WO2016203020A1 - Optisches system - Google Patents

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WO2016203020A1
WO2016203020A1 PCT/EP2016/064086 EP2016064086W WO2016203020A1 WO 2016203020 A1 WO2016203020 A1 WO 2016203020A1 EP 2016064086 W EP2016064086 W EP 2016064086W WO 2016203020 A1 WO2016203020 A1 WO 2016203020A1
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frame
sensor
optical
sensor frame
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PCT/EP2016/064086
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Rolf Freimann
Jürgen Baier
Steffen Fritzsche
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an optical system, a Photomaskeninspek- tion system, a projection system, a lithographic system and a method for controlling an optical system.
  • Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits.
  • the microlithography phierata is Runaway ⁇ resulting in a so-called projection exposure apparatus which has an illumination system and a projection lens on ⁇ .
  • the image of an illuminated by the illumination device photo- mask (reticle) is in this case coated by means of the projection lens to one having a photosensitive layer (photoresist) and projected arranged in the image plane of the projection lens wafer to the structure of the photo ⁇ mask onto the photosensitive coating of the Transfer substrate.
  • Mirrors of the projection lens are usually in a holding frame
  • the Sen ⁇ sorrahmen is designed as a stable frame surrounding the support frame. Over openings in the support frame may sensor heads of the sensor frame are brought close enough to the mirror in order to perform accurate measurements bezüg ⁇ Lich the position and the orientation of the mirror. About the Be ⁇ operating time, one or more mirrors are blind and have to be ⁇ exchanges. The sensor frame can hinder the replacement of blinded mirrors. From US 2012/0140241 AI an approach is known to mount the mirror without a spatially stable frame.
  • No. 7,817,248 B2 shows an optical system in which optical elements are indirectly positioned relative to one another by means of reference elements directly to one another or via the holding frame to which the optical elements are fastened.
  • the reference elements are connected to the optical elements.
  • an object of the present invention is to provide an improved optical system.
  • the off ⁇ exchange of individual mirrors to be simplified.
  • an optical system comprising a first optical control loop, which is set up to regulate a position and / or orientation of a first optical element relative to a first module sensor frame, and a first module control loop, which is directed to ⁇ to regulate a position and / or orientation of the first module sensor frame relative to a base sensor frame.
  • the optical system in addition to a second optics control circuit which is adapted to regulate a position and / or orientation ei ⁇ nes second optical element relative to a second module sensor frame, and a second module-control circuit which adapted is to control a position and / or orientation of the second module sensor frame relative to the base sensor frame.
  • the position and / or orientation of the first optical element can be advantageous way ⁇ controlled independently of the second optical element. That is, these need not have visual contact with each other just to be positioned and aligned.
  • the basic sensor frame serves as a common reference.
  • the optical control circuits and the module control loop can have a different control accuracy.
  • the module control loop can provide a coarse positioning, while the optical control loops are used for fine positioning.
  • the coarse adjustment of the f th ⁇ and second optical element or the respective modules containing them, carried out with the help of the module-control loop can initially.
  • the fine adjustment of the optical elements then takes place with the aid of the optical control circuits.
  • first and second optical element is intra ⁇ half of its respective module positioned and / or oriented, and only then, the installation of the respective modules is performed in the optical system can be provided.
  • first and second module sensor frames and the base sensor frame are different, ie spatially separated, frames from each other.
  • more than two, for example, six or more opti ⁇ cal elements may be provided together with associated sensor modules.
  • the first and second optical elements are preferably arranged in the beam path of the optical system, in particular in the beam path of the working light (ie the light used for the exposure of the substrate, in particular of a wafer). They can follow one another directly in the beam path, or further optical elements can be arranged in the beam path between them.
  • the first and second optical element may be a mirror, a lens, a opti ⁇ ULTRASONIC grid or a wave plate to be
  • “Frame” in the present case does not necessarily presuppose a frame-shaped structure, but also includes, for example, a platform or a plate.
  • the first and / or second module-sensor frame and / or the basic sensor frame are rigid, in particular partly or completely formed of one or more of the following materials: silicon carbide (SiC), reaction-bonded silicon carbide (SiSiC), cordierite, Alumini ⁇ oxide (Al2O3), aluminum nitride (A1N).
  • positioning means a movement of the corresponding optical element in up to three translational degrees of freedom.
  • Adjustment in the present case means a movement of the corresponding optical element in up to three rotational degrees of freedom.
  • the first optical-control loop comprises a first sensor for detecting the position and / or orientation of the first optical element relative to the first module-sensor frame and a ers ⁇ th actuator for positioning and / or alignment of the first optical Ele ⁇ ment depending on the detected position and / or orientation of ers ⁇ th optical element, and / or the second optical control loop, a second sensor for detecting the position and / or orientation of the second optical element relative to the second module sensor frame and a second Ak ⁇ tuator for positioning and / or alignment of the second optical element in dependence on the detected position and / or orientation of the second optical element ⁇ rule.
  • the first and / or second sensor detect the position and / or orientation of the corresponding optical element in up to six degrees of Freedom ⁇ .
  • the position and / or orientation is detected.
  • non-contact for example by means of optical sensors, in particular Git ⁇ tersensoren, or capacitive sensors.
  • the optical detection can take place in the form of a photoelectric scanning according to the interferential measuring principle with single-field scanning.
  • the resolution of preferred sensors is less than 100 pm, preferably less than 50 pm.
  • the first and / or second sensor can be composed of a transmitting / receiving unit and a measuring object (Engl .: Target), which back-selected an electromagnetic light emitted by the transmitting / receiving unit to the transmitting / receiving unit for receiving.
  • Zvi ⁇ rule of the transmitter / receiver unit and the measurement object is a measurement section defi ⁇ ned. This may be, for example, less than 8, preferably less than 4 and even more preferably less than 1 mm.
  • the first and / or second actuator as Lorenz, reluctance ⁇ or piezo actuator, or stepper motor are formed.
  • the first module control loop a third sensor for detecting the position and / or orientation of the first module sensor frame relative to the base sensor frame and egg ⁇ NEN third actuator for positioning and / or aligning the first module - Sensor frame as a function of the detected position and / or orientation of the first module sensor frame, and / or the second module control loop, a fourth sensor for detecting the position and / or orientation of the second module sensor frame relative to the base sensor frame and has a fourth actuator for positioning and / or aligning the second Mo ⁇ dul-sensor frame in dependence on the detected position and / or Reg ⁇ processing of the second sensor module frame.
  • the first module control loop and the first optical control loop and / or the second module control loop and the second optical control loop are adapted to cooperate with each other such that the position and orientation of the first and second optical element in each of the six degrees of freedom relative to the base sensor frame is adjustable.
  • the first actuator supported on at a first module support frame and the second actuator at a second Mo ⁇ dul-holding frame.
  • the first module sensor frame can be supported on the first module holding frame and the second module sensor frame on the second module holding frame, in particular vibration-decoupled.
  • the support can be done via one or more fasteners, which are soft, for example (low spring stiffness).
  • the third actuator supports the first module support frame on a base support frame and the fourth actuator supports the second module support frame on the base support frame.
  • the base sensor frame is mechanically decoupled from the base support frame. That in particular, that transmission of vibrations from the base support frame to the base sensor frame - for example by means of suitable dampers - is avoided.
  • the base sensor frame and the base support frame are interconnected by means of an interface element.
  • the interface element may have the vibration decoupling.
  • the base support frame encloses a volume in which the base sensor frame is partially or completely disposed.
  • the base sensor frame may also be referred to as a central sensor frame.
  • the modules with the first and second mirrors can thus be easily installed and / or replaced.
  • the base sensor frame may include a plurality of arms projecting from a base body, at least two of the arms having a third sensor. The base body and the arms projecting therefrom can be formed in one piece or in one piece. "One-piece" means that the corresponding elements form a firmly connected unit with the aid of fastening means, for example
  • a first module with the first optical element, the first module-sensor frame, the first sensor, the ers ⁇ th module-holding frame and the first actuator is provided, and / or a second module with the second optical element , the second module sensor frame, the second sensor, the second module holding frame and the second actuator, wherein the first and / or second module is disposed between the base sensor frame and the base holding frame.
  • the first and second modules may be preassembled and then installed in the optical system, that is, inserted between the base sensor frame and the base support frame.
  • a device for detecting a change of a position, a change of an orientation and / or a De ⁇ formation of the base sensor frame or parts thereof and / or the module sensor frame relative to a reference outside the base-holding frame has an interferometer, in particular a phase-shifting interferometer or a moire interferometer.
  • the interferometer comprises a measurement ⁇ distance, along which electromagnetic radiation is sent and wel ⁇ che via two reflection points on the base sensor frame and / or the Mo ⁇ module sensor frame leads.
  • an optical system comprising opti ⁇ cal elements, actuators, a holding frame on which the optical ele ⁇ ments using the actuators each positionable and / or alignable ge ⁇ hold, a sensor frame, which of the holding frame is mechanically decoupled, and sensors which are adapted to detect a position and / or orientation of a respective optical element relative to the Sen ⁇ sorrahmen, wherein the holding frame enclosing a volume and the sensor frame is partially or completely disposed within this volume.
  • the holding frame encloses a volume and the sensor frame is partially or completely disposed within this volume, there is a good access to the optical elements, for example, for an exchange of the same, which is not blocked by the holding frame.
  • the sensor frame is mechanically decoupled from the retaining frame, in particular to ⁇ sondere to avoid transmission of vibrations from the support frame on the Sensorrahmen- for example with the aid of suitable damper.
  • the mechanical decoupling in other execution forms ⁇ also be dispensed with.
  • the sensor frame having a plurality of projecting from a base body arms, in each case at least two of Ar ⁇ me carry one of the sensors.
  • the resulting arm structure which can also be referred to as a framework, tree, or star structure, makes it possible to make the corresponding measuring sections (in the present case also referred to as the "measuring distance") small for the sensors, which increases the measuring accuracy in the context of the modular embodiment executed accordingly.
  • the base body and the arms projecting therefrom are formed in one piece or in one piece.
  • a device for detecting a change of a position, a change of an orientation and / or a De ⁇ formation of the sensor frame or parts thereof with respect to a reference outside of the holding frame is provided.
  • the device has an interferometer, in particular a phase-shifting interferometer or a moire interferometer.
  • the interferometer comprises a measurement ⁇ distance along which electromagnetic radiation is sent and wel ⁇ che over two reflection points on the sensor frame leads. Furthermore, a photomask inspection system for checking a photo ⁇ mask with the aid of an optical system, as described above, justifyge ⁇ provides. Furthermore, a projection system for a lithography system with an optical system as described above is provided.
  • lithography system as described above with an optical system, or with a projection system, as above, be written ⁇ provided.
  • the object is also achieved by a method for controlling an optical ⁇ 's system, wherein a position and / or orientation of a first optical element is controlled relative to a first module sensor frame in a first optic loop, and in a first module control loop controlling a position and / or orientation of the first module sensor frame relative to a base sensor frame.
  • a position and / or orientation of a first optical element is controlled relative to a first module sensor frame in a first optic loop
  • a first module control loop controlling a position and / or orientation of the first module sensor frame relative to a base sensor frame.
  • it is further provided according to the method that in a second optical control loop a position and / or orientation of a second optical element relative to a second module sensor frame is controlled, and in a second module control loop a position and / or orientation of the second Module sensor frame is controlled relative to the base sensor frame.
  • optical system exporting ⁇ approximately forms shall apply to the photomask inspection system, the projection system, the lithography system and method for controlling an optical system, and vice versa.
  • an optical element or an actuator this does not exclude that a plurality of entspre ⁇ sponding elements are provided, for example, 2, 3, 4 or more.
  • Further aspects of an optical system, a photomask inspection system to build a projection system of a lithography apparatus, a method for ⁇ a and / or replacing the optical elements of an optical system are listed below. One or more of these aspects may stand alone or be combined with the optical system, the photomask inspection system, the projection system, the lithography system, or the method of controlling an optical system, each as described above.
  • the object is further achieved by an optical system to detect a plurality of op ⁇ diagram elements, a support frame supporting the plurality of optical elements, a plurality of first sensors that are adapted to receive a position and / or from ⁇ direction of the optical elements, and a sensor frame carrying the plurality of first sensors.
  • the sensor frame is at least partially stabilized within the holding frame arranged.
  • the sensor frame is at least partially disposed within the Halterah ⁇ men, an optical element of the optical system can be relatively easily replaced.
  • This advantage is achieved because there is no longer a closed sensor frame surrounding the support frame and obstructing insertion of an optical element into the optical system or removal of an optical element from the optical system.
  • the sensor frame which is arranged at least partially within the frame, can be guided in the vicinity of each optical element, so that the optical elements can be positioned and aligned on the basis of the sensor frame.
  • the holding frame defines an envelope surface, in particular an at least partially cylindrical envelope surface, into which the sensor frame extends.
  • the optical system has a plurality of optical elements whose position and / or orientation is determined by means of the sensor frame and the first sensors.
  • the optical system may have two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, eleven, or twelve such optical elements.
  • the optical system may be implemented as an imaging system.
  • a projection system of a lithography apparatus may have such an optical Sys tem ⁇ .
  • the corresponding optical elements are then arranged in the projection system of the lithography system.
  • the projection system of the lithography system may comprise further optical elements ⁇ whose position and / or orientation is not determined by means of the sensor frame and the first sensors.
