包括光学距离测量系统的用于微光刻的投射曝光设备技术方案

一种用于微光刻的投射曝光设备(10)，包含形成曝光光束路径的多个光学组件(M1-M6)，并且包含距离测量系统(30、130、230)，用于测量光学组件(M1-M6)中的至少一个和参考元件(40、140、240)之间的距离。所述距离测量系统包含频率梳发生器(32、132、232)，其构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射(36、236)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于微光刻的投射曝光设备(10)，包含形成曝光光束路径的多个光学组件(M1-M6)，并且包含距离测量系统(30、130、230)，用于测量光学组件(M1-M6)中的至少一个和参考元件(40、140、240)之间的距离。所述距离测量系统包含频率梳发生器(32、132、232)，其构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射(36、236)。【专利说明】包括光学距离测量系统的用于微光刻的投射曝光设备相关申请的交叉引用本申请要求于2012年7月19日提交的德国专利申请N0.102012212663.5的优先权。该专利申请的全部内容作为引用并入本专利申请。
本专利技术涉及一种用于微光刻的投射曝光设备，包含形成曝光光束路径的多个光学组件。另外，该投射曝光设备包含距离测量系统。本专利技术还涉及一种在用于微光刻的投射曝光设备中进行距离测量的方法。
技术介绍
用于微光刻的高效投射曝光设备对例如在掩模母版和晶片的扫描移动期间产生的振动激励敏感地反应。这种振动激励导致该投射曝光设备的光学组件相对于其在光束路径中的期望位置偏斜，这导致成像像差。根据减少这些效应的一个方法，连续地测量光学组件的位置。关于所测量的偏斜，实施相应的校正措施。基于电容的或移动线圈形式的动态传感器被设想用于进行位置测量。这种传感器(由设计控制)必须定位成十分靠近要测量的区域，这会导致漂移(例如热漂移)，并损害该传感器的测量精度。而且，这些传感器又对光学组件的动态行为有不利的影响。
技术实现思路
本专利技术之目的是提供一种包含距离测量系统的用于微光刻的投射曝光设备和一种在投射曝光设备中进行距离测量的方法，由此可以解决上述问题，特别地，可以改进的精度对光学组件实施距离测量，并尽可能不会同时损害该光学组件的动态行为。该距离测量优选地从比较大的距离来实现。 根据本专利技术的达成效果 根据本专利技术，可例如利用用于微光刻的投射曝光设备来实现上述目的，该投射曝光设备包含形成曝光光束路径的多个光学组件。另外，所述投射曝光设备包含距离测量系统，用于测量光学组件中的至少一个和参考元件之间的距离。所述距离测量系统包含频率梳发生器，其构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射。 梳状频谱应理解为具有以均匀间隔布置的多条离散线的频谱。在本文中，离散线是线宽为距相应相邻线的距离的至多1/10、尤其至多1/100或至多1/1000的线。 换言之，根据本专利技术的距离测量系统相对于相关光学组件上的至少一个测量点测量光学组件中的至少一个和参考元件之间的距离。光学组件可以是例如该投射曝光设备的曝光光束路径的透镜元件或反射镜。该距离测量系统包含频率梳发生器。频率梳发生器可以各种方式(下面更详细地描述)用在距离测量系统中。使用这种频率梳发生器使得可以十分高的精度实施距离测量。同时，所述测量可以光学地并由此非接触地从比较大的距离实现，结果，不会损害该光学组件的动态行为。 根据本专利技术的一个实施例，该距离测量系统构造成相对于位于光学组件上的多个测量点测量至少一个光学组件和参考元件之间的距离。另外，该距离测量系统包含评估装置，其构造成根据所述测量确定所述光学组件关于所述参考元件在多个自由度中的位置。所述自由度可包含在X、y和/或Z方向上的平移和/或关于X、y和/或Z轴的倾斜或旋转。根据一个变型例，所述评估装置构造成确定六个自由度中的位置，即，三个平移自由度和三个旋转自由度。 根据本专利技术另一实施例，所述距离测量系统构造成监控至少一个光学组件的振动行为。为此，以短的时间间隔重复距离测量。然后，振动行为由在时间内确定的距离变化产生。 根据本专利技术另一实施例，该频率梳发生器包含脉冲式飞秒激光器。脉冲式飞秒激光器应理解成具有处于飞秒范围中的脉冲持续时间的脉冲式激光器。其可以是例如锁模钛-蓝宝石激光器。或者，频率梳发生器还可以由包含光电调制器的线性光腔形成。这种线性光腔例如从图3及文献Youichi Bitou et al., “Accurate wide-rangedisplacement measurement using tunable d1de laser and optical frequency combgenerator”，Optics Express, Vol.14，N0.2，2006，第 644-654 页中的相关描述中可知。 根据本专利技术另一实施例，该频率梳发生器构造成产生具有梳状频率梳的脉冲测量辐射，该距离测量系统包含另一频率梳发生器，其构造成产生同样具有梳状频谱的脉冲比较辐射，其中，该比较辐射的脉冲率与该测量辐射的脉冲率不同。在该实施例的一个变型例中，该参考元件构造成将参考辐射从测量辐射分开。该距离测量系统还包含照射装置，其以测量辐射照射要测量的至少一个光学组件。另外，该距离测量系统包含叠加元件，用于在该测量辐射与至少一个被照照组件交互作用之后，使该比较辐射与该参考辐射和该测量辐射叠加。另外，该距离测量系统包含评估装置，其构造成记录叠加的强度的时间轮廓，并根据所检测的强度轮廓确定被照射的组合和参考元件之间的距离。 根据本专利技术另一实施例，该评估装置还构造成确定该参考辐射与该测量辐射之间的传播时间差，并从中确定被照射组件与该参考元件之间的距离的近似值。该近似值可充当距离的初始值，从此可通过评估由叠加辐射的频率梳的叠加产生的精细结构来确定更精确的距离值。 根据本专利技术另一实施例，在该投射曝光设备中，形成在多个光学组件上延伸的测量光束路径，使得在各个产生作用的光学组件处，测量辐射的相应部分被反射回该距离测量系统。根据一个变型例，该评估装置构造成确定该参考辐射和相应的反射测量辐射之间的相应传播时间差，并根据所确定的传播时间差确定产生作用的光学组件在曝光光束路径中相对彼此的相对布置。 根据本专利技术另一实施例，要测量的至少一个光学组件具有探针元件，其构造成将入射测量辐射的一部分反射回其本身，并将入射测量辐射的另一部分反射到光学组件的另一个。根据一个变型例，要测量的至少一个光学组件具有沿着被照射的光学组件的边缘以环形方式布置的多个这种探针元件。 根据本专利技术另一实施例，该距离测量系统还包含照射装置，其具有多个测量辐射源，其中，单独的测量辐射源布置成分别在不同点处以该测量辐射照射要测量的至少一个光学组件。 根据本专利技术另一实施例，该距离测量系统包含光学共振器，其布置在该参考元件与要测量的光学组件之间。该共振器可由两个反射镜构成，其中一个反射镜布置在参考元件处，另一个反射镜布置在要测量的光学组件处。根据一个变型例，该光学共振器实现为法布里-珀罗共振器。 根据本专利技术另一实施例，该距离测量系统包含波长可调谐辐射源和耦合装置，耦合装置构造成使该可调谐辐射源的光学频率与该光学共振器的共振频率耦合。因此，该可调谐辐射源的光学频率以时间轮廓跟随该光学共振器的共振频率。 根据本专利技术另一实施例，该距离测量系统还包含频率测量装置，其包含频率梳发生器，并构造成测量该可调谐辐射源的光学频率。该光学共振器的反射镜之间的距离可由所测量的光学频率确定。 根据本专利技术另一实施例，该距离测量系统包含照射装置，用于以具有梳状频谱中的至少两个频率的测量辐射照射要测量的至少一个光学组件。另外，该距离测量系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微光刻的投射曝光设备(10)，包含形成曝光光束路径的多个光学组件(M1‑M6)，并且包含距离测量系统(30，130，230)，用于测量所述光学组件(M1‑M6)中的至少一个与参考元件(40，140，240)之间的距离，其中，所述距离测量系统包含频率梳发生器(32，132，232)，所述频率梳发生器构造成产生具有梳状频谱的电磁辐射(36，236)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A沃尔夫，M施瓦布，T格鲁纳，J哈特杰斯，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE