Optikvorrichtunq, Verfahren zur Messung einer Ist-Verkippung einer optischen Oberfläche eines optischen

Elements und Lithografiesystem

Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2022 202 989.5 in Anspruch, deren Inhalt durch Verweis hierin vollständig mit aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Optikvorrichtung, insbesondere für ein Lithografiesystem, mit wenigstens einem optischen Element aufweisend wenigstens eine optische Oberfläche und mit einem oder mehreren Aktuatoren, um die optische Oberfläche des optischen Elements zu verkippen, und mit einer Messeinrichtung, um eine Verkippung der optischen Oberfläche aus einer Ruhelage zu erfassen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Messung einer Ist-Verkippung einer optischen Oberfläche eines optischen Elements, insbesondere eines Lithografiesystems, wobei die Ist- Verkippung der optischen Oberfläche durch wenigstens einen Messstrahl bestimmt wird, der entlang einer Messstrecke propagiert, wobei ein oder mehrere Aktuatoren angeordnet werden, um die Verkippung der optischen Oberfläche zu beeinflussen.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, mit einem Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie einer Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist.

Optische Elemente zur Führung und Formung einer Strahlung in Projektionsbelichtungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den bekannten optischen Elementen führt und formt häufig eine optische Oberfläche des optischen Elements die auf das optische Element einfallenden Lichtwellen. Eine genaue Kontrolle der Ausrichtung bzw. Verkippung der Oberfläche ist daher zur Ausbildung einer exakten und präzise ausgerichteten Wellenfront mit gewünschten Eigenschaften von besonderem Vorteil.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, optische Elemente in Optikvorrichtungen zu integrieren, welche Aktuatoren zur Krafterzeugung aufweisen, um die optische Oberfläche, welche mit den Lichtwellen interagiert, gezielt zu verkippen.

Gemäß dem Stand der Technik wird eine Wirkung der Aktuatoren auf die optische Oberfläche, beispielsweise auf Basis einer Modellbildung vorhergesagt. Allerdings können in der Modellbildung nichtberücksichtigte Einflüsse eine Vorhersagekraft des Modells schwächen.

Zur Erfüllung der stetig steigenden Anforderungen zur Erhöhung der Präzision ist es entscheidend, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche möglichst exakt der gewünschten Soll-Verkippung entspricht. Hierzu ist es erforderlich, die jeweilige Ist-Verkippung möglichst exakt zu bestimmen. Die bekannten Maßnahmen zur exakten Bestimmung der Ist- Verkippung haben sich zur weiteren Erhöhung der Präzision als unzureichend herausgestellt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Optikvorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine präzise und zuverlässige Bestimmung einer Ist-Verkippung einer optischen Oberfläche ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Optikvorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung einer Ist-Verkip- pung einer optischen Oberfläche zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine präzise und zuverlässige Messung einer Ist-Verkippung der optischen Oberfläche ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Anspruch 24 genannten Merkmalen gelöst.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Lithografiesystem zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere die Ausbildung präzise ausgerichteter Wellenfronten ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 35 genannten Merkmalen gelöst.

Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung eignet sich insbesondere für ein Lithografiesystem. Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung weist wenigstens ein optisches Element auf, welches wenigstens eine optische Oberfläche aufweist. Ferner weist die erfindungsgemäße Optikvorrichtung einen oder mehrere Aktuatoren auf, um die optische Oberfläche des optischen Elements zu verkippen, sowie eine Messeinrichtung, um eine Verkippung der optischen Oberfläche aus einer Ruhelage zu erfassen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung wenigstens einen Wellenleiter aufweist, welcher eine geschlossene Messstrecke ausbildet, wobei der Wellenleiter zur Einkopplung und Propagation einer oder mehrerer Moden eines Messstrahls eingerichtet ist. Ferner ist vorgesehen, dass der Wellenleiter derart angeordnet ist, dass eine Verkippung der optischen Oberfläche den durch den Wellenleiter propagierenden Messstrahl beeinflusst, wobei die Messeinrichtung eingerichtet ist, um eine durch die Verkippung der Oberfläche bewirkte Beeinflussung des Messstrahls zu erfassen.

