用于微光刻投射曝光的設(shè)備以及用于檢查基底表面的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于微光刻投射照明的設(shè)備(10)、用于檢查基底(20)的表面的設(shè)備(110)及其相關(guān)方法。一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備(10)，包括：光學(xué)系統(tǒng)(18)，用于通過利用成像輻射(15)投射掩模結(jié)構(gòu)(16)而將所述掩模結(jié)構(gòu)(16)成像到基底(20)的表面(21)上，所述光學(xué)系統(tǒng)(18)具有至少一個反射光學(xué)元件(22)；以及測量光束路徑(36)，用于引導(dǎo)測量輻射(34)，所述測量光束路徑(36)在所述光學(xué)系統(tǒng)(18)內(nèi)延伸，使得在所述設(shè)備(10)的操作期間，所述測量輻射(34)在所述至少一個反射光學(xué)元件(22-6；22-3、22-4、22-5、22-6)上反射，并且還在所述基底(20)的表面(21)上反射。
【專利說明】用于微光刻投射曝光的設(shè)備以及用于檢查基底表面的設(shè)備
[0001] 本申請是申請日為2009年3月30日、申請?zhí)枮?00980119381.2(國際申請?zhí)枮?PCT/EP2009/002302)、發(fā)明名稱為"用于微光刻投射曝光的設(shè)備以及用于檢查基底表面的 設(shè)備"的發(fā)明專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備以及用于確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設(shè)備以及位于所述設(shè)備的曝光位置中的基底。本發(fā)明還 涉及一種用于檢查基底表面的設(shè)備以及用于確定一布置的特性的方法，所述布置包括此種 類型的檢查設(shè)備和基底。所述類型的檢查設(shè)備包括顯微鏡和例如用于光刻掩模的檢查或用 于被曝光晶片的檢查的光學(xué)檢查系統(tǒng)。此外，它們包括用于校準(zhǔn)掩模圖案化系統(tǒng)的光學(xué)系 統(tǒng)（所謂的"配準(zhǔn)單元"），利用配準(zhǔn)單元，可以以很高的精度在光刻掩模上測量位置標(biāo)記。

【背景技術(shù)】
[0003] 為了借助于光刻曝光系統(tǒng)對微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)進行高精度成像，知道以所謂晶片 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。為了確定位置，例如使用焦 點傳感器，其緊鄰基底臺，引導(dǎo)測量信號，使得該信號實際掠過基底平面并接著被重新收 回。為了測量基底表面形貌，通常還使用平行于投射光學(xué)部件設(shè)立的測量光學(xué)部件。此種 類型的測量光學(xué)部件還被稱為"雙臺（twin stage)"。此種平行設(shè)立的測量光學(xué)部件與增 加的復(fù)雜性相關(guān)，因為需要額外的光學(xué)部件以及額外的位移級。
[0004] 使用所述類型的度量系統(tǒng)產(chǎn)生困難，特別是對于操作在EUV波長范圍（極紫外輻 射的波長范圍，例如13. 4nm)的光刻曝光系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在基底側(cè)的工作空間由光束路徑 中的倒數(shù)第二個反射鏡確定。從光學(xué)的角度，有利的是此空間可以被選得特別小。然而，非 常小的工作空間僅給傳統(tǒng)的焦點傳感器留下很小的安裝空間甚至沒有安裝空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的
[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種上文所指出的類型的設(shè)備和方法，利用其解決前述問 題，具體地，利用其可以以光學(xué)系統(tǒng)與基底之間的最小可能的工作空間確定基底關(guān)于光學(xué) 系統(tǒng)的成像方向的位置。
[0007] 本發(fā)明的方案
[0008] 根據(jù)本發(fā)明可以實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明具有用于微光刻投射曝光的設(shè)備，所述設(shè) 備具有用于通過利用成像輻射投射掩模結(jié)構(gòu)而將掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的表面上的投射光 學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)。所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為操作在EUV范圍和/或更高頻率的波長范圍中， 艮P，用于EUV范圍的波長和/或更短的波長。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還包括用于引導(dǎo)測量輻射 的測量光束路徑。所述測量光束路徑在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)延伸，使得所述光學(xué)系統(tǒng)的至少兩 個光學(xué)元件包括在測量光束路徑中，并且在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射僅部分穿 過所述光學(xué)系統(tǒng)。
[0009] 此外，根據(jù)本發(fā)明可以實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明使用一種用于確定包括用于微光刻 投射曝光的設(shè)備以及位于所述設(shè)備的曝光位置上的基底的布置的特性的方法。這里所述設(shè) 備包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用于通過利用在EUV和/或更高頻率的波長范圍中的成像 輻射投射掩模結(jié)構(gòu)而將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到所述基底的表面上。根據(jù)本發(fā)明的方法包括步 驟：在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)引導(dǎo)測量輻射，使得在所述測量光束路徑中包括所述光學(xué)系統(tǒng)的至 少兩個光學(xué)元件，并且所述測量輻射僅部分穿過所述光學(xué)系統(tǒng)；以及，根據(jù)所述測量輻射確 定所述布置的特性。
[0010] 話句話說，根據(jù)本發(fā)明，在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建了測量輻射的光束路徑，通過其可 以確定包括用于微光刻投射曝光的設(shè)備以及位于曝光位置上的基底的布置的特性。所述光 學(xué)系統(tǒng)用于通過利用成像輻射投射掩模結(jié)構(gòu)而將掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的表面上，并且還可 以被稱為投射曝光系統(tǒng)的投射物鏡。所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為利用EUV和/或更高頻率的波 長范圍中的成像輻射操作。EUV波長范圍被標(biāo)識為低于100nm的范圍，特別是在5nm和20nm 之間的范圍。特別地，所述光學(xué)系統(tǒng)可以被配置為利用13. 5nm或6. 9nm的波長操作。所述 光學(xué)系統(tǒng)的前述波長范圍的配置一般需要利用單純的反射光學(xué)元件實施光學(xué)系統(tǒng)，正如所 謂的反射投射物鏡，并且需要提供相應(yīng)的反射膜。
[0011] 所述測量光束路徑在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)延伸，使得在所述測量光束路徑中包括所述 光學(xué)系統(tǒng)的至少兩個光學(xué)元件，并且在所述設(shè)備的操作期間，所述光學(xué)輻射僅分布穿過所 述光學(xué)系統(tǒng)。據(jù)此將理解，并非所有光學(xué)元件都被包括在所述測量光束路徑中。例如，如果 測量輻射在相應(yīng)的光學(xué)元件上反射，則該光學(xué)元件被包括在測量光束路徑中。在所述測量 光束路徑上包括以反射鏡形式的光學(xué)元件的另一形式可以是測量輻射穿過此反射鏡中的 開口。換句話說，所述測量光束路徑僅部分地在所述光學(xué)系統(tǒng)中延伸，因此，根據(jù)上述理解， 至少存在一個未包括在測量光束路徑中的光學(xué)兀件。
[0012] 根據(jù)一個示例實施例，根據(jù)本發(fā)明，可以關(guān)于成像方向，針對基底表面上的至少一 個點測量基底表面的位置。如果所述光學(xué)系統(tǒng)具有光軸，即使用旋轉(zhuǎn)對稱光學(xué)元件的情況， 則可以測量基底表面上的至少一個點，尤其其相對于所述光軸的軸向位置。所述軸向位置 被理解為關(guān)于在光學(xué)系統(tǒng)的光軸的方向上延伸的坐標(biāo)軸的位置。
[0013] 然后，可以通過測量輻射在基底表面的反射以及對所反射的測量輻射的后續(xù)分析 確定基底表面的位置。由于測量輻射從光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部輻射到基底表面上的事實，所以可以 省略在光學(xué)系統(tǒng)的最后的元件與基底之間附加測量元件。如此，最靠近基底的反射光學(xué)元 件與基底之間的工作空間可以保持得非常小。在測量輻射不在基底上反射而是例如在具有 掩模圖案的掩模上反射的情況下，獲得了關(guān)于在最靠近掩模的反射光學(xué)元件與掩模之間的 工作空間的相應(yīng)優(yōu)點。因此，在不是確定基底表面上的位置而是所述布置的一般特性的情 況下也可以獲得這些或類似的效果。
[0014] 在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，測量光束路徑被配置來在所述設(shè)備的操作期間， 通過被所述測量光束路徑引導(dǎo)的測量輻射，測量所述基底表面的至少一個點的位置。在另 一實施例中，所述測量光束路徑被配置來在所述設(shè)備的操作期間，通過所述測量輻射測量 所述基底表面的至少一個點在所述光學(xué)系統(tǒng)的成像方向上的位置。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè) 備優(yōu)選具有分析裝置，其被配置來在測量輻射與基底相互作用之后，根據(jù)測量輻射確定所 述基底表面的所述點的位置。
[0015] 一般地，根據(jù)一個實施例的設(shè)備具有分析裝置，其被配置來確定包括用于投射曝 光的設(shè)備與基底的測量輻射的布置的特性。
[0016] 根據(jù)一個實施例，所述測量光束路徑被如此配置，使得在所述設(shè)備的操作期間， 測量輻射在基底的表面上反射。在此情況下，可以接著根據(jù)在基底表面上反射的測量輻 射確定基底表面的軸向位置。這可以以不同的方式發(fā)生。例如，可以利用移動越過光學(xué)系 統(tǒng)并回到相同輻射源的輻射作為測量輻射，確定在基底表面上反射的測量輻射，例如在US 2007/0080281 A1中所述。此外，例如，可以利用在US 5, 268, 744中所述的測量原理，其中， 基底表面在z方向上的位移導(dǎo)致測量光束在探測器表面上的位移。DE4109484C2中描述了 距離測量的另一測量原理。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑被配置來在所述設(shè)備的操作期 間，通過被所述測量光束路徑引導(dǎo)的測量輻射，測量所述基底表面的至少一個點在所述光 學(xué)系統(tǒng)的成像方向的橫向上的位置。如此，在橫向上測量了所述至少一個點的位置。這可以 特別地借助于調(diào)節(jié)標(biāo)記進行。在最簡單的情況下，僅需要位于基底上的一個調(diào)節(jié)標(biāo)記。此 調(diào)節(jié)標(biāo)記通過測量輻射被成像到探測器上。根據(jù)所成像的調(diào)節(jié)標(biāo)記的位置獲取調(diào)節(jié)標(biāo)記的 橫向位置，并且據(jù)此獲得基底的橫向位置，因此可以確定基底的所謂對準(zhǔn)。
[0018] 除基底上的調(diào)節(jié)標(biāo)記之外，還可以提供其它的調(diào)節(jié)標(biāo)記作為基準(zhǔn)，例如在基準(zhǔn)反 射鏡上。此類型的基準(zhǔn)標(biāo)記在測量光束路徑上可以位于基底的上游或下游。在定位在上游 的情況下，所述測量輻射撞擊（Strike) "預(yù)圖案化"的基底上的調(diào)節(jié)標(biāo)記，在定位在下游的 情況下，被基底標(biāo)記圖案化的測量輻射被成像到基準(zhǔn)標(biāo)記上。在兩種情況下，均可以通過下 游的探測器記錄包括基準(zhǔn)標(biāo)記和基底標(biāo)記的相對位直的圖像。據(jù)此，可以確定基底標(biāo)記相 對于基準(zhǔn)標(biāo)記的橫向位置。此類型的通過基底和基準(zhǔn)標(biāo)記的位置確定的示例是Moire方 法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員原則上已知的Moire測量方法利用Moire效應(yīng)，在Moire效應(yīng)下，通 過重疊柵格常數(shù)僅互相輕微偏離的兩個線柵格，產(chǎn)生長周期的亮度調(diào)制。通過分析所產(chǎn)生 的圖案，可以高精度地確定兩個柵格彼此相對的相對位移。有利地，通過利用空間分辨的表 面?zhèn)鞲衅魉_定的二維強度圖案實施Moire分析。
[0019] 對于用于微光刻投射曝光的設(shè)備，特別是對于需要高精度的橫向重疊并因此具有 高"重疊"需要的方法，例如采用雙圖案化方法的情況，此類型的橫向位置測量很重要。橫 向位置的測量還與下面所述的檢查設(shè)備相關(guān)。對于根據(jù)本發(fā)明的這些類型的設(shè)備（也被稱 為"配準(zhǔn)單元"），可以進行橫向位置測量，例如用于所謂的"預(yù)對準(zhǔn)"，即一種粗定位。在一 個實施例中，不通過測量光束路徑，而是通過不同的光束路徑（例如成像光束路徑）實施所 述調(diào)節(jié)標(biāo)記的高精度測量。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，用于微光刻投射曝光系統(tǒng)的設(shè)備具有基底臺和控 制裝置，所述基底臺可在所述成像方向的橫向上位移。所述控制裝置被配置來控制所述設(shè) 備，使得在所述設(shè)備的操作期間，在兩個不同的時間點測量所述基底表面的所述至少一個 點在所述成像方向的橫向上的位置，并且所述設(shè)備被設(shè)置來據(jù)此確定所述基底臺的橫向位 移速度或所謂的"掃描速度"。由也可以由稱為"晶片臺"的基底臺支撐所述基底。
[0021] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑被如此配置使得在所述設(shè)備的 操作期間，在所述基底的表面上反射所述測量輻射。
[0022] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備具有測量輻射源，其產(chǎn)生具有至少兩個 不同波長的測量輻射。此外，所述設(shè)備還包括波長分辨的輻射探測器，其被配置來分別針對 所述至少兩個不同波長，測量所述測量輻射在所述基底上反射之后的強度，并且據(jù)此確定 基底表面上的溫度。這以與通過紅外溫度計的溫度確定相同的方法進行。
[0023] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，要被成像的掩模結(jié)構(gòu)位于掩模上，并且測量光束 路徑被如此配置，使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射在所述掩模面向所述光學(xué)系 統(tǒng)的表面上反射。
[0024] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備包括：掩模臺，其可以在所述成像方向的 橫向上位移；以及控制裝置，其被配置來控制所述用于微光刻投射曝光的設(shè)備，使得在所述 設(shè)備的操作期間，在兩個時間點上測量所述基底表面的所述至少一個點在所述成像方向的 橫向上的位置，所述設(shè)備被設(shè)置來據(jù)此確定所述掩模臺的橫向位移速度。
[0025] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備包括：測量輻射源，其產(chǎn)生具有至少兩個 不同波長的測量輻射。此外，所述設(shè)備還包括波長分辨的輻射探測器，其被配置來分別針對 所述至少兩個不同波長，測量所述測量輻射在所述掩模表面上反射之后的強度，并且據(jù)此 確定所述基底表面上的溫度。
[0026] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備被配置來確定在所述設(shè)備的操作期間， 所述測量輻射穿過所述光學(xué)系統(tǒng)時在強度上的降低，以及據(jù)此確定包含在所述光學(xué)系統(tǒng)中 的氣體的濃度。此氣體環(huán)繞所述光學(xué)設(shè)備的光學(xué)元件。其也可以是在真空中操作的光學(xué)系 統(tǒng)的殘留氣體。
[0027] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備還包括光學(xué)注入元件，所述光學(xué)注入元 件被提供來將測量輻射注入到所述光學(xué)系統(tǒng)中。此外，可以提供光學(xué)提取元件，所述光學(xué)提 取元件被提供來從所述光學(xué)系統(tǒng)提取所述測量輻射。為此，可以提供被配置來反射所述測 量輻射的兩個偏轉(zhuǎn)鏡。有利地，所述偏轉(zhuǎn)鏡獨立于所述光學(xué)系統(tǒng)的所述至少一個反射光學(xué) 元件。在一個實施例中，所述第一偏轉(zhuǎn)鏡被如此定位，使得其將測量輻射引導(dǎo)到所述反射光 學(xué)元件之一上，或者在所述反射光學(xué)元件之一具有開口的實施例中，將其引導(dǎo)到此開口上。
[0028] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑被如此配置使得在所述設(shè)備的 操作期間，所述測量輻射在注入到所述光學(xué)系統(tǒng)與從所述光學(xué)系統(tǒng)提取出之間，在所述基 底的表面上或在所述掩模的表面上反射。如此，可以基于相對于光學(xué)系統(tǒng)的反射點確定基 底的軸向位置。
[0029] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件，并且 所述測量光束路徑在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)延伸，使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射在 所述至少一個反射光學(xué)元件上反射。根據(jù)另一變化，所述測量光束路徑在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi) 延伸，使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射穿過所述至少一個反射光學(xué)元件中的開 □。
[0030] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備還包括在所述設(shè)備的操作期間將掩模結(jié) 構(gòu)成像到其上的基底平面，所述測量光束路徑被如此配置使得測量輻射被聚焦到所述基底 平面上。
[0031] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，在所述光學(xué)系統(tǒng)的光瞳平面上布置遮擋光闌。此 種類型的遮擋光闌也被稱為遮光光闌。例如，可以通過關(guān)于具有成像輻射的波長的輻射的 非反射膜生成所述遮擋光闌。此種類型的遮擋光闌通常被用于避免成像輻射的光束路徑 中的高度光損耗，因為在被遮擋的系統(tǒng)中，可以獲得更小的入射角，例如在W0 2006/069725 中所述。遮擋光闌通常阻止在光束截面的中心區(qū)域的成像輻射。通過將遮擋光闌定位在光 瞳平面上，可以獲得所述光瞳的面積無關(guān)（area-independent)的遮擋。具有被遮擋的光瞳 的此類型光學(xué)系統(tǒng)特別得益于根據(jù)本發(fā)明的方案，因為光學(xué)系統(tǒng)和基底之間的工作空間越 小，所述遮擋的尺寸可以越小。
[0032] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，至少一個反射光學(xué)元件具有開口，并且所述測量 光束路徑延伸穿過所述開口。并且具有所述開口的所述至少一個反射光學(xué)元件在所述成像 輻射的光束路徑中在所述遮擋光闌的下游，所述開口位于所述反射光學(xué)元件的至少被所述 遮擋光闌部分遮去所述成像輻射的區(qū)域中。因此，所述光學(xué)系統(tǒng)的成像特征不受測量輻射 負面影響。
[0033] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，遮擋光闌位于第一光瞳平面上，所述光學(xué)系統(tǒng)具 有在所述成像輻射的光束路徑中在所述遮擋光闌的下游的另一光瞳平面，其在某些區(qū)域中 被所述遮擋光闌遮光，并且，所述測量光束路徑至少延伸穿過所述另一光瞳平面一次，且至 少部分在遮光區(qū)域中。例如，所述另一光瞳平面可以位于所述基底前的光學(xué)系統(tǒng)的倒數(shù)第 二個反射光學(xué)元件和最后一個反射光學(xué)元件之間。優(yōu)選地，測量輻射穿過所述另一光瞳平 面兩次。
[0034] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑至少延伸穿過所述光學(xué)系統(tǒng)的 光瞳平面一次。
[0035] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，至少一個反射光學(xué)元件具有開口，并且所述測量 光束路徑延伸穿過所述開口。在此實施例中，所述開口位于所述至少一個反射光學(xué)元件的 中心區(qū)域中。通過將所述開口定位在所述反射光學(xué)元件的中心區(qū)域中，所述開口如果具有 任何效應(yīng)，則具有對光學(xué)系統(tǒng)中的成像光束路徑對稱的效應(yīng)。如此，在通過所述光學(xué)系統(tǒng)成 像掩模結(jié)構(gòu)時避免成像錯誤。
[0036] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括至少兩個反射光學(xué)元件，并且 所述測量光束路徑延伸穿過兩個開口。在一個實施例中，具有各自開口的反射光學(xué)元件位 于光學(xué)系統(tǒng)的大孔徑（high-aperture)部分，尤其它們是所述光學(xué)系統(tǒng)的所述最后兩個反 射光學(xué)兀件。
[0037] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述至少一個反射光學(xué)元件具有開口，并且所述 測量光束路徑被如此配置使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射穿過所述開口，并且 在所述光學(xué)系統(tǒng)的至少一個其它的反射光學(xué)元件上反射。如此，可以通過用于所述光學(xué)系 統(tǒng)的多個光學(xué)設(shè)計實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方案。
[0038] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑被如此配置使得在所述設(shè)備的 操作期間，所述測量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射，所述反射光學(xué)元件具有位 于所述成像輻射的所述光束路徑的外部的外圍區(qū)域，并且所述測量光束路徑被如此配置使 得所述測量輻射在所述外圍區(qū)域上反射。例如，此外圍區(qū)域可以具有特別與測量輻射的波 長匹配的反射涂層。因此，可以使用很大不同的波長用于成像輻射和測量輻射。
[0039] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑被如此配置使得所述測量輻射 在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射兩次。優(yōu)選地，所述測量輻射在基底上的反射之前和 之后各被該相應(yīng)的反射光學(xué)元件反射一次。因此，在基底上反射的測量輻射還可以被引導(dǎo) 穿過所述光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部到達探測器，從而不需要在最后的光學(xué)元件與基底平面之間布置 其它光學(xué)元件。因此，所述光學(xué)系統(tǒng)的工作空間可以保持不受測量輻射的探測的影響。
