einzelstrahlen einer Prüfstrahlung in einem Prüfstrahlengang während der Belichtung des Substrats derart, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls der Prüfstrahlung zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls der Belichtungsstrahlung übereinstimmt, sowie Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik mittels der Prüfstrahlung. Auch hier gilt wieder, dass die Prüfstrahlung und die Belichtungsstrahlung nicht identisch sind.

Mit anderen Worten wird der Prüfstrahlengang mit einem oder mehreren optischen Elementen, beispielsweise mittels einer diffraktiven Struktur, derart gestaltet, dass mindestens ein Einzelstrahl der Prüfstrahlung zumindest abschnittsweise mit einem Einzelstrahl der Belichtungsstrahlung übereinstimmt. Damit kann einerseits eine betriebssimultane Messung des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik, wie vorstehend erläutert, durchgeführt werden. Andererseits ermöglicht der übereinstimmende Verlauf der Einzelstrahlen der Belichtungsstrahlung und der Prüfstrahlung eine sehr genaue Messung des Belichtungsverhaltens. Der jeweilige Strahl aus der Belichtungsstrahlung bzw. der Prüfstrahlung umfasst eine Vielzahl von Einzelstrahlen. Handelt es sich bei dem Gesamtstrahl etwa um einen divergierenden Strahl, so weisen die Einzelstrahlen in jeweils unterschiedliche Richtungen. Die Richtung eines Einzelstrahls stimmt damit in der Regel nicht mit der Ausbreitungsrichtung des Gesamtstrahls überein.

Soweit diese Merkmale nicht ohnehin bereits bei den jeweiligen erfindungsgemäßen Lösungen vorgesehen sind, können sämtliche Lösungen dahingehend abgewandelt werden, dass die Wellenlänge der Prüfstrahlung sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung unterscheidet, eine diffraktive Struktur zum Einkoppeln oder Auskoppeln der Prüfstrahlung vorhanden ist, die diffraktive Struktur im Belichtungsstrahlengang angeordnet ist oder die Belichtungsoptik ein optisches Element umfasst, welches die diffraktive Struktur aufweist. Diese Merkmale können einzeln oder kumulativ auftreten. Außerdem können einzelne erfindungsgemäße Lösungen miteinander kombiniert werden, wobei dann auch Merkmale der einzelnen Lösungen bei der Kombination entfallen können.

In einer Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein Kopplungselement zum Einkoppeln der Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang oder Auskoppeln der Prüfstrahlung aus dem Belichtungsstrahlengang. Dieses Kopplungselement weist eine die Prüfstrahlung reflektierende Oberflächenschicht sowie eine unterhalb der Oberflächenschicht angeordnete Mehrschichtstruktur auf. Diese Mehrschichtstruktur ist zum Reflektieren der Belichtungsstrahlenstrahlung konfiguriert sowie gegenüber der Oberflächenschicht verkippt. Das Kopplungselement ermöglicht damit eine unterschiedliche Ablenkung der eingehenden Prüf- und Belichtungsstrahlung. Trifft die Prüfstrahlung und die Belichtungsstrahlung, wie dies beim Auskoppeln der Prüfstrahlung aus dem Belichtungsstrahlengang der Fall wäre, in der gleichen Richtung auf das Kopplungselement, so wird durch die verkippte Anordnung der Mehrschichtstruktur gegenüber der Oberflächenschicht die Belichtungsstrahlung mit einem anderen Winkel reflektiert, wie die an der Oberflächenschicht reflektierte Prüfstrahlung. Analog kann das Kopplungselement so eingesetzt werden, dass aus unterschiedlichen Richtungen kommende Prüfstrahlung und Belichtungsstrahlung nach Reflexion an dem Kopplungselement die gleiche Ausbreitungsrichtung aufweisen und damit in einen gemeinsamen Strahlengang eingekoppelt werden. In einer alternativen Ausführungsform nach der Erfindung ist die Oberflächenschicht zum Reflektieren der Belichtungsstrahlung konfiguriert, und die gegenüber der Oberflächenschicht verkippte Mehrschichtstruktur ist zum Reflektieren der Prüfstrahlung konfiguriert. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Kopplungselement anstatt der reflektierenden Mehrschichtstruktur eine diffraktive Struktur der vorgenannten Art umfassen.

In einer Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine weitere diffraktive Struktur. Eine erste der beiden diffraktiven Strukturen ist dazu konfiguriert, die Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang einzukoppeln, und die weitere diffraktive Struktur ist dazu konfiguriert, die Prüfstrahlung aus dem Belichtungsstrahlengang wieder auszukoppeln. Die ausgekoppelte Prüfstrahlung kann dann zur Ermittlung der gewünschten Eigenschaft der Vorrichtung analysiert werden.

In einer weiteren Ausfuhrungsform nach der hat das optische Element, welches die diffraktive Struktur aufweist, abbildende Eigenschaften. Die diffraktive Struktur kann beispielsweise Phasenstrukturen umfassen, die etwa mit Standardverfahren wie Elektronenstrahlschreiben in Photolack und anschließendem Ionenätzen in die Oberfläche des optischen Elements eingearbeitet werden. Phasenstrukturen mit geringem Hub können auch mittels Laserbearbeitung der Oberfläche des optischen Elements geschaffen werden.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist das optische Element als Transmissionslinse konfiguriert. In diesem Fall werden die diffraktiven Strukturen auf die

Linsenoberfläche aufgebracht. Die Ausführung des die diffraktive Struktur aufweisenden optischen Elements als Transmissionslinse ist insbesondere geeignet, wenn die

Vorrichtung als Projektionsbelichtungsanlage im UV- Wellenlängenbereich konfiguriert ist und beispielsweise mit einer Belichtungswellenlänge von 365 nm, 248 nm oder 193 nm betrieben wird.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist das optische Element als Spiegel konfiguriert. In diesem Fall ist die diffraktive Struktur auf der Spiegeloberfläche angeordnet. Ein derartiges, als Spiegel konfiguriertes optisches Element mit darauf angeordneter diffraktiver Struktur bietet sich besonders für katoptrische Systeme an, die auf Belichtungswellenlängen im EUV-Wellenlängenbereich, d.h. für Strahlung im extremen ultravioletten Wellenlängenbereich mit z.B. 13,4 nm Wellenlänge, ausgelegt sind. Ein derartiges als Spiegel konfiguriertes optisches Element mit diffraktiver Struktur kann aber auch als Spiegelelement eines katadioptrischen Systems, also eines Systems mit sowohl Spiegeln als auch Linsen, verwendet werden, welches beispielsweise mit 193 nm Wellenlänge betrieben wird.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die diffraktive Struktur an einem Randbereich des optischen Elements angeordnet. In dieser Ausführungsform kann die mittels der diffraktiven Struktur in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelte Prüfstrahlung etwa an einem sich ausserhalb des mittels der Belichtungsstrahlung bestrahlten Bereichs befindenden reflektiven Element, wie z.B. einem reflektiven Bereich auf dem Substrat, zurückreflektiert werden.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die diffraktive Struktur als eine Phasenstruktur gestaltet, deren Phasenhub für die Belichtungsstrahlung die Wellenlänge der Belichtungsstrahlung oder ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung beträgt. Sofern Prüfstrahlungswellenlänge und Belichtungsstrahlungswellenlänge nicht gerade als ganzzahlige Vielfache voneinander gewählt werden, beugt die diffraktive Struktur das Prüflicht und erlaubt so die Ein- oder Auskopplung des Prüfstrahlengangs in den Belichtungsstrahlengang bzw. aus dem Belichtungsstrahlengang. Unter der Wellenlänge der Prüfstrahlung bzw. Belichtungsstrahlung in diesem Sinne ist eine mittlere Wellenlänge der jeweiligen Strahlung zu verstehen. Die Wellenlänge der Prüfstrahlung unterscheidet sich von derjenigen der Belichtungsstrahlung in dem obengenannten Sinne insbesondere dann, wenn die Wellenlängen sich mindestens um 10 % voneinander unterscheiden. Wenn eine große Anzahl von Linsen mittels der Prüfstrahlung durchstrahlt werden soll, ist es vorteilhaft, die Prüfwellenlänge derart nah an der Belichtungs Wellenlänge zu wählen. In einer Ausführungsform kann die Belichtungswellenlänge z. B. 193 nm und die Prüfwellenlänge 633 nm betragen. Der Phasenhub für die Belichtungsstrahlung definiert sich aus dem optischen Weglängenunterschied (OPD), der beim Durchlaufen der Phasenstruktur innerhalb der Belichtungsstrahlung erzeugt wird. Dabei ergibt sich ein Weglängenunterschied zwischen dem Anteil der Belichtungsstrahlung, der die Phasenstruktur in einem Bereich geringer Stufenhöhe durchläuft, gegenüber demjenigen Anteil der Belichtungsstrahlung, der die Phasenstruktur in einem Bereich größerer Stufenhöhe durchläuft. Wird als Phasenstruktur eine zweistufig-binäre Phasenstruktur mit einer Stufenhöhe h gewählt, so bestimmt sich der Phasenhub OPD für die Belichtungsstrahlung nach der Erfindung wie folgt:

