CN103140805B - 微光刻投射曝光设备和微光刻曝光方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于曝光基板(20)的微光刻投射曝光设备(10),包括:投射物镜(18);及光学测量装置(40),其用于在曝光基板(20)前,确定基板(20)的表面形貌。测量装置(40)具有在投射物镜(18)的外面延伸的测量光束路径,并构造为波前测量装置,该波前测量装置构造为在基板表面(21)上的多个点处同时确定形貌测量值。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在2010年9月28日申请的德国专利申请第102010041558.8号的优先权。以引用方式将该专利申请的全部内容并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种用于曝光基板,尤其是晶片的微光刻投射曝光设备,且涉及一种利用投射曝光设备微光刻曝光基板的方法。
背景技术
针对在微光刻曝光设备帮助下的微型或纳米结构的高精度成像,知道将被曝光的基板的位置与形貌(topography)或表面特性是很重要的,以始终将基板保持在最佳的焦点处。为了确定位置,使用焦点传感器,例如,在基板的曝光期间,于直接围绕基板台的区域,将测量信号以几乎掠入射(grazingincidence)的方式传送到基板平面上,并再次捕获该测量信号。
为了测量基板的表面形貌,常常使用平行于投射光学***设置的测量光学***。具有这种测量光学***的光刻曝光设备常常包括两个晶片台或所谓的“串联台(tandemstage)”。在这些设备中,基板的表面形貌最初利用逐点取样或扫描基板表面的测量光学***而在测量台上得到测量。
在此之后,将基板装载在曝光台上并曝光。从而,基于所测量的表面形貌,将基板的各个曝光部分持续保持在最佳焦点处。表面形貌与理想平表面的偏差常常在微米范围内。其它的微光刻设备将两个相同的台(孪生台)交替当作曝光和测量台使用。如此,免除了晶片的重新装载。
利用新的光刻设备的高晶片产量需要少于30秒的短测量时间。为了该目的,在形貌测量期间,必须以高速度和高加速度移动测量台。为了该目的的技术复杂度是相当大的。而且,由于高加速度,所以常常存在从测量台至曝光台的不期望的振动转移,在同时发生另一晶片的曝光的情况下引起成像位置误差。
在只有一个用于测量与曝光的台的光刻设备中,测量时间甚至会更重要。测量时间直接影响机器的产量。由于关于晶片产量的不断更迫切的需求,所以进一步减少了形貌测量的时间预算。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于解决上述问题的微光刻曝光的投射曝光设备和方法,并且,特别地,可使用减少的测量时间来测量基板的表面形貌,而不会对基板曝光期间的图像质量造成任何负面影响。
根据本发明,例如利用一种用于曝光基板的微光刻投射曝光设备,可实现上述目的,该微光刻投射曝光设备包括投射物镜和光学测量装置,该光学测量装置用于在基板被曝光前,确定基板的表面形貌。测量装置具有测量光束路径,其在投射物镜的外面延伸。此外,测量装置构造为波前测量装置,该波前测量装置构造为在基板表面上的多个(anumberof)点处同时确定形貌测量值。
换句话说,根据本发明的测量装置构造为在离散的(discrete)测量时间采用局部解析测量。因此,可在基板表面上的多个点处进行并行测量。换句话说,表面形貌因而可通过二维测量来确定,即,同时在基板表面上的多个点处确定形貌测量值。基板的表面形貌被认为是指表面与理想平表面的偏差。表面形貌亦可称为基板表面的高度变化。
测量装置构造为波前测量装置。这种波前测量装置可包括沙克-哈特曼(Shack-Hartmann)波前传感器、及/或二维测量干涉仪形式的干涉仪(例如斐索(Fizeau)干涉仪)。
测量装置的测量光束路径在投射物镜的外面延伸,即,利用投射物镜成像掩模结构所牵涉的所有光学元件的外面。换句话说,测量光束路径在包括所牵涉的投射物镜的光学元件的几何区域外部延伸即,在包含所有涉及的光学元件的壳体的外部。尤其是,投射物镜包括壳体,而测量光束路径在壳体的外部延伸。因此,根据本发明,测量装置未被集成在投射物镜中,而是分离的装置。