  • the first sensor comprises a transmitting and Empfangsein ⁇ uniform and a corresponding unit, which sends back a signal to the transmitting and Emp ⁇ capturing unit.
  • the transmitting and receiving unit of the first sensor is mounted on the sensor frame. In this case, the unit which sends back the signal to the transmitting and receiving unit is arranged on the optical element or on a module comprising the optical element.
  • the unit that sends back the signal to the transmitting and receiving unit ⁇ be attached to the sensor frame. Then, the transmitting and receiving ⁇ unit of the first sensor is attached to the optical element or to a module having the optical element. At least a part of the first sensor is therefore attached to the sensor frame.
  • the sensor frame has a plurality of arms.
  • a first sensor mounted on one of the arms of the sensor frame may be located near one of the optical elements.
  • a first sensor may be at the end of an arm is arranged ⁇ .
  • a sensor frame having a plurality of arms is more compact and lighter than a voluminous sensor frame. Due to the design, it is therefore possible to save several arms of weight with a sensor frame having a sensor frame.
  • the sensor ⁇ frame between the optical elements can be arranged. The sensor frame therefore no longer surround the optical elements. In order for the opti ⁇ rule elements can be easily installed and removed.
  • the sensor frame is designed as a framework or as a star.
  • the sensor ⁇ no longer frame the optical elements but is in between them ⁇ assigns surrounds. This makes it easier to install and remove the optical elements.
  • the optical system is a Messab ⁇ stand between one of the first sensors of the sensor frame and one of the optical elements smaller than 8 mm, preferably less than 4 mm, and more WEI ter preferably less than 1 mm.
  • the measuring distance is the distance between the transmitting and receiving unit of the first sensor and the unit of the first Sen ⁇ sensor, which sends back a signal to the transmitting and receiving unit.
  • Sthaf ⁇ ingly allows for the use of a first sensor, preferably the transmitting and receiving unit of the first sensor to the sensor frame in the vicinity of the optical element, a very accurate measurement of the position and / or the off ⁇ direction of the optical element. In this case, grid sensors can be used for the measurement.
  • the sensor ⁇ frame is attached to the support frame.
  • the holding frame is a stable non-deformable component. Therefore, the sensor frame may be suitably attached to the Hal ⁇ terahmen.
  • this fer ⁇ ner has an interface ring, wherein the holding frame and / or the sensor ⁇ frame are attached to the interface ring.
  • the interface ring is a stable les non-deformable component of the plurality of components be attached Kgs ⁇ NEN.
  • the interface ring imparts a stable construction to the optical system.
  • the sensor frame ⁇ is rigid.
  • “made rigid” means that the Sen ⁇ sorrahmen not easily deformed.
  • the sensor frame of one or more of the following materials have ⁇ silicon carbide (SiC), re hopessge ⁇ bundenes siliciuminfiltrêts silicon carbide (SiSiC), cordierite, aluminum oxide (AI2O3) , Aluminum nitride (A1N).
  • the sensor frame ⁇ is positioned relative to a reference outside of the holding frame.
  • the position and / or orientation of the sensor frame with respect to a reference can be readjusted. Precise positioning and / or alignment of the sensor frame is important because the sensor frame itself also serves as a reference for the optical elements.
  • the latter also has one or more interferometers for measuring a change in length, for measuring a change in position and / or for measuring an angle change. Since the sensor frame is used as a reference for the positioning and / or Reg ⁇ processing of the optical elements, a deformation of the sensor frame distort the positioning and / or orientation of the optical elements. Therefore, the deformation of the sensor frame can be measured with one or more interferometers. During positioning and / or orientation then the deformation of the sensor frame can take into account the ⁇ .
  • the change in position and / or angle of the modular sensor frame relative to the modu ⁇ lar holding frame can be measured.
  • the one or more interferometers are designed as phase-shifting interferometers and / or as length-measuring interferometers.
  • various ⁇ dene interferometer can be used.
  • optical system which are an o- set of the plurality of interferometers to verify moire measurement techniques ⁇ contact.
  • such tilting or twisting of the sensor frame can be measured.
  • the one or more interferometers comprise a branched arrangement of moire measuring paths.
  • the one or more interferometers can be measured as changes in total Sen ⁇ sorrahmen, even when the sensor frame comprises branches.
  • this fer ⁇ ner has a first control loop for each optical element, wherein the respective first control loop comprises one or more first actuators and one or more of the first sensors to the respective optical elements relative to the sensor frame position.
  • the opti ⁇ rule elements can be positioned relative to the sensor frame and / or aligned.
  • the respective optical element is a first actuator or more first Ak ⁇ tuatoren connected through to the holding frame.
  • the opti ⁇ rule elements are supported by the support frame.
  • this fer ⁇ ner has at least one module, wherein the at least one module of one of the opti ⁇ rule elements, a modular sensor frame and / or a modular shark frame and wherein the at least one module is interchangeable.
  • the optical element can additionally be jus ⁇ relative to the modular sensor frame.
  • the modular sensor frame can be adjusted relative to the sensor frame.
  • the optical element can be connected to the holding frame via the modular holding frame.
  • this fer ⁇ ner has a second control loop for the optical element of the at least one Mo ⁇ module, wherein the second control circuit comprises one or more second actuators and one or more second sensors to the optical element relative to to position the modular sensor frame.
  • the op ⁇ diagram element by means of the second control loop can be adjusted relative to the modular Sen ⁇ sorrahmen.
  • an optical element is always in six degrees of freedom, ie in three spatial directions and three angles, positionable and alignable. This positionability and alignability is always given in total with the first and second control loop.
  • the optical element positi ⁇ unit does and align may already be in six degrees of freedom, it is possible that the other loop position the opti ⁇ specific item only in less than six degrees of freedom and align the can.
  • the first control loop can complement the adjustment range of the mirror magnification ⁇ filesystem and thus the second control circuit which is very accurate but limited Stellbe ⁇ rich ideal.
  • the optical element is connected to the modular support frame via the one or more second actuators.
  • the opti ⁇ cal element is supported by the modular support frame.
  • the first actuators and the second actuators can be designed as Lorentz actuators, piezoactuators or actuators with stepper motors.
  • the modular support frame is connected to the support frame. Accordingly, the optical ele ment ⁇ on the second actuators is directly connected with the modular ver ⁇ holding frame. Further, the optical element is indirectly connected to the support frame via the modular support frame and the first actuators that are attached to both the modular support frame and the support frame.
  • one or more of the first and / or one or more of the second sensors are designed as optical sensors.
  • optical sensors are ⁇ outstanding for vacuum environments.
  • the optical system of the Sen ⁇ sorrahmen defines a coordinate system and the respective optical element bezüg- lent of the coordinate system by means of the first and / or second control circuit in three spatial directions and three angles positionable.
  • "Defining" it is ge ⁇ means that the sensor frame provides a reference point for the coordinate system.
  • the optical element is always positioned and aligned in six degrees of freedom. This positionability and adjustability may be achieved by the first and / or second control loop.
  • the jewei ⁇ celled optical Element comprises a mirror or a lens
  • the optical element can be formed both as a mirror and as a lens.
  • the method comprises the following steps: a) inserting at least one optical element into the optical system while connecting it to a holding frame, b) measuring sen of a position and / or orientation of the at least one optical element relative to a sensor frame, wherein the sensor frame is at least partially disposed within the holding frame, c) positioning and / or aligning the at least one optical element relative to the sensor frame according to the measurement result Step b), and d) fixing the positioned and / or aligned at least one optical element.
  • an optical element of the optical system can be proportionate easily installed or replaced.
  • the step is carried out: removing at least one optical element from the optical system.
  • the method of measuring the position and / or alignment is made of the at least one optical element in step b) be ⁇ without contact. Due to the non-contact measurement, no forces are transmitted to the optical element during the measurement.
  • the measurement of the position and / or orientation of the at least one optical element in step b) takes place by means of one or more optical sensors.
  • optical sensors are ideal for vacuum environments.
  • a module is inserted into the optical system in step a), which comprises at least one optical element, a modular sensor frame and / or a modular Schurah ⁇ men, and wherein the module is interchangeable.
  • the entire module can be installed and removed in the optical system.
  • a photomask inspection system for inspecting a photo ⁇ mask with an optical system proposed as described.
  • the photomask inspection system the photomask can be checked for errors who ⁇ .
  • Fig. 1 shows a schematic view of an EUV lithography system
  • Fig. 2 shows a schematic view of an optical system according to an ers ⁇ th embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic view of an optical system according to a second embodiment
  • FIG. 3a shows a section IIIa-IIIa from FIG. 3
  • FIG. Fig. 4 is a schematic view of an optical system according to a third embodiment
  • Fig. 5 is a schematic view of a part of an optical system according to a fourth embodiment
  • Fig. 6 is a schematic view of a part of an optical system according to a fifth embodiment
  • Fig. 7 is a schematic view of a part of an optical system according to a sixth embodiment
  • Fig. 8 is a schematic view of a part of an optical system according to a seventh embodiment
  • Fig. 9 is a schematic view of a part of an optical system according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic view of a part of an optical system according to a ninth embodiment.
  • Fig. 11 shows a flow chart of a method of installing and / or from ⁇ exchange of mirrors of an optical system. Unless otherwise indicated, the same reference numerals in the fi gures ⁇ identical or functionally similar elements. It should also be noted that the illustrations in the figures are not necessarily to scale.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an EUV lithography apparatus 100 according to an embodiment comprising a beam-shaping system 102, a BL LEVEL ⁇ processing system 104 and a projection system 106.
  • the beamforming System 102, the illumination system 104 and the projection system 106 are each provided in a vacuum housing, which is evacuated by means of an evacuation device not shown nä ⁇ forth.
  • the vacuum housing are surrounded by a non-illustrated engine room, are provided in which the drive devices for mechanical processes or SET ⁇ len of the optical elements. Furthermore, electrical controls and the like may be provided in this engine room.
  • the beam shaping system 102 includes an EUV light source 108, a collimation ⁇ gate 110, and a monochromator 112th
  • the EUV light source 108 may be a plasma source or a synchrotron be play provided in ⁇ which radiation in the EUV range (extreme ultraviolet range), for example in waves ⁇ length range of from 0.1 nm to 30 nm emit.
  • the emerging from the EUV light source 108 initially radiation is focused by the collimator 110 where ⁇ according to the desired operating wavelength is filtered out by the monochromator forth ⁇ 112th
  • the beamforming system 102 adjusts the wavelength and spatial distribution of the light emitted by the EUV light source 108.
  • EUV light generated by the EUV radiation source 108 114 has a relatively low transmissivity by air, which is why the Strahlate ⁇ approximately spaces are evacuated in the beam shaping system 102, in the lighting system 104 in the projection system and the 106th
  • the illumination system 104 has a first mirror 116 and a second mirror 118.
  • These mirrors 116, 118 may, for example, be embodied as facet mirrors for pupil shaping and guide the EUV radiation 114 onto a photomask 120.
  • the photomask 120 is also formed as a reflective optical element and may be disposed outside of the systems 102, 104, 106.
  • the photomask 120 has a structure which nert by means of the projection system 106 onto a wafer 122 verklei ⁇ or the like is imaged.
  • the Pro ⁇ jetationssystem 106 in the beam guiding chamber for example, a third mirror 124 and a fourth mirror 126.
  • the number of mirrors of the EUV lithography system 100 is not limited to the number shown. It can also be provided more or less mirror.
  • the mirror usually ge on its front for beam shaping _ bends.
  • FIG. 2 shows a schematic view of an optical system 200 according to a first exemplary embodiment.
  • the optical system 200 is for setting a part of the embodiment shown in FIG. 1, the EUV lithography tool 100, or more precisely a part of the projection system 106.
  • the Op ⁇ table system 200 a part of the shown in Fig. 1 Illumination system 104 be.
  • the optical system 200 has a holding frame 202 (in the present case also “base holding frame”), a sensor frame 204 (in the present case also “basic sensor frame”) and by way of example optical elements in the form of the two mirrors 124, 126.
  • the optical system 200 further includes two sensors 206a, 206b. For each of the two mirrors 124, 126, a corresponding modular sensor ⁇ frame 208a, 208b and a corresponding modular mounting frame 210a, 210b is provided.
  • a sensor 206a, 206b has a transmitting and receiving unit 212, and a ent ⁇ speaking measurement object 214, which sends back an optical signal for transmitting and Emp ⁇ capturing unit 212th
  • Be ⁇ vorzugt is the transmitting and receiving unit 212 of the sensor 206a, 206b mounted on Sen ⁇ sorrahmen 204th
  • the measuring object 214 which sends back the signal to the transmitting and receiving unit 212, is arranged on the respective modular sensor frame 208a, 208b, which is assigned to the corresponding mirror 124, 126.
  • the measurement object 214 can be attached to the Sensorrah ⁇ men 204th Then the transmitting and receiving unit 212 is attached to the modular sensor frame 208a, 208b, which is assigned to the corresponding mirror 124, 126. arranges, fixes. At least part of a respective sensor 206a, 206b is thus attached to the sensor frame 204.
  • the optical system 200 has a module control loop 216a, 216b for each of the two mirrors 124, 126.
  • Each of the module control circuits 216a, 216b illustrated in FIG. 2 includes actuators 218a, 218b and the sensors 206a, 206b.
  • the respective mirror 124, 126 can be positioned and / or aligned together with the modular sensor frame 208a, 208b and the modular support frame 210a, 210b relative to the sensor frame 204.
