WO2020187549A1 - Projektionsbelichtungsanlage für die halbleiterlithographie mit einem optischen element mit sensorreferenz und verfahren zur ausrichtung der sensorreferenz - Google Patents

Projektionsbelichtungsanlage für die halbleiterlithographie mit einem optischen element mit sensorreferenz und verfahren zur ausrichtung der sensorreferenz Download PDF

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WO2020187549A1
WO2020187549A1 PCT/EP2020/055413 EP2020055413W WO2020187549A1 WO 2020187549 A1 WO2020187549 A1 WO 2020187549A1 EP 2020055413 W EP2020055413 W EP 2020055413W WO 2020187549 A1 WO2020187549 A1 WO 2020187549A1
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receiving
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Peter Nieland
Matthias STEPPER
Hans-Martin HOEVEL
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a projection exposure system for semiconductor lithography with an optical element with a sensor reference and a method for aligning the sensor reference with the optical element.
  • the position and location of the optical elements are of crucial importance for the achieved quality of the imaging made with the system of a lithography mask, e.g. B. a phase mask, a so-called reticle, on a semiconductor substrate, a so-called wafer.
  • Sensor systems with six degrees of freedom are used to determine the position and location of the optical elements specially designed as mirrors in EUV projection exposure systems.
  • the sensor systems are designed as linear encoders, for example, which combine high resolution with a very large measuring range.
  • Linear encoders comprise a stationary and a moving part, the working distance, that is to say the distance between the moving part and the stationary part, usually in the range of a few millimeters.
  • the stationary parts of the sensors are attached to a separately mounted sensor frame, while the moving parts of the sensors are arranged on the mirrors.
  • the projection optics in previous EUV projection exposure systems have so far been characterized by a folded, very compact design. This greatly simplified the design of a compact and therefore rigid sensor frame.
  • the newer design variants of the projection optics are characterized in particular by a plurality of mirrors arranged practically next to one another, which overall take up a considerable amount of space, which results in the formation of a compact and rigid sensor frame very difficult.
  • One possible solution is to use interferometers to determine the position and location of the mirrors, which also have a high resolution and a large measuring range, although the working distance can be in the range of several centimeters and more.
  • the fixed interferometers can be arranged on one or more compact and rigid sensor frames, with the comparatively lighter and smaller reference mirrors being able to be attached to the optical elements. Due to the very high requirements for the accuracy of the position and location of the mirrors in the range of a few picometers [pm] or less than ten microrads [prad], there are special requirements for the accuracy of the alignment of the position of the reference mirror to the relevant optically active surfaces of the optical elements in the range of 10 - 200prad.
  • the very small tolerances on the overall tilt of the sensor references in relation to the interferometers are made up of the installation tolerances, the tilt of the sensor references to the interferometer during operation due to the movement of the mirrors and thus the sensor references in one of the five other degrees of freedom that were not measured and a drift component .
  • the object of the present invention is to provide a device which meets the requirements described above and solves the disadvantages of the prior art.
  • Another object of the invention is to provide a method for aligning the sensor reference with the reference surface of an optical element. This object is achieved by a device and a method with the characteristics of the independent claims.
  • the subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.
  • a method for aligning a sensor reference with a reference surface of a base body in an EUV projection exposure system comprises the following steps:
  • the position of the reference surface in the reference coordinate system can be determined, for example, interferometrically.
  • the base body which can be designed, for example, as an optical element, in particular as a mirror of an EUV projection exposure system, is positioned in a measuring machine. niert, which can determine the deviation of the reference surface to the reference coordinate system, which is defined for example by a reference point on the base body, with an interferometer. Due to manufacturing tolerances, the reference surface almost always shows a deviation from its target position and length, which can be determined in the manner described.
  • the receiving element can comprise a contact surface designed as a conical seat.
  • the reference element can comprise a contact surface designed as a spherical surface. Due to the ball-cone pairing between the receiving element and the reference element, a typically circular contact line is formed which enables a clear and stable position of the reference element in the receiving element. As a result of the direct mechanical contact between the two components, the drift between the reference element and the receiving element can advantageously be reduced to a minimum.
  • the reference element can be held by a holder when it is inserted into the receiving element. This is not decisive for a first insertion, but it can greatly simplify setting up the reference element in the desired position and position.
  • the holder can have at least one actuator for tilting the holder relative to the receiving element. This can enable the setting of the angle of the reference surface to the angle of the reference surface in the receiving element with a very high resolution.
  • the weight of the reference element can be at least partially compensated for by the holder, whereby, for example, the receptacle can also be arranged overhead or to the side.
  • the normal force can be set in a controlled manner and lateral force components (such as the weight force in the case of lateral installation) can be compensated.
  • Another advantage of compensating for the weight is that the normal force at the contact line is minimized and thus the friction between the two components can be advantageously reduced.
  • the position of the reference element can be determined via the position of a surface of the reference element. This surface can advantageously be the reference surface of the reference element itself. However, a surface with a known orientation with respect to the reference surface can also be used.
  • the position of the reference element can be determined via the position of an auxiliary surface.
  • This auxiliary surface can be formed on an additional component, an auxiliary element, which can be fixed in position and location to the reference element and has a larger surface than the reference surface itself. This can be advantageous, for example, in order to be able to determine the determination of an angle more easily or more precisely with a scanning method, since the reference mirrors can be very small due to residual space restrictions, which can severely limit the basis for angle measurement by probing several points.
  • the position of the reference element relative to the reference coordinate system can be determined with a coordinate measuring machine.
  • Coordinate measuring machines have the advantage of being able to measure large bodies in six degrees of freedom with high precision in the range of pm relative to one another. Coordinate measuring machines can be flexibly set up on different base bodies, which can have a positive effect on the process and thus on manufacturing costs.
  • the position of the base body and thereby the reference coordinate system on the coordinate measuring machine is determined.
  • the position of the reference element in relation to this reference coordinate system is then determined. With the deviation of the reference surface from its target position and the position of the reference surfaces in the reference coordinate system, the deviation of the reference element from its target position can be determined.
  • the position of the reference element in the reference coordinate system can be determined with an optical measuring system.
  • a camera can record the geometry of the reference element, optionally provided with markers, and the position and location of the reference element can subsequently be determined with the aid of an image evaluation.
  • the structure is simple rather, and when so-called time-of-flight cameras are used, the number of moving parts is reduced.
  • the measurement can be carried out faster compared to the measurement with a coordinate measuring machine, since several points can be recorded and determined with one recording. If the deviation of the position and position of the reference surface and the position and position of the reference element in the reference coordinate system of the base body is determined, the deviation of the reference element from the target position can be easily calculated from this.
  • the position i.e.
  • the values on the X, Y and Z axes of the reference coordinate system are less critical, since an error in the measuring direction only represents an offset and a shift perpendicular to the measuring direction can be compensated for by the expansion of the measuring surface. Any deviation in the position, i.e. the tilting around the X, Y and Z axes, leads to a measurement error in the distance and is particularly in the case of large measurement distances at values in the range of 500-300 degrees, in particular in the range of 300-100 degrees, in particular significant in the range of 100-10prad.
  • the position of the reference element when aligning the reference element, can be determined in situ, that is to say during the alignment itself. This has the advantage that the adjustment or tilting of the reference element can be observed directly and the target position can thus be reached more quickly.
  • the position of the reference element can be determined with an optical measuring device.
  • the optical measuring means can be an autocollimation telescope.
  • an autocollimation telescope can be used to determine both the position of the auxiliary element, which can be designed as a semitransparent mirror, for example, with a first reflex and, on the other hand, the position of the reference element with a second reflex in the same measurement.
  • the location of the auxiliary element, which can be determined more precisely than that of the reference element, can be transferred to the reference element by using the autocollimation telescope.
  • the position of the reference element in relation to the auxiliary surface can be determined when the reference element is aligned.
  • the position of the reference surfaces which can be in an area of 100mm x 100mm, in particular in an area of 45mm x 45mm, in particular in an area of 20mm x 20mm, but can also have rectangular geometries, when probing the reference surface can no longer be determined within the given tolerances.
  • an auxiliary element can be arranged at a fixed distance and position from the reference element. The auxiliary element can then be measured, for example, with the coordinate measuring machine, the position of the auxiliary element being able to be determined more precisely than the position of the reference element.
  • the position of the reference element can then be aligned relative to the auxiliary element and thus also relative to the reference surface with the autocollimation telescope.
  • the adhesive can be applied from the outside into the adhesive gap around the contact line or only above the contact line via lateral openings or bores in or in the area of the conical seat of the receiving element, so that uniform and complete wetting by the adhesive on the circumference is ensured can. This leads to a connection with high strength and minimal drift behavior due to the direct mechanical contact. It is also conceivable to check the complete wetting by the adhesive by means of a negative test before curing or by means of an over or negative test after curing. For this purpose, an overpressure or underpressure can be generated in a space below the contact line in the receiving element.
  • the position of the reference element can be checked with a coordinate measuring machine.
  • the position of the reference element can be checked with an optical measuring system.
  • the optical element comprises a reference surface embodied as an optically active surface, the position of the reference elements being aligned with the position of the reference surface.
  • the reference elements are arranged with an angular deviation of less than 100 degrees to the reference surface. In this way, the optical elements achieve positioning accuracies that meet the requirements for image quality for EUV projection exposure systems.
  • the receiving elements can be arranged and fastened as a separate part on the base body or be designed as part of the base body, that is to say in one piece.
  • the receiving elements can comprise a contact surface designed as a conical seat.
  • the reference elements can comprise a contact surface designed as a spherical surface.
  • the ball-cone pairing reduces the contact between the two contact surfaces to a circular contact line, which can lead to drift-stable mechanical contact between the two components.
  • the reference elements can be fixed in the receiving elements by an adhesive.
  • the adhesive can be applied from the outside over the entire circumference, so that it can at least partially touch a contact line between the contact surfaces, for example. Due to the adhesive applied to the entire circumference and hardened, a connection with high rigidity and at the same time higher Drift stability can be formed. An adhesive applied uniformly on the circumference also leads to uniform tensile stress during curing and can advantageously minimize tilting or warping of the reference element in the receiving element. Likewise, the adhesive can either flow through the contact line at recesses or run along it and thus lead to a complete wetting of the adhesive gap, but the contact line is not or not substantially flowed through. Several geometries are conceivable for the cutouts; they can be arranged on one of the two or on both elements to be connected. Pointed application of the adhesive is also conceivable.
  • the contact surfaces of the reference elements and / or the receiving elements can be at least partially coated to reduce the friction.
  • the coating reduces the frictional forces between the reference element and the receiving element, which advantageously simplifies the alignment process.
  • the receiving elements can be designed to generate an overpressure to reduce friction on the contact line or a negative pressure to control the quality of the connection in a space that is delimited by a recess in the receiving elements and the spherical surface of the reference elements.
  • At least one reference element can also comprise a test window for this purpose.
  • the alignment of the reference element to the target position can be brought about by changing the geometry of the reference element or the receiving element; alternatively or in addition, this can also be achieved by adapting the thickness of an adhesive gap.
  • Figure 1 shows the basic structure of an EUV projection exposure system
  • FIG. 2 is a schematic detailed view of the invention
  • Figure 3a shows a further schematic detailed view of the invention
  • FIG. 3b shows a further schematic detailed view of the invention
  • FIG. 4 another schematic detailed view of the invention
  • FIGS. 5 a, b another schematic detailed view of the invention
  • FIG. 6 another schematic detailed view of the invention
  • FIGS. Figure 8 a, b a variant of the invention
  • Figure 9 a, b a further variant of the invention
  • FIG. 10 shows a flow chart for a manufacturing method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of the basic structure of an EUV projection exposure system 1 for microlithography, in which the invention can be used.
  • an illumination system of the projection exposure system 1 has illumination optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6.
  • EUV radiation 14 generated by light source 3 as useful optical radiation is aligned by means of a collector integrated in light source 3 in such a way that it passes through an intermediate focus in the area of an intermediate focus plane 15 before it strikes a field facet mirror 2.
  • the EUV radiation 14 is reflected by a pupil facet mirror 16.
  • the pupil facet mirror 16 and an optical assembly 17 with mirrors 18, 19 and 20 field facets of the field facet mirror 2 are imaged in the object field 5.
  • a structure is imaged on the reticle 7 on a light sensor Sensitive layer of a wafer 12 which is arranged in the area of the image field 10 in the image plane 1 1 and which is held by a wafer holder 13 which is also shown in detail.
  • the light source 3 can emit useful radiation in particular in a wavelength range between 5 nm and 30 nm.
  • FIG. 2 shows a base body 30 which can be designed as an optical element 30, in particular in the manner of the mirrors 18, 19, 20 of an EUV projection exposure system 1.
  • the base body 30 comprises a concave reference surface 31.
  • the z-axis 33 of a reference coordinate system 32 which is configured as an optical axis 33 and runs perpendicular to the reference surface 31 and through its vertex 34, is shown perpendicular to the concave reference surface 31.
  • the reference surface 31 deviates from the nominal reference surface 31 ', which is shown as a dashed line, due to manufacturing tolerances.
  • the base body 30 further comprises a receiving element 42 which, together with a reference element 41, forms a sensor reference 40.
  • the geometry of the receiving element 42 can alternatively also be formed in the base body 30 and form a part therewith. This can in particular be designed as a reference mirror 40 for an interferometer.
  • a reference coordinate system 43 is also assigned to the reference element 41, the z-axis being perpendicular to a reference surface 44 (see FIG. 3 a) of the reference element 41.
  • the reference element 41 is aligned to the reference surface 31, so that the position of the reference surface 44 compensates for the deviation of the position of the reference surface 31 to the base body 30, whereby the reference element 41 in the zero position, i.e. in the position in which the base body 30 in the project onsoptik is optimally aligned, is perpendicular to the beam path of the interferometer.
  • FIG. 3 a shows a sensor reference 40 which comprises a reference element 41 and a receiving element 42.
  • the reference element 41 comprises a contact surface 46 in the form of a spherical surface 46 on a first side and the reference surface 44 on a second side.
  • a shoulder 48 is formed which serves to hold the reference element 41 in a holder, not shown. In addition to the shoulder 48 shown in FIG.
  • the receiving element 42 comprises a recess 50, at the upper end of which a contact surface 47 configured as a conical surface 47 is formed. Furthermore, the receiving element 42 comprises a bore 49 perpendicular to the recess 50, which ventilates the space 51 that results from the placement of the spherical surface 46 of the reference element 41 on the conical surface 47 of the receiving element 42. The spherical surface 46 and the conical surface 47 touch each other in a contact line 45. To check the contact and a later bond 53, which is explained in more detail in FIG. 3b, the reference element 41 comprises a test window 52, which checks the contact line 45 and the bond 53 enables.
  • FIG. 3b shows a detailed representation of the contact line 45 and a fixation 53 of the reference element 41 on the receiving element 42 in the form of an adhesive 53.
  • the reference element 41 is aligned, it is fixed by an adhesive 53, which is applied to the full extent from the outside, and the contact line 45 touched.
  • the adhesive 53 is drawn up to the contact line 45 by capillary action and drawn around the circumference of the sphere, so that a rigid connection between reference element 41 and receiving element 42 is created.
  • a vacuum can be generated through the bore 49 shown in FIG. 3a in the space 51 below the spherical surface 46.
  • FIG. 4 shows a holder 60 for the reference element 41 (not shown in the figure), which is used to align the reference element 41 on the receiving element 42 and which includes a receptacle 62.
  • the reference element 41 is inserted with the shoulder 48 shown in FIG. 3 a into the receptacle 62 of the holder 60.
  • the holder 60 comprises two actuators 61, 61 'which are arranged so that the reference element 41 can be tilted about two mutually orthogonal axes around the center point of the spherical surface 46 of the reference element 41, which coincides with the pivot point 66 of the holder.
  • mounts 60 there are also mounts 60 conceivable, in which the pivot point 66 of the holder 60 and the center of the spherical surface 46 do not coincide.
  • the axis of rotation 65 of the first actuator 61 thus runs through the axis of the second actuator 61 'and vice versa, the axes of rotation 65, 65' being perpendicular to one another.
  • One side of the holder 60 can be designed as a solid body with a feed element or alternatively, as shown, as a spring 63, which fixes the reference element 41 in the holder 60 with the spring contact surface 64 and prevents slipping when aligning with the receiving element 42.
  • the spring 63 can be moved, for example, by a screw connection along the effective direction of the spring 63, whereby various reference elements 41 can be held with a holder 60, or the force of the spring 63 can be adjusted.
  • FIG. 5a shows a schematic arrangement of an autocollimation telescope 70, hereinafter referred to as AKF 70, an auxiliary element 75 comprising an auxiliary surface 78 and the sensor reference 40.
  • the AKF 70 determines the tilting of objects relative to the optical axis of the AKF 70, with a collimated light beam 71 strikes the object which reflects the light beam 71 which is subsequently focused on a detector not shown in the figure.
  • a tilting of the object leads to a wandering of the reflected point on the detector.
  • the angle can be determined from the distance between the two points or the distance between the reflex 72, 72 'on the detector and the zero point of the AKF 70, i.e.
  • the auxiliary element 75 is designed as a partially transparent mirror or as a glass plate, so that part of the light beam 71 is reflected on the auxiliary surface 78 and detected by the detector in the AKF 70 and part of the light beam 71 hits the reference element 41, which also hits the light beam 71 reflects and creates another point on the detector. Because the angular position of the auxiliary element can be easily determined by means of a coordinate measuring machine due to its relatively large area, the position of the sensor reference 40 can be inferred reliably and precisely from the position of the two points relative to one another or to the zero point.
  • Figure 5b shows a display 74 of an AKF 70, on which a coordinate system with a zero point and two crosshairs 73, 73 'are shown.
  • the crosshair 73 shown by solid lines defines the angle of the filter element 75 and the crosshair 73 'shown in dashed lines the angle of the reference element 41 to the AKF 70.
  • the reference element 41 is set in such a way that the two crosshairs 73, 73 ′ overlap and, based on this position, the deviation from the desired position is set. It is also possible to set the desired position of the reference element 41 directly without aligning it in parallel with the filler element 75 beforehand.
  • FIG. 6 shows a coordinate measuring machine 80, which is referred to below as a KMG 80, and a robot 83 arranged next to the KMG 80, on whose arm 84 an AKF 70 is attached.
  • a receptacle 81 with a fixation 82 is arranged on the CMM 80 and is set up to receive and fix the base body 30 on which the sensor references 40 are arranged.
  • the receptacle 81 can also be mounted on a turntable (not shown), whereby the possibilities for aligning the base body 30 with the AKF 70 are further expanded.