Im Rahmen der Erfindung ist unter einem Wellenleiter eine Einrichtung zu verstehen, welche mit einer in dem Wellenleiter propagierenden elektromagnetischen Welle an jeder Stelle derart interagiert, dass die Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung bzw. Welle durch den Wellenleiter bestimmt ist.

Im Rahmen der Erfindung kann unter einem Messstrahl eine, vorzugsweise in einem Wellenleiter, propagierende Mode einer elektromagnetischen Welle, insbesondere einer Lichtwelle, verstanden werden. Im Rahmen der Erfindung kann unter einer geschlossenen Messstrecke insbesondere auch eine Messstrecke verstanden werden, welche durch einen als rundum geschlossener Kanal ausgebildeten Wellenleiter ausgebildet ist, in welchem der Messstrahl propagiert. Es ist hierbei nicht notwendig, dass das Innere des Kanals hohl ist. Die Wandungen des Kanals können sich von einem Inneren des Kanals auch durch einen Brechungsindex unterscheiden.

Es ist im Rahmen der Erfindung insbesondere vorgesehen, dass die gesamte Messstrecke als wellenleiterbasierte Messstrecke ausgebildet wird. Insbesondere umfasst die geschlossene Messstrecke keine Abschnitte, in welchen der Messstrahl als Freistrahl propagiert.

Eine derartige geschlossene Bauweise der Messstrecke, welche lediglich eine eindimensionale Ausbreitung des Messstrahls zulässt, hat den Vorteil, dass die Messstrecke gegen ein Eindringen elektromagnetischer Wellen abgeschirmt ist. Mit anderen Worten wird hierdurch beispielsweise eine Verunreinigung des Messstrahls durch Streulicht vermieden.

Ferner ist unter einer Messstrecke derjenige Abschnitt des Propagationsweges des Messstrahls zu verstehen, in dem der Messstrahl die zu messende Beeinflussung erfährt, wobei die Messeinrichtung eingerichtet ist, die in der Messstrecke erfahrene Beeinflussung des Messstrahls zu messen.

Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung weist vorzugsweise ein optisches Element mit einer optischen Oberfläche auf. Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung kann jedoch auch mehrere optische Elemente aufweisen. Ferner kann das eine oder die mehreren optischen Elemente auch mehr als nur eine optische Oberfläche aufweisen.

Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung hat den Vorteil, dass mittels der Messeinrichtung exakt und zuverlässig die Verkippung der optischen Oberfläche überwacht werden kann.

Hierbei können mittels der Messeinrichtung Informationen über Verkippungen der optischen Oberfläche in enger räumlicher und/oder funktionaler Nähe zu dem optischen Element gesammelt und erfasst werden.

Eine Überwachung der Ist- Verkippung der optischen Oberfläche bzw. Informationen betreffend die Ist-Ver- kippung der optischen Oberfläche ermöglichen eine Kenntnis der Ausrichtungen der optischen Oberfläche und damit eine Kenntnis ihrer Wirkung auf durch die optische Oberfläche geführtes und geformtes Licht bzw. Strahlung. Hierdurch wird, wenigstens mittelbar, ein Aufschluss über die an der optischen Oberfläche erzielte Wirkung der Aktuatoren, welche zur Verkippung der optischen Oberfläche eingerichtet sind, ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung hat durch die Verwendung von Wellenleitern und Messstrahlen, das heißt im Allgemeinen von optischer Sensorik, als Teil der Messeinrichtung den Vorteil, dass hierdurch die Messeinrichtung weniger empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen ausgebildet ist. Insbesondere erlaubt die Verwendung optischer Sensorik eine Kompensation von durch Temperaturschwankungen induzierten Messfehlern. Die auf optischer Sensorik beruhende Messeinrichtung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung wird ferner nicht durch eine in der EUV-Projektionsbelichtungsanlage vorherrschende Plasmaumgebung gestört und weist zugleich eine hohe Sensitivität auf.

