DE102019201146A1 - Interferometric measuring arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie, wenigstens einem einer Komponente in dem optischen System zur Positionsbestimmung zugeordneten distanzmessenden Interferometer, wobei dieses Interferometer einen Messarm (101, 201, 301, 401, 501), einen Referenzarm (102, 202, 302, 402, 502) sowie einen Polarisationsstrahlteiler (110, 210, 310, 410, 510) aufweist, wobei ein von einer Lichtquelle (105, 205, 305, 405, 505) eingekoppelter Lichtstrahl über den Polarisationsstrahlteiler in einen sich entlang des Messarms ausbreitenden und über einen der Komponente zugeordneten ersten Retroreflektor (120, 220, 320, 420, 520) geführten Messstrahl und einen sich entlang des Referenzarms ausbreitenden Referenzstrahl aufgeteilt wird, wobei im Messarm ein erster Planspiegel (130, 230, 330, 430, 530) angeordnet ist, welcher den vom ersten Retroreflektor kommenden Messstrahl in sich zurückreflektiert. The invention relates to an interferometric measuring arrangement in an optical system, in particular in an optical system for microlithography, at least one distance-measuring interferometer assigned to a component in the optical system for position determination, this interferometer comprising a measuring arm (101, 201, 301, 401, 501). , a reference arm (102, 202, 302, 402, 502) and a polarization beam splitter (110, 210, 310, 410, 510), wherein a of a light source (105, 205, 305, 405, 505) coupled light beam over the Polarization beam splitter is divided into a along the measuring arm and spread over one of the component associated first retroreflector (120, 220, 320, 420, 520) guided measuring beam and a propagating along the reference arm reference beam, wherein in the measuring arm, a first plane mirror (130, 230 , 330, 430, 530) which recalls the measurement beam coming from the first retroreflector ects.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie.The invention relates to an interferometric measuring arrangement in an optical system, in particular in an optical system for microlithography.
Stand der TechnikState of the art
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs. The microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus which has an illumination device and a projection objective. The image of a mask (= reticle) illuminated by means of the illumination device is hereby projected onto a substrate (eg a silicon wafer) coated with a photosensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection objective in order to apply the mask structure to the photosensitive coating of the Transfer substrate.
In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsbelichtungsanlagen, d.h. bei Wellenlängen unterhalb von 15 nm (z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm), werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.In EUV-designed projection exposure equipment, i. at wavelengths below 15 nm (e.g., about 13 nm or about 7 nm), mirrors are used as optical components for the imaging process due to the lack of availability of suitable transparent refractive materials.
Im Betrieb solcher für EUV ausgelegten Projektionsobjektive, bei dem üblicherweise Maske und Wafer in einem Scan-Prozess relativ zueinander bewegt werden, müssen die Positionen der teilweise in allen sechs Freiheitsgraden beweglichen Spiegel sowohl zueinander wie auch zu Maske bzw. Wafer mit hoher Genauigkeit eingestellt sowie beibehalten werden, um Aberrationen und damit einhergehende Beeinträchtigungen des Abbildungsergebnisses zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren. Bei dieser Positionsbestimmung können z.B. über eine Weglänge von 1 Meter Genauigkeiten der Längenmessung im Pikometer (pm)-Bereich gefordert sein.In operation of such projection lenses designed for EUV, in which mask and wafer are usually moved relative to one another in a scanning process, the positions of the mirrors, which are partially movable in all six degrees of freedom, must be set and maintained both with each other and with the mask or wafer with high accuracy to avoid, or at least reduce, aberrations and concomitant impairments to the imaging result. In this position determination, e.g. be demanded over a path length of 1 meter accuracies of the length measurement in the picometer (pm) range.
Im Stand der Technik sind diverse Ansätze bekannt, um die Position der einzelnen Objektivspiegel sowie auch des Wafers bzw. der Waferstage und der Retikelebene interferometrisch zu vermessen. Zur Vermessung der Lage eines Spiegels in allen sechs Freiheitsgraden werden hierbei sechs Interferometer benötigt. Eine mögliche Konfiguration ist schematisch in
In der Praxis können bei der Vermessung der Lage einer Komponente bzw. eines Spiegels Probleme daraus resultieren, dass Bewegungen des am Spiegel angeordneten „Mess-Targets“ (welches z.B. in Form eines Retroreflektors oder eines Planspiegels ausgestaltet sein kann) nicht nur entlang der Richtung des Messarms, sondern auch in anderen der insgesamt sechs Freiheitsgrade auftreten können.
Dies kann wiederum zur Folge haben, dass Messstrahl und Referenzstrahl sich bei Vereinigung auf einem Detektor nicht mit hinreichender Genauigkeit parallel zueinander ausbreiten und/oder senkrecht zur Ausbreitungsrichtung einen translatorischen Versatz aufweisen. Eine relative Verkippung zwischen den interferierenden Wellenfronten infolge der nicht parallelen Strahlrichtungen führt zu einer streifenartigen Modulation der Intensität über den Strahlquerschnitt und damit zu einem Kontrast- bzw. Signalverlust. Ein Scheren der beiden Wellenfronten infolge des Strahlversatzes zwischen den beiden interferierenden Wellenfronten führt ebenfalls aufgrund des verringerten Überlappungsbereichs der beiden Wellenfronten zu einem Kontrast- bzw. Signalverlust.In practice, when measuring the position of a component or a mirror, problems may result from movements of the "measurement targets" arranged on the mirror (which may be configured, for example, in the form of a retroreflector or a plane mirror) not only along the direction of the Measuring arm, but also in other of the six degrees of freedom can occur.
This in turn can result in the measuring beam and the reference beam, when combined on a detector, not propagating with sufficient accuracy parallel to one another and / or having a translatory offset perpendicular to the propagation direction. A relative tilt between the interfering wavefronts due to the non-parallel beam directions leads to a strip-like modulation of the intensity across the beam cross-section and thus to a contrast or signal loss. Shearing the two wavefronts due to the beam offset between the two interfering wavefronts also leads to a contrast or signal loss due to the reduced overlap area of the two wavefronts.
In diesem Zusammenhang hat der vorstehend beschriebene Aufbau des Interferometers unter Verwendung von Retroreflektoren zwar (im Vergleich zur Verwendung von Planspiegeln) den Vorteil, dass eine Verkippung des Mess-Targets nicht zu einer Verkippung der Differenz-Wellenfront führt, da unabhängig von der Winkelorientierung des Retroreflektors die Strahlrichtung bei der Reflexion durch den Retroreflektor gemäß
Laterale Verschiebungen, welche nicht entlang der (in dem in
Die Variationen in den Freiheitsgraden, die nicht entlang der Richtung des Messarms (Messachse) wirken, können im Ergebnis zu einer signifikanten Abnahme des Signalkontrasts bis hin zu einem vollständigen Verschwinden des Interferenzsignals führen. Angesichts der hierbei an die Strahlrichtungsabweichung zwischen Referenz- und Messstrahl zu stellenden hohen Anforderungen (welche z.B. erfordern können, dass Abweichungen weniger als 10µrad betragen) stellt die Sicherstellung, dass beabsichtigte oder unbeabsichtigte Verkippungen bzw. Verschiebungen des Messstrahls bei der Überlagerung zum Interferogramm nicht wirksam werden, eine anspruchsvolle Herausforderung dar.The variations in the degrees of freedom which do not act along the direction of the measuring arm (measuring axis) can, as a result, lead to a significant decrease in the signal contrast, up to a complete disappearance of the interference signal. In view of the high requirements to be placed on the beam direction deviation between the reference beam and the measuring beam (which may, for example, require deviations of less than 10μrad), ensuring that intentional or unintentional tilting or shifting of the measuring beam does not take effect when superposed to the interferogram , a challenging challenge.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie, bereitzustellen, welche eine hochgenaue Positionsbestimmung unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.It is an object of the present invention to provide an interferometric measuring arrangement in an optical system, in particular in an optical system for microlithography, which enables a highly accurate position determination while avoiding the problems described above.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the features of independent claim 1.
Eine interferometrische Messanordnung in einem optischen System, insbesondere in einem optischen System für die Mikrolithographie, weist auf:
- - wenigstens ein einer Komponente in dem optischen System zur Positionsbestimmung zugeordnetes distanzmessendes Interferometer,
- - wobei dieses Interferometer einen Messarm, einen Referenzarm sowie einen Polarisationsstrahlteiler aufweist, wobei ein von einer Lichtquelle eingekoppelter Lichtstrahl über den Polarisationsstrahlteiler in einen sich entlang des Messarms ausbreitenden und über einen der Komponente zugeordneten ersten Retroreflektor geführten Messstrahl und einen sich entlang des Referenzarms ausbreitenden Referenzstrahl aufgeteilt wird; und
- - wobei im Messarm ein erster Planspiegel angeordnet ist, welcher den vom ersten Retroreflektor kommenden Messstrahl in sich zurückreflektiert.
- at least one distance measuring interferometer associated with a component in the optical positioning system;
- wherein said interferometer comprises a measuring arm, a reference arm and a polarization beam splitter, wherein a light beam coupled in by a light source is split via the polarization beam splitter into a measuring beam propagating along the measuring arm and transmitted through one of the component first retroreflectors and a reference beam propagating along the reference arm becomes; and
- - Wherein a first plane mirror is arranged in the measuring arm, which reflects the coming of the first retroreflector measuring beam in itself.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, durch Platzierung eines Planspiegels im Messarm eines distanzmessenden Interferometers die innerhalb des Messarms vom Messstrahl zurückzulegende Strecke doppelt zu durchlaufen. Unter Ausnutzung des Prinzips der Umkehrbarkeit des Lichtweges wird auf diese Weise sichergestellt, dass der Messstrahl mit dem Referenzstrahl ohne Kontrastverlust auch dann vollständig interferenzfähig bleibt, wenn laterale Verschiebungen seitens der anzumessenden Komponente bzw. des dieser Komponente zugeordneten Retroreflektors auftreten, welche nicht in Richtung des Messarms („in Messrichtung“), sondern quer hierzu verlaufen.The invention is based in particular on the concept of doubling the distance to be traveled within the measuring arm by placing a plane mirror in the measuring arm of a distance-measuring interferometer. Taking advantage of the principle of reversibility of the light path ensures in this way that the measuring beam with the reference beam without loss of contrast remains completely interfering even if lateral displacements occur on the part to be measured component or this component associated retroreflector, which not in the direction of the measuring arm ("In the measuring direction"), but run transversely to this.
Mit anderen Worten wird durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines Planspiegels im Messarm erreicht, das ungeachtet lateraler Verschiebungen des der anzumessenden Komponente zugeordneten Retroreflektors der am besagten Planspiegel eintreffende Messstrahl in sich zurückreflektiert wird. Dieser Messstrahl läuft somit auf dem identischen Weg entlang des Messarms zurück zum Polarisationsstrahlteiler mit der Folge, dass Messstrahl und Referenzstrahl detektorseitig ohne einen transversalen translatorischen Versatz und mit parallel zueinander verlaufenden Wellenfronten und somit mit maximalem Kontrast interferieren können. Die Variationen in den Freiheitsgraden, die nicht entlang der der Richtung des Messarms (Messachse) wirken, sind somit vollständig in ihren Auswirkungen auf das interferometrische Messsignal eliminiert.In other words, it is achieved by the inventive use of a plane mirror in the measuring arm, which is reflected back regardless of lateral displacements of the component to be measured assigned retroreflector of the incident on said plane mirror measuring beam. This measuring beam thus travels along the identical path along the measuring arm back to the polarization beam splitter, with the result that the measuring beam and the reference beam can interfere on the detector side without a transverse translational offset and with parallel wavefronts and thus with maximum contrast. The variations in the degrees of freedom that do not act along the direction of the measuring arm (measuring axis) are thus completely eliminated in their effects on the interferometric measuring signal.