  • the KMG 80 By probing reference points, the KMG 80 first determines the position of the base body 30 and thus its reference coordinate system 32 (not shown) and then, by probing the reference surfaces 44, the position of the sensor references 40 in the reference coordinate system 32 of the base body 30. If the deviation of the sensor references 40 is determined, the AKF 70 is positioned with the aid of the robot 83 for measuring the angle of the reference elements 41, as described in FIGS. 5a and 5b. The AKF 70 determines the angle of the reference surfaces 44 in situ, that is to say continuously, so that the relative alignment of the reference surfaces 44 on the AKF 70 can be observed. After the alignment of the reference elements 41, these are fixed and the position can finally be determined again with the KMG 80 for checking purposes.
  • FIG. 7a shows an alternative structure for aligning the reference elements 41, 41 'with an optical measuring system 85, 85' designed as a camera 85, 85 ', the number and the detection range of the cameras 85, 85 'are shown purely schematically.
  • the measuring system can include 3 cameras, with which a 3-point referencing of markers is possible, or a so-called time-of-flight camera can be used, which can determine distances with a runtime method.
  • the positions of the cameras 85, 85 'of the measuring system 85, 85' are known in space and in relation to one another.
  • the measuring system 85 determines the position and location of the reference coordinate system 32 of the basic body 30 using the markers 86 attached to the basic body 30, the positions of which are known in the reference coordinate system 32 of the basic body 30 and can then use one or more images to determine the position and location determine the sensor references 40 in the reference coordinate system 32.
  • An AKF 70 attached to an arm 84 of a robot 83 is also used to align the reference surfaces 44 of the sensor references 40.
  • the position and location of the AKF 70 is determined by markers 86 'which are detected by a second camera 85' of the measuring system 85, 85 '.
  • the base body 30 is arranged on an adjustment table 87.
  • FIG. 7 b shows a further alternative structure for aligning the reference elements 41, 41 ′ in a measuring frame 88 which comprises a permanently installed camera 85 and an interferometer 89.
  • the system can be calibrated by a so-called golden base body, that is to say a reference base body, the interferometer 89 being aligned with respect to a gold sensor reference 40.
  • the base body 30 is fixed on an adjustment table 87 which can be adjusted in up to six degrees of freedom.
  • the position and location of the main body 30 is set in such a way that it corresponds to the position and location of the golden main body 30 in the measuring frame 88.
  • the reference elements 41 can now be aligned with the calibrated interferometer 89, taking into account the deviation of the reference surface 31 from the reference surface 31 ′ which is specific to the base body 30. If the deviation of the reference surface 31 is, for example, zero, the reference element 41 is based on the position and location of the reference element of the golden sensor reference reference oriented.
  • the measurement setup has the advantage that the position of the reference element 41 does not have to be determined in advance by touching it or an optical measuring device, since the target position of the reference element 41 can be absolutely set by the interferometer 89 calibrated with the golden body.
  • the base 30 can also be aligned accordingly with the adjustment table 87, the position and location of the base 30 in turn corresponding to that of the golden base for the respective reference element 41.
  • an AKF 70 (not shown) can be arranged in the measuring frame 88, which, as described above, can be calibrated with a golden base body with golden sensor references.
  • FIGS. 8a and 8b show further alternatives for aligning the position of the reference elements 41 of the sensor references 40 with the position of the reference surface 31 of the base body 30.
  • the reference elements 90 are reworked according to the determined deviation and reconnected to the receiving element 42 to check the position again. If the position of the adapted reference element 90 ′ lies in the range of the tolerances of the target position, the reference element 90 ′ is permanently fixed in the receiving element 42.
  • the contact surface 9T in the receiving element 94 can be reworked, as shown in FIG. 8b, in order to align the position of the reference element 41 with the desired position.
  • the nominal geometry of the reference element 90 in FIG. 8a and that of the receiving element 91 in FIG. 8b are each shown in dashed lines.
  • the base body 30 and the receiving element 94 can alternatively be made in one piece. It is also conceivable that the reference element 90 ′ is processed on the basis of calculated deviations and is connected directly to the receiving element 94.
  • FIGS. 9a and 9b show two alternatives known from the prior art, in which the position of the reference elements 41 of the sensor reference 40 is set via the thickness of the adhesive gap 92, 92 '.
  • the receiving element 94 comprises in this Case three contact points 95 in order to ensure a statically determined position of the reference element 41.
  • the desired position of the reference element 41 of the sensor reference 40 is set exclusively via the thickness of the adhesive gap 92, 92 ′ at the three support points 95.
  • FIG. 9b shows a modification of the method shown in FIG. 9a, in which the adhesive gap 92 and 92 'at all contact points 95 is designed to be identical and as small as possible.
  • the different distances between the reference element 41 and the contact points 95 of the receiving element 94 necessary for aligning the position of the reference element 41 are achieved by spacers 93, 93 ′ of different heights, so-called spacers 93, 93 ′. This has the advantage that the drift can be reduced to a minimum due to the thin adhesive.
  • the sensor reference comprises a reference element and a receiving element which is arranged on the base body or is designed as part of the base body.
  • a first method step 100 the position of the reference surface is determined in a reference coordinate system of the base body.
  • a second method step 101 the deviation of the position of the reference surface from its nominal position is determined.
  • a third method step 102 the reference element is inserted into the receiving element.
  • the position and the location of the reference element is determined in the reference coordinate system of the base body.
  • the deviation of the specific position and the target position of the reference element is determined taking into account the previously determined position of the reference element and the deviation of the reference surface from its target position.
  • a sixth method step 105 the reference element is aligned with the specific target position.
  • a seventh method step 106 the reference element is fixed in the desired position.
  • an eighth method step 107 the set position of the reference element in the reference coordinate system is checked.
  • this method it is possible to realize the sensor references in a range of 500-300 degrees, in particular in the range of 300-100 degrees, in particular in the range of 100-10 degrees, which has an advantageous effect on the precision of the position control optical elements in the system.
  • optical measuring equipment autocollimation telescope light beam

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung einer Sensorreferenz (40) zu einer Bezugsfläche (31) eines Grundkörpers (30) in einer EUV-5 Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei die Sensorreferenz (40) ein Referenzelement (41, 41') und ein Aufnahmeelement (42) umfasst, wobei das Aufnahmeelement (42) auf dem Grundkörper (30) angeordnet oder als Teil des Grundkörpers (30) ausgebildet ist, umfassend die folgenden Schritte: - Bestimmung der Lage der Bezugsfläche (31) in einem Referenzkoordinatensystem (32) des Grundkörpers (30), - Bestimmung der Abweichung der Lage der Bezugsfläche (31) von deren Solllage, - Einlegen des Referenzelementes (41, 41') in das Aufnahmeelement (42), - Bestimmung der Position und der Lage des Referenzelementes (41, 41') in dem Referenzkoordinatensystem (32) des Grundkörpers (30), - Bestimmung der Abweichung von der Solllage des Referenzelementes (41, 41') unter Berücksichtigung der zuvor bestimmten Lage des Referenzelementes (41, 41') und der Abweichung der Bezugsfläche (31) von deren Solllage, - Ausrichtung des Referenzelementes (41, 41') auf die bestimmte Solllage, - Fixieren des Referenzelementes (41, 41') in der Solllage, - Überprüfung der Solllage des Referenzelementes (41, 41') in dem Referenzkoordinatensystem (32). Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie umfassend ein optisches Element (18, 19, 20), welches einen Grundkörper (30) umfasst, der wiederum Aufnahmeelemente (42) für mehrere Referenzelemente (41, 41') einer Sensorreferenz (40) zur Bestimmung der Position und Lage des optischen Elementes (18, 19, 20) umfasst. Weiterhin umfasst das optische Element (18, 19, 20) eine als optisch aktive Fläche ausgebildete Bezugsfläche (31), wobei die Lage der Referenzelemente (41) zur Lage der Bezugsfläche (31) ausgerichtet ist und die Referenzelemente (41) mit einer Winkelabweichung kleiner als 100µrad zu der Bezugsfläche (31) angeordnet sind.

Description

Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem optischen
Element mit Sensorreferenz und Verfahren zur Ausrichtung der Sensorreferenz
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmel dung DE 10 2019 203 838.7 in Anspruch, deren Inhalt hierin vollumfänglich durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem optischen Element mit einer Sensorreferenz und ein Verfahren zur Aus richtung der Sensorreferenz zu dem optischen Element.
In Projektionsbelichtungsanlagen in der Halbleiterlithographie sind die Position und die Lage der optischen Elemente von entscheidender Bedeutung für die erzielte Qualität der mit dem System vorgenommenen Abbildung einer Lithographiemaske, z. B. einer Phasenmaske, eines sogenannten Reticles, auf ein Halbleitersubstrat, einen sogenannten Wafer. Zur Bestimmung der Position und Lage der speziell in EUV-Projektionsbelichtungsanlagen als Spiegel ausgebildeten optischen Elemente werden Sensorsysteme mit sechs Freiheitsgraden verwendet. Die Sensorsysteme sind beispielsweise als Linearencoder ausgebildet, die eine hohe Auflösung verbun den mit einem gleichzeitig sehr großen Messbereich auszeichnet. Linearencoder umfassen einen feststehenden und einen bewegten Teil, wobei der Arbeitsabstand, also der Abstand des bewegten Teils zu dem feststehenden Teil, üblicherweise im Bereich weniger Millimeter liegt. Die feststehenden Teile der Sensoren sind an einem separat gelagerten Sensorrahmen befestigt, während die bewegten Teile der Sensoren an den Spiegeln angeordnet sind. Die Projektionsoptiken in bisherigen EUV-Projektionsbelichtungsanlagen waren bislang durch ein gefaltetes sehr kom paktes Design geprägt. Dadurch wurde die Ausbildung eines kompakten und dadurch steifen Sensorrahmens stark vereinfacht. Die neueren Designvarianten der Projektionsoptiken zeichnen sich insbesondere durch eine Mehrzahl praktisch nebeneinander angeordneter Spiegel aus, die insgesamt einen erheblichen Bauraum beanspruchen, was die Ausbildung eines kompakten und steifen Sensorrahmens stark erschwert. Eine mögliche Lösung besteht in der Verwendung von Interferome tern zur Bestimmung der Position und Lage der Spiegel, die ebenfalls eine hohe Auflösung und einen großen Messbereich aufweisen, wobei der Arbeitsabstand aber im Bereich von mehreren Zentimetern und mehr liegen kann. Dadurch können die fest angeordneten Interferometer auf einem oder mehreren kompakten und steifen Sensorrahmen angeordnet werden, wobei die im Vergleich leichteren und kleineren Referenzspiegel an den optischen Elementen angebracht werden können. Durch die sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Position und Lage der Spiegel im Bereich weniger Pikometer [pm] beziehungsweise weniger zehn Mikrorad [prad] liegen speziell die Anforderungen an die Genauigkeit der Ausrichtung der Lage der Referenzspiegel zu den relevanten optisch aktiven Flächen der optischen Elemente im Bereich von 10 - 200prad. Die sehr geringen Toleranzen an die Gesamtverkip pung der Sensorreferenzen in Bezug zu den Interferometern setzen sich aus den Einbautoleranzen, den Verkippungen der Sensorreferenzen zum Interferometer im Betrieb durch die Bewegung der Spiegel und damit der Sensorreferenzen in einem der nicht gemessenen fünf anderen Freiheitsgrade und einem Driftanteil zusammen.
Zur Ausrichtung der Winkellage von Sensorreferenzen zu einer Bezugsfläche, also beispielsweise zu einer optisch aktiven Fläche (diejenige Fläche, die im Betrieb der Anlage üblicherweise mit Nutzlicht beaufschlagt wird) eines optischen Elementes sind Verfahren mit einem Klebespalt zwischen einem reflektierenden Referenzteil und einem Aufnahmeelement aus der Literatur bekannt, wobei der Winkel zwischen Referenzteil und Aufnahmeelement durch nicht gleichmäßig dicke Klebstoffschichten zwischen Referenzteil und Aufnahmeelement eingestellt wird. Dies hat den Nachteil, dass der Klebespalt selbst durch Ausdehnung oder Schrumpf des Klebstoffs beim Aushärten und/oder über die Zeit eine Drift der Winkel verursacht. Dieser Effekt wird durch die unterschiedlich dicken Klebespalte und die damit verbundene unterschied liche Größe des Drifts noch zusätzlich verstärkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Anforderungen erfüllt und die Nachteile des Standes der Technik löst. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ausrich tung der Sensorreferenz zur Bezugsfläche eines optischen Elementes anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merk malen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ausrichtung einer Sensorreferenz zu einer Bezugsfläche eines Grundkörpers in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Sensorreferenz ein Referenzelement und ein Aufnahmeelement umfasst, wobei das Aufnahmeelement auf dem Grundkörper fest angeordnet oder als Teil des Grundkörpers ausgebildet ist, umfasst die folgenden Schritte:
- Bestimmung der Lage der Bezugsfläche in einem Referenzkoordinatensystem des Grundkörpers,
- Bestimmung der Abweichung der Lage der Bezugsfläche von deren Solllage,
- Einlegen des Referenzelementes in das Aufnahmeelement,
- Bestimmung der Position und der Lage des Referenzelementes in dem Referenz koordinatensystem des Grundkörpers,
- Bestimmung der Abweichung von der Solllage des Referenzelementes unter Berücksichtigung der zuvor bestimmten Lage des Referenzelementes und der Abweichung der Bezugsfläche von deren Solllage,
- Ausrichtung des Referenzelementes auf die bestimmte Solllage,
- Fixieren der Lage des Referenzelementes zu der Bezugsfläche in der Solllage
- Überprüfung der Solllage des Referenzelementes in dem Referenzkoordinatensys tem.
Die Bestimmung der Lage der Bezugsfläche im Referenzkoordinatensystem kann dabei beispielsweise interferometrisch erfolgen. Dazu wird der Grundkörper, der beispielsweise als optisches Element, insbesondere als Spiegel einer EUV- Projektionsbelichtungsanlage ausgebildet sein kann, in einer Messmaschine positio- niert, die mit einem Interferometer die Abweichung der Bezugsfläche zum Referenz koordinatensystem, welches beispielsweise durch einen Referenzpunkt auf dem Grundkörper definiert ist, bestimmen kann. Die Bezugsfläche weist auf Grund von Fertigungstoleranzen nahezu immer eine Abweichung von Ihrer Sollposition und - läge auf, die auf die beschriebene Weise bestimmt werden kann.
Weiterhin kann das Aufnahmeelement eine als Kegelsitz ausgebildete Kontaktfläche umfassen.
Daneben kann das Referenzelement eine als Kugelfläche ausgebildete Kontaktflä che umfassen. Durch die Kugel-Kegel-Paarung zwischen dem Aufnahmeelement und dem Referenzelement bildet sich eine typischerweise kreisförmige Kontaktlinie aus, die eine eindeutige und stabile Lage des Referenzelementes im Aufnahmeele ment ermöglicht. Durch den damit gegebenen direkten mechanischen Kontakt zwischen den beiden Bauteilen kann die Drift zwischen dem Referenzelement und dem Aufnahmeelement vorteilhaft auf ein Minimum reduziert werden.
Zur genauen Positionierung kann das Referenzelement bei dem Einlegen in das Aufnahmeelement durch eine Halterung gehalten werden. Dies ist für ein erstes Einlegen nicht entscheidend, kann aber die Einrichtung des Referenzelementes in die Sollposition und -läge stark vereinfachen.
Insbesondere kann die Halterung mindestens ein Stellglied zur Verkippung der Halterung gegenüber dem Aufnahmeelement aufweisen. Dies kann das Einstellen des Winkels der Referenzfläche zum Winkel der Bezugsfläche in dem Aufnahme element in einer sehr hohen Auflösung ermöglichen.
In einer Variante des Verfahrens kann das Gewicht des Referenzelementes durch die Halterung zumindest teilweise kompensiert werden, wodurch beispielsweise eine Anordnung der Aufnahme auch über Kopf oder seitlich möglich wird. Insgesamt kann die Normalkraft kontrolliert eingestellt werden und Querkraft-Komponenten (wie die Gewichtskraft beim seitlichen Einbaufall) können kompensiert werden. Ein weiterer Vorteil der Kompensation des Gewichts ist auch, dass die Normalkraft an der Kon taktlinie minimiert und damit die Reibung zwischen den beiden Bauteilen vorteilhaft reduziert werden kann. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Lage des Referenzele mentes über die Lage einer Oberfläche des Referenzelementes bestimmt werden. Diese Oberfläche kann vorteilhafterweise die Referenzfläche des Referenzelemen tes selbst sein. Aber auch eine Fläche mit einer gegenüber der Referenzfläche bekannten Ausrichtung kann verwendet werden.
In einer Variante der Erfindung kann die Lage des Referenzelementes über die Lage einer Hilfsfläche bestimmt werden. Diese Hilfsfläche kann an einem zusätzlichen Bauteil, einem Hilfselement ausgebildet sein, welches in Position und Lage fest zum Referenzelement angeordnet werden kann und eine größere Fläche als die Refe renzfläche selbst aufweist. Dies kann beispielsweise von Vorteil sein, um die Be stimmung eines Winkels mit einem Tastverfahren einfacher beziehungsweise genauer bestimmen zu können, da die Referenzspiegel auf Grund von Bauraumrest riktionen sehr klein sein können, was die Basis für eine Winkelmessung durch Antasten mehrerer Punkte stark einschränken kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Lage des Referen zelementes zum Referenzkoordinatensystem mit einer Koordinatenmessmaschine bestimmt werden. Koordinatenmessmaschinen haben den Vorteil, große Körper in sechs Freiheitsgraden hochgenau im Bereich von pm relativ zueinander vermessen zu können. Koordinatenmessmaschinen sind flexibel auf verschiedene Grundkörper einzurichten, was den Prozess und damit die Herstellkosten positiv beeinflussen kann. Zunächst wird die Lage des Grundkörpers und dadurch das Referenzkoordina tensystem auf der Koordinatenmessmaschine bestimmt. Nachfolgend wird die Lage des Referenzelementes zu diesem Referenzkoordinatensystem bestimmt. Mit der Abweichung der Bezugsfläche von Ihrer Solllage und der Lage der Referenzflächen im Referenzkoordinatensystem kann die Abweichung des Referenzelementes von seiner Solllage bestimmt werden.
In einer Variante der Erfindung kann die Lage des Referenzelementes im Referenz koordinatensystem mit einem optischen Messsystem bestimmt werden. Dabei kann eine Kamera die Geometrie des gegebenenfalls mit Markern versehenen Referen zelementes aufnehmen und mit Hilfe einer Bildauswertung kann nachfolgend die Position und Lage des Referenzelementes bestimmt werden. Der Aufbau ist einfa- eher und bei Verwendung von sogenannten Time-of-Flight Kameras wird die Anzahl bewegter Teile reduziert. Weiterhin kann die Messung im Vergleich zur Messung mit einer Koordinatenmessmaschine schneller durchgeführt werden, da mit einer Auf nahme mehrere Punkte erfasst und bestimmt werden können. Ist die Abweichung der Lage und Position der Bezugsfläche und die Position und Lage des Referen zelementes im Referenzkoordinatensystem des Grundkörpers bestimmt, kann daraus die Abweichung des Referenzelementes von der Solllage einfach berechnet werden. Die Position, also die Werte auf der X-, Y- und Z-Achse des Referenzkoor dinatensystems, sind weniger kritisch, da ein Fehler in Messrichtung lediglich einen Offset darstellt und eine Verschiebung senkrecht zur Messrichtung durch die Aus dehnung der Messfläche kompensiert werden kann. Jede Abweichung der Lage, also der Verkippung um die X-, Y- und Z-Achse führt zu einem Messfehler des Abstandes und ist insbesondere bei großen Messabständen bei Werten im Bereich von 500 - 300prad, insbesondere im Bereich von 300 - 100 prad, insbesondere im Bereich von 100 - 10prad signifikant.
