專利名稱：輻照強(qiáng)度分布的測量設(shè)備以及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于微光刻的投射曝光工具，具有設(shè)置在該投射曝光工 具的光學(xué)路徑中的測量設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及一種測量用于微光刻的投射 曝光工具的光學(xué)路徑中的輻照強(qiáng)度分布的方法。另外，本發(fā)明還涉及測量設(shè) 備的用途，以局部和角度解析地測量用于微光刻的投射曝光工具的光學(xué)路徑 中的輻照強(qiáng)度分布。最后，本發(fā)明涉及測量設(shè)備的用途，以便確定光刻掩模 的衍射效率。
背景技術(shù)：
用于微光刻的投射曝光工具通常包括幾個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)。這些光學(xué)子系統(tǒng)
包括照明載有結(jié)構(gòu)化光刻掩模的掩模母版(reticle)的照明系統(tǒng)以及將光刻 掩模成像到半導(dǎo)體晶片上的投射物鏡。照明系統(tǒng)包括光源，例如在UV波長 范圍內(nèi)的激光器；以及REMA物鏡，用于將掩模母版遮掩裝置(REMA)成 像到投射曝光工具的掩模母版平面中。因而，由光源產(chǎn)生的電^f茲輻射的光學(xué) 路徑通常通過REMA物鏡、掩模母版以及投射物鏡。
為了測量投射曝光工具的光學(xué)路徑中的電磁輻射的路線，在現(xiàn)有技術(shù) 中，相機(jī)被定位在光學(xué)路徑中為此易接近的各點(diǎn)處。這些相機(jī)使得能夠局部 解析測量主要在相機(jī)的位置處的電磁輻射的強(qiáng)度分布。然而，因此獲得的有 關(guān)電磁輻射的路線的信息對于光學(xué)子系統(tǒng)的最佳協(xié)調(diào)或調(diào)整常常是不夠的
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的
本發(fā)明的目的在于提供一種投射曝光工具和方法，其克服了上述不足、
電磁輻射的路線。 根據(jù)本發(fā)明的方案
根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了該目的，本發(fā)明具有根據(jù)權(quán)利要求1的投射曝光工具、根據(jù)權(quán)利要求2的投射曝光工具、根據(jù)權(quán)利要求3的投射曝光工具、根
據(jù)權(quán)利要求4的投射曝光工具、根據(jù)權(quán)利要求5的投射曝光工具、根據(jù)權(quán)利 要求31的輻照強(qiáng)度分布的測量方法、根據(jù)權(quán)利要求32的方法、根據(jù)權(quán)利要 求33的方法、根據(jù)權(quán)利要求34的方法、根據(jù)權(quán)利要求35的方法、根據(jù)權(quán) 利要求39和權(quán)利要求40的測量設(shè)備的用途。在從屬權(quán)利要求中描述本發(fā)明 的進(jìn)一步有利的發(fā)展。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于微光刻的投射曝光工具，該投射曝光裝置具 有設(shè)置在其光學(xué)路徑中、用于局部及角度解析測量輻照強(qiáng)度分布的測量設(shè) 備。該測量設(shè)備包括測量場，其具有在測量場的不同的點(diǎn)處設(shè)置的聚焦光 學(xué)元件的布置；聚焦光學(xué)元件的公共像平面；局部解析輻射探測器，其具有 局部解析記錄輻射強(qiáng)度的記錄表面，記錄表面設(shè)置在公共像平面中；以及估 計(jì)裝置，其被設(shè)置以由記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一個(gè)測量場點(diǎn)建立各自的角 度解析的輻照強(qiáng)度分布。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種測量用于微光刻的投 射曝光工具的光學(xué)路徑中的輻照強(qiáng)度分布的方法，其具有下面的步驟在投 射曝光工具的光學(xué)路徑中的測量場的各個(gè)點(diǎn)處布置聚焦光學(xué)元件，從而聚焦 光學(xué)元件具有公共的像平面；布置局部解析輻射探測器，從而探測器的記錄
表面在公共像平面中；局部解析記錄到達(dá)輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度；以 及由記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一個(gè)測量場點(diǎn)建立各自的角度解析的輻照強(qiáng)度 分布。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提出測量設(shè)備的用途，該測量設(shè)備用于微光刻的投 射曝光工具的光學(xué)路徑中的測量場的各個(gè)點(diǎn)處的輻照強(qiáng)度分布的各自的角 度解析的測量。該測量設(shè)備包括設(shè)置在測量場的各個(gè)點(diǎn)處的聚焦光學(xué)元件 的布置；聚焦光學(xué)元件的公共像平面；以及局部解析輻射探測器，其記錄表 面設(shè)置在公共像平面中。此外，根據(jù)本發(fā)明，提出局部及角度解析測量輻照 強(qiáng)度分布的測量設(shè)備的用途，用于確定光刻掩模的衍射效率。該測量設(shè)備包 括聚焦光學(xué)元件的布置；聚焦光學(xué)元件的公共像平面；以及局部解析輻射 探測器，其記錄表面設(shè)置在公共像平面中。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明，提供用于微光刻的投射曝光工具，諸如例如步 進(jìn)式光刻4幾(stepper)或掃描式光刻才幾(scanner),在的沖更射曝光工具的光 學(xué)路徑中設(shè)置有測量設(shè)備，用于局部及角度解析測量輻照強(qiáng)度分布。因此， 借助于測量設(shè)備，可以測量在光學(xué)路徑中的測量場上的輻照強(qiáng)度分布，以及因此電磁輻射的輻射流的分布在測量表面上被角度解析。這里，對于每一個(gè) 測量場點(diǎn)，建立各自的擴(kuò)展的、角度解析的輻照強(qiáng)度分布。因此，對于每一 測量場的點(diǎn)不僅建立如例如波前測量情形的一個(gè)角度值。而是，對于每一測 量場點(diǎn)，在角譜上建立輻照強(qiáng)度，即在每一不同的測量場點(diǎn)，對于至少兩個(gè)、
以及具體地3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或更多的不同的輻射角度建立輻照強(qiáng)度。
具體地，根據(jù)本發(fā)明，分配給各個(gè)聚焦元件的、局部解析輻射探測器的 記錄表面的部分在測量期間被分別地輻射，具有不同于點(diǎn)像的輻射分布的擴(kuò) 展的局部輻射分布。在分配給各個(gè)聚焦元件的、局部解析輻射探測器的記錄 表面的各個(gè)部分中的輻射分布的范圍具體地借助于Shack Hartmann傳感器 在波前測量期間于相應(yīng)的探測器的部分上所形成的艾里斑(Airy disc)的范 圍的至少兩倍大，以及優(yōu)選地在10倍到100倍之間大。
與本發(fā)明相一致，測量場點(diǎn)被理解為這樣的含意在測量設(shè)備的測量場 中的點(diǎn)，并且不是例如掩模母版上的物場點(diǎn)或晶片上的像場點(diǎn)。
取決于投射曝光工具的類型，投射曝光工具的光學(xué)路徑中載有的電磁輻 射可以在UV波長的范圍中，諸如例如在365 nm、 248 nm、 193 nm或157 nm 的波長范圍中，或者包括例如EUV輻射，具體地具有13.4nm波長的輻射。
用于輻照強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量的測量設(shè)備包括幾個(gè)聚焦光 學(xué)元件，即對到達(dá)的電磁輻射具有聚焦效果的光學(xué)元件。聚焦光學(xué)元件分別 地具有聚焦平面或像平面。根據(jù)本發(fā)明，布置聚焦光學(xué)元件，從而聚焦光學(xué) 元件的各個(gè)像平面一致，即對于多個(gè)聚焦光學(xué)元件存在公共像平面或聚焦平 面。有利地，光學(xué)元件被設(shè)置，相對于彼此在對于光學(xué)元件之一的光軸的橫 向上偏移，且光學(xué)元件具體地位于平行于公共像平面的平面中。局部解析輻 射探測器被設(shè)置，其記錄表面在公共像平面中，且其局部解析記錄到達(dá)記錄 表面中的電磁輻射的強(qiáng)度。借助于在公共像平面中且不是例如在共軛像平面 中的記錄表面的布置，在聚焦光學(xué)元件與輻射探測器之間，沒有布置將像平 面成像到諸如例如共軛像平面的其他平面上的額外的光學(xué)部件(optics )。根 據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備的測量精度因此增加。
本發(fā)明基于以下的見識對于每一個(gè)測量場點(diǎn)，借助于聚焦光學(xué)元件的 公共像平面中到達(dá)的電磁輻射強(qiáng)度的局部解析的記錄，可以就光學(xué)路徑中的 電磁輻射建立各個(gè)的角度解析的輻照強(qiáng)度分布。因而，可以在投射曝光工具 的光學(xué)路徑中的不同點(diǎn)處測量局部及角度解析的輻照強(qiáng)度分布，借助于其可以廣泛地確定投射曝光工具的光學(xué)路徑中的電磁輻射的路線。這轉(zhuǎn)而使投射 曝光工具的各個(gè)光學(xué)元件能夠非常精確地協(xié)同，因而使光學(xué)路徑中的輻射的 路線能夠最優(yōu)化。
因此，輻照強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量使得能夠進(jìn)行投射曝光工具 的光學(xué)元件的改善的調(diào)整，即在組裝才殳射曝光工具期間也在才殳射曝光工具的 維護(hù)工作期間。借助于根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備，還可以容易想到的是在投射 曝光工具的操作期間，在光學(xué)路徑中的特定位置處連續(xù)地監(jiān)視輻照強(qiáng)度的分 布。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，聚焦光學(xué)元件和輻射探測器被集成于分
別的模塊中。分別的模塊可以被理解為這樣的涵義獨(dú)立于投影曝光工具的 其它的子系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的模塊。具體地，在該模塊中不包含其它的投影曝光工 具的子系統(tǒng)的光學(xué)元件，諸如例如照明系統(tǒng)或投射光學(xué)部件的光學(xué)元件。通 過將聚焦光學(xué)元件和輻射探測器集成到分別的模塊中，增加了測量設(shè)備的可 管理性。因此，可以在投射曝光工具的光學(xué)路徑中的不同位置處設(shè)置測量設(shè) 備，而沒有更大的復(fù)雜度。此外，避免了由其它的光學(xué)元件所導(dǎo)致的測量誤 差。
在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，輻射探測器的局部解析度大于各個(gè) 聚焦光學(xué)元件的范圍。因此，輻射探測器能夠解析小于各個(gè)聚焦光學(xué)元件的 范圍的尺度。例如，如果輻射探測器是CCD相機(jī)的形式，則CCD相機(jī)的幾 個(gè)成像元件(像素)或探測器元件對應(yīng)于聚焦光學(xué)元件的范圍。借助于輻射 探測器的高的局部解析度，多個(gè)探測器元件被分別地分配給特定的聚焦光學(xué) 元件。因此，在輻射探測器的特定的探測器元件上記錄的強(qiáng)度可以明確地被 分配給特定的聚焦光學(xué)元件。這使輻照強(qiáng)度分布的角度解析的確定能夠具有 高的精確度。
在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，局部解析輻射探測器具有光電裝 置，具體地分別為CCD相機(jī)、光電二極管陣列(photodiodegrid)和光電二 極管線(photodiodeline)、和/或具有光電圖像記錄器件的熒光層。這種類型 的圖像記錄設(shè)備可以又為例如CCD探測器。對于EUV波長范圍中的使用， 像記錄裝置與熒光層的這種類型的結(jié)合是顯著有利的。例如，可以使用公司 ASP的P43作為焚光層。使用熒光層與圖像記錄裝置使得能夠在探測器平面 中有高局部解析度，其取決于層晶粒尺寸、熒光層以及像記錄裝置的解析度。所謂"背照明CCD相機(jī)，，也可以用作EUV輻射的輻射探測器。有利地，作為 輻射探測器的CCD相機(jī)具有10 pm的典型探測器元件或成像元件距離。在 諸如例如0.25 mm的折射微透鏡的聚焦光學(xué)元件的范圍的情況，則在空間方 向上在每一聚焦光學(xué)元件下至少布置25個(gè)輻射^t感:l冢測器或光柵元件。從 而使得高的角度解析度成為可能。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，測量設(shè)備被設(shè)置，以在每一測量點(diǎn)處兩 維地角度解析地測量輻照強(qiáng)度分布。因此，可以產(chǎn)生各個(gè)的兩維局部及角度 解析的測量結(jié)果。輻射強(qiáng)度則被四維地測量。這使得能夠詳細(xì)地確定投射曝 光工具的光學(xué)路徑中的輻射路線。
此外，如果聚焦光學(xué)元件在測量平面中以柵格的形式被布置則是有利 的。借助于光學(xué)元件的柵格類型的布置，測量場可以均勻地被覆以光學(xué)元件。 因此，在整個(gè)柵格區(qū)域上可以以高局部解析度來測量輻照強(qiáng)度分布。借助于 聚焦光學(xué)元件的柵格類型的布置，測量平面可以以盡量少的間隙被覆以光學(xué) 元件。因此其確保當(dāng)測量輻照強(qiáng)度分布時(shí)沒有間隙發(fā)生。
在另 一有利的實(shí)施例中，聚焦光學(xué)元件中的至少 一個(gè)包括折射微透鏡 (具體地具有0.25 mm的最小直徑)、衍射微透鏡(具體地具有0.2 mm的最 小直徑)、和/或在其前面布置有針孔的微透鏡(具體地具有小于0.1 mm的 開口直徑)。上述的^1透鏡可以具體地以石英玻璃來制造。因此，它們具體 地能透過248 nm和193 nm波長的光。衍射微透鏡可以例如是CGH (計(jì)算 機(jī)生成全息圖)的形式。施加在微透鏡前面的針孔可以用來精確地限定微透 鏡的入口孔徑。特別有利的是，在測量平面中設(shè)置具有例如250 pm的透鏡 距離以及例如240 iam的透鏡直徑的六角密堆的微透鏡陣列。另外，如果聚 焦光學(xué)元件中的至少一個(gè)包括菲涅爾帶片(fresnel zone plate),則是有利的。 這里，菲涅爾帶片尤其適于聚焦EUV輻射。菲涅爾帶片可以例如是鉻環(huán) (chrome rings )或者閃耀柵格的形式。
此外，如果提供形成聚焦光學(xué)元件的具有幾個(gè)開口的小孔柵格，則是有 利的。在這種情況中，可以分配有折射或衍射微透鏡。如已經(jīng)提到的，在這 種情況中，聚焦光學(xué)元件由針孔來形成。針孔的聚焦效果來自衍射效應(yīng)。提 供根據(jù)該有利的實(shí)施例的針孔柵格尤其適于測量工作在EUV波長范圍的投 射曝光工具中的輻照強(qiáng)度分布。這里，對于孔直徑的有利測量為大致4iim。 針孔柵格與記錄表面之間的距離有利地為大致1 mm。用大致13 nm的波長，其導(dǎo)致大致8 的最小光斑直徑。
另外，如果投射曝光工具具有發(fā)射特定波長的電磁輻射的照明設(shè)備，以 及針孔柵格的開口分別具有至少是電磁輻射波長的兩倍以及尤其為10至
100倍的直徑，則是有利的。特別地，對于EUV范圍的波長，因而可以實(shí) 現(xiàn)輻照強(qiáng)度分布的尤其精確的測量。
另外，如果測量設(shè)備還包括偏振濾波器和/或輻射探測器被設(shè)計(jì)為偏振選 擇性的，則是有利的。因此，輻照強(qiáng)度分布可以基于輻射的電磁輻射的偏振 來測量。偏振濾波器有利地設(shè)置于聚焦光學(xué)元件的前面的光學(xué)路徑中。
此外，如果測量設(shè)備還包括彩色或頻譜濾波器和/或輻射探測器被設(shè)計(jì)為 頻語選擇性的，則是有利的。這使得可以確定波長解析的輻照強(qiáng)度分布。有 利地，在聚焦光學(xué)元件的前面的光學(xué)路徑中，設(shè)置彩色濾波器。
在另一有利的實(shí)施例中，光學(xué)路徑包括個(gè)體光線的一束，在光學(xué)元件的 位置處，各條光線具有關(guān)于光學(xué)元件的各自的光學(xué)軸的最大的偏移角amax, 且光學(xué)元件具有各自的直徑P以及各自的焦距f,其遵從下面的關(guān)系P/(2f) >tan(amax)。因此，將輻射探測器的各個(gè)探測器元件分配給各個(gè)聚焦光學(xué)元 件保持可能性。這意味著，輻射探測器的各個(gè)探測器元件或探測器元件被明 確地分配給各個(gè)聚焦光學(xué)元件，從而借助于特定探測器元件所測量的輻射強(qiáng) 度可以可靠地追溯到已經(jīng)通過所分配的聚焦光學(xué)元件的各條光線。光學(xué)元件
的尺寸的示例中，直徑P=0.25 mm以及焦距f=0.8 mm,由其得出9°的最大 角偏移amax。輻射探測器的0.01 mm的解析度導(dǎo)致0.7°或12 mrad的角度解 析度。在另 一有利的尺寸中，直徑P=0.25 mm以及焦距f=20 mm, 由其得出 0.36。的最大偏移角amax。輻射探測器的O.Ol mm的解析度轉(zhuǎn)而產(chǎn)生0.03°或 0.5mrad的角度解析度。
在另一有利的實(shí)施例中，測量設(shè)備還包括屏蔽(shielding)元件，具體 地為孔柵格的掩模和/或表面光調(diào)制器，用于對于光學(xué)路徑中的電磁輻射的輻 照屏蔽各個(gè)聚焦光學(xué)元件。借助于屏蔽元件，各個(gè)聚焦光學(xué)元件被遮掩，以 及優(yōu)選地每隔一個(gè)聚焦光學(xué)元件借助于這種類型的屏蔽元件被遮掩。為此， 相應(yīng)的屏蔽元件有利地直接設(shè)置于各個(gè)聚焦光學(xué)元件的前面。在測量平面的 兩個(gè)維度中均有利地遮掩每隔一個(gè)聚焦光學(xué)元件，光學(xué)路徑中的輻射的未屏 蔽光學(xué)元件的所有鄰近的光學(xué)元件被屏蔽。由于實(shí)際分配給該屏蔽的光學(xué)元件的探測器元件因而沒有被這些光學(xué)元件輻照，打到未屏蔽的光學(xué)元件的輻 射的最大入射角可以增加。這意味著，可以使用相鄰、未屏蔽的光學(xué)元件來 無串?dāng)_地記錄入射輻照強(qiáng)度的最大角的區(qū)域增加。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，測量設(shè)備設(shè)置于測量平面中，以及估計(jì) 裝置被設(shè)置，以建立測量平面中的輻照強(qiáng)度分布，并由此通過光線光學(xué)計(jì)算 關(guān)于測量平面偏移的目標(biāo)平面中的輻照強(qiáng)度分布。這使得可以建立投射曝光 工具的測量平面中的輻照強(qiáng)度分布，其對于測量平面是難以獲得的。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，投射曝光工具包含具有指派的光瞳平面
的REMA物鏡、置于光圈平面中的掩才莫母版遮掩裝置(retical masking device )、掩模母版平面、具有指派的光瞳平面的投射物鏡以及晶片平面，而 目標(biāo)平面置于包括REMA物鏡的光瞳平面、光圈平面、掩模母版平面、投 射物鏡的光瞳平面以及晶片平面的平面中的兩個(gè)平面之間。
另外，如果測量設(shè)備此外具有第一移動(dòng)裝置，用于公共像平面中移動(dòng)輻 射探測器，則是有利的。因而，當(dāng)記錄達(dá)到輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度時(shí)， 輻射探測器可以被移動(dòng)。有利地，輻射探測器的局部解析度是受像素限制的， 以及第一移動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)以在記錄到達(dá)輻射探測器的輻射的期間，兩維地移 動(dòng)輻射探測器，幅度達(dá)到輻射探測器的士l個(gè)像素寬度。有利地，測量設(shè)備進(jìn) 一步包括估計(jì)裝置，其被設(shè)計(jì)用以對記錄的圖像進(jìn)行數(shù)學(xué)上回推及平均，并 建立借助于聚焦光學(xué)元件打到探測器的記錄表面上的各條光線光束的光斑 中心點(diǎn)。該方法也被稱作"抖動(dòng)(dithering)，，。因此，輻照強(qiáng)度分布可以提 高的角度解析度來獲得。例如，借助于該方法，波長193 nm的光斑中心點(diǎn) 可以用0.5 pm的精度來建立。該波長的光斑直徑理想上為2 (im,但在實(shí)際 上被像差增加且例如近似為？ pm。
此外，如果在投射曝光工具的光學(xué)路徑中提供第二移動(dòng)裝置用于移動(dòng)測 量設(shè)備，則是有利的。有利地是，第二移動(dòng)裝置被設(shè)置，以在投射曝光工具 的光學(xué)路徑中關(guān)于輻射的傳播方向橫向地移動(dòng)測量設(shè)備。因而，通過將產(chǎn)生 自高局部解析度的測量結(jié)果集合在一起，可以測量更大的輻射直徑。該測量 方法相應(yīng)于并行的和串行的測量的組合。因此，可以進(jìn)行光學(xué)路徑的橫截面 大于測量設(shè)備的范圍的光學(xué)路徑的測量。在另一有利的實(shí)施例中，第二移動(dòng) 裝置被設(shè)置，以平行于輻射的傳播方向移動(dòng)測量設(shè)備。因此，輻射場可以被 空間地(即，三維地)采樣。此外，如果測量設(shè)備具有幾個(gè)彼此相鄰的聚焦光學(xué)元件的陣列和/或幾個(gè) 彼此相鄰的局部解析的各個(gè)探測器的排列，則是有利的。具體地，測量設(shè)備 可以具有在一平面內(nèi)的幾個(gè)孩i透4t的陣列，以及在/>共焦平面內(nèi)的幾個(gè)分配 給各個(gè)微透鏡陣列的CCD相機(jī)。采用該有利的實(shí)施例，也可以以高局部解 析度測量具有大直徑的光學(xué)路徑。
另外，根據(jù)本發(fā)明，利用用于微光刻的投射曝光工具獲得上述目的，具
體地，該投射曝光工具根據(jù)前述實(shí)施例中的任一來設(shè)計(jì)，其具有用于定位 掩模母版的掩模母版平面，掩模母版載有結(jié)構(gòu)化光刻掩模；以及測量設(shè)備， 用于輻照強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量。該測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件 的布置、聚焦光學(xué)元件的公共像平面、以及局部解析輻射探測器，該探測器 具有設(shè)置在公共像平面中的記錄表面，用于局部解析記錄輻射強(qiáng)度。該測量 設(shè)備設(shè)置在掩模母版平面的區(qū)域中。具體地，聚焦光學(xué)元件布置在掩模母版 平面中。另外，根據(jù)本發(fā)明，提供測量用于微光刻的投射曝光工具的掩模母 版平面的區(qū)域中的輻照強(qiáng)度分布的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟在掩 模母版平面的區(qū)域中，具體地為掩模母版平面中，布置聚焦光學(xué)元件，從而 聚焦光學(xué)元件具有公共像平面；布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的 記錄表面位于公共像平面中；以及局部解析記錄到達(dá)輻射探測器的電磁輻射 的強(qiáng)度。
在投射曝光工具的操作期間，在掩模母版平面中設(shè)置掩模母版，以及通 過曝光工具的投射光學(xué)部件來將位于掩模母版上的結(jié)構(gòu)成像到晶片上。為了 將最小的結(jié)構(gòu)精確地成像到晶片上，在整個(gè)掩模上，對攜載要被成像的結(jié)構(gòu) 的光刻掩模的照明的均勻性是重要的。設(shè)置于掩模母版平面的區(qū)域中的測量 設(shè)備使得可以以高的局部及角度解析精度來測量掩模母版平面中的照明的 均勻性。例如，可以在單獨(dú)的晶片曝光之間執(zhí)行這些測量。如果測量設(shè)備的 聚焦光學(xué)元件設(shè)置于掩模母版平面中，則可以特別精確地測量掩模母版平面 中的照明的均勻性。
另外，根據(jù)用于微光刻的投射曝光工具的本發(fā)明獲得上述目的，具體地 該投射曝光工具根據(jù)前述實(shí)施例中的任一來設(shè)計(jì)，該投射曝光工具具有投 射物鏡，用于將結(jié)構(gòu)化的光刻掩模成像到晶片上；以及測量設(shè)備，用于輻照 強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量，該測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、 聚焦光學(xué)元件的公共像平面、以及局部解析輻射探測器，該探測器具有布置在公共像平面中的記錄表面，用于局部解析記錄輻照強(qiáng)度。該測量設(shè)備設(shè)置 在投射物鏡的光瞳平面中。具體地，聚焦光學(xué)元件設(shè)置在投射物鏡的光瞳平 面中。另外，根據(jù)本發(fā)明，提供測量用于光刻的投射曝光工具的投射物鏡的
光瞳平面的區(qū)域中的輻照強(qiáng)度分布的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟在
投射物鏡的光瞳平面的區(qū)域中，具體地為光瞳平面中，布置聚焦光學(xué)元件，
從而聚焦光學(xué)元件具有公共像平面；布置局部解析輻射探測器，從而該探測 器的記錄表面位于公共像平面中；以及局部解析記錄到達(dá)輻射探測器的電磁 輻射的強(qiáng)度。
因此，投射物鏡的光瞳平面中的輻照強(qiáng)度分布可以被局部及角度解析測 量。該信息使得能夠高精度地調(diào)整投射曝光工具的各個(gè)光學(xué)元件，以及因而 改善投射曝光工具的成像特性。有利地，投射物鏡具有調(diào)換支架，且測量設(shè) 備借助調(diào)換支架被插入到光瞳平面中。
根據(jù)本發(fā)明，利用用于微光刻的投射曝光工具進(jìn)一步獲得上述目的，具 體地，該投射曝光工具根據(jù)前述實(shí)施例中的任一來設(shè)計(jì)，該投射曝光工具具 有REMA物鏡，用于將掩模母版遮掩裝置成像到投射曝光工具的掩模母版 平面中；以及測量設(shè)備，用于輻照強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量，該測量 設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、聚焦光學(xué)元件的公共像平面、以及局部解 析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置在公共像平面中的記錄表面，用于輻射強(qiáng) 度的局部解析記錄。且該測量設(shè)備設(shè)置在REMA物鏡的光瞳平面的區(qū)域中。 具體地，聚焦光學(xué)元件設(shè)置在REMA物鏡的光瞳平面中。另外，根據(jù)本發(fā) 明，提供測量用于微光刻的投射曝光工具的REMA物鏡的光瞳平面的區(qū)域 中的輻射強(qiáng)度分布的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟在REMA物鏡的 光瞳平面的區(qū)域中，具體地為光瞳平面中，布置聚焦光學(xué)元件，從而聚焦光 學(xué)元件具有公共像平面；布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄表 面位于公共像平面中；以及局部解析記錄到達(dá)輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng) 度。
通常地，掩才莫母版遮掩裝置設(shè)計(jì)有可調(diào)整的孔徑。在掩模母版平面中設(shè) 置掩模母版，其載有用于光刻結(jié)構(gòu)化掩模。掩模母版遮掩裝置確保僅在投射 曝光工具的曝光操作期間暴露的部分掩模母版被曝光。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員 所知道，物鏡的光瞳通常被理解為出瞳，且因而是如從像平面的軸上點(diǎn)通過 位于像平面與孔徑光闌之間的透鏡所看到的孔徑光闌的像，或是孔徑光闌本身。在REMA物鏡的光瞳平面中設(shè)置測量設(shè)備使得能夠精確地測量通過 REMA物鏡的輻射路線以及因而能夠最佳地調(diào)整REMA物鏡的各個(gè)光學(xué)元 件。
另外，根據(jù)本發(fā)明，利用用于微光刻的投射曝光工具獲得上述目的，具 體地，該投射曝光工具根據(jù)前述實(shí)施例中的任一來設(shè)計(jì)，該投射曝光工具具 有設(shè)置于光圏平面中的掩模母版遮掩裝置；以及測量設(shè)備，用于輻照強(qiáng)度分 布的局部及角度解析測量，該測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、聚焦光 學(xué)元件的公共像平面、以及局部解析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置在公共 像平面中的記錄表面，用于輻射強(qiáng)度的局部解析記錄。以及，該測量設(shè)備設(shè) 置在所述光圏平面的區(qū)域中，具體地，聚焦光學(xué)元件設(shè)置在光圏平面中。此 外，根據(jù)本發(fā)明，提供測量用于微光刻的投射曝光工具的掩模母版遮掩裝置 的光圈平面的區(qū)域中的輻照強(qiáng)度分布的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟 在光圈平面的區(qū)域中，具體地為光圈平面中，布置聚焦光學(xué)元件，從而聚焦 光學(xué)元件具有公共像平面；布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄 表面位于公共像平面中；以及局部解析記錄到達(dá)輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng) 度。
如上已經(jīng)描述的，可以設(shè)計(jì)掩模母版遮掩裝置具有所謂REMA葉片的 光圏。通過在光圏平面的區(qū)域中定位測量設(shè)備，可以局部及角度解析測量光 圈平面中的輻照強(qiáng)度分布，從而可以得到關(guān)于掩模母版的照明均勻性的結(jié) 論。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，投射曝光裝置具有晶片平面，用于定位 要被光刻B暴光的晶片、以及設(shè)置在晶片平面的區(qū)域中的測量設(shè)備。因而，可 以在整個(gè)像區(qū)域(image field)上局部及角度解析測量光刻成像的均勻性， 以及由所得信息，可以在投射曝光工具的光學(xué)部件中做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。有利 地，測量設(shè)備被設(shè)置在晶片平面的區(qū)域中，從而聚焦光學(xué)元件位于晶片平面 中。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，在掩模母版平面的區(qū)域中設(shè)置具有前述的測 量設(shè)備的特征的另一測量設(shè)備。在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在投射物鏡 的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置具有前述的測量設(shè)備的特征的另 一 測量設(shè)備。此 外，如果在REMA物鏡的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置具有前述的測量設(shè)備的特 征的另一測量設(shè)備，則是有利的。在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在掩模母版遮掩裝置的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置具有前述測量設(shè)備的特征的另一測量 設(shè)備。
因而，根據(jù)本發(fā)明的前述實(shí)施例，在投射曝光工具的光學(xué)路徑中的不同 點(diǎn)處設(shè)置至少兩個(gè)測量設(shè)備。從在光學(xué)路徑中的不同測量平面處的局部及角 度解析測量結(jié)果，可以得出關(guān)于光學(xué)路徑中的光學(xué)元件中的誤差源的結(jié)論。 此外，可以至少粗略地確定光學(xué)路徑中的誤差源的位置。如果在第一測量平 面中(例如在掩模母版平面中)測量的輻照強(qiáng)度分布在期望的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，但是 在位于第一測量平面后的光學(xué)路徑中的第二測量平面中(諸如例如投射光學(xué) 系統(tǒng)的光瞳平面)測量的輻照強(qiáng)度分布偏離其期望的分布，則位于兩個(gè)測量 平面之間的光學(xué)元件可以被識別為誤差源。
這里，可以建立的誤差源是擴(kuò)散的光源的存在。此外，根據(jù)本發(fā)明，提 供用于識別投射曝光工具的光學(xué)路徑中的擴(kuò)散的光源的方法。該方法包括以
下步驟使用在前述實(shí)施例中的一者中的測量方法來測量輻照強(qiáng)度分布，輻 射探測器設(shè)置于投射曝光工具的光學(xué)路徑中的前述測量平面中的一者中；使 用至少又一個(gè)前述實(shí)施例的測量方法來測量輻射強(qiáng)度分布，輻射探測器設(shè)置 在前述測量平面的至少另一者中；通過估計(jì)測量的輻照強(qiáng)度分布，建立投射 曝光工具的光學(xué)路徑中的擴(kuò)散的光源的存在。
如上面已經(jīng)提及的，根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提出了用于輻照強(qiáng)度分布的局 部及角度解析測量的測量設(shè)備的用途，以確定光刻掩模的衍射效率。這里所 使用的測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、聚焦光學(xué)元件的公共像平面、 以及局部解析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置在公共像平面中的記錄表面。 為此，光刻掩模被有利地被以高的空間相干性照明，即，照明輻射來自均一 方向。
如果現(xiàn)在測量設(shè)備被設(shè)置在光刻掩模之下的照明輻射的光學(xué)路徑中，借 助于測量設(shè)備的角度解析記錄到達(dá)的照明輻射的能力，在整個(gè)光刻掩模上， 可以與通過光刻掩模的輻射的第 一衍射級分開地局部解析地記錄零衍射級。 從此，光刻掩模的衍射效率則可以被局部解析地確定。衍射效率被定義為進(jìn) 入第一衍射級的強(qiáng)度的比例。有利地，測量設(shè)備具有適當(dāng)?shù)墓烙?jì)裝置，使用 該裝置可以從測量的強(qiáng)度中建立衍射效率。在另一有利的實(shí)施例中，利用安 裝在投射曝光工具中的光刻掩膜來測量光刻掩膜的衍射效率。為此目的，例 如可以在晶片平面中設(shè)置測量設(shè)備，但也可以在投射光學(xué)部件之上的平面中設(shè)置測量設(shè)備。
根據(jù)上面詳細(xì)說明的本發(fā)明的投射曝光工具的實(shí)施例相關(guān)的特征可以 相應(yīng)地轉(zhuǎn)移到根據(jù)本發(fā)明的方法中。反之亦然，那些與根據(jù)上面詳細(xì)說明的 本發(fā)明的方法的實(shí)施例相關(guān)的特征可以相應(yīng)地轉(zhuǎn)移到根據(jù)本發(fā)明的投射曝 光工具。產(chǎn)生自投射曝光工具的有利實(shí)施例的測量設(shè)備的有利實(shí)施例也可以 轉(zhuǎn)移到根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備的用途，用于確定光刻掩模的衍射效率或用于 輻照強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量。根據(jù)本發(fā)明的方法的以及從此產(chǎn)生的
據(jù)本發(fā)明的投射曝光工具的有利實(shí)施例詳細(xì)描述的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)也涉及根


在以下實(shí)施例中，借助所附的示意圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的投射曝光工 具以及根據(jù)本發(fā)明的輻照強(qiáng)度分布的局部以及角度解析的測量方法。這些顯
示如下
圖1是根據(jù)本發(fā)明的投射曝光工具的實(shí)施例的原理設(shè)計(jì)的圖示，該投射 曝光工具具有局部以及角度解析測量輻照強(qiáng)度分布的測量設(shè)備，該測量設(shè)備 在投射曝光工具的光學(xué)路徑中的不同點(diǎn)處被畫在圖中；
圖2是根據(jù)圖1的測量設(shè)備的實(shí)施例的原理設(shè)計(jì)的示意側(cè)視圖，根據(jù)本 發(fā)明的測量設(shè)備設(shè)置在根據(jù)圖1的投射曝光工具的掩模母版平面中；
圖3是根據(jù)圖2的測量設(shè)備的測量場的俯視圖4是根據(jù)圖3的測量場的一部分的放大截圖5是利用根據(jù)圖2的設(shè)置于掩模母版平面中的測量設(shè)備，在根據(jù)圖4 的測量場的各個(gè)點(diǎn)處所測量的角度解析的輻照強(qiáng)度分布的作為示例的圖示；
圖6是根據(jù)圖2的測量設(shè)備的原理設(shè)計(jì)的示意側(cè)視圖，該測量設(shè)備設(shè)置 于根據(jù)圖1的投射曝光工具的投射物鏡的光瞳平面中或REMA物鏡的光瞳 平面中；
圖7是在根據(jù)圖4的測量場的各個(gè)點(diǎn)處所測量的角度解析的輻照強(qiáng)度分 布的作為示例的圖示，該測量設(shè)備設(shè)置在根據(jù)圖6的投射物鏡的光瞳平面中；
圖8是根據(jù)圖1的測量設(shè)備的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖，在圖的左部中， 測量設(shè)備設(shè)置于投射曝光工具的掩模母版平面中，而在圖的右部中，測量設(shè)備設(shè)置在根據(jù)圖1的投射曝光工具的光瞳平面中；
圖9是根據(jù)圖1的測量設(shè)備的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖，最大角解析度 與根據(jù)圖2的測量設(shè)備相關(guān)放大；
圖IO是根據(jù)圖2的測量設(shè)備根據(jù)本發(fā)明的使用的示意側(cè)視圖，以確定 光刻掩模的衍射效率；
圖11是根據(jù)圖1的測量設(shè)備的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖，該測量設(shè)備 設(shè)置于投射曝光工具的掩模母版平面中；
圖12是根據(jù)圖11的測量設(shè)備的示意側(cè)視圖，該測量設(shè)備設(shè)置于根據(jù)圖 1的投射曝光工具的晶片平面中；
圖13是根據(jù)圖2的測量設(shè)備的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖14是根據(jù)圖2的測量設(shè)備的圖示，在根據(jù)圖1的投射曝光工具的光 學(xué)路徑中，該測量設(shè)備具有根據(jù)本發(fā)明的可移動(dòng)的布置；以及
圖15是根據(jù)圖1的測量設(shè)備的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面描述的示范性實(shí)施例中，盡可能地為功能上或結(jié)構(gòu)上彼此相似的 元件提供相同或相似的參考數(shù)字。因此，為了領(lǐng)會(huì)具體示范性實(shí)施例的各個(gè) 元件的特征，應(yīng)當(dāng)參考其它的示范性實(shí)施例的描述或本發(fā)明的總體描述。
圖1示出用于微光刻的根據(jù)本發(fā)明的投射曝光工具10的示范性實(shí)施例， 該投射曝光工具的形式為掃描式光刻機(jī)。投射曝光工具10包括照明系統(tǒng)12, 用于照明設(shè)置于投射曝光工具10的掩模母版平面14中的掩模母版。掩模母 版未在圖1中示出。掩模母版采用具有特定波長的電磁輻射來照明，取決于 投射曝光工具IO的類型，該特定波長可以在UV的波長范圍中或在EUV的 波長范圍(極UV,例如13.4 nm )。在UV的波長范圍中，波長例如可以是 365 nm、 248 nm、 193nm或157nm。
投射曝光工具IO進(jìn)一步包括投射物鏡18和晶片平面20。掩模母版平面 14中的掩模結(jié)構(gòu)通過投射物鏡18成像到晶片平面20中。照明系統(tǒng)12和投 射物鏡18具有公共的光軸22。照明系統(tǒng)12包括例如產(chǎn)生電磁輻射的激光器 的輻射源(圖中未示出)，以及設(shè)置于光圈平面23中的掩模母版遮掩裝置 (REMA)，用于限制掩模母版平面14中的照明區(qū)域。為此，掩模母版遮掩 裝置具有例如可調(diào)整的光圏(所謂REMA葉片(blade ))。此外，照明系統(tǒng)12包括REMA物鏡，用于將掩模母版遮掩裝置24成像到掩模母版平面14 中。
因此，借助投射曝光工具IO，由輻射源產(chǎn)生的電磁輻射16的光學(xué)路徑 延伸通過光圈平面23、 REMA物鏡26、掩模母版平面14以及投射物鏡18， 并終止于晶片平面20。 REMA物鏡26具有光瞳平面30。對于例如在圖1中 在圖1的較下的區(qū)域中指示的掩才莫母版平面14的雙極照明，示意地示出光 瞳平面30中的強(qiáng)度分布32或局部解析的輻照強(qiáng)度分布。這里，強(qiáng)度分布32 具有兩個(gè)強(qiáng)度極大值34。
根據(jù)本發(fā)明，測量設(shè)備36被設(shè)置于投射曝光工具10的光學(xué)路徑28中， 用于輻照強(qiáng)度分布的局部及角度解析測量。圖l作為示例地示出了可以設(shè)置 測量設(shè)備36的幾個(gè)可能位置。因此，測量設(shè)備36可以例如設(shè)置于光圈平面 23中、REMA物鏡26的光瞳平面30中、掩模母版平面14中、投射物鏡18 的光瞳平面37中或者另外地在晶片平面20中。
例如，當(dāng)測量設(shè)備36設(shè)置于REMA物鏡26的光瞳平面30中時(shí)，電磁 輻射16的各光線38以不同的角度打到測量設(shè)備36的測量場41的各個(gè)點(diǎn)。 設(shè)置測量設(shè)備36,以在測量場的不同點(diǎn)處角度解析地記錄到達(dá)的電;茲輻射， 如在下面更詳細(xì)地描述的。這意味著，對于測量場41中的每一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)， 建立角度解析的輻照強(qiáng)度分布。因此，可以確定以不同角度輻射到光瞳平面 30中的各個(gè)點(diǎn)上的輻射強(qiáng)度。在圖1的較上的部分中，示出打到設(shè)置于掩模 母版平面14中的測量設(shè)備36的電磁輻射16的各個(gè)光線38。
圖2具體地示出測量設(shè)備36的示范性實(shí)施例。測量設(shè)備36的該實(shí)施例 具有在測量平面40中的測量場41,其布置有聚焦光學(xué)元件42。在所示的情 況中，聚焦光學(xué)元件42是微透鏡柵格的形式。這里，聚焦光學(xué)元件42被設(shè) 計(jì)為折射微透鏡。但是，聚焦光學(xué)元件42也可以設(shè)計(jì)為衍射微透鏡，例如 CGH (計(jì)算機(jī)生成的全息圖)的形式。聚焦光學(xué)元件42具有均一的焦距f 且因此具有公共像平面44和公共焦平面。
此外，測量設(shè)備36具有置于公共像平面44中的局部解析輻射探測器46， 該探測器46為CCD相機(jī)或兩維光電二極管陣列的形式。局部解析輻射探測 器46具有面朝聚焦光學(xué)元件42的記錄表面48。這里，記錄表面48設(shè)置于 聚焦光學(xué)元件42的公共像平面44中。局部解析輻射探測器46包括多個(gè)探 測器元件50,其在平行于記錄表面48的方向上具有各自的范圍P。因此，范圍P界定了輻射探測器46的局部解析度。
到達(dá)測量設(shè)備36的測量場41的電磁輻射16 (這里，稱之為入射輻射 52 )通過聚焦光學(xué)元件42而聚焦到輻射探測器46的記錄表面48上。這里， 入射輻射52的各個(gè)光線38的全部被聚焦到特定的探測器元件50上，各個(gè) 光線38具有關(guān)于所涉及的被照明的光學(xué)元件42的光軸54的相同的角度a。 以該方法照明的到達(dá)探測器元件50a的輻射強(qiáng)度由輻射探測器46來記錄。
通過估計(jì)裝置60，從輻射探測器46的記錄表面48上的記錄的強(qiáng)度的局 部分布，重建測量設(shè)備36的測量平面40中的局部及角度解析的輻照強(qiáng)度分
給各個(gè)光學(xué)元件42。從而不發(fā)生"串?dāng)_"，即不出現(xiàn)通過特定光學(xué)元件42的 入射輻射52到達(dá)分配給相鄰聚焦元件42的探測器元件50的情形。入射輻 射52的最大入射角cwx被限制，從而適用下面的關(guān)系
P/(2f)〉tan(a應(yīng))， (1) P是聚焦光學(xué)元件42的直徑以及f是聚焦光學(xué)元件42的焦距。
因此，從由輻射探測器46所記錄的輻射分布，可以分別地兩維局部及 角度解析地確定測量設(shè)備36的測量場41的輻照強(qiáng)度分布。局部解析度由聚 焦光學(xué)元件42的直徑P來限制。借助于對應(yīng)的聚焦光學(xué)元件42的中心點(diǎn)， 進(jìn)行通過特定的聚焦光學(xué)元件的輻射的局部分配。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中以 及在后面階段所描述的實(shí)施例中的測量設(shè)備36中可選地包括偏振濾波器57 和/或頻譜濾波器58。因此，可以偏振解析和波長解析地確定輻照強(qiáng)度分布。
當(dāng)使用折射微透鏡作為聚焦光學(xué)元件42時(shí)，選擇0.25 nm或更大的微透 鏡的典型直徑。如果聚焦光學(xué)元件42是用衍射微透鏡來形成的，則衍射微 透鏡的典型直徑是0.2mm或更大。以CCD相機(jī)形式的局部解析輻射探測器 46的典型柵4各元件尺寸近似為10 (im。采用典型直徑0.25 mm的折射微透鏡 和具有10 (am的典型柵格元件尺寸的CCD相機(jī)的組合作為輻射探測器46， 至少有500個(gè)探測器元件50設(shè)置在每一微透鏡下。因此，實(shí)現(xiàn)了高的角度 解析度。
圖3示出根據(jù)圖2的測量設(shè)備36的測量場41的俯碎見圖，該測量場具有 聚焦光學(xué)元件42的柵格56。聚焦光學(xué)元件42設(shè)置于各個(gè)測量場點(diǎn)(Xi， yj) 處。圖2示出這些測量場點(diǎn)(xw， y」)的水平線。圖4示出根據(jù)圖3的測量場41的一部分的放大截圖。圖5作為示例示出借助于4艮據(jù)本發(fā)明的測量i殳 備36測量的輻照強(qiáng)度分布。對于兩維測量場41中的每一個(gè)測量場點(diǎn)(Xi， yj),建立擴(kuò)展的兩維角度解析的輻照強(qiáng)度分布(cpx，cpy)，即對于在兩個(gè)角度 尺度中的多個(gè)角度值cpx和cpy,建立每一個(gè)測量場點(diǎn)(Xi， yj)的輻照強(qiáng)度值。 因此，可以建立總共4維的輻射強(qiáng)度分布?；蛘?，對于每一個(gè)測量場點(diǎn)(Xi， 》)，也可以建立一維擴(kuò)展的角度解析的輻照強(qiáng)度分布。
在圖5中，示出測量設(shè)備36置于投射曝光工具10的掩模母版平面15 中的示范性測量結(jié)果。其中，這里有所謂的掩模母版的角度照明。在實(shí)際中，
從一個(gè)測量場點(diǎn)到另一個(gè)測量場點(diǎn)，輻照強(qiáng)度分布I (CPx,CPy)輕微地變化。
由該測量變化，可以在照明系統(tǒng)中采取校正的措施。
圖6示出置于REMA物鏡26的光瞳平面30或投影物鏡18的光瞳平面 37的測量設(shè)備36。入射輻射52包括具有很多不同方向的各個(gè)光線38。因此， 如根據(jù)圖2的測量情況中，相應(yīng)的聚焦光學(xué)元件42的多個(gè)探測器元件50a 被照明。圖6所示的測量設(shè)備36也可以選擇地具有偏振濾波器56和/或頻譜 濾波器58。
圖7示出根據(jù)圖6的測量設(shè)備36的示范性測量結(jié)果，該測量i殳備36設(shè) 置于投射曝光工具10的REMA物鏡26的光瞳平面30或投射物《竟18的光 瞳平面37中。在該示例中，在各個(gè)測量場點(diǎn)(Xi， yi)處測量的角度解析的
輻照強(qiáng)度分布I (q)x,q)y)是高斯分布，其彼此輕微地變化。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備36的另一實(shí)施例，在圖的左側(cè)(由(I) 識別)，測量設(shè)備設(shè)置于投射曝光工具10的掩模母版平面14中；在圖的右 側(cè)(由(II)識別)，測量設(shè)備36設(shè)置于投射曝光工具10的光瞳平面30或 37中。根據(jù)圖8的測量設(shè)備36與根據(jù)圖2和圖6的測量設(shè)備36的不同之處 在于，根據(jù)據(jù)圖8的測量設(shè)備36在聚焦光學(xué)元件42前面的光學(xué)路徑中有針 孔61 。針孔61在對應(yīng)的聚焦光學(xué)元件42的中心區(qū)域中相應(yīng)地具有光圈開口 62。因此，由針孔61來選擇每一聚焦光學(xué)元件42的中心點(diǎn)，以及因而更精 確地定義到達(dá)測量平面40的輻射的局部坐標(biāo)(xm, ym)。為了采樣位于光圏 開口62之間的位置，根據(jù)本發(fā)明，測量設(shè)備36被移位到一側(cè)，即測量平面 40中，且通過估計(jì)裝置60將在移位的柵格上所獲得結(jié)果加在一起。光圈開 口 62具有小于0.1 mm的典型的開口直徑。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，測量設(shè)備36被設(shè)置于投射曝光工具的幾個(gè)平面處。這些平面可以包括如上在圖1中所示的掩模母版平面14、光圈平面 23、 REMA物鏡30的光瞳平面30、投射物鏡18的光瞳平面37和/或晶片平 面20。由在光學(xué)路徑中的不同測量平面處的局部及角度解析測量結(jié)果，.可以 得出關(guān)于光學(xué)路徑中的光學(xué)元件中的誤差源的存在的結(jié)論。此外，至少可以 粗略地確定光學(xué)路徑中誤差源的位置。如果在例如掩模母版平面的第一測量 平面中測量的輻照強(qiáng)度分布在期望的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，但如果在光學(xué)路徑中位于第一 測量平面之后的第二測量平面中測量的輻照強(qiáng)度分布偏離其期望的分布，該 第二測量平面諸如例如投射光學(xué)部件的光瞳平面，則在兩個(gè)測量平面之間的 光學(xué)元件可以被識別為誤差源?；谠撔畔?，可以采取相應(yīng)的校正措施。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過估計(jì)投射曝光工具10的光學(xué)5^徑中的 不同位置的測量的輻照強(qiáng)度分布，擴(kuò)散的光源的存在被確定，且這是精確定 位的。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備36的另一實(shí)施例，該測量設(shè)備36在入 射輻射52的光學(xué)路徑中，在聚焦光學(xué)元件42的前面具有屏蔽元件64。屏蔽 元件64為柵格掩模或表面光調(diào)制器的形式(所謂"空間光調(diào)制器")并遮掩 聚焦光學(xué)元件42的子集。有利地，在屏蔽元件64的測量平面40的兩個(gè)坐 標(biāo)方向中，每隔一個(gè)聚焦光學(xué)元件42對于入射輻射52被屏蔽。
未被屏蔽的聚焦光學(xué)元件42a的各個(gè)相鄰的聚焦光學(xué)元件42b對于入射 輻射52被屏蔽。因此，增加了在沒有"串?dāng)_，，情況下可4笨測的、關(guān)于光軸 54的入射輻射52的最大可探測入射角amax。這意味著，位于屏蔽的光學(xué)元 件42b之下的探測器元件50至少被部分地分配給相應(yīng)的鄰近的未被屏蔽的 光學(xué)元件42a。因此，如圖9中所示，如果位于屏蔽的光學(xué)元件42b之下的 探測器元件50a被照明，則由探測器元件50a所記錄的強(qiáng)度被分配給相鄰的 未被屏蔽的光學(xué)元件42a。為了補(bǔ)償采用根據(jù)圖9的測量設(shè)備的實(shí)施例相對 于根據(jù)圖2的測量設(shè)備的減小的局部解析度，在測量橫過光軸54的輻照強(qiáng) 度分布期間，優(yōu)選掃描該測量設(shè)備。
在20 mm的焦距以及250 (im的聚焦光學(xué)元件42之間的距離的情況下， 采用193nm的輻射波長，導(dǎo)致了 a二0.36。的無串?dāng)_的最大入射角。對于遠(yuǎn)在 相鄰的聚焦光學(xué)元件之下的串?dāng)_，導(dǎo)致了 01=1°的最大入射角，且對于隔一個(gè) 微透鏡的串?dāng)_，導(dǎo)致了 of1.8。的入射角。
圖10示出根據(jù)圖2的測量設(shè)備36的使用，以確定光刻掩模66的衍射效率。根據(jù)圖8或圖9的測量設(shè)備36或根據(jù)在本申請中具體化的本發(fā)明的 其它的測量設(shè)備(諸如例如根據(jù)圖11至圖13的測量設(shè)備)也可以用于此。 衍射效率被定義為通過光刻掩模66的輻射中的進(jìn)入到不同于零級的衍射級 的輻射的比例。圖10所示的光刻掩模66從上面由照明輻射68來照射，借 助于其，在光刻掩模66下發(fā)生零級衍射級的輻射70以及較高衍射級(即不 同于零級的衍射級)的輻射72。輻射70和輻射72具有不同的傳播方向。測 量設(shè)備36置于光刻掩模66的下面。光刻掩模66例如可以設(shè)置于掩模母版 平面14中，以及測量設(shè)備36例如可以對應(yīng)地設(shè)置于投射曝光工具10的晶 片平面20中。然而或者，也可以在投射曝光工具IO之外，就光刻掩模66 的衍射效率來對其進(jìn)行測量。
打到測量設(shè)備36的測量平面40的輻射70和72借助聚焦光學(xué)元件42 聚焦到局部解析輻射探測器46的不同的探測器元件50上。這里，關(guān)于掩模 66上的衍射，零級衍射級的輻射70在輻射探測器46上形成所謂的零級光環(huán)， 而具有較高衍射級的輻射72形成較高衍射級的對應(yīng)的光環(huán)。
圖11示出根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備36的另一實(shí)施例，其特別地適用于測 量EUV輻射形式的入射電磁輻射52的輻照強(qiáng)度分布。根據(jù)圖11的測量設(shè) 備36包括針孔柵格78,針孔柵格78具有以柵格的形式布置的開口 80。開 口 80形成測量設(shè)備36的聚焦光學(xué)元件42并借助于衍射效應(yīng)將入射輻射52 聚焦到局部解析輻射探測器46上。局部解析輻射探測器46具有熒光層81， 例如公司ASP的P 43,焚光層81的表面形成記錄表面48。在熒光層81下 面設(shè)置局部解析光電圖像記錄裝置82，諸如例如CCD相機(jī)。局部解析輻射 探測器46也可以是所謂背照明CCD相機(jī)的形式。根據(jù)圖11的測量設(shè)備36 可以例如被設(shè)計(jì)為在針孔柵格78與輻射4笨測器46之間具有1 mm的距離e' 以及4 (im的開口 80的直徑D。這在輻射纟果測器46的記錄表面48上導(dǎo)致 EUV輻射的最小光斑直徑8 pm。借助于所謂的"抖動(dòng)"，即在輻照強(qiáng)度分布 的測量期間在記錄表面48中移動(dòng)輻射探測器46，可以更精確地確定光斑的 中心點(diǎn)。
在圖13中也示出了這種類型的"抖動(dòng)"，然而其中僅就輻射探測器46而 言。這里，借助于移動(dòng)裝置，可以沿記錄表面48的兩個(gè)坐標(biāo)軸x和y前后 移動(dòng)輻射探測器46。前后移動(dòng)的幅度達(dá)到士一個(gè)探測器元件50的寬度或士一 個(gè)像素的寬度。數(shù)學(xué)上回推的光斑圖像被平均且以增加的精度提供了光斑中心點(diǎn)。就圖13中所示的測量設(shè)備36的示例性設(shè)計(jì)而言，聚焦光學(xué)元件的焦 距是0.8 mm。聚焦光學(xué)元件42的直徑P是25Q (mi。就193 nm的波長的電 磁輻射的輻射而言，光斑直徑是？ Mm。在實(shí)際中，其將被像差增加，估計(jì) 在大約^(im。借助于在測量期間的輻射探測器46的上述的抖動(dòng)移動(dòng)，可以 以大約OjjLim的精度建立光斑中心點(diǎn)，由該精度，獲得輻射探測器46的的 大約0.5 mrad的角度解析度，和0.005 mm的典型像素解析度。
圖11示出當(dāng)測量設(shè)備36設(shè)置于投射曝光工具10的掩模母版平面14中 時(shí)的測量設(shè)備36,而圖12示出設(shè)置于投射曝光工具10的晶片平面20中的 測量設(shè)備。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的方法，以測量大于測量設(shè)備36的范圍的光線 交叉區(qū)域。為此目的，借助于移動(dòng)裝置以對于入射輻射的方向的直角來橫向 掃描測量設(shè)備36,如通過雙箭頭80所示。于是，借助于估計(jì)裝置60將測量 結(jié)果加在一起?？蛇x地，測量設(shè)備36也可以縱向地掃描，即平行于投射曝 光工具10的光軸22，為了空間采樣輻射場的目的。
圖15示出根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備36的進(jìn)一步實(shí)施例。其包括聚焦光學(xué) 元件42的幾個(gè)陣列86，幾個(gè)陣列86借助于各個(gè)連接元件84彼此連接。輻 射探測器46也具有借助于連接元件84彼此連接的幾個(gè)單獨(dú)的探測器陣列。 借助于根據(jù)圖15的測量設(shè)備36,可以測量大的照明場。10投射曝光工具 12照明系統(tǒng) 14掩模母版平面 16電;茲輻射
18投射物鏡
20晶片平面
22光軸
23光圈平面
24掩模母版遮掩裝置
26 REMA物鏡
28光學(xué)^各徑
30 REMA物《竟的光瞳平面
32強(qiáng)度分布
34強(qiáng)度最大值
36測量設(shè)備
37投射物鏡的光瞳平面