Laterale Verschiebungen des der anzumessenden Komponente zugeordneten Retroreflektors quer zur Messrichtung (welche durch die Distanzmessung nicht unmittelbar erfasst werden und insoweit auch als „parasitäre Bewegungen“ bezeichnet werden können) spielen somit im Ergebnis bei der erfindungsgemäßen Distanzmessung keine Rolle mehr. Infolgedessen weist die erfindungsgemäße interferometrische Messanordnung eine erhöhte Insensitivität in Bezug auf die besagten parasitären Bewegungen auf mit der Folge, dass eine hochgenaue Positionsmessung auch in Szenarien realisiert werden kann, in denen eine stabile Kontrolle der Stellung des besagten Retroreflektors nicht möglich ist oder der damit verbundene Aufwand vermieden werden soll.Lateral displacements of the retroreflector assigned to the component to be measured transversely to the measuring direction (which are not directly detected by the distance measurement and can therefore also be referred to as "parasitic movements") thus no longer play any role in the distance measurement according to the invention. As a result, the interferometric measuring arrangement according to the invention has an increased insensitivity with respect to the said parasitic movements with the result that a highly accurate position measurement can also be realized in scenarios in which a stable control of the position of said retroreflector is not possible or the associated expense should be avoided.
Dabei wird gemäß der Erfindung, wie im Weiteren noch näher erläutert, für die im Interferometer ebenfalls erforderliche Trennung von Eingangs- und Ausgangsstrahl bewusst in Kauf genommen, dass diese Trennung polarisationsoptisch (insbesondere über im Weiteren noch beschriebene Lambda/4-Platten) zu erfolgen hat.In this case, according to the invention, as explained in more detail below, for the separation of the input and output beams which is likewise required in the interferometer, it is consciously accepted that this separation must take place polarization-optically (in particular via lambda / 4 plates which will be described later) ,
Die Erfindung ist gleichermaßen in Homodyn-Interferometern wie auch in Heterodyn-Interferometern realisierbar.The invention is equally feasible in homodyne interferometers as well as in heterodyne interferometers.
Gemäß einer Ausführungsform ist im Referenzarm ein Spiegel angeordnet, welcher den vom Polarisationsstrahlteiler kommenden Referenzstrahl in sich zurückreflektiert. Dieser Spiegel kann ebenfalls ein Planspiegel sein. In weiteren Ausführungsformen kann der den Referenzstrahl im Referenzarm in sich zurückreflektierende Spiegel auch ein zentrisch bzw. axial betriebener (und somit keinen Lateralversatz zwischen eintreffendem und reflektiertem Strahl erzeugender) Retroreflektor sein.According to one embodiment, a mirror is arranged in the reference arm, which reflects the reference beam coming from the polarization beam splitter back into itself. This mirror can also be a plane mirror. In further embodiments, the mirror reflecting back the reference beam in the reference arm may also be a centrically or axially operated (and thus no lateral offset between incident and reflected beam generating) retroreflector.
Gemäß einer Ausführungsform ist im Strahlengang des Referenzstrahls zwischen dem oben genannten zweiten Planspiegel und dem Polarisationsstrahlteiler ein zweiter Retroreflektor angeordnet. Hierdurch kann im Ergebnis eine differentielle Bauweise realisiert werden, in welcher die Ausgestaltung des Referenzarms analog zu derjenigen des Messarms erfolgt, um insoweit Längenänderungen zwischen Messarm und Referenzarm zu erfassen. Diese Ausgestaltung hat zum einen den Vorteil, dass atmosphärische Einflüsse auf das Messergebnis wenigstens teilweise kompensiert werden können und ferner auch gleichförmige Drifteffekte im Interferometer nicht zu einer Verfälschung der erhaltenen Messergebnisse führen. Des Weiteren kann auf diese Weise bei Platzierung beider Retroreflektoren an der anzumessenden Komponente auch der Winkel einer von der Komponente durchgeführten Kippbewegung ermittelt werden.According to one embodiment, a second retroreflector is arranged in the beam path of the reference beam between the above-mentioned second plane mirror and the polarization beam splitter. As a result, as a result, a differential construction can be realized, in which the design of the reference arm is analogous to that of the measuring arm, in order to detect extent changes between the measuring arm and reference arm. On the one hand, this embodiment has the advantage that atmospheric influences on the measurement result can be at least partially compensated and, furthermore, even uniform drift effects in the interferometer do not lead to a falsification of the measurement results obtained. Furthermore, in this way, when placing both retroreflectors on the component to be measured, the angle of a tilting movement performed by the component can also be determined.
In Ausführungsformen der Erfindung ist im Messarm eine erste Lambda/4-Platte angeordnet.In embodiments of the invention, a first lambda / 4 plate is arranged in the measuring arm.
Dabei kann insbesondere diese erste Lambda/4-Platte im Strahlengang im Messarm zwischen dem ersten Planspiegel und dem ersten Retroreflektor angeordnet sein. Diese Anordnung ist insoweit vorteilhaft, als unerwünschte, in erster Ordnung auftretende polarisationsoptische Auswirkungen etwaiger, in den optischen Komponenten (insbesondere des Retroreflektors und der Lambda/4-Platte) vorhandener Fehler auf den Polarisationszustand des Messstrahls und damit einhergehende zyklische bzw. zu Mehrfachdurchläufen des Messarms führende Fehler minimiert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass auch Ausführungsformen, in denen die Lambda/4-Platte an einer anderen Position im Messarm (z.B. auf dem ersten Retroreflektor oder zwischen erstem Retroreflektor und Polarisationsstrahlteiler) angeordnet ist, von der vorliegenden Anmeldung umfasst sein sollen.In particular, this first lambda / 4 plate can be arranged in the beam path in the measuring arm between the first plane mirror and the first retroreflector. This arrangement is advantageous insofar as undesired, first-order polarization-optical effects of any defects present in the optical components (in particular of the retroreflector and the lambda / 4 plate) on the polarization state of the measuring beam and, consequently, cyclic or multiple passes of the measuring arm leading errors are minimized. However, the invention is not limited thereto, so that embodiments in which the lambda / 4 plate is arranged at a different position in the measuring arm (for example on the first retroreflector or between the first retroreflector and polarization beam splitter) should also be included in the present application ,
Des Weiteren ist in Ausführungsformen der Erfindung im Referenzarm eine zweite Lambda/4-Platte angeordnet. Hierdurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass wie bereits erläutert die im Interferometer erforderliche Trennung von Eingangs- und Ausgangsstrahl im Rahmen der Erfindung polarisationsoptisch zu erfolgen hat. Für diese zweite Lambda/4-Platte gelten die o.g. Ausführungen zur ersten Lambda/4-Platte analog, so dass bei Vorhandensein eines zweiten Retroreflektors und eines zweiten Planspiegels im Referenzarm die zweite Lambda/4-Platte vorzugsweise zwischen dem zweiten Planspiegel und dem zweiten Retroreflektor angeordnet ist, ggf. aber auch an anderen Positionen im Referenzarm angeordnet sein kann.Furthermore, in embodiments of the invention, a second lambda / 4 plate is arranged in the reference arm. As a result, it can be taken into account that, as already explained, the separation of the input and output beams required in the interferometer in the context of the invention must be carried out polarization-optically. For this second lambda / 4-plate apply the o.g. Embodiments to the first lambda / 4-plate analog, so that in the presence of a second retroreflector and a second plane mirror in the reference arm, the second lambda / 4 plate is preferably disposed between the second plane mirror and the second retroreflector, but possibly also at other positions in Reference arm can be arranged.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Komponente ein Messtarget angeordnet, wobei das Messtarget als ein Planspiegel ausgebildet ist.According to a preferred embodiment, a measurement target is arranged on the component, the measurement target being designed as a plane mirror.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das an der Komponente angeordnete Messtarget als ein Retroreflektor ausgebildet. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform wird das Messtarget durch den ersten Retroreflektor gebildet.According to an alternative embodiment, the measurement target arranged on the component is designed as a retroreflector. According to another alternative embodiment, the measurement target is formed by the first retroreflector.
Vorzugsweise ist das insbesondere als Planspiegel ausgebildete Messtarget derart in dem Messarm angeordnet, dass der von der Polarisationsstrahlteilerschicht kommende Messstrahl durch das Messtarget in Richtung des ersten Retroreflektors reflektiert wird.The measuring target, which is designed in particular as a plane mirror, is preferably arranged in the measuring arm such that the measuring beam coming from the polarization beam splitter layer is reflected by the measuring target in the direction of the first retroreflector.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Retroreflektor aus Seiten eines ortsfesten Teils der Messanordnung angeordnet ist.It is preferably provided that the first retroreflector is arranged on the sides of a stationary part of the measuring arrangement.
Gemäß einer Ausführungsform sind der Komponente zur Positionsbestimmung in sechs Freiheitsgraden sechs distanzmessende Interferometer zugeordnet.According to one embodiment, six distance-measuring interferometers are assigned to the position-determining component in six degrees of freedom.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Komponente ein Spiegel.In one embodiment, the component is a mirror.
Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.According to one embodiment, the optical system is a microlithographic projection exposure apparatus.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.
Figurenlistelist of figures
Es zeigen:
-
1-7 schematische Darstellungen zur Erläuterung unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung; -
8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage; -
9a-9b schematische Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen Ermittlung der Lage eines Spiegels in sechs Freiheitsgraden; und -
10a-10b schematische Darstellungen zur Erläuterung der Auswirkungen von Verkippungen (10a) bzw. Verschiebungen (10b) des Mess-Targets in einem Aufbau gemäß9a und9b .
-
1-7 schematic representations for explaining different embodiments of the invention; -
8th a schematic representation for explaining the possible structure of a designed for operation in the EUV microlithographic projection exposure apparatus; -
9a-9b schematic diagrams for explaining a possible determination of the position of a mirror in six degrees of freedom; and -
10a-10b schematic diagrams explaining the effects of tilting (10a) or shifts (10b) of the measuring target in a structure according to9a and9b ,
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Fig. la-lb zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus und der Funktionsweise einer interferometrischen Messanordnung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung.1a-1b show schematic illustrations for explaining the structure and the mode of operation of an interferometric measuring arrangement in a first embodiment of the invention.
Gemäß
Der an der Polarisationsstrahlteilerschicht
Der durch Aufspaltung des von der Lichtquelle
Es ist darauf hinzuweisen, dass in Fig. la-lb sowie in den weiteren Figuren jeweils auf identischem Lichtweg hin- und zurücklaufende bzw. in sich zurückreflektierte Strahlen lediglich zur besseren Darstellung separat gezeichnet sind.It should be noted that in Fig. La-lb and in the other figures each on an identical light path back and forth or reflected back in itself rays are drawn separately only for better illustration.
Aufgrund der Interferenz des Messstrahls mit dem Referenzstrahl liefert der Detektor
Eine erfindungsgemäß wesentliche Eigenschaft der Messanordnung sowohl der anhand von Fig. la-lb beschriebenen Ausführungsform als auch der im Weiteren anhand von
Infolge der Ausnutzung des Prinzips der „Umkehrbarkeit des Lichtweges“ wird nämlich auch bei besagter lateraler Verschiebung des Retroreflektors
Die Ausführungsform von
Gemäß
Die Ausführungsform von
Gemäß
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.While the invention has been described in terms of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments, e.g. by combination and / or exchange of features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are intended to be embraced by the present invention, and the scope of the invention is limited only in terms of the appended claims and their equivalents.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 6864988 B2 [0049]US 6864988 B2 [0049]
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11274914B2 (en) | 2018-05-24 | 2022-03-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Measuring assembly for the frequency-based determination of the position of a component |
| WO2022084150A1 (en) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Apparatus for determining a distance, method for determining a distance, and lithography system |
| DE102021204086A1 (en) | 2021-04-23 | 2022-05-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | heterodyne interferometer |
| DE102023204960A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for operating a lithography system and lithography system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6864988B2 (en) | 2001-07-14 | 2005-03-08 | Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Optical system with isolated measuring structure |
-
2019
- 2019-01-30 DE DE102019201146.2A patent/DE102019201146A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6864988B2 (en) | 2001-07-14 | 2005-03-08 | Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Optical system with isolated measuring structure |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11274914B2 (en) | 2018-05-24 | 2022-03-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Measuring assembly for the frequency-based determination of the position of a component |
| WO2022084150A1 (en) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Apparatus for determining a distance, method for determining a distance, and lithography system |
| DE102020213326A1 (en) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Device for determining distance, method for determining distance and lithography system |
| NL2029492A (en) | 2020-10-22 | 2022-06-16 | Zeiss Carl Smt Gmbh | Apparatus for determining a distance, method for determining a distance, and lithography system |
| DE102021204086A1 (en) | 2021-04-23 | 2022-05-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | heterodyne interferometer |
| DE102023204960A1 (en) | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for operating a lithography system and lithography system |
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