In einer Variante der Erfindung kann bei der Ausrichtung des Referenzelementes die Lage des Referenzelementes in situ, also während der Ausrichtung selbst, bestimmt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Verstellen beziehungsweise Verkippen des Referenzelementes direkt beobachtet werden kann und dadurch die Solllage schnel ler erreicht werden kann.
Weiterhin kann bei der Ausrichtung des Referenzelementes die Lage des Referen zelementes mit einem optischen Messmittel bestimmt werden.
Insbesondere kann das optische Messmittel ein Autokollimationsfernrohr sein.
Dieses eignet sich besonders zur Einstellung von Kippwinkeln, da diese direkt angezeigt werden und nicht über eine Transformation aus mehreren Koordinaten berechnet werden müssen. Im Fall der Verwendung des Hilfselementes kann mit einem Autokollimationsfernrohr sowohl die Lage des Hilfselementes, welches beispielsweise als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet sein kann, mit einem ersten Reflex und andererseits in der gleichen Messung die Lage des Referenzelementes mit einem zweiten Reflex bestimmt werden. Die Lage des Hilfselementes, welche genauer bestimmbar ist als die des Referenzelementes, kann durch die Verwendung des Autokollimationsfernrohrs quasi auf das Referenzelement übertragen werden.
Insbesondere im Fall von sehr kleinen Referenzflächen kann bei der Ausrichtung des Referenzelementes die Lage des Referenzelementes in Bezug auf die Hilfsfläche bestimmt werden. Dies ist der Fall, wenn die Lage der Referenzflächen, die in einem Bereich von 100mm x 100mm, insbesondere in einem Bereich von 45mm x 45mm, insbesondere in einem Bereich von 20mm x 20mm liegen können, aber auch recht eckige Geometrien aufweisen können, beim Antasten der Referenzfläche nicht mehr im Bereich der gegebenen Toleranzen bestimmt werden können. Wie weiter oben beschrieben kann in diesem Fall ein Hilfselement in einem festen Abstand und Lage zum Referenzelement angeordnet werden. Das Hilfselement kann daraufhin bei spielsweise mit der Koordinatenmessmaschine vermessen werden, wobei die Lage des Hilfselementes genauer bestimmt werden kann als die Lage des Referenzele mentes. Bei der Ausrichtung des Referenzelementes auf die gewünschte Solllage kann dann die Lage des Referenzelementes relativ zum Hilfselement und damit auch relativ zur Bezugsfläche mit dem Autokollimationsfernrohr ausgerichtet werden.
Entspricht die Lage der Referenzfläche der gewünschten Solllage, kann diese beispielsweise durch Verkleben mit dem Aufnahmeelement fixiert werden. Dazu kann der Klebstoff beispielsweise über seitliche Öffnungen oder Bohrungen im oder im Bereich vom Kegelsitz des Aufnahmeelementes von außen in den Klebespalt um die Kontaktlinie bzw. nur oberhalb der Kontaktlinie appliziert werden, so dass eine gleichmäßige und vollständige Benetzung durch den Klebstoff am Umfang sicherge stellt werden kann. Dies führt zu einer Verbindung mit hoher Festigkeit und durch den direkten mechanischen Kontakt minimalem Driftverhalten. Es ist auch denkbar, die vollständige Benetzung durch den Klebstoff durch einen Unterdrücktest vor dem Aushärten beziehungsweise durch einen Über- oder Unterdrücktest nach dem Aushärten zu überprüfen. Dazu kann in einem Raum unterhalb der Kontaktlinie im Aufnahmeelement ein Über- oder Unterdrück erzeugt werden.
Weiterhin kann nach dem Fixieren des Referenzelementes in der Solllage die Lage des Referenzelementes mit einer Koordinatenmessmaschine überprüft werden. Daneben kann die Lage des Referenzelementes mit einem optischen Messsystem überprüft werden. Das Verfahren kann durch die Ausrichtung der Referenzflächen relativ zu den für die Abbildungsqualität relevanten Bezugsflächen des Grundkörpers in einem Referenzkoordinatensystem sehr niedrige Lagetoleranzen erreichen, die im Bereich von 500 - 300prad, insbesondere im Bereich von 300 - 100 prad, insbeson dere im Bereich von 100 - 10prad liegen können.
Eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie umfasst ein optisches Element, welches seinerseits einen Grundkörper mit Aufnah meelementen für mehrere Referenzelemente einer Sensorreferenz zur Bestimmung der Position und Lage des optischen Elementes umfasst. Weiterhin umfasst das optische Element eine als optisch aktive Fläche ausgebildeten Bezugsfläche, wobei die Lage der Referenzelemente zur Lage der Bezugsfläche ausgerichtet ist. Insbe sondere sind die Referenzelemente mit einer Winkelabweichung kleiner als 100prad zu der Bezugsfläche angeordnet. Die optischen Elemente erreichen so Positionier genauigkeiten, die den Anforderungen an die Abbildungsqualität für EUV- Projektionsbelichtungsanlagen entsprechen. Die Aufnahmeelemente können als separates Teil auf dem Grundkörper angeordnet und befestigt sein oder als Teil des Grundkörpers, also einteilig, ausgebildet sein.
In einer Variante der Erfindung können die Aufnahmeelemente eine als Kegelsitz ausbildete Kontaktfläche umfassen.
Daneben können die Referenzelemente eine als Kugelfläche ausgebildete Kontakt fläche umfassen. Durch die Kugel-Kegel-Paarung wird der Kontakt der beiden Kontaktflächen auf eine kreisförmige Kontaktlinie reduziert, was zu einem driftstabi len mechanischen Kontakt zwischen den beiden Bauteilen führen kann.
Weiterhin können die Referenzelemente in den Aufnahmeelementen durch einen Klebstoff fixiert sein.
Der Klebstoff kann von außen über den gesamten Umfang appliziert werden, so dass dieser beispielsweise eine Kontaktlinie zwischen den Kontaktflächen zumindest teilweise berühren kann. Durch den am gesamten Umfang applizierten und ausge härteten Klebstoff kann eine Verbindung mit hoher Steifigkeit und gleichzeitig hoher Driftstabilität ausgebildet werden. Ein am Umfang gleichmäßig applizierter Klebstoff führt auch zu einer gleichmäßigen Zugspannung beim Aushärten und kann ein Verkippen oder Verziehen des Referenzelementes in dem Aufnahmeelement vorteilhaft minimieren. Ebenso kann der Klebstoff die Kontaktlinie entweder an Aussparungen durchfließen oder an dieser entlanglaufen und so zu einer vollständi gen Benetzung des Klebespalts führen, wobei die Kontaktlinie aber nicht oder nicht wesentlich durchflossen wird. Für die Aussparungen sind mehrere Geometrien denkbar, sie können an einem der beiden oder auch an beiden zu verbindenden Elementen angeordnet sein. Auch ein punktuelles Aufbringen des Klebstoffs ist denkbar.
In einer Variante der Erfindung können die Kontaktflächen der Referenzelemente und/oder der Aufnahmeelemente zur Verringerung der Reibung zumindest teilweise beschichtet sein. Die Beschichtung reduziert die Reibkräfte zwischen Referenzele ment und Aufnahmeelement, wodurch der Prozess des Ausrichtens vorteilhaft vereinfacht wird.
Daneben können die Aufnahmeelemente dazu ausgebildet sein, in einem Raum, der durch eine Aussparung in den Aufnahmeelementen und der Kugelfläche der Refe renzelemente begrenzt wird, einen Überdruck zur Reduzierung von Reibung an der Kontaktlinie oder einen Unterdrück zur Kontrolle der Qualität der Verbindung zu erzeugen. Ebenso kann mindestens ein Referenzelement zu diesem Zweck ein Prüffenster umfassen.
Weiterhin kann die Ausrichtung des Referenzelementes auf die Solllage durch eine Änderung der Geometrie des Referenzelementes oder des Aufnahmeelementes bewirkt werden; alternativ oder zusätzlich kann dies auch durch eine Anpassung der Dicke eines Klebespaltes erreicht werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage,
Figur 2 eine schematische Detailansicht der Erfindung, Figur 3a eine weitere schematische Detailansicht der Erfindung,
Figur 3b eine weitere schematische Detailansicht der Erfindung, Figur 4 eine weitere schematische Detailansicht der Erfindung, Figur 5 a, b eine weitere schematische Detailansicht der Erfindung, Figur 6 eine weitere schematische Detailansicht der Erfindung, Figur 7a, b je eine schematische Darstellung eines Messmittels, Figur 8 a, b eine Variante der Erfindung, Figur9 a, b eine weitere Variante der Erfindung und
Figur 10 ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfah ren.