  • the modular holding frames 210a, 210b are connected to the holding frame 202 via the actuators 218a, 218b.
  • the optical system 200 shown in FIG. 2 has an optical control loop 233a, 233b for each of the two mirrors 124, 126.
  • Each of the two illustrated optical control circuits 233a, 233b comprises actuators 222a, 222b and sensors 224a, 224b.
  • the optics control circuits 233a, 233b By means of the optics control circuits 233a, 233b, the respective mirror 124, 126 can be positioned and / or aligned relative to the modular sensor frame 208a, 208b.
  • the mirrors 124, 126 are connected to the modular holding frames 210a, 210b via the second actuators 222a, 222b.
  • the sensor 224a, 224b has a transmitting and receiving unit 226 and an ent ⁇ speaking measurement object 228, which returns a signal to the transmitting and receiving unit 226th By means of the returned signal, the position and / or orientation of one of the mirrors 124, 126 relative to the modular sensor frame 208a, 208b can be determined.
  • the transmit and receive unit 226 at ⁇ modular sensor frame 208 is preferably attached 208b.
  • the measuring object 228 is arranged on the mirror 124, 126.
  • a reversed arrangement is possible. At least part of the sensor 224a, 224b is thus attached to the modular sensor frame 208a, 208b.
  • One of the mirrors 124, 126, the corresponding modular sensor frame 208a, 208b and / or the corresponding modular support frame 210a, 210b can each because a module 232a, 232b form.
  • the respective module 232a, 232b can be installed and removed as a component in the optical system 200.
  • the optical system 200 does not include a modular support frame 210a, 210b, and / or a modular sensor frame 208a, 208b for each mirror 124, 126 (or mirror 124, 126).
  • the positioning and / or orientation of the mirrors 124, 126 is carried out for the mirrors 124, 126 without added arrange ⁇ th modular mounting frame 210a, 210b and modular sensor frames 208a, 208b only through the optics control circuits 233a, 233b.
  • the mirrors 124, 126 are always positionable and alignable in six degrees of freedom. This positionability and adjustability may be achieved by the Mo ⁇ dul- and / or optical control circuit 216a, 216b, 233a, 233b. In sum, the positionability and the adjustability in six degrees of freedom, ie the positionability and the alignability in three spatial ⁇ directions and in three angles, with the control circuits 216a, 216b, 233a, 233b are always achieved.
  • the actuators 218a, 218b, and the actuators 222a, 222b represent a cascaded tes system.
  • the module control circuit 216a, 216b, the adjusting ⁇ area of the mirror 124, zoom 126, and thus the optical control circuit 233a, 233b, the very but exactly in the control area is limited, ideally complement. This allows coarse and fine adjustment.
  • the sensor frame 204 is partially or fully within a volume V (see Fig. 3 and 3a, the latter being a section Illa-IIIa of Fig. 3) is arranged ⁇ which encloses the holding frame 202.
  • the Hal ⁇ terahmen 202 may include an at least partially cylindrical, and in particular nikzy ⁇ lindharis volume V, as is apparent from the combination of FIGS. 3 and 3a.
  • a mirror 124, 126 of the optical system 200, a ⁇ be repeatedly installed or replaced.
  • This advantage is achieved because there is no longer a closed sensor frame which surrounds the holding frame 202. and would interfere with introducing a mirror 124, 126 into the optical system 200 or removing a mirror 124, 126 from the optical system 200.
  • the sensor frame 204 may be disposed between the mirrors 124, 126.
  • the sensor frame 204 may be routed near each mirror 124, 126 or each modular sensor frame 208 associated with a mirror 124, 126.
  • the mirrors 124, 126 can be positioned and aligned based on the sensor frame 204.
  • the respective modular sensor frames 208a, 208b, 210b may be connected in particular via vibration-decoupling connection elements 230 (see Fig. 2) with the depending ⁇ donating modular support frame 210a.
  • the sensors 206a, 206b, 224a, 224b can be designed as optical sensors.
  • the optical system 200 may also include lenses or other optical elements.
  • FIG. 3 shows a schematic view of an optical system 200 according to a second exemplary embodiment.
  • the Sensorrah ⁇ men 204 is disposed completely within the holding frame 202nd Via bores 300, the EUV radiation passes into the holding frame 202 to the mirrors 124, 126 and out of the holding frame 202.
  • no modular mounting frame 210a, 210b provided for the mirrors 124, 126.
  • no cascaded actuators are shown.
  • the actuators 222a, 222b for the optical control loop 233a, 233b can be seen.
  • the Aktua ⁇ tors 218a, 218b are provided for the module control circuit 216a, 216b.
  • the mirror 124, 126 may thus be positioned and / or aligned relative to the sensor frame 204 and / or relative to the respective modular sensor frame 208a, 208b.
  • the sensor frame 204 has a base body 301 and, projecting therefrom, a first arm 302, a second arm 304 and a third arm 306. Thereby, the sensors 206a, 206b can be placed close to the modular sensor frames 208a, 208b.
  • the sensor frame can also be designed as Ge ⁇ Jost.
  • multiple arms of the sensor frame 204 may form a star shape.
  • the arms 302, 304, 306 and the base body 301 are made in one piece or in one piece.
  • the measuring distance or the measuring distance 308 is the distance between the transmitting and receiving unit 212 and the measuring body 214 and is less than 8 mm, preferably less than 4 mm and even more preferably less than 1 mm.
  • a small measuring distance 308 allows a very accurate measurement of the position and / or orientation of the modular sensor frame 208 and thus of the mirror 124, 126.
  • the small measuring distance 308 is achieved by the arms 302, 304, 306 having the sensors 206a, 206b and to the modular sensor frames 208a, 208b.
  • the sensor frame 204 shown in Fig. 3 is attached to the support frame 202, possibly via a mechanical insulation, not shown (soft Anbin tion).
  • the buildin ⁇ actuation can be performed via a not shown interface ring.
  • 4 shows a schematic view of an optical system 200 according to a third exemplary embodiment.
  • the third embodiment differs from the second embodiment in that no modular sensor frame 208a, 208b is associated with the mirrors 124, 126.
  • an optical control loop 233a, 233b By means of an optical control loop 233a, 233b, a mirror 124, 126 can be positioned and / or aligned relative to the sensor frame 204.
  • the optical control loop 233a, 233b actuators 222a, 222b and sensors 206a, 206b.
  • FIG. 5 shows a schematic view of a part 500 of an optical system 200 according to a fourth exemplary embodiment.
  • Mirrors 124, 126 are not shown. Shown are the holding frame 202 and the sensor frame 204.
  • the sensor frame 204 is ver ⁇ measured with a phase-shifting interferometer 502.
  • the phase-shifting interferometer 502 has an interferometer component 504 which is opposite to a reference 501 outside of the holding frame 202 is defined, a measuring mirror 506 and an optical component 508 on.
  • the interferometer device 504 is arranged outside of the holding frame ⁇ 202nd Via an opening 510, electromagnetic radiation, represented by a first beam 512 and a second beam 514, is directed onto the measuring mirror 506 via a deflecting mirror 516. In this case, the first beam 512 and the second beam 514 pass through the optical component 508.
  • the measuring mirror 506 and the optical component 508 are fixedly connected to the sensor frame 204.
  • the optical component 508 has a reference surface 518 on its side facing the measuring mirror 506.
  • the reference surface 518 is inclined relative to the measuring mirror 506.
  • the reflected from the mirror 506 Strah ⁇ lung represented by a third beam 520 and fourth beam 522 is directed back into the Interfe ⁇ rometer- component 504 via the deflecting mirror 516 and through the opening 510th
  • the radiation passes the optical component 508 a second time. Due to the inclined relative to the measurement mirror 506 Refe rence ⁇ area 518 are obtained for the third and fourth beams 520, 522 under ⁇ Kunststoffliche optical paths and phases. As a result, an interferogram 524 can be seen in the interferometer component 504.
  • the different optical paths and phases of the third and fourth beams 520, 522 are symbolized by the fact that the retrograde fourth beam 522 only starts at the reference surface 518.
  • a measuring path 526 is obtained between the measuring mirror 506 and the optical component 508. If the length of the sensor frame 204 changes, the length of the measuring path 526 also changes. This change in length can be read in the interferogram 524.
  • FIG. 6 shows a schematic view of a part 500 of an optical system 200 according to a fifth exemplary embodiment.
  • the modular sensor frame 208a and the modular support frame 210a are shown. Su ⁇ the position of the modular sensor frame 208a and / or the Posi ⁇ tion of the modular support frame 210a changed, then also the length of the changes Measuring section 526. This change in length can be read in the interferogram 524.
  • FIG. 7 shows a schematic view of a part 500 of an optical system 200 according to a sixth exemplary embodiment.
  • Mirrors 124, 126 are not shown. Shown are the holding frame 202 and the sensor frame 204.
  • the sensor frame 204 is measured with an interferometer 600 with moire measuring technology.
  • Moire metrology interferometer 600 includes a camera 602, a concave mirror 604, and a grating 606.
  • the camera 602 is disposed outside the holding frame 202.
  • a light source 608 is disposed outside of the holding frame 202. Via an opening 510, electromagnetic radiation of the light source 608 is directed via a deflection mirror 516 to the left part 610 of the grating 606.
  • the left part 610 of the grating 606 is imaged onto the right part 612 of the grating 606. This results in a moiré pattern, which is recorded via the deflection mirror 516 and a Beobach ⁇ processing optics 614 with the camera 602.
  • the concave mirror 604 is fixedly connected to the sensor frame 204 by means of a connecting element 616. Likewise, the grid 606 is fixedly connected to the sensor frame 204. When the sensor frame 204 bends, the concave mirror 604 is tilted. This is symbolized by the curved double arrow 618. As a result, the moire measuring path 620 is also lengthened or shortened and the image of the left part 610 of the grating 606 is displaced on the right part 612 of the grating 606. This causes a change in the moiré pattern which is detected by the camera 602.
  • FIG. 8 shows a schematic view of a part 500 of an optical system 200 according to a seventh exemplary embodiment.
  • the modular sensor frame 208a and the modular support frame 210a are shown.
  • Su ⁇ is changed, the position and / or orientation of the modular Sensorrah ⁇ men 208a and / or the position and / or orientation of the modular Holding frame 210a, then the length of the moire measuring path 620 changes and the image of the left part 610 of the grid 606 is moved on the right part 612 of the grid 606. This causes a change in the moiré pattern detected by the camera 602.
  • FIG. 9 shows a schematic view of a part 500 of an optical system 200 according to an eighth embodiment.
  • the eighth embodiment differs from the sixth embodiment of FIG. 7 in that, in the eighth exemplary embodiment, a plane mirror 700 is provided on the sensor frame 204. Also in the eighth embodiment, a left portion 610 is a Git ⁇ ters displayed on a right part 612 of the grid 606 606 and detects the avowed moire pattern so ⁇ ent. However, the radiation is directed over the plan ⁇ mirror 700. Thus, a torsion test section is set up by means of moire measuring technology. The basic idea here is that the diagonally illuminated plane mirror 700 rotates the image of the left part 610 of the grating 606 when it is tilted about an axis lying in the plane of incidence.
  • FIG. 10 shows a schematic view of a part 500 of an optical system 200 according to a ninth embodiment.
  • the modular sensor frame 208a and the modular support frame 210a are shown. Since ⁇ at the plane mirror 700 is arranged on the modular sensor frame 208a. Su ⁇ the position and / or orientation of the modular Sensorrah ⁇ men 208a and / or the position and / or orientation of the modular support frame 210a changed, then also the moire pattern changes.
  • Fig. 11 shows a flow chart of a method of installing and / or from ⁇ exchange of mirrors 124, 126 of an optical system 200.
  • a first step Sl is one of the mirrors 124, inserted into the optical system 200, 126.
  • a second step S2 the position and / or orientation of the mirror 124, 126 relative to a sensor frame 204 is measured.
  • the sensor frame ⁇ 204 is at least partially disposed within a holding frame 202.
  • the mirror 124, 126 is positioned relative to the Sensorrah ⁇ men 204 according to the measurement result after step 2 and / or aligned.
  • a fourth step S4 the positioned and / or directed out ⁇ mirror 124 fixed 126th
  • Next 224a may measure the position and / or orientation of the mirror 124, 126 in step S2 by one or more op ⁇ genetic sensors 206a, 206b, 224b take place.
  • an optical system 200 of an EUV lithography system with a working light wavelength between 0.1 and 30 nm were explained.
  • the invention is not limited to EUV lithography tools be ⁇ but can advertising applied to other lithography tools to.
  • Called lithography plant with a wavelength of the working light between 30 and 250 nm.
  • the optical system 200 can also be used in a photomask inspection system for checking a photomask 120.

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Abstract

Offenbartwird ein optisches System (200), aufweisendeinen ersten Optik-Regelkreis (233a), welcher dazu eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung eines ersten optischen Elements (124) relativ zu einem ersten Modul-Sensorrahmen (208a) zu regeln, undeinen ersten Modul-Regelkreis (216a), welcher dazu eingerichtet, eine Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul-Sensorrahmens (208a) relativ zu einem Basis-Sensorrahmen (204) zu regeln, und/odereinen zweiten Optik-Regelkreis (233b), welcher dazu eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung eines zweitenoptischen Elements (126) relativ zu einem zweiten Modul-Sensorrahmen (208b) zu regeln, undeinen zweiten Modul-Regelkreis (216b), welcher dazu eingerichtet, eine Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul-Sensorrahmens (208b) relativ zu dem Basis- Sensorrahmen (204) zu regeln.

