DE102008002247A1 - Method and device for determining an optical property of an optical system - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems (12) umfasst die Schritte: Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung (17) auf das optische System (12), Erfassen der elektromagnetischen Strahlung (17) mittels eines Detektors (36) nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System (12), periodisches Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung (17), so dass die elektromagnetische Strahlung (17) in zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor (36) auftrifft, sowie Auswerten von mindestens zwei vom Detektor (36) erfassten Strahlungspaketen zum Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems (12).A method for determining an optical property of an optical system (12) comprises the steps of: irradiating electromagnetic radiation (17) on the optical system (12), detecting the electromagnetic radiation (17) by means of a detector (36) after interaction thereof with the optical System (12), periodically interrupting the electromagnetic radiation (17), so that the electromagnetic radiation (17) impinges on the detector (36) in time-limited radiation packets, as well as evaluation of at least two detected by the detector (36) radiation packets for determining the optical Property of the optical system (12).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems. Ein wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Wellenfrontvermessung von hochauflösenden Projektionsobjektiven in der Mikrolithographie zur Halbleiterwaferstrukturierung, um Aberrationen des Projektionsobjektivs mit hoher Präzision bestimmen zu können. Hierfür können, wie dem Fachmann bekannt ist, z. B. eine auf lateraler Scherinterferometrie basierende Technik sowie auch andere interferometrische Techniken, wie Punktbeugungsinterferometrie (PDI – „Point Diffraction Interferometer”), Linienbeugungsinterferometrie (LDI – „Line Diffraction Interferometer”) eingesetzt werden. Weiterhin ist die Verwendung eines Shack-Hartmann-Sensors oder eines auf Moiré-Techniken basierenden Sensors möglich.The The invention relates to a method and a device for determining an optical property of an optical system. An important application The invention is the wavefront measurement of high resolution Projection objectives in microlithography for semiconductor wafer structuring, aberrations of the projection lens with high precision to be able to determine. For this purpose, as is known in the art, for. B. on lateral shear interferometry based technique as well as other interferometric techniques, like point diffraction interferometry (PDI - "Point Diffraction interferometer "), line diffraction interferometry (LDI - "Line Diffraction Interferometer") used become. Furthermore, the use of a Shack-Hartmann sensor or a sensor based on moiré techniques.
In
einer Ausführungsform der Scherinterferometrie wird in
der Objektebene des zu prüfenden optischen Systems eine
sogenannte Kohärenzmaske angeordnet. Auf dieser ist ein
Objektmuster angeordnet. In der Bildebene des Abbildungssystems
befindet sich ein als Beugungsgitter ausgebildetes Referenzmuster.
Durch die Überlagerung der durch Beugung an dem Beugungsgitter
erzeugten Wellen entsteht ein Überlagerungsmuster in Form
eines Interferogramms, das mit Hilfe eines geeigneten Detektors erfasst
wird. Mögliche Ausführungsformen einer Kohärenzmaske
sowie eines Beugungsgitters eines Scherinterferometers sind beispielsweise
in
Allerdings sind die Reproduzierbarkeit und die absolute Genauigkeit der mittels der herkömmlichen scherinterferometrischen Verfahren durchgeführten Wellenfrontmessungen oft unzureichend, insbesondere bei auf EUV-Strahlung ausgelegten optischen Systemen.Indeed are the reproducibility and the absolute accuracy of the means the conventional shear interferometric method Wavefront measurements are often inadequate, especially for EUV radiation designed optical systems.
Zugrunde liegende AufgabeUnderlying task
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Probleme zu überwinden und insbesondere ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen eine optische Eigenschaft eines optischen Systems, insbesondere eines für den EUV-Wellenlängenbereich ausgelegten optischen Systems, mit einer verbesserten Genauigkeit bestimmt werden kann.It It is an object of the invention to overcome the aforementioned problems and in particular to provide a method and a device, with which an optical property of an optical system, in particular one designed for the EUV wavelength range optical system, can be determined with improved accuracy.
Erfindungsgemäße Lösunginvention solution
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems, insbesondere eines abbildenden optischen Systems für die Mikrolithographie, gelöst werden, welches umfasst: Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung auf das optische System, Erfassen der elektromagnetischen Strahlung mittels eines Detektors nach Wechselwirkung der elektromagnetischen Strahlung mit dem optischen System, periodisches Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung, so dass die elektromagnetische Strahlung in zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor auftrifft, sowie Auswerten von mindestens zwei vom Detektor erfassten Strahlungspaketen zum Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den Schritt des Bestimmens der optischen Eigenschaft aus den ausgewerteten Strahlungspaketen, wie z. B. aus Interferogrammen, die von den Strahlungspaketen auf dem Detektor erzeugt werden.The The aforementioned object can according to the invention by means of a method for determining an optical property of a optical system, in particular an imaging optical system for microlithography, which comprises: Irradiation of electromagnetic radiation onto the optical system, Detecting the electromagnetic radiation by means of a detector after interaction of the electromagnetic radiation with the optical System, periodic interruption of electromagnetic radiation, so that the electromagnetic radiation in time-limited radiation packets impinges on the detector, as well as evaluating at least two Radiation packets detected by the detector for determining the optical Property of the optical system. In an advantageous embodiment the process of the invention further comprises the step of determining the optical characteristic from the evaluated one Radiation packages, such. B. from interferograms derived from the radiation packets be generated on the detector.
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß weiterhin mittels einer Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems, insbesondere eines abbildenden optischen Systems für die Mikrolithographie, gelöst werden. Diese Vorrichtung umfasst: eine Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, sowie einen Detektor zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System, wobei die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, die elektromagnetische Strahlung periodisch zu unterbrechen, so dass die elektromagnetische Strahlung in zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor auftrifft, und die Vorrichtung weiterhin umfasst: eine Auswerteeinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, mindestens zwei vom Detektor erfasste Strahlungspakete zum Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems auszuwerten. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, die optische Eigenschaft aus den ausgewerteten Strahlungspaketen zu bestimmen.The The aforementioned object can continue according to the invention by means of a device for determining an optical property an optical system, in particular an imaging optical system for microlithography, to be solved. These Apparatus comprises: a radiation source configured to is to generate electromagnetic radiation and a detector for detecting the electromagnetic radiation after interaction the same with the optical system, the device configured to is to periodically interrupt the electromagnetic radiation, so that the electromagnetic radiation is limited in time Radiation packets impinges on the detector, and the device further comprises: an evaluation device which is configured to at least two radiation packets detected by the detector for determining evaluate the optical property of the optical system. In An advantageous embodiment is the evaluation device set up the optical property of the evaluated Determine radiation packets.
In einer Ausführungsform nach der Erfindung erfolgt das periodische Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung durch Hinein- und Herausbewegen eines Verschusselements in den Strahlengang bzw. aus dem Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung erfolgt das periodische Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung durch Triggern einer die elektromagnetische Strahlung erzeugenden Strahlungsquelle.In an embodiment according to the invention is the periodic Interruption of electromagnetic radiation by in and out Moving out of a Verschusselements in the beam path or off the beam path of the electromagnetic radiation. In another Embodiment according to the invention, the periodic takes place Interrupting the electromagnetic radiation by triggering a the electromagnetic radiation generating radiation source.
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß ferner mittels eines weiteren Verfahrens zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden, welches umfasst: Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung auf das optische System, Erfassen der elektromagnetischen Strahlung mittels eines Detektors nach Wechselwirkung der elektromagnetischen Strahlung mit dem optischen System, sowie Auswerten von mindestens zwei zeitlich begrenzten Strahlungspaketen der vom Detektor erfassten elektromagnetischen Strahlung zum Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems, wobei die Strahlungspakete jeweils eine zeitliche Mindestlänge von 50 Millisekunden, insbesondere 100 Millisekunden aufweisen. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den Schritt des Bestimmens der optischen Eigenschaft aus den ausgewerteten Strahlungs paketen, wie z. B. aus Interferogrammen, die von den Strahlungspaketen auf dem Detektor erzeugt werden.The above object can be achieved according to the invention further by means of a further method for determining an optical property of an optical system, which comprises: irradiation of electromagnetic radiation to the opti cal system, detecting the electromagnetic radiation by means of a detector after interaction of the electromagnetic radiation with the optical system, and evaluating at least two temporally limited radiation packets detected by the detector electromagnetic radiation for determining the optical property of the optical system, wherein the radiation packets each have a minimum time length of 50 milliseconds, especially 100 milliseconds. In an advantageous embodiment, the inventive method further comprises the step of determining the optical property of the evaluated radiation packets, such as. B. from interferograms generated by the radiation packets on the detector.
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß weiterhin mittels einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden. Diese Vorrichtung umfasst: eine Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, sowie einen Detektor zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System, sowie einer Auswerteeinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, mindestens zwei zeitlich begrenzte Strahlungspakete der vom Detektor erfassten elektromagnetischen Strahlung zum Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems auszuwerten, wobei die Strahlungspakete jeweils eine zeitliche Mindestlänge von 50 Millisekunden, insbesondere 100 Millisekunden, aufweisen.The The aforementioned object can continue according to the invention by means of a further device for determining an optical Property of an optical system to be solved. These Apparatus comprises: a radiation source configured to is to generate electromagnetic radiation and a detector for detecting the electromagnetic radiation after interaction same with the optical system, as well as an evaluation device, which is configured to have at least two time-limited Radiation packets of the electromagnetic radiation detected by the detector to evaluate the optical property of the optical system, wherein the radiation packets each have a minimum time length of 50 milliseconds, in particular 100 milliseconds have.
Die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte optische Eigenschaft des optischen Systems kann z. B. das Aberrationsverhalten des optischen Systems umfassen. Die optische Eigenschaft kann aber auch andere Eigenschaften wie z. B. das Polarisationsverhalten des optischen Systems umfassen.The by means of the device according to the invention or the inventive method certain optical Property of the optical system can, for. B. the aberration behavior of the optical system. The optical property can but also other properties such. B. the polarization behavior of optical system.
Das Erfassen der mindestens zwei Strahlungspakete mittels des Detektors kann beispielsweise für den Fall einer scherinterferometrischen Messung das Erfassen zweier dabei erzeugter Interferogramme umfassen. Durch das Auswerten von mindestens zwei Strahlungspaketen lassen sich die für das jeweilige Strahlungspaket bestimmten Messdaten miteinander verrechnen. Das periodische Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung kann beispielsweise durch ein Triggern der Strahlungsquelle, etwa durch ein An- und Abschalten der Strahlungsquelle selbst, oder durch ein mechanisches Unterbrechen des Strahlengangs der elektromagnetischen Strahlung erfolgen. Durch das Bereitstellen definierter Strahlungspakete kann eine Messung der erfassten Interferogramme mit einer hohen Genauigkeit erfolgen.The Detecting the at least two radiation packets by means of the detector For example, in the case of a shear interferometric Measurement include the detection of two generated interferograms. By evaluating at least two radiation packets leave the measured data determined for the respective radiation packet charge each other. The periodic interruption of the electromagnetic Radiation can be achieved, for example, by triggering the radiation source, for example by switching the radiation source itself on or off, or by a mechanical interruption of the beam path of the electromagnetic Radiation done. By providing defined radiation packets can be a measurement of the detected interferograms with a high Accuracy done.
Die Erzeugung der Strahlungspakete ermöglicht insbesondere die Messergebnisse aus dem Detektor in den Bestrahlungspausen zwischen den einzelnen Strahlungspaketen auszulesen. Damit kann eine verbesserte Auslesegenauigkeit im Vergleich zu einem Auslesen während fortdauernder Bestrahlung des Detektors erreicht werden.The Generation of the radiation packets allows in particular the measurement results from the detector in the intervals between irradiation read the individual radiation packets. This can be an improved Readout accuracy versus readout during continuous irradiation of the detector can be achieved.
In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung weisen die Strahlungspakete jeweils eine maximale zeitliche Länge von 4 Sekunden auf. Durch Bereitstellen der elektromagnetischen Strahlung in Strahlungspaketen mit einer maximalen zeitlichen Länge von 4 Sekunden lassen sich mehrere aufeinander folgende Strahlungspakete zur Vermessung des optischen Systems nutzen. Dies ermöglicht, wie bereits vorstehend ausgeführt, eine Bestimmung der optischen Eigenschaft mit einer verbesserten Genauigkeit.In an embodiment according to the invention each of the radiation packets has a maximum time length of 4 seconds. By providing the electromagnetic Radiation in radiation packets with a maximum time length 4 seconds can be several consecutive radiation packets to measure the optical system. This makes possible, As already stated above, a determination of the optical Property with improved accuracy.
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß ferner mit einem weiteren Verfahren zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden. Dieses Verfahren umfasst ein Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung auf das optische System, ein Erfassen der elektromagnetischen Strahlung mittels eines Detektors zur Bestimmung der optischen Eigenschaft des optischen Systems, wobei die elektromagnetische Strahlung in zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor auftritt, sowie ein Bestimmen der jeweiligen Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete mittels eines zusätzlich zum Detektor bereitgestellten Energiesensors. Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin ein Auswerten der vom Detektor erfassten elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise in Gestalt von Interferogrammen, zur Bestimmung der optischen Eigenschaft des optischen Systems.The The aforementioned object can further according to the invention with another method for determining an optical property an optical system can be solved. This method includes an irradiation of electromagnetic radiation to the optical System, detecting the electromagnetic radiation by means of a Detector for determining the optical property of the optical system, wherein the electromagnetic radiation in time-limited radiation packets occurs on the detector, as well as determining the respective radiation energy the individual radiation packets by means of an additional to the detector provided energy sensor. advantageously, the process of the invention further comprises an evaluation of the electromagnetic radiation detected by the detector, for example in the form of interferograms, for the determination of optical property of the optical system.
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß ferner mit einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden. Diese Vorrichtung umfasst: eine Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, sowie einen Detektor zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung, wobei die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die elektromagnetische Strahlung in zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor auftritt, und die Vorrichtung weiterhin umfasst: einen Energiesensor, welcher im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung angeordnet und dazu konfiguriert ist, die jeweilige Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete zu bestimmen. Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen der optischen Eigenschaft durch Auswerten der vom Detektor erfassten elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise in Gestalt von Interferogrammen.The The aforementioned object can further according to the invention with another device for determining an optical property an optical system can be solved. This device comprising: a radiation source configured to be electromagnetic Generate radiation and a detector for detecting the electromagnetic radiation, wherein the device is configured such that the electromagnetic Radiation in time-limited radiation packets to the detector occurs, and the apparatus further comprises: a power sensor, which is arranged in the beam path of the electromagnetic radiation and configured to the respective radiant energy of the individual To determine radiation packets. Advantageously, the inventive Device further comprises an evaluation device for determining the optical property by evaluating the detected by the detector electromagnetic radiation, for example in the form of interferograms.
Unter der mittels des Energiesensors bestimmten jeweiligen Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete wird nicht die Energie einzelner Strahlungsquanten der Strahlungspakete, die eine Funktion der Wellenlänge der Strahlung ist, verstanden, sondern die gesamte Energie eines Strahlungspakets bzw. die gesamte Energie, die pro Zeiteinheit vom Strahlungspaket transportiert wird. Es handelt sich damit um die Energie, die durch eine Vielzahl von Strahlungsquanten des jeweiligen Strahlungspakets transportiert wird. Insbesondere wird mittels des Energiesensors die jeweilige Strahlungsdosis bzw. Strahlungsleistung der einzelnen Strahlungspakete bestimmt.Under the respective radiant energy determined by the energy sensor The individual radiation packets do not become the energy of individual radiation quanta the radiation packets, which is a function of wavelength the radiation is understood, but the entire energy of a Radiation packets or the total energy per unit time of Radiation package is transported. It is about the Energy generated by a variety of radiation quanta of each Radiation packets is transported. In particular, by means of the energy sensor the respective radiation dose or radiation power of the individual Radiation packages determined.
Durch das Bestimmen der jeweiligen Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete mittels des erfindungsgemäßen Energiesensors lassen sich Fluktuationen in der Strahlungsintensität bei der Bestimmung der optischen Eigenschaft berücksichtigen. Wie bereits vorstehend angesprochen, kann das Bestimmen der Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete z. B. ein zeitlich aufgelöstes Bestimmen der Strahlungsenergie während der zeitlichen Dauer des jeweiligen Strahlungspakets und/oder ein Bestimmen der Gesamtenergie des jeweiligen Strahlungspakets umfassen. Die mittels des Energiesensors für ein betreffendes Strahlungspaket ermittelte Strahlungsenergie kann dann z. B. verwendet werden, um das erfasste Interferogramm rechnerisch zu korrigieren. Damit lässt sich die optische Eigenschaft mit einer verbesserten Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bestimmen.By determining the respective radiation energy of the individual radiation packets leave by means of the energy sensor according to the invention Fluctuations in the radiation intensity at the Take into account the determination of the optical property. As already mentioned above, the determination of the radiation energy the individual radiation packets z. B. a temporally resolved Determine the radiation energy during the temporal Duration of the respective radiation packet and / or determining the Total energy of the respective radiation package include. The means of the energy sensor for a respective radiation packet determined Radiation energy can then z. B. used to capture the detected To correct the interferogram mathematically. Leave it the optical property with improved accuracy and determine reproducibility.
Insbesondere wird vor Aufteilen der erfassten elektromagnetischen Strahlung in zeitlich begrenzte aufeinanderfolgende Strahlungspakete zunächst die Strahlungsenergie elektromagnetischen Strahlung zeitaufgelöst mittels der Auswerteeinrichtung erfasst. Daraufhin werden mittels der Auswerteeinrichtung die Strahlungspakete derart definiert, dass jedes der Strahlungspakete eine Gesamtstrahlungsenergie aufweist, die in einem vorgegebenen Energiebereich liegt.Especially is prior to splitting the detected electromagnetic radiation in temporally limited successive radiation packets first the radiant energy electromagnetic radiation time resolved detected by the evaluation. Thereupon by means of the evaluation device defines the radiation packets such that each of the radiation packets has a total radiation energy, which lies within a given energy range.
In einer Ausführungsform nach der Erfindung wird die elektromagnetische Strahlung mittels einer Strahlunterbrechungseinrichtung, insbesondere periodisch, unterbrochen, so dass die elektromagnetische Strahlung in den zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor auftrifft. Die Strahlunterbrechungseinrichtung kann beispielsweise den Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung mechanisch unterbrechen und etwa als sogenannter „Shutter” ausgeführt sein. Bei einem derartigen Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung lassen sich dabei entstehende Intensitätsfluktuationen auf ein Minimum begrenzen.In an embodiment of the invention, the electromagnetic Radiation by means of a beam interruption device, in particular periodically, interrupted, so that the electromagnetic radiation impinges on the detector in the time-limited radiation packets. The beam interruption device can, for example, the beam path mechanically interrupt the electromagnetic radiation and about executed as a so-called "shutter" be. In such an interruption of the electromagnetic Radiation can be caused by resulting intensity fluctuations limit a minimum.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Strahlunterbrechungseinrichtung ein Verschlusselement auf, welches beim Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung in den Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung hineinbewegt wird. Die Strahlunterbrechungseinrichtung kann in Gestalt eines optischen Verschlusses bzw. des sogenannten „Shutters” ausgeführt sein, welcher das Verschlusselement in Gestalt eines strahlungsdichten mechanisch beweglichen Elements zum Unterbrechen des Strahlenganges der elektromagnetischen Strahlung aufweist.In a further embodiment according to the invention the beam interrupting device comprises a shutter member which when interrupting the electromagnetic radiation in the beam path the electromagnetic radiation is moved in. The beam interrupting device can be executed in the form of an optical shutter or the so-called "shutter" be, which the closure element in the form of a radiation-tight mechanically movable element for interrupting the beam path having the electromagnetic radiation.