OPD = (n - l) x h = M x λ_ßS>

wobei n der relative Brechungsindex des Materials der Phasenstruktur ist. Dieses kann beispielsweise in dem Fall, in dem die Phasenstruktur auf einer Transmissionslinse aufgebracht ist, Glas sein. M ist eine natürliche Zahl, h ist die Stufenhöhe der Phasenstruktur, und λ_ßs die Wellenlänge der Belichtungsstrahlung.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung beträgt der Phasenhub der Phasenstruktur die Hälfte der Wellenlänge der Prüfstrahlung. In diesem Fall ergibt sich ein hoher Beugungswirkungsgrad für die Prüfstrahlung.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung stimmt die Wellenlänge λ_ßs der Prüfstrahlung mit der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung überein, und die diffraktive Struktur ist als eine Phasenstruktur gestaltet, deren Phasenhub für die Belichtungsstrahlung sich von M-λ_ßs um mindestens 1% unterscheidet, wobei M eine natürliche Zahl einschließlich null ist. Vorzugsweise unterscheidet sich der Phasenhub um maximal 10 % von der übereinstimmenden Wellenlänge. In diesem Fall kann die Belichtungsstrahlung selbst als Prüfstrahlung verwendet werden. Der leicht verschobene Phasenhub in Bezug auf die Wellenlänge der Belichtungsstrahlung führt dazu, dass ein kleiner Teil der Belichtungsstrahlung gebeugt wird. Bei großen Belichtungsbestrahlungsstärken reicht ein kleiner Beugungswirkungsgrad im Promillebereich aus, um die gebeugte Belichtungsstrahlung detektieren und auswerten zu können. In diesem Fall ist die diffraktive Struktur dazu konfiguriert, die Prüfstrahlung dadurch aus dem Belichtungsstrahlengang auszukoppeln, indem ein Teil der Belichtungsstrahlung als Prüfstrahlung mittels des diffraktiven Elements von der Belichtungsstrahlung abgezweigt wird. Vorteilhafterweise ist die diffraktive Struktur als zweistufig-binäre Phasenstruktur zur Beugung der Prüfstrahlung konfiguriert.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die diffraktive Struktur Teil eines Spiegels, der ein Substrat mit einer mindestens zwei sich periodisch wiederholende Stufenhöhen aufweisenden gestuften Oberfläche und eine auf der Oberfläche des Substrats angeordnete Mehrschichtstruktur umfasst. Eine erste Schicht der Mehrschichtstruktur ist zur Reflexion der Prüfstrahlung und mindestens eine weitere Schicht der Mehrschichtstruktur zur Reflexion der Belichtungsstrahlung ausgebildet. Vorzugsweise sind die Stufenhöhen derart aufeinander abgestimmt, dass die an der ersten Schicht der Mehrschichtstruktur reflektierte Prüfstrahlung eine Beugung erfährt, während die Belichtungsstrahlung innerhalb der Mehrschichtstruktur ungebeugt reflektiert wird. Für die Belichtungsstrahlung kann beispielsweise eine Wellenlänge im EUV- Wellenlängenbereich und für die Prüfstrahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich gewählt werden. Der vorgenannte Spiegel kann hergestellt werden, indem das Substrat vor einer Beschichtung mit der Mehrschichtstruktur mit den unterschiedlichen Stufenhöhen strukturiert wird.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die diffraktive Struktur Beugungselemente, die auf einer Membran angeordnet und für die Prüfstrahlung undurchlässig sind, wobei zwischen den Beugungselementen transparente Abschnitte angeordnet sind, die sowohl für die Belichtungsstrahlung als auch für die Prüfstrahlung transparent sind. Die Beugungselemente können z.B. Beugungsgitter ausbilden, die derart konfiguriert sind, dass die Prüfstrahlung durch die Beugung an den Beugungselementen in ihrer Ausbreitungsrichtung verändert wird. Die Belichtungsstrahlung mit einer anderen

Wellenlänge durchläuft die diffraktive Struktur ungebeugt. Vorteilhafterweise ist die diffraktive Struktur auf Belichtungsstrahlung mit einer Wellenlänge im EUV-

Wellenlängenbereich und Prüfstrahlung mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich ausgelegt. Die auf der Membran angeordnete diffraktive Struktur kann im Durchtritt oder in Reflexion eingesetzt werden. Als Membran kann z.B. eine dünne Siliziummembran oder auch eine Zirkonium- oder Bormembran verwendet werden. Diese Membrane sind transparent für EUV-Strahlung. Damit geht bei Verwendung dieser Membran besonders wenig Belichtungsstrahlung verloren. Vorzugsweise sind die Beugungselemente ebenfalls so ausgelegt, dass sie möglichst wenig Belichtungsstrahlung absorbieren.

In einer weiteren Ausfuhrungsform nach der Erfindung ist die diffraktive Struktur als Dünnschichtblende ausgebildet. Eine derartige Dünnschichtblende kann auch als sogenannte „Stencil"-Maske oder als freistehendes Gitter bezeichnet werden. Bei einer Dünnschichtblende sind die vorgenannten Beugungselemente als Stegabschnitte und die transparenten Abschnitte als Aussparungen in der Membran ausgebildet. Die Stegabschnitte sind derart angeordnet, dass sie die Prüfstrahlung im Durchtritt durch die Dünnschichtblende beugen. Die Belichtungsstrahlung hingegen durchläuft die Aussparungen und wird von den Stegabschnitten nicht beeinflusst. Vorzugsweise sind die Stegabschnitte transparent für die Belichtungsstrahlung ausgebildet. Damit wird möglichst wenig Belichtungsstrahlung beim Durchtritt durch die Dünnschichtblende absorbiert.

In einer Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Belichtungsoptik abbildende optische Elemente zum Führen der Belichtungsstrahlung, und die diffraktive Struktur ist als ein von den abbildenden optischen Elementen der Belichtungsoptik separates Umlenkelement konfiguriert. Ein Beispiel dafür ist die vorstehend erläuterte Ausbildung der diffraktiven Struktur als Dünnschichtblende. Die Dünnschichtblende ist unabhängig von anderen abbildenden optischen Elementen der Belichtungsoptik.

In einer Ausführungsform nach der Erfindung ist die Belichtungsoptik auf Belichtungsstrahlung im EUV- Wellenlängenbereich ausgelegt. In diesem Fall ist die Belichtungsoptik katoptrisch, d.h. mittels reflektiven abbildenden optischen Elementen in Form von Spiegeln konfiguriert. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung als Ganzes als Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere als EUV-Projektionsbelichtungsanlage, konfiguriert. Damit umfasst die Vorrichtung beispielsweise eine Strahlungsquelle zum Erzeugen der Belichtungsstrahlung und entsprechende mechanische Vorrichtungen zum Führen einer Maske sowie eines Substrats. In einer weiteren Ausflihrungsform nach der Erfindung ist die Vorrichtung dazu konfiguriert, das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik simultan während der Belichtung des Substrats zu prüfen. Dies geschieht mit einer, mittels eines Kopplungselements, wie etwa der diffraktiven Struktur, in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelten bzw. daraus ausgekoppelten Prüfstrahlung. Eine derartige simultane Prüfung des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik wird auch als sogenannte „In- situ"-Prüfung oder betriebssimultane Prüfung bezeichnet. Insbesondere ist die Vorrichtung darauf ausgelegt, eine Systemwellenfrontprüfung der Belichtungsoptik betriebssimultan durchzuführen.

In einer weiteren Ausflihrungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik eine Projektionsoptik zum Abbilden von Maskenstrukturen auf das Substrat auf, und die diffraktive Struktur ist derart angeordnet, dass im Betrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung in den Strahlengang der Projektionsoptik eingekoppelt wird. Insbesondere kann die diffraktive Struktur im Strahlengang der Belichtungsstrahlung innerhalb der Projektionsoptik angeordnet sein. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Prüfstrahlengang derart verläuft, dass der Verlauf eines Einzelstrahls der Prüfstrahlung zumindest abschnittsweise innerhalb der Projektionsoptik mit dem Verlauf eines Einzelstrahls der Belichtungsstrahlung übereinstimmt.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik eine Beleuchtungsoptik zum Beleuchten einer auf das Substrat abzubildenden Maske auf, und die diffraktive Struktur ist derart angeordnet, dass im Betrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung in den Strahlengang des Beleuchtungssystems eingekoppelt wird. Dabei kann die diffraktive Struktur im Strahlengang der Belichtungsstrahlung innerhalb der Beleuchtungsoptik angeordnet sein. Vorteilhafterweise stimmt der Verlauf eines Einzelstrahls der Prüfstrahlung zumindest abschnittsweise innerhalb der Beleuchtungsoptik mit dem Verlaufeines Einzelstrahls der Belichtungsstrahlung überein.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung eine optische Weglängenmesseinrichtung zum Auswerten der Prüfstrahlung nach Durchlaufen zumindest eines Teils der Belichtungsoptik auf. Die Weglängenmesseinrichtung kann beispielsweise als Wellenfrontmesseinrichtung konfiguriert sein. Eine derartige Wellenfrontmesseinrichtung ermöglicht eine räumlich aufgelöste Weglängenmessung. Beispiele für eine derartige Wellenfrontmesseinrichtung sind interferometrische Wellenfrontmesseinrichtungen, wie z. B. ein Fizeau-Interferometer oder ein Shack- Hartmann-Sensor. Mittels derartiger Wellenfrontmesseinrichtungen lassen sich die Wellenfrontabweichungen ermitteln, die mittels des von der Prüfstrahlung durchstrahlten Abschnitts der Belichtungsoptik erzeugt werden, woraus auf Aberrationen in dem entsprechenden Abschnitt geschlossen werden kann.

In einer weiteren Ausführungsforrn nach der Erfindung ist die Weglängenmesseinrichtung als distanzmessendes Interferometer konfiguriert. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung derart konfiguriert, dass die

Prüfstrahlung nach dem Durchlaufen eines Prüfstrahlengangs an dem Substrat reflektiert wird, den Prüfstrahlengang in umgekehrter Richtung zumindest teilweise abermals durchläuft und daraufhin in die Weglängenmesseinrichtung eintritt. Dabei erfolgt die Reflexion an dem Substrat vorteilhafterweise im Fokus, d.h. in einer sogenannten

„Katzenaugenposition". Die Anordnung ermöglicht insbesondere die Vermessung eines

Arbeitsabstandes zwischen dem Substrat und der Belichtungsoptik. Damit können

Fokussensoren eingespart werden. Vorteilhafterweise sind mindestens drei distanzmessende Interferometer vorgesehen, um die Position des Substrats in drei Freiheitsgraden vermessen zu können.

In einer weiteren Ausfuhrungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin eine Prüfstrahlumkehrstruktur auf, mit der im Betrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung nach dem Durchlaufen des Prüfstrahlenganges umgekehrt wird, so dass die Prüfstrahlung in sich selbst zurückläuft. Eine derartige Prüfstrahlumkehrstruktur kann beispielsweise als Beugungsstruktur oder auch als reflektive Struktur konfiguriert sein. Im Fall der Konfiguration als reflektive Struktur kann die Prüfstrahlumkehrstruktur ein innerhalb der Belichtungsoptik angeordnetes reflektives Element sein oder auch eine reflektive Beschichtung auf dem Substrat.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die Vorrichtung dazu konfiguriert, aus der Prüfstrahlung ein Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik zu ermitteln. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Eigenschaft der Vorrichtung ist damit in diesem Fall das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik. Das ermittelte Belichtungsverhalten kann beispielsweise das Auftreten von Wellenfrontaberrationen oder auch von Intensitätsschwankungen der Belichtungsstrahlung umfassen.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung einen Prüfstrahlengang auf, welcher dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung derart innerhalb der Belichtungsoptik zu führen, dass durch Auswertung der Prüfstrahlung eine optische Veränderung zumindest eines abbildenden optischen Elements der Belichtungsoptik bestimmbar ist. Dies kann z.B. das Erkennen von Linsenaufheizung (sogenanntes „Lens- Heating") umfassen. Insbesondere weist die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, mittels der aus der Prüfstrahlung die optische Veränderung bestimmt wird.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung einen Prüfstrahlengang auf, der dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung derart zu führen, dass durch Auswertung der Prüfstrahlung eine laterale Eigenschaft eines auf dem Substrat erzeugten Bildes bestimmbar ist. Lateral bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Oberflächennormale des Substrats bzw. die Abbildungsrichtung der Projektionsoptik. Eine laterale Eigenschaft eines auf dem Substrat erzeugten Bildes betrifft z.B. den Bildort oder eine Verzeichnung des Bildes. Weiterhin kann die Vorrichtung einen ortsauflösenden Detektor umfassen, der die an dem Substrat reflektierte Prüfstrahlung ortsaufgelöst detektiert und die laterale Bildpunktlage verfolgt, um damit eine an dem durch einen Quellpunktort der Prüfstrahlung vorgegebenen Feldpunkt erfolgende Änderung der Verzeichnung zu verfolgen.

In einer weiteren Ausfuhrungsform nach der Erfindung ist der Prüfstrahlengang dazu konfiguriert, die Prüfstrahlung derart zu führen, dass durch Auswertung der Prüfstrahlung die laterale Lage des Substrats in Bezug auf die Belichtungsoptik bestimmbar ist. Dies kann beispielsweise mittels auf dem Substrat angeordneten Hilfsstrukturen geschehen. Eine derartige Hilfsstruktur kann beispielsweise als Kreis oder Kreisscheibe ausgebildet sein. Eine derartige Überwachung der lateralen Lage des Substrats ist insbesondere bei Doppelbelichtung des Substrats ohne dazwischen erfolgende chemische Entwicklung des Substrats nützlich. In einer weiteren Ausfuhrungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin einen ortsauflösenden Detektor auf, welcher in einem Fokus der aus dem Belichtungsstrahlengang ausgekoppelten Prüfstrahlung angeordnet ist. Der ortsauflösende Detektor kann beispielsweise als 4-Quadranten-Photodiode oder als CCD-Kamera ausgeführt sein. Eine Fokusmittelpunktbestimmung kann durch Bestimmung des Mittelpunkts eines von der Prüfstrahlung auf dem Detektor erzeugten Airy-Scheibchens aus pixelweise gemessenen Intensitäten erfolgen.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die diffraktive Struktur dazu konfiguriert, im Betrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung derart in den Belichtungsstrahlengang einzukuppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang auszukoppeln, dass die Intensitätsverteilung der Belichtungsstrahlung im Belichtungsstrahlengang unverändert bleibt.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Vorrichtung weiterhin: eine Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, in periodischer zeitlicher Abfolge Pulse der Belichtungsstrahlung zu erzeugen und auf die Belichtungsoptik einzustrahlen, sowie eine Prüfvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, in Belichtungspausen zwischen den Strahlungspulsen die Eigenschaft der Vorrichtung, insbesondere das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik, mittels der Prüfstrahlung zu prüfen. Die Strahlungsquelle kann beispielsweise als gepulster ArF-Laser zum Erzeugen von gepulster Belichtungsstrahlung mit einer Wellenlänge von 193 nm ausgeführt sein. Zur Erzeugung von Belichtungsstrahlung im EUV-Wellenlängenbereich kann eine entsprechende gepulste EUV-Quelle Verwendung finden. Die PrüfVorrichtung ist dazu eingerichtet, die Belichtungspausen zum Überprüfen der zu überwachenden Eigenschaft der Vorrichtung zu nutzen. Damit wird der Belichtungsvorgang durch den Prüfvorgang nicht beeinflusst. Zur Bereitstellung der Prüfstrahlung kann eine diffraktive Struktur vorgesehen sein, die dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang auszukoppeln. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Maskenhalteeinrichtung zum Halten einer Maske, welche bei der Belichtung auf das Substrat abgebildet wird, und ist dazu konfiguriert, in den Belichtungspausen das Substrat und/oder die Maske durch einen Spiegel zu ersetzen. Damit wird in den Belichtungspausen die Prüfstrahlung entweder mittels eines in der Substratebene oder eines in der Maskenebene angeordneten Spiegels in den Prüfstrahlengang zurückreflektiert, so dass die Prüfstrahlung den zu untersuchenden Abschnitt der Belichtungsoptik zweimal durchläuft. Ein derartiger Spiegel weist gegenüber dem Substrat bzw. der Maske eine bessere Reflektivität auf, wodurch sich die Qualität der Messung verbessern lässt.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin ein Drehrad auf, welches abschnittsweise mit der diffraktiven Struktur gestaltet ist und derart drehbar gelagert ist, dass im Betrieb der Vorrichtung die diffraktive Struktur in den Belichtungspausen im Strahlengang der Belichtungsstrahlung angeordnet ist. Das Drehrad ist damit in der Art eines Revolverrades ausgeführt. Es weist zumindest in einem Abschnitt eine diffraktive Struktur zum Ein- bzw. Auskoppeln der Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang auf und ist in einem anderen Abschnitt derart gestaltet, dass die Prüfstrahlung von diesem nicht in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelt bzw. daraus ausgekoppelt wird. So kann das Drehrad z.B. in einem Abschnitt als Dünnschichtblende ausgebildet sein und in einem weiteren Abschnitt eine Ausnehmung aufweisen. Das Drehrad kann mit einer diffraktiven Struktur oder mit mehreren, sich alternierend mit den Ausnehmungen abwechselnden diffraktiven Strukturen konfiguriert sein.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin einen im Strahlengang der Prüfstrahlung angeordneten Scanspiegel auf, welcher derart verkippbar gelagert ist, dass die Prüfstrahlung durch Verkippen des Scanspiegels in verschiedene Belichtungsstrahlengänge innerhalb der Belichtungsoptik gelenkt wird, welche der Belichtung unterschiedlicher Feldpunkte auf dem Substrat dienen. Damit wird eine feldaufgelöste Messung der Belichtungsoptik ermöglicht. Durch das Verkippen des Scanspiegels können die den jeweiligen Punkten des Belichtungsfeldes auf dem Substrat zugeordneten Strahlengänge geprüft werden. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik weiterhin eine Stelleinrichtung auf, welche dazu konfiguriert ist, mindestens ein Element der Belichtungsoptik in seiner Position und/oder Ausrichtung zur Korrektur einer mittels der Prüfstrahlung ermittelten Eigenschaft der Vorrichtung zu verändern. In einer Ausführungsform kann beispielsweise die System wellenfront der Projektionsoptik mittels der Stelleinrichtung betriebssimultan nachgeregelt werden.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik mindestens einen deformierbaren Spiegel auf, der im Betrieb der Vorrichtung zur Korrektur einer mittels der Prüfstrahlung ermittelten Eigenschaft der Vorrichtung in seiner Form veränderbar ist. Damit lässt sich beispielsweise ebenfalls die Systemwellenfront der Projektionsoptik betriebssimultan nachregeln.

Gemäß der Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung bereitgestellt, welche eine Belichtungsoptik zur strukturierten

Belichtung eines Substrats aufweist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine

Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, in periodischer zeitlicher Abfolge

Strahlungspulse zu erzeugen und auf die Belichtungsoptik einzustrahlen. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine Prüfvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, in Belichtungspausen zwischen den Strahlungspulsen das Belichtungsverhalten der

Belichtungsoptik zu prüfen.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung bereitgestellt, bei dem ein Substrat mittels einer Belichtungsoptik durch Einstrahlung von Strahlungspulsen in periodischer zeitlicher Abfolge auf die Belichtungsoptik strukturiert belichtet wird sowie das Belichtungsverhalten der Projektionsoptik in Belichtungspausen zwischen den Strahlungspulsen mittels einer Prüfstrahlung geprüft wird.

Durch das Prüfen des Belichtungsverhaltens in den Belichtungspausen kann ein betriebssimultanes Überwachen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik erreicht werden, ohne den Belichtungsvorgang zu beeinträchtigen. Gemäß der Erfindung wird eine weitere Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung bereitgestellt. Diese Vorrichtung umfasst eine Belichtungsoptik zur strukturierten Belichtung eines Substrats mit auf einer Maske angeordneten Strukturen, wobei die Belichtungsoptik einen Belichtungsstrahlengang zum Führen einer Belichtungsstrahlung aufweist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung ein Einkopplungselement, welches unabhängig von der Maske ist und zwischen einer aktiven Stellung und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, wobei im Betrieb der Vorrichtung in der aktiven Stellung eine Prüfstrahlung zum Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelt und in der inaktiven Stellung die Prüfstrahlung nicht in den Belichtungsstrahlengang eingekoppelt wird.

Gemäß der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung bereitgestellt, welches die Schritte umfasst: strukturiertes Belichten eines Substrats mit Strukturen auf einer Maske durch Führen einer Belichtungsstrahlung in einem Belichtungsstrahlengang einer Belichtungsoptik, Einkoppeln einer Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang durch Verstellen eines Einkopplungselements von einer inaktiven Stellung in eine aktive Stellung sowie Prüfen eines Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik mittels der Prüfstrahlung.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch Auswerten der Prüfstrahlung eine optische Veränderung von zumindest einem abbildenden optischen Element der Belichtungsoptik bestimmt. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird durch Auswerten der Prüfstrahlung eine laterale Eigenschaft eines auf dem Substrat erzeugten Bildes bestimmt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik eine Projektionsoptik zum Abbilden von Maskenstrukturen auf das Substrat auf, und eine Systemwellenfront der Projektionsoptik wird durch Vermessen der Prüfstrahlung mittels einer Wellenfrontmesseinrichtung bestimmt. Diese Systemwellenfront wird insbesondere betriebssimultan, d.h. während der Abbildung der Maskenstrukturen auf das Substrat, bestimmt.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Anordnung mit der vorgenannten Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie einem zu belichtenden Substrat bereitgestellt. Dabei weist das Substrat einen reflektierenden Bereich auf, welcher derart angeordnet ist, dass im Belichtungsbetrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung nach zumindest teilweisem Durchlaufen der Belichtungsoptik in sich zurückreflektiert wird.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegebenen Merkmale können entsprechend auf das erfindungsgemäße

Verfahren übertragen werden, und umgekehrt. Die sich daraus ergebenden

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen von der Offenbarung der

Erfindung ausdrücklich umfasst sein. Weiterhin beziehen sich die bezüglich der

Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorstehend aufgeführten Vorteile damit auch auf die entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen

Verfahrens und umgekehrt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden Ausfuhrungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen einer derartigen Vorrichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit einer diffraktiven Struktur in Gestalt einer Dünnschichtblende zum Einkoppeln einer Prüfstrahlung in einen Belichtungsstrahlengang,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Dünnschichtblende gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehrades mit darin integrierten Dünnschichtblenden gemäß Fig. 2 zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit einer auf einem abbildenden optischen Element in Gestalt eines Spiegels angeordneten diffraktiven Struktur,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu mikrolithographischen

Projektionsbelichtung mit einer an einem Randbereich eines abbildenden optischen Elements in Gestalt eines Spiegels angeordneten diffraktiven

Struktur,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit zwei diffraktiven Strukturen, die jeweils an einem Randbereich von abbildenden optischen Elementen in Gestalt von Spiegeln angeordnet sind,

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen

Ausführungsform eines abbildenden optischen Elements in Gestalt eines Spiegels mit einer darin integrierten diffraktiven Struktur,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines abbildenden optischen Elements in

Gestalt eines Spiegels, welches zum Einkoppeln einer Prüfstrahlung in einen Belichtungsstrahlengang ausgeführt ist,

Fig. 9 einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem abweichend konfigurierten Einkopplungsstrahlengang zum Einkoppeln der

Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang,

Fig. 10 den Einkopplungsstrahlengang gemäß Fig. 9 in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 11 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit auf jeweiligen abbildenden optischen Elementen in Gestalt von Transmissionslinsen angeordneten diffraktiven optischen Elementen,

Fig. 12 eine Detailansicht eines der abbildenden optischen Elemente gemäß Fig. 11 mit einer darauf angeordneten diffraktiven Struktur zum Einkoppeln der Prüfstrahlung in den Belichtungsstrahlengang,

Fig. 13 eine Detailansicht eines der abbildenden optischen Elemente gemäß Fig.

11 mit einer darauf angeordneten diffraktiven Struktur zum Auskoppeln der Prüfstrahlung aus dem Belichtungsstrahlengang,

Fig. 14 eine Ausführungsform einer Anordnung zur Wellenfrontvermessung einer

Prüfstrahlung nach Durchlaufen zumindest eines Abschnitts einer Belichtungsoptik in einer der vorstehend dargestellten Vorrichtungen zur mikrolithographischen Proj ektionsbelichtung,

Fig. 15 eine weitere Ausführungsform zur Wellenfrontmessung der Prüfstrahlung,

Fig. 16 eine darüber hinaus weitere Ausführungsform einer Anordnung zur Wellenfrontvermessung der Prüfstrahlung,

Fig. 17 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, sowie

Fig. 18 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer weiteren

Ausführungsform einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, welche einen Detektor zum Bestimmen einer lateralen Position eines zu belichtenden Substrats aufweist. Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer Ausfiihrungsbeispiele

In den nachstehend beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung in Gestalt einer EUV- Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Belichtungsstrahlungsquelle 12 in Gestalt einer EUV-Strahlungsquelle, welche extrem ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,4 nm als Belichtungsstrahlung 34 aussendet. Die Belichtungsstrahlungsquelle 12 kann z.B. in Gestalt einer Plasmastrahlungsquelle ausgeführt sein.

Die von der Belichtungsstrahlungsquelle 12 erzeugte Belichtungsstrahlung 34 durchläuft zunächst eine Beleuchtungsoptik 16 und wird von dieser auf eine Maske 22 gelenkt. Die Maske 22 weist Maskenstrukturen zur Abbildung auf ein Substrat 28 in Gestalt eines Wafers auf und wird von einer Maskenhalterung 24 gehalten, welche wiederum auf einer Maskenverschiebebühne, auch „Reticle Stage" genannt, verschiebbar gelagert ist.

Die Belichtungsstrahlung 34 wird an der Maske 22 reflektiert und durchläuft daraufhin eine Projektionsoptik 18, welche dazu konfiguriert ist, die Maskenstrukturen auf das Substrat 28 abzubilden. Das Substrat 28 ist auf einer Substratverschiebebühne 30, auch „Wafer Stage" genannt, verschiebbar gelagert. Die Vorrichtung 10 kann als sogenannter „Scanner" oder auch als sogenannter „Stepper" ausgeführt sein. Die Beleuchtungsoptik 16 bildet zusammen mit der Projektionsoptik 18 eine Belichtungsoptik 14 der Vorrichtung 10. Die Belichtungsstrahlung 34 wird innerhalb der Beleuchtungsoptik 14 mittels einer Vielzahl von abbildenden optischen Elementen 20 in Gestalt von reflektiven optischen Elementen, d.h. Spiegeln, in einem Belichtungsstrahlengang 32 geführt. Die reflektiven optischen Elemente 20 sind als EUVL-Spiegel gestaltet und mit üblichen MoSi-Mehrfachbeschichtungen versehen. Diese Beschichtungen reflektieren nicht nur EUV-Strahlung, sondern auch Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich weitgehend ohne Intensitätsverluste.

Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Prüfstrahlungsquelle 36 sowie eine optische Weglängenmesseinrichtung 38 in Gestalt einer Wellenfrontmesseinrichtung, die vorliegend als Fizeau-Interferometer ausgeführt ist. Die Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugt eine Prüfstrahlung 52 mit einer Wellenlänge, die sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 unterscheidet. Im vorliegenden Fall ist die Prüfstrahlungsquelle 36 als Helium-Neon-Laser ausgeführt, sodass die Prüfstrahlung 52 eine Wellenlänge von 632,8 nm aufweist.

Die Prüfstrahlung 52 wird mittels eines Strahlteilers 40 auf ein Fizeau-Element 42 innerhalb der optischen Weglängenmesseinrichtung 38 gelenkt. Das Fizeau-Element 42 weist eine Fizeau-Fläche 44 auf, an der ein Teil der Prüfstrahlung als Referenzstrahlung 69 zurückreflektiert wird. Der die Fizeau-Fläche 44 durchlaufende Teil der Prüfstrahlung 52 tritt in einen Prüfstrahlengang 50 ein und trifft auf eine im Belichtungsstrahlengang 32 innerhalb der Beleuchtungsoptik 16 angeordnete diffraktive Struktur 48 in Gestalt einer Dünnschichtblende .

Die Dünnschichtblende 48 stellt ein gegenüber den abbildenden optischen Elementen 20 separates Umlenkelement zum Umlenken der Ausbreitungsrichtung der Prüfstrahlung 52 dar. Die Dünnschichtblende 48 kann auch als sogenannte „StenciF'-Maske bezeichnet werden und ist als freistehendes Gitter, wie in Fig. 2 dargestellt, ausgebildet. Die Dünnschichtblende 48 ist als strukturierte Membran ausgestaltet, bei der, wie in Fig. 2 gezeigt, als Beugungselemente 54 fungierende Stegabschnitte sich mit transparenten Abschnitten 56 in Gestalt von Aussparungen in der Membran abwechseln.

Die Stegabschnitte 54 sind periodisch nebeneinander angeordnet und bilden damit ein Gitter mit einer Gitterperiode d. Die Gitterperiode d ist so klein gewählt, dass bei der Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 Beugung auftritt. Im vorliegenden Fall, in der die Wellenlänge der Prüfstrahlung 632,8 nm beträgt, liegt die Gitterperiode d im Bereich von 7 μm, dies entspricht 140 Linienpaaren pro Millimeter. Damit wird erreicht, dass die eingehende Prüfstrahlung, die in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 52i bezeichnet ist, gegenüber der in der nullten Ordnung transmittierten Prüfstrahlung 58 in erster Beugungsordnung um 5 Grad abgelenkt wird und als ausgehende Prüfstrahlung 52o parallel zur Belichtungsstrahlung 34 verläuft.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, dient die Dünnschichtblende 48 dazu, die Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 32 einzukoppeln. Damit wird erreicht, dass der Prüfstrahlengang 50 derart auf den Belichtungsstrahlengang 32 abgestimmt ist, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls 52a der Prüfstrahlung 52 zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls 34a der Belichtungsstrahlung 34 übereinstimmt. Im vorliegenden Fall stimmen sogar alle Einzelstrahlen 52a der Prüfstrahlung 52 mit den Einzelstrahlen 34a der Belichtungsstrahlung 34 in dem sich an die Dünnschichtblende 48 anschließenden Abschnitt des Belichtungsstrahlengangs 32 überein.

Die in Fig. 2 gezeigte Dünnschichtblende 48 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen ausgeführt sein. In einer ersten Ausführungform ist das Tastverhältnis Gittersteg 54 zu Lücke bzw. Aussparung 56 möglichst klein, um eine optimale Transparenz für die Belichtungsstrahlung 34 im EUV- Wellenlängenbereich zu erreichen. In einer weiteren Ausführungsform ist das Tastverhältnis im Bereich von 1 :1. Damit wird der Beugungswirkungsgrad für die Prüfstrahlung 52 optimiert. Um einen erheblichen Intensitätsverlust beim Durchtritt der Belichtungsstrahlung 34 durch die Dünnschichtblende 48 zu vermeiden, wird für den Stegabschnitt 56 eine für EUV- Strahlung transparente Membran gewählt. Dafür kann z.B. eine dünne Siliziummembran gewählt werden. Alternativ kann die Dünnschichtblende 48 auch aus einer Zirkoniumoder Bormembran gefertigt werden. In der Ausführungsform der Dünnschichtblende 48, bei der das Tastverhältnis 1 :1 beträgt, wird die Prüfstrahlung 52 mit einem Beugungswirkungsgrad von ca. 10 % in eine der ersten Beugungsordnungen abgelenkt.

Das in den Belichtungsstrahlengang 34 eingekoppelte Prüflicht 52 durchläuft dann in der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 zunächst den verbleibenden Teil der Beleuchtungsoptik 16, wird daraufhin wie die Belichtungsstrahlung an der Maske 22 reflektiert und durchläuft den Belichtungsstrahlengang 32 innerhalb der Projektionsoptik 18. Daraufhin trifft die Prüfstrahlung 42 im Fokus auf das Substrat 28. Von dort wird es derart zurückreflektiert, dass es den Belichtungsstrahlengang 32 in umgekehrter Richtung durchläuft und wieder durch die Dünnschichtblende 48 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 herausgebeugt wird. Die Prüfstrahlung 52 durchtritt daraufhin das Fizeau-Element 42 und bildet in Überlagerung mit der Referenzstrahlung 69 ein Interferenzmuster auf einem ortsauflösenden Detektor 46. Bei der Auskopplung der Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 durch Beugung an der Dünnschichtblende 48 erfolgt wie schon bei der Einkopplung der Prüfstrahlung 52 eine Reduktion der Intensität der Prüfstrahlung 52. Bei Verwendung einer Dünnschichtblende 48 mit einem Tastverhältnis von 1:1 beträgt der B eugungs Wirkungsgrad 10 %. Damit ist die Intensität der wieder in das Fizeau-Interferometer 38 eintretenden Prüfstrahlung 52 auf 1% der Ausgangsintensität oder weniger reduziert. Die Reflektivität der Fizeau-Fläche 44 sollte im vorliegenden Fall auf eine Reflektivität von maximal 1 % angepasst werden, um die Intensität des Referenzstrahls 69 auf einen vergleichbaren Wert zu reduzieren, so dass ein maximaler Kontrast des Interferenzmusters erreicht wird.

Das mittels des ortsauflösenden Detektors 46 erfasste Interferenzmuster wird auf bekannte Weise analysiert, um eine Wellenfrontabweichung der Prüfstrahlung 52 nach doppeltem Durchlaufen der Projektionsoptik 18 zu ermitteln. Aus der Wellenfrontabweichung lässt sich die Systemwellenfront der Projektionsoptik 18 bestimmen und ggf. auf eine Veränderung eines oder mehrerer optischer Elemente 20 in der Projektionsoptik 18 zurückschließen.

Die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 kann in einer Ausführungsform weiterhin eine zeichnerisch nicht dargestellte Stelleinrichtung aufweisen, welche dazu konfiguriert ist, mindestens ein optisches Element 20 der Projektionsoptik 18 in seiner Position und/oder Ausrichtung zur Korrektur des ermittelten Systemwellenfrontfehlers zu verändern. In einer weiteren ebenfalls nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsform nach der Erfindung weist die Belichtungsoptik 14 mindestens einen deformierbaren Spiegel auf, der im Betrieb der Vorrichtung 10 zur Korrektur einer mittels der Prüfstrahlung 52 ermittelten Eigenschaft der Vorrichtung 10 in seiner Form veränderbar ist. Damit lässt sich beispielsweise ebenfalls die Systemwellenfront der Projektionsoptik 18 betriebssimultan nachregeln. Die Einkopplung der Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 34 erfolgt in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 innerhalb der Beleuchtungsoptik 16. Damit wird vermieden, dass die optische Abbildung der Maskenstrukturen auf das Substrat 28 durch die Einkopplung störend beeinflusst wird. In einer alternativen Ausführungsform ist jedoch auch eine Einkopplung der Prüfstrahlung 52 mittels der Dünnschichtblende 48 in den Belichtungsstrahlengang 32 innerhalb der Projektionsoptik 18 möglich.

In einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 wird die Maske 22 und/oder das Substrat 28 durch einen Spiegel ersetzt, um die Reflektivitäten in Bezug auf die Prüfstrahlung 52 zu maximieren. Die Messung mittels der Prüfstrahlung 52 erfolgt in diesem Fall in Belichtungspausen und nicht mehr belichtungssimultan.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 ist die Dünnschichtblende 48 derart schwenkbar gelagert, dass sie bezüglich des Belichtungsstrahlengangs 32 ein- und ausschwenkbar ist. Im Betrieb der Vorrichtung 10 wird die Dünnschichtblende 48 dann in Belichtungspausen in den Strahlengang 32 eingebracht und für die Belichtungsvorgänge wieder daraus entfernt.

Fig. 3 zeigt ein Drehrad 60, welches als Einkoppelelement dient und anstelle der Dünnschichtblende 48 in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 angeordnet werden kann. Das

Drehrad 60 weist eine Drehachse 61 auf, welche bei Verwendung des Drehrads 60 in der

Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 anstatt der dort gezeigten Dünnschichtblende 48 parallel zum Strahlenverlauf der Belichtungsstrahlung 34 angeordnet ist. Das Drehrad 62 ist als

Scheibe ausgebildet, auf der sich alternierend Dünnschichtblenden 48 und Aussparungen 62 abwechseln. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind jeweils zwei

Dünnschichtblenden 48 und zwei Aussparungen 62 in entsprechenden Quadranten auf der Scheibe angeordnet.

Das Drehrad 60 wird in Zusammenhang mit einer Vorrichtung 10, deren Belichtungsstrahlungsquelle 12 gepulst betrieben wird, verwendet. Dabei wird das Drehrad 60 synchronisiert mit den Belichtungspulsen um die Drehachse 61 gedreht. Die Synchronisation erfolgt derart, das in den Belichtungspausen zwischen den Belichtungspulsen eine der Dünnschichtblenden 48 im Belichtungsstrahlengang 32 angeordnet ist. Während den Belichtungspulsen ist die Drehstellung des Drehrades 60 derart, dass der Belichtungsstrahlengang 32 durch eine der Aussparungen 62 verläuft, sodass die Belichtungsstrahlung 34 von dem Drehrad 60 nicht beeinflusst wird. Die Einkopplung der Prüfstrahlung 52 erfolgt also immer nur in den Pausen zwischen den Belichtungspulsen. In einer alternativen Ausführungsform des Drehrades 60 sind die Dünnschichtblenden 68 durch Spiegel ersetzt und das Drehrad 60 ist an einer Stelle im Belichtungsstrahlengang 32 angeordnet, die zum Einkoppeln der Prüfstrahlung 52 mittels der Spiegel geeignet ist.

Das Drehrad 60 stellt somit eine Ausführungsform eines Einkopplungselements dar, welches zwischen einer aktiven und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, wobei im Betrieb der Vorrichtung in der aktiven Stellung die Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt und in der inaktiven Stellung die Prüfstrahlung 52 nicht in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, welche zur betriebssimultanen System wellenfrontprüfung der Projektionsoptik 18 eingerichtet ist. Die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 darin, dass die Einkopplung nicht über eine Dünnschichtblende 48 erfolgt, sondern dass ein abbildendes optisches Element 20a in Gestalt eines Spiegels eine diffraktive Struktur 148 aufweist. Dabei ist die diffraktive Struktur 148 auf der Oberfläche des Spiegels 20a angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel des Spiegels 20a ist in Fig. 7 gezeigt. Der Spiegel 20a weist ein Spiegelsubstrat 152 mit einer mindestens zwei sich periodisch wiederholende

Stufenhöhen aufweisenden gestuften Oberfläche 154 auf. Auf der gestuften Oberfläche

154 ist eine Mehrschichtstruktur 156 in Gestalt eines sogenannten auf EUV-Reflexion ausgelegten „Multilayer"-Stapels angeordnet. Die Stufenhöhe h beträgt etwa ein Viertel der Wellenlänge der Prüfstrahlung 52. Die Strukturbreite p der gestuften Oberfläche 154 ist größer als die Wellenlänge der Prüfstrahlung 52, beispielsweise 10 bis 100 μm bei einer Prüfstrahlenwellenlänge von 633 nm. Die Prüfstrahlung 52 wird an einer

Oberfläche 158 der obersten Schicht der Mehrschichtstruktur 156 reflektiert. Die Oberfläche 158 der Mehrschichtstruktur 156 bildet durch die Stufung eine zweistufig-binäre Phasenstruktur zur Beugung der Prüfstrahlung 52. Die durch Reflexion der eingehenden Prüfstrahlung 52i in erster Beugungsordnung an der Oberfläche 158 erzeugte ausgehende Prüfstrahlung 52o ist gegenüber einer ungebeugt reflektierten Prüfstrahlung 52r verkippt. Die eingehende Belichtungsstrahlung 34i wird an der Mehrschichtstruktur 156 ungebeugt reflektiert. Die Prüfstrahlung 52i wird gegenüber der Belichtungsstrahlung 34i in einem derartigen Winkel eingestrahlt, dass die ausgehenden Strahlungen 52o und 34o parallel zueinander verlaufen.

Fig. 8 zeigt ein als Ein-/ Auskopplungselement ausgebildetes abbildendes optisches Element 220a als eine zu dem Einkoppelspiegel 20a alternative Ausführungsform. Das abbildende optische Element 220a ist in Gestalt eines Spiegels ausgeführt und weist im Gegensatz zum Spiegel 20a keine diffraktive Struktur auf. Vielmehr umfasst das Element 220a eine die Prüfstrahlung 52 reflektierende Oberflächenschicht 258 sowie eine unterhalb der Oberflächenschicht 258 angeordnete Mehrschichtstruktur 256, in Gestalt eines auf EUV-Reflexion ausgelegten „Multilayer"-Stapels. Die Mehrschichtstruktur 256 ist gegenüber der Oberflächenschicht 258 verkippt. Damit wird erreicht, dass die Belichtungsstrahlung 34 unter einem anderen Winkel reflektiert wird als die Prüfstrahlung 52. Das Element 220a wird anstelle des Spiegels 20a gemäß Fig. 4 derart im Belichtungsstrahlengang 32 angeordnet, dass das Element 220a die Funktion des Spiegels 20a sowohl bezüglich der Reflexion der Belichtungsstrahlung 34 als auch der Einkopplung der Prüfstrahlung 52 in den Belichtungsstrahlengang 32 übernimmt.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Diese unterscheidet sich von der

Vorrichtung 10 gemäß Fig. 4 darin, dass die diffraktive Struktur 148 nicht Teil eines

Spiegels der Beleuchtungsoptik 16, sondern Teil eines Spiegels 20a der Projektionsoptik

18 ist. Weiterhin ist die diffraktive Struktur 148 lediglich in einem Randbereich 160 oder einem bewusst mitgefertigten Überlaufbereich des Spiegels 20a angeordnet. Damit kann die Prüfstrahlung 52 auf einen Bereich des Substrats 28 gelenkt werden, welcher sich außerhalb des zu belichtenden Feldes auf dem Substrat 28 befindet. In diesem Bereich kann auf dem Substrat eine Prüfstrahlumlenkstruktur 150 in Gestalt einer reflektierenden Schicht zur Reflexion der Prüfstrahlung 52 angeordnet sein. Damit können Reflexionsverluste an der Substratoberfläche minimiert werden.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Diese Ausfuhrungsform unterscheidet sich von der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform darin, dass auf einem weiteren abbildenden optischen Element 2Od der Projektionsoptik 18 in Gestalt eines Spiegels eine Prüfstrahlumkehrstruktur 150 angeordnet ist. Die Prüfstrahlumkehrstruktur 150 befindet sich an einem Randbereich 160 des Spiegels 2Od und kann beispielsweise als diffraktive Struktur ausgeführt sein. Alternativ kann die Prüfstrahlumkehrstruktur 150 auch als Spiegelelement ausgebildet sein. In der Ausführungsform gemäß Fig. 6 wird damit die Prüfstrahlung 52 bereits vor dem Auftreffen auf das Substrat 28 umgelenkt. Mögliche Wellenfrontfehler, die durch die Reflexion am Substrat 28 hervorgerufen werden können, werden damit vermieden.

Fig. 9 zeigt einen Abschnitt der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 im Bereich der Strahleinkopplung mittels der Dünnschichtblende 48 in einer Variante, in der zwischen der optischen Weglängenmesseinrichtung 38 und der Dünnschichtblende 48 ein sogenannter Scanspiegel 64 angeordnet ist. Der Scanspiegel 64 ist um eine Drehachse 66 derart verkippbar gelagert, dass die Prüfstrahlung 52 durch Verkippen des Scanspiegels 64 in verschiedene Belichtungsstrahlengänge innerhalb der Belichtungsoptik 14 lenkbar ist. Damit kann die Prüfstrahlung 52 in einzelnen Feldpunkten auf dem Substrat 28 zugeordnete Belichtungsstrahlengänge, exemplarisch in Fig. 9 mit 32-1 und 32-2 bezeichnet, eingekoppelt werden, so dass das Belichtungsverhalten beispielsweise der Projektionsoptik 18 feldaufgelöst vermessen werden kann. Der Scanspiegel gemäß Fig. 9 kann natürlich analog bei den Vorrichtungen 10 gemäß der Fig. 4, 5 oder 6 verwendet werden.

Die Anordnung gemäß Fig. 10 entspricht der Anordnung gemäß Fig. 9 mit der Ausnahme, dass vor den Scanspiegel 64 eine Vorsatzoptik 66, welche optional mit einem diffraktiven optischen Element versehen sein kann, angeordnet ist. Eine derartige Vorsatzoptik 66 ermöglicht eine Anpassung des Prüfstrahlengangs 50 an einen nichtparallelen Belichtungsstrahlengang 32. Fig. 11 zeigt die Projektionsoptik 18 einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung. Diese Projektionsoptik 18 weist im Gegensatz zu den Projektionsoptiken 18 der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen 10 bis auf wenige Ausnahmen Transmissionslinsen als abbildende optische Elemente 20 auf. Die Projektionsoptik 18 gemäß Fig. 11 ist im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf längerwellige Belichtungsstrahlung 34 ausgelegt, im gezeigten Beispiel auf eine Wellenlänge von 193 nm oder 248 nm.

Die Projektionsoptik 18 gemäß Fig. 11 weist einen mit dem Bezugszeichen 68 gekennzeichneten Testabschnitt auf, welcher Linsen 20 umfasst, die im Betrieb der

Projektionsoptik 18 von der Belichtungsstrahlung 34 besonders aufgeheizt werden. Durch die Aufheizung verändern diese Linsen ihr optisches Verhalten, was zu einer

Verschlechterung der Bildqualität auf dem Substrat 28 führt. Die an den beiden Enden des Testabschnitts 68 angeordneten Linsen 20a und 20b weisen an Randbereichen ihrer Linsenoberflächen jeweilige diffraktive Strukturen 148 auf. Mittels der diffraktiven

Struktur 148 der Linse 20a wird die Prüfstrahlung 52 derart in den

Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt, dass die Prüfstrahlung 52 alle Linsen 20 im

Testabschnitt 68 durchläuft. Mittels des diffraktiven Elements 148 auf der Oberfläche der

Linse 20b wird die Prüfstrahlung dann wieder aus dem Belichtungsstrahlengang 32 ausgekoppelt.

Fig. 12 zeigt exemplarisch die Linse 20a mit der auf ihrer Linsenoberfläche 164 integrierten diffraktiven Struktur 148. Diese ist in die Linsenoberfläche 164 in der Form eines zweistufigen Stufenprofils mit einer Stufenhöhe h und einer Stufenbreite p eingearbeitet. Die diffraktive Struktur 148 bildet damit eine zweistufig-binäre Phasenstruktur, welche die eingehende Prüfstrahlung 52i in ihrer Ausbreitungsrichtung durch Beugung in Transmission ablenkt. Die gebeugte Prüfstrahlung ist in Fig. 12 mit dem Bezugszeichen 52o bezeichnet.

Die diffraktive Struktur 148 ist in einer ersten Ausführungsform auf eine Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 ausgelegt, die sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 um mindestens 10 % unterscheidet. So kann z.B. die Belichtungswellenlänge λes 193 nm betragen, und die Prüfwellenlänge 633 nm. Die Stufenhöhe h der zweistufig-binären Phasenstruktur 148 wird in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass der Phasenhub für die Belichtungsstrahlung 34 beim Durchtritt durch die Phasenstruktur 148 die Wellenlänge λ_ßs der Belichtungsstrahlung 34 oder ein ganzzahliges Vielfaches derselben beträgt. Damit gilt für den Phasenhub OPD_BS für die Belichtungsstrahlung 34 folgendes:

OPDBS = (n - l) x h = M x λ_BS,

wobei M eine natürliche Zahl und n der Brechungsindex des Materials der Linse 20a ist.

Wird nun die Stufenhöhe h der Phasenstruktur 148 mit geringstmöglicher Höhe gewählt, so gilt:

OPD_Bs = (n - l) x h = λ_Bs

Damit ergibt sich für n = 1,45 eine Stufenhöhe h von 430 nm. Für die Prüfstrahlung 52 beträgt unter Vernachlässigung der Dispersion der Phasenhub OPDps:

OPDPS = (λps/λßs) MODI x λ_PS = 0,28 x λ_PS,

wobei λps die Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 ist, die im vorliegenden Fall mit 633 nm angesetzt wird. Damit ist ein ausreichend von Null verschiedener Beugungswirkungsgrad für die Prüfstrahlung 52 gewährleistet.

Die Strukturbreite p wird unter Verwendung der Gittergleichung so gewählt, dass die gewünschte Prüfstrahlungsablenkung erreicht wird. Insbesondere kann p durch

Standardoptik-Designprogramme berechnet werden. Die Strukturbreite p kann räumlich variieren, insbesondere bei Prüfstrahlungsbündeln mit ausgedehnten Querschnitten. Dann kann die diffraktive Struktur 148 nicht mehr als einfaches optisches Gitter gefertigt werden, sondern sollte als computer-geschriebenes Hologramm (CGH) in die Linse geschrieben werden.

In einer weiteren in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform ist die in diesem Fall auf der Linse 20b angeordnete diffraktive Struktur 148 in Gestalt einer zweistufig-binären Phasenstruktur darauf ausgelegt, einen Teil der Belichtungsstrahlung 34 als Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 auszukoppeln. Dies kann, wie in Fig. 13 dargestellt, durch Beugung an der diffraktiven Struktur 148 in Reflexion oder auch in Transmission verwirklicht werden. In diesem Fall stimmt die Wellenlänge der Prüfstrahlung 52 mit der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 überein und beträgt in dem gewählten Beispiel 193 nm.

Die Stufenhöhe h der zweistufig-binären Phasenstruktur der diffraktiven Struktur 148 wird so gewählt, dass der Phasenhub OPD_BS für die Belichtungsstrahlung 34 (OPD_BS ⁼ (n - 1) x h) mindestens 1 %, maximal 10 % von M x λ_ßs abweicht. Damit ergibt sich ein Beugungswirkungsgrad für die Belichtungsstrahlung 34 im einstelligen Prozentbereich. Dieser Anteil der Strahlung wird dann als Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 ausgekoppelt. Für λ_ßs = 193 nm und n=l,4 ergibt sich eine Stufenhöhe h von ungefähr 50 nm. Eine solche Strukturtiefe lässt sich etwa mit klassischen Strukturierungsverfahren, wie Schreiben in Photolack, Entwickeln und aktivem Ionenätzen, in die Linsenoberfläche 164 einarbeiten. Alternativ kann die Struktur auch mittels eines Laserbearbeitungsverfahrens erzeugt werden.

In den Fig. 14 bis 16 sind verschiedene Anordnungen zur Messung der Wellenfront der Prüfstrahlung 52 nach Durchlaufen des Testabschnitts 68 der Projektionsoptik 18 gemäß

Fig. 11 dargestellt. In der Anordnung gemäß Fig. 14 ist prüfstrahleingangsseitig eine optische Weglängenmesseinrichtung 38 in Gestalt eines Fizeau-Interferometers der bereits in Fig. 1 gezeigten Art angeordnet. Prüfstrahlausgangsseitig ist ein Spiegel 70 in

Autokollimation bezüglich der Prüfstrahlung 52 angeordnet, so dass die Prüfstrahlung 52 in den Testabschnitt 68 zurückreflektiert wird und nach Durchlaufen desselben in dem

Fizeau-Interferometer 38 durch Überlagerung mit einem Referenzstrahl 69 hinsichtlich der Wellenfrontabweichungen analysiert werden kann.

In der Anordnung gemäß Fig. 15 wird eine Prüfstrahlung von einer Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugt. Daraufhin wird von der Prüfstrahlung 52 mittels eines Strahlteilers 76 ein Teil derselben als Referenzstrahl 69 abgezweigt, mittels einer Kollimationslinse 78 in eine Lichtleitfaser 74 eingekoppelt und über einen weiteren Strahlteiler 76 mit der Prüfstrahlung 52 nach Durchlaufen des Testabschnittes 68 überlagert. Das resultierende Interferogramm wird mittels eines ortsauflösenden Detektors 72, z.B. in Gestalt einer CCD-Kamera zur Ermittlung der Wellenfrontabweichung der Teststrahlung 52 erfasst.

In der Anordnung gemäß Fig. 16 wird die mittels der Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugte Prüfstrahlung 52 nach dem Durchlaufen des Testabschnitts mittels eines dem Fachmann bekannten Shack-Hartmann-Wellenfrontsensors 80 hinsichtlich ihrer Wellenfront analysiert.

Fig. 17 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform einer Projektionsoptik 18 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Abbildung einer Maske 22 mittels einer Belichtungsstrahlung 34 mit einer Wellenlänge von 193 nm. In einer ersten Variante wird eine Prüfstrahlung 52 mittels einer Prüfstrahlungsquelle 36 erzeugt und über eine auf einem abbildenden optischen Element 20a in Gestalt einer Transmissionslinse angeordnete diffraktive Struktur 148 in Reflexion in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelt. Die Prüfstrahlung 52 wird daraufhin nach Reflexion an zwei Umlenkspiegeln 20c über das abbildende optische Element 20b in Gestalt einer Transmissionslinse mit einer darauf angeordneten weiteren diffraktiven Struktur 148 ebenfalls in Reflexion wieder ausgekoppelt, so dass es daraufhin auf einen ortsauflösenden Detektor 82, z.B. in Gestalt einer 4-Quadranten-Photodiode, fällt.

Mittels des ortsauflösenden Detektors 82 lässt sich eine laterale Bildeigenschaft, wie Bildort oder Verzeichnung, bestimmen. Zur Verzeichnung tragen besonders feldnahe Komponenten bei, in dem gezeigten Beispiel sind dies die beiden Umlenkspiegel 20c. Die diffraktive Struktur 148 des Elements 20b kann so ausgelegt werden, dass die ausgekoppelte Prüfstrahlung 52 auf den ortsauflösenden Detektor 82 fokussiert wird. Die Fokusmittelpunktbestimmung auf dem ortsauflösenden Detektor 82 kann durch eine Bestimmung des Mittelpunkts des entstehenden Airy-Scheibchens aus pixelweise gemessenen Intensitäten mit hoher Genauigkeit gestaltet werden.

In einer alternativen Variante der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 17 wird auf die Prüfstrahlungsquelle 36 verzichtet, und ein Teil der Belichtungsstrahlung 34, welcher von einem Quellpunkt 81 der Maske 22 ausgeht, wird mittels der diffraktiven Struktur 148 des optischen Elements 20b als Prüfstrahlung 52 aus dem Belichtungsstrahlengang 32 ausgekoppelt. Der Quellpunkt 81 kann beispielsweise durch eine kleine punktförmige Öffnung in der Maske 22 am Rande der zu belichtenden Maskenstruktur realisiert sein. Dieser erzeugt aus der einfallenden Belichtungsstrahlung 34 eine Kugelwelle. Dazu liegt der Öffnungsdurchmesser im Bereich der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung 34 oder beim bis zum maximal 10-fachen davon. Alternativ kann auch durch eine Lichtleitfaser Belichtungsstrahlung 34 abgezweigt werden, und der Quellpunkt 81 durch den Faserausgang realisiert werden.

Fig. 18 zeigt einen Abschnitt einer Projektionsoptik 18 einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung, welche zur Belichtung mittels eines Substrats 28 mit Belichtungsstrahlung 34 einer Wellenlänge von 193 nm ausgelegt ist. Das Substrat 28 weist außerhalb eines zu belichtenden Feldes 84 eine Hilfsstruktur 86 auf. Auf diese Hilfsstruktur 86 wird eine in den Belichtungsstrahlengang 32 eingekoppelte Prüfstrahlung 52 gelenkt. Eine solche Hilfsstruktur 86 kann beispielsweise ein Kreis oder eine Kreisscheibe ausreichenden Durchmessers sein, so dass sie von der Beobachtungsoptik 78 und 82 aufgelöst werden kann. Die von der Hilfsstruktur 86 reflektierte Prüfstrahlung 52 wird dann mittels einer diffraktiven Struktur 148, die auf der optischen Oberfläche der dem Substrat 28 nächstgelegenen Linse 20b angeordnet ist, auf einen ortsauflösenden Detektor 82 gelenkt.

Durch Ermittlung des Ortes der auf dem Detektor 82 auftreffenden Prüfstrahlung 52 lässt sich die laterale Lage des Substrats 28 in Bezug auf die optische Ache der Projektionsoptik 10 ermitteln. Dies hilft bei der lateralen Ausrichtung des Substrats 28, welche insbesondere bei Doppelstrukturierungsverfahren kritisch ist. Durch eine Kombination der zuvor beschriebenen lateralen Bildortverfolgung mit der Bestimmung des Substratortes lässt sich der sogenannte „Overlay" bei Doppelstrukturierungsverfahren verbessern. Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung

12 Belichtungsstrahlungsquelle

14 Belichtungsoptik 16 Beleuchtungsoptik

18 Projektionsoptik

20 abbildendes optisches Element

20a abbildendes optisches Element mit diffraktiver Einkoppelstruktur

20b abbildendes optisches Element mit diffraktiver Auskoppelstruktur 20c Umlenkspiegel

2Od abbildendes optisches Element mit diffraktiver Prüfstrahlumkehrstruktur

22 Maske

24 Maskenhalterung

26 Maskenverschiebebühne 28 Substrat

30 Substratverschiebebühne

32 Belichtungsstrahlengang

34 Belichtungsstrahlung

34a Einzelstrahl der Belichtungsstrahlung 34i eingehende Belichtungsstrahlung

34o ausgehende Belichtungsstrahlung

36 Prüfstrahlungsquelle

38 optische Weglängenmesseinrichtung

40 Strahlteiler 42 Fizeau-Element

44 Fizeau-Fläche

46 ortsauflösender Detektor

48 diffraktive Struktur

50 Prüfstrahlengang 52 Prüfstrahlung

52a Einzelstrahl der Prüfstrahlung

52i eingehende Prüfstrahlung

52o ausgehende Prüfstrahlung 52r ungebeugt reflektierte Prüfstrahlung

54 Beugungselement

56 transparenter Abschnitt

58 in nullter Ordnung transmittierte Prüfstrahlung

60 Drehrad

61 Drehachse

62 Aussparung

64 Scan-Spiegel

65 Drehachse

66 Vorsatzoptik

68 Testabschnitt der Belichtungsoptik

69 Referenzstrahl

70 Spiegel

72 ortsauflösender Detektor

74 Lichtleitfaser

76 Strahlteiler

80 Shack-Hartmann-Wellenfrontsensor

81 Quellpunkt

82 ortsauflösender Detektor

84 belichtetes Feld

86 Hilfsstruktur

148 diffraktive Struktur

150 Prüfstrahlumkehrstruktur

152 Spiegelsubstrat

154 gestufte Oberfläche

156 Mehrschichtstruktur

158 Oberfläche

160 Randbereich

162 reflektive Schicht

164 Linsenoberfläche

220a abbildendes optisches Element

256 Mehrschichtstruktur

258 Oberflächenschicht

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit: einer Belichtungsoptik (14), welche dazu konfiguriert ist, eine Belichtungsstrahlung (34) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28) in einem Belichtungsstrahlengang (32) zu fuhren, sowie einer diffraktiven Struktur (48, 148), welche dazu konfiguriert ist, eine Prüfstrahlung (52) zum Ermitteln einer Eigenschaft der Vorrichtung (10) in den Belichtungsstrahlengang (32) einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang (32) auszukoppeln, wobei die Wellenlänge der Prüfstrahlung (52) sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung (34) unterscheidet und die diffraktive Struktur im Belichtungsstrahlengang (32) angeordnet ist und/oder die Belichtungsoptik (14) ein optisches Element (20a) umfasst, welches die diffraktive Struktur (148) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche eine weitere diffraktive Struktur (48, 148) umfasst, wobei die erste diffraktive Struktur (48, 148) dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung (52) in den Belichtungsstrahlengang (32) einzukoppeln, und die weitere diffraktive Struktur (48, 148) dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung (52) aus dem Belichtungsstrahlengang (32) wieder auszukoppeln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das optische Element (20a), welches die diffraktive Struktur (148) aufweist, abbildende Eigenschaften hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das optische Element (20a) als Transmissionslinse konfiguriert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das optische Element (20a) als Spiegel konfiguriert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die diffraktive Struktur (148) an einen Randbereich (160) des optischen Elements

(20a) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die diffraktive Struktur (148) als eine Phasenstruktur gestaltet ist, deren Phasenhub für die Belichtungsstrahlung (34) die Wellenlänge der Belichtungsstrahlung (34) oder ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung (34) beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Phasenhub der Phasenstruktur (148) die Hälfte der Wellenlänge der Prüfstrahlung (52) beträgt.

9. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die diffraktive Struktur (148) eine zweistufig-binäre Phasenstruktur zur Beugung der Prüfstrahlung (52) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die diffraktive Struktur (148) Teil eines Spiegels ist, der ein Substrat (152) mit einer mindestens zwei sich periodisch wiederholende Stufenhöhen aufweisenden gestuften Oberfläche (154) und eine auf der Oberfläche (154) angeordnete

Mehrschichtstruktur (156) umfasst, wobei eine erste Schicht (158) der

Mehrschichtstruktur (156) zur Reflexion der Prüfstrahlung (52) und mindestens eine weitere Schicht der Mehrschichtstruktur (156) zur Reflexion der Belichtungsstrahlung (34) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die diffraktive Struktur (48) Beugungselemente (54) umfasst, die auf einer Membran angeordnet und für die Prüfstrahlung (52) undurchlässig sind, wobei zwischen den Beugungselementen (54) transparente Abschnitte (56) angeordnet sind, die sowohl für die Belichtungsstrahlung (34) als auch die Prüfstrahlung (52) transparent sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 11, bei der die diffraktive Struktur (48) als Dünnschichtblende (48) ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der die Belichtungsoptik (14) abbildende optische Elemente (20) zum Führen der Belichtungsstrahlung (34) umfasst und die diffraktive Struktur (48) als ein von den abbildenden optischen Elementen (20) der Belichtungsoptik (14) separates Umlenkelement konfiguriert ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche einen Prüfstrahlengang (50) aufweist, der dazu konfiguriert ist, ein Bündel an Einzelstrahlen (52a) der Prüfstrahlung (52) zu führen, und bei der die Belichtungsoptik (14) dazu konfiguriert ist, ein Bündel an Einzelstrahlen (34a) der Belichtungsstrahlung (34) in dem Belichtungsstrahlengang (32) zu führen, und der Prüfstrahlengang (50) derart auf den Belichtungsstrahlengang (32) abgestimmt ist, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls (52a) der Prüfstrahlung (52) zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls (34a) der Belichtungsstrahlung (34) übereinstimmt.

15. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Belichtungsoptik (14) auf Belichtungsstrahlung (34) im EUV- Wellenlängenbereich ausgelegt ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche dazu konfiguriert ist, das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik (14) simultan während der Belichtung des Substrats (28) zu prüfen.

17. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Belichtungsoptik (14) eine Projektionsoptik (18) zum Abbilden von Maskenstrukturen auf das Substrat (28) aufweist und die diffraktive Struktur (48, 148) derart angeordnet ist, dass im Betrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung (52) in den Strahlengang der Projektionsoptik (18) eingekoppelt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Belichtungsoptik (14) eine Beleuchtungsoptik (16) zum Beleuchten einer auf das Substrat (28) abzubildenden Maske (22) aufweist und die diffraktive Struktur (48, 148) derart angeordnet ist, dass im Betrieb der Vorrichtung (10) die Prüfstrahlung (52) in den Strahlengang der Beleuchtungsoptik (16) eingekoppelt wird.

19. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche eine optische Weglängenmesseinrichtung (38) zum Auswerten der Prüfstrahlung (52) nach Durchlaufen zumindest eines Teils der Belichtungsoptik (14) aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die optische Weglängenmesseinrichtung (38) als Wellenfrontmesseinrichtung konfiguriert ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die optische Weglängenmesseinrichtung (38) als distanzmessendes Interferometer konfiguriert ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, welche derart konfiguriert ist, dass die Prüfstrahlung (52) nach dem Durchlaufen eines Prüfstrahlenganges (50) an dem Substrat (28) reflektiert wird, den Prüfstrahlengang (50) in umgekehrter Richtung zumindest teilweise abermals durchläuft und daraufhin in die optische Weglängenmesseinrichtung (38) eintritt.

23. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche weiterhin eine Prüfstrahlumkehrstruktur (150) aufweist, mit der im Betrieb der Vorrichtung die Prüfstrahlung (52) nach dem Durchlaufen des Prüfstrahlenganges (50) umgekehrt wird, sodass die Prüfstrahlung (52) in sich selbst zurückläuft.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Prüfstrahlumkehrstruktur (150) als Beugungsstruktur konfiguriert ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Prüfstrahlumkehrstruktur (150) als reflektive Struktur konfiguriert ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche dazu konfiguriert ist, aus der Prüfstrahlung (52) ein Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik (14) zu ermitteln.

27. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche einen Prüfstrahlengang (50) aufweist, welcher dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung (52) derart innerhalb der Belichtungsoptik (14) zu führen, dass durch Auswertung der Prüfstrahlung (52) eine optische Veränderung zumindest eines abbildenden optischen Elements (20) der Belichtungsoptik (14) bestimmbar ist.

28. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche einen Prüfstrahlengang (50) aufweist, der dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung (52) derart zu führen, dass durch Auswertung der Prüfstrahlung (52) eine laterale Eigenschaft eines auf dem Substrat (28) erzeugten Bildes bestimmbar ist.

29. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei welcher der Prüfstrahlengang (50) dazu konfiguriert ist, die Prüfstrahlung (52) derart zu führen, dass durch Auswertung der Prüfstrahlung (52) die laterale Lage des Substrats (28) in Bezug auf die Belichtungsoptik (14) bestimmbar ist.

30. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche weiterhin einen ortsauflösenden Detektor (82) aufweist, welcher in einem Fokus der aus dem Belichtungsstrahlengang (32) ausgekoppelten Prüfstrahlung (52) angeordnet ist.

31. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die diffraktive Struktur (48, 148) dazu konfiguriert ist, im Betrieb der Vorrichtung (10) die Prüfstrahlung (52) derart in den Belichtungsstrahlengang (32) einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang (32) auszukoppeln, dass die Intensitätsverteilung der Belichtungsstrahlung (34) im Belichtungsstrahlengang (32) unverändert bleibt.

32. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche weiterhin umfasst: eine Strahlungsquelle (12), welche dazu konfiguriert ist, in periodischer zeitlicher Abfolge Pulse der Belichtungsstrahlung (34) zu erzeugen und auf die Belichtungsoptik (14) einzustrahlen, sowie eine Prüfvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, in Belichtungspausen zwischen den Strahlungspulsen die Eigenschaft der Vorrichtung (10) mittels der Prüfstrahlung (52) zu prüfen.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, welche weiterhin eine Maskenhalteeinrichtung (24) zum Halten einer Maske (22), welche bei der Belichtung auf das Substrat (28) abgebildet wird, umfasst und dazu konfiguriert ist, in den Belichtungspausen das Substrat (28) und/oder die Maske (22) durch einen Spiegel zu ersetzen.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, welche weiterhin ein Drehrad (60) aufweist, welches abschnittsweise mit der diffraktiven Struktur (48, 148) gestaltet ist und derart drehbar gelagert ist, dass im Betrieb der Vorrichtung (10) die diffraktive Struktur (48, 148) in den Belichtungspausen im Strahlengang der Belichtungsstrahlung (34) angeordnet ist.

35. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche weiterhin einen im Strahlengang der Prüfstrahlung (52) angeordneten Scanspiegel (64) aufweist, welcher derart verkippbar gelagert ist, dass die Prüfstrahlung (52) durch Verkippen des Scanspiegels (64) in verschiedene Belichtungsstrahlengänge (32) innerhalb der Belichtungsoptik (14) gelenkt wird, welche der Belichtung unterschiedlicher Feldpunkte auf dem Substrat (28) dienen.

36. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Belichtungsoptik (14) weiterhin eine Stelleinrichtung aufweist, welche dazu konfiguriert ist, mindestens ein Element der Belichtungsoptik (14) in seiner Position und/oder Ausrichtung zur Korrektur einer mittels der Prüfstrahlung (52) ermittelten Eigenschaft der Vorrichtung (10) zu verändern.

37. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die Belichtungsoptik (14) mindestens einen deformierbaren Spiegel aufweist, der im Betrieb der Vorrichtung (10) zur Korrektur einer mittels der Prüfstrahlung (52) ermittelten Eigenschaft der Vorrichtung (10) in seiner Form veränderbar ist.

38. Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit: einer Belichtungsoptik (14) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28), welche einen Belichtungsstrahlengang (32) aufweist und dazu konfiguriert ist, ein Bündel an Einzelstrahlen (34a) einer Belichtungsstrahlung (34) in dem Belichtungsstrahlengang (32) zu führen, sowie einem Prüfstrahlengang (50), welcher dazu konfiguriert ist, ein Bündel an Einzelstrahlen (52a) einer Prüfstrahlung (52) zu führen, um damit das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik (14) während der Belichtung des Substrats (28) mittels der Belichtungsstrahlung (34) zu prüfen, wobei der Prüfstrahlengang (50) derart auf den Belichtungsstrahlengang (32) abgestimmt ist, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls (52a) der Prüfstrahlung (52) zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls (34a) der Belichtungsstrahlung (34) übereinstimmt.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei die Wellenlänge der Prüfstrahlung (52) sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung (34) unterscheidet.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, wobei die Vorrichtung (10) ein Kopplungselement (220a) zum Einkoppeln der Prüfstrahlung (52) in den Belichtungsstrahlengang (32) oder Auskoppeln der Prüfstrahlung (52) aus dem Belichtungsstrahlengang (32) aufweist, das Kopplungselement (220a) eine die Prüfstrahlung (52) reflektierende Oberflächenschicht (258) sowie eine unterhalb der Oberflächenschicht (258) angeordnete Mehrschichtstruktur (256) aufweist, und die Mehrschichtstruktur (256) zum Reflektieren der Belichtungsstrahlung (34) konfiguriert ist sowie gegenüber der Oberflächenschicht (258) verkippt ist.

41. Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit: einer Belichtungsoptik (14) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28), einer Strahlungsquelle (12), welche dazu konfiguriert ist, in periodischer zeitlicher Abfolge Strahlungspulse zu erzeugen und auf die Belichtungsoptik (14) einzustrahlen, sowie einer Prüfvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, in Belichtungspausen zwischen den Strahlungspulsen das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik (14) zu prüfen.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei eine diffraktive Struktur (48, 148) vorgesehen ist, welche dazu konfiguriert ist, eine Prüfstrahlung (52) zum Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) in den Belichtungsstrahlengang (32) einzukoppeln oder aus dem Belichtungsstrahlengang (32) auszukoppeln.

43. Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit: einer Belichtungsoptik (14) zur strukturierten Belichtung eines Substrats (28) mit auf einer Maske (22) angeordneten Strukturen, wobei die Belichtungsoptik (14) einen Belichtungsstrahlengang (32) zum Führen einer Belichtungsstrahlung (34) aufweist, einem Einkopplungselement, welches unabhängig von der Maske (22) ist und zwischen einer aktiven Stellung und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, wobei im Betrieb der Vorrichtung in der aktiven Stellung eine Prüfstrahlung (52) zum Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) in den Belichtungsstrahlengang (32) eingekoppelt und in der inaktiven Stellung die Prüfstrahlung (52) nicht in den Belichtungsstrahlengang (32) eingekoppelt wird.

44. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche als Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie konfiguriert ist.

45. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, welche als EUV-Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie konfiguriert ist.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 45, welche mindestens ein Merkmal gemäß den Ansprüchen 1 bis 37 aufweist.

47. Anordnung mit der Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche sowie einem zu belichtenden Substrat (28), wobei das Substrat (28) einen reflektierenden

Bereich (150) aufweist, welcher derart angeordnet ist, dass im Belichtungsbetrieb der Vorrichtung (10) die Prüfstrahlung (52) nach zumindest teil weisem Durchlaufen der Belichtungsoptik (14) in sich zurück reflektiert wird.

48. Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung (10) mit einer Belichtungsoptik (14) zum strukturierten Belichten eines Substrats (28) durch Führen einer Belichtungsstrahlung (34) in einem Belichtungsstrahlengang (32) der Belichtungsoptik (14), mit den Schritten:

- Einkoppeln einer Prüfstrahlung (52) in den Belichtungsstrahlengang (32) oder Auskoppeln der Prüfstrahlung (52) aus dem Belichtungsstrahlengang (32) mittels einer diffraktiven Struktur (48, 148), sowie

- Ermitteln einer Eigenschaft der Vorrichtung (10) aus der Prüfstrahlung (52)., wobei eine Prüfstrahlung (52) mit einer Wellenlänge eingekoppelt wird, die sich von der Wellenlänge der Belichtungsstrahlung (34) unterscheidet und die diffraktive Struktur im Belichtungsstrahlengang (32) angeordnet wird und/oder in der Belichtungsoptik (14) ein optisches Element (20a) vorgesehen wird, welches die diffraktive Struktur (148) aufweist.

49. Verfahren nach Anspruch 48, bei dem die aus der Prüfstrahlung (52) ermittelte Eigenschaft der Vorrichtung (10) das Belichtungsverhalten der Belichtungsoptik (14) umfasst.

50. Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit den Schritten: - strukturiertes Belichten eines Substrats (28) mittels einer Belichtungsoptik (14) durch Führen eines Bündels an Einzelstrahlen (34a) einer Belichtungsstrahlung (34) in einem Belichtungsstrahlengang (32) einer Belichtungsoptik (14), - Führen eines Bündels an Einzelstrahlen (52a) einer Prüfstrahlung (52) in einem Prüfstrahlengang (50) während der Belichtung des Substrats (28) derart, dass der Verlauf mindestens eines Einzelstrahls (52a) der Prüfstrahlung (52) zumindest abschnittsweise mit dem Verlauf eines Einzelstrahls (34a) der Belichtungsstrahlung (34) übereinstimmt, sowie

- Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) mittels der Prüfstrahlung (52).

51. Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit den Schritten:

- strukturiertes Belichten eines Substrats (28) mittels einer Belichtungsoptik (14) durch Einstrahlen von Strahlungspulsen in periodischer zeitlicher Abfolge auf die Belichtungsoptik (14), sowie

- Prüfen des Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) in Belichtungspausen zwischen den Strahlungspulsen mittels einer Prüfstrahlung (52).

52. Verfahren zum Prüfen einer Vorrichtung (10) zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung mit den Schritten:

- strukturiertes Belichten eines Substrats (28) mit Strukturen auf einer Maske (22) durch Führen einer Belichtungsstrahlung (34) in einem Belichtungsstrahlengang (32) einer

Belichtungsoptik (14) ,

- Einkoppeln einer Prüfstrahlung (52) in den Belichtungsstrahlengang (32) durch Verstellen eines Einkopplungselements von einer inaktiven Stellung in eine aktive Stellung, sowie - Prüfen eines Belichtungsverhaltens der Belichtungsoptik (14) mittels der Prüfstrahlung (52).

53. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 52, bei dem durch Auswerten der Prüfstrahlung (52) eine optische Veränderung von zumindest einem abbildendem optischen Element (20) der Belichtungsoptik (14) bestimmt wird.

54. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 53, bei dem durch Auswerten der Prüfstrahlung (52) eine laterale Eigenschaft eines auf dem

Substrat (28) erzeugten Bildes bestimmt wird.

55. Verfahren nach Anspruch 54, bei dem die Belichtungsoptik (14) eine Projektionsoptik (18) zum Abbilden von Maskenstrukturen auf das Substrat (28) aufweist, und eine Systemwellenfront der Projektionsoptik (18) durch Vermessen der Prüfstrahlung (52) mittels einer Wellenfrontmesseinrichtung (38) bestimmt wird.

56. Verfahren nach einem der Ansprüche 48 bis 55, welches mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46 ausgeführt wird.