Figur 1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektions- belichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie, in welcher die Erfindung Anwendung finden kann. Ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1 weist neben einer Lichtquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfel- des 5 in einer Objektebene 6 auf. Eine durch die Lichtquelle 3 erzeugte EUV- Strahlung 14 als optische Nutzstrahlung wird mittels eines in der Lichtquelle 3 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass sie im Bereich einer Zwischenfokus ebene 15 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 2 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 2 wird die EUV-Strahlung 14 von einem Pupil- lenfacettenspiegel 16 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 16 und einer optischen Baugruppe 17 mit Spiegeln 18, 19 und 20 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 2 in das Objektfeld 5 abgebildet.
Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Reticle 7, das von einem schema- tisch dargestellten Reticlehalter 8 gehalten wird. Eine lediglich schematisch darge stellte Projektionsoptik 9 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 10 in eine Bildebene 1 1. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Reticle 7 auf eine lichtemp- io findliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 10 in der Bildebene 1 1 angeordne ten Wafers 12, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 13 gehalten wird. Die Lichtquelle 3 kann Nutzstrahlung insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen 5 nm und 30 nm emittieren.
Figur 2 zeigt einen Grundkörper 30, der als optisches Element 30, insbesondere in der Art der Spiegel 18,19,20 einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 ausgebildet sein kann. Der Grundkörper 30 umfasst eine konkav ausgebildete Bezugsfläche 31. Senkrecht zur konkaven Bezugsfläche 31 ist die als optische Achse 33 ausgebildete z-Achse 33 eines Referenzkoordinatensystems 32 dargestellt, die senkrecht zur Bezugsfläche 31 und durch deren Scheitelpunkt 34 verläuft. Die Bezugsfläche 31 weicht durch Fertigungstoleranzen von der Soll-Bezugsfläche 31 ', die als gestrichelte Linie dargestellt ist, ab. Der Grundkörper 30 umfasst weiterhin ein Aufnahmeelement 42, welches zusammen mit einem Referenzelement 41 eine Sensorreferenz 40 bildet. Die Geometrie des Aufnahmeelementes 42 kann alternativ auch im Grund körper 30 ausgebildet sein und mit diesem zusammen ein Teil bilden. Dieses kann insbesondere als Referenzspiegel 40 für ein Interferometer ausgebildet sein. Dem Referenzelement 41 ist ebenfalls ein Referenzkoordinatensystem 43 zugeordnet, wobei die z-Achse senkrecht auf einer Referenzfläche 44 (siehe Fig. 3a) des Refe- renzelementes 41 steht. Das Referenzelement 41 wird zur Bezugsfläche 31 ausge richtet, so dass die Lage der Referenzfläche 44 die Abweichung der Lage der Bezugsfläche 31 zum Grundkörper 30 kompensiert, wodurch das Referenzelement 41 in der Nullstellung, also in der Stellung, in der der Grundkörper 30 in der Projekti onsoptik optimal ausgerichtet ist, senkrecht zum Strahlengang des Interferometers steht. Dadurch können die durch ein Verkippen des Referenzelementes 41 zum Interferometerstrahlengang hervorgerufenen parasitären Fehler vorteilhaft minimiert werden. Die Lage des Referenzelementes 4T nach dem Einlegen in das Aufnahme element und vor der Ausrichtung ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Figur 3a zeigt eine Sensorreferenz 40, die ein Referenzelement 41 und ein Aufnah meelement 42 umfasst. Das Referenzelement 41 umfasst an einer ersten Seite eine als Kugelfläche 46 ausgebildete Kontaktfläche 46 und an einer zweiten Seite die Referenzfläche 44. Oberhalb der Kugelfläche 46 ist ein Absatz 48 ausgebildet, der zur Aufnahme des Referenzelementes 41 in einer nicht dargestellten Halterung dient. Neben dem in Figur 3a dargestellten Absatz 48 sind auch andere Strukturen oder Flächen am Referenzelement 41 für dessen Aufnahme in der nicht dargestell ten Halterung denkbar. Das Aufnahmeelement 42 umfasst eine Aussparung 50, an deren oberen Ende eine als Kegelfläche 47 ausgebildete Kontaktfläche 47 ausgebil det ist. Weiterhin umfasst das Aufnahmeelement 42 eine Bohrung 49 senkrecht zur Aussparung 50, die den Raum 51 , der sich durch das Aufsetzen der Kugelfläche 46 des Referenzelementes 41 auf die Kegelfläche 47 des Aufnahmeelementes 42 ergibt, belüftet. Die Kugelfläche 46 und die Kegelfläche 47 berühren sich in einer Kontaktlinie 45. Zur Überprüfung des Kontaktes und einer späteren Klebung 53, die in Figur 3b näher erläutert wird, umfasst das Referenzelement 41 ein Prüffenster 52, welches eine Überprüfung der Kontaktlinie 45 und der Klebung 53 ermöglicht.
Figur 3b zeigt in einer Detaildarstellung die Kontaktlinie 45 und eine als Klebung 53 ausgebildete Fixierung 53 des Referenzelementes 41 auf dem Aufnahmeelement 42. Nachdem das Referenzelement 41 ausgerichtet ist, wird es durch eine Klebung 53 fixiert, die vollumfänglich von außen appliziert wird und die Kontaktlinie 45 be rührt. Der Klebstoff 53 wird durch Kapillarwirkung bis an die Kontaktlinie 45 herange zogen und entlang dem Kugelumfang herumgezogen, so dass eine steife Verbindung zwischen Referenzelement 41 und Aufnahmeelement 42 entsteht. Zur Überprüfung der Klebung 53 kann durch die in Figur 3a dargestellte Bohrung 49 in dem Raum 51 unter der Kugelfläche 46 ein Unterdrück erzeugt werden.
Figur 4 zeigt eine Halterung 60 für das in der Figur nicht dargestellte Referenzele- ment 41 , die zur Ausrichtung des Referenzelementes 41 auf dem Aufnahmeelement 42 verwendet wird und eine Aufnahme 62 umfasst. Das Referenzelement 41 wird mit dem in Figur 3a dargestellten Absatz 48 in die Aufnahme 62 der Halterung 60 eingesetzt. Wie weiter oben bei Figur 3a beschrieben sind auch weitere Alternativen für die Aufnahme des Referenzelementes 41 in der Halterung 60 denkbar. Die Halterung 60 umfasst zwei Stellglieder 61 , 61 ', die so angeordnet sind, dass ein Verkippen des Referenzelementes 41 um zwei zueinander orthogonale Achsen um den Mittelpunkt der Kugelfläche 46 des Referenzelementes 41 , welcher mit dem Drehpunkt 66 der Halterung zusammenfällt, möglich ist. Es sind auch Halterungen 60 denkbar, bei denen der Drehpunkt 66 der Halterung 60 und der Mittelpunkt der Kugelfläche 46 nicht zusammenfallen. Die Drehachse 65 des ersten Stellgliedes 61 verläuft also durch die Achse des zweiten Stellglieds 61 ' und umgekehrt, wobei die Drehachsen 65, 65' senkrecht aufeinander stehen. Eine Seite der Halterung 60 kann als Festkörper mit einem Zustellelement oder alternativ wie dargestellt als Feder 63 ausgebildet werden, die mit der Federkontaktfläche 64 das Referenzelement 41 in der Halterung 60 fixiert und ein Verrutschen bei der Ausrichtung zum Aufnahmeele ment 42 verhindert. In einer Alternative kann die Feder 63 beispielsweise durch eine Schraubverbindung entlang der Wirkrichtung der Feder 63 bewegt werden, wodurch verschiedene Referenzelemente 41 mit einer Halterung 60 gehalten werden können, beziehungsweise die Kraft der Feder 63 eingestellt werden kann.
Figur 5a zeigt eine schematische Anordnung eines Autokollimationsfernrohrs 70, im Folgenden als AKF 70 bezeichnet, eines Hilfselementes 75 umfassend eine Hilfsflä- che 78 und der Sensorreferenz 40. Das AKF 70 bestimmt die Verkippung von Objekten zur optischen Achse des AKF 70, wobei ein kollimierter Lichtstrahl 71 auf das Objekt trifft, welches den Lichtstrahl 71 reflektiert, welcher nachfolgend auf einem in der Figur nicht dargestellten Detektor fokussiert wird. Eine Verkippung des Objektes führt zu einem Wandern des reflektierten Punktes auf dem Detektor. Aus dem Abstand der beiden Punkte beziehungsweise dem Abstand des Reflexes 72, 72' auf dem Detektor zum Nullpunkt des AKF 70, also dem Punkt auf dem Detektor, der keine Verkippung des Objektes zum AKF 70 anzeigt, kann der Winkel bestimmt werden. Das Hilfselement 75 ist als teildurchlässiger Spiegel oder als Glasplatte ausgebildet, so dass ein Teil des Lichtstrahls 71 an der Hilfsfläche 78 reflektiert und vom Detektor im AKF 70 erfasst wird und ein Teil des Lichtstrahls 71 auf das Refe renzelement 41 trifft, welches den Lichtstrahl 71 ebenfalls reflektiert und einen weiteren Punkt auf dem Detektor erzeugt. Dadurch, dass die Winkellage des Hilfselementes aufgrund seiner relativ großen Fläche mittels einer Koordinaten messmaschine gut bestimmbar ist, kann aus der relativen Lage der beiden Punkte zueinander beziehungsweise zum Nullpunkt zuverlässig und präzise auf die Lage der Sensorreferenz 40 geschlossen werden. Figur 5b zeigt eine Anzeige 74 eines AKF 70, auf dem ein Koordinatensystem mit einem Nullpunkt und zwei Fadenkreuze 73, 73' dargestellt sind. Das durch durchge zogene Linien dargestellte Fadenkreuz 73 definiert den Winkel des Flilfselementes 75 und das gestrichelt dargestellte Fadenkreuz 73' den Winkel des Referenzelemen- tes 41 zum AKF 70. Bei der Ausrichtung des Referenzelementes 41 wird die be stimmte Abweichung von der Solllage in Bezug auf das vermessene Flilfselement 75 eingestellt. Zunächst wird das Referenzelement 41 so eingestellt, dass sich die beiden Fadenkreuze 73, 73' überdecken und von dieser Lage ausgehend die Abweichung von der Solllage eingestellt. Es ist auch möglich, die Solllage des Referenzelementes 41 direkt einzustellen, ohne dieses zuvor parallel mit dem Flilfselement 75 auszurichten.