Es kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Aktuator der Optikvorrichtung als Piezoelement, insbesondere als piezoelektrische Schicht, und/oder als Kammelektrode ausgebildet ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Strahlungsquelle zur Ausbildung einer den Messstrahl ausbildenden, vorzugsweise kohärenten, Messstrahlung vorgesehen ist.

Ist die Strahlungsquelle als Teil der Optikvorrichtung vorgesehen, so kann hierdurch ein möglichst integrierter, insbesondere monolithischer, Aufbau der Optikvorrichtung realisiert werden. Beispielsweise kann die Strahlungsquelle in einen Chip integriert sein, auf welchem die Optikvorrichtung ausgebildet wird.

Die Strahlungsquelle ist vorzugsweise als Teil der Optikvorrichtung ausgebildet. Die Strahlungsquelle muss jedoch nicht zwingend Teil der Optikvorrichtung sein. Die Messstrahlung, die zur Ausbildung des Messstrahls vorzugsweise vorgesehen ist, kann in geeigneter Weise erzeugt werden, ohne dass eine Strahlungsquelle Teil der Optikvorrichtung sein muss.

Liefert die Strahlungsquelle kohärentes Licht, so kann unter Ausnutzung von Interferenzphänomenen die Verkippung besonders präzise bestimmt werden.

Die Messeinrichtung kann einen photonischen, vorzugsweise photonisch integrierten, Schaltkreis aufweisen und/oder als photonischer, vorzugsweise photonisch integrierter, Schaltkreis ausgebildet sein.

Es kann eine Strahllenkungseinrichtung, vorzugsweise wenigstens ein aktiver elektro-optischer Modulator (EOM) vorgesehen sein, welcher vorzugsweise in den photonischen Schaltkreis der Messeinrichtung integriert ausgebildet ist.

Es kann vorgesehen sein, dass eine einzelne Strahlungsquelle zur Erzeugung der Messstrahlung vorgesehen ist und mittels der Strahllenkungseinrichtung, insbesondere mittels des aktiven elektro-optischen Modulators Messstrahlen auf mehrere Messstrecken verteilt werden bzw. verteilt sind.

Es kann vorgesehen sein, dass die Messstrahlung in Abhängigkeit von der mit dem Messstrahl zu beschickenden Messstrecke moduliert und anschließend wieder in einer gemeinsamen Wellenleiterfaser kombinierbar ist. Die Modulation erlaubt hierbei eine Unterscheidung von einzelnen Messstrecken. Ferner kann der Einsatz der Strahllenkungseinrichtung, vorzugsweise des aktiven elektro-optischen Modulators, ein gezieltes Schalten von einzelnen Messstrecken erlauben.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter zur Propagation einer oder mehrerer Moden eines kohärenten Messstrahls eingerichtet ist.

Ist der Wellenleiter zur Propagation einer oder mehrerer Moden eines kohärenten Messstrahls eingerichtet, so können die Vorteile in der Verwendung kohärenter Messstrahlung, insbesondere in Form von Interferenzphänomenen, besonders vorteilhaft genutzt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Aktuator als mikroelektromechanisches System und/oder das wenigstens eine optische Element als Mikrospiegel und/oder die Strahlungsquelle monolithisch integriert ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung eignet sich in besonderer Weise, wenn der wenigstens eine Aktuator als mikroelektromechanisches System (MEMS) ausgebildet ist. Die Optikvorrichtung weist hierdurch eine besonders kompakte Bauweise auf.

Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung eignet sich in besonderer Weise, wenn das wenigstens eine optische Element als Mikrospiegel ausgebildet ist. Die Optikvorrichtung weist vorzugsweise optische Elemente auf, die als Mikrospiegel bzw. Einzelspiegel eines an späterer Stelle beschriebenen Feldfacettenspiegels oder Pupillenfacettenspiegels ausgebildet sind, welche eine Vielzahl von optischen Elementen aufweisen kann. Vorzugsweise sind eine Mehrzahl, vorzugsweise alle optischen Elemente des Facettenspiegels oder des Pupillenfacettenspiegels als optische Elemente der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung ausgebildet.