与传统上使用的逐点(pointbypoint)测量相比,利用根据本发明的、使用波前测量装置在基板表面上多个点的同时测量,测量整个表面形貌所需的测量时间可大大减少。因此,基板表面的整个区域或甚至整个基板表面可被同时测量。因此,在测量期间,对基板的速度与加速度的需求可大大减少。如此,可继而防止测量台的振动转移至供同时曝光另一基板的曝光台。利用根据本发明的同时测量,甚至可减少测量时间,使得可完全免除第二基板台。基板的测量与曝光因此可在相同基板台上被相继执行,而不会由于先前测量而明显减少基板吞吐量。
根据本发明的投射曝光设备包括投射物镜,用于将掩模结构成像在基板上。依赖于使用的曝光波长,投射物镜包括透镜元件及/或反射镜元件。根据本发明的测量装置有利地包括记录装置,其记录测量的基板的整个表面形貌,使得形貌测量值可用于后续的基板曝光。
在根据本发明的一个实施例中,测量装置构造为至少分部地(insections)将基板表面成像在局部解析检测器(例如以CCD(Charge-coupledDevice,电荷耦合器件)相机形式)的检测表面上。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置构造为将基板表面的至少一部分(section)成像在局部解析检测器的检测表面上,其中所成像的部分包括覆盖整个基板表面的至少2%,特别是至少5%,尤其至少10%或至少50%的连续区域。根据变型,连续区域覆盖至少10cm2,尤其至少50cm2或至少200cm2。在根据本发明的进一步实施例中,投射曝光设备构造为用于曝光基板,特别是具有大于400mm,尤其是大于450mm的直径的晶片。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置构造为分部地测量基板的表面形貌。此外,测量装置包括评估装置,其构造为组合单独的基板部分的测量结果。同时测量的基板部分可具有例如约100mm的直径,使得可利用约十个部分测量来执行300mm晶片的测量,然后这些部分测量会由评估装置组合以形成覆盖整个基板表面的形貌分布。在此可运用本领域技术人员所知的拼接(Stitching)方法。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置包括检测区域,特别是连续的检测区域,用于基板形貌的同时局部解析检测,检测区域具有整个基板表面的至少2%的表面范围(expansion)。换句话说,测量装置构造为通过检测区域中的同时局部解析测量来测量基板形貌。根据一些实施例,检测区域可具有整个基板表面的至少5%、至少10%或至少50%的表面范围。根据变型,检测区域可具有至少10cm2,特别是至少50cm2或至少200cm2的表面范围。
在根据本发明的进一步实施例中,投射曝光设备包括基板位移装置,用于在单独的形貌测量之间移动基板,使得可相继测量基板的不同部分。如上所述,然后组合单独的基板部分的测量。如此,当测量装置具有只覆盖基板表面的一部分的检测区域时,这是足够的。
在根据本发明的进一步实施例中,基板位移装置由投射曝光设备的曝光设备形成,通过该投射曝光设备的曝光设备,在曝光基板期间保持基板。在该实施例中,可免除分离的测量台,且这大大减少了投射曝光设备的结构复杂度。
在替代实施例中,基板位移装置由测量台和曝光台形成,该测量台被设置在投射曝光设备中,在基板的曝光期间通过该曝光台保持基板。在该实施例中,基板的形貌测量可与另一基板的曝光同时进行。如此,因为根据本发明的测量可在非常短的时间内得到执行,可进一步增加投射曝光设备的晶片产量,所以不会限制未来甚至更高的晶片产量。
根据本发明的进一步实施例,测量装置包括沙克-哈特曼(Shack-Hartmann)波前传感器。根据另一实施例,测量装置包括干涉仪,优选地具有二维测量干涉仪形式,例如斐索干涉仪。该二维测量干涉仪允许整个基板的快速形貌测量。根据变型,测量装置为干涉仪。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置包括:光源,用于发射测量光;及弯曲的反射镜,尤其是抛物面反射镜,用于将测量光引导至基板表面上。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置构造为在少于1秒内确定整个基板表面的形貌。为了该目的,测量装置优选地包括局部解析检测器,其每秒可检测10至100个像。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置构造为以斜角将测量光照射在基板表面上。斜角被认为是相对于表面从90°偏离的角度。优选地,入射角从90°的角度偏离至少10°;尤其是至少30°,以及因此例如60°。这种以斜角照射测量光的测量装置例如可构造为马赫-泽得(Mach-Zehnder)干涉仪。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置包括偏度计(deflectometer),该偏度计构造为通过基板表面上的反射,将测量结构成像在检测器表面上。例如,条纹图案可用作测量结构。可一维地或二维地(例如以棋盘图案的形式)构造这种条纹图案。
在根据本发明的进一步实施例中,测量装置在确定表面形貌的框架中,测量基板的接近表面的层的形貌。
在根据本发明的进一步实施例中,光学测量装置包括光源,该光源具光谱带,使得可在基板表面处进行层厚度确定。为了该目的,可考虑不同波长情况下的层的干涉效应。因此,例如,可测量施加至晶片的光刻胶的厚度分布、或施加至未加工的(raw)晶片的其它层的厚度分布。
在根据本发明的进一步实施例,投射曝光设备还包括控制装置,其构造为基于经由测量装置确定的表面形貌,在曝光基板期间,控制曝光辐射相对于基板表面的焦点位置。例如可通过以下来设定焦点位置:通过基板在投射物镜的光轴方向上关于投射光学***的相对位移;通过在光轴方向上移动掩模;通过改变照在掩模上的照明辐射分布;及/或通过改变投射物镜的光学特性。
此外,根据本发明,提供一种用于微光刻曝光基板的方法,该方法包括下列步骤:将基板布置在光学测量装置的光束路径中;以及利用由测量装置执行的波前测量,同时确定在基板表面上的多个点处的形貌测量,来确定基板的表面形貌;通过刚性体运动,改变基板的位置,以将基板安置在微光刻投射曝光设备的曝光辐射的光束路径中。根据本发明的方法还包括下列步骤:利用曝光辐射曝光基板,基于所确定的表面形貌,在曝光期间控制相对于基板表面的曝光辐射的焦点位置。因此,根据本发明,在曝光基板之前,确定整个表面形貌。关于根据本发明的方法的优点和进一步实施例,可参考上面关于根据本发明的投射曝光设备的论述。波前测量可为干涉测量、或使用沙克-哈特曼传感器的测量。
刚性体运动可包括基板的位移、旋转、及/或倾斜。根据一个实施例,基板在与投射物镜的光轴横向的平面中从测量装置下方的测量位置移动至投射物镜下方的曝光位置。
根据本发明的方法对测量大型基板特别有用。在根据本发明的方法的实施例中,基板具有至少400nm,特别是至少450nm的直径。
在根据本发明的方法的一个实施例中,测量装置被集成在投射曝光设备中。根据进一步实施例,在少于1秒内确定整个基板表面的形貌。
此外,在根据本发明的进一步实施例中,利用测量装置可在基板表面处进行层厚度确定。
关于上述根据本发明的投射曝光设备的实施例而详述的特征可相应地应用于根据本发明的方法。相反地,关于上述根据本发明方法的实施例而详述的特征可相应地应用于根据本发明的投射曝光设备。
附图说明
参考所附简图,在根据本发明的示例实施例的以下详细描述中,示出了本发明的上述和进一步的有利特征。以下所示为:
图1为微光刻投射曝光设备的示图,该设备具有用于确定晶片形式的基板的表面形貌的测量装置的根据本发明的实施例;
图2为晶片上的顶视图,其示出了相继测量的表面部分;
图3为晶片的剖视图;
图4为根据本发明的利用沙克-哈特曼传感器确定表面形貌的测量装置的进一步实施例;
图5为根据本发明的以具有抛物面反射镜的斐索干涉仪形式确定表面形貌的测量装置的进一步实施例;
图6为根据本发明的以马赫-泽得干涉仪形式确定表面形貌的测量装置的进一步实施例;
图7为根据图6的测量装置的检测区域的示图;及
图8为根据本发明的以偏度计形式确定表面形貌的测量装置的进一步实施例。
具体实施方式
在下面描述的示例实施例中,功能上或结构上彼此类似的元件设置为尽可能具有相同或类似的参考号码。因此,为了了解特定示例实施例的单独元件的特征,应参考其它示例实施例的描述,或参考本发明的全面描述。
为了便于描述投射曝光设备,在图中详述了笛卡尔xyz坐标***,由此清楚表示了图中所示组件各自的相对位置。在图1中,x方向向右延伸,y方向垂直于附图的平面并延伸进入该平面,而z方向向上延伸。
图1中显示了根据本发明的实施例中的微光刻投射曝光设备10。投射曝光设备包括照明***12,用于使用曝光辐射26照明掩模14;以及投射物镜18。投射物镜18用来将掩模14上的掩模结构16从掩模平面成像于基板20(例如,以硅晶片或所谓的透明平板形式)上。为了该目的,投射物镜18包括多个光学元件(未在图中示出),用于在曝光光束路径27中引导曝光辐射26。因此利用投射物镜18的成像所牵涉的这些光学元件布置在一几何区域中,该几何区域在本实施例中被壳体37封住。
照明***12包括用于产生曝光辐射26的曝光辐射源24。依赖于投射曝光设备10的实施例,曝光辐射26的波长可在紫外线波长范围内,例如在248nm或193nm,或亦在极紫外线波长范围(EUV)内,例如在13.5或6.8nm。依赖于曝光波长,将照明***12和投射物镜18的光学元件设计为透镜及/或反射镜。
由曝光辐射源24产生的曝光辐射26通过光束处理光学***28,然后,通过照明装置(illuminator)30照射在掩模14上。掩模14由掩模台17保持,其关于投射曝光设备10的框架25是可移动安装的。为了曝光,基板20布置在用作基板位移装置的曝光台32上。在该位置中,基板20布置在曝光光束路径27中,并且因此曝光辐射照到基板20上。
曝光台32包括:基板载具(holder)34,用于例如通过负压力从基板20的下侧固定基板20;以及位移台36,利用位移台,基板可相对于投射物镜18的光轴19横向地移动,即在根据来自图1的坐标***的x和y方向上移动。此外,位移台36确保在光轴19的方向上移动基板20,因此在根据图1坐标***的z方向上移动。当曝光基板20时,这种在z方向上的移动特别是用来将所述基板20的表面保持在曝光辐射26的焦点上。
通常,基板20的表面21被逐部分地(sectionbysection),即逐场地(fieldbyfield))曝光。因此,基板20与掩模14两者沿着x轴在相反方向上移动,使得可扫描基板表面21上的狭缝形曝光区域。这被执行多次,使得掩模14能以彼此相邻的多个场的形式成像在基板表面21上。
基板表面不是完全(perfect)平面,而就曝光辐射聚焦深度而言是与平表面偏离的,因此在基板20的连续曝光的情况下,聚焦必须持续适配于基板20的表面形貌的分布。
图3以横截面示出了晶片形式的基板20的示例结构。晶片的承载元件形成主体22,其(此依赖于程序步骤)只包括硅基晶片29,或还包括一个或多个另外的材料层31(例如以氧化物或金属层的形式),将该另外的材料层在接近表面处施加至硅基晶片。将光刻胶23形式的光敏层(当利用曝光辐射26曝光时,其会改变其化学成分)施加至主体22。在图3中,可看到上述晶片的表面形貌,其特征为光刻胶23的表面变化或者还有主体22的表面变化(依赖于实施例)。
测量装置40被集成在投射曝光设备10中,在曝光基板前,可用来确定基板20的表面形貌。在一个实施例中,基板20布置在测量装置40的测量光束路径45中的测量装置40下的曝光台32上。为了该目的,将曝光台32相对于投射物镜18的光轴19横向移动到图1显示的位置。在替代实施例中,投射曝光设备10包括分离的测量台38,在测量期间通过测量装置40安置测量台的基板20,同时,已测量过的基板20位于曝光台32上,且被并行曝光。
将测量装置40设计成二维测量光学测量装置。换句话说,与基板表面21的逐点取样相比较,当测量基板20的表面形貌时,可在表面21上的多个点处同时确定形貌测量。
在下列不同的实施例中,提出了作为测量装置40的光学测量装置。测量装置40的第一实施例示于图1中。根据该实施例,测量装置40包括测量光源42和斐索(Fizeau)干涉仪46形式的二维测量干涉仪。测量光源42产生例如在可见波长范围内的测量光44,例如,具有633nm的波长的氦氖激光器的光。激光二极管,固态聚光器和LED(LightEmittingDiode,发光二极管)亦可用作测量光源42。测量光44在测量光束路径45中被引导,并因此通过准直透镜48,然后被分光器50偏折到基板表面21的方向上。在照到基板表面前,测量光44通过另外的准直透镜52和斐索(Fizeau)元件54。
斐索元件54包括斐索表面56,在其上测量光44的一部分作为参考光而被反射回去,而测量光44的未反射部分在基板表面21上反射,然后在通过另外的准直透镜59之后,在CCD相机形式的局部解析检测器58的检测表面60上与参考光干涉。
在替代实施例中,准直透镜52与斐索元件54可由斐索准直仪(Fizeaucollimator)形式的单个光学元件形成。检测表面60上的干涉图由检测器58检测。从检测的干涉图,利用评估装置62确定由测量光44照射的基板表面21的部分的表面轮廓。换句话说,至少逐部分地确定基板20的表面形貌。
在此,测量装置40的检测区域(亦称为子孔径(sub-aperture))可足够大以同时检测整个基板表面21。图2显示了替代实施例,根据该替代实施例,测量装置40的检测区域68只覆盖基板表面21的部分区域。根据该实施例,图2显示的基板表面21的部分被测量装置40逐一检测,然后,通过组合单独测量的基板部分的形貌测量,评估装置62确定整个基板的表面形貌。
如图2所示,检测区域68可为圆形的,且具有例如约100mm的直径。1000x1000像素CCD相机例如可用作对应的局部解析检测器58,然后利用该检测器可实现表面形貌的0.3mm的横向分辨率(lateralresolution)。优选地,CCD相机的图像检测率为10至100个图像。轴向测量精度(即,垂直于基板表面的测量精确度)可为约1nm。
然后,将整个基板40的测量的表面形貌存储在图1显示的记录装置64中。此外,为了在形貌上参考基板20的轴向位置,利用测量装置40在曝光台32上测量辅助结构。然而,为了该目的,基板20的轴向位置必须是粗略已知的,事实上要足够准确,以便进入测量装置40的捕获范围。在测量装置40为干涉仪的实施例的情况下,捕获范围为测量光44的0.5个波长。因此,已知基板20的轴位置必须准确地为0.5个波长,以便能够利用更精确的干涉测量。轴向位置的粗略确定可通过适当的焦点传感器(举例来说,例如通过电容式传感器)来执行。
在进行基板20的形貌测量之后,基板20移动到投射物镜18下方。为了该目的,依赖于实施例,执行基板20从测量台38到曝光台32上的重新装载,或者仍然将基板40保留在曝光台上,然后改变曝光台的位置。然后,基于上面确定的轴向位置测量,设置基板20关于投射物镜18的轴向距离。
对于立刻接着的基板20的曝光,记录装置64将形貌测量传递至控制装置66。控制装置66在基板20的曝光期间控制曝光辐射26的焦点位置。这可通过控制曝光台32、掩模台17及/或投射物镜18来执行,使得曝光辐射26的焦点准确地跟随基板20的表面形貌。
如上面已经描述的,测量光44实质上可为单色的(monochromatic),例如氦氖激光。或者,测量光44亦可具有展频至数纳米的波长谱,使得可执行基于白光干涉测量的测量。白光干涉测量例如已在2007年9月,AcademicPress出版的,P.Hariharan的“BasicsofInterferometry(干涉测量法基本原理)”(第2版)教科书第12章中被描述。当测量诸如平板基板的透明介质,而不是传统的硅晶片形式的基板时,白光干涉测量会特别适合。来自平板后侧的反射不会与白光干涉测量中的测量干涉。
根据进一步实施例,形貌测量采用测量光的多个波长。在此,波长的选择使得在层的上侧与层的下侧之间的干涉效应能够测量光刻胶23的层厚度分布。
图4显示测量装置40的进一步实施例。该测量装置与根据图1的测量装置的不同只在于省略了斐索元件54,且微透镜阵列72布置在局部解析检测器58的上游。微透镜阵列72连同检测器58一起形成所谓的沙克-哈特曼传感器70。这种沙克-哈特曼传感器70(类似上述斐索干涉仪)为波前测量装置,利用此装置可确定在基板表面上反射的测量光44的波前与平面波的偏离。这些偏离对应基板20的表面形貌。
利用沙克-哈特曼波前传感器70,不需要产生参考波。微透镜阵列72在检测表面60上产生小光点。光点的焦点限定波前的局部梯度。通过二维积分(two-dimensionalintegration)来确定波前。
图5显示根据本发明的测量装置40的进一步实施例。类似于根据图1的测量装置,该测量装置亦包括斐索干涉仪,而与根据图1的实施例的不同之处只在于提供了抛物面反射镜76,而不是准直透镜52。在根据图5的实施例中,测量光44通过分光器50,且由抛物面反射镜76传播至基板表面21上。在基板表面21上反射的测量辐射与在斐索元件上反射的参考辐射被分光器引导至检测表面60上。该测量装置40的实施例的优点在于安装空间或重量。