38各光線
40測量平面
41測量場
42聚焦光學(xué)元件
42a未屏蔽的聚焦光學(xué)元件
42b屏蔽的聚焦光學(xué)元件
44 /^共^象平面
46局部解析輻射探測器
48 ^己錄表面
50探測器元件
50a照明的^l笨測器元件
52入射輻射
54光軸56聚焦光學(xué)元件的柵格
57偏振濾波器
58頻譜濾波器
60估計(jì)裝置
61針孔
62光圏開口
64屏蔽元件
66光刻掩模
70零級衍射級的輻射
72較高衍射級的輻射
74零衍射級的輻射的光環(huán)
76較高衍射級的輻射的光環(huán)
78針孔纟冊格
80開口
81熒光層
82光電圖像記錄器件
83掃描方向
84連4妻元件
86聚焦光學(xué)元件的陣列
88各探測器陣列
(x,，y」)測量場的點(diǎn)
權(quán)利要求
1、一種用于微光刻的投射曝光工具，該投射曝光工具的光學(xué)路徑中設(shè)置有測量設(shè)備，該測量設(shè)備用于局部及角度解析測量輻照強(qiáng)度分布，所述測量設(shè)備包括測量場，其具有聚焦光學(xué)元件設(shè)置在所述測量場的各個(gè)點(diǎn)(xi，yj)處的布置；所述聚焦光學(xué)元件的公共像平面；局部解析輻射探測器，其具有記錄表面，用于局部解析的記錄輻射強(qiáng)度，所述記錄表面設(shè)置于所述公共像平面中；以及估計(jì)裝置，其被設(shè)置以由所述記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一單獨(dú)的測量場點(diǎn)(xi，yj)建立各自的角度解析的輻照強(qiáng)度分布。
2、 一種用于微光刻的投射曝光工具，該投射曝光工具具有定位掩才莫母 版的掩模母版平面；以及測量設(shè)備，用于局部及角度解析測量輻照強(qiáng)度分布， 所述掩模母版載有結(jié)構(gòu)化光刻掩模，所述測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、所述聚焦光學(xué)元件的公共像 平面以及局部解析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置于所述公共像平面中的記 錄表面，用于局部解析記錄輻射強(qiáng)度，并且所述測量設(shè)備設(shè)置在所述掩模母版平面的區(qū)域中。
3、 一種用于微光刻的投射曝光工具，該投射曝光工具具有用于將結(jié)構(gòu) 化光刻掩模成像到晶片上的投射物鏡；以及測量設(shè)備，用于局部及角度解析 測量輻照強(qiáng)度分布，所述測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、所述聚焦光學(xué)元件的公共像 平面以及局部解析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置于所述公共像平面中的記 錄表面，用于局部解析記錄輻射強(qiáng)度，并且所述測量設(shè)備設(shè)置在所述沖殳射物鏡的光瞳平面的區(qū)域中。
4、 一種用于微光刻的投射曝光工具，該投射曝光工具具有REMA物鏡， 用于將掩模母版遮掩裝置成像到所述投射曝光工具的掩模母版平面；以及測 量設(shè)備，用于局部及角度解析測量輻照度分布，所述測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、所述聚焦光學(xué)元件的公共像 平面以及局部解析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置于所述公共像平面中的記錄表面，用于局部解析記錄輻射強(qiáng)度，并且所述測量設(shè)備設(shè)置在所述REMA物鏡的光瞳平面的區(qū)域中。
5、 一種用于微光刻的投射曝光工具，該投射曝光工具具有設(shè)置于光圈 平面中的掩模母版遮掩裝置；以及測量設(shè)備，用于局部及角度解析測量輻照 強(qiáng)度分布，所述測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件的布置、所述聚焦光學(xué)元件的公共像 平面以及局部解析輻射探測器，該探測器具有設(shè)置于所述公共像平面中的記 錄表面，用于局部及角度解析測量輻照度分布，并且所述測量設(shè)備設(shè)置在所述光圈平面的區(qū)域中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一權(quán)利要求所述的投射曝光工具，其特征 在于，所述投射曝光工具具有用于定位掩模母版的掩模母版平面，該掩才莫母 版載有結(jié)構(gòu)化光刻掩模；以及在所述掩模母版平面的區(qū)域中設(shè)置另一測量設(shè) 備，該另一測量設(shè)備具有上述測量設(shè)備的特征。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求4至6中任一權(quán)利要求所述的投射曝光 工具，其特征在于，所述投射曝光工具具有用于將結(jié)構(gòu)化光刻掩模成j象到晶 片上的投射物鏡；以及在所述投射物鏡的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置另 一測量設(shè) 備，該另一測量設(shè)備具有上述測量設(shè)備的特征。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或權(quán)利要求5至7中任一權(quán)利要求所述的投射 曝光工具，其特征在于，所述投射曝光工具具有用于將掩模母版遮掩裝置成 像到所述投射曝光工具的掩模母版平面中的REMA物鏡；以及在所述REMA 物鏡的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置另一測量設(shè)備，該另一測量設(shè)備具有上述測量 設(shè)備的特征。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2至4或權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述的投射 曝光工具，其特征在于，所述投射曝光工具具有設(shè)置于光圈平面中的掩^t母 版遮掩裝置；以及在所述光圈平面的區(qū)域中設(shè)置另一測量i殳備，該另一測量 設(shè)備具有上述測量設(shè)備的特征。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一權(quán)利要求所述的投射曝光工具，其特征 在于，所述投射曝光工具具有定位要被光刻曝光的晶片的晶片平面；以及在 所述掩模母版遮掩裝置的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置另 一測量設(shè)備，該另 一測量 設(shè)備具有上述測量設(shè)備的特征。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一權(quán)利要求所述的投射曝光工具，其特征在于，所述測量設(shè)備包括測量場；所述聚焦光學(xué)元件分別地:沒置于所述測 量場的各個(gè)點(diǎn)(Xi， y」)處；以及所述測量設(shè)備還包括估計(jì)裝置，其被設(shè)置 以由所述記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一單獨(dú)的測量場點(diǎn)(Xi，》)建立各自的 角度解析的輻照強(qiáng)度分布。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投射曝光工具，其特征在于，所述投射曝光 工具具有定位要被光刻曝光的晶片的晶片平面；以及所述測量設(shè)備設(shè)置在所 述晶片平面的區(qū)域中。
13、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 聚焦光學(xué)元件和所述輻射探測器集成在分別的模塊中。
14、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 輻射探測器的局部解析度大于各個(gè)聚焦光學(xué)元件的范圍。
15、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 局部解析輻射探測器具有光電裝置，具體地為CCD相機(jī)、光電二極管陣列 和光電二極管線、和/或具有光電圖像記錄裝置的熒光層。
16、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 測量設(shè)備被設(shè)置，以在每一測量點(diǎn)(Xi， yj)處兩維角度解析測量所述輻照 強(qiáng)度分布。
17、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 聚焦光學(xué)元件在測量平面中以柵格的形式來布置。
18、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 光學(xué)元件中的至少一個(gè)包括折射微透鏡，其具體地具有0.25 mm的最小直 徑；衍射微透鏡，其具體地具有0.2mm的最小直徑、和/或在其前面設(shè)置有 針孔的微透鏡，其具體地具有小于0.1 mm的開口直徑。
19、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 聚焦光學(xué)元件中的至少一個(gè)包括菲涅爾帶片。
20、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，具有 幾個(gè)開口的針孔4l^各形成所述聚焦光學(xué)元件。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的投射曝光工具，其特征在于，所述投射曝 光工具具有照明裝置，用于發(fā)射具有特定波長的電磁輻射；且所述針孔柵格 的開口分別地具有至少是所述波長的兩倍以及具體地為IO至IOO倍的直徑。
22、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述測量設(shè)備還包括偏振濾波器；和/或所述輻射探測器被設(shè)計(jì)為偏振選擇性的。
23、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 測量設(shè)備還包括頻譜濾波器；和/或所述輻射探測器被設(shè)計(jì)為頻譜選擇性的。
24、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 光學(xué)路徑包括個(gè)體的光線的一束，在所述光學(xué)元件的位置處，所述各條光線 具有關(guān)于所述光學(xué)元件的各自的光軸的最大的偏移角amax;且所述光學(xué)元件 具有各自的直徑P以及各自的焦距f，其遵從下面的關(guān)系P/(2f) > tan( amax )。
25、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 測量設(shè)備還包括屏蔽元件，具體地為孔柵格掩模和/或表面光調(diào)制器，對于輻 射屏蔽單獨(dú)的聚光光學(xué)元件。
26、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 測量設(shè)備被設(shè)置于測量平面中；以及所述估計(jì)裝置被設(shè)置，以在所述測量平 面中建立所述輻照強(qiáng)度分布，并由該輻照強(qiáng)度分布通過光線光學(xué)來計(jì)算進(jìn)入 到目標(biāo)平面的輻照強(qiáng)度分布，該目標(biāo)平面關(guān)于所述測量平面偏移。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的投射曝光工具，其特征在于，所述才殳射曝 光工具包括具有分配的光瞳平面的REMA物鏡、設(shè)置于光圈平面中的掩模 母版遮掩裝置、掩模母版平面、具有分配的光瞳平面的投射物鏡、以及晶片 平面；以及所述目標(biāo)平面設(shè)置于包括下述平面的平面中的兩者之間所述 REMA物鏡的光瞳平面、所述光圈平面、所述掩模母版平面、所述投射物鏡 的光瞳平面以及所述晶片平面。
28、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，測量 設(shè)備還具有第一移動(dòng)裝置，用于在公共像平面中移動(dòng)所述輻射探測器。
29、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，另一 移動(dòng)裝置，用于在所述投影曝光工具的光學(xué)路徑中移動(dòng)所述測量設(shè)備。
30、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的投射曝光工具，其特征在于，所述 測量設(shè)備具有聚焦光學(xué)元件的幾個(gè)陣列，所述陣列彼此相鄰和/或幾個(gè)局部解 析的單獨(dú)探測器的陣列彼此相鄰。
31 、 一種測量用于微光刻的投影曝光工具的光學(xué)路徑中的輻照強(qiáng)度分布 的方法，所述方法具有下述步驟-在所述投射曝光工具的光學(xué)路徑中，在測量場的各個(gè)點(diǎn)(Xi, yi)處布 置聚焦光學(xué)元件，從而所述聚焦光學(xué)元件具有公共像平面，-布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄表面位于所述公共像 平面中，-局部解析記錄到達(dá)所述輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度，以及-由所述記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一個(gè)測量場點(diǎn)(Xi， yj)建立各自的角 度解析的輻照強(qiáng)度分布。
32、 一種測量用于微光刻的投射曝光工具的掩模母版平面的區(qū)域中的輻 照強(qiáng)度分布的方法，其中，掩模母版平面用于定位載有結(jié)構(gòu)化光刻掩模的掩 模母版，所述方法具有下述步驟-在所述掩模母版平面的區(qū)域中布置聚焦光學(xué)元件，從而所述聚焦光學(xué) 元件具有公共像平面，-布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄表面位于所述公共像 平面中，以及-局部解析記錄到達(dá)所述輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度。
33、 一種測量用于微光刻的投射曝光工具的投射物鏡的光瞳平面的區(qū)域 中的輻照強(qiáng)度分布的方法，所述方法具有下述步驟-在所述投射物鏡的光瞳平面的區(qū)域中布置聚焦光學(xué)元件，從而所述聚 焦光學(xué)元件具有公共像平面，-布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄表面位于所述公共像 平面中，以及-局部解析記錄到達(dá)所述輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度。
34、 一種測量用于微光刻的投射曝光工具的REMA物鏡的光瞳平面的 區(qū)域中的輻照強(qiáng)度分布的方法，所述方法具有下述步驟-在所述REMA物鏡的光瞳平面的區(qū)域中設(shè)置聚焦光學(xué)元件，從而所述 聚焦光學(xué)元件具有公共像平面，-布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄表面位于所述公共像 平面中，以及-局部解析記錄到達(dá)所述輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度。
35、 一種測量用于微光刻的投射曝光工具的掩模母版遮掩裝置的光圈平 面的區(qū)域中的輻照強(qiáng)度分布的方法，所述方法具有下述步驟-在所述光圈平面的區(qū)域中設(shè)置聚焦光學(xué)元件，從而所述聚焦光學(xué)元件 具有公共像平面，-布置局部解析輻射探測器，從而該探測器的記錄表面位于所述公共像 平面中，以及-局部解析記錄到達(dá)所述輻射探測器的電磁輻射的強(qiáng)度。
36、 根據(jù)權(quán)利要求32至35中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述聚焦元件設(shè)置于測量場的各個(gè)點(diǎn)(Xi, yj)處，以及所述方法包括又一 步驟由所述記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一個(gè)測量場點(diǎn)(Xi，力)建立各自的 角度解析的輻照強(qiáng)度分布。
37、 根據(jù)權(quán)利要求31至36中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 借助于在權(quán)利要求1至30中的任一所述的測量設(shè)備來測量所述輻照強(qiáng)度分 布。
38、 一種識別投射曝光工具的光學(xué)路徑中的擴(kuò)散的光源的方法，所述方 法具有下述步驟-采用根據(jù)權(quán)利要求32至37中的第一者的測量方法來測量輻照強(qiáng)度分布，-采用根據(jù)權(quán)利要求32至37中的至少又一者的測量方法來測量輻照強(qiáng) 度分布，以及-通過估計(jì)所述測量的輻照強(qiáng)度分布，建立所述^:射曝光工具的光學(xué)路 徑中擴(kuò)散的光源的存在。
39、 一種測量設(shè)備的用途，測量設(shè)備用于在用于孩i光刻的才更影曝光工具 的光學(xué)路徑中的測量場的各個(gè)點(diǎn)(Xi,力)處的輻照強(qiáng)度分布的各自的角度 解析的測量，所述測量設(shè)備包括設(shè)置在所述測量場的各個(gè)點(diǎn)處的聚焦光學(xué) 元件的布置；所述聚焦光學(xué)元件的公共像平面；以及局部解析輻射探測器， 其記錄表面設(shè)置于所述公共像平面中。
40、 一種測量設(shè)備的用途，該測量設(shè)備用于輻照強(qiáng)度分布的局部及角度 解析測量，以確定光刻掩模的衍射效率，所述測量設(shè)備包括聚焦光學(xué)元件 的布置；所述聚焦光學(xué)元件的公共像平面；以及局部解析輻射探測器，其記 錄表面布置于所述公共像平面中。
41、 根據(jù)權(quán)利要求39或40所述的用途，其特征在于，才艮據(jù)權(quán)利要求l 至30中的任一權(quán)利要求中所述的測量設(shè)備來設(shè)計(jì)所使用的測量設(shè)備。
全文摘要
提供一種用于微光刻的投射曝光工具(10)，該投射曝光工具(10)的光學(xué)路徑中設(shè)置有測量設(shè)備(36)，用于局部及角度解析測量輻照強(qiáng)度分布。這里測量設(shè)備(36)包括測量場，在測量場(41)的各個(gè)點(diǎn)(x_i，y_j)處設(shè)置有聚焦光學(xué)元件(42)的布置(56)；聚焦光學(xué)元件(42)的公共像平面(44)；具有記錄表面(48)的局部解析輻射探測器(46)，該記錄表面(48)用于局部解析記錄輻射強(qiáng)度，記錄表面(48)設(shè)置于公共像平面(44)中；以及估計(jì)裝置(60)，其被設(shè)置以由記錄的輻射強(qiáng)度，對于每一個(gè)單獨(dú)的測量場點(diǎn)(x_i，y_j)，建立各自的角度解析的輻照強(qiáng)度分布。
文檔編號G03F7/20GK101589343SQ200880002943
公開日2009年11月25日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日
發(fā)明者羅爾夫·弗賴曼 申請人:卡爾蔡司Smt股份公司