[发明专利]基于频率确定部件的位置的测量组件

说明书

本发明涉及一种特别是在微光刻的光学系统中基于频率确定部件的位置的测量组件，其包括至少一个光学谐振器，所述谐振器包括固定的第一谐振器反射镜、与所述部件相关联的可移动测量目标、和固定的第二谐振器反射镜，所述第二谐振器反射镜由逆向反射镜(130、330、430、530)形成，所述逆向反射镜使来自所述测量目标的测量束反射回其本身。

本申请要求2018年5月24日提交的德国专利申请DE 10 2018 208 147.6的优先权。该德国申请的全部内容通过引用还并入在本申请文本中。

发明背景

技术领域

本发明涉及一种基于频率确定部件的位置的测量组件，特别是在微光刻的光学系统中。

背景技术

微光刻用于制造例如集成电路或LCD的微结构部件。在包括照明装置和投射镜头的称为光刻曝光设备中进行微光刻工艺。在这种情况下，将通过照明装置照明的掩模(＝掩模母版)的像通过投射镜头投射至涂覆有感光层(光刻胶)且布置在投射镜头的像平面中的基板(例如硅晶片)上，以便将掩模结构转印至基板的感光涂层。

在针对EUV范围(即小于15nm(例如近似13nm或近似7nm)的波长处)设计的投射曝光设备中，由于缺少可用的适当的光透射折射材料，因而将反射镜作为光学部件用于成像过程。

在操作为EUV设计的这样的投射镜头期间，通常在扫描过程中掩模和晶片相对于彼此移动期间，在所有六个自由度中部分可移动的反射镜的位置必须被设置并且关于彼此以及关于掩模和/或晶片二者都维持高精度，以便避免或至少降低像差和伴随的成像结果的损害。在该位置确定期间，例如对于超过一米的路径长度，长度测量的精度可能需要在皮米(pm)范围内。

在现有技术中已知用于测量单独镜头反射镜的位置以及测量晶片或晶片台和掩模母版平面的位置的各种方法。除干涉式测量组件以外，在此还已知使用光学谐振器的基于频率的位置测量。

在从DE 10 2012 212 663 A1中获得的并在图12中图示的常规设置中，例如，法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振器形式的谐振器152包括两个谐振器反射镜154和155，其中第一谐振器反射镜154被固定到测量框架形式的参考元件140并且第二谐振器反射镜155(作为“测量目标”)被固定到要关于其位置进行测量的EUV反射镜M，该参考元件140固定地连接到投射曝光设备的投射镜头的外壳。实际距离测量装置包括辐射源156，该辐射源156关于其光学频率是可调谐的并生成输入耦合辐射158，该输入耦合辐射158通行穿过分束器162并被耦合到光学谐振器152中。在那种情况下，辐射源156受耦合装置160控制，使得辐射源156的光学频率被调谐到光学谐振器152的谐振频率并因此被耦合到所述谐振频率。通过光学频率测量装置164对经由分束器162耦出的输入耦合辐射158进行分析，该光学频率测量装置164可以包括例如用于高度准确地确定绝对频率的频率梳发生器132。如果EUV反射镜M的位置在x方向上改变，则连同谐振器反射镜154和155之间的距离一起，光学谐振器152的谐振频率也发生改变，并且因此——由于将可调谐辐射源156的频率耦合到谐振器152的谐振频率——输入耦合辐射158的光学频率同样发生改变，这继而由频率测量装置164直接地记录。

在例如根据图12的距离测量期间，对于光学谐振器的功能必要的是，首先光学谐振器内的测量束可以在谐振器内(而不是所述测量束离开由谐振器形成的腔体的情况)完成尽可能多的循环数目，以便可以在谐振器中形成本征模。此外，同样必要的是将在谐振器路径的输入处存在的外部辐射场(＝“输入耦合场”)耦合到光学谐振器的模场(＝“谐振器场”)的能力。在这种情况下，作为所述耦合的表征的耦合效率由输入耦合场与谐振器场之间的重叠积分来定义，使得为了实现高耦合效率，输入耦合场和谐振器场必须尽可能地在所有相关参数中对应。