图6显示根据本发明的测量装置40的进一步实施例。该测量装置包括所谓的Mach-Zehnder干涉仪。在该情况下,由测量光源42产生的测量辐射44利用准直仪78以斜角照射到分光器80上,该分光器布置为平行于基板20。执行照射,使得测量光44的一部分作为参考光,由分光器80反射到平面反射镜82上,由该平面反射镜,参考光被传送回到分光器80上,使得所述光与测量光44的已经通过分光器80的那部分在局部解析检测器58的检测表面60上干涉,这是由于分光镜80上的进一步反射导致的。
关于根据图6的干涉仪变型,请参考在AppliedOpticsVol.25,No.7,第1117-1121页(1986年4月1日),JohannesSchwider等人的“SemiconductorWaferandTechnicalFlatPlanesTestingInterferometer”。图6显示的实施例的优点在于测量光44以平(flat)入射角入射至基板表面上,因此,在基板表面21的辐射方向的投射方向上有扩大的检测区域68。产生的检测区域68示于图7中。从图中可清楚看出,与检测区域68在y方向上的范围相比,检测区域68在x方向上的范围大大增加。为了测量基板表面21,只在y方向上移动基板20就足够,这样可从检测区域68继续扫描基板表面21。
图8显示以偏度计形式设计的测量装置40的进一步实施例。该测量装置包括由测量光源42照明的测量结构86(例如,微细棋盘格子形式)。测量结构86通过在基板表面21上的反射,经由准直仪84,成像在局部解析检测器58的检测表面60上。基板20的表面变形会导致失真的成像。表面21的梯度与图像失真成比例。通过积分,基板20的表面形貌由评估装置62来确定。
参考数字列表
10投射曝光设备
12照明***
14掩模
16掩模结构
17掩模台
18投射物镜
19光轴
20基板
21基板表面
22主体
23光刻胶
24曝光辐射源
25框架
26曝光辐射
27曝光光束路径
28光束处理光学***
29硅基晶片
30照明装置
31材料层
32曝光台
34基板载具
36位移台
37壳体
38测量台
40测量装置
42测量光源
44测量光
45测量光束路径
46干涉仪
48准直透镜
50分光器
52准直透镜
54斐索(Fizeau)元件
56斐索(Fizeau)表面
58局部解析检测器
59准直透镜
60检测表面
62评估装置
64记录装置
66控制装置
68检测区域
70沙克-哈特曼(Shack-Hartmann)传感器
72微透镜阵列
76抛物面反射镜
78准直仪
80分光器
82平面反射镜
84准直仪
86测量结构
Claims (23)
1.一种用于曝光基板的微光刻投射曝光设备,包括:投射物镜;及光学测量装置,其用于在曝光所述基板前,确定所述基板的表面形貌,所述光学测量装置具有测量光束路径,该测量光束路径在所述投射物镜的外面延伸,且所述光学测量装置构造为波前测量装置,该波前测量装置构造为在所述基板表面的多个点上同时确定形貌测量值,其中,所述光学测量装置构造为分部地将所述基板表面成像于局部解析检测器的检测表面上。
2.根据权利要求1所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置包括干涉仪。
3.一种用于曝光基板的微光刻投射曝光设备,包括:投射物镜;及光学测量装置,其用于在曝光所述基板前,确定所述基板的表面形貌,所述光学测量装置具有测量光束路径,该测量光束路径在所述投射物镜的外面延伸,且所述光学测量装置构造为波前测量装置,该波前测量装置构造为在所述基板表面的多个点上同时确定形貌测量值,其中,所述光学测量装置包括沙克-哈特曼波前传感器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置构造为分部地测量所述基板的表面形貌,并且包括评估装置,该评估装置构造为组合单独基板部分的测量结果。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其包括基板位移装置,用于在单独形貌测量之间移动所述基板,使得能够相继测量所述基板的不同部分。
6.根据权利要求5所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述基板位移装置由所述投射曝光设备的曝光台形成,所述基板通过该曝光台而在所述基板的曝光期间得到保持。