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß ferner mittels eines Verfahrens zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden, welches umfasst: Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung auf das optische System, Erfassen der elektromagnetischen Strahlung mittels eines Detektors nach Wechselwirkung der elektromagnetischen Strahlung mit dem optischen System, Auswerten der erfassten elektromagnetischen Strahlung durch Definieren zeitlich begrenzter aufeinanderfolgende Strahlungspakete, indem die erfasste elektromagnetische Strahlung derart aufgeteilt wird, dass die jeweilige gesamte Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete in einem vorgegebenen Energiebereich liegt, sowie Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems aus den definierten Strahlungspaketen. Damit wird die Generierung der Strahlungspakete auf die Auswerteseite verlagert, d. h. die Strahlungspakete müssen nicht physikalisch vorliegen. Die erfasste elektromagnetische Strahlung kann somit auch kontinuierlich sein. Die Strahlungspakete werden dann lediglich bei der Auswertung definiert.The The aforementioned object can further according to the invention by a method for determining an optical property an optical system which comprises: Irradiation of electromagnetic radiation onto the optical system, Detecting the electromagnetic radiation by means of a detector after interaction of the electromagnetic radiation with the optical System, evaluating the detected electromagnetic radiation by Defining time-limited consecutive radiation packets, by splitting the detected electromagnetic radiation is that the respective total radiant energy of the individual Radiation packages in a given energy range is, as well Determining the optical property of the optical system from the defined radiation packages. This will generate the radiation packets shifted to the evaluation page, d. H. the radiation packages must not physically present. The detected electromagnetic radiation can therefore be continuous. The radiation packets are then only defined during the evaluation.
Die vorgenannte Aufgabe kann weiterhin mittels einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden. Diese Vorrichtung umfasst: eine Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, sowie einen Detektor zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System, sowie eine Auswerteeinrichtung, welche dazu konfiguiert ist, aus der erfassten elektromagnetischen Strahlung zeitlich begrenzte aufeinanderfolgende Strahlungspakte zu definieren, indem die erfasste elektromagnetische Strahlung derart aufgeteilt wird, dass die jeweilige gesamte Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete in einem vorgegebenen Energiebereich liegt. Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung dazu konfiguriert, die definierten Strahlungspakete zum Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen Systems auszuwerten.The The aforementioned object can continue by means of a further device for determining an optical property of an optical system become. This device comprises: a radiation source, which configured to generate electromagnetic radiation, and a detector for detecting the electromagnetic radiation after interaction of the same with the optical system, as well as a Evaluation device, which is configured to, from the detected electromagnetic radiation temporally limited successive Defining radiation packets by the detected electromagnetic Radiation is divided so that the respective total radiant energy the individual radiation packets in a given energy range lies. Furthermore, the evaluation device is configured to the defined radiation packets for determining the optical property of the optical system.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird die elektromagnetische Strahlung nach deren Wechselwirkung mit dem optischen System mittels eines Analyseelements optisch verändert, die optisch veränderte elektromagnetische Strahlung wird mittels des Detektors zur Bestimmung der optischen Eigenschaft des optischen Systems erfasst und die Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete wird vor deren Auftreffen auf das Analyseelement mittels des Energiesensors bestimmt. In dem Fall, in dem als optische Eigenschaft das Aberrationsverhalten des optischen Systems mittels Scherinterferometrie bestimmt wird, kann das Analyseelement beispielsweise das dabei verwendete Beugungsgitter sein. In diesem Fall wird die elektromagnetische Strahlung zur Erzeugung eines Interferogramms verändert. Bei alternativen Messverfahren ist z. B. auch vorstellbar, das Analyseelement als Polarisator auszugestalten.In a further embodiment according to the invention, the electromagnetic radiation is optically changed by their interaction with the optical system by means of an analysis element dert, the optically altered electromagnetic radiation is detected by means of the detector for determining the optical property of the optical system and the radiation energy of the individual radiation packets is determined prior to their impact on the analysis element by means of the energy sensor. In the case in which the aberration behavior of the optical system is determined by means of shear interferometry as an optical property, the analysis element may be, for example, the diffraction grating used therein. In this case, the electromagnetic radiation is changed to produce an interferogram. In alternative measuring methods z. B. also conceivable to design the analysis element as a polarizer.
In einer Ausführungsform nach der Erfindung liegt die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung im EUV- und/oder höherfrequenten Wellenlängenbereich. Vorteilhafterweise ist die Strahlungsquelle als EUV-Strahlungsquelle, z. B. in Gestalt einer Plasmaquelle, zum Erzeugen von extrem ultravioletter Strahlung mit z. B. einer Wellenlänge von 13,4 nm konfiguriert.In an embodiment of the invention is the wavelength the electromagnetic radiation in the EUV and / or higher frequency Wavelength range. Advantageously, the radiation source as EUV radiation source, z. B. in the form of a plasma source, for Generating extreme ultraviolet radiation with z. As a wavelength configured by 13.4 nm.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird die optische Eigenschaft des optischen Systems durch Auswerten der vom Detektor erfassten Strahlung bestimmt, wobei die optische Eigenschaft das Aberrationsverhalten des optischen Systems ist, welche durch Bestimmen der Wellenfront der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung mit dem optischen System ermittelt wird.In a further embodiment according to the invention the optical property of the optical system by evaluating the determined by the detector radiation, the optical property the aberration behavior of the optical system is by which Determine the wavefront of the electromagnetic radiation Interaction with the optical system is determined.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird die Wellenfront der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung mit dem optischen System mittels einer den Detektor umfassenden Wellenfrontmesseinrichtung bestimmt. Die Wellenfrontmesseinrichtung umfasst insbesondere die vorgenannte Analysestruktur. In einer Ausführungsform nach der Erfindung ist die Wellenfrontmesseinrichtung als Interferometer ausgeführt. Alternativ kann diese auch als Shack-Hartmann-Sensor gestaltet sein.In a further embodiment according to the invention the wavefront of electromagnetic radiation after interaction with the optical system by means of a detector comprising Wavefront measuring device determined. The wavefront measuring device includes in particular the aforementioned analysis structure. In one embodiment According to the invention, the wavefront measuring device is an interferometer executed. Alternatively, this can also be used as a Shack-Hartmann sensor be designed.
In
einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist die
Wellenfrontmesseinrichtung als Scherinterferometer bzw. sogenanntes „Shearing-Interferometer” konfiguriert.
In diesem Fall ist das Analyseelement als Beugungsgitter gestaltet.
Alternativ kommt als Wellenfrontmesseinrichtung beispielsweise auch
ein Punktbeugungsinterferometer oder sogenanntes „Point-Diffraction-Interferometer” in
Frage. Ein derartiges Punktbeugungsinterferometer ist dem Fachmann
beispielsweise aus
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird mittels jedes der Strahlungspakete ein Interferogramm auf dem Detektor erzeugt. Weiterhin wird die jeweilige Strahlungsenergie der einzelnen Strahlungspakete, insbesondere zeitaufgelöst, mittels eines Energiesensors gemessen, der jeweiligen gemessenen Strahlungsenergie wird das durch das entsprechende Strahlungspaket erzeugte Interferogramm zugeordnet, die Interferogramme werden unter Verwendung der den einzelnen Interferogrammen zugeordneten Strahlungsenergien manipuliert, und aus den manipulierten Interferogrammen wird die Wellenfront der elektromagnetischen Strahlung nach deren Wechselwirkung mit dem optischen System ermittelt. Durch die entsprechende Manipulation der Interferogramme läßt sich das Messergebnis frei halten von dem Einfluss von bei der Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung auftretenden Intensitätsfluktuationen. Die Manipulation der Interferogramme kann auf unterschiedliche Arten geschehen, wie nachfolgend beschrieben.In a further embodiment according to the invention by means of each of the radiation packets an interferogram on the detector generated. Furthermore, the respective radiation energy of the individual radiation packets, in particular time-resolved, by means of an energy sensor measured, the respective measured radiation energy is through assigned the corresponding radiation packet generated interferogram, the interferograms are assigned using the individual interferograms Radiation energies manipulated, and from the manipulated interferograms becomes the wavefront of the electromagnetic radiation after their Interaction with the optical system determined. By the appropriate Manipulation of the interferograms can be the Keep measurement results free from the influence of during generation the electromagnetic radiation occurring intensity fluctuations. The manipulation of the interferograms can be done in different ways done as described below.
In einer Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Manipulation der Interferogramme die Maßnahme, die jeweilige Intensität der einzelnen, vom Detektor erfassten Interferogrammen rechnerisch an die dem jeweiligen Interferogramm zugeordnete Strahlungsenergie anzupassen. So kann etwa eine Kalibrierung der Interferogramme dadurch erfolgen, dass die erfassten Interferogramme durch die für die jeweiligen Interferogramme bestimmten Strahlungsenergien dividiert werden.In An embodiment according to the invention comprises the manipulation the interferograms the measure, the respective intensity of the individual interferograms detected by the detector to the radiation energy assigned to the respective interferogram adapt. For example, it is possible to calibrate the interferograms ensure that the interferograms recorded are the respective interferograms divided radiation energies become.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung werden die Interferogramme jeweils durch Überlagerung einer Referenzwelle mit einer von dem jeweiligen Strahlungspaket erzeugten Testwelle nach deren Wechselwirkung mit dem optischen System erzeugt. In aufeinanderfolgenden Phasenschritten werden unterschiedliche Phasendifferenzen zwischen der Testwelle und der Referenzwelle erzeugt, und die bei den einzelnen Phasenschritten erzeugten Interferogramme werden mittels des Detektors aufgezeichnet. Die Manipulation der Interferogramme umfasst die Maßnahme, die jeweilige Dauer der während der einzelnen Phasenschritte erfolgenden Interferogrammaufzeichnung unter Verwendung der dem jeweiligen Interferogramm zugeordneten Strahlungsenergie anzupassen. Die unterschiedlichen Phasendifferenzen der einzelnen Phasenschritte können beispielsweise durch ein Verschieben des Beugungsgitters oder ein Verschieben der Strahlungsquelle quer zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung, jeweils um Bruchteile der Gitterperiode, erzeugt werden. So können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren n Phasenschritte, beispielsweise 16 Phasenschritte, mit einer jeweiligen Schrittweise von einem n-tel der Periode des Beugungsgitters ausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Manipulation der Interferogramme durch Anpassung der jeweiligen Dauer der während der einzelnen Phasenschritte erfolgenden Interferogrammaufzeichnung unter Verwendung der dem jeweiligen Interferogramm zugeordneten Strahlungsenergie kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Aufzeichnung der Interferogramme durch den Detektor abgebrochen wird, sobald die vom Energiesensor zeitlich integrierte Intensität einen Sollwert überschritten hat. Damit können Intensitätsfluktuation in der Strahlungsintensität korrigiert werden. Insbesondere ist eine Synchronisation der Interferogrammaufzeichnung mit der Strahlunterbrechungseinrichtung vorteilhaft, so dass abhängig von der vom Detektor aufgezeichneten Strahlungsenergie das nächste Strahlungspaket früher oder später ausgelöst wird.In a further embodiment according to the invention, the interferograms are respectively generated by superposition of a reference wave with a test wave generated by the respective radiation packet after their interaction with the optical system. In successive phase steps different phase differences are generated between the test wave and the reference wave, and the interferograms generated at the individual phase steps are recorded by means of the detector. The manipulation of the interferograms comprises the measure of adapting the respective duration of the interferogram recording taking place during the individual phase steps using the radiation energy assigned to the respective interferogram. The different phase differences of the individual phase steps can be generated, for example, by shifting the diffraction grating or shifting the radiation source transversely to the propagation direction of the electromagnetic radiation, in each case by fractions of the grating period. Thus, in the method according to the invention, n phase steps, for example 16 phase steps, can be carried out with a respective increment of one nth of the period of the diffraction grating. The inventive manipulation of the interferograms by adaptation of the respective duration of taking place during the individual phase steps interferogram Recording using the radiant energy associated with the respective interferogram can be effected, for example, by stopping the recording of the interferograms by the detector as soon as the intensity temporally integrated by the energy sensor has exceeded a nominal value. Thus, intensity fluctuation in the radiation intensity can be corrected. In particular, a synchronization of the interferogram recording with the beam interruption device is advantageous, so that, depending on the radiation energy recorded by the detector, the next radiation packet is released sooner or later.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Manipulation der Interferogramme die Maßnahme, ein mittels des Detektors aufgezeichnetes Interferogramm abhängig von der für dieses Strahlungspaket bestimmten Strahlungsenergie oder Fluktuationen zu verwerten. So kann etwa ein aufgezeichnetes Interferogramm gestrichen werden, wenn die zugehörige Strahlungsenergie einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet oder einen bestimmten unteren Grenzwert unterschreitet. Auch kann aufgrund einer unzulässig hohen Fluktuation der eingehenden elektromagnetischen Strahlung das für ein bestimmtes Strahlungspaket gemessene Interferogramm aus der Auswertung gestrichen werden und die Messung des gestrichenen Interferogramms wiederholt werden. Alternativ kann auch eine aus Interferogrammen berechnete Ableitung der Wellenfront oder die aus den Ableitungen berechnete Wellenfront gestrichen werden.In a further embodiment according to the invention the manipulation of interferograms the measure, a dependent on the interferogram recorded interferogram from the radiant energy determined for this radiation packet or to exploit fluctuations. So can be a recorded Interferogram are deleted when the associated radiant energy exceeds a certain upper limit or one certain lower limit. Also may be due an inadmissibly high fluctuation of the incoming electromagnetic Radiation that measured for a particular radiation packet Interferogram are deleted from the evaluation and the measurement of the deleted interferogram. Alternatively, you can also a derivative of the wavefront calculated from interferograms or the wavefront calculated from the derivatives is deleted.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung werden die Interferogramme jeweils durch Überlagerung einer Referenzwelle mit einer von dem jeweiligen Strahlungspaket erzeugten Testwelle nach deren Wechselwirkung mit dem optischen System erzeugt. In aufeinanderfolgenden Phasenschritten werden unterschiedliche Phasendifferenzen zwischen der Testwelle und der Referenzwelle erzeugt, und die bei den einzelnen Phasenschritten erzeugten Interferogramme werden mittels des Detektors aufgezeichnet. Die jeweilige Testwelle wird mittels eines Beugungsgitters mit einer Gitterperiode erzeugt, und während der Aufzeichnung eines einem einzelnen Phasenschritt zugeordneten Interferogramms wird die Phasendifferenz zwischen der Testwelle und der Referenzwelle um ein ganzzahliges Vielfaches der Gitterperiode verändert. Die Manipulation der Interferogramme umfasst die Maßnahme, die Veränderung der Phasendifferenz während der einzelnen Phasenschritte (langsame Phasenschiebung) unter Verwendung der dem jeweiligen Interferogramm zugeordneten Strahlungsenergie zu steuern. Diese Veränderung der Phasendifferenz um ein ganzzahliges Vielfaches der Gitterperiode während der einzelnen Phasenschritte und damit während der Integrationszeit des Detektors wird auch als sogenanntes „schnelles Phasenschieben” bezeichnet. Im Gegensatz dazu wird die Veränderung der Phasendifferenz um Bruchteile des Beugungsgitters zwischen den einzelnen Phasenschritten als „langsames Phasenschieben” bezeichnet. Das „schnelle Phasenschieben” ist dann vorteilhaft, wenn sowohl die Kohärenzmaske als auch das Beugungsgitter jeweils als zweidimensionale Strukturen ausgebildet sind. Durch das „schnelle Phasenschieben” werden nicht benötigte orthogonale Interferenzordnungen im jeweiligen Interferogramm unterdrückt. Das „schnelle Phasenschieben” kann wie das zuvor beschriebene „langsame Phasenschieben” durch eine laterale Bewegung des Beugungsgitters oder der Kohärenzmaske bewirkt werden.In a further embodiment of the invention the interferograms each by superposition of a reference wave with a test wave generated by the respective radiation packet produced according to their interaction with the optical system. In successive Phase steps are different phase differences between the Test wave and the reference wave generated, and the individual Phase steps generated interferograms by means of the detector recorded. The respective test wave is by means of a diffraction grating generated with a grating period, and during recording of an interferogram associated with a single phase step becomes the phase difference between the test wave and the reference wave changed by an integer multiple of the grating period. The manipulation of the interferograms includes the measure, the change of the phase difference during the single phase steps (slow phase shift) using the radiation energy assigned to the respective interferogram to control. This change in the phase difference by one integral multiple of the grating period during the individual Phase steps and thus during the integration time of Detector is also referred to as so-called "fast phase shifting". In contrast, the change is the phase difference by fractions of the diffraction grating between the individual phase steps referred to as "slow phase shifting". The "fast Phase shifting "is advantageous when both the coherence mask as well as the diffraction grating in each case as two-dimensional structures are formed. By the "fast phase shifting" become unused orthogonal interference orders in the respective Interferogram suppressed. The "fast phase shifting" can like the "slow phase shifting" described above a lateral movement of the diffraction grating or the coherence mask be effected.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird mittels mehrerer im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung angeordneten Energiesensoren die Strahlungsenergie der Strahlungspakete pupillenaufgelöst in Bezug auf das optische System bestimmt. Die Energiesensoren sind dabei vorteilhafterweise über den Strahlquerschnitt der elektromagnetischen Strahlung verteilt. Damit kann eine Kalibrierung des Messergebnisses der optischen Eigenschaft auch ortsaufgelöst durchgeführt werden, wodurch die Messgenauigkeit weiterhin gesteigert werden kann.In a further embodiment according to the invention by means of several in the beam path of the electromagnetic radiation arranged energy sensors, the radiation energy of the radiation packets pupil-resolved with respect to the optical system. The energy sensors are advantageously over distributes the beam cross section of the electromagnetic radiation. This can be a calibration of the measurement result of the optical property also be carried out spatially resolved, which the measuring accuracy can be further increased.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Manipulation der Interferogramme die Massnahme, die Intensität der Interferogramme mittels der pupillenaufgelösten Strahlungsenergie als Funktion des Pupillenorts, des zum vollständigen Unterbrechen der elektromagnetischen Strahlung mittels der Strahlunterbrechungseinrichtung benötigten Zeitraums (bzw. der Schließzeit) sowie der zeitlichen Länge des Strahlungspakets (bzw. der Belichtungszeit des Detektors) zu korrigieren.In a further embodiment according to the invention Manipulation of interferograms measure, intensity the interferograms by means of pupil-resolved radiation energy as a function of the pupil location, of the complete interruption the electromagnetic radiation by means of the beam interrupting device required period (or closing time) as well as the temporal length of the radiation packet (or the exposure time of the detector).
In
einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst
das Scherinterferometer eine Kohärenzmaske mit einem zweidimensionalen
Messmuster sowie ein zweidimensionales Beugungsgitter. Das Messmuster
kann beispielsweise in Gestalt eines Schachbrettmusters gestaltet
sein. Das gleiche gilt analog für das zweidimensionale
Beugungsgitter. Beispiele für derartige Kohärenzmasken
und Beugungsgitter sind z. B. in
In einer alternativen Ausführungsform nach der Erfindung umfasst das Scherinterferometer eine Kohärenzmaske mit einem Messmuster sowie ein Beugungsgitter, wobei das Messmuster und/oder das Beugungsgitter eindimensional gestaltet ist. Derartige Scherinterferometer werden hier als Ronchi-Scherinterferometer bezeichnet. Darunter wird ein Scherinterferometer mit einer der folgenden Maske-Gitterkombinationen verstanden: zweidimensionale Kohärenzmaske kombiniert mit eindimensionalem Beugungsgitter, eindimensionale Kohärenzmaske kombiniert mit zweidimensionalem Beugungsgitter, sowie eindimensionale Kohärenzmaske kombiniert mit eindimensionalem Beugungsgitter. Beim Ronchi-Scherinterferometer ist eine „schnelle Phasenschiebung” nicht nötig, da orthogonale Interferenzordnungen nicht existieren.In an alternative embodiment according to the invention, the shear interferometer comprises a coherence mask with a measurement pattern and a diffraction grating, wherein the measurement pattern and / or the diffraction grating is configured in a one-dimensional manner. Such shear interferometers are referred to herein as Ronchi shear interferometers. This is understood to mean a shear interferometer with one of the following mask-grid combinations: two-dimensional nale coherence mask combined with one-dimensional diffraction grating, one-dimensional coherence mask combined with two-dimensional diffraction grating, and one-dimensional coherence mask combined with one-dimensional diffraction grating. The Ronchi shear interferometer does not require a "fast phase shift" because orthogonal interference orders do not exist.
In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung wird mittels jedes der Strahlungspakete ein Interferogramm auf dem Detektor erzeugt, welches durch Überlagerung einer Referenzwelle mit einer von dem jeweiligen Strahlungspaket erzeugten Testwelle nach deren Wechselwirkung mit dem optischen System gebildet wird, in aufeinander folgenden Phasenschritten werden unterschiedliche Phasendifferenzen zwischen der Testwelle und der Referenzwelle erzeugt, die bei den einzelnen Phasenschritten erzeugten Interferogramme werden mittels des Detektors aufgezeichnet mittels einer Auswerteeinrichtung ausgewertet, wobei bei der Auswertung für jedes aufgezeichnete Interferogramm aufgrund eines mathematischen Kriteriums entschieden wird, ob das jeweilige Interferogramm zum Bestimmen der optischen Eigenschaft verwendet wird oder stattdessen verworfen wird. Im Ergebnis können dabei auch mehrere Interferogramme, insbesondere ein ganzes Kollektiv an Interferogrammen verworfen werden. Vorteilhafterweise wird daraufhin die Messung des verworfenen Interferogramms bzw. der verworfenen Interferogramme wiederholt. In einem Ausführungsbeispiel der Auswertung der Interferogramme wird aus den in den einzelnen Schritten des „langsamen Phasenschiebens” aufgezeichneten Interferogrammen die Ableitung der Wellenfront berechnet. Dabei wird an jedem Punkt der Interferogramme deren Verlauf mit dem Verlauf einer Sinusfunktion verglichen und bei einer einen bestimmten Wert übersteigenden Abweichung, z. B. bei einer Abweichung von mehr als 5% oder 10%, an einem Punkt das entsprechende Interferogramm verworfen. In diesem Fall waren starke Phasenfluktuationen während der Integrationszeit mindestens eines Interferogramms aufgetreten, die durch das beschriebene mathematische Kriterium erkannt werden können.In a further embodiment according to the invention by means of each of the radiation packets an interferogram on the detector generated by superimposing a reference wave with a test wave generated by the respective radiation packet after their interaction with the optical system is formed, in successive phase steps are different Generates phase differences between the test wave and the reference wave, the interferograms generated during the individual phase steps be recorded by means of the detector recorded by means of an evaluation, where in the evaluation for each recorded interferogram is decided on the basis of a mathematical criterion, whether the respective interferogram for determining the optical property is used or discarded instead. As a result, you can as well as several interferograms, especially a whole collective Interferograms are discarded. Advantageously, then the measurement of the discarded interferogram or discarded one Interferograms repeated. In one embodiment of the Evaluation of the interferograms is made in the individual steps recorded by the "slow phase shifting" Interferograms calculated the derivative of the wavefront. there At each point of the interferograms, their course becomes the course compared to a sine function and exceeding a certain value Deviation, z. Eg with a deviation of more than 5% or 10%, at one point discarded the corresponding interferogram. In this Case, strong phase fluctuations during the integration time were at least an interferogram occurred by the described mathematical Criterion can be detected.
Die
vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß ferner
mittels eines weiteren Verfahrens zum Bestimmen einer optischen
Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden, welches
umfasst: Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung auf das optische
System, Erfassen der elektromagnetischen Strahlung mittels eines
Detektors nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System
in zeitlich begrenzten aufeinanderfolgenden Strahlungspaketen, Überprüfen
der einzelnen Strahlungspakete anhand mindestens eines vorgegebenen
Kriteriums, sowie Bestimmen der optischen Eigenschaft des optischen
Systems (
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß ferner mittels einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems gelöst werden. Diese Vorrichtung umfasst: eine Strahlungsquelle, welche dazu konfiguriert ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, einen Detektor zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System in zeitlich begrenzten aufeinanderfolgenden Strahlungspaketen, sowie eine Auswerteeinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, die einzelnen Strahlungspakete anhand mindestens eines vorgegebenen Kriteriums zu überprüfen, sowie die optische Eigenschaft des optischen Systems durch Auswerten lediglich derjenigen Strahlungspakete, die das vorgegebene Kriterium erfüllen, zu bestimmen.The The aforementioned object can further according to the invention by means of a further device for determining an optical Property of an optical system to be solved. These Apparatus comprises: a radiation source configured to is to generate electromagnetic radiation, a detector for Detecting the electromagnetic radiation after interaction of the same with the optical system in temporally limited successive Radiation packages, as well as an evaluation, which is configured is, the individual radiation packets based on at least one predetermined Criteria, as well as the optical property the optical system by evaluating only those radiation packets, that meet the given criterion.
Mit anderen Worten wird bei der Auswertung der Strahlungspakete überprüft anhand des mindestens einen vorgegebenen Kriterium entschieden, ob ein einzelnes Strahlungspaket verworfen wird oder weiteren Auswertung verwendet werden soll. So kann etwa ein mittels des Detektors aufgezeichnetes Interferogramm abhängig von der für dieses Strahlungspaket bestimmten Strahlungsenergie oder Fluktuationen zu verworfen. Ein aufgezeichnetes Interferogramm kann z. B. gestrichen werden, wenn die zugehörige Strahlungsenergie einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet oder einen bestimmten unteren Grenzwert unterschreitet. Auch kann aufgrund einer unzulässig hohen Fluktuation der eingehenden elektromagnetischen Strahlung das für ein bestimmtes Strahlungspaket gemessene Interferogramm aus der Auswertung gestrichen werden und die Messung des gestrichenen Interferogramms wiederholt werden. Alternativ kann auch eine aus Interferogrammen berechnete Ableitung der Wellenfront oder die aus den Ableitungen berechnete Wellenfront gestrichen werden.With In other words, the evaluation of the radiation packets is checked decided on the basis of the at least one predetermined criterion, whether a single radiation packet is discarded or further evaluation should be used. For example, an interferogram recorded by the detector can be used depending on the intended for this radiation package Radiation energy or fluctuations discarded. A recorded Interferogram can z. B. be deleted if the associated Radiation energy exceeds a certain upper limit or below a certain lower limit. Also can due to an inadmissibly high fluctuation of the incoming electromagnetic radiation that for a given radiation packet measured interferograms are deleted from the evaluation and the Measurement of the deleted interferogram can be repeated. alternative can also be calculated from interferograms derivative of the wavefront or the wavefront calculated from the derivatives is deleted.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Strahlungsquelle als EUV-Strahlungsquelle konfiguriert. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Strahlunterbrechungseinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, die elektromagnetische Strahlung zu unterbrechen, so dass die elektromagnetische Strahlung in den zeitlich begrenzten Strahlungspaketen auf den Detektor auftrifft. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Strahlunterbrechungseinrichtung ein Verschlusselement sowie eine Verschiebeeinrichtung, wobei die Verschiebeeinrichtung dazu konfiguriert ist, das Verschlusselement in den Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung hineinzubewegen und/oder daraus herauszubewegen. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung weist die Vorrichtung eine den Detektor umfassende Wellenfrontmesseinrichtung zum Vermessen der Wellenfront der elektromagnetischen Strahlung nach Wechselwirkung derselben mit dem optischen System auf, und die mittels der Vorrichtung bestimmbare optische Eigenschaft des optischen Systems ist das Aberrationsverhalten des optischen Systems. In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Wellenfrontmesseinrichtung ein Scherinterferometer.In one embodiment of the device according to the invention, the radiation source is configured as an EUV radiation source. In a further embodiment according to the invention, the apparatus further comprises a beam interruption device which is configured to interrupt the electromagnetic radiation, so that the electromagnetic radiation impinges on the detector in the time-limited radiation packets. In a further embodiment according to the invention, the beam interruption device comprises a closure element and a displacement device, wherein the displacement device is configured to move the closure element into the beam path of the electromagnetic radiation and / or move out therefrom. In a According to a further embodiment of the invention, the device comprises a wavefront measuring device comprising the detector for measuring the wavefront of the electromagnetic radiation after interaction thereof with the optical system, and the optical property of the optical system which can be determined by the device is the aberration behavior of the optical system. In a further embodiment according to the invention, the wavefront measuring device comprises a shear interferometer.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin eine Belichtungsanlage für die Lithographie bereitgestellt, welche ein optisches System z. B. in Gestalt einer Projektionsoptik zum Abbilden von Maskenstrukturen auf einen Wafer umfasst. Weiterhin umfasst die Belichtungsanlage die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft des optischen Systems. In einer Ausführungsform nach der Erfindung ist die Belichtungsanlage als EUV-Belichtungsanlage konfiguriert.According to the Invention will continue an exposure system for the Lithography provided, which is an optical system z. In Shape of a projection optics for imaging mask structures includes a wafer. Furthermore, the exposure system includes the Inventive device for determining a optical property of the optical system. In one embodiment According to the invention, the exposure system is an EUV exposure system configured.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen werden, und umgekehrt. Die sich daraus ergebenden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen von der Offenbarung der Erfindung ausdrücklich umfasst sein.The with respect to the embodiments listed above of the inventive method specified features can according to the inventive Device are transmitted, and vice versa. Which resulting embodiments of the invention Apparatus is expressly intended from the disclosure of the invention includes his.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Systems anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:following Be exemplary embodiments of an inventive Device and a method according to the invention for determining an optical property of an optical system the attached schematic drawings explained. It shows:
Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer AusführungsbeispieleDetailed description inventive embodiments
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.In the embodiments described below are functionally or structurally similar elements as far as possible with the same or similar Provided with reference numerals. Therefore, to understand the Features of the individual elements of a particular embodiment to the description of other embodiments or the general description of the invention will be referred to.
Die
Vorrichtung
Die
Vorrichtung
Im
Betrieb der Vorrichtung
Die
Kohärenzmaske
In
einer Ausführungsform können auch mehrere Energiesensoren
Durch Überlagerung
von durch Beugung an dem Beugungsgitter
Die
Vorrichtung
Die
maximale zeitliche Länge der Strahlungspakete beträgt
4 Sekunden. In einer Ausführungsform beträgt die
zeitliche Länge 100 bis 1000 Millisekunden. Zwischen den
einzelnen Strahlungspaketen wird das Beugungsgitter
In
einer Ausführungsform des die Elemente
Aus
der so bestimmten Wellenfront lässt sich das Aberrationsverhalten
des optischen Systems
In
einer ersten Ausführungsform der Manipulation der Interferogramme
In
einer weiteren Ausführungsform der Manipulation der Interferogramme
wird die vom Energiesensor
In
einer weiteren Ausführungsform der Manipulation der Interferogramme
wird ein mittels des Detektors
In
einer Ausführungsform umfasst die Manipulation der Interferogramme
Das
vorstehend beschriebene Verschieben des Beugungsgitters
Beim „schnellen
Phasenschieben” wird das Beugungsgitter
In
einer weiteren Ausführungsform des Scherinterferometers
ist das Messmuster der Kohärenzmaske
Die
Vorrichtung
Die
Strahlungsquelle
Weiterhin
umfasst die Projektionsbelichtungsanlage
In
einer weiteren zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsform
der Vorrichtung
- 1010
- Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaftcontraption for determining an optical property
- 1212
- optisches Systemoptical system
- 1313
- optische Achseoptical axis
- 1414
- Aperturblendeaperture
- 1515
- Pupillepupil
- 1616
- Strahlungsquelleradiation source
- 1717
- elektromagnetische Strahlungelectromagnetic radiation
- 17a17a
- Beleuchtungsstrahlillumination beam
- 17b17b
- veränderte elektromagnetische Strahlungchanged electromagnetic radiation
- 1818
- Beleuchtungsspiegellighting levels
- 2020
- StrahlunterbrechungseinrichtungBeam interruption device
- 2222
- Verschlusselementclosure element
- 2424
- Verschiebeeinrichtungshifter
- 2626
- Verschiebungsrichtungshift direction
- 2828
- Energiesensorenergy sensor
- 3030
- Kohärenzmaskecoherence mask
- 3232
- Beugungsgitterdiffraction grating
- 3434
- Verschiebeeinrichtungshifter
- 3636
- Detektordetector
- 3838
- Detektorflächedetector surface
- 3939
- Interferogramminterferogram
- 4040
- Steuereinrichtungcontrol device
- 4242
- Auswerteeinrichtungevaluation
- 5050
- EUV-ProjektionsbelichtungsanlageEUV projection exposure system
- 5252
- Beleuchtungssystemlighting system
- 5454
- Referenzrahmenframe of reference
- 5656
- MaskenhalteeinrichtungMask holding device
- 5858
- Maskentischmask table
- 6060
- reflektives optisches Elementreflective optical element
- 6262
- SubstrathalteeinrichtungSubstrate holder
- 6464
- Referenzrahmenframe of reference
- 6666
- Substrattischsubstrate table
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102005041373 A1 [0002, 0035] - DE 102005041373 A1 [0002, 0035]
- - US 6307635 B1 [0027] - US 6307635 B1 [0027]
Claims (36)
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---|---|---|---|
DE200810002247 DE102008002247A1 (en) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Method and device for determining an optical property of an optical system |
PCT/EP2009/003853 WO2009146855A1 (en) | 2008-06-05 | 2009-05-29 | Method and apparatus for determining an optical characteristic of an optical system |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=41064547
Family Applications (1)
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DE200810002247 Withdrawn DE102008002247A1 (en) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Method and device for determining an optical property of an optical system |
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DE (1) | DE102008002247A1 (en) |
WO (1) | WO2009146855A1 (en) |
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