[0040] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括多個光學(xué)元件，并且所述測量 光束路徑被如此配置使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射在所述反射光學(xué)元件的至 少兩個，特別地三個、四個、五個、六個等上反射。在一個實施例中，在所述反射光學(xué)元件上 的反射在所述測量輻射入射基底之前發(fā)生，并且，所述測量輻射接著在所述反射光學(xué)元件 上再次反射。
[0041] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述光學(xué)系統(tǒng)中沒有反射光學(xué)元件在光學(xué)區(qū)域的 光學(xué)使用的區(qū)域中具有開口。因此，所述反射光學(xué)元件的光學(xué)區(qū)域都被設(shè)計為連續(xù)的。因 此，在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，所述測量輻射要么在各自的反射光學(xué)元件上反射要么越過它。
[0042] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述測量光束路徑被如此配置使得可以通過在其 中引導(dǎo)的測量輻射測量所述基底的表面上的至少兩個點的相對位置，特別地，所述基底的 表面的至少一個部分的表面形貌。換句話說，通過所述測量輻射，測量所述基底的表面上的 多個點彼此之間的相對軸向位置。據(jù)此可以確定所述基底表面的表面特性。根據(jù)所確定的 表面特性，可以繼而進行將掩模結(jié)構(gòu)成像到基底表面上的曝光條件（就焦點設(shè)置而言）的 匹配。
[0043] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，在所述設(shè)備的操作期間的給定時間，利用所述成 像輻射曝光所述基底表面上的有限區(qū)域，并且所述測量光束路徑被如此配置使得在曝光所 述基底時，所述測量輻射被引導(dǎo)到被曝光的區(qū)域上。因此，在各個基底區(qū)域的曝光的同時， 進行所述基底的表面的位置測量。由基底的掃描運動引起的位置上的可能誤差可以被所述 的同時測量消除。所述基底上的被曝光區(qū)域在任何給定時間，在以所謂步進曝光機的形式 的投射曝光系統(tǒng)的情況下可以是例如晶片上的整個被曝光的區(qū)域，或者在以所謂掃描曝光 機形式的投射曝光系統(tǒng)的情況下可以是被曝光縫隙照明的縫形區(qū)域。
[0044] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備被配置為掃描曝光機，其中，在操作期 間，所述基底表面上的縫形區(qū)域被曝光光束曝光，所述基底相對于所述曝光光束移動使得 被曝光的區(qū)域在所述基底上位移。在此實施例中，所述測量光束路徑被如此配置，使得所述 測量輻射被引導(dǎo)向所述基底的一部分，其在對所述被曝光的區(qū)域的曝光操作之前和/或之 后進行。在所述測量輻射在被引導(dǎo)向所述被曝光的區(qū)域前面的部分的情況下，存在這樣的 優(yōu)點：在通過測量輻射預(yù)先"采樣的"基底部分的曝光之前，已經(jīng)提供了曝光所需要的焦點 設(shè)置。因此，存在足夠的前置時間（lead time)以建立用于所述基底部分的曝光的最佳焦 點設(shè)置，例如，通過機械操作。在對基底表面進行"后續(xù)測量"的情況下，所述測量結(jié)果可以 例如用于重新驗證成像設(shè)置，或者還用于所述曝光的質(zhì)量控制。
[0045] 在根據(jù)本發(fā)明的再一實施例中，所述設(shè)備被配置來確定所述基底表面的至少一個 點的位置，同時將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到所述基底表面上。在此情況下，所述基底表面的測量 在曝光操作期間實時發(fā)生。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備，包括：光學(xué)系統(tǒng)，其用于 通過利用成像輻射在成像方向上投射掩模結(jié)構(gòu)而將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的表面上，所 述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件以及引導(dǎo)測量輻射的測量光束路徑，所述測量輻射 測量所述基底表面的至少一個點在所述投射方向上的位置，并且所述測量光束路徑被配置 為在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射在各自的光學(xué)元件中的至少一個上反射。
[0047] 此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備，包括：光學(xué)系統(tǒng)，用 于通過利用成像輻射投射掩模結(jié)構(gòu)而將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的表面上，所述光學(xué)系統(tǒng) 具有至少一個反射光學(xué)元件。此外，所述光學(xué)系統(tǒng)包括測量光束路徑，用于引導(dǎo)測量輻射， 所述測量光束路徑在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)延伸，尤其分部延伸，使得在所述設(shè)備的操作期間，所 述測量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射，并且還在所述基底的表面上反射。
[0048] 所述反射光學(xué)元件具體是產(chǎn)生成像光束路徑的光學(xué)元件。換句話說，在此情況下， 所述反射光學(xué)元件位于所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，使得其在成像所述掩模結(jié)構(gòu)期間將成像輻射反射 到所述基底的表面上。因此，其是光學(xué)系統(tǒng)的成像掩模結(jié)構(gòu)的成像光學(xué)元件。
[0049] 此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備。此設(shè)備包括：光學(xué) 系統(tǒng)，用于通過利用成像輻射投射掩模結(jié)構(gòu)而將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的表面上，所述 光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件。此外，所述設(shè)備包括測量光束路徑，用于引導(dǎo)測量輻 射，所述測量光束路徑至少在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)分部延伸，使得在所述設(shè)備的操作期間，所述 測量輻射穿過所述至少一個反射光學(xué)元件中的開口，并且還在所述基底的表面上反射。在 當(dāng)前情況下，所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為反射系統(tǒng)，其在所述至少一個反射光學(xué)元件之外還包 括至少一個折射或衍射光學(xué)元件，當(dāng)仍作為反射系統(tǒng)。
[0050] 此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于確定包括用于微光刻投射曝光的設(shè)備以及位 于所述設(shè)備的曝光位置上的基底的布置的特性的方法。所述設(shè)備包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué) 系統(tǒng)用于通過利用成像輻射在成像方向上投射掩模結(jié)構(gòu)而將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的 表面上。所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件，并且所述方法包括以下步驟：在所述光 學(xué)系統(tǒng)內(nèi)引導(dǎo)測量輻射，使得所述測量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射或者穿過 所述至少一個反射光學(xué)元件中的開口；在所述基底的表面上反射測量輻射；以及根據(jù)所反 射的測量輻射確定所述布置的特性。
[0051] 此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備，包括：光學(xué)系統(tǒng)，其 用于通過利用成像輻射在成像方向上投射掩模結(jié)構(gòu)而將所述掩模結(jié)構(gòu)成像到基底的表面 上，所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件。所述設(shè)備還包括測量光束路徑，其用于引導(dǎo) 測量輻射，所述測量輻射用于測量所述基底表面的至少一個點在所述投射方向上的位置。 這里，所述反射光學(xué)元件中的至少一個具有開口，并且所述測量光束路徑延伸穿過此開口。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于確定位于用于微光刻投射曝光的設(shè)備中的曝光位置 上的基底的表面上的位置的方法。這里，所述設(shè)備具有用于通過利用成像輻射投射掩模結(jié) 構(gòu)而將掩模結(jié)構(gòu)成像到所述基底的表面上的光學(xué)系統(tǒng)。所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光 學(xué)元件，并且根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟：在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)分部地引導(dǎo)測量輻射，使 得所述測量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射或者穿過所述至少一個反射光學(xué)元 件中的開口；在所述基底的表面上的至少一個點上反射測量輻射；以及根據(jù)所反射的測量 輻射，確定所述基底表面的所述至少一個點相對所述成像方向的位置。優(yōu)選地，在各個光學(xué) 元件上的所述開口被如此設(shè)計，從而通過使成像輻射穿過所述開口，而使所述掩模結(jié)構(gòu)到 所述基底的表面上的成像不受影響或僅受輕微影響。在所述光學(xué)系統(tǒng)具有部分被遮擋的光 瞳的情況下，所述開口可以被位于成像光束的被遮擋區(qū)域中。
[0053] 如以上已提及，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以被配置為用于微光刻的投射曝光系統(tǒng)，尤 其作為EUV投射曝光系統(tǒng)。
[0054] 此外，根據(jù)本發(fā)明還提供了一種用于檢查基底的表面的設(shè)備，包括：光學(xué)系統(tǒng)，用 于通過利用成像輻射成像要被檢查的基底的表面的至少一部分到探測平面上，所述光學(xué)系 統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件；以及測量光束路徑，用于引導(dǎo)測量輻射，所述測量光束路徑 在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)分部地延伸，使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測量輻射在各自的反射 光學(xué)元件上反射，或者穿過所述各自的反射光學(xué)元件中的開口。
[0055] 此外，根據(jù)本發(fā)明還提供了一種用于檢查基底的表面的設(shè)備，包括：光學(xué)系統(tǒng)，用 于通過利用成像輻射在成像方向上成像要被檢查的基底的表面的至少一部分到探測平面 上，所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為在EUV和/或更高頻率的波長范圍內(nèi)操作；以及測量光束路徑， 用于引導(dǎo)測量輻射，所述測量光束路徑在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)延伸，使得在所述設(shè)備的操作期 間，所述測量輻射僅部分穿過所述光學(xué)系統(tǒng)。因此，所述基底可以是半導(dǎo)體晶片，光刻掩模 或一般而言要被檢查的物體。
[0056] 此外，還提供了一種用于確定包括檢查設(shè)備以及位于所述檢查設(shè)備的檢查位置上 的基底的布置的特性的方法，所述設(shè)備具有光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用于通過利用在EUV 和/或更高頻率的波長范圍中的成像輻射成像要被檢查的所述基底的表面的至少一部分 到探測平面上，并且所述方法包括以下步驟：在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)引導(dǎo)測量輻射，使得所述測 量輻射僅部分穿過所述光學(xué)系統(tǒng)；以及根據(jù)所述測量輻射確定所述布置的特性。
[0057] 此外，根據(jù)本發(fā)明還提供了一種用于檢查基底的表面的設(shè)備，包括：光學(xué)系統(tǒng)，用 于通過利用成像輻射在成像方向上成像要被檢查的基底的表面的至少一部分到探測平面 上，所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個反射光學(xué)元件；以及測量光束路徑，用于引導(dǎo)測量輻射，所 述測量光束路徑特別地在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)分部延伸，使得在所述設(shè)備的操作期間，所述測 量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射，或者穿過所述至少一個反射光學(xué)元件上的開 □。
[0058] 根據(jù)此檢查設(shè)備的一個實施例，所述檢查設(shè)備具有分析裝置，其被配置來根據(jù)測 量輻射確定包括用于投射曝光的設(shè)備以及所述基底的布置的特性?？梢酝ㄟ^所述分析裝置 確定的此類型的特性可以是例如基底表面的點的位置。
[0059] 此外，還提供了一種用于確定包括檢查設(shè)備以及位于所述檢查設(shè)備的檢查位置上 的基底的布置的特性的方法，所述設(shè)備具有光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用于通過利用成像輻 射成像要被檢查的所述基底的表面的至少一部分到探測平面上，所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一 個反射光學(xué)元件，并且所述方法包括以下步驟：在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)引導(dǎo)測量輻射，使得所述 測量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射，并且穿過所述至少一個反射光學(xué)元件中的 開口；在所述基底的所述表面上反射所述測量輻射，以及根據(jù)所反射的測量輻射確定所述 布置的特性。
[0060] 此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于確定位于所述檢查設(shè)備的檢查位置上的基 底的表面上的位置的方法，所述設(shè)備具有光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用于通過利用成像輻射 成像要被檢查的所述基底的表面的至少一部分到探測平面上，所述光學(xué)系統(tǒng)具有至少一個 反射光學(xué)元件，并且所述方法包括以下步驟：在所述光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)分部地引導(dǎo)測量輻射，使得 所述測量輻射在所述至少一個反射光學(xué)元件上反射，或者穿過所述至少一個反射光學(xué)元件 中的開口；在所述基底的表面上的至少一個點上反射測量輻射；以及根據(jù)所反射的測量輻 射確定所述基底表面的所述至少一個點相對所述成像方向的位置。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述檢查設(shè)備被配置為顯微鏡。在根據(jù)本發(fā)明的另一 實施例中，所述檢查設(shè)備被配置為用于通過微光刻投射曝光系統(tǒng)曝光檢查基底的光學(xué)檢查 系統(tǒng)。此外，在另一實施例中，所述設(shè)備是檢查用于微光刻的掩模的光學(xué)檢查系統(tǒng)。因此， 所述檢查設(shè)備可以被配置來校準(zhǔn)掩模結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，并被稱為所謂的"配準(zhǔn)單元"，其中高精 度地測量光刻掩模上的位置標(biāo)記。據(jù)此，可以得出關(guān)于位于光刻掩模上并旨在成像到晶片 上的掩模結(jié)構(gòu)的寫入精度的測量結(jié)論。
[0062] 以上所列的關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備的實施例而說明的特 征也可以相應(yīng)地應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的用于檢查基底的表面的設(shè)備。
[0063] 此外，以上所列的關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實施例而說明的特征可以相應(yīng)地應(yīng)用 于根據(jù)本發(fā)明的方法，反之亦然。因此產(chǎn)生的根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例應(yīng)被本發(fā)明的公 開明確地包括。此外，以上所列的關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實施例的優(yōu)點因此也涉及根據(jù) 本發(fā)明的方法的對應(yīng)實施例，反之亦然。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0064] 下面，通過所附示意圖更詳細地討論根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備的 示例性實施例，其中：
[0065] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備的第一實施例在帶有非常示意 性地示出的成像光束路徑和測量光束路徑的第一圖示平面中的示意性側(cè)視圖；
[0066] 圖2是根據(jù)圖1的成像光束路徑的詳細圖示；
[0067] 圖3是根據(jù)圖1的示意圖示中的成像光路路徑，其中利用一個單獨的光束來圖示 光束的準(zhǔn)確路徑；
[0068] 圖4是根據(jù)圖1至3的成像光束路徑在旋轉(zhuǎn)了 90°的第二圖示平面中的剖面圖； [0069] 圖5是用于微光刻投射曝光的設(shè)備的反射光學(xué)元件的頂視圖；
[0070] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備的第二實施例在第一圖示平面 中的剖面圖；
[0071] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備的第三實施例在第一圖示平面 中的剖面圖，其中僅畫了成像光束路徑；
[0072] 圖8是根據(jù)圖7的設(shè)備，其中僅畫了一個測量光束路徑；
[0073] 圖9是在第二圖示平面中的根據(jù)圖7的成像光束路徑；
[0074] 圖10是通過以上示出的設(shè)備之一曝光的基底的頂視圖，以說明曝光工藝；
[0075] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備的再一實施例在第一圖示平面 中的剖面圖，其中僅畫出了一個測量光束路徑；以及
[0076] 圖12是用于檢查基底表面的設(shè)備的根據(jù)本發(fā)明的實施例的剖面圖。

【具體實施方式】
[0077] 在下面所描述的示例實施例中，盡量利用相同或類似的附圖標(biāo)記提供功能上或結(jié) 構(gòu)上互相類似的任何元件。因此，為了理解特定示例實施例的單個元件的特征，應(yīng)該參考其 它示例實施例的描述或本發(fā)明的總體描述。
[0078] 圖1在根據(jù)該圖中所畫的坐標(biāo)系統(tǒng)的x-z平面中的剖面圖中示出了用于微光刻投 射曝光的設(shè)備10的第一實施例，其為EUV投射曝光系統(tǒng)的形式。如圖中所示，設(shè)備10可以 被設(shè)計為所謂的步進和掃描曝光系統(tǒng)，簡稱為"掃描曝光機（scanner) "或所謂的"步進曝 光機（stepper) "。
[0079] 設(shè)備10包括將EUV波長范圍（極紫外輻射，例如，具有13. 4nm的波長）中的照明 輻射13輻射到掩模14上的照明系統(tǒng)12,在掩模14上具有掩模圖案16。掩模14由所謂 "掩模母版臺"形式的掩模臺支撐。
[0080] 設(shè)備10還包括投射光學(xué)部件形式的光學(xué)系統(tǒng)18用于將掩模結(jié)構(gòu)16成像到位于 基底平面19中的晶片形式的基底20的表面21上。設(shè)備10還包括所謂"晶片臺"形式的 基底臺20a，其支撐基底20。如上文已提及，根據(jù)所示實施例，所述設(shè)備被配置為所謂"掃描 曝光機"。在對基底20上的區(qū)域的曝光期間，掩模臺11和基底臺20a兩者都被以不同的速 度在根據(jù)圖1中所示的坐標(biāo)系的y方向上位移。
[0081] 光學(xué)系統(tǒng)18包括反射鏡形式的純反射光學(xué)兀件22。因此，光學(xué)系統(tǒng)18還可以被 稱為反射投射物鏡。通過在成像方向17a上投射掩模圖像實施掩模結(jié)構(gòu)16到基底20的表 面21上的成像。成像方向17a在光學(xué)系統(tǒng)18的基準(zhǔn)軸17的方向上延伸，參照圖1，其在z 方向上延伸。在反射光學(xué)元件22旋轉(zhuǎn)對稱的情況下，基準(zhǔn)軸17對應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)的光軸。
[0082] 照明輻射13被掩模14變形為成像輻射15。成像輻射15在光學(xué)系統(tǒng)18中穿過成 像光束路徑24,在圖1中光束路徑24被顯示為輪廓以提供更清晰的圖示。圖2示出了具有 包含在其中的多個單獨光束的成像光學(xué)路徑24。作為光學(xué)系統(tǒng)18中的成像輻射15的路徑 的進一步圖示，在圖3中示出了成像輻射15的示例性單獨光束25。由此很清楚，在成像光 束路徑24中，成像輻射15在單獨的反射光學(xué)元件21-1至21-6上被逐一反射。這里，元件 22-1和22-2分別是凹面鏡，元件22-3是凸面鏡，元件22-4還是凹面鏡、元件22-5是凸面 鏡，以及兀件22-6接著是凹面鏡。
[0083] 光學(xué)系統(tǒng)18具有位于反射光學(xué)元件22-3和22-4之間的第一光瞳平面28。在第 一光瞳平面28上，在成像輻射15的光束截面的中心區(qū)域布置了遮擋（obscuration)光闌 29,也稱為遮光（shading)光闌。遮擋光闌29提供面積相關(guān)的光瞳遮擋，其由不反射具有 EUV波長范圍中的曝光波長的任何輻射的材料制成，或者具有這樣的涂層。該材料基本吸收 具有此波長的入射光。
[0084] 在光束路徑24下游的反射光學(xué)元件22-5和22-6位于光學(xué)系統(tǒng)18的大孔徑部分 中，并且每個具有穿過各自的反射光學(xué)表面27的中心孔形式的開口 26。圖5示出了示例性 的反射光學(xué)元件22中的此類型的開口 26。如圖5所示，開口 26可以是圓盤形或其它形狀。 開口 26位于至少被遮擋光闌29部分遮光的反射光學(xué)元件22-5和22-6的區(qū)域中。此類型 的遮擋光闌29可以用來阻止照明光束路徑24中的高度光損耗，例如在W0 2006/069729中 所述。
[0085] 此外，設(shè)備10具有測量輻射源32用于產(chǎn)生測量輻射34。測量輻射34可以具有 與成像輻射15不同的波長，例如在可見光波長范圍中的波長，特別地例如632. 8nm ;在UV 波長范圍中，特別地在DUV波長范圍中的波長，例如248nm ;在VUV波長范圍中的波長，例如 193nm ;或者在紅外范圍中的波長。通過注入反射鏡或注入元件形式的第一偏轉(zhuǎn)鏡38將測 量輻射34注入到光學(xué)系統(tǒng)18中。所述注入如此發(fā)生，使得測量光束路徑36起初穿過反射 光學(xué)元件22-6中的開口 26,然后穿過反射光學(xué)元件22-5中的開口 26。
[0086] 然后在基底20的表面21上反射測量輻射34,并再次穿過光學(xué)元件22-5和22-6 中的開口 26。這里，測量光束路徑36兩次穿過與在被遮擋光闌29遮光的區(qū)域中的第一光 瞳平面28共軛的第二光瞳平面30。在再次穿過元件22-5和22-6中的開口 26之后，通過 提取反射鏡或提取元件的形式的第二偏轉(zhuǎn)鏡40將測量輻射34引導(dǎo)到探測器系統(tǒng)42上。因 為測量輻射34既不穿過也不被光學(xué)系統(tǒng)18的一系列光學(xué)元件（尤其是光學(xué)元件22-1和 22-2)反射，所以測量輻射34僅部分穿過光學(xué)系統(tǒng)18。
[0087] 通過探測器系統(tǒng)42,測量輻射34在基底表面21上的反射點或多個反射點被關(guān)于 它/它們在成像方向17a上的位置測量。為此，探測器系統(tǒng)42包括探測器和分析裝置45， 分析裝置45根據(jù)探測器記錄的信號確定基底表面21上要被測量的點或多個點的軸向位 置。因為根據(jù)圖1的成像方向17a平行于z坐標(biāo)軸延伸，所以確定所述點的z坐標(biāo)或所述 多個點的各自的z坐標(biāo)。這可以例如通過重疊所反射的測量輻射34來發(fā)生，來自測量輻射 源21的輻射移動通過光學(xué)系統(tǒng)18,例如在US 2007/0080281中所述。替代地，可以使用US 5, 268, 744中所述的測量原理，利用該測量原理，基底表面21在z方向上的位移還導(dǎo)致測量 輻射在探測器系統(tǒng)42中的探測器表面上的入射位置的位移。替代地，DE 4109484 C2中所 述的測量系統(tǒng)還可以被用于分析所反射的測量輻射34。圖4在y-z平面上示出了根據(jù)圖1 至3的成像光束路徑24。通過測量輻射34,還可以確定基底表面21的表面形貌，以及基底 表面21上的多個點互相之間的相對位置。
[0088] 此外，測量輻射34還可以被用于確定位于基底表面21上的調(diào)節(jié)標(biāo)記的橫向位置， 并且還可以被用于基底20在曝光之前的對準(zhǔn)。如上文已詳細解釋的，為此目的，可以直接 將調(diào)節(jié)標(biāo)記成像到探測器系統(tǒng)42上。替代地，還可以在測量光束路徑36中布置基準(zhǔn)標(biāo) 記，例如在基準(zhǔn)鏡上。用于確定橫向位置的一個可能是本領(lǐng)域的技術(shù)人員原則上都已知的 Moire測量方法。
[0089] 圖6在x-z平面的剖面圖中分部示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的設(shè)備10。根據(jù) 圖6的設(shè)備10與根據(jù)圖1的設(shè)備10的區(qū)別僅在于測量光束路徑36的配置。根據(jù)圖6的 測量光束路徑36被配置，使得在注入到光學(xué)系統(tǒng)18之后，測量輻射34起初通過第一偏轉(zhuǎn) 鏡38反射到反射光學(xué)元件22-6上。這里，反射在反射光學(xué)元件22-6的外圍區(qū)域23上發(fā) 生。此外圍區(qū)域23可以位于成像光束路徑15的外部或內(nèi)部，并且其還可以與成像光束路 徑15部分重疊。
[0090] 在外圍區(qū)域23上反射的測量輻射34接著穿過反射元件22-5中的開口 26,在基底 表面21上被發(fā)射，再次穿過反射元件22-5中的開口 26,并接著再次在反射元件22-6的外 圍區(qū)域23上反射。所述重復(fù)的反射在外圍區(qū)域23的、與首次反射關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)18的基準(zhǔn) 軸17相對的區(qū)域上發(fā)生。然后，測量輻射34被第二偏轉(zhuǎn)鏡40引導(dǎo)到探測器系統(tǒng)42上。
[0091] 圖7至9示出了根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備10的第三實施例。為 了提供更好的說明，在圖7和9中分別僅示出了成像光束路徑24,在圖8中僅示出了測量光 束路徑36。圖7和圖8在x-z平面的剖面圖中示出了實施例，圖9在x-z平面的剖面圖中 示出了實施例。
[0092] 與前述光學(xué)系統(tǒng)18不同，根據(jù)圖7至9的光學(xué)系統(tǒng)18沒有遮擋光闌29。根據(jù)圖 9很清楚，成像輻射15在所討論的光學(xué)元件上的反射之前或之后，被引導(dǎo)掠過單獨的各個 光學(xué)元件22-1至22-6的邊緣，而沒有穿過反射光學(xué)表面。因此，與前面的實施例不同，反 射光學(xué)元件22-1至22-6沒有開口。
[0093] 如圖8所示，測量光束路徑36還延伸，使得測量福射34或者在反射光學(xué)元件22-1 至22-6上反射,或者掠過它們。因此,在此實施例中，測量福射34不穿過反射光學(xué)元件22 中的開口。在注入到光學(xué)系統(tǒng)18中之后，通過第一偏轉(zhuǎn)鏡38,在凸面鏡形式的反射光學(xué)兀 件22-3上、凸面鏡形式的反射光學(xué)元件22-4上、凸面鏡形式的反射光學(xué)元件22-5上、以及 凸面鏡形式的反射光學(xué)元件22-6上，逐一反射測量輻射34。然后，測量輻射34傳送到基底 表面21上，并且在通過第二偏轉(zhuǎn)鏡40將它們被引導(dǎo)到探測器系統(tǒng)42之前，通過在前述元 件上的反射以相反的順序穿過光學(xué)系統(tǒng)18。
[0094] 圖10示出了晶片形式的基底20的頂視圖，所述基底具有畫作示例的要被曝光的 區(qū)域43。在設(shè)備10被設(shè)計為"掃描曝光機"的情況下，輻射到基底上的曝光光束如此形成， 使得曝光光束在給定時間點曝光縫形區(qū)域44。此縫形區(qū)域可以是矩形或環(huán)形段的形狀。在 掃描操作期間，在y方向50上相對于固定的光學(xué)系統(tǒng)18掃描基底20。這樣的效果是縫形 的曝光區(qū)域44被有效地在相反方向52上掃描。
[0095] 在設(shè)備10的上述所有實施例中，可以在三個不同的變體中配置測量光束路徑36。 在第一變體中，在曝光時，測量輻射34被引導(dǎo)向縫形的曝光區(qū)域44內(nèi)的點或區(qū)域。因此， 在掃描處理期間，進行基底表面21的表面特性的同時測量。在第二變體中，測量輻射34被 引導(dǎo)到基底20中曝光區(qū)域44前面的部分46處。在第三變體中，相反地，測量輻射34被引 導(dǎo)到基底20中曝光區(qū)域44后面的部分48處。
[0096] 在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10的再一實施例中，在基底20的掃描移動期間，在兩個不同 的時間，測量了基底表面21上的點橫向于成像方向17a的位置。
[0097] 在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10的再一實施例中，由測量輻射源32產(chǎn)生的測量輻射34具 有至少兩個不同的波長。輻射探測器42是波長分辨的，并且對于所述的至少兩個不同波 長，分別確定在基底表面21上反射之后的測量輻射34的各個強度。根據(jù)輻射強度，以與紅 外溫度計的功能相同的方法確定基底表面21的溫度。
[0098] 在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10的再一實施例中，在設(shè)備10的操作期間，確定測量輻射在 穿過光學(xué)系統(tǒng)18時在強度上的降低，并且根據(jù)此確定在光學(xué)系統(tǒng)18中包含的氣體的濃度。
[0099] 圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的用于微光刻投射曝光的設(shè)備10的再一實施例。通過該 實施例，測量光束路徑36被如此形成，使得在設(shè)備10的操作期間，測量輻射34被在掩模14 的面對光學(xué)系統(tǒng)18的表面14a上反射。因此，例如，可以確定掩模表面14a的點的位置或 者掩模表面14a的形貌。而且，還可以確定上文關(guān)于在基底20上反射測量輻射34的實施 例而規(guī)定的設(shè)備的其它特性。
[0100] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的用于檢查基底20的表面的設(shè)備110的實施例。這可以 是顯微鏡或者例如用于檢查光刻掩?；蛴糜跈z查曝光的晶片的光學(xué)檢查系統(tǒng)。所述設(shè)備還 可以被配置來校準(zhǔn)掩模成形系統(tǒng)，并被稱為所謂的"配準(zhǔn)單元"，利用該配準(zhǔn)單元，以高精度 測量光刻掩模上的位置標(biāo)記。根據(jù)此測量，可以得出關(guān)于位于光刻掩模上的、并旨在成像到 晶片上的掩模結(jié)構(gòu)的寫入精度的結(jié)論。
[0101] 因此，基底20可以是半導(dǎo)體晶片、光刻掩?；蛞粰z查的一般物體。設(shè)備110與 前述用于微光刻投射曝光的設(shè)備10的區(qū)別僅在于成像在相反的成像方向17a上發(fā)生。通 過以某一角度輻射的照明輻射113照明基底20。與設(shè)備10相比，從基底20的表面21重新 發(fā)射的成像輻射15在相反的方向上穿過光學(xué)系統(tǒng)18的成像光束路徑24。表面21上要被 檢查的部分被成像到位于探測平面156上的探測裝置154的探測表面158上，并被探測裝 置154探測。
[0102] 設(shè)備110包括與根據(jù)圖1的測量光束路徑36相同的方式形成的測量光束路徑36。 圖2至5中所示的實施例可以相應(yīng)地應(yīng)用到根據(jù)圖12的實施例的設(shè)備110中。此外，可以 在此外的實施例中形成與根據(jù)圖6至9的設(shè)備110類似的設(shè)備110。
[0103] 附圖標(biāo)記
[0104] 10用于微光刻投射曝光的設(shè)備
[0105] 11掩模臺
[0106] 12照明系統(tǒng)
[0107] 13照明輻射
[0108] 14 掩模
[0109] 14a 表面
[0110] 15成像輻射
[0111] 16掩模結(jié)構(gòu)
[0112] 17基準(zhǔn)軸
[0113] 17a成像方向
[0114] 18光學(xué)系統(tǒng)
[0115] 19基底平面
[0116] 20 基底
[0117] 20a基底臺
[0118] 21基底表面
[0119] 22-1至22-6反射光學(xué)元件
[0120] 23外圍區(qū)域
[0121] 24成像光束路徑
[0122] 25成像輻射的單獨光束
[0123] 26 開口
[0124] 27光學(xué)表面
[0125] 28第一光瞳平面
[0126] 29遮擋光闌
[0127] 30第二光瞳平面
[0128] 32測量輻射源
[0129] 34測量輻射
[0130] 36測量光束路徑
[0131] 38第一偏轉(zhuǎn)鏡
[0132] 40第二偏轉(zhuǎn)鏡
[0133] 42探測器系統(tǒng)
[0134] 43要被曝光的區(qū)域
[0135] 44縫形的曝光區(qū)域
[0136] 45分析裝置
[0137] 46在前面的部分
[0138] 48在后面的部分
[0139] 50基底的掃描方向
[0140] 52曝光區(qū)域的有效掃描方向
[0141] 110檢查設(shè)備
[0142] 113照明輻射
[0143] 154探測裝置
[0144] 156探測平面
[0145] 158探測表面
【權(quán)利要求】
1. 一種用于微光刻投射曝光的設(shè)備（10)，包括： 光學(xué)系統(tǒng)（18)，用于通過利用成像輻射（15)投射掩模結(jié)構(gòu)（16)而將所述掩模結(jié)構(gòu) (16)成像到基底（20)的表面（21)上，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)具有至少一個反射光學(xué)元件 (22);以及 測量光束路徑（36)，用于引導(dǎo)測量輻射（34)，所述測量光束路徑（36)在所述光學(xué)系統(tǒng) (18)內(nèi)延伸，使得在所述設(shè)備（10)的操作期間，所述測量輻射（34)在所述至少一個反射 光學(xué)元件（22-6 ;22-3、22-4、22-5、22-6)上反射，并且還在所述基底（20)的表面（21)上反 射。
2. -種用于微光刻投射曝光的設(shè)備（10)，包括： 光學(xué)系統(tǒng)（18)，用于通過利用成像輻射（15)投射掩模結(jié)構(gòu)（16)而將所述掩模結(jié)構(gòu) (16)成像到基底（20)的表面（21)上，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)具有至少一個反射光學(xué)元件 (22);以及 測量光束路徑（36)，用于引導(dǎo)測量輻射（34)，所述測量光束路徑（36)在所述光學(xué)系統(tǒng) (18)內(nèi)延伸，使得在所述設(shè)備（10)的操作期間，所述測量輻射（34)穿過所述至少一個反射 光學(xué)元件（22-5、22-6)中的開口，并且還在所述基底（20)的表面（21)上反射。
3. -種用于檢查基底（20)的表面的設(shè)備（110)，包括： 光學(xué)系統(tǒng)（18)，通過利用成像輻射（15)，將要被檢查的基底（20)的表面（21)的至少 一部分成像到探測平面（156)上，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)具有至少一個反射光學(xué)元件（22);以 及 測量光束路徑（36)，用于引導(dǎo)測量輻射（34)，所述測量光束路徑（36)在所述光學(xué)系統(tǒng) (18)內(nèi)延伸，使得在所述設(shè)備（10)的操作期間，所述測量輻射（34)在所述至少一個反射光 學(xué)元件（22-6)上反射，或者穿過所述至少一個反射光學(xué)元件（22-5、22-6)中的開口（26)。
4. 如權(quán)利要求1至3的任一項所述的設(shè)備， 其中，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)被配置為反射系統(tǒng)，在所述至少一個反射光學(xué)元件（22-6 ; 22-3、22-4、22-5、22-6)之外，其還包括至少一個折射或衍射光學(xué)元件。
5. 如權(quán)利要求1至3的任一項所述的設(shè)備， 其被配置為用于微光刻的投射曝光系統(tǒng)。
6. -種用于確定包括用于微光刻投射曝光的設(shè)備（10)以及位于所述設(shè)備（10)的曝 光位置上的基底（20)的布置的特性的方法，所述設(shè)備（10)包括光學(xué)系統(tǒng)（18)，所述光學(xué)系 統(tǒng)（18)用于通過利用在EUV和/或更高頻率的波長范圍中的成像輻射（15)投射掩模結(jié)構(gòu) (16)而將所述掩模結(jié)構(gòu)（16)成像到基底（20)的表面（21)上，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)具有至 少一個反射光學(xué)元件（22)，并且所述方法包括以下步驟： 一在所述光學(xué)系統(tǒng)（18)內(nèi)引導(dǎo)測量輻射（34)，使得所述測量輻射（34)在所述至少一 個反射光學(xué)元件（22-6 ;22-3、22-4、22-5、22-6)上反射，或者穿過所述至少一個反射光學(xué) 元件（22-5、22-6)中的開口（26)， 一在所述基底（20)的所述表面（21)上反射所述測量輻射（34)，以及 一根據(jù)所反射的測量輻射（34)確定所述布置的特性。
7. -種用于確定包括檢查設(shè)備（110)以及位于所述檢查設(shè)備（10)的檢查位置上的基 底（20)的布置的特性的方法，所述設(shè)備（110)具有光學(xué)系統(tǒng)（18)，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)用于 通過利用成像輻射（15)將要被檢查的所述基底（20)的表面（21)的至少一部分成像到探 測平面（156)上，所述光學(xué)系統(tǒng)（18)具有至少一個反射光學(xué)元件（22)，并且所述方法包括 以下步驟： 一在所述光學(xué)系統(tǒng)（18)內(nèi)引導(dǎo)測量輻射（34)，使得所述測量輻射（34)在所述至少一 個反射光學(xué)元件（22-6 ;22-3、22-4、22-5、22-6)上反射，或者穿過所述至少一個反射光學(xué) 元件（22-5、22-6)中的開口（26)， 一在所述基底（20)的所述表面（21)上反射所述測量輻射（34)，以及 一根據(jù)所反射的測量輻射（34)確定所述布置的特性。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法， 通過根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的設(shè)備（10)實施所述方法。
【文檔編號】G03F7/20GK104122761SQ201410363267
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2008年4月4日
【發(fā)明者】漢斯-于爾根.曼, 沃爾夫?qū)?辛格 申請人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司