7.根据权利要求5所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述基板位移装置由测量台和曝光台形成,该测量台被设置在所述投射曝光设备中,所述基板通过该曝光台而在所述基板的曝光期间得到保持。
8.根据权利要求1或2所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置包括沙克-哈特曼波前传感器。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置包括:光源,用于发射测量光;以及弯曲的反射镜,用于将所述测量光引导至所述基板表面上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置包括检测区域,用于所述基板形貌的同时局部解析检测,所述检测区域具有整个基板表面的至少2%的表面范围。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置构造为在少于1秒内确定整个基板表面的形貌。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置构造为以斜角将测量光照射在所述基板表面上。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置包括偏度计,该偏度计构造为通过所述基板表面上的反射,将测量结构成像于检测器表面上。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,所述光学测量装置构造为测量所述基板的接近所述表面的层的形貌。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其中,所述光学测量装置包含具有光谱带宽的光源,使得能够在所述基板表面处进行层厚度确定。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的微光刻投射曝光设备,其还包括控制装置,该控制装置构造为基于经由所述光学测量装置确定的所述表面形貌,在曝光所述基板期间,控制所述曝光辐射相对于所述基板表面的焦点位置。
17.一种用于微光刻曝光基板的方法,包括以下步骤:
-将所述基板布置在光学测量装置的光束路径中,以及利用由所述光学测量装置执行的波前测量,来同时确定在所述基板表面上的多个点处的形貌测量,以确定所述基板的表面形貌,在所述波前测量期间,分部地将所述基板表面成像于局部解析检测器的检测表面上;
-通过刚性体运动来改变所述基板的位置,以将所述基板安置于微光刻投射曝光设备的曝光辐射的光束路径中;以及
-利用所述曝光辐射来曝光所述基板,基于确定的所述表面形貌,在所述曝光期间控制所述曝光辐射相对于所述基板表面的焦点位置。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述波前测量包括干涉测量。
19.一种用于微光刻曝光基板的方法,包括以下步骤:
-将所述基板布置在光学测量装置的光束路径中,所述光学测量装置包括沙克-哈特曼波前传感器,以及利用由所述光学测量装置执行的波前测量,来同时确定在所述基板表面上的多个点处的形貌测量,以确定所述基板的表面形貌;
-通过刚性体运动来改变所述基板的位置,以将所述基板安置于微光刻投射曝光设备的曝光辐射的光束路径中;以及
-利用所述曝光辐射来曝光所述基板,基于确定的所述表面形貌,在所述曝光期间控制所述曝光辐射相对于所述基板表面的焦点位置。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法,其中,所述光学测量装置被集成在所述投射曝光设备中。
21.根据权利要求17至19中任一项所述的方法,其中,可在少于1秒内确定整个基板表面的形貌。
22.根据权利要求17至19中任一项所述的方法,其中,还利用所述光学测量装置确定所述基板表面处的层厚度。
23.根据权利要求17至19中任一项所述的方法,其中,所述微光刻投射曝光设备是根据权利要求1至16中任一项来构造的。
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