Figur 6 zeigt eine Koordinatenmessmaschine 80, die im Folgenden als KMG 80 bezeichnet wird und einen neben der KMG 80 angeordneten Roboter 83, an dessen Arm 84 ein AKF 70 befestigt ist. Auf der KMG 80 ist eine Aufnahme 81 mit einer Fixierung 82 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, den Grundkörper 30, auf dem die Sensorreferenzen 40 angeordnet sind, aufzunehmen und zu fixieren. Zusätzlich kann die Aufnahme 81 noch auf einem nicht dargestellten Drehtisch montiert wer den, wodurch die Möglichkeiten der Ausrichtung von dem Grundkörper 30 zum AKF 70 noch erweitert werden. Das KMG 80 bestimmt durch Antasten von Referenzpunk ten zunächst die Lage des Grundkörpers 30 und damit dessen nicht dargestelltes Referenzkoordinatensystem 32 und nachfolgend durch Antasten der Referenzflä chen 44 die Lage der Sensorreferenzen 40 im Referenzkoordinatensystem 32 des Grundkörpers 30. Ist die Abweichung der Sensorreferenzen 40 bestimmt, wird das AKF 70 mit Hilfe des Roboters 83 zur Messung des Winkels der Referenzelemente 41 , wie in Figur 5a und 5b beschrieben, positioniert. Das AKF 70 bestimmt den Winkel der Referenzflächen 44 in situ, also kontinuierlich, so dass die relative Ausrichtung der Referenzflächen 44 am AKF 70 beobachtet werden kann. Nach der Ausrichtung der Referenzelemente 41 werden diese fixiert und die Lage kann zur Kontrolle abschließend mit der KMG 80 nochmals bestimmt werden.
Figur 7a zeigt einen alternativen Aufbau zur Ausrichtung der Referenzelemente 41 , 41 ' mit einem als Kamera 85, 85' ausgebildetem optischen Messsystem 85, 85‘, wobei die Anzahl und der Erfassungsbereich der Kameras 85, 85' rein schematisch dargestellt sind. Beispielsweise kann das Messsystem 3 Kameras umfassen, womit eine 3-Punkt-Referenzierung von Markern möglich ist oder es kann eine sogenannte Time-of-Flight Kamera verwendet werden, die mit einem Laufzeitverfahren Abstände bestimmen kann. Die Positionen der Kameras 85, 85' des Messsystems 85, 85' sind im Raum und zueinander bekannt. Das Messsystem 85 bestimmt an Hand von den auf dem Grundkörper 30 angebrachten Markern 86, deren Positionen im Referenz koordinatensystem 32 des Grundkörpers 30 bekannt sind, die Position und Lage des Referenzkoordinatensystems 32 des Grundkörpers 30 und kann danach über ein oder mehrere Bilder die Position und Lage der Sensorreferenzen 40 im Referenzko ordinatensystem 32 bestimmen. Zur Ausrichtung der Referenzflächen 44 der Sen sorreferenzen 40 wird ebenfalls ein an einem Arm 84 eines Roboters 83 befestigtes AKF 70 verwendet. Die Position und Lage des AKF 70 wird durch Marker 86' be stimmt, die durch eine zweite Kamera 85' des Messsystems 85, 85' erfasst werden. Der Grundkörper 30 ist auf einem Verstelltisch 87 angeordnet. Durch die Verwen dung des Verstelltisches 87 kann auch ein fest verbautes AKF 70 verwendet werden, da die Referenzflächen 44 durch den Verstelltisch zum AKF 70 ausgerichtet werden können. Figur 7b zeigt einen weiteren alternativen Aufbau zur Ausrichtung der Referenzele mente 41 , 41 ' in einem Messrahmen 88, der eine festinstallierte Kamera 85 und ein Interferometer 89 umfasst. Das System kann durch einen sogenannten goldenen Grundkörper, also einen Referenzgrundkörper, kalibriert werden, wobei das Interfe rometer 89 in Bezug auf eine goldene Sensorreferenz 40 ausgerichtet wird. Zur Ausrichtung der nicht dargestellten Referenzelemente 41 , 41 ' der Sensorreferenz 40 wird der Grundkörper 30 auf einem in bis zu sechs Freiheitsgraden verstellbaren Verstelltisch 87 fixiert. Die Position und Lage des Grundkörpers 30 wird so einge stellt, dass sie der Position und Lage des goldenen Grundkörpers 30 im Messrah men 88 entspricht. Die Referenzelemente 41 können nun unter Berücksichtigung der für den Grundkörper 30 eigenen Abweichung der Bezugsfläche 31 von der Sollbe zugsfläche 31 ' mit dem kalibrierten Interferometer 89 ausgerichtet werden. Ist die Abweichung der Bezugsfläche 31 beispielsweise gleich null, wird das Referenzele ment 41 auf die Position und Lage des Referenzelementes der goldenen Sensorre- ferenz ausgerichtet. Der Messaufbau hat den Vorteil, dass die Lage des Referen zelementes 41 nicht im Vorfeld durch Antasten oder ein optisches Messmittel bestimmt werden muss, da die Sollposition des Referenzelementes 41 durch das mit dem goldenen Grundkörper kalibrierte Interferometer 89 absolut eingestellt werden kann. Zur Ausrichtung der Referenzelemente 41 der Sensorreferenzen 40 zum fest eingebauten Interferometer 89 kann der Grundkörper 30 ebenfalls mit dem Verstell tisch 87 entsprechend ausgerichtet werden, wobei die Position und Lage des Grund körpers 30 wiederum der des goldenen Grundkörpers für das jeweilige Referenzelement 41 entspricht. Alternativ kann für jede Sensorreferenz 40 ein AKF 70 (nicht dargestellt) im Messrahmen 88 angeordnet sein, welche wie oben be schrieben mit einem goldenen Grundkörper mit goldenen Sensorreferenzen kalibriert werden können.
Figur 8a und 8b zeigen weitere Alternativen, die Lage der Referenzelemente 41 der Sensorreferenzen 40 zu der Lage der Bezugsfläche 31 des Grundkörpers 30 auszu richten. Nach der Bestimmung der Abweichung der Lage eines nominellen Referen zelementes 90 von deren Solllage werden, wie in Figur 8a dargestellt, die Referenzelemente 90 entsprechend der bestimmten Abweichung nachgearbeitet und wieder mit dem Aufnahmeelement 42 zur erneuten Überprüfung der Lage verbun- den. Liegt die Lage des angepassten Referenzelementes 90' im Bereich der Tole ranzen der Solllage, wird das Referenzelement 90' im Aufnahmeelement 42 dauerhaft fixiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontaktfläche 9T in dem Auf nahmeelement 94 wie in Figur 8b dargestellt nachgearbeitet werden, um die Lage des Referenzelementes 41 an die Solllage auszurichten. Die nominelle Geometrie des Referenzelementes 90 in Figur 8a und die des Aufnahmeelementes 91 in der Figur 8b sind jeweils gestrichelt dargestellt. Der Grundkörper 30 und das Aufnahme element 94 können alternativ einteilig ausgeführt sein. Es ist auch denkbar, dass das Referenzelement 90' auf Basis von berechneten Abweichungen bearbeitet und direkt mit dem Aufnahmeelement 94 verbunden wird.
Figur 9a und 9b zeigen zwei aus dem Stand der Technik bekannte Alternativen, bei denen die Lage der Referenzelemente 41 der Sensorreferenz 40 über die Dicke des Klebespaltes 92,92' eingestellt wird. Das Aufnahmeelement 94 umfasst in diesem Fall drei Kontaktpunkte 95, um eine statisch bestimmte Lage des Referenzelemen tes 41 zu gewährleisten. In Figur 9a wird die Solllage des Referenzelementes 41 der Sensorreferenz 40 ausschließlich über die Dicke des Klebespaltes 92, 92' an den drei Auflagepunkten 95 eingestellt.
Figur 9b zeigt eine Abwandlung der in Figur 9a gezeigten Methode, bei der der Klebespalt 92 und 92' an allen Kontaktpunkten 95 identisch und so klein wie möglich ausgestaltet ist. Die zur Ausrichtung der Lage des Referenzelementes 41 notwendi gen unterschiedlichen Abstände zwischen Referenzelement 41 und den Kontakt- punkten 95 des Aufnahmeelementes 94 werden durch unterschiedlich hohe Abstandselemente 93, 93‘, sogenannte Spacer 93, 93‘, erreicht. Dies hat den Vorteil, dass durch die geringe Klebstoffdicke die Drift auf ein Minimum reduziert werden kann. Figur 10 beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ausrichtung einer Sensor referenz zu einer Bezugsfläche eines Grundkörpers in einer EUV- Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Sensorreferenz ein Referenzelement und ein Aufnahmeelement umfasst, welches auf dem Grundkörper angeordnet oder als Teil des Grundkörpers ausgebildet ist.
In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird die Lage der Bezugsfläche in einem Referenzkoordinatensystem des Grundkörpers bestimmt.
In einem zweiten Verfahrensschritt 101 wird die Abweichung der Lage der Bezugs- fläche von deren Solllage bestimmt.
In einem dritten Verfahrensschritt 102 wird das Referenzelement in das Aufnahme element eingelegt. In einem vierten Verfahrensschritt 103 wird die Position und die Lage des Referen zelementes in dem Referenzkoordinatensystem des Grundkörpers bestimmt. In einem fünften Verfahrensschritt 104 wird die Abweichung der bestimmten Lage und der Solllage des Referenzelementes unter Berücksichtigung der zuvor bestimm ten Lage des Referenzelementes und der Abweichung der Bezugsfläche von deren Solllage bestimmt.
In einem sechsten Verfahrensschritt 105 wird das Referenzelement auf die bestimm te Solllage ausgerichtet.
In einem siebten Verfahrensschritt 106 wird das Referenzelement in der Solllage fixiert.
In einem achten Verfahrensschritt 107 wird die Solllage des Referenzelementes in dem Referenzkoordinatensystem überprüft. Mit Hilfe von diesem Verfahren ist es möglich, die Sensorreferenzen in einem Bereich von 500 - 300 prad, insbesondere im Bereich von 300 - 100 prad, insbe sondere im Bereich von 100 - 10 prad zu realisieren, was sich vorteilhaft auf die Präzision der Lageregelung der optischen Elemente in der Anlage auswirkt.
Bezugszeichenliste
1 Projektionsbelichtungsanlage
2 Facettenspiegel
3 Lichtquelle
4 Beleuchtungsoptik
5 Objektfeld
6 Objektebene
7 Reticle
8 Reticlehalter
9 Projektionsoptik
10 Bildfeld
1 1 Bildebene
12 Wafer
13 Waferhalter
14 EUV-Strahlung
15 Zwischenfeldfokusebene
16 Pupillenfacettenspiegel
17 Baugruppe
18 Spiegel
19 Spiegel
20 Spiegel
30 Grundkörper
31 , 31 ' Bezugsfläche
32 Referenzkoordinatensystem
33 optische Achse
34 Scheitelpunkt
40 Sensorreferenz
41 , 41 ' Referenzelement
42 Aufnahmeelement
43 Referenzelementkoordinatensystem Referenzfläche
Kontaktlinie
Kontaktfläche Referenzelement
Kontaktfläche Aufnahmeelement
Absatz
Bohrung
Aussparung
Raum für Überdruck
Prüffenster
Klebstoff
Halterung
, 61 ' Stellglied
Aufnahme
Feder
Federkontaktfläche
, 65' Drehachse
Drehpunkt der Halterung
optisches Messmittel, Autokollimationsfernrohr Lichtstrahl
, 72' Reflex
, 73’ Fadenkreuz
Anzeige
Hilfselement
Koordinatensystem
Nullpunkt
Hilfsfläche
Messkopf KMG
Koordinatenmessmaschine
Aufnahme Koordinatenmessmaschine
Fixierungen KMG
Roboter Roboterarm
, 85' Kamera
, 86' Marker
Verstelltisch
Messrahmen
Interferometer
, 90' Referenzelement (individualisierbar)
, 91 ' Kontaktfläche Aufnahmeelement (individualisierbar), 92' Klebespalt
, 93' Abstandshalter, Spacer
Aufnahmeelement
Kontaktpunkte; Klebefläche
0 Verfahrensschritt 1
1 Verfahrensschritt 2
2 Verfahrensschritt 3
3 Verfahrensschritt 4
4 Verfahrensschritt 5
5 Verfahrensschritt 6
6 Verfahrensschritt 7
7 Verfahrensschritt 8

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ausrichtung einer Sensorreferenz (40) zu einer Bezugsfläche (31 ) eines Grundkörpers (30) in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage (1 ), wobei die Sensorreferenz (40) ein Referenzelement (41 , 41 ') und ein Auf nahmeelement (42) umfasst, wobei das Aufnahmeelement (42) auf dem Grundkörper (30) fest angeordnet oder als Teil des Grundkörpers (30) ausge bildet ist, umfassend die folgenden Schritte:
- Bestimmung der Lage der Bezugsfläche (31 ) in einem Referenzkoordinaten system (32) des Grundkörpers (30),
- Bestimmung der Abweichung der Lage der Bezugsfläche (31 ) von deren Solllage (31‘),
- Einlegen des Referenzelementes (41 , 4T) in das Aufnahmeelement (42),
- Bestimmung der Position und der Lage des Referenzelementes (41 , 4T) in dem Referenzkoordinatensystem (32) des Grundkörpers (30),
- Bestimmung der Abweichung des Referenzelementes (41 , 41 ') von der Soll lage unter Berücksichtigung der zuvor bestimmten Lage des Referenzelemen tes (41 , 4T) und der Abweichung der Bezugsfläche (31 ) von deren Solllage (31 '),
- Ausrichtung des Referenzelementes (41 , 4T) auf die bestimmte Solllage,
- Fixieren der Lage des Referenzelementes (41 , 4T) zu der Bezugsfläche (31 ) in der Solllage
- Überprüfung der Solllage des Referenzelementes (41 , 4T) in dem Referenz koordinatensystem (32)
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lage der Bezugsfläche (31 ) im Referenzkoordinatensystem interferomet- risch bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufnahmeelement (42) eine als Kegelsitz (47) ausgebildete Kontaktfläche (47) umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Referenzelement (41 , 41 ') eine als Kugelfläche (46) ausgebildete Kon taktfläche (46) umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Referenzelement (41 , 41 ') bei dem Einlegen in das Aufnahmeelement (42) durch eine Halterung (60) gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Halterung (60) mindestens ein Stellglied (61 , 61 ') zur Verkippung der Hal terung (60) gegenüber dem Aufnahmeelement (42) aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gewicht des Referenzelementes (41 , 41 ') durch die Halterung (60) zu mindest teilweise kompensiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lage des Referenzelementes (41 , 41 ') über die Lage einer Oberfläche (44) des Referenzelementes (41 , 41 ') bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lage des Referenzelementes (41 , 41 ') über die Lage einer Hilfsfläche (78) bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lage des Referenzelementes (41 , 41 ') zum Referenzkoordinatensystem (32) mit einer Koordinatenmessmaschine (80) bestimmt wird.
1 1.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lage des Referenzelementes (41 , 41 ') zum Referenzkoordinatensystem (32) mit einem optischen Messsystem (85, 85‘) bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Ausrichtung des Referenzelementes (41 , 41 ') die Lage des Referen zelementes (41 , 41 ') in situ bestimmt wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Ausrichtung des Referenzelementes (41 , 41 ') die Lage des Referen zelementes (41 , 41 ') mit einem optischen Messmittel (70) bestimmt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das optische Messmittel (70) ein Autokollimationsfernrohr (70) ist.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Solllage des Referenzelementes (41 , 41 ') durch Verkleben mit dem Auf nahmeelement (42) fixiert wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Solllage des Referenzelementes (41 , 41 ') mit einer Koordinatenmessma- schine (80) überprüft wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Solllage des Referenzelementes (41 , 41 ') mit einem optischen Messsys tem (85, 85‘) überprüft wird.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtung des Referenzelementes (41 , 41 ') auf die Solllage durch eine Änderung der Geometrie des Referenzelementes (40,41 ) oder des Aufnah meelementes bewirkt wird.
19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtung des Referenzelementes (41 , 41 ') auf die Solllage durch eine Anpassung der Dicke eines Klebespaltes (92, 92‘) bewirkt wird.
20. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) für die Halbleiterlithographie umfassend - ein optisches Element (18, 19, 20) umfassend
- einen Grundkörper (30) umfassend Aufnahmeelemente (42) für mehrere Referenzelemente (41 ,41 ) einer Sensorreferenz (40) zur Bestimmung der Position und Lage des optischen Elementes (18, 19, 20),
- eine als optisch aktive Fläche ausgebildete Bezugsfläche (31 ), wobei die Lage der Referenzelemente (41 ) zur Lage der Bezugsfläche (31 ) ausgerichtet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzelemente (41 ) mit einer Winkelabweichung kleiner als 100prad zu der Bezugsfläche (31 ) angeordnet sind.
21. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahmeelemente (42) eine als Kegelsitz (47) ausbildete Kontaktfläche (47) umfassen.
22. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach Anspruch 20 oder 21 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzelemente (41 ) eine als Kugelfläche (46) ausgebildete Kontaktflä che (46) umfassen.
23. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzelemente (41 ) in den Aufnahmeelementen (42) durch einen Klebstoff (53) fixiert sind.
24. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Klebstoff (53) eine Kontaktlinie (45) zwischen den Kontaktflächen (46, 47) zumindest teilweise berührt.
25. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktflächen (46,47) der Referenzelemente (41 ) und/oder der Aufnah meelemente (42) zur Verringerung der Reibung zumindest teilweise beschich tet sind.
26. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 22 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahmeelemente (42) dazu ausgebildet sind, in einem Raum (51 ), der durch eine Aussparung (50) in den Aufnahmeelementen (42) und der Kugel fläche (46) der Referenzelemente (41 ) begrenzt wird, einen Überdruck zur Reduzierung von Reibung an den Kontaktflächen (46, 47) oder einen Unter drück zur Prüfung der Fixierung der Referenzelemente (41 ) zu erzeugen.
27. Projektionsbelichtungsanlage (1 ) nach einem der Ansprüche 22 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Referenzelement (41 ) ein Prüffenster (52) umfasst.
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