Von Vorteil ist es, wenn jeder der Mikrospiegel eines Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels als optisches Element einer erfindungsgemäßen Optikvorrichtung ausgebildet ist. Das heißt, dass bei einem Feldfacettenspiegel und/oder einem Pupillenfacettenspiegel, der eine Mehrzahl an Mikrospiegeln aufweist, eine entsprechende Anzahl an erfindungsgemäßen Optikvorrichtungen realisiert sind. Grundsätzlich ist es selbstverständlich auch möglich, dass nur ein Teil der Mikrospiegel als optische Elemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Optikvorrichtung mehrere optische Elemente aufweist, die jeweils als Mikrospiegel eines Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels ausgebildet sind.

Eine monolithische Integration der Strahlungsquelle bietet den Vorteil, dass eine relative Verschiebung der Strahlungsquelle zu dem Wellenleiter und/oder zu der Messeinrichtung, beispielsweise bedingt durch Drift, minimiert wird.

In besonderem Maße ergeben sich Vorteile hinsichtlich des Bauraumbedarfs und einer einfachen Austauschbarkeit, wenn der wenigstens eine Aktuator als mikroelektromechanisches System und das wenigstens eine optische Element als Mikrospiegel und die Strahlungsquelle monolithisch integriert ausgebildet sind.

Es kann vorgesehen sein, dass die optischen Elemente bzw. der Mikrospiegel eine maximale räumliche Ausdehnung von 100 pm aufweist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Wellenleiter derart angeordnet ist, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche durch eine Messung der Translation oder der Deformation des optischen Elements oder eines mit dem optischen Element verbundenen Elements bestimmbar ist.

Kann die Messung der Ist-Verkippung der optischen Oberfläche auf eine Messung der Translation oder der Deformation des optischen Elements oder eines mit dem optischen Element verbundenen Elements zurückgeführt werden, so ermöglicht dies eine besonders präzise Bestimmung der Ist-Verkippung, da Translationen und/oder Deformationen auf kleinstem Raum mit hoher Präzision bestimmt werden können.

Ferner kann vorgesehen sein, dass aus einer Messung der Translation und/oder der Deformation eine Richtung bzw. eine Polarität der Ist-Verkippung ermittelbar ist.

Liegt die Deformation beispielsweise als Stauchung vor, so ergibt sich eine Verkürzung der Messstrecke. Hierdurch kann bei Kenntnis der Lage der Messstrecke, beispielsweise in einem verbundenen Element, vorzugsweise einem Federelement, darauf geschlossen werden, in welche Richtung das Federelement ausgelenkt ist und damit, in welche Richtung die optische Oberfläche verkippt ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messstrecke wenigstens teilweise in und/oder an dem optischen Element angeordnet ist und/oder die Messstrecke wenigstens teilweise in und/oder an dem mit dem optischen Element verbundenen Element angeordnet ist.

Ist die Messstrecke wenigstens teilweise in oder an dem optischen Element angeordnet, so ergibt sich eine starke und zuverlässige mechanische Kopplung der Messstrecke an das optische Element, wodurch eine Verkippung der optischen Oberfläche besonders präzise erfassbar ist.

Eine enge mechanische Kopplung kann alternativ auch dadurch erreicht werden, dass die Messstrecke wenigstens teilweise in oder an dem mit dem optischen Element verbundenen Element angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine mittelbare mechanische Kopplung zwischen der Messstrecke und dem optischen Element, welche jedoch bei einer engen mechanischen Kopplung zwischen dem verbundenen Element und dem optischen Element ebenso zuverlässige Daten liefert. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das verbundene Element ein Federelement ist, mit welchem das optische Element wenigstens mittelbar verbunden ist und/oder an dem das optische Element angeordnet und/oder ausgebildet ist.

Ist das verbundene Element ein Federelement, mit welchem das optische Element wenigstens mittelbar verbunden ist und/oder an dem das optische Element angeordnet und/oder ausgebildet ist, so ergibt sich die vorbeschriebene wenigstens mittelbare mechanische Kopplung der Messstrecke an das optische Element. Insbesondere vermittelt das als Federelement ausgebildete verbundene Element Rückstellkräfte, welche auf die optische Oberfläche des optischen Elements wirken und beispielsweise bedingt durch das Hooksche Federgesetz stehende Deformationen des Federelements in einem engen deterministischen Zusammenhang mit der Verkippung der optischen Oberfläche stehen.

Es kann vorgesehen sein, dass ein photonisch integrierter Schaltkreis in das Federelement integriert ist. Durch die Verbiegung des Federelements erfährt der wenigstens eine Wellenleiter in diesem Schaltkreis eine mechanische Spannung und/oder eine gerichtete Stauchung und/oder Streckung.

Es kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Wellenleiter derart ausgerichtet ist, dass sich die Länge des Wellenleiters durch eine Stauchung und/oder eine Streckung des Federelements ändert.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter derart ausgebildet ist, dass der Messstrahl durch einen elasto-optischen Effekt beeinflusst ist, bei welchem sich ein effektiver Modenindex des Wellenleiters aufgrund einer durch die Stauchung und/oder Streckung bedingte mechanische Spannung ändert.

Es kann vorgesehen sein, dass der integrierte photonische Schaltkreis eine interferometrische und/oder eine resonante Messstrecke aufweist, welche diese Längenänderung hinreichend sensitiv detektieren kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung eine Weglängenmesseinrichtung zur Erfassung einer Längenänderung der durch den Wellenleiter bereitgestellten Messstrecke aufweist, und die Messeinrichtung eingerichtet ist, aus der Längenänderung die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche zu bestimmen.

Kann die Messung der Verkippung auf eine Erfassung der Längenänderung der durch den Wellenleiter bereitgestellten Messstrecke zurückgeführt werden, welche durch eine Weglängenmesseinrichtung der Messeinrichtung erfasst wird, so kann beispielsweise zur Ermittlung der Weglänge die Indifferenz der vorzugsweise kohärenten Messstrahlung genutzt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Weglängenmesseinrichtung eingerichtet ist, die vorzugsweise kohärente Messstrahlung in wenigstens zwei Messstrahlen aufzuteilen und diese zur Interferenz zu bringen und/oder ein Messspektrum der Messstrahlung zu erzeugen.

Ist die Weglängenmesseinrichtung eingerichtet, die vorzugsweise kohärente Messstrahlung in wenigstens zwei Messstrahlen aufzuteilen und diese zur Interferenz zu bringen, so kann die Verkippung beispielsweise durch eine Änderung der optischen Weglängen eines der beiden Messstrahlen repräsentiert werden. Werden die beiden Messstrahlen bei verschiedenen Verkippungen überlagert, so ergeben sich durch jeweils unterschiedliche Weglängenunterschiede unterschiedliche Interferenzmuster zwischen den beiden Messstrahlen. Dies kann besonders bevorzugt bei Messstrahlen aus einer kohärenten Messstrahlung geschehen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Weglängenmesseinrichtung zur Erzeugung eines Messspektrums der Messstrahlung eingerichtet sein, welches Informationen über die Weglängenänderung, welche durch die Verkippung bedingt ist, beinhalten kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung ein Mach-Zehnder-Interferometer aufweist.

Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung wenigstens zwei Wellenleiter aufweist, wobei wenigstens ein erster Wellenleiter in einem ersten Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche deformiert wird, insbesondere in einem ersten flexiblen Bereich des Federelements, angeordnet ist, wobei wenigstens ein zweiter Wellenleiter in einem zweiten Bereich derart angeordnet ist, dass durch eine Verkippung der optischen Oberfläche ein Phasenversatz zwischen einem in dem ersten Wellenleiter propagierenden ersten Messstrahl und einem in dem zweiten Wellenleiter propagierenden zweiten Messstrahl bewirkt ist,

Hierbei können der erste Bereich und der zweite Bereich auch überlappen und/oder identisch sein.

Dadurch, dass bei der Propagation durch den ersten und den zweiten Wellenleiter der erste und der zweite Messstrahl bei einer Verkippung der optischen Oberfläche unterschiedliche Phasen akkumulieren, kann auf ein Ausmaß der Verkippung zurückgeschlossen werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Wellenleiter derart angeordnet und ausgebildet sind, dass der Phasenversatz zwischen dem ersten und dem zweiten Messstrahl bijektiv, vorzugsweise proportional, zu einem Kippwinkel der optischen Oberfläche zuordenbar ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung wenigstens zwei Wellenleiter aufweist, wobei wenigstens ein erster Wellenleiter in einem ersten Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche deformiert wird, insbesondere in einem ersten flexiblen Bereich des Federelements, angeordnet ist, wobei wenigstens ein zweiter Wellenleiter in einem zweiten Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche in einer von dem ersten Bereich verschiedenen Weise oder nicht deformiert wird, angeordnet ist, wobei die Wellenleiter vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.

Der zweite Bereich kann ein flexibler Bereich des Federelements sein.

Dadurch, dass der erste und der zweite Bereich bei einer Verkippung der optischen Oberfläche auf unterschiedliche Weisen, insbesondere unterschiedlich stark, deformiert werden, akkumulieren vorzugsweise durch den ersten und den zweiten Wellenleiter propagierende Messstrahlen bei einer Verkippung der optischen Oberfläche jeweils unterschiedliche Phasen. Hierdurch kann auf ein Ausmaß der Verkippung zurückgeschlossen werden.

In anderen Worten kann durch eine differenzielle Deformation der Bereiche, in welchen der erste bzw. der zweite Wellenleiter angeordnet sind, eine differenzielle Phasenakkumulation der Messstrahlen bewirkt werden. Hierdurch kann ein Effekt der Verkippung der optischen Oberfläche auf den ersten und den zweiten Bereich von global auf beide Bereiche gleichermaßen wirkenden Effekten unterschieden werden. Auf Grundlage mechanischer Simulationen oder Kalibrationsdatensätzen kann dann auf die tatsächlich vorliegende Verkippung geschlossen werden.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung wenigstens zwei Wellenleiter aufweist, wobei wenigstens ein erster Wellenleiter in einem Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche deformiert wird, insbesondere in einem flexiblen Bereich des Federelements, angeordnet ist, und wobei wenigstens ein zweiter Wellenleiter in einem Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche starr ist bzw. nicht deformiert wird, insbesondere in einem starren Bereich des optischen Elements, angeordnet ist, wobei die Wellenleiter vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.

Wird bei mehreren Wellenleitern wenigstens einer der Wellenleiter in einem deformierbaren Bereich angeordnet, der bei der Verkippung der Oberfläche von einer Deformation betroffen ist und wird wenigstens ein anderer Wellenleiter in einem starren Bereich angeordnet, der bei einer Verkippung der Oberfläche undeformiert verbleibt bzw. starr ist, so kann durch beispielsweise eine Überlagerung von in den jeweiligen Wellenleitern propagierenden Messstrahlen ein Grad der Deformation des deformierbaren Bereichs bestimmt werden, da nur einer der beiden Wellenleiter von der Deformation betroffen ist und dadurch beispielsweise eine Längenänderung erfährt. Ein Interferenzmuster der Messstrahlen aus den jeweiligen Wellenleitern ändert sich demnach mit dem Grad der Deformation des unter der Verkippung deformierten Bereichs.

Eine Anordnung in einer gemeinsamen Ebene hat den Vorzug, dass nicht durch die Verkippung bedingte Verzüge in gleichem Maße auf die Wellenleiter einwirken.

Wie vorstehend beschrieben, ist der zweite Wellenleiter nicht notwendigerweise in einem starren Bereich anzubringen. Ausreichend kann eine unterschiedliche Dehnung der beiden Wellenleiters sein. Vorteilhaft kann sogar ein differenzielles Verhalten sein, bei dem der eine Wellenleiter gedehnt und der andere gestaucht wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Weglängenmesseinrichtung wenigstens eine Gittereinrichtung für die Messstrahlung aufweist, wobei vorzugsweise die wenigstens eine Gittereinrichtung als Faser-Bragg-Gitter ausgebildet ist.

Im Rahmen der Erfindung ist der Begriff des Faser-Bragg-Gitters nicht auf optische Fasern beschränkt zu verstehen. Insbesondere ist unter dem Begriff des Faser-Bragg-Gitters auch ein, beispielsweise brechungsindexvariierendes, Bragg-Gitter zu verstehen, das in einem Wellenleiter ausgebildet ist, welcher keine optische Faser ist.

Zur Erzeugung eines Messspektrums eignet sich beispielsweise eine optische Gittereinrichtung. Insbesondere bietet die Verwendung eines Faser-Bragg-Gitters einen Zugriff auf eine zuverlässige Technologie zur Messung von Weglängenänderungen.

Anstelle der weiter oben beschriebenen Ausbildung der Messstrecke als interferometrischer Aufbau können auch Gitterstrukturen, insbesondere Bragg-Gitter-Strukturen in den integriert ausgebildeten Wellenleiter ausgebildet, insbesondere strukturiert werden. Bei einer mechanischen Verformung der derart strukturierten Wellenleiter ändert sich eine Gitterperiode der Gitterstrukturen sowie eine Brechzahl in den Wellenleitern. Mit einer festen Gitterperiode können beispielsweise bestimmte Wellenlängen verknüpft sein, bei welchen ein Minimum und/oder ein Maximum in reflektierten und/oder transmittierten Wellenlängenspektren auftritt. Bei einer Änderung der Gitterperiode, welche durch die mechanische Verformung bedingt sein kann, ändern sich auch spektrale Positionen der Minima und/oder Maxima, welche sich mithilfe einer spektralbreitbandigen Strahlungsquelle und/oder einer spektral durchstimmbaren Strahlungsquelle auslesen lassen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung sowohl interferometrische Strukturen als auch Gitterstrukturen aufweist.

Vorteilhafterweise können zusätzlich zu der oder den Messstrecken der Messeinrichtung auch Temperatursensoren und/oder Gassensoren vorgesehen sein, welche auf Resonatorstrukturen und/oder Interferometerstrukturen basieren können. Diese Strukturen können in den photonischen Schaltkreis integriert sein und dazu verwendet werden, um Störungen zu kompensieren.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung mehrere Wellenleiter aufweist, die jeweils eine geschlossene Messstrecke ausbilden, wobei zumindest zwei Wellenleiter in verschiedenen Tiefen des Federelements ausgebildet sind.

Weist die Messeinrichtung mehrere Wellenleiter auf, die jeweils eine geschlossene Messstrecke ausbilden, wobei zumindest zwei Wellenleiter in verschiedenen Tiefen des Federelements ausgebildet sind, so können verschieden starke Dehnungen des Federelements in verschiedenen Lagen zur genauen Bestimmung der Auslenkung der Feder und damit der Verkippung der optischen Oberfläche herangezogen werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Wellenleiter in einer dehnungsneutralen Ebene des Federelements angeordnet ist und wenigstens einer der Wellenleiter derart in oder an dem Federelement angeordnet ist, dass sich die Länge des Wellenleiters bei einer Verkippung der optischen Oberfläche ändert.

Ist wenigstens einer der Wellenleiter in einer dehnungsneutralen Ebene des Federelements angeordnet und ist ferner wenigstens einer der Wellenleiter derart in oder an dem Federelement angeordnet, dass sich die Länge des Wellenleiters bei einer Verkippung der optischen Oberfläche ändert, so kann eine durch die Verkippung der optischen Oberfläche bedingte Dehnung des einen Wellenleiters von einer Dehnung, welche eine andere Ursache, wie beispielsweise eine Temperaturänderung, hat, unterschieden werden. Im Falle einer Wärmeausdehnung sind beide Wellenleiter von einer Dehnung betroffen, während bei einer Verkippung der in der dehnungsneutralen Ebene angeordnete Wellenleiter von einer Dehnung und damit von einer Längenänderung nicht betroffen ist. Hierdurch können demnach Weglängenänderungen, welche auf einer Verkippung der optischen Oberfläche beruhen, von Weglängenänderungen, welche eine andere Ursache haben, unterschieden werden.

Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Wellenleiter vorhanden und jeweils in unterschiedlichen Ebenen des Federelements liegend angeordnet sind, wobei in den unterschiedlichen Ebenen bei der Verkippung der optischen Oberfläche eine unterschiedliche Dehnung auftritt.

Durch eine Analyse von in den unterschiedlichen Ebenen propagierenden Messstrahlen können bei einer Kenntnis der genauen Lage der Ebenen und der zu erwartenden Dehnung der unterschiedlichen Ebenen bei einer gegebenen Verkippung der optischen Oberfläche ebenfalls Weglängenänderungen, welche auf einer Verkippung der optischen Oberfläche beruhen, von Weglängenänderungen, welche eine andere Ursache haben, unterschieden werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Weglängenmesseinrichtung einen Leistungsteiler aufweist, welcher eingerichtet und angeordnet ist, die Messstrahlung in zumindest zwei Messstrahlen aufzuteilen und die Messstrahlen in jeweils einen eine Messstrecke ausbildenden Wellenleiter einzukoppeln, wobei die Weglängenmesseinrichtung einen Leis- tungskombinierer aufweist, welcher eingerichtet und angeordnet ist, um die Messstrahlen nach der Propagation durch die jeweiligen Wellenleiterwieder zusammenzuführen, wobei die Messeinrichtung eingerichtet ist, die überlagerten Messstrahlen zu erfassen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Messstrecken jeweils Arme eines Mach-Zehnder-Interferometers ausbilden.

Vorzugsweise sind die Arme des Mach-Zehnder-Interferometers in dem mit dem optischen Element verbundenen Element, insbesondere dem Federelement, ausgebildet.

Es kann vorgesehen sein, dass einer der Arme einen Messarm und ein anderer der Arme einen Referenzarm des Mach-Zehnder-Interferometers ausbildet.

Es kann hierbei vorgesehen sein, dass der Messarm bei einer Deformation des optischen Elements bzw. des verbundenen Elements, insbesondere des Federelements, eine Längenänderung erfährt, während der Referenzarm von der Deformation nicht oder nur gering beeinflusst wird.

Eine allfällige Längenänderung des Messarms und damit die Ist-Verkippung kann dann aus einem interfe- rometrischen Vergleich der optischen Weglängen des Messarms und des Referenzarms zwischen einer Situation, bei der eine Deformation des verbundenen Elements, insbesondere des Federelements, vorliegt und einer Situation, bei der eine Deformation des verbundenen Elements, insbesondere des Federelements, nicht vorliegt, ermittelt werden.

Wird die Trennung und Überlagerung der jeweiligen Messstrahlen durch einen Leistungsteiler bzw. einen Leistungskombinierer bewirkt, so hat dies den Vorteil, dass der Leistungsteiler und/oder der Leistungskom- binierer als monolithisch integrierte Bauteile als Teil der Optikvorrichtung ausgebildet werden können.

Ferner kann auf bewährte Technologien bei der Auswahl eines geeigneten Leistungsteilers und/oder eines geeigneten Leistungskombinierers zurückgegriffen werden.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter in das Federelement integriert und als resonante Struktur, insbesondere als ein Ringresonator und/oder ein Racetrack-Resonator ausgebildet ist. In diesem Fall erlaubt die durch die Deformation des Federelements induzierte Weglängenänderung eine Beobachtung einer Verschiebung der Resonanzfrequenz der resonanten Struktur.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Mach-Zehnder-Interferometer mit einem zwei- auf-zwei-Koppler, beispielsweise einem 2x2-Multