DE102024206892A1 - Optical measuring arrangement for position and/or distance detection with means for positioning, projection exposure system - Google Patents

Optical measuring arrangement for position and/or distance detection with means for positioning, projection exposure system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Messanordnung (100) zur Positions- und/oder Distanzerfassung einer Komponente bezüglich einer Referenz mit einem optischen Sensor (102) mit mindestens einem Messtarget (103), welches mit der Komponente verbunden oder verbindbar ist, und mit einem Mittel zur Positionierung (104) des optischen Sensors (102), welches mit der Referenz und dem optischen Sensor (102) gekoppelt oder koppelbar ist. Das Mittel zur Positionierung (104) weist mindestens ein Positionierelement (108) auf oder es ist ein Positionierelement (108) vorhanden zur Anpassung des Relativabstands zwischen dem Messtarget (103) und dem optischen Sensor (102) derart, dass der optische Sensor (102) in einer ersten Konfiguration (105a) des Positionierelements (108) einen ersten Abstand (d1) und in mindestens einer zweiten Konfiguration (105b) einen vom ersten Abstand (d1) abweichenden zweiten Abstand (d2) zum Messtarget aufweist, wobei einer der Abstände (d1, d2) einem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand (dm) zwischen dem optischen Sensor (102) und dem Messtarget (103) entspricht oder annäherungsweise entspricht.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Beleuchtungsanlage, eine Projektionsbelichtungsanlage, eine Lithographieanlage, eine Inspektionsanlage, eine Koordinatenmessmaschine und ein Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors.

Figure DE102024206892A1_0000
The invention relates to an optical measuring arrangement (100) for detecting the position and/or distance of a component with respect to a reference, comprising an optical sensor (102) with at least one measuring target (103) which is or can be connected to the component, and comprising a means for positioning (104) of the optical sensor (102), which is or can be coupled to the reference and the optical sensor (102). The means for positioning (104) has at least one positioning element (108) or a positioning element (108) is present for adjusting the relative distance between the measuring target (103) and the optical sensor (102) in such a way that the optical sensor (102) has a first distance (d 1 ) from the measuring target in a first configuration (105a) of the positioning element (108) and a second distance (d 2 ) from the measuring target that differs from the first distance (d 1 ) in at least one second configuration (105b), wherein one of the distances (d 1 , d 2 ) corresponds or approximately corresponds to a predetermined or predeterminable measuring distance (d m ) between the optical sensor (102) and the measuring target (103).
The invention further relates to a lighting system, a projection exposure system, a lithography system, an inspection system, a coordinate measuring machine and a method for adjusting an optical sensor.
Figure DE102024206892A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Messanordnung zur Positions- und/oder Distanzerfassung einer Komponente bezüglich einer Referenz mit einem optischen Sensor mit mindestens einem Messtarget, welches mit der Komponente verbunden oder verbindbar ist, und mit einem Mittel zur Positionierung des optischen Sensors, welches mit der Referenz und dem optischen Sensor gekoppelt oder koppelbar ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Beleuchtungsanlage für eine Lithographieanlage, eine Projektionsbelichtungsanlage, eine Lithographieanlage, eine Inspektionsanlage, eine Koordinatenmessmaschine und ein Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors einer optischen Messanordnung bezüglich eines Messtargets.The invention relates to an optical measuring arrangement for detecting the position and/or distance of a component with respect to a reference, comprising an optical sensor with at least one measuring target, which is connected or connectable to the component, and a means for positioning the optical sensor, which is coupled or connectable to the reference and the optical sensor. The invention further relates to an illumination system for a lithography system, a projection exposure system, a lithography system, an inspection system, a coordinate measuring machine, and a method for adjusting an optical sensor of an optical measuring arrangement with respect to a measuring target.

Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Erzeugung feinster Strukturen, insbesondere auf Halbleiterbauelementen oder anderen mikrostrukturierten Bauteilen verwendet. Das Funktionsprinzip der genannten Anlagen beruht dabei darauf, mittels einer in der Regel verkleinernden Abbildung von Strukturen auf einer Maske, einem sogenannten Retikel, auf einem mit photosensitivem Material versehenen zu strukturierenden Element, einem sogenannten Wafer, feinste Strukturen bis in den Nanometerbereich zu erzeugen. Die minimalen Abmessungen der erzeugten Strukturen hängen dabei direkt von der Wellenlänge des verwendeten Lichts ab. Dieses wird zur optimalen Ausleuchtung des Retikels in einer Beleuchtungsoptik geformt. In jüngerer Zeit werden vermehrt Lichtquellen mit einer Emissionswellenlänge im Bereich weniger Nanometer, beispielsweise zwischen 1 nm und 120 nm, insbesondere im Bereich von 13,5 nm verwendet. Der beschriebene Wellenlängenbereich wird auch als EUV-Bereich bezeichnet.Projection exposure systems are used to create extremely fine structures, particularly on semiconductor devices or other microstructured components. The operating principle of these systems is based on creating extremely fine structures down to the nanometer range by means of a generally reduced-size image of structures on a mask, a so-called reticle, on an element to be structured, a so-called wafer, which is provided with photosensitive material. The minimum dimensions of the created structures depend directly on the wavelength of the light used. This light is shaped in an illumination optics for optimal illumination of the reticle. Recently, light sources with an emission wavelength in the range of a few nanometers, for example between 1 nm and 120 nm, particularly in the range of 13.5 nm, have been increasingly used. This wavelength range is also referred to as the EUV range.

Die mikrostrukturierten Bauteile werden außer mit im EUV-Bereich arbeitenden Systemen auch mit den im Markt etablierten DUV-Systemen mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 400 nm, insbesondere von 193 nm hergestellt. Mit der Anforderung, immer kleinere Strukturen herstellen zu können, sind auch die Anforderungen an die optische Korrektur in den Systemen weiter gestiegen. Mit jeder neuen Generation von Projektionsbelichtungsanlagen im EUV-Bereich oder DUV-Bereich wird zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Durchsatz erhöht.In addition to systems operating in the EUV range, the microstructured components are also manufactured using the market-established DUV systems with a wavelength between 100 nm and 400 nm, particularly 193 nm. With the demand for ever smaller structures, the requirements for optical correction in the systems have also increased. With each new generation of projection exposure systems operating in the EUV or DUV range, throughput is increased to increase cost-effectiveness.

Im Betrieb mikrolithographischer Projektionsbelichtungsanlagen, bei dem üblicherweise Maske und Wafer in einem Scan-Prozess relativ zueinander bewegt werden, müssen die Positionen der teilweise in allen sechs Freiheitsgraden beweglichen optischen Elemente, insbesondere Spiegel, zueinander mit hoher Genauigkeit eingestellt werden sowie diese Position/Ausrichtung beibehalten werden, um Aberrationen und damit einhergehende Beeinträchtigungen des Abbildungsergebnisses oder auch Verschiebungen des Bildes zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren.In the operation of microlithographic projection exposure systems, in which the mask and wafer are usually moved relative to each other in a scanning process, the positions of the optical elements, in particular mirrors, which are sometimes movable in all six degrees of freedom, must be adjusted to each other with high precision and this position/alignment must be maintained in order to avoid or at least reduce aberrations and the associated impairments of the imaging result or shifts of the image.

Im Stand der Technik sind diverse Ansätze bekannt, um die Position der einzelnen Spiegel sowie auch des Wafers bzw. der Waferstage und der Retikelebene zu vermessen. Dabei ist neben interferometrischen oder auf Encodern basierenden Messanordnungen auch die frequenzbasierte Positions- und/oder Distanzmessung unter Verwendung eines optischen Resonators bekannt. Diese Technik wird beispielsweise in der DE 10 2012 212 663 A1 oder der US 11,274,914 B2 beschrieben. Diese offenbaren jeweils Resonatoren mit zwei Resonatorspiegeln, von denen der erste Resonatorspiegel an einer Referenz in Form eines mit dem Gehäuse des Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage fest verbundenen Messrahmens und der zweite Resonatorspiegel (als „Messtarget“) an einem hinsichtlich seiner Position zu vermessenden Spiegel befestigt ist. Die eigentliche Abstandsmessvorrichtung umfasst eine bezüglich ihrer optischen Frequenz durchstimmbare Strahlungsquelle, welche eine Einkoppelstrahlung erzeugt, die einen Strahlteiler durchläuft und in den optischen Resonator eingekoppelt wird. Dabei wird die Strahlungsquelle von einer Kopplungseinrichtung so gesteuert, dass die optische Frequenz der Strahlungsquelle auf die Resonanzfrequenz des optischen Resonators abgestimmt und damit an diese Resonanzfrequenz gekoppelt wird. Über einen Strahlteiler ausgekoppelte Einkoppelstrahlung wird mit einer optischen Frequenzmesseinrichtung analysiert, welche z.B. einen Frequenzkammgenerator zur hochgenauen Bestimmung der absoluten Frequenz umfassen kann. Ändert sich die Position des EUV-Spiegels in Messrichtung, so verändert sich mit dem Abstand zwischen den Resonatorspiegeln auch die Resonanzfrequenz des optischen Resonators und damit - infolge der Kopplung der Frequenz der durchstimmbaren Strahlungsquelle an die Resonanzfrequenz des Resonators - auch die optische Frequenz der Einkoppelstrahlung, was wiederum mit der Frequenzmesseinrichtung unmittelbar registriert wird.Various approaches are known in the state of the art to measure the position of individual mirrors as well as the wafer or wafer stage and the reticle plane. In addition to interferometric or encoder-based measurement setups, frequency-based position and/or distance measurement using an optical resonator is also known. This technique is used, for example, in DE 10 2012 212 663 A1 or the US 11,274,914 B2 These each disclose resonators with two resonator mirrors, of which the first resonator mirror is attached to a reference in the form of a measuring frame firmly connected to the housing of the projection lens of the projection exposure system, and the second resonator mirror (as a "measurement target") is attached to a mirror whose position is to be measured. The actual distance measuring device comprises a radiation source whose optical frequency is tunable, which generates coupled radiation that passes through a beam splitter and is coupled into the optical resonator. The radiation source is controlled by a coupling device such that the optical frequency of the radiation source is tuned to the resonant frequency of the optical resonator and is thus coupled to this resonant frequency. Coupling radiation coupled out via a beam splitter is analyzed using an optical frequency measuring device, which may, for example, comprise a frequency comb generator for the highly precise determination of the absolute frequency. If the position of the EUV mirror changes in the measuring direction, the resonance frequency of the optical resonator changes with the distance between the resonator mirrors and thus - due to the coupling of the frequency of the tunable radiation source to the resonance frequency of the resonator - also the optical frequency of the coupling radiation, which in turn is directly registered with the frequency measuring device.