Description

OPTISCHES SYSTEM
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, ein Photomaskeninspek- tionssystem, ein Projektionssystem, eine Lithographieanlage sowie ein Verfahren zum Regeln eines optischen Systems.
Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2015 211 286.1 wird durch Bezug¬ nahme vollumfänglich mit einbezogen. Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchge¬ führt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv auf¬ weist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Photo- maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf einen mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichteten und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordneten Wafer projiziert, um die Struktur der Photo¬ maske auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. Spiegel des Projektionsobjektivs sind üblicherweise in einem Halterahmen
(Engl.: force frame) gehaltert. Positioniert (in bis zu drei translatorischen Frei¬ heitsgraden) und ausgerichtet (in bis zu drei rotatorischen Freiheitsgraden) wer¬ den die Spiegel relativ zu einem Sensorrahmen (Engl.: sensor frame). Der Sen¬ sorrahmen ist als stabiler Rahmen ausgeführt, der den Halterahmen umgibt. Uber Offnungen in dem Halterahmen können Sensorköpfe des Sensorrahmens nahe genug an die Spiegel herangebracht werden, um präzise Messungen bezüg¬ lich der Position und der Ausrichtung der Spiegel durchzuführen. Uber die Be¬ triebsdauer können ein oder mehrere Spiegel blind werden und müssen ausge¬ tauscht werden. Der Sensorrahmen kann dabei den Austausch erblindeter Spie- gel behindern. Aus der US 2012/0140241 AI ist ein Ansatz bekannt, die Spiegel ohne einen räumlich stabilen Rahmen zu montieren. Dabei werden sechs optische Längen¬ messstrecken zwischen jeweils zwei benachbarten Spiegeln beschrieben, mit Hil¬ fe derer die Positionen und Ausrichtungen der Spiegel zueinander bestimmt wer- den können. Für diese Längenmessstrecken werden zahlreiche freie Sichtachsen benötigt, welche in EUV- Projektionsobjektiven nicht immer zur Verfügung ste¬ hen.
Die US 7,817,248 B2 zeigt ein optisches System, bei dem optische Elemente mit- tels Referenzelementen direkt zueinander oder über den Halterahmen, an dem die optischen Elemente befestigt sind, indirekt zueinander positioniert werden. Dabei sind die Referenzelemente mit den optischen Elementen verbunden.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches System bereitzustellen. Insbesondere soll der Aus¬ tausch einzelner Spiegel vereinfacht werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches System, aufweisend einen ersten Optik-Regelkreis, welcher dazu eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrich- tung eines ersten optischen Elements relativ zu einem ersten Modul- Sensorrahmen zu regeln, und einen ersten Modul-Regelkreis, welcher dazu ein¬ gerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul- Sensorrahmens relativ zu einem Basis- Sensorrahmen zu regeln. Vorzugsweise weist das optische System zusätzlich auf einen zweiten Optik- Regelkreis, welcher dazu eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung ei¬ nes zweiten optischen Elements relativ zu einem zweiten Modul- Sensorrahmen zu regeln, und einen zweiten Modul-Regelkreis, welcher dazu eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul- Sensorrahmens relativ zu dem Basis-Sensorrahmen zu regeln. Die Position und/oder Ausrichtung des ersten optischen Elements kann vorteil¬ haft unabhängig von dem zweiten optischen Element geregelt werden. D.h., diese müssen gerade keinen Sichtkontakt zueinander haben, um jeweils positioniert und ausgerichtet zu werden. Als gemeinsame Referenz dient dabei der Basis- Sensorrahmen.
Die Optik-Regelkreise und der Modul-Regelkreis können eine unterschiedliche Regelgenauigkeit aufweisen. Beispielsweise kann der Modulregelkreis eine Grobpositionierung vorsehen, während die Optikregelkreise der Feinpositionie- rung dienen. Zum Beispiel kann zwecks Justierung des ersten und zweiten opti¬ schen Elements für einen Lithographieprozess zunächst die Grobjustage des ers¬ ten und zweiten optischen Elements bzw. der entsprechenden Module, die diese enthalten, mit Hilfe des Modul-Regelkreises erfolgen. In einem weiteren Schritt erfolgt dann die Feinjustage der optischen Elemente mit Hilfe der Optik- Regelkreise.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste und zweite optische Element inner¬ halb seines jeweiligen Moduls positioniert und/oder ausgerichtet wird und dann erst der Einbau der entsprechenden Module in das optische System erfolgt.
Es versteht sich, dass der erste und zweite Modul-Sensorrahmen und der Basis- Sensorrahmen voneinander unterschiedliche, d.h. räumlich getrennte, Rahmen sind. Selbstverständlich können mehr als zwei, beispielsweise sechs oder mehr opti¬ sche Elemente samt zugeordneter Sensormodule vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind das erste und zweite optische Element im Strahlengang des optischen Systems, insbesondere im Strahlengang des Arbeitslichts (d.h. das zur Belichtung des Substrat, insb. eines Wafers, genutzte Licht) angeordnet. Sie können dabei im Strahlengang direkt aufeinander folgen, oder es können weitere optische Elemente in dem Strahlengang zwischen ihnen angeordnet sein. Das erste bzw. zweite optische Element kann ein Spiegel, eine Linse, ein opti¬ sches Gitter oder eine Lambda-Platte sein
„Rahmen" setzt vorliegend nicht zwingend eine rahmenförmige Struktur voraus, sondern umfasst auch beispielsweise eine Plattform oder eine Platte.
Der erste und/oder zweite Modul-Sensorrahmen und/oder der Basis- Sensorrahmen sind starr, insbesondere teilweise oder vollständig aus einem oder mehreren der folgenden Materialien ausgebildet: Siliciumcarbid (SiC), reaktions- gebundenes siliciuminfiltriertes Siliciumcarbid (SiSiC), Cordierit, Alumini¬ umoxid (AI2O3), Aluminiumnitrid (A1N).
„Positionieren" meint vorliegend eine Bewegung des entsprechenden optischen Elements in bis zu drei translatorischen Freiheitsgraden.„Ausrichten" meint vorliegend eine Bewegung des entsprechenden optischen Elements in bis zu drei rotatorischen Freiheitsgraden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Optik-Regelkreis einen ersten Sensor zum Erfassen der Position und/oder Ausrichtung des ersten optischen Elements relativ zu dem ersten Modul-Sensorrahmen sowie einen ers¬ ten Aktuator zum Positionieren und/oder Ausrichten des ersten optischen Ele¬ ments in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des ers¬ ten optischen Elements, und/oder der zweite Optik-Regelkreis einen zweiten Sensor zum Erfassen der Position und/oder Ausrichtung des zweiten optischen Elements relativ zu dem zweiten Modul-Sensorrahmen sowie einen zweiten Ak¬ tuator zum Positionieren und/oder Ausrichten des zweiten optischen Elements in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des zweiten opti¬ schen Elements aufweist. Vorzugsweise erfassen der erste und/oder zweite Sensor die Position und/oder Ausrichtung des entsprechenden optischen Elements in bis zu sechs Freiheits¬ graden. Insbesondere erfolgt das Erfassen der Position und/oder Ausrichtung be- rührungslos, beispielsweise mittels optischer Sensoren, insbesondere Git¬ tersensoren, oder kapazitiven Sensoren. Die optische Erfassung kann in Form einer photoelektrischen Abtastung nach dem interferentiellen Messprinzip mit Einfeld- Abtastung erfolgen. Die Auflösung bevorzugter Sensoren liegt unter 100 pm, bevorzugt unter 50 pm.
Der erste und/oder zweite Sensor kann sich aus einer Sende-/Empfangseinheit und einem Messobjekt (Engl.: Target), welche ein von der Sende- /Empfangseinheit ausgesendetes elektromagnetisches Licht auf die Sende- /Empfangseinheit für den Empfang zurückrefelektiert, zusammensetzen. Zwi¬ schen der Sende-/Empfangseinheit und dem Messobjekt ist eine Messtrecke defi¬ niert. Diese kann beispielsweise kleiner 8, bevorzugt kleiner 4 und noch weiter bevorzugt kleiner 1 mm betragen. Insbesondere sind der erste und/oder zweite Aktuator als Lorenz-, Reluktanz¬ oder Piezoaktuator oder Schrittmotor ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Modul- Regelkreis einen dritten Sensor zum Erfassen der Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul-Sensorrahmens relativ zu dem Basis-Sensorrahmen sowie ei¬ nen dritten Aktuator zum Positionieren und/oder Ausrichten des ersten Modul- Sensorrahmens in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul-Sensorrahmens aufweist, und/oder der zweite Modul- Regelkreis einen vierten Sensor zum Erfassen der Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul- Sensorrahmens relativ zu dem Basis- Sensorrahmen sowie einen vierten Aktuator zum Positionieren und/oder Ausrichten des zweiten Mo¬ dul-Sensorrahmens in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrich¬ tung des zweiten Modul- Sensorrahmens aufweist.
Hinsichtlich des dritten und vierten Sensors und dritten und vierten Aktuators gilt das zu dem ersten und zweiten Sensor bzw. zu dem ersten und zweiten Ak¬ tuator Ausgeführte. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Modul- Regelkreis und der erste Optik-Regelkreis und/oder der zweite Modul-Regelkreis und der zweite Optik-Regelkreis dazu eingerichtet sind, derart miteinander zu- sammenzuwirken, dass die Position und Orientierung des ersten und zweiten optischen Elements jeweils in allen sechs Freiheitsgraden relativ zu dem Basis- Sensorrahmen regelbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform stützten sich der erste Aktuator an ei- nem ersten Modul-Halterahmen und der zweite Aktuator an einem zweiten Mo¬ dul-Halterahmen ab.
Der erste Modul- Sensorrahmen kann sich an dem ersten Modul-Halterahmen und der zweite Modul- Sensorrahmen an dem zweiten Modul-Halterahmen, ins- besondere schwingungsentkoppelt, abstützen. Die Abstützung kann dabei über ein oder mehrere Verbindungselemente erfolgen, welche beispielsweise weich sind (niedrige Federsteifigkeit).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform stützt der dritte Aktuator den ersten Modul-Halterahmen an einem Basis-Halterahmen und der vierte Aktuator den zweiten Modul-Halterahmen an dem Basis-Halterahmen ab.
Bevorzugt ist der Basis-Sensorrahmen von dem Basis-Halterahmen mechanisch entkoppelt. D.h. insbesondere, dass eine Übertragung von Schwingungen von dem Basis-Halterahmen auf den Basis-Sensorrahmen - beispielsweise mit Hilfe geeigneter Dämpfer— vermieden wird. Insbesondere sind der Basis- Sensorrahmen und der Basis-Halterahmen mittels eines Schnittstellenelements (Engl.: Interface Element) miteinander verbunden. Das Schnittstellenelement kann die Schwingungsentkopplung aufweisen.
Insbesondere umschließt der Basis-Halterahmen ein Volumen, in welchem der Basis- Sensorrahmen teilweise oder vollständig angeordnet ist. In diesem Fall kann der Basis-Sensorrahmen auch als ein Zentral-Sensorrahmen bezeichnet werden. Dadurch ist ein verbesserter Zugang zu den optischen Elementen, insbe¬ sondere für ein Austauschen derselben beispielsweise bei einem Erblinden die¬ ser, möglich. Insbesondere können so die Module mit dem ersten und zweiten Spiegel einfach eingebaut und/oder ausgetauscht werden. Der Basis- Sensorrahmen kann mehrere von einem Basiskörper abragende Arme aufweisen, wobei zumindest zwei der Arme einen dritten Sensor aufweisen. Der Basiskörper und die davon abragenden Arme können einteilig oder einstückig ausgebildet sein.„Einteilig" meint, dass die entsprechenden Elemente zu einer fest zusam- menhängenden Einheit mit Hilfe von Befestigungsmitteln, beispielsweise
Schrauben, verbunden sind.„Einstückig" meint, dass die entsprechenden Ele¬ mente aus ein und demselben Materialstück hergestellt sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein erstes Modul mit dem ersten op- tischen Element, dem ersten Modul-Sensorrahmen, dem ersten Sensor, dem ers¬ ten Modul-Halterahmen und dem ersten Aktuator vorgesehen, und/oder ein zweites Modul mit dem zweiten optischen Element, dem zweiten Modul- Sensorrahmen, dem zweiten Sensor, dem zweiten Modul-Halterahmen und dem zweiten Aktuator vorgesehen, wobei das erste und/oder zweite Modul zwischen dem Basis-Sensorrahmen und dem Basis-Halterahmen angeordnet ist.
Das erste und zweite Modul können beispielsweise vormontiert und dann in dem optischen System verbaut werden, also zwischen den Basis-Sensorrahmen und den Basis-Halterahmen eingefügt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Einrichtung zur Erfassung einer Änderung einer Position, einer Änderung einer Ausrichtung und/oder einer De¬ formation des Basis- Sensorrahmens oder Teile desselben und/oder der Modul- Sensorrahmen bezogen auf eine Referenz außerhalb des Basis-Halterahmens vorgesehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Einrichtung ein Interferome- ter, insbesondere ein phasenschiebendes Interferometer oder ein Moire- Interferometer, auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Interferometer eine Mess¬ strecke, entlang welcher elektromagnetische Strahlung geschickt wird und wel¬ che über zwei Reflexionspunkte an dem Basis-Sensorrahmen und/oder den Mo¬ dul-Sensorrahmen führt. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein optisches System, aufweisend opti¬ sche Elemente, Aktuatoren, einen Halterahmen, an welchem die optischen Ele¬ mente mit Hilfe der Aktuatoren jeweils positionierbar und/oder ausrichtbar ge¬ halten sind, einen Sensorrahmen, welcher von dem Halterahmen mechanisch entkoppelt ist, und Sensoren, welche dazu eingerichtet sind, eine Position und/oder Ausrichtung eines jeweiligen optischen Elements relativ zu dem Sen¬ sorrahmen zu erfassen, wobei der Halterahmen ein Volumen umschließt und der Sensorrahmen teilweise oder vollständig innerhalb dieses Volumens angeordnet ist. Hinsichtlich dieser Lösung gelten die vorstehend in Zusammenhang mit der mo- dularen Lösung beschriebenen Merkmale, Definitionen und Weiterbildungen entsprechend, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Das Gleiche gilt auch umgekehrt. Dadurch, dass der Halterahmen ein Volumen umschließt und der Sensorrahmen teilweise oder vollständig innerhalb dieses Volumens angeordnet ist, ergibt sich ein guter Zugang zu den optischen Elementen beispielsweise für ein Austauschen derselben, der nicht durch den Haltrahmen versperrt ist. Der Sensorrahmen ist von dem Halterahmen mechanisch entkoppelt, um insbe¬ sondere eine Übertragung von Schwingungen von dem Halterahmen auf den Sensorrahmen— beispielsweise mit Hilfe geeigneter Dämpfer— zu vermeiden. Alternativ könnte auf die mechanische Entkopplung in anderen Ausführungs¬ formen auch verzichtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Sensorrahmen mehrere von einem Basiskörper abragende Arme aufweist, wobei zumindest zwei der Ar¬ me jeweils einen der Sensoren tragen.
Die resultierende Armstruktur, die auch als Gerüst-, Baum,- oder Sternstruktur bezeichnet werden kann, erlaubt es die entsprechenden Messstrecken (vorliegend auch als„Messabstand" bezeichnet) für die Sensoren klein zu machen, was die Messgenauigkeit erhöht. Hinsichtlich der Sensoren gilt das im Zusammenhang mit der modularen Ausführungsform Ausgeführte entsprechend.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Basiskörper und die davon abragenden Arme einteilig oder einstückig ausgebildet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Einrichtung zur Erfassung einer Änderung einer Position, einer Änderung einer Ausrichtung und/oder einer De¬ formation des Sensorrahmens oder Teile desselben bezogen auf eine Referenz außerhalb des Halterahmens vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Einrichtung ein Interferome- ter, insbesondere ein phasenschiebendes Interferometer oder ein Moire- Interferometer auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Interferometer eine Mess¬ strecke, entlang welcher elektromagnetische Strahlung geschickt wird und wel¬ che über zwei Reflexionspunkte an dem Sensorrahmen führt. Ferner wird ein Photomaskeninspektionssystem zum Uberprüfen einer Photo¬ maske mit Hilfe eines optischen Systems, wie vorstehend beschrieben, bereitge¬ stellt. Weiterhin wird ein Projektionssystem für eine Lithographieanlage mit einem optischen System, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt.
Noch weiterhin wird eine Lithographieanlage mit einem optischen System, wie vorstehend beschrieben, oder mit einem Projektionssystem, wie vorstehend be¬ schrieben, bereitgestellt.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Regeln eines opti¬ schen Systems, wobei in einem ersten Optik-Regelkreis eine Position und/oder Ausrichtung eines ersten optischen Elements relativ zu einem ersten Modul- Sensorrahmen geregelt wird, und in einem ersten Modul-Regelkreis eine Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul-Sensorrahmens relativ zu einem Basis- Sensorrahmen geregelt wird. Vorzugsweise ist gemäß dem Verfahren weiter vorgesehen, dass in einem zweiten Optik-Regelkreis eine Position und/oder Ausrichtung eines zweiten optischen Elements relativ zu einem zweiten Modul- Sensorrahmen geregelt wird, und in einem zweiten Modul-Regelkreis eine Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul-Sensorrahmens relativ zu dem Basis-Sensorrahmen geregelt wird.
Die in Bezug auf das optische System beschriebenen Merkmale und Ausfüh¬ rungsformen gelten entsprechend für das Photomaskeninspektionssystem, das Projektionssystems, die Lithographieanlage und das Verfahren zum Regeln eines optischen Systems, und umgekehrt.
Soweit vorliegend von„einem" Element gesprochen wird, bspw. ein optisches Element oder ein Aktuator, schließt dies keineswegs aus, dass mehrere entspre¬ chende Elemente vorgesehen sind, beispielsweise 2, 3, 4 oder mehr. Weitere Aspekte eines optischen System, eines Photomaskeninspektionssystems, eines Projektionssystems, einer Lithographieanlage, eines Verfahren zum Ein¬ bauen und/oder Austauschen von optischen Elementen eines optischen Systems sind nachfolgend aufgeführt. Ein oder mehrere dieser Aspekte können für sich stehen oder mit dem optischen System, dem Photomaskeninspektionssystem, dem Projektions System, der Lithographieanlage oder dem Verfahren zum Regeln eines optischen Systems, wie jeweils vorstehend beschrieben, kombiniert werden.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein optisches System, welches mehrere op¬ tische Elemente, einen Halterahmen, der die mehreren optischen Elemente trägt, mehrere erste Sensoren, die dazu eingerichtet sind, eine Position und/oder Aus¬ richtung der optischen Elemente zu erfassen, und einen Sensorrahmen, der die mehreren ersten Sensoren trägt, aufweist. Der Sensorrahmen ist zumindest teil¬ weise innerhalb des Halterahmens angeordnet.
Dadurch, dass der Sensorrahmen zumindest teilweise innerhalb des Halterah¬ mens angeordnet ist, kann ein optisches Element des optischen Systems verhält- nismäßig einfach ausgetauscht werden. Dieser Vorteil wird erreicht, weil kein geschlossener Sensorrahmen mehr vorhanden ist, der den Halterahmen umgibt, und ein Einbringen eines optischen Elements in das optisches System oder ein Herausnehmen eines optischen Elements aus dem optisches System behindert. Weiter kann der Sensorrahmen, der zumindest teilweise innerhalb des Hai- terahmens angeordnet ist, in die Nähe von jedem optischen Element geführt werden, so dass die optischen Elemente anhand des Sensorrahmens positioniert und ausgerichtet werden können.
Mit„teilweise innerhalb des Halterahmens angeordnet" ist gemeint, dass der Halterahmen eine Hüllfläche, insbesondere eine zumindest teilweise zylindrische Hüllfläche, definiert, in welche der Sensorrahmen hineinreicht.
Das optische System weist mehrere optische Elemente auf, deren Position und/oder Ausrichtung mittels des Sensorrahmens und der ersten Sensoren be- stimmt wird. Das optische System kann insbesondere zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf oder zwölf solcher optischer Elemente aufweisen. Das optische System kann als Abbildungssystem ausgeführt sein.
Ein Projektionssystem einer Lithographieanlage kann ein solches optisches Sys¬ tem aufweisen. Die entsprechenden optischen Elemente sind dann in dem Pro- jektionssystem der Lithographieanlage angeordnet. Darüber hinaus kann das Projektionssystem der Lithographieanlage noch weitere optische Elemente auf¬ weisen, deren Position und/oder Ausrichtung nicht mittels des Sensorrahmens und der ersten Sensoren bestimmt wird. In einer Ausführungsform weist der erste Sensor eine Sende- und Empfangsein¬ heit und eine entsprechende Einheit auf, die ein Signal zur Sende- und Emp¬ fangseinheit zurücksendet. Bevorzugt ist die Sende- und Empfangseinheit des ersten Sensors am Sensorrahmen angebracht. In diesem Fall ist die Einheit, die das Signal zur Sende- und Empfangseinheit zurücksendet, am optischen Element oder an einem Modul, welches das optische Element aufweist, angeordnet. Alter¬ nativ kann auch die Einheit, die das Signal zur Sende- und Empfangseinheit zu¬ rücksendet, am Sensorrahmen befestigt sein. Dann ist die Sende- und Empfangs¬ einheit des ersten Sensors am optischen Element oder an einem Modul, welches das optische Element aufweist, befestigt. Zumindest ein Teil des ersten Sensors ist demnach am Sensorrahmen befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform des optischen Systems weist der Sensorrahmen mehrere Arme auf. Somit kann ein erster Sensor, der auf einem der Arme des Sensorrahmens angebracht ist, in der Nähe eines der optischen Elemente ange- ordnet werden. Insbesondere kann ein erster Sensor am Ende eines Arms ange¬ ordnet werden. Dies erlaubt eine zuverlässige Messung der Position und/oder Ausrichtung des entsprechenden optischen Elements. Weiter ist ein Sensorrah¬ men, der mehrere Arme aufweist, kompakter und leichter als ein voluminöser Sensorrahmen. Konstruktionsbedingt kann daher mit einem Sensorrahmen auf- weisend mehrere Arme Gewicht eingespart werden. Zudem kann der Sensor¬ rahmen zwischen den optischen Elementen angeordnet werden. Der Sensorrah- men umgibt die optischen Elemente daher nicht mehr. Damit können die opti¬ schen Elemente leichter ein- und ausgebaut werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist der Sensor- rahmen als Gerüst oder als Stern ausgebildet. Vorteilhafterweise kann durch die Gerüstbauweise oder die Sternbauweise Gewicht im Vergleich zu einem volumi¬ nös ausgeführten Sensorrahmen eingespart werden. Zudem umgibt der Sensor¬ rahmen die optischen Elemente nicht mehr sondern ist zwischen diesen ange¬ ordnet. Damit können die optischen Elemente leichter ein- und ausgebaut wer- den.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist ein Messab¬ stand zwischen einem der ersten Sensoren des Sensorrahmens und einem der optischen Elemente kleiner als 8 mm, bevorzugt kleiner als 4 mm und noch wei- ter bevorzugt kleiner als 1 mm. Der Messabstand ist der Abstand zwischen der Sende- und Empfangseinheit des ersten Sensors und der Einheit des ersten Sen¬ sors, die ein Signal zur Sende- und Empfangseinheit zurücksendet. Vorteilhaf¬ terweise erlaubt das Anbringen eines ersten Sensors, vorzugsweise der Sende- und Empfangseinheit des ersten Sensors, an dem Sensorrahmen in der Nähe des optischen Elements eine sehr genaue Messung der Position und/oder der Aus¬ richtung des optischen Elements. Dabei können für die Messung Gittersensoren verwendet werden. Alternativ würde der Einsatz von Sensoren mit größerem Ar¬ beitsabstand den Montageprozess vereinfachen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist der Sensor¬ rahmen am Halterahmen befestigt. Vorteilhafterweise ist der Halterahmen ein stabiles nicht verformbares Bauelement. Daher kann der Sensorrahmen am Hal¬ terahmen geeignet befestigt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weist dieses fer¬ ner einen Schnittstellenring auf, wobei der Halterahmen und/oder der Sensor¬ rahmen am Schnittstellenring befestigt sind. Der Schnittstellenring ist ein stabi- les nicht verformbares Bauelement an dem mehrere Bauteile befestigt sein kön¬ nen. Vorteilhafterweise verleiht der Schnittstellenring dem optischen System einen stabilen Aufbau. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist der Sensor¬ rahmen starr ausgeführt. Dabei bedeutet„starr ausgeführt", dass sich der Sen¬ sorrahmen nicht leicht verformen lässt. Dabei kann der Sensorrahmen eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen^ Siliciumcarbid (SiC), reaktionsge¬ bundenes siliciuminfiltriertes Siliciumcarbid (SiSiC), Cordierit, Aluminiumoxid (AI2O3), Aluminiumnitrid (A1N).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist der Sensor¬ rahmen bezogen auf eine Referenz außerhalb des Halterahmens positionierbar. Vorteilhafterweise kann die Position und/oder Ausrichtung des Sensorrahmens bzgl. einer Referenz nachjustiert werden. Eine genaue Positionierung und/oder Ausrichtung des Sensorrahmens ist wichtig, da der Sensorrahmen seinerseits ebenfalls als Referenz für die optischen Elemente dient.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weist dieses fer- ner ein oder mehrere Interferometer zur Messung einer Längenänderung, zur Messung einer Positionsänderung und/oder zur Messung einer Winkeländerung auf. Da der Sensorrahmen als Referenz für die Positionierung und/oder Ausrich¬ tung der optischen Elemente verwendet wird, verfälscht eine Verformung des Sensorrahmens auch die Positionierung und/oder die Ausrichtung der optischen Elemente. Deswegen kann die Verformung des Sensorrahmens mit einem oder mehreren Interferometern vermessen werden. Bei der Positionierung und/oder Ausrichtung kann dann die Verformung des Sensorrahmens berücksichtigt wer¬ den. Weiter kann bei einem Modul, welches ein optisches Element, einen modu- laren Sensorrahmen und einen modularen Halterahmen aufweist, die Positions- und/oder Winkeländerung des modularen Sensorrahmens relativ zu dem modu¬ laren Halterahmen gemessen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems sind das eine o- der die mehreren Interferometer als phasenschiebende Interferometer und/oder als Längenmessinterferometer ausgebildet. Vorteilhafterweise können verschie¬ dene Interferometer eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems sind das eine o- der die mehreren Interferometer dazu eingerichtet, Moire-Messtechniken anzu¬ wenden. Vorteilhafterweise können so Verkippungen oder Verwindungen des Sensorrahmens gemessen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weisen das eine oder die mehreren Interferometer eine verzweigte Anordnung von Moire- Messstrecken auf. Vorteilhafterweise können so Änderungen am gesamten Sen¬ sorrahmen gemessen werden, auch wenn der Sensorrahmen Verzweigungen aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weist dieses fer¬ ner einen ersten Regelkreis für jedes optische Element auf, wobei der jeweilige erste Regelkreis einen oder mehrere erste Aktuatoren und einen oder mehrere der ersten Sensoren umfasst, um die jeweiligen optischen Elemente relativ zu dem Sensorrahmen zu positionieren. Mit dem ersten Regelkreis können die opti¬ schen Elemente relativ zu dem Sensorrahmen positioniert und/oder ausgerichtet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist das jeweilige optische Element über den einen ersten Aktuator oder die mehreren ersten Ak¬ tuatoren mit dem Halterahmen verbunden. Vorteilhafterweise werden die opti¬ schen Elemente von dem Halterahmen getragen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weist dieses fer¬ ner zumindest ein Modul auf, wobei das zumindest eine Modul eines der opti¬ schen Elemente, einen modularen Sensorrahmen und/oder einen modularen Hai- terahmen umfasst, und wobei das zumindest eine Modul austauschbar ist. Das optische Element kann zusätzlich relativ zu dem modularen Sensorrahmen jus¬ tiert werden. Der modulare Sensorrahmen kann relativ zu dem Sensorrahmen justiert werden. Weiter kann das optische Element über den modularen Halte- rahmen mit dem Halterahmen verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weist dieses fer¬ ner einen zweiten Regelkreis für das optische Element des zumindest einen Mo¬ duls auf, wobei der zweite Regelkreis einen oder mehrere zweite Aktuatoren und einen oder mehrere zweite Sensoren umfasst, um das optische Element relativ zu dem modularen Sensorrahmen zu positionieren. Vorteilhafterweise kann das op¬ tische Element mittels des zweiten Regelkreises relativ zu dem modularen Sen¬ sorrahmen justiert werden. Insgesamt ist ein optisches Element immer in sechs Freiheitsgraden, d.h. in drei Raumrichtungen und drei Winkeln, positionierbar und ausrichtbar. Diese Positionierbarkeit und Ausrichtbarkeit ist in Summe mit dem ersten und zweiten Regelkreis immer gegeben. In dem Fall, dass einer der beiden Regelkreise das optische Element bereits in sechs Freiheitsgraden positi¬ onieren und ausrichten kann, ist es möglich, dass der andere Regelkreis das opti¬ sche Element nur in weniger als sechs Freiheitsgraden positionieren und aus- richten kann.
