【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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
6、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。
7、实际上，因此，在测量部件或反射镜的位置期间使用光学谐振器进行距离测量的情况下，问题可能由以下事实产生：反射镜处布置的测量目标的移动(该测量目标可以配置为例如回反射器或平面反射镜的形式)不仅可以沿着实际测量方向发生，而且可以在共六个自由度中的其他自由度上发生。不会沿着测量方向发生的这样的(寄生)移动(例如测量目标的预期或非预期的倾斜或侧向位移)可能具有以下影响：发生主射线的“漂移”，其上谐振器的模式在位置和角度方面像是“螺纹(threaded)”的，因此不再提供谐振器场与输入耦合场的充分耦合。
8、鉴于在此对束方向偏差的严格需求(该需求可能要求，例如，主射线的束矢量的角度偏差小于0.1)，确保测量目标的倾斜或侧向位移不会在基于频率的位置确定期间产生影响构成了严峻的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种特别是在微光刻的光学系统中的基于频率确定部件位置的测量组件，其使得在避免上述问题时能够实现高度准确的位置确定。
2、该目的是根据独立专利权利要求1的特征来实现。
3、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，包括：
4、-至少一个光学谐振器，其中，所述谐振器包括固定的第一谐振器反射镜、分配到部件的可移动测量目标、和固定的第二谐振器反射镜，
5、-其中，第二谐振器反射镜由逆向反射镜形成，该逆向反射镜使来自测量目标的测量束反射回其本身。
6、根据一个实施例，谐振器还包括回反射器，该回反射器以平行偏移的方式在测量束的方向上相同地使测量束反转。在这种情况下，所述回反射器可以配置为角锥后向反射器(空心或玻璃主体回反射器)或猫眼后向反射器(例如，具有傅立叶透镜元件和在其焦平面中布置的反射镜)。
7、特别地，本专利技术基于以下概念：通过逆向反射镜的定位，重复地通行穿过要由光学谐振器中的测量束遍历的路径。使用光学路径可逆的原理，以这种方式确保：在部件的要测量的部分上的侧向位移或倾斜，和/或向不仅在测量方向上作用的所述部件分配的测量目标，不会在基于频率的位置确定期间产生影响或者不会继续对测量结果产生影响。
8、换言之，通过根据本专利技术在测量臂中使用逆向反射镜实现的是，无论分配到要测量的部件的测量目标的侧向位移或倾斜是多少，到达所述逆向反射镜的测量束都被反射回其本身。因此，所述测量束经由测量目标返回到相同路径上，因此不沿着测量臂的方向(测量轴线)作用的自由度的变化在它们对测量的影响方面被完全消除。
9、分配到要关于测量方向横向测量的部件的测量目标的侧向位移或倾斜(其不会由距离测量直接检测，并且在该方面还可以被称为“寄生移动”)因此在根据本专利技术的距离测量期间在结果中不再起作用。因此，根据本专利技术的测量组件关于所述寄生移动的不敏感度增加，因此在不能稳定地控制所述测量目标的位置或旨在避免与其相关联费用的场景下，可以实现高度准确的位置测量。
10、根据一个实施例，测量目标由回反射器形成。
11、根据其他实施例，测量目标由平面反射镜形成。
12、根据一个实施例，测量组件包括偏振光学分束器。在这种情况下，特别是，如下面更详细描述的那样，可以由通过使用偏振光学分束器直接折叠到光轴上的束路径，在体现为平面反射镜的测量目标上实现法线入射。
13、根据一个实施例，来自偏振光学分束器的测量束垂直入射在测量目标上。
14、根据一个实施例，测量组件包括光学组，该光学组包括开普勒布置的两个透镜元件。
15、根据一个实施例，光学组包括反射镜，该反射镜的开口在所述两个透镜元件的共同焦平面中，所述反射镜反射回从测量目标返回的束路径。...
