用于微光刻投射曝光的设备以及用于检查基底表面的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于微光刻投射照明的设备（１０）。所述设备包括：光学系统（１８），用于通过利用成像辐射（１３）投射掩模结构（１６）而将所述掩模结构（１６）成像到基底（２０）的表面（２１）上，其中所述光学系统（１８）被配置为在ＥＵＶ和／或更高频率的波长范围中操作；以及测量光束路径（３６），用于引导测量辐射（３４），其中所述测量光束路径（３６）在所述光学系统（１８）内延伸，使得在所述设备（１０）的操作期间，所述光学系统（１８）仅部分地被所述测量辐射（３４）辐射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于微光刻投射曝光的设备以及用于确定布置的特性的方法，所 述布置包括用于微光刻投射曝光的设备以及位于所述设备的曝光位置中的基底。本专利技术还 涉及一种用于检查基底表面的设备以及用于确定一布置的特性的方法，所述布置包括此种 类型的检查设备和基底。所述类型的检查设备包括显微镜和例如用于光刻掩模的检查或用 于被曝光晶片的检查的光学检查系统。此外，它们包括用于校准掩模图案化系统的光学系 统(所谓的“配准单元”)，利用配准单元，可以以很高的精度在光刻掩模上测量位置标记。
技术介绍
为了借助于光刻曝光系统对微结构或纳米结构进行高精度成像，知道以所谓晶片 形式的要被曝光的基底的位置和表面形貌或表面特性很重要。为了确定位置，例如使用焦 点传感器，其紧邻基底台，引导测量信号，使得该信号实际掠过基底平面并接着被重新收 回。为了测量基底表面形貌，通常还使用平行于投射光学部件设立的测量光学部件。此种 类型的测量光学部件还被称为“双台(twin stage)”。此种平行设立的测量光学部件与增 加的复杂性相关，因为需要额外的光学部件以及额外的位移级。使用所述类型的度量系统产生困难，特别是对于操作在EUV波长范围(极紫外辐 射的波长范围，例如13.4nm)的光刻曝光系统，这些系统在基底侧的工作空间由光束路径 中的倒数第二个反射镜确定。从光学的角度，有利的是此空间可以被选得特别小。然而，非 常小的工作空间仅给传统的焦点传感器留下很小的安装空间甚至没有安装空间。
技术实现思路
本专利技术的目的本专利技术的目的在于提供一种上文所指出的类型的设备和方法，利用其解决前述问 题，具体地，利用其可以以光学系统与基底之间的最小可能的工作空间确定基底关于光学 系统的成像方向的位置。本专利技术的方案根据本专利技术可以实现所述目的，本专利技术具有用于微光刻投射曝光的设备，所述设 备具有用于通过利用成像辐射投射掩模结构而将掩模结构成像到基底的表面上的投射光 学部件的光学系统。所述光学系统被配置为操作在EUV范围和/或更高频率的波长范围中， 即，用于EUV范围的波长和/或更短的波长。根据本专利技术的设备还包括用于引导测量辐射 的测量光束路径。所述测量光束路径在所述光学系统内延伸，使得所述光学系统的至少两 个光学元件包括在测量光束路径中，并且在所述设备的操作期间，所述测量辐射仅部分穿 过所述光学系统。此外，根据本专利技术可以实现所述目的，本专利技术使用一种用于确定包括用于微光刻 投射曝光的设备以及位于所述设备的曝光位置上的基底的布置的特性的方法。这里所述设 备包括光学系统，所述光学系统用于通过利用在EUV和/或更高频率的波长范围中的成像 辐射投射掩模结构而将所述掩模结构成像到所述基底的表面上。根据本专利技术的方法包括步 骤在所述光学系统内引导测量辐射，使得在所述测量光束路径中包括所述光学系统的至 少两个光学元件，并且所述测量辐射仅部分穿过所述光学系统；以及，根据所述测量辐射确 定所述布置的特性。话句话说，根据本专利技术，在所述光学系统内创建了测量辐射的光束路径，通过其可 以确定包括用于微光刻投射曝光的设备以及位于曝光位置上的基底的布置的特性。所述光 学系统用于通过利用成像辐射投射掩模结构而将掩模结构成像到基底的表面上，并且还可 以被称为投射曝光系统的投射物镜。所述光学系统被配置为利用EUV和/或更高频率的波 长范围中的成像辐射操作。EUV波长范围被标识为低于IOOnm的范围，特别是在5nm和20nm 之间的范围。特别地，所述光学系统可以被配置为利用13.5nm或6.9nm的波长操作。所述 光学系统的前述波长范围的配置一般需要利用单纯的反射光学元件实施光学系统，正如所 谓的反射投射物镜，并且需要提供相应的反射膜。所述测量光束路径在所述光学系统内延伸，使得在所述测量光束路径中包括所述 光学系统的至少两个光学元件，并且在所述设备的操作期间，所述光学辐射仅分布穿过所 述光学系统。据此将理解，并非所有光学元件都被包括在所述测量光束路径中。例如，如果 测量辐射在相应的光学元件上反射，则该光学元件被包括在测量光束路径中。在所述测量 光束路径上包括以反射镜形式的光学元件的另一形式可以是测量辐射穿过此反射镜中的 开口。换句话说，所述测量光束路径仅部分地在所述光学系统中延伸，因此，根据上述理解， 至少存在一个未包括在测量光束路径中的光学元件。根据一个示例实施例，根据本专利技术，可以关于成像方向，针对基底表面上的至少一 个点测量基底表面的位置。如果所述光学系统具有光轴，即使用旋转对称光学元件的情况， 则可以测量基底表面上的至少一个点，尤其其相对于所述光轴的轴向位置。所述轴向位置 被理解为关于在光学系统的光轴的方向上延伸的坐标轴的位置。然后，可以通过测量辐射在基底表面的反射以及对所反射的测量辐射的后续分析 确定基底表面的位置。由于测量辐射从光学系统内部辐射到基底表面上的事实，所以可以 省略在光学系统的最后的元件与基底之间附加测量元件。如此，最靠近基底的反射光学元 件与基底之间的工作空间可以保持得非常小。在测量辐射不在基底上反射而是例如在具有 掩模图案的掩模上反射的情况下，获得了关于在最靠近掩模的反射光学元件与掩模之间的 工作空间的相应优点。因此，在不是确定基底表面上的位置而是所述布置的一般特性的情 况下也可以获得这些或类似的效果。在根据本专利技术的一个实施例中，测量光束路径被配置来在所述设备的操作期间， 通过被所述测量光束路径引导的测量辐射，测量所述基底表面的至少一个点的位置。在另 一实施例中，所述测量光束路径被配置来在所述设备的操作期间，通过所述测量辐射测量 所述基底表面的至少一个点在所述光学系统的成像方向上的位置。此外，根据本专利技术的设 备优选具有分析装置，其被配置来在测量辐射与基底相互作用之后，根据测量辐射确定所 述基底表面的所述点的位置。一般地，根据一个实施例的设备具有分析装置，其被配置来确定包括用于投射曝 光的设备与基底的测量辐射的布置的特性。根据一个实施例，所述测量光束路径被如此配置，使得在所述设备的操作期间，测 量辐射在基底的表面上反射。在此情况下，可以接着根据在基底表面上反射的测量辐射 确定基底表面的轴向位置。这可以以不同的方式发生。例如，可以利用移动越过光学系 统并回到相同辐射源的辐射作为测量辐射，确定在基底表面上反射的测量辐射，例如在US 2007/0080281 Al中所述。此夕卜，例如，可以利用在US 5，268，744中所述的测量原理，其中， 基底表面在ζ方向上的位移导致测量光束在探测器表面上的位移。DE4109484C2中描述了 距离测量的另一测量原理。在根据本专利技术的再一实施例中，所述测量光束路径被配置来在所述设备的操作期 间，通过被所述测量光束路径引导的测量辐射，测量所述基底表面的至少一个点在所述光 学系统的成像方向的横向上的位置。如此，在横向上测量了所述至少一个点的位置。这可以 特别地借助于调节标记进行。在最简单的情况下，仅需要位于基底上的一个调节标记。此 调节标记通过测量辐射被成像到探测器上。根据所成像的调节标记的位置获取调节标记的 横向位置，并且据此获得基底的横向位置，因此可以确定基底的所谓对准。除基底上的调节标记之外，还可以提供其它的调节标记作为基准，例如在基准反 射镜上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于微光刻投射曝光的设备（１０），包括：光学系统（１８），用于通过利用成像辐射（１５）投射掩模结构（１６）而将所述掩模结构（１６）成像到基底（２０）的表面（２１）上，所述光学系统（１８）被配置为在ＥＵＶ和／或更高频率的波长范围中操作；以及测量光束路径（３６），用于引导测量辐射（３４），所述测量光束路径（３６）在所述光学系统（１８）内延伸，使得所述测量光束路径（３６）中包括所述光学系统（１８）的至少两个光学元件（２２），并且在所述设备（１０）的操作期间，所述测量辐射（３４）仅部分穿过所述光学系统（１８）。

【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：汉斯于尔根·曼，
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：DE