Alternativ kann eine frequenzbasierte Positions- und/oder Abstandsmessung anstatt mit einer durchstimmbaren Strahlungsquelle auch eine hochstabile Strahlungsquelle umfassen, deren Frequenz mittels eines Frequenzschiebers (beispielsweise mittels eines elektrooptischen Modulators oder eines IQ-Modulators) und mit Pound Drever Hall Technik der Resonanzfrequenz des optischen Resonators nachgeführt und auf diese stabilisiert wird.Alternatively, a frequency-based position and/or distance measurement can also comprise a highly stable radiation source instead of a tunable radiation source, the frequency of which is adjusted and stabilized to the resonance frequency of the optical resonator by means of a frequency shifter (for example, by means of an electro-optical modulator or an IQ modulator) and Pound Drever Hall technology.

Zur Positionsbestimmung der Komponenten (beispielsweise eines optischen Elementes) bezüglich einer Referenz (z.B. einer Tragstruktur) muss der optische Sensor relativ zum Messtarget in einem vorgegebenen und für die Optik innerhalb des optischen Sensors vorteilhaften (oder angepassten) Messabstand angeordnet sein. Dabei können sich die Messabstände zwischen dem Messtarget und dem optischen Sensor für verschiedenen zu vermessende Komponenten unterscheiden. Durch strukturelle und bauraumtechnische Vorgaben der Referenz, an der der optische Sensor üblicherweise fixiert ist, kann folglich der Abstand zwischen dem Messtarget und dem optischen Sensor von dem vorgegebenen und für den optischen Sensor (insbesondere für seine optischen Elemente) vorteilhaften Messabstand (oder Arbeitsabstand) abweichen. Dies führt zu Ungenauigkeiten bei der Positionsbestimmung der Komponente. Diesem Problem kann durch eine Anpassung der optischen Elemente in dem optischen Sensor begegnet werden, was aber insbesondere bei einer Vielzahl von optischen Elementen in einer Lithographieanlage, einer Koordinatenmessmaschine oder Inspektionsanlage aufwendig ist.To determine the position of components (e.g. an optical element) with respect to a reference (e.g. a supporting structure), the optical sensor must be positioned relative to the measuring target at a predetermined measuring distance that is advantageous (or adapted) for the optics within the optical sensor. The measuring distances between the measuring target and the optical sensor can differ for different components to be measured. Due to structural and installation space requirements of the reference, to which the optical sensor is usually fixed, the distance between the measuring target and the optical sensor can deviate from the predetermined measuring distance (or working distance) that is advantageous for the optical sensor (in particular for its optical elements). This leads to inaccuracies in the position determination of the component. This problem can be counteracted by adapting the optical elements in the optical sensor, but this is complex, especially when there are a large number of optical elements in a lithography system, a coordinate measuring machine, or an inspection system.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Messanordnung, eine Beleuchtungsanlage, eine Projektionsbelichtungsanlage und eine Lithographieanlage und ein Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors bereit zu stellen, die die oben genannten Nachteile beseitigt oder zumindest reduziert.It is therefore the object of the present invention to provide a measuring arrangement, an illumination system, a projection exposure system and a lithography system and a method for adjusting an optical sensor, which eliminates or at least reduces the above-mentioned disadvantages.

Die die Messanordnung betreffende Aufgabe wird durch eine Messanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die die Beleuchtungsanlage betreffende Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die die Projektionsbelichtungsanlage betreffende Aufgabe wird durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die die Lithographieanlage betreffende Aufgabe wird mit einer Lithographieanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die die Inspektionsanlage betreffende Aufgabe, wird durch eine Inspektionsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Die die Koordinatenmessmaschine betreffende Aufgabe wird durch eine Koordinatenmessmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The problem concerning the measuring arrangement is solved by a measuring arrangement according to the features of claim 1. The problem concerning the lighting system is solved by a lighting system with the features of claim 10. The problem concerning the projection exposure system is solved by a projection exposure system with the features of claim 11. The problem concerning the lithography system is solved by a lithography system with the features of claim 12. The problem concerning the inspection system is solved by an inspection system with the features of claim 13. The problem concerning the coordinate measuring machine is solved by a coordinate measuring machine with the features of claim 14. The problem concerning the method is solved by a method with the features of claim 15. Advantageous embodiments with expedient further developments are specified in the subclaims.

Die optische Messanordnung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Mittel zur Positionierung mindestens ein Positionierelement aufweist, oder ein Positionierelement vorhanden ist, zur Anpassung des Relativabstands zwischen dem Messtarget und dem optischen Sensor derart, dass der optische Sensor in einer ersten Konfiguration des Positionierelements einen ersten Abstand und in mindestens einer zweiten Konfiguration einen vom ersten Abstand abweichenden zweiten Abstand zum Messtarget aufweist, wobei einer der Abstände einem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand zwischen dem optischen Sensor und dem Messtarget entspricht oder annäherungsweise entspricht. Das Positionierelement ermöglicht folglich eine stufenweise oder stufenlose Verstellung des Relativabstands zwischen dem optischen Sensor und dem Messtarget zur Einstellung des vorgegebenen Messabstands auf einen für die Optik des optischen Sensors abgestimmten vorteilhaften oder optimalen Messabstand oder Arbeitsabstand. In anderen Worten kann der Relativabstand angepasst werden an den optimalen Messabstand, ohne dass die Optik des optischen Sensors angepasst werden muss. Das Positionierelement ermöglicht in einer Ausführungsform, wenn der optische Sensor auf dem Mittel zur Positionierung unverstellbar fixiert ist, eine Verstellung des Mittels zur Positionierung auf oder relativ zur Referenz. In einer anderen Ausführungsform ermöglicht das Positionierelement eine Anpassung oder Verstellung des optischen Sensors auf dem Mittel zur Positionierung, wobei das Mittel zur Positionierung selbst unverstellbar mit der Referenz gekoppelt oder koppelbar ist.The optical measuring arrangement is characterized in particular in that the positioning means has at least one positioning element, or a positioning element is present, for adjusting the relative distance between the measuring target and the optical sensor such that the optical sensor has a first distance from the measuring target in a first configuration of the positioning element and a second distance from the measuring target that differs from the first distance in at least one second configuration, wherein one of the distances corresponds or approximately corresponds to a predetermined or predeterminable measuring distance between the optical sensor and the measuring target. The positioning element thus enables a stepwise or continuous adjustment of the relative distance between the optical sensor and the measuring target in order to set the predetermined measuring distance to an advantageous or optimal measuring distance or working distance coordinated with the optics of the optical sensor. In other words, the relative distance can be adjusted to the optimal measuring distance without the optics of the optical sensor having to be adjusted. In one embodiment, when the optical sensor is non-adjustably fixed on the positioning means, the positioning element enables an adjustment of the positioning means to or relative to the reference. In another embodiment, the positioning element enables an adjustment or adjustment of the optical sensor on the positioning means, wherein the positioning means itself is non-adjustably coupled or can be coupled to the reference.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der vorgegebene oder vorgebbare Messabstand angepasst an eine Optik, insbesondere an mindestens ein optisches Element des optischen Sensors. Das optische Element kann als ein Spiegel oder als eine Linse gebildet sein. Das optische Element kann auch als ein adaptives Optisches Element mit mindestens einem Aktuator zur Verstellung der optischen Oberfläche gebildet sein. Dabei weist der optische Sensor vorzugsweise mindestens ein gekrümmtes optisches Element auf. Die Krümmung des optischen Elementes erfordert eine genaue Einstellung des Messabstands zwischen dem optischen Sensor und dem Messtarget.In a particularly preferred embodiment, the predetermined or predeterminable measuring distance is adapted to an optical system, in particular to at least one optical element of the optical sensor. The optical element can be formed as a mirror or as a lens. The optical element can also be formed as an adaptive optical element with at least one actuator for adjusting the optical surface. In this case, the optical sensor preferably has at least one curved optical element. The curvature of the optical element requires precise adjustment of the measuring distance between the optical sensor and the measuring target.

In diesem Zusammenhang ist es zur Verbesserung der Genauigkeit des optischen Sensors von Vorteil, wenn der Messabstand angepasst ist an die Krümmung des optischen Elementes, insbesondere wenn der Messabstand dem Krümmungsradius des optischen Elementes entspricht oder maximal 20%, bevorzugt maximal 10% und besonders bevorzugt maximal 5% von dem Krümmungsradius abweicht. In anderen Worten ist der Mittelpunkt der Krümmung des optischen Elements auf dem Messtarget oder liegt maximal 20%, bevorzugt maximal 10% und besonders bevorzugt maximal 5% des Abstands zwischen dem gekrümmten optischen Element und dem Messtarget entfernt. Dies ermöglicht einen optischen Sensor bereit zu stellen, der insensitiv oder insensitiver gegenüber einer Verkippung des Messtarget ist.In this context, it is advantageous to improve the accuracy of the optical sensor if the measuring distance is adapted to the curvature of the optical element, in particular if the measuring distance corresponds to the radius of curvature of the optical element or deviates from the radius of curvature by a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5%. In other words, the center of the curvature of the optical element is on the measuring target or is located a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5% of the distance between the curved optical element and the measuring target. This enables an optical To provide a sensor that is insensitive or more insensitive to tilting of the measuring target.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Positionierelement mindestens ein Langloch und ein in dem mindestens einen Langloch verstellbares Koppelelement umfasst. Das Koppelelement ist dabei je nach Ausführungsform mit dem optischen Sensor oder der Referenz oder dem Mittel zur Positionierung koppelbar, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem optischen Element und dem Messtarget ermöglicht wird. Das Mittel zur Positionierung kann folglich in einer Ausführungsform mindestens ein Langloch aufweisen, in dem ein mit dem optischen Sensor gekoppeltes oder koppelbares Koppelelement verstellbar angeordnet ist. In diesem Fall ist das Mittel zur Positionierung unverstellbar mit der Referenz fixiert oder fixierbar. Alternativ kann aber auch der optische Sensor unverstellbar mit dem Mittel zur Positionierung verbunden sein und die Referenz ist mit dem Koppelelement verbunden oder verbindbar derart, dass die Referenz und das Mittel zur Positionierung relativ zueinander verstellbar sind. Ferner kann auch der optische Sensor ein als Langloch gebildetes Positionierelement aufweisen, in dem ein Koppelelement des Mittels zur Positionierung verstellbar angeordnet ist, so dass der optische Sensor relativ zum Mittel zur Positionierung verstellbar ist. In einer weiteren Ausführungsform weist der optische Sensor selbst ein als Langloch gebildetes Positionierelement auf, in dem ein Koppelelement der Referenz verstellbar angeordnet ist. Dies ermöglicht eine Bewegung des optischen Sensors relativ zur Referenz. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Referenz ein als Langloch gebildetes Positionierelement aufweist und das Mittel zur Positionierung oder der optische Sensor ein Koppelelement aufweist, welches in dem Langloch verstellbar angeordnet ist. Das Mittel zur Positionierung kann somit auch als das Koppelelement selbst gebildet sein.Furthermore, it is advantageous if the positioning element comprises at least one elongated hole and a coupling element adjustable in the at least one elongated hole. Depending on the embodiment, the coupling element can be coupled to the optical sensor or the reference or the positioning means, thereby enabling a relative movement between the optical element and the measurement target. In one embodiment, the positioning means can therefore have at least one elongated hole in which a coupling element coupled or coupleable to the optical sensor is adjustably arranged. In this case, the positioning means is or can be fixed to the reference in a non-adjustable manner. Alternatively, however, the optical sensor can also be connected to the positioning means in a non-adjustable manner, and the reference is connected or connectable to the coupling element such that the reference and the positioning means are adjustable relative to one another. Furthermore, the optical sensor can also have a positioning element formed as an elongated hole in which a coupling element of the positioning means is adjustably arranged, such that the optical sensor is adjustable relative to the positioning means. In a further embodiment, the optical sensor itself has a positioning element formed as an elongated hole, in which a coupling element of the reference is adjustably arranged. This enables movement of the optical sensor relative to the reference. Alternatively, it is also possible for the reference to have a positioning element formed as an elongated hole, and for the positioning means or the optical sensor to have a coupling element that is adjustably arranged in the elongated hole. The positioning means can thus also be formed as the coupling element itself.

Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, wenn das Positionierelement eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordnete Bohrungen oder Öffnungen aufweist, und dass der optische Sensor mittels eines Koppelelements in der ersten Konfiguration in mindestens einer ersten Bohrung fixierbar ist und in der mindestens einen zweiten Konfiguration in mindesten einer von der ersten Bohrung abweichenden zweiten Bohrung fixierbar ist. Die Bohrungen können auf der Referenz und/oder auf dem Mittel zur Positionierung und/oder auf dem optischen Sensor ausgebildet sein.Alternatively or additionally, it is preferred if the positioning element has a plurality of bores or openings arranged at a distance from one another, and if the optical sensor can be fixed in at least one first bore by means of a coupling element in the first configuration and in at least one second configuration in at least one second bore that differs from the first bore. The bores can be formed on the reference and/or on the positioning means and/or on the optical sensor.

Alternativ oder zusätzlich kann das Positionierelement auch als eine Schiene ausgebildet sein, welche eingerichtet ist, eine Relativbewegung zwischen dem Messtarget und dem optischen Sensor zu ermöglichen.Alternatively or additionally, the positioning element can also be designed as a rail which is configured to enable a relative movement between the measuring target and the optical sensor.

Ferner ist es bevorzugt, wenn dem Positionierelement ein Fixiermittel zugeordnet ist zur Fixierung des optischen Sensors oder des Mittels zur Positionierung oder der Referenz in einer der Konfigurationen. Das Fixiermittel kann insbesondere als ein Rastsitz, eine Schraube, ein Gewinde, als ein Formschluss als ein Kraftschluss oder als ein Stoffschluss gebildet sein.Furthermore, it is preferred if the positioning element is assigned a fixing means for fixing the optical sensor or the positioning means or the reference in one of the configurations. The fixing means can be formed, in particular, as a snap fit, a screw, a thread, a form fit, a friction fit, or a material fit.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der optische Sensor als ein Interferometer gebildet ist. Das Interferometer kann als ein heterodynes oder ein homodynes Interferometer gebildet sein. Der optische Sensor umfasst dann einen polarisierenden oder nicht polarisierenden Strahlteiler, der den Lichtstrahl in einen Referenzpfad und einen zum Messtarget führenden Messpfad aufteilt, sowie mindestens einen Referenzspiegel in dem Referenzpfad. Der Strahlteiler ist eingerichtet den vom Messtarget reflektierten Messtrahl mit dem vom Referenzspiegel reflektierten Referenzstrahl zu kombinieren, wobei die Interferenz dieser Strahlen auf einem Detektor detektiert wird und ein Maß für die Distanz oder Position der Komponente darstellt. Furthermore, it is advantageous if the optical sensor is designed as an interferometer. The interferometer can be designed as a heterodyne or a homodyne interferometer. The optical sensor then comprises a polarizing or non-polarizing beam splitter that splits the light beam into a reference path and a measurement path leading to the measurement target, as well as at least one reference mirror in the reference path. The beam splitter is configured to combine the measurement beam reflected by the measurement target with the reference beam reflected by the reference mirror, wherein the interference of these beams is detected on a detector and represents a measure of the distance or position of the component.

Mindestens einer der Spiegel des Interferometers kann gekrümmt gebildet sein, wobei die Krümmung des Spiegels angepasst ist an den Abstand zwischen dem Spiegel und dem Messtarget.At least one of the mirrors of the interferometer may be curved, the curvature of the mirror being adapted to the distance between the mirror and the measurement target.

Alternativ umfasst der optische Sensor einen optischen Resonator mit mindestens zwei Resonatorspiegeln, die zur Ausbildung einer stehenden Lichtwelle eingerichtet sind. Einer der Resonatorspiegel ist als das Messtarget gebildet ist und der optische Resonator eingerichtet ist, zur frequenzbasierten Distanz- und/oder Positionserfassung. Der optische Resonator kann bevorzugt auch mindestens einen Faltungsspiegel aufweisen, der im Resonatorstrahlengang eingerichtet ist, den vom Messtarget auf den Faltungsspiegel gelenkte Lichtstrahl wieder auf das Messtarget zurückzureflektieren. Der Resonatorspiegel kann also insbesondere als eine drei oder mehr Spiegel umfassende Kavität gebildet sein. Mindestens einer der Resonatorspiegel kann gekrümmt gebildet sein, wobei die Krümmung des Spiegels angepasst ist an den Abstand zwischen dem Resonatorspiegel und dem Messtarget.Alternatively, the optical sensor comprises an optical resonator with at least two resonator mirrors configured to form a standing light wave. One of the resonator mirrors is formed as the measurement target, and the optical resonator is configured for frequency-based distance and/or position detection. The optical resonator can preferably also have at least one folding mirror configured in the resonator beam path to reflect the light beam directed from the measurement target to the folding mirror back onto the measurement target. The resonator mirror can therefore be formed, in particular, as a cavity comprising three or more mirrors. At least one of the resonator mirrors can be curved, wherein the curvature of the mirror is adapted to the distance between the resonator mirror and the measurement target.

Weiterhin ist es alternativ auch möglich, dass der optische Sensor als ein optischer Encoder gebildet ist. Das Messtarget ist beim optischen Encoder als ein Gitter gebildet. Der optische Encoder weist dabei einen Referenzpfad und einen Messpfad auf, wobei das Licht von der Lichtquelle mittels eines Strahlteilers in den Messpfad als Messstrahl und den Referenzpfad als Referenzstrahl aufgeteilt wird. Die beiden Strahlen werden jeweils über ein 1/4-Plättchen an den weiteren Spiegeln reflektiert und treffen an zwei verschiedenen Positionen auf der Skala auf und werden dort gebeugt. Der Referenzstrahl wird sodann auf einen ersten Spiegel und der Messstrahl auf einen zweiten Spiegel projiziert, wo sie jeweils auf die Skala zurückreflektiert, dort gebeugt und wieder über die Spiegel und über λ/4-Plättchen auf den Strahlteiler gelenkt werden. Vorzugsweise sind alle optischen Elemente außer das Messtarget und die Lichtquelle in dem Gehäuse angeordnet. Selbstverständlich kann das Gehäuse auch die Lichtquelle und/oder das Messtarget umfassen.Alternatively, it is also possible for the optical sensor to be designed as an optical encoder. The measuring target in the optical encoder is designed as a grating. The optical encoder has a reference path and a measuring path, with the light from the light source being split by a beam splitter into the measuring path as the measuring beam and the reference path as the reference beam. The two beams are each connected via a 1/4 Plates are reflected by the other mirrors and impinge on the scale at two different positions, where they are diffracted. The reference beam is then projected onto a first mirror, and the measurement beam onto a second mirror, where they are each reflected back onto the scale, diffracted there, and directed again via the mirrors and via λ/4 plates onto the beam splitter. Preferably, all optical elements except the measurement target and the light source are arranged in the housing. Of course, the housing can also enclose the light source and/or the measurement target.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsanlage für eine Lithographieanlage weist mindestens eine erfindungsgemäße optische Messanordnung auf. Diese ist eingerichtet die Position oder den Abstand einer Komponente der zu erfassen. Die Komponente kann dabei insbesondere ein optisches Element oder eine Tragstruktur sein. Die mindestens eine Messanordnung ist dazu mittelbar oder unmittelbar mit der zu vermessenden Komponente verbunden oder verbindbar. Die Beleuchtungsanlage einer Lithographieanlage umfasst dabei insbesondere eine Lichtquelle, die eingerichtet ist Licht in einem EUV- oder DUV-Wellenlängenbereich zu erzeugen und eine Mehrzahl von optischen Elementen, die eingerichtet sind, das von der Lichtquelle erzeugte Licht umzulenken und in die Projektionsbelichtungsanlage einzukoppeln. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen gelten dabei auch für die mindestens eine Messanordnung umfassende Beleuchtungsanlage.The illumination system according to the invention for a lithography system has at least one optical measuring arrangement according to the invention. This is designed to detect the position or distance of a component. The component can in particular be an optical element or a support structure. For this purpose, the at least one measuring arrangement is or can be connected directly or indirectly to the component to be measured. The illumination system of a lithography system comprises in particular a light source designed to generate light in an EUV or DUV wavelength range and a plurality of optical elements designed to deflect the light generated by the light source and couple it into the projection exposure system. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement also apply to the illumination system comprising at least one measuring arrangement.

Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage, weist mindestens eine erfindungsgemäße optische Messanordnung auf. Die mindestens eine Messanordnung, vorzugsweise Mehrzahl an Messanordnungen, ist eingerichtet, die Position oder den Abstand einer Komponente der Projektionsbelichtungsanlage zu erfassen. Die Komponente kann dabei insbesondere ein bewegliches oder unbewegliches optisches Element sein, aber auch jedes andere Bauteil einer Projektionsbelichtungsanlage, beispielsweise auch Tragstrukturen oder Aktuatoren. Die mindestens eine Messanordnung ist dazu mittelbar oder unmittelbar mit der zu vermessenden Komponente verbunden oder verbindbar. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen gelten dabei auch für die mindestens eine Messanordnung umfassende Projektionsbelichtungsanlage. Insbesondere kann die Projektionsbelichtungsanlage eine Mehrzahl von optischen Messanordnungen aufweisen, die eingerichtet sind die relative Position der Komponente bezüglich eine Referenz entlang mehrerer, insbesondere 6 Freiheitsgrade zu erfassen.The projection exposure system according to the invention has at least one optical measuring arrangement according to the invention. The at least one measuring arrangement, preferably a plurality of measuring arrangements, is configured to detect the position or distance of a component of the projection exposure system. The component can in particular be a movable or immovable optical element, but also any other component of a projection exposure system, for example also support structures or actuators. For this purpose, the at least one measuring arrangement is or can be connected directly or indirectly to the component to be measured. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement also apply to the projection exposure system comprising at least one measuring arrangement. In particular, the projection exposure system can have a plurality of optical measuring arrangements configured to detect the relative position of the component with respect to a reference along several, in particular six, degrees of freedom.

Die erfindungsgemäße Lithographieanlage weist mindestens eine erfindungsgemäße optische Messanordnung auf. Die mindestens eine Messanordnung ist dabei eingerichtet eine Position oder einen Abstand einer beweglichen oder unbeweglichen Komponente zu erfassen. Die Komponente kann dabei ein optisches Element oder eine Tragstruktur oder ein Aktuator oder ein wafer, oder eine wafer stage oder ein Retikel oder eine Retikelstage sein. Die Komponente kann allerdings auch jedes andere Bauteil einer Lithographieanlage sein, deren Position oder Abstand zu einer Referenz gemessen werden muss. Die mindestens eine Messanordnung ist dazu mittelbar oder unmittelbar mit der zu vermessenden Komponente verbunden oder verbindbar. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn jeder Komponente mehrere Messanordnungen zugeordnet sind, um die Position oder einen Abstand entlang mehrerer Freiheitsgrade zu erfassen. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen gelten dabei auch für die mindestens eine Messanordnung umfassende Lithographieanlage.The lithography system according to the invention has at least one optical measuring arrangement according to the invention. The at least one measuring arrangement is configured to detect a position or a distance of a movable or immovable component. The component can be an optical element or a support structure or an actuator or a wafer or a wafer stage or a reticle or a reticle stage. However, the component can also be any other component of a lithography system whose position or distance from a reference must be measured. For this purpose, the at least one measuring arrangement is or can be connected directly or indirectly to the component to be measured. In particular, it is preferred if several measuring arrangements are assigned to each component in order to detect the position or a distance along several degrees of freedom. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement also apply to the lithography system comprising at least one measuring arrangement.

Die erfindungsgemäße Inspektionsanlage zur Überprüfung eines optischen Elements oder eines wafers oder einer wafer stage oder eines Retikels oder einer Retikelstage weist mindestens eine erfindungsgemäße Messanordnung auf. Die Messanordnung ist dabei eingerichtet, die Position oder den Abstand einer Komponente also beispielsweise eines optischen Elements eines einer wafer stage oder eine Maske zu erfassen. Dabei ist vorzugsweise eine Auswerteeinheit vorhanden, die die erfassten Positionen oder Abstände, insbesondere von Strukturen der Komponente mit vorgegebenen Abständen oder Positionen der Strukturen oder der Komponenten vergleicht und bei einer Abweichung um einen vorgegebenen Grenzwert das Ergreifen von Maßnahmen veranlasst. Die mindestens eine Messanordnung ist dazu mittelbar oder unmittelbar mit der zu vermessenden Komponente verbunden oder verbindbar. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen gelten dabei auch für die mindestens eine Messanordnung umfassende Inspektionsanlage.The inspection system according to the invention for checking an optical element or a wafer or a wafer stage or a reticle or a reticle stage has at least one measuring arrangement according to the invention. The measuring arrangement is designed to detect the position or distance of a component, for example an optical element of a wafer stage or a mask. An evaluation unit is preferably present which compares the detected positions or distances, in particular of structures of the component, with predetermined distances or positions of the structures or components and initiates measures in the event of a deviation by a predetermined limit value. For this purpose, the at least one measuring arrangement is or can be connected directly or indirectly to the component to be measured. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement also apply to the inspection system comprising at least one measuring arrangement.

Die Erfindung kann auch in Messmaschinen zur Erfassung einer Lage, Geometrie oder Form eines Bauteils eingesetzt werden. Die mindestens eine Messanordnung ist dabei vorzugsweise mit dem Bauteil mittelbar oder unmittelbar verbunden sein. Die Messmaschine kann dabei insbesondere im Rahmen der Fertigungstechnik oder der industriellen Messtechnik im Maschinenbau eingesetzt werden, beispielsweise in der Automobilindustrie oder der Luftfahrttechnik. Die mindestens eine Messanordnung ist dazu mittelbar oder unmittelbar mit der zu vermessenden Komponente verbunden oder verbindbar. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen gelten dabei auch für die mindestens eine Messanordnung umfassende Messmaschine.The invention can also be used in measuring machines for detecting the position, geometry, or shape of a component. The at least one measuring arrangement is preferably connected directly or indirectly to the component. The measuring machine can be used in particular in the context of production technology or industrial metrology in mechanical engineering, for example in the automotive industry or aerospace engineering. The at least one measuring arrangement is or can be connected directly or indirectly to the component to be measured. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement also apply to the measuring machine comprising at least one measuring arrangement.

Die erfindungsgemäße Koordinatenmessmaschine weist mindestens eine erfindungsgemäße Messanordnung auf. Koordinatenmessmaschinen werden zur Inspektion oder Vermessung von Bauteilen eingesetzt, wobei das Bauteil üblicherweise abgetastet wird und anhand der Abtastung Abstände oder Positionen bestimmt werden. Dazu ist ein optisches System sowie eine verfahrbare Rahmenstruktur und/oder ein hochgenaues Positioniersystem vorhanden, die das zu inspizierende Bauteil oder Objekt trägt. Die Messanordnung ist vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar mit dieser verfahrbaren Komponente, d.h. Rahmenstruktur oder Positioniersystem, verbunden. Mittels der mindestens einen Messanordnung lässt sich die Position oder der Abstand der verfahrbaren Komponente bestimmen, wodurch das Abtasten des Objekts gesteuert werden kann. Darüber hinaus kann eine Messanordnung auch eingesetzt werden, um den Abstand oder die Position des Bauteils selbst zu erfassen und damit zu inspizieren. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen gelten dabei auch für die mindestens eine Messanordnung umfassende Koordinatenmessmaschine.The coordinate measuring machine according to the invention has at least one measuring arrangement according to the invention. Coordinate measuring machines are used for the inspection or measurement of components, whereby the component is usually scanned and distances or positions are determined based on the scanning. For this purpose, an optical system as well as a movable frame structure and/or a high-precision positioning system are provided, which supports the component or object to be inspected. The measuring arrangement is preferably directly or indirectly connected to this movable component, i.e., frame structure or positioning system. By means of the at least one measuring arrangement, the position or distance of the movable component can be determined, whereby the scanning of the object can be controlled. Furthermore, a measuring arrangement can also be used to detect the distance or position of the component itself and thus to inspect it. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement also apply to the coordinate measuring machine comprising at least one measuring arrangement.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors einer optischen Messanordnung, insbesondere der zuvor beschriebenen Messanordnung, bezüglich eines Messtargets umfasst insbesondere die folgenden Schritte:

  1. a. Erfassen eines Abstands zwischen einem optischen Sensor und einem Messtarget in einer ersten Konfiguration eines Positionierelements,
  2. b. Verstellen des optischen Sensors relativ zum Messtargets mittels des Positionierelements in eine von der ersten Konfiguration abweichende zweite Konfiguration, wenn der erfasste Abstand von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand um einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert abweicht.
The method according to the invention for adjusting an optical sensor of an optical measuring arrangement, in particular the measuring arrangement described above, with respect to a measuring target comprises in particular the following steps:
  1. a. Detecting a distance between an optical sensor and a measuring target in a first configuration of a positioning element,
  2. b. Adjusting the optical sensor relative to the measuring target by means of the positioning element into a second configuration deviating from the first configuration if the detected distance deviates from a predetermined or predeterminable measuring distance by a predetermined or predeterminable value.

Dies ermöglicht den Abstand zwischen dem optischen Sensor und dem Messtarget auf den Messabstand einzustellen ohne die Optik, also die optischen Elemente anpassen zu müssen. Die zu der Messanordnung genannten Vorteile und Ausführungsformen sind auch für das Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors einer optischen Messanordnung anwendbar.This allows the distance between the optical sensor and the measuring target to be adjusted to the measuring distance without having to adjust the optics, i.e., the optical elements. The advantages and embodiments mentioned for the measuring arrangement are also applicable to the method for adjusting an optical sensor in an optical measuring arrangement.

Die Verstellung kann stufenweise oder stufenlos erfolgen.The adjustment can be made stepwise or continuously.

Im Rahmen der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Messabstand angepasst ist an ein optisches Element des optischen Sensors, insbesondere an eine Krümmung eines optischen Elementes des optischen Sensors. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn der Messabstand dem Krümmungsradius des optischen Elementes entspricht oder maximal 20%, bevorzugt maximal 10%, ganz besonders bevorzugt maximal 5% vom Krümmungsradius abweicht. In anderen Worten ist der Mittelpunkt der Krümmung des optischen Elements auf dem Messtarget oder maximal 20%, bevorzugt maximal 10% und besonders bevorzugt maximal 5% des Abstands zwischen dem gekrümmten optischen Element und dem Messtarget entfernt angeordnet. Dies ermöglicht einen optischen Sensor bereit zu stellen, der insensitiv oder insensitiver gegenüber einer Verkippung des Messtarget ist.Within the scope of the invention, it is advantageous if the measuring distance is adapted to an optical element of the optical sensor, in particular to a curvature of an optical element of the optical sensor. In this context, it is advantageous if the measuring distance corresponds to the radius of curvature of the optical element or deviates from the radius of curvature by a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5%. In other words, the center of the curvature of the optical element is arranged on the measuring target or at a distance of a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5% of the distance between the curved optical element and the measuring target. This makes it possible to provide an optical sensor that is insensitive or more insensitive to tilting of the measuring target.

Ferner ist es von Vorteil, wenn ein Abstand, also eine Konfiguration, des optischen Sensors gegenüber dem Messtarget fixiert wird, wenn der erfasste Abstand dem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand entspricht oder annäherungsweise entspricht.Furthermore, it is advantageous if a distance, i.e. a configuration, of the optical sensor relative to the measuring target is fixed if the detected distance corresponds or approximately corresponds to the specified or specifiable measuring distance.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken. Dabei zeigen:

  • 1a eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage,
  • 1b eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im DUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung einer optischen Messanordnung,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Verstellung eines optischen Sensors der Messanordnung relativ zum Messtarget,
  • 4 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Mittels zur Positionierung, und
  • 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Mittels zur Positionierung.
Further features, properties, and advantages of the present invention are described in more detail below using embodiments with reference to the accompanying figures. All features described so far and below are advantageous both individually and in any combination. The embodiments described below are merely examples and do not limit the subject matter of the invention. They show:
  • 1a a schematic representation of a microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV,
  • 1b a schematic representation of a microlithographic projection exposure system designed for operation in DUV,
  • 2 a schematic representation of an arrangement of an optical measuring arrangement,
  • 3 a schematic representation of an adjustment of an optical sensor of the measuring arrangement relative to the measuring target,
  • 4 a schematic representation of a first embodiment of a means for positioning, and
  • 5 a schematic representation of a second embodiment of a means for positioning.

1a zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist. Die Erfindung kann aber auch in anderen Nanopositioniersystemen eingesetzt werden. 1a shows a schematic representation of an exemplary projection exposure system 600 designed for operation in the EUV, in which the present invention can be implemented. The invention However, it can also be used in other nanopositioning systems.

Gemäß 1a weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600 einen Feldfacettenspiegel 603 und einen Pupillenfacettenspiegel 604 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 603 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 601 und einen Kollektorspiegel 602 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 604 sind ein erster Teleskopspiegel 605 und ein zweiter Teleskopspiegel 606 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 607 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 651-656 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 621 auf einem Maskentisch 620 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 661 auf einem Wafertisch 660 befindet.According to 1a An illumination device in a projection exposure system 600 designed for EUV comprises a field facet mirror 603 and a pupil facet mirror 604. The light from a light source unit, which comprises a plasma light source 601 and a collector mirror 602, is directed onto the field facet mirror 603. A first telescope mirror 605 and a second telescope mirror 606 are arranged in the light path downstream of the pupil facet mirror 604. A deflection mirror 607 is arranged downstream in the light path, which deflects the radiation incident on it onto an object field in the object plane of a projection objective comprising six mirrors 651-656. At the location of the object field, a reflective structure-bearing mask 621 is arranged on a mask table 620, which is imaged with the aid of the projection lens into an image plane in which a substrate 661 coated with a light-sensitive layer (photoresist) is located on a wafer table 660.

Die Erfindung kann ebenso in einer DUV-Anlage verwendet werden, wie in 1b dargestellt. Eine DUV-Anlage ist prinzipiell wie die oben beschriebene EUV-Anlage aus der 1a aufgebaut, wobei in einer DUV-Anlage Spiegel und Linsen als optische Elemente verwendet werden können und die Lichtquelle einer DUV-Anlage eine Nutzstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 100 nm bis 300 nm emittiert.The invention can be used in a DUV system as well as in 1b A DUV system is basically like the EUV system described above from the 1a constructed, whereby mirrors and lenses can be used as optical elements in a DUV system and the light source of a DUV system emits useful radiation in a wavelength range from 100 nm to 300 nm.

Die in 1b dargestellte DUV-Lithographieanlage 700 weist eine DUV-Lichtquelle 701 auf. Als DUV-Lichtquelle 701 kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 702 im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert. Ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 703 leitet die DUV-Strahlung 702 auf eine Photomaske 704. Die Photomaske 704 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 703, angeordnet sein. Die Photomaske 704 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 705 verkleinert auf einen Wafer 706 oder dergleichen abgebildet wird. Das Projektionssystem 705 weist mehrere Linsen 707 und/oder Spiegel 708 zur Abbildung der Photomaske 704 auf den Wafer 706 auf. Dabei können einzelne Linsen 707 und/oder Spiegel 708 des Projektionssystems 705 symmetrisch zur optischen Achse 709 des Projektionssystems 705 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 707 und Spiegel 708 der DUV-Lithographieanlage 700 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 707 und/oder Spiegel 708 vorgesehen sein. Insbesondere weist das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 703 der DUV-Lithographieanlage 700 mehrere Linsen 707 und/oder Spiegel 708 auf. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. Ein Luftspalt 710 zwischen der letzten Linse 707 und dem Wafer 706 kann durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf.The 1b The DUV lithography system 700 shown has a DUV light source 701. An ArF excimer laser, for example, can be provided as the DUV light source 701, which emits radiation 702 in the DUV range at, for example, 193 nm. A beam shaping and illumination system 703 directs the DUV radiation 702 onto a photomask 704. The photomask 704 is designed as a transmissive optical element and can be arranged outside the systems 703. The photomask 704 has a structure that is imaged in a reduced size onto a wafer 706 or the like by means of the projection system 705. The projection system 705 has a plurality of lenses 707 and/or mirrors 708 for imaging the photomask 704 onto the wafer 706. Individual lenses 707 and/or mirrors 708 of the projection system 705 can be arranged symmetrically to the optical axis 709 of the projection system 705. It should be noted that the number of lenses 707 and mirrors 708 of the DUV lithography system 700 is not limited to the number shown. More or fewer lenses 707 and/or mirrors 708 can also be provided. In particular, the beam shaping and illumination system 703 of the DUV lithography system 700 has a plurality of lenses 707 and/or mirrors 708. Furthermore, the mirrors are usually curved at their front side for beam shaping. An air gap 710 between the last lens 707 and the wafer 706 can be replaced by a liquid medium having a refractive index > 1. The liquid medium can be, for example, ultrapure water. Such a setup is also called immersion lithography and has an increased photolithographic resolution.

2 zeigt eine optische Messanordnung 100 zur Positions- und/oder Distanzerfassung einer nicht näher dargestellten Komponente bezüglich einer Referenz mit einem optischen Sensor 102. Dazu ist der optische Sensor mittelbar oder unmittelbar mit der Referenz, beispielsweise einer Tragstruktur verbunden, während die nicht näher dargestellte zu vermessende Komponente mit mindestens einem Messtarget 103 verbunden oder verbindbar ist. Der optische Sensor 102 kann vorzugsweise als ein Interferometer oder als ein optischer Sensor zur frequenzbasierten Positionserfassung gebildet sein. Entsprechend weist der optische Sensor 102 eine Mehrzahl von nicht näher dargestellten optischen Elementen auf. Die optischen Elemente erfordern dabei einen vorgegebenen oder vorgebbaren optimalen Messabstand dm , derart, dass der Fehler der optischen Positions- und/oder Distanzerfassung so gering wie möglich ist. 2 shows an optical measuring arrangement 100 for detecting the position and/or distance of a component (not shown in detail) with respect to a reference using an optical sensor 102. For this purpose, the optical sensor is directly or indirectly connected to the reference, for example a support structure, while the component to be measured (not shown in detail) is connected or connectable to at least one measuring target 103. The optical sensor 102 can preferably be designed as an interferometer or as an optical sensor for frequency-based position detection. Accordingly, the optical sensor 102 has a plurality of optical elements (not shown in detail). The optical elements require a predetermined or predeterminable optimal measuring distance d m , such that the error in the optical position and/or distance detection is as small as possible.

Eines der optischen Elemente ist dabei vorzugsweise gekrümmt gebildet. Insbesondere wenn die Krümmung des optischen Elementes an den Messabstand dm angepasst ist, also der Messabstand dm dem Krümmungsradius des optischen Elementes entspricht oder maximal 20%, bevorzugt maximal 10%, besonders bevorzugt maximal 5% abewicht, ist die Messanordnung 100 insensitiver gegenüber einer Verkippung des Messtargets, also einer Verkippung der zu vermessenden Komponente. In anderen Worten ist der Mittelpunkt der Krümmung des optischen Elements auf dem Messtarget 103 oder maximal 20%, bevorzugt maximal 10% und besonders bevorzugt maximal 5% des Abstands zwischen dem gekrümmten optischen Element und dem Messtarget 103 entfernt angeordnet.One of the optical elements is preferably curved. In particular, if the curvature of the optical element is adapted to the measuring distance d m , i.e., if the measuring distance d m corresponds to the radius of curvature of the optical element or deviates by a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, particularly preferably a maximum of 5%, the measuring arrangement 100 is less sensitive to a tilt of the measuring target, i.e., a tilt of the component to be measured. In other words, the center of the curvature of the optical element is located on the measuring target 103 or at a distance of a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5% of the distance between the curved optical element and the measuring target 103.

Durch die Abstimmung des Krümmungsradius eines optischen Elementes des optischen Sensors 102 auf dem Messabstand dm kann es bei einer Vielzahl von optischen Sensoren und braumraumtechnischen Beschränkungen vorkommen, dass der Messabstand zumindest in einem gewissen Bereich vorgegeben ist, so dass dann für jede optische Messanordnung 100 die optischen Elemente individuell gewählt und an den vorgegebenen Messabstand dm angepasst werden müssen.By adjusting the radius of curvature of an optical element of the optical sensor 102 to the measuring distance d m , it can happen with a large number of optical sensors and space-related limitations that the measuring distance is predetermined at least within a certain range, so that for each optical measuring arrangement 100 the optical elements must be individually selected and adapted to the predetermined measuring distance d m .

Üblicherweise ist der optische Sensor 102 mittels eines Mittels zur Positionierung 104 mit einer Referenz, beispielsweise einer Tragstruktur, gekoppelt oder koppelbar.Typically, the optical sensor 102 is coupled or can be coupled to a reference, for example a support structure, by means of a positioning means 104.

3 zeigt, dass erfindungsgemäß ein Positionierelement 108 vorhanden ist, welches vorzugsweise auf dem Mittel zur Positionierung 104 angeordnet ist und der Anpassung des Relativabstands zwischen dem Messtarget 103 und dem optischen Sensors 102 dient, derart, dass der optische Sensor 103 in einer ersten Konfiguration 105a des Positionierelements 108 einen ersten Abstand d1 aufweist und in mindestens einer zweiten Konfiguration 105b einen vom ersten Abstand d1 abweichenden zweiten Abstand d2 zum Messtarget 103 aufweist. Der Relativabstand zwischen dem optischen Sensor 102 und dem Messtarget 103 ist folglich auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand dm einstellbar. Vorliegend entspricht der zweite Abstand d2 der zweiten Konfiguration 105b dem vorgegebenen Messabstand. Mittels des Positionierelements 108 lassen sich beliebig viele Relativabstände zwischen dem Messtarget 103 und dem optischen Element 102 stufenlos oder stufenweise einstellen. 3 shows that according to the invention, a positioning element 108 is provided, which is preferably arranged on the positioning means 104 and serves to adjust the relative distance between the measuring target 103 and the optical sensor 102, such that the optical sensor 103 has a first distance d 1 in a first configuration 105a of the positioning element 108 and has a second distance d 2 from the measuring target 103 that differs from the first distance d 1 in at least one second configuration 105b. The relative distance between the optical sensor 102 and the measuring target 103 can therefore be adjusted to a predetermined or predeterminable measuring distance d m . In the present case, the second distance d 2 of the second configuration 105b corresponds to the predetermined measuring distance. By means of the positioning element 108, any number of relative distances between the measuring target 103 and the optical element 102 can be adjusted continuously or in steps.

4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mittels zur Positionierung 104, wobei das Positionierelement 108 zwei Langlöcher 106 aufweist. Vorliegend sind zwei Koppelelemente 107 mit dem optischen Sensor 102 verbunden, wobei die Koppelelemente jeweils in einem der Langlöcher 106 verstellbar angeordnet sind, so dass durch Verstellung des Koppelelements 107 in dem jeweiligen Langloch 106, der Relativabstand zwischen dem optischen Sensor 102 und dem Messtarget stufenlos anpassbar ist. Dem Langloch kann zusätzlich ein Fixierelement 110, beispielsweise ein Rastsitz, ein Haftmittel oder ein Element zur kraftschlüssigen oder fromschlüssigen Fixierung des Koppelelements und damit des optischen Sensors in einer der Konfigurationen 105, also in einem der Abstände zugeordnet sein. Selbstverständlich kann das Positionierelement 108 auch nur ein einziges Langloch 106 aufweisen oder aber beliebig viele Langlöcher 106 aufweisen. 4 shows a first embodiment of a positioning means 104, wherein the positioning element 108 has two elongated holes 106. In the present case, two coupling elements 107 are connected to the optical sensor 102, wherein the coupling elements are each adjustably arranged in one of the elongated holes 106, so that by adjusting the coupling element 107 in the respective elongated hole 106, the relative distance between the optical sensor 102 and the measuring target can be continuously adjusted. A fixing element 110, for example a snap-in fit, an adhesive, or an element for the force-fitting or form-fitting fixing of the coupling element and thus of the optical sensor in one of the configurations 105, i.e., at one of the distances, can additionally be assigned to the elongated hole. Of course, the positioning element 108 can also have only a single elongated hole 106 or any number of elongated holes 106.

Alternativ kann das Koppelelement 107 auch mit der Referenz verbunden sein. In diesem Fall kann der optische Sensor 102 auch auf dem Mittel zur Positionierung 104 unverstellbar fixiert sein. Das mindestens eine Langloch ist auf dem Mittel zur Positionierung ausgebildet und das mit der Referenz verbundene Koppelelement ist in dem Langloch 106 verstellbar angeordnet. Selbstverständlich kann das Positionierelement 108, also vorliegend das Langloch 106, auch an der Referenz ausgebildet sein und das Mittel zur Positionierung 104 ist mit mindestens einem Koppelelement 107 verbunden, welches in dem Positionierelement 108 verstellbar angeordnet ist. In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel kann auch einer aus Referenz und optischen Sensor 102 mindestens ein Langloch 106 aufweisen, in dem ein Koppelelement 107, welches mit dem anderen aus Referenz und optischen Sensor 102 gekoppelt oder koppelbar ist, verstellbar angeordnet ist. In diesem Fall ist das Koppelelement 107 als das Mittel zur Positionierung 104 gebildet. Das Positionierelement kann alternativ zu einem Langloch 106 auch als eine Schiene gebildet seinAlternatively, the coupling element 107 can also be connected to the reference. In this case, the optical sensor 102 can also be fixed non-adjustably on the positioning means 104. The at least one elongated hole is formed on the positioning means, and the coupling element connected to the reference is adjustably arranged in the elongated hole 106. Of course, the positioning element 108, i.e., in this case, the elongated hole 106, can also be formed on the reference, and the positioning means 104 is connected to at least one coupling element 107, which is adjustably arranged in the positioning element 108. In a further alternative embodiment, one of the reference and the optical sensor 102 can also have at least one elongated hole 106, in which a coupling element 107, which is coupled or can be coupled to the other of the reference and the optical sensor 102, is adjustably arranged. In this case, the coupling element 107 is formed as the positioning means 104. The positioning element can alternatively be formed as a rail instead of a slot 106

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Mittels zur Positionierung 104, wobei das Positionierelement 108 eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordnete Bohrungen 109 oder Öffnungen aufweist. Der optische Sensor 102 ist mittels eines Koppelelements 107, welches beispielsweise als Schraube oder Haftmittel oder als Rastsitz oder als Element für eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung gebildet ist, in der Bohrung 109 fixierbar, so dass der eingestellte Relativabstand zwischen Messtarget 103 und optischen Sensor 102 fixierbar ist. Die Bohrungen 109 können auch an der Referenz ausgebildet sein. 5 shows a further embodiment of the positioning means 104, wherein the positioning element 108 has a plurality of bores 109 or openings arranged at a distance from one another. The optical sensor 102 can be fixed in the bore 109 by means of a coupling element 107, which is formed, for example, as a screw or adhesive or as a snap-in seat or as an element for a force-fitting or form-fitting connection, so that the set relative distance between the measuring target 103 and the optical sensor 102 can be fixed. The bores 109 can also be formed on the reference.

Der optische Sensor 102 kann als ein Interferometer gebildet sein. Das Interferometer kann als ein heterodynes oder ein homodynes Interferometer gebildet sein. Der optische Sensor 102 umfasst dann einen polarisierenden oder nicht polarisierenden Strahlteiler, der den Lichtstrahl in einen Referenzpfad und einen zum Messtarget führenden Messpfad aufteilt, sowie mindestens einen Referenzspiegel in dem Referenzpfad. Der Strahlteiler ist eingerichtet den vom Messtarget 103 reflektierten Messtrahl mit dem vom Referenzspiegel reflektierten Referenzstrahl zu kombinieren, wobei die Interferenz dieser Strahlen auf einem Detektor detektiert wird und ein Maß für die Distanz oder Position der Komponente darstellt. Mindestens einer der Spiegel des Interferometers kann gekrümmt gebildet sein, wobei die Krümmung des Spiegels angepasst ist an den Abstand zwischen dem Spiegel und dem Messtarget 103.The optical sensor 102 can be formed as an interferometer. The interferometer can be formed as a heterodyne or a homodyne interferometer. The optical sensor 102 then comprises a polarizing or non-polarizing beam splitter that splits the light beam into a reference path and a measurement path leading to the measurement target, as well as at least one reference mirror in the reference path. The beam splitter is configured to combine the measurement beam reflected by the measurement target 103 with the reference beam reflected by the reference mirror, wherein the interference of these beams is detected on a detector and represents a measure of the distance or position of the component. At least one of the mirrors of the interferometer can be curved, wherein the curvature of the mirror is adapted to the distance between the mirror and the measurement target 103.

Alternativ umfasst der optische Sensor 102 einen optischen Resonator mit mindestens zwei Resonatorspiegeln, die zur Ausbildung einer stehenden Lichtwelle eingerichtet sind. Einer der Resonatorspiegel ist als das Messtarget 103 gebildet ist und der optische Resonator eingerichtet ist, zur frequenzbasierten Distanz- und/oder Positionserfassung. Der optische Resonator kann bevorzugt auch mindestens einen Faltungsspiegel aufweisen, der im Resonatorstrahlengang eingerichtet ist, den vom Messtarget auf den Faltungsspiegel gelenkte Lichtstrahl wieder auf das Messtarget 103 zurückzureflektieren. Der Resonatorspiegel kann also insbesondere als eine drei oder mehr Spiegel umfassende Kavität gebildet sein. Mindestens einer der Resonatorspiegel kann gekrümmt gebildet sein, wobei die Krümmung des Spiegels angepasst ist an den Abstand zwischen dem Resonatorspiegel und dem Messtarget 103.Alternatively, the optical sensor 102 comprises an optical resonator with at least two resonator mirrors configured to form a standing light wave. One of the resonator mirrors is formed as the measurement target 103, and the optical resonator is configured for frequency-based distance and/or position detection. The optical resonator can preferably also have at least one folding mirror configured in the resonator beam path to reflect the light beam directed from the measurement target to the folding mirror back onto the measurement target 103. The resonator mirror can therefore be formed, in particular, as a cavity comprising three or more mirrors. At least one of the resonator mirrors can be curved, wherein the Curvature of the mirror is adapted to the distance between the resonator mirror and the measurement target 103.

Das Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors 102 einer optischen Messanordnung 100 bezüglich eines Messtargets 103 umfasst insbesondere die Schritte, wonach ein erster Abstand d1 zwischen dem optischen Sensor 102 und dem Messtarget 103 in einer ersten Konfiguration 105a eines Positionierelements 108 erfasst wird und danach verstellen des optischen Sensors 102 relativ zum Messtarget 103 mittels des Positionierelements 108 des Mittels zur Positionierung 104 in eine von der ersten Konfiguration 105a abweichende zweite Konfiguration 105b, wenn der erfasste erste Abstand d1 von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand dm um einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert abweicht. Die Verstellung kann stufenweise oder stufenlos erfolgen.The method for adjusting an optical sensor 102 of an optical measuring arrangement 100 with respect to a measuring target 103 comprises, in particular, the steps of detecting a first distance d 1 between the optical sensor 102 and the measuring target 103 in a first configuration 105a of a positioning element 108 and then adjusting the optical sensor 102 relative to the measuring target 103 by means of the positioning element 108 of the positioning means 104 into a second configuration 105b deviating from the first configuration 105a if the detected first distance d 1 deviates from a predetermined or predeterminable measuring distance d m by a predetermined or predeterminable value. The adjustment can be stepwise or continuously variable.

Der vorgegebene oder vorgebbare Messabstand dm ist angepasst an ein optisches Element des optischen Sensors 102, insbesondere an eine Krümmung eines optischen Elementes des optischen Sensors 102. Insbesondere ist entspricht der Messabstand dm dem Krümmungsradius des optischen Elementes oder weicht maximal 20%, bevorzugt maximal 10%, ganz besonders bevorzugt maximal 5% vom Krümmungsradius ab. In anderen Worten ist der Mittelpunkt der Krümmung des optischen Elements auf dem Messtarget 103 oder maximal 20%, bevorzugt maximal 10% und besonders bevorzugt maximal 5% des Abstands zwischen dem gekrümmten optischen Element und dem Messtarget 103 entfernt angeordnet. Dies ermöglicht einen optischen Sensor 102 bereit zu stellen, der insensitiv oder insensitiver gegenüber einer Verkippung des Messtarget 103 ist. Wenn der erfasste Abstand dem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand entspricht oder annäherungsweise entspricht, so wird der optische Sensor in dieser Konfiguration 105 fixiert.The predetermined or predeterminable measuring distance d m is adapted to an optical element of the optical sensor 102, in particular to a curvature of an optical element of the optical sensor 102. In particular, the measuring distance d m corresponds to the radius of curvature of the optical element or deviates from the radius of curvature by a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5%. In other words, the center of the curvature of the optical element is arranged on the measuring target 103 or at a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, and particularly preferably a maximum of 5% of the distance between the curved optical element and the measuring target 103. This makes it possible to provide an optical sensor 102 that is insensitive or less sensitive to a tilt of the measuring target 103. If the detected distance corresponds to or approximately corresponds to the predetermined or predeterminable measuring distance, the optical sensor is fixed in this configuration 105.

Die erfindungsgemäße Messanordnung 100, kann in einer Projektionsbelichtungsanlage 600, 700, in einer Beleuchtungsanlage, in einer Lithographieanlage, in einer Inspektionsanlage, in einer Messmaschine, oder in einer Koordinatenmessmaschine eingesetzt werden.The measuring arrangement 100 according to the invention can be used in a projection exposure system 600, 700, in an illumination system, in a lithography system, in an inspection system, in a measuring machine, or in a coordinate measuring machine.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

100100
MessanordnungMeasuring arrangement
102102
optischer Sensoroptical sensor
103103
MesstargetMeasurement target
104104
Mittel zur PositionierungMeans of positioning
105105
Konfiguration des PositionierelementsConfiguration of the positioning element
105a105a
erste Konfigurationfirst configuration
105b105b
zweite Konfigurationsecond configuration
106106
Langlochslot
107107
Koppelelementcoupling element
108108
PositionierelementPositioning element
109109
Bohrungdrilling
110110
Fixiermittelfixer
600600
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
601601
PlasmalichtquellePlasma light source
602602
KollektorspiegelCollector mirror
603603
FeldfacettenspiegelField facet mirror
604604
PupillenfacettenspiegelPupillary facet mirror
605605
erster Teleskopspiegelfirst telescope mirror
606606
zweiter Teleskopspiegelsecond telescope mirror
607607
UmlenkspiegelDeflecting mirror
620620
MaskentischMask table
621621
Maskemask
651651
Spiegel (Projektionsobjektiv)Mirror (projection lens)
652652
Spiegel (Projektionsobjektiv)Mirror (projection lens)
653653
Spiegel (Projektionsobjektiv)Mirror (projection lens)
654654
Spiegel (Projektionsobjektiv)Mirror (projection lens)
655655
Spiegel (Projektionsobjektiv)Mirror (projection lens)
656656
Spiegel (Projektionsobjektiv)Mirror (projection lens)
660660
WafertischWafer table
661661
beschichtetes Substratcoated substrate
700700
DUV-LithographieanlageDUV lithography system
701701
DUV-LichtquelleDUV light source
702702
DUV-Strahlung /StrahlengangDUV radiation / beam path
703703
Strahlformungs- und Beleuchtungssystem (DUV)Beam shaping and illumination system (DUV)
704704
PhotomaskePhotomask
705705
ProjektionssystemProjection system
706706
Waferwafers
707707
Linselens
708708
SpiegelMirror
709709
optische Achseoptical axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2012 212 663 A1 [0005]DE 10 2012 212 663 A1 [0005]
  • US 11,274,914 B2 [0005]US 11,274,914 B2 [0005]

Claims (18)

Optische Messanordnung (100) zur Positions- und/oder Distanzerfassung einer Komponente bezüglich einer Referenz mit einem optischen Sensor (102) mit mindestens einem Messtarget (103), welches mit der Komponente verbunden oder verbindbar ist, und mit einem Mittel zur Positionierung (104) des optischen Sensors (102), welches mit der Referenz und dem optischen Sensor (102) gekoppelt oder koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionierung (104) mindestens ein Positionierelement (108) aufweist oder ein Positionierelement (108) vorhanden ist zur Anpassung des Relativabstands zwischen dem Messtarget (103) und dem optischen Sensor (102) derart, dass der optische Sensor (102) in einer ersten Konfiguration (105a) des Positionierelements (108) einen ersten Abstand (d1) und in mindestens einer zweiten Konfiguration (105b) einen vom ersten Abstand (d1) abweichenden zweiten Abstand (d2) zum Messtarget aufweist, wobei einer der Abstände (d1, d2) einem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand (dm) zwischen dem optischen Sensor (102) und dem Messtarget (103) entspricht oder annäherungsweise entspricht.Optical measuring arrangement (100) for detecting the position and/or distance of a component with respect to a reference, comprising an optical sensor (102) with at least one measuring target (103) which is or can be connected to the component, and with a means for positioning (104) of the optical sensor (102), which is or can be coupled to the reference and the optical sensor (102), characterized in that the means for positioning (104) has at least one positioning element (108) or a positioning element (108) is present for adjusting the relative distance between the measuring target (103) and the optical sensor (102) such that the optical sensor (102) has a first distance (d 1 ) to the measuring target in a first configuration (105a) of the positioning element (108) and a second distance (d 2 ) deviating from the first distance (d 1 ) in at least one second configuration (105b), wherein one of the distances (d 1 , d 2 ) corresponds or approximately corresponds to a predetermined or predeterminable measuring distance (d m ) between the optical sensor (102) and the measuring target (103). Optische Messanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (102) mindestens ein gekrümmtes optisches Element aufweist.Optical measuring arrangement (100) according to Claim 1 , characterized in that the optical sensor (102) has at least one curved optical element. Optische Messanordnung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messabstand (dm) angepasst ist an die Krümmung des optischen Elementes.Optical measuring arrangement (100) according to Claim 2 , characterized in that the measuring distance (d m ) is adapted to the curvature of the optical element. Optische Messanordnung (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messabstand (dm) dem Krümmungsradius des optischen Elementes entspricht oder maximal 20% von dem Krümmungsradius abweicht.Optical measuring arrangement (100) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the measuring distance (d m ) corresponds to the radius of curvature of the optical element or deviates from the radius of curvature by a maximum of 20%. Optische Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (108) ein Langloch (106) und ein in dem Langloch (106) verstellbares Koppelelement (107) umfasst.Optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the positioning element (108) comprises an elongated hole (106) and a coupling element (107) adjustable in the elongated hole (106). Optische Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (108) eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordnete Bohrungen (109) oder Öffnungen aufweist, und dass der optische Sensor (102) mittels eines Koppelelements (107) in der ersten Konfiguration (105a) in mindestens einer ersten Bohrung fixierbar ist und in der mindestens einen zweiten Konfiguration (105b) in mindesten einer von der ersten Bohrung abweichenden zweiten Bohrung fixierbar ist.Optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the positioning element (108) has a plurality of bores (109) or openings arranged at a distance from one another, and in that the optical sensor (102) can be fixed in at least one first bore by means of a coupling element (107) in the first configuration (105a) and can be fixed in at least one second bore deviating from the first bore in the at least one second configuration (105b). Optische Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement als eine Schiene gebildet ist.Optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the positioning element is formed as a rail. Optische Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (102) als ein Interferometer gebildet ist.Optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the optical sensor (102) is formed as an interferometer. Optische Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (102) einen optischen Resonator umfasst zur Ausbildung einer stehenden Lichtwelle, dass einer der Resonatorspiegel als das Messtarget (103) gebildet ist, und dass der optische Resonator eingerichtet ist, zur frequenzbasierten Distanz- und/oder Positionserfassung.Optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that the optical sensor (102) comprises an optical resonator for forming a standing light wave, that one of the resonator mirrors is formed as the measuring target (103), and that the optical resonator is configured for frequency-based distance and/or position detection. Beleuchtungsanlage für eine Lithographieanlage mit mindestens einer optischen Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Illumination system for a lithography system with at least one optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 9 . Projektionsbelichtungsanlage (600, 700) für eine Lithographieanlage mit mindestens einer optischen Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Projection exposure system (600, 700) for a lithography system with at least one optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 9 . Lithographieanlage mit mindestens einer optischen Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Lithography system with at least one optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 9 . Inspektionsanlage zur Inspektion einer Form, Lage oder Geometrie eines Objekts mit mindestens einer optischen Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Inspection system for inspecting a shape, position or geometry of an object with at least one optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 9 . Koordinatenmessmaschine mit mindestens einer optischen Messanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Coordinate measuring machine with at least one optical measuring arrangement (100) according to one of the Claims 1 until 9 . Verfahren zum Justieren eines optischen Sensors (102) einer optischen Messanordnung (100) bezüglich eines Messtargets (103) umfassend die Schritte: a. Erfassen eines Abstands (d) zwischen einem optischen Sensor (102) und einem Messtarget (103) in einer ersten Konfiguration (105a) eines Positionierelements (108), b. Verstellen des optischen Sensors (102) relativ zum Messtargets (103) mittels des Positionierelements (108) in eine von der ersten Konfiguration (105a) abweichende zweite Konfiguration (105a), wenn der erfasste Abstand von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand (dm) um einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert abweicht.Method for adjusting an optical sensor (102) of an optical measuring arrangement (100) with respect to a measuring target (103), comprising the steps of: a. detecting a distance (d) between an optical sensor (102) and a measuring target (103) in a first configuration (105a) of a positioning element (108), b. adjusting the optical sensor (102) relative to the measuring target (103) by means of the positioning element (108) into a second configuration (105a) deviating from the first configuration (105a) if the detected distance deviates from a predetermined or predeterminable measuring distance (d m ) by a predetermined or predeterminable value. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Messabstand (dm) angepasst ist an eine Krümmung eines optischen Elementes des optischen Sensors (102).Procedure according to Claim 15 , characterized in that the measuring distance (d m ) is fits to a curvature of an optical element of the optical sensor (102). Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Messabstand (dm) dem Krümmungsradius des optischen Elementes entspricht oder maximal 20% vom Krümmungsradius abweicht.Procedure according to Claim 15 or 16 , characterized in that the measuring distance (d m ) corresponds to the radius of curvature of the optical element or deviates by a maximum of 20% from the radius of curvature. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand des optischen Sensors (102) relativ zum Messtarget (103) fixiert wird, wenn der erfasste Abstand (d) dem vorgegebenen oder vorgebbaren Messabstand (dm) entspricht oder annäherungsweise entspricht.Method according to one of the Claims 15 until 17 , characterized in that a distance of the optical sensor (102) relative to the measuring target (103) is fixed when the detected distance (d) corresponds or approximately corresponds to the predetermined or predeterminable measuring distance (d m ).
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3816248A1 (en) * 1987-05-11 1988-12-08 Canon Kk DISTANCE MEASUREMENT SYSTEM
JPH06273136A (en) * 1993-03-17 1994-09-30 Idec Izumi Corp Tool for mounting reflecting-type sensor
US20020088921A1 (en) * 2001-01-11 2002-07-11 Gweon Dae Gab High-precision displacement measurement device and method using unit displacement sensor based on confocal theory
JP2010192540A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Ricoh Co Ltd Optical scanning device and image forming apparatus provided with the same
DE102011116403A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Rodenstock Gmbh Device for measurement of partially reflecting surfaces or interfaces, has illumination optics, which connects light source to optical axis of illumination optics to preceding measurement point
DE202016101399U1 (en) * 2016-03-14 2016-03-31 Horst Witte Gerätebau Barskamp KG sine table
DE102019121395A1 (en) * 2019-08-08 2021-02-11 Ifm Electronic Gmbh Positioning device for machine elements or system parts

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3816248A1 (en) * 1987-05-11 1988-12-08 Canon Kk DISTANCE MEASUREMENT SYSTEM
JPH06273136A (en) * 1993-03-17 1994-09-30 Idec Izumi Corp Tool for mounting reflecting-type sensor
US20020088921A1 (en) * 2001-01-11 2002-07-11 Gweon Dae Gab High-precision displacement measurement device and method using unit displacement sensor based on confocal theory
JP2010192540A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Ricoh Co Ltd Optical scanning device and image forming apparatus provided with the same
DE102011116403A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Rodenstock Gmbh Device for measurement of partially reflecting surfaces or interfaces, has illumination optics, which connects light source to optical axis of illumination optics to preceding measurement point
DE202016101399U1 (en) * 2016-03-14 2016-03-31 Horst Witte Gerätebau Barskamp KG sine table
DE102019121395A1 (en) * 2019-08-08 2021-02-11 Ifm Electronic Gmbh Positioning device for machine elements or system parts

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