【技术保护点】
1.一种基于频率确定部件的位置的测量组件，包括：
2.根据权利要求1所述的测量组件，其特征在于，所述部件是微光刻的光学系统中的部件。
3.根据权利要求1所述的测量组件，其特征在于，所述谐振器还包括回反射器(120)，所述回反射器(120)以平行偏移的方式在所述测量束的方向上相同地使所述测量束反转。
4.根据权利要求3所述的测量组件，其特征在于，所述测量目标由所述回反射器形成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量目标由平面反射镜(340、440、540)形成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括偏振光学分束器(450)。
7.根据权利要求6所述的测量组件，其特征在于，来自所述偏振光学分束器(450)的测量束垂直地入射在所述测量目标上。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括光学组(520)，所述光学组包括以开普勒布置的两个透镜元件(521、523)。
9.根据权利要求8所述的测量
10.根据权利要求3所述的测量组件，其特征在于，所述回反射器以维持偏振的方式配置。
11.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述第一谐振器反射镜具有曲率，使得在所述谐振器中存在的光场被稳定地限制。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述第一谐振器反射镜配置为猫眼反射镜。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括被稳定至所述光学谐振器的谐振器模式的至少一个可调谐激光器(601、801、1001、1101)。
14.根据权利要求13所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括控制环路，所述控制环路配置为根据Pound-Drever-Hall方法来稳定所述可调谐激光器(601、801、1001、1101)。
15.根据权利要求13所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括至少一个飞秒激光器(803、1003、1103)，用于确定所述至少一个可调谐激光器(601、801、1001、1101)的激光辐射的频率。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件还包括频率标准件(806、1006、1106)。
17.根据权利要求16所述的测量组件，其特征在于，所述频率标准件是气体电池。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括用于实现绝对长度测量的两个可调谐激光器(1001、1012)，所述两个可调谐激光器能够以所述光学谐振器的已知频率间隔稳定至不同的谐振器模式。
19.根据权利要求18所述的测量组件，其特征在于，拍频分析器单元(1005、1009)被分配到所述两个可调谐激光器(1001、1012)中的每一个。
20.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括声光调制器(1114)，用于在从由所述至少一个可调谐激光器(1101)生成的激光束分支出的部分束的情况下实现频移。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，基于频率的长度测量的六个光学谐振器被分配到以六个自由度进行位置确定的部件。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述部件是反射镜。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述光学系统是微光刻投射曝光设备。
24.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其中，在所述第一谐振器反射镜和所述测量目标之间、通过所述谐振器的光学路径偏移并平行于所述第二谐振器反射镜和所述测试目标之间的光学路径。
25.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其中，所述逆向反射镜(130、330、430、530)将来自所述测量目标的测量束反射回其本身，使得所述测量束在与所述测量束入射到所述可移动测量目标上的路径相同的路径上返回。
...【技术特征摘要】
1.一种基于频率确定部件的位置的测量组件，包括：
2.根据权利要求1所述的测量组件，其特征在于，所述部件是微光刻的光学系统中的部件。
3.根据权利要求1所述的测量组件，其特征在于，所述谐振器还包括回反射器(120)，所述回反射器(120)以平行偏移的方式在所述测量束的方向上相同地使所述测量束反转。
4.根据权利要求3所述的测量组件，其特征在于，所述测量目标由所述回反射器形成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量目标由平面反射镜(340、440、540)形成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括偏振光学分束器(450)。
7.根据权利要求6所述的测量组件，其特征在于，来自所述偏振光学分束器(450)的测量束垂直地入射在所述测量目标上。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括光学组(520)，所述光学组包括以开普勒布置的两个透镜元件(521、523)。
9.根据权利要求8所述的测量组件，其特征在于，所述光学组(520)包括反射镜(522)，所述反射镜(522)的开口在所述两个透镜元件(521、523)的共同焦平面中，所述反射镜将从所述测量目标返回的束路径反射回。
10.根据权利要求3所述的测量组件，其特征在于，所述回反射器以维持偏振的方式配置。
11.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述第一谐振器反射镜具有曲率，使得在所述谐振器中存在的光场被稳定地限制。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的测量组件，其特征在于，所述第一谐振器反射镜配置为猫眼反射镜。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括被稳定至所述光学谐振器的谐振器模式的至少一个可调谐激光器(601、801、1001、1101)。
14.根据权利要求13所述的测量组件，其特征在于，所述测量组件包括控制环路，所述控制环路配置为根据pound-drever-hall方法来稳...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·曼格，A·凯尼格，A·沃格勒，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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