Beispielsweise kann der erste Regelkreis den Stellbereich des Spiegels vergrö¬ ßern und damit den zweiten Regelkreis, der sehr genau aber dafür im Stellbe¬ reich begrenzt ist, ideal ergänzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist das optische Element über den einen zweiten Aktuator oder die mehreren zweiten Aktuatoren mit dem modularen Halterahmen verbunden. Vorteilhafterweise wird das opti¬ sche Element von dem modularen Halterahmen getragen.
Prinzipiell können die ersten Aktuatoren und die zweiten Aktuatoren als Lorent- zaktoren, Piezoaktoren oder Aktuatoren mit Schrittmotoren ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems ist der modulare Halterahmen mit dem Halterahmen verbunden. Demnach ist das optische Ele¬ ment über die zweiten Aktuatoren direkt mit dem modularen Halterahmen ver¬ bunden. Weiter ist das optische Element über den modularen Halterahmen und die ersten Aktuatoren, die sowohl an dem modularen Halterahmen als auch an dem Halterahmen befestigt sind, indirekt mit dem Halterahmen verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems sind einer oder mehrere der ersten und/oder einer oder mehrere der zweiten Sensoren als opti- sehe Sensoren ausgebildet. Vorteilhafterweise eignen sich optische Sensoren her¬ vorragend für Vakuum-Umgebungen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems definiert der Sen¬ sorrahmen ein Koordinatensystem und ist das jeweilige optische Element bezüg- lieh des Koordinatensystems mittels des ersten und/oder zweiten Regelkreises in drei Raumrichtungen und drei Winkeln positionierbar. Mit„definieren" ist ge¬ meint, dass der Sensorrahmen einen Bezugspunkt für das Koordinatensystem bildet. Das optische Element ist immer in sechs Freiheitsgraden positionierbar und ausrichtbar. Diese Positionierbarkeit und Ausrichtbarkeit kann durch den ersten und/oder zweiten Regelkreis erreicht werden. In der Summe aus dem ers¬ ten und zweiten Regelkreis werden die Positionierbarkeit und die Ausrichtbar¬ keit in sechs Freiheitsgraden, d.h. die Positionierbarkeit und die Ausrichtbarkeit in drei Raumrichtungen und in drei Winkeln, immer erreicht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems weist das jewei¬ lige optische Element einen Spiegel oder eine Linse auf. Das optische Element kann sowohl als Spiegel als auch als Linse ausgebildet sein.
Weiter wird ein Verfahren zum Einbauen und/oder Austauschen von optischen Elementen eines optischen Systems beschrieben. Dabei weist das Verfahren die folgenden Schritte auf a) Einfügen zumindest eines optischen Elements in das Optisches System unter Verbindung desselben mit einem Halterahmen, b) Mes- sen einer Position und/oder Ausrichtung des zumindest einen optischen Elements relativ zu einem Sensorrahmen, wobei der Sensorrahmen zumindest teilweise innerhalb des Halterahmens angeordnet ist, c) Positionieren und/oder Ausrichten des zumindest einen optischen Elements relativ zu dem Sensorrahmen entspre- chend dem Messergebnis nach Schritt b), und d) Fixieren des positionierten und/oder ausgerichteten zumindest einen optischen Elements.
Dadurch, dass der Sensorrahmen zumindest teilweise innerhalb des Halterah¬ mens angeordnet ist, kann ein optisches Element des optischen Systems verhält- nismäßig einfach eingebaut oder ausgetauscht werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt vor Schritt a) der Schritt: Ausbauen zumindest eines optischen Elements aus dem Optisches System. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Messung der Position und/oder Ausrichtung des zumindest einen optischen Elements in Schritt b) be¬ rührungslos. Durch die berührungslose Messung werden bei der Messung keine Kräfte auf das optische Element übertragen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Messung der Position und/oder Ausrichtung des zumindest einen optischen Elements in Schritt b) mittels einem oder mehreren optischen Sensoren. Vorteilhafterweise eignen sich optische Sensoren hervorragend für Vakuum-Umgebungen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt a) ein Modul in das optische System eingefügt, welches das zumindest eine optische Element, einen modularen Sensorrahmen und/oder einen modularen Halterah¬ men umfasst, und wobei das Modul austauschbar ist. Vorteilhafterweise kann das ganze Modul in das optische System ein- und ausgebaut werden.
Die für das vorgeschlagene optische System beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend. Weiter wird ein Photomaskeninspektionssystem zum Überprüfen einer Photo¬ maske mit einem optischen System, wie beschrieben, vorgeschlagen. Mit dem Photomaskeninspektionssystem kann die Photomaske auf Fehler überprüft wer¬ den.
Ferner wird ein Projektionssystem für eine Lithographieanlage mit einem opti¬ schen System, wie beschrieben, vorgeschlagen.
Weiterhin wird eine Lithographieanlage mit einem Projektionssystem, wie be- schrieben, oder mit einem optischen System, wie beschrieben, vorgeschlagen.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh¬ rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs- beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage;
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems gemäß einem ers¬ ten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3a zeigt einen Schnitt Illa-IIIa aus Fig. 3; Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines optischen Systems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines optischen Systems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel; Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines optischen Systems gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines optischen Systems gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines optischen Systems gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines optischen Systems ge- mäß einem neunten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 11 zeigt ein Ablauf diagramm eines Verfahrens zum Einbauen und/oder Aus¬ tauschen von Spiegeln eines optischen Systems. Falls nichts anderes angegeben ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Fi¬ guren gleiche oder funktionsgleiche Elemente. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100 gemäß einer Ausführungsform, welche ein Strahlformungssystem 102, ein Beleuch¬ tungssystem 104 und ein Projektionssystem 106 umfasst. Das Strahlformungs- System 102, das Beleuchtungssystem 104 und das Projektionssystem 106 sind jeweils in einem Vakuum- Gehäuse vorgesehen, welches mit Hilfe einer nicht nä¬ her dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum- Gehäuse sind von einem nicht näher dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstel¬ len der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
Das Strahlformungssystem 102 weist eine EUV- Lichtquelle 108, einen Kollima¬ tor 110 und einen Monochromator 112 auf. Als EUV- Lichtquelle 108 kann bei¬ spielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrotron vorgesehen sein, welche Strahlung im EUV- Bereich (extrem ultravioletten Bereich), also z.B. im Wellen¬ längenbereich von 0,1 nm bis 30 nm aussenden. Die von der EUV- Lichtquelle 108 austretende Strahlung wird zunächst durch den Kollimator 110 gebündelt, wo¬ nach durch den Monochromator 112 die gewünschte Betriebswellenlänge her¬ ausgefiltert wird. Somit passt das Strahlformungssystem 102 die Wellenlänge und die räumliche Verteilung des von der EUV- Lichtquelle 108 abgestrahlten Lichts an. Die von der EUV- Lichtquelle 108 erzeugte EUV- Strahlung 114 weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlfüh¬ rungsräume im Strahlformungssystem 102, im Beleuchtungssystem 104 und im Projektionssystem 106 evakuiert sind.
Das Beleuchtungssystem 104 weist im dargestellten Beispiel einen ersten Spiegel 116 und einen zweiten Spiegel 118 auf. Diese Spiegel 116, 118 können beispiels- weise als Facettenspiegel zur Pupillenformung ausgebildet sein und leiten die EUV-Strahlung 114 auf eine Photomaske 120.
Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104, 106 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 106 verklei¬ nert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird. Hierzu weist das Pro¬ jektionssystem 106 im Strahlführungsraum beispielsweise einen dritten Spiegel 124 und einen vierten Spiegel 126 auf. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV- Lithographieanlage 100 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung ge_ krümmt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems 200 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das optische System 200 ist beispielsweis ein Teil der in Fig. 1 dargestellten EUV- Lithographieanlage 100 bzw. noch genauer ein Teil des in Fig. 1 dargestellten Projektionssystems 106. Alternativ kann das Op¬ tisches System 200 auch ein Teil des in Fig. 1 dargestellten Beleuchtungssystems 104 sein.
Das optische System 200 weist einen Halterahmen 202 (vorliegend auch„Basis- Halterahmen"), einen Sensorrahmen 204 (vorliegend auch„Basis- Sensorrahmen") und beispielhaft optische Elemente in Form der beiden Spiegel 124, 126 auf. Das optische System 200 weist ferner zwei Sensoren 206a, 206b auf. Für jeden der beiden Spiegel 124, 126 ist ein entsprechender modularer Sensor¬ rahmen 208a, 208b und ein entsprechender modularer Halterahmen 210a, 210b vorgesehen.
Ein Sensor 206a, 206b weist eine Sende- und Empfangseinheit 212 und ein ent¬ sprechendes Messobjekt 214 auf, das ein optisches Signal zur Sende- und Emp¬ fangseinheit 212 zurücksendet. Mittels des zurückgesendeten Signals kann die Position und/oder Ausrichtung eines der Spiegel 124, 126 bestimmt werden. Be¬ vorzugt ist die Sende- und Empfangseinheit 212 des Sensors 206a, 206b am Sen¬ sorrahmen 204 angebracht. In diesem Fall ist das Messobjekt 214, das das Signal zur Sende- und Empfangseinheit 212 zurücksendet, an dem jeweiligen modula- ren Sensorrahmen 208a, 208b, der dem entsprechenden Spiegel 124, 126 zuge- ordnet ist, angeordnet. Alternativ kann auch das Messobjekt 214 am Sensorrah¬ men 204 befestigt sein. Dann ist die Sende- und Empfangseinheit 212 am modu- laren Sensorrahmen 208a, 208b, der dem entsprechenden Spiegel 124, 126 zuge- ordnet ist, befestigt. Zumindest ein Teil eines jeweiligen Sensors 206a, 206b ist demnach am Sensorrahmen 204 befestigt.
Das optische System 200 weist einen Modul-Regelkreis 216a, 216b für jeden der beiden Spiegel 124, 126 auf. Jeder der in Fig. 2 dargestellten Modul-Regelkreise 216a, 216b umfasst Aktuatoren 218a, 218b und die Sensoren 206a, 206b. Mittels der Modul-Regelkreise 216a, 216b kann der jeweilige Spiegel 124, 126 zusammen mit dem modularen Sensorrahmen 208a, 208b und dem modularen Halterahmen 210a, 210b relativ zu dem Sensorrahmen 204 positioniert und/oder ausgerichtet werden. Dabei sind die modularen Halterahmen 210a, 210b über die Aktuatoren 218a, 218b mit dem Halterahmen 202 verbunden.
Weiter weist das in Fig. 2 gezeigte optische System 200 einen Optik-Regelkreis 233a, 233b für jeden der beiden Spiegel 124, 126 auf. Jeder der beiden dargestell- ten Optik-Regelkreise 233a, 233b umfasst Aktuatoren 222a, 222b und Sensoren 224a, 224b. Mittels der Optik-Regelkreise 233a, 233b kann der jeweilige Spiegel 124, 126 relativ zu dem modularen Sensorrahmen 208a, 208b positioniert und/oder ausgerichtet werden. Dabei sind die Spiegel 124, 126 über die zweiten Aktuatoren 222a, 222b mit den modularen Halterahmen 210a, 210b verbunden.
Der Sensor 224a, 224b weist eine Sende- und Empfangseinheit 226 und ein ent¬ sprechendes Messobjekt 228 auf, das ein Signal zur Sende- und Empfangseinheit 226 zurücksendet. Mittels des zurückgesendeten Signals kann die Position und/oder Ausrichtung eines der Spiegel 124, 126 relativ zum modularen Sensor- rahmen 208a, 208b bestimmt werden. Bevorzugt ist die Sende- und Empfangs¬ einheit 226 am modularen Sensorrahmen 208a, 208b angebracht. In diesem Fall ist das Messobjekt 228 an dem Spiegel 124, 126 angeordnet. Alternativ ist auch eine vertauschte Anordnung möglich. Zumindest ein Teil des Sensors 224a, 224b ist demnach am modularen Sensorrahmen 208a, 208b befestigt.
Einer der Spiegel 124, 126, der entsprechende modulare Sensorrahmen 208a, 208b und/oder der entsprechende modulare Halterahmen 210a, 210b können je- weils ein Modul 232a, 232b bilden. Das jeweilige Modul 232a, 232b kann als ein Bauteil in das optische System 200 ein- und ausgebaut werden.
Alternativ weist das optische System 200 nicht für jeden Spiegel 124, 126 (oder für keinen Spiegel 124, 126) einen modularen Halterahmen 210a, 210b und/oder einen modularen Sensorrahmen 208a, 208b auf. Die Positionierung und/oder Ausrichtung der Spiegel 124, 126 erfolgt für die Spiegel 124, 126 ohne zugeordne¬ ten modularen Halterahmen 210a, 210b und modularen Sensorrahmen 208a, 208b nur über den Optik-Regelkreise 233a, 233b.
Die Spiegel 124, 126 sind immer in sechs Freiheitsgraden positionierbar und ausrichtbar. Diese Positionierbarkeit und Ausrichtbarkeit kann durch den Mo¬ dul- und/oder Optik-Regelkreis 216a, 216b, 233a, 233b erreicht werden. In der Summe werden die Positionierbarkeit und die Ausrichtbarkeit in sechs Frei- heitsgraden, d.h. die Positionierbarkeit und die Ausrichtbarkeit in drei Raum¬ richtungen und in drei Winkeln, mit den Regelkreisen 216a, 216b, 233a, 233b immer erreicht.
Die Aktuatoren 218a, 218b und die Aktuatoren 222a, 222b stellen ein kaskadier- tes System dar. Beispielsweise kann der Modul-Regelkreis 216a, 216b den Stell¬ bereich des Spiegels 124, 126 vergrößern und damit den Optik-Regelkreis 233a, 233b, der sehr genau aber dafür im Stellbereich begrenzt ist, ideal ergänzen. Damit wird eine Grob- und Feinjustage ermöglicht. Der Sensorrahmen 204 ist teilweise oder vollständig innerhalb eines Volumens V (siehe Fig. 3 und 3a, wobei letztere einen Schnitt Illa-IIIa aus Fig. 3 zeigt) ange¬ ordnet, welches der Halterahmen 202 umschließt. Beispielsweise kann der Hal¬ terahmen 202 ein zumindest abschnittsweise zylindrisches, insbesondere kreiszy¬ lindrisches Volumen V umschließen, wie sich aus der Zusammenschau der Fig. 3 und 3a ergibt. Dadurch kann ein Spiegel 124, 126 des optischen Systems 200 ein¬ fach eingebaut oder ausgetauscht werden. Dieser Vorteil wird erreicht, weil kein geschlossener Sensorrahmen mehr vorhanden ist, der den Halterahmen 202 um- geben würde, und ein Einbringen eines Spiegels 124, 126 in das optische System 200 oder ein Herausnehmen eines Spiegels 124, 126 aus dem optischen System 200 behindern würde. Weiter kann der Sensorrahmen 204 zwischen den Spiegeln 124, 126 angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Sensorrahmen 204 in die Nähe von jedem Spiegel 124, 126 oder von jedem modularen Sensorrahmen 208, der einem Spiegel 124, 126 zugeordnet ist, geführt werden. Damit können die Spiegel 124, 126 anhand des Sensorrahmens 204 positioniert und ausgerichtet werden. Der jeweilige modulare Sensorrahmen 208a, 208b kann über insbesondere schwingungsentkoppelnde Verbindungselemente 230 (siehe Fig. 2) mit dem je¬ weiligen modularen Halterahmen 210a, 210b verbunden sein. Die Sensoren 206a, 206b, 224a, 224b können als optische Sensoren ausgebildet sein. Weiter kann das optische System 200 statt oder zusätzlich zu den Spiegeln 124, 126 auch Linsen oder andere optische Elemente aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems 200 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Sensorrah¬ men 204 vollständig innerhalb des Halterahmens 202 angeordnet. Über Bohrun- gen 300 gelangt die EUV-Strahlung in den Halterahmen 202 zu den Spiegeln 124, 126 und aus dem Halterahmen 202 heraus. Im Gegensatz zu dem Ausfüh¬ rungsbeispiel aus Fig. 2 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 keine modularen Halterahmen 210a, 210b für die Spiegel 124, 126 vorgesehen. In Fig. 3 werden auch keine kaskadierten Aktuatoren gezeigt. Zu sehen sind die Aktuatoren 222a, 222b für den Optik-Regelkreis 233a, 233b. Alternativ könnten auch die Aktua¬ toren 218a, 218b für den Modul-Regelkreis 216a, 216b vorgesehen werden. Der Spiegel 124, 126 kann damit relativ zu dem Sensorrahmen 204 und/oder relativ zu dem jeweiligen modularen Sensorrahmen 208a, 208b positioniert und/oder ausgerichtet werden.
Der Sensorrahmen 204 weist einen Basiskörper 301 und, von diesem abragend, einen ersten Arm 302, einen zweiten Arm 304 und einen dritten Arm 306 auf. Dadurch können die Sensoren 206a, 206b nahe bei den modularen Sensorrahmen 208a, 208b angeordnet werden. Alternativ kann der Sensorrahmen auch als Ge¬ rüst ausgebildet sein. In einer weiteren Alternative können mehrere Arme des Sensorrahmens 204 eine Sternform bilden. Die Arme 302, 304, 306 und der Ba- siskörper 301 sind einteilig oder einstückig ausgeführt.
Der Messabstand bzw. die Messstrecke 308 ist der Abstand zwischen der Sende- und Empfangseinheit 212 und dem Messkörper 214 und beträgt kleiner als 8 mm, bevorzugt kleiner als 4 mm und noch weiter bevorzugt kleiner als 1 mm. Ein geringer Messabstand 308 erlaubt eine sehr genaue Messung der Position und/oder der Ausrichtung des modularen Sensorrahmens 208 und damit des Spiegels 124, 126. Der geringe Messabstand 308 wird dadurch erreicht, dass die Arme 302, 304, 306 die Sensoren 206a, 206b aufweisen und an die modularen Sensorrahmen 208a, 208b heranreichen.
Der in Fig. 3 gezeigte Sensorrahmen 204 ist am Halterahmen 202 befestigt, ggf. über eine nicht gezeigte mechanische Isolierung (weiche Anbin dung). Die Befes¬ tigung kann über einen nicht gezeigten Schnittstellenring erfolgen. Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems 200 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass den Spiegeln 124, 126 kein mo- dularer Sensorrahmen 208a, 208b zugeordnet ist. Mittels eines Optik- Regelkreises 233a, 233b kann ein Spiegel 124, 126 relativ zu dem Sensorrahmen 204 positioniert und/oder ausgerichtet werden. Dabei weist der Optik-Regelkreis 233a, 233b Aktuatoren 222a, 222b und Sensoren 206a, 206b auf.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils 500 eines optischen Systems 200 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Spiegel 124, 126 werden nicht gezeigt. Dargestellt sind der Halterahmen 202 und der Sensorrahmen 204. Der Sensorrahmen 204 wird mit einem phasenschiebenden Interferometer 502 ver¬ messen. Das phasenschiebende Interferometer 502 weist ein Interferometer- Bauteil 504, das gegenüber einer Referenz 501 außerhalb des Halterahmens 202 definiert positioniert ist, einen Messspiegel 506 und ein optisches Bauteil 508 auf. Das Interferometer- Bauteil 504 ist außerhalb des Halterahmens 202 ange¬ ordnet. Über eine Öffnung 510 wird elektromagnetische Strahlung, dargestellt durch einen ersten Strahl 512 und einen zweiten Strahl 514, über einen Umlenk- Spiegel 516 auf den Messspiegel 506 gelenkt. Dabei durchlaufen der erste Strahl 512 und der zweite Strahl 514 das optische Bauteil 508.
Der Messspiegel 506 und das optische Bauteil 508 sind fest mit dem Sensorrah¬ men 204 verbunden. Das optische Bauteil 508 weist auf seiner dem Messspiegel 506 zugewandten Seite eine Referenzfläche 518 auf. Die Referenzfläche 518 ist relativ zum Messspiegel 506 geneigt. Die am Messspiegel 506 reflektierte Strah¬ lung, dargestellt durch einen dritten Strahl 520 und einen vierten Strahl 522, wird über den Umlenkspiegel 516 und durch die Öffnung 510 zurück ins Interfe¬ rometer- Bauteil 504 gelenkt. Dabei passiert die Strahlung das optische Bauteil 508 ein zweites Mal. Aufgrund der relativ zum Messspiegel 506 geneigten Refe¬ renzfläche 518 ergeben sich für den dritten und vierten Strahl 520, 522 unter¬ schiedliche optische Wege und Phasen. Als Folge ist im Interferometer- Bauteil 504 ein Interferogramm 524 zu sehen. Die unterschiedlichen optischen Wege und Phasen des dritten und vierten Strahls 520, 522 werden dadurch symbolisiert, dass der rückläufige vierte Strahl 522 erst bei der Referenzfläche 518 startet.
Zwischen dem Messspiegel 506 und dem optischen Bauteil 508 erhält man eine Messstrecke 526. Ändert sich die Länge des Sensorrahmens 204, dann ändert sich auch die Länge der Messstrecke 526. Diese Längenänderung kann im Inter- ferogramm 524 abgelesen werden.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils 500 eines optischen Systems 200 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu dem in Fig. 5 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel sind im fünften Ausführungsbeispiel der modulare Sensorrahmen 208a und der modulare Halterahmen 210a gezeigt. Än¬ dert sich die Position von dem modularen Sensorrahmen 208a und/oder die Posi¬ tion von dem modularen Halterahmen 210a, dann ändert sich auch die Länge der Messstrecke 526. Diese Längenänderung kann im Interferogramm 524 abgelesen werden.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils 500 eines optischen Systems 200 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Spiegel 124, 126 werden nicht gezeigt. Dargestellt sind der Halterahmen 202 und der Sensorrahmen 204. Der Sensorrahmen 204 wird mit einem Interferometer 600 mit Moire-Messtechnik vermessen. Das Interferometer 600 mit Moire-Messtechnik weist eine Kamera 602, einen Hohlspiegel 604 und ein Gitter 606 auf. Die Kamera 602 ist außerhalb des Halterahmens 202 angeordnet. Ebenso ist eine Lichtquelle 608 außerhalb des Halterahmens 202 angeordnet. Über eine Öffnung 510 wird elektromagnetische Strahlung der Lichtquelle 608 über einen Umlenkspiegel 516 auf den linken Teil 610 des Gitters 606 gelenkt. Über den Hohlspiegel 604 wird der linke Teil 610 des Gitters 606 auf den rechten Teil 612 des Gitters 606 abgebildet. Dadurch ergibt sich ein Moire-Muster, das über den Umlenkspiegel 516 und eine Beobach¬ tungsoptik 614 mit der Kamera 602 aufgenommen wird.
Der Hohlspiegel 604 ist mittels eines Verbindungselements 616 fest mit dem Sensorrahmen 204 verbunden. Ebenso ist das Gitter 606 fest mit dem Sensor- rahmen 204 verbunden. Wenn sich der Sensorrahmen 204 verbiegt, dann wird der Hohlspiegel 604 verkippt. Dies wird durch den gekrümmten Doppelpfeil 618 symbolisiert. Dadurch verlängert oder verkürzt sich auch die Moire-Messstrecke 620 und das Abbild des linken Teils 610 des Gitters 606 wird auf dem rechten Teil 612 des Gitters 606 verschoben. Dies bewirkt eine Änderung des Moire- Musters, die mittels der Kamera 602 detektiert wird.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils 500 eines optischen Systems 200 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu dem in Fig. 7 gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel sind im siebten Ausführungsbeispiel der modulare Sensorrahmen 208a und der modulare Halterahmen 210a gezeigt. Än¬ dert sich die Position und/oder die Ausrichtung von dem modularen Sensorrah¬ men 208a und/oder die Position und/oder die Ausrichtung von dem modularen Halterahmen 210a, dann ändert sich auch die Länge der Moire-Messstrecke 620 und das Abbild des linken Teils 610 des Gitters 606 wird auf dem rechten Teil 612 des Gitters 606 verschoben. Dies bewirkt eine Änderung des Moire-Musters, das mittels der Kamera 602 detektiert wird.
Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils 500 eines optischen Systems 200 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel. Das achte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom sechsten Ausführungsbeispiel der Fig. 7 dadurch, dass im achten Ausführungsbeispiel ein Planspiegel 700 am Sensorrahmen 204 vorgese- hen ist. Auch im achten Ausführungsbeispiel wird ein linker Teil 610 eines Git¬ ters 606 auf einen rechten Teil 612 des Gitters 606 abgebildet und das so ent¬ standene Moire-Muster detektiert. Die Strahlung wird allerdings über den Plan¬ spiegel 700 gelenkt. Damit wird mittels der Moire-Messtechnik eine Verwin- dungsmessstrecke aufgebaut. Der Grundgedanke ist hierbei, dass der schräg be- leuchtete Planspiegel 700 das Bild des linken Teils 610 des Gitters 606 dreht, wenn er um eine in der Einfallsebene liegende Achse gekippt wird.
Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils 500 eines optischen Systems 200 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu dem in Fig. 9 gezeigten achten Ausführungsbeispiel sind im neunten Ausführungsbeispiel der modulare Sensorrahmen 208a und der modulare Halterahmen 210a gezeigt. Da¬ bei ist der Planspiegel 700 am modularen Sensorrahmen 208a angeordnet. Än¬ dert sich die Position und/oder die Ausrichtung von dem modularen Sensorrah¬ men 208a und/oder die Position und/oder die Ausrichtung von dem modularen Halterahmen 210a, dann ändert sich auch das Moire-Muster.
Fig. 11 zeigt ein Ablauf diagramm eines Verfahrens zum Einbauen und/oder Aus¬ tauschen von Spiegeln 124, 126 eines optischen Systems 200. In einem ersten Schritt Sl wird einer der Spiegel 124, 126 in das optische System 200 eingefügt. In einem zweiten Schritt S2 wird die Position und/oder Ausrichtung des Spiegels 124, 126 relativ zu einem Sensorrahmen 204 gemessen. Dabei ist der Sensor¬ rahmen 204 zumindest teilweise innerhalb eines Halterahmens 202 angeordnet. In einem dritten Schritt S3 wird der Spiegel 124, 126 relativ zu dem Sensorrah¬ men 204 entsprechend dem Messergebnis nach Schritt 2 positioniert und/oder ausgerichtet. In einem vierten Schritt S4 wird der positionierte und/oder ausge¬ richtete Spiegel 124, 126 fixiert.
Die Messung der Position und/oder Ausrichtung des Spiegels 124, 126 in Schritt S2 kann berührungslos erfolgen. Weiter kann die Messung der Position und/oder Ausrichtung des Spiegels 124, 126 in Schritt S2 mittels eines oder mehreren op¬ tischer Sensoren 206a, 206b, 224a, 224b erfolgen.
Es wurden Ausführungsbeispiele für ein optisches System 200 einer EUV- Lithographieanlage mit einer Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf EUV- Lithographieanlagen be¬ schränkt, sondern kann auch auf andere Lithographieanlagen angewandt wer- den. Beispielsweise sei hier eine DUV (Engl.: deep ultra violet)-
Lithographieanlage mit einer Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm genannt. Weiter kann das optische System 200 auch in einem Photomas- keninspektionssystem zum Uberprüfen einer Photomaske 120 eingesetzt werden. Obwohl die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 EUV- Lithographieanlage
102 Strahlf ormungs System
104 Beleuchtungssystem
106 Proj ektions System
108 EUV- Lichtquelle
110 Kollimator
112 Monochromator
114 EUV- Strahlung
116 erster Spiegel
118 zweiter Spiegel
120 Photomaske
122 Wafer
124 dritter Spiegel
126 vierter Spiegel
200 optisches System
202 Halterahmen
204 Sensorrahmen
206a, 206b Sensor
208a, 208b modularer Sensorrahmen
210a, 210b modularer Halterahmen
212 Sende- und Empfangseinheit
214 Me ss objekt
216a, 216b Modul-Regelkreis
218a, 218b Aktuator
222a, 222b Aktuator
224a, 224b Sensor
226 Sende- und Empfangseinheit
228 Messobjekt
230 Verbindungselement
232a, 232b Modul 233a, 233b Optik-Regelkreis
300 Bohrung
301 Basiskörper
302 erster Arm
304 zweiter Arm
306 dritter Arm
308 Messabstand
500 Teil
501 Referenz
502 phasenschiebendes Interferometer
504 Interf erometer- Bauteil
506 Messspiegel
508 optisches Bauteil
510 Öffnung
512 erster Strahl
514 zweiter Strahl
516 Umlenkspiegel
518 Referenzfläche
520 dritter Strahl
522 vierter Strahl
524 Interferogramm
526 Messstrecke
600 Interferometer mit Moire-Messtechnik
602 Kamera
604 Hohlspiegel
606 Gitter
608 Lichtquelle
610 Teil des Gitters
612 Teil des Gitters
614 Beobachtungsoptik
616 Verbindungselement
618 gekrümmter Doppelpfeil Moire-Messstrecke Planspiegel
Volumen

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optisches System (200), aufweisend
einen ersten Optik-Regelkreis (233a), welcher dazu eingerichtet ist, eine Position und/oder Ausrichtung eines ersten optischen Elements (124) relativ zu einem ersten Modul- Sensorrahmen (208a) zu regeln, und
einen ersten Modul-Regelkreis (216a), welcher dazu eingerichtet, eine Po¬ sition und/oder Ausrichtung des ersten Modul-Sensorrahmens (208a) relativ zu einem Basis-Sensorrahmen (204) zu regeln, und/oder
einen zweiten Optik-Regelkreis (233b), welcher dazu eingerichtet ist, eine
Position und/oder Ausrichtung eines zweiten optischen Elements (126) relativ zu einem zweiten Modul-Sensorrahmen (208b) zu regeln, und
einen zweiten Modul-Regelkreis (216b), welcher dazu eingerichtet, eine Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul-Sensorrahmens (208b) re- lativ zu dem Basis-Sensorrahmen (204) zu regeln.
2. Optisches System nach Anspruch 1, wobei
der erste Optik-Regelkreis (233a) einen ersten Sensor (224a) zum Erfassen der Position und/oder Ausrichtung des ersten optischen Elements (124) rela- tiv zu dem ersten Modul-Sensorrahmen (208a) sowie einen ersten Aktuator
(222a) zum Positionieren und/oder Ausrichten des ersten optischen Elements (124) in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des ersten optischen Elements (124), und/oder
der zweite Optik-Regelkreis (233b) einen zweiten Sensor (224b) zum Er- fassen der Position und/oder Ausrichtung des zweiten optischen Elements
(126) relativ zu dem zweiten Modul- Sensorrahmen (208b) sowie einen zwei¬ ten Aktuator (222b) zum Positionieren und/oder Ausrichten des zweiten opti¬ schen Elements (126) in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des zweiten optischen Elements (126) aufweist.
3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Modul-Regelkreis (216a) einen dritten Sensor (206a) zum Erfas¬ sen der Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul- Sensorrahmens (208a) relativ zu dem Basis- Sensorrahmen (204) sowie einen dritten Aktuator (218a) zum Positionieren und/oder Ausrichten des ersten Modul- Sensorrahmens (208a) in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des ersten Modul-Sensorrahmens (208a) aufweist, und/oder der zweite Modul-Regelkreis (216b) einen vierten Sensor (206b) zum Er¬ fassen der Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul- Sensorrahmens (208b) relativ zu dem Basis- Sensorrahmen (204) sowie einen vierten Aktua¬ tor (218b) zum Positionieren und/oder Ausrichten des zweiten Modul- Sensorrahmens (208b) in Abhängigkeit von der erfassten Position und/oder Ausrichtung des zweiten Modul-Sensorrahmens (208b) aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Modul- Regelkreis (216a) und der erste Optik-Regelkreis (233a) und/oder der zweite Modul-Regelkreis (216b) und der zweite Optik-Regelkreis (233b) dazu einge¬ richtet sind, derart miteinander zusammenzuwirken, dass die Position und Orientierung des ersten und zweiten optischen Elements (124, 126) jeweils in allen sechs Freiheitsgraden relativ zu dem Basis- Sensorrahmen (204) regel¬ bar ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei sich der erste Aktuator (222a) an einem ersten Modul-Halterahmen (210a) und der zweite Aktuator (222b) an einem zweiten Modul-Halterahmen (210b) abstützt, und/oder
wobei der dritte Aktuator (218a) den ersten Modul-Halterahmen (210a) an einem Basis-Halterahmen (202) und der vierte Aktuator (218b) den zweiten Modul-Halterahmen (210b) an dem Basis-Halterahmen (202) abstützt, und/oder
wobei ein erstes Modul (232a) mit dem ersten optischen Element (124), dem ersten Modul- Sensorrahmen (208a), dem ersten Sensor (224a), dem ers- ten Modul-Halterahmen (210a) und dem ersten Aktuator (222a) vorgesehen ist, und/oder
ein zweites Modul (232b) mit dem zweiten optischen Element (126), dem zweiten Modul-Sensorrahmen (208b), dem zweiten Sensor (224b), dem zwei¬ ten Modul-Halterahmen (210b) und dem zweiten Aktuator (218b) vorgesehen ist,
wobei das erste und/oder zweite Modul (232a, 232b) austauschbar zwi¬ schen dem Basis-Sensorrahmen (204) und dem Basis-Halterahmen (202) an¬ geordnet ist.
Optisches System (200), aufweisend
optische Elemente (124, 126),
Aktuatoren (218a, 218b),
einen Halterahmen (202), an welchem die optischen Elemente (124, 126) mit Hilfe der Aktuatoren (218a, 218b) jeweils positionierbar und/oder aus¬ richtbar gehalten sind,
einen Sensorrahmen (204), welcher von dem Halterahmen (202) mecha¬ nisch entkoppelt ist, und
Sensoren (206a, 206b), welche dazu eingerichtet sind, eine Position und/oder Ausrichtung des jeweiligen optischen Elements (124, 126) relativ zu dem Sensorrahmen (204) zu erfassen,
wobei der Halterahmen (202) ein Volumen (V) umschließt und der Sensor¬ rahmen (204) teilweise oder vollständig innerhalb dieses Volumens (V) ange¬ ordnet ist.
Optisches System nach Anspruch 6, wobei der Sensorrahmen (204) mehrere von einem Basiskörper (301) abragende Arme (302, 304, 306) aufweist, wobei zumindest zwei der Arme (302, 304, 306) jeweils einen der Sensoren (206a, 206b) aufweisen.
8. Optisches System nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Basiskörper (301) und die davon abragenden Arme (302, 304, 306) einteilig oder einstückig ausge¬ bildet sind.
9. Optisches System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner aufweisend eine Einrichtung (502, 506) zur Erfassung einer Änderung einer Position, einer Änderung einer Ausrichtung und/oder einer Deformation des Sensorrahmens (204) oder Teile desselben bezogen auf eine Referenz (501) außerhalb des Halterahmens (202).
10. Optisches System nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung ein Interferome- ter, insbesondere ein phasenschiebendes Interferometer (502) oder ein Moire- Interferometer (600) aufweist.
11. Optisches System nach Anspruch 10, wobei das Interferometer eine Mess¬ strecke umfasst, entlang welcher elektromagnetische Strahlung geschickt wird und welche über zwei Reflexionspunkte (700, 604) an dem Sensorrah¬ men (204) führt.
12. Photomaskeninspektionssystem zum Uberprüfen einer Photomaske (120) mit einem optischen System (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Projektionssystem (106) für eine Lithographieanlage (100) mit einem opti¬ schen System (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
14. Lithographieanlage (100) mit einem optischen System (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder einem Projektionssystem (106) nach Anspruch 13.
15. Verfahren zum Regeln eines optischen Systems (200), wobei
in einem ersten Optik-Regelkreis (233a) eine Position und/oder Ausrich¬ tung eines ersten optischen Elements (124) relativ zu einem ersten Modul- Sensorrahmen (208a) geregelt wird, und in einem ersten Modul-Regelkreis (216a) eine Position und/oder Ausrich¬ tung des ersten Modul- Sensorrahmens (208a) relativ zu einem Basis- Sensorrahmen (204) geregelt wird, und/oder
in einem zweiten Optik-Regelkreis (233b) eine Position und/oder Ausrich- tung eines zweiten optischen Elements (126) relativ zu einem zweiten Modul-
Sensorrahmen (208b) geregelt wird, und
in einem zweiten Modul-Regelkreis (216b) eine Position und/oder Ausrich¬ tung des zweiten Modul- Sensorrahmens (208b) relativ zu dem Basis- Sensorrahmen (204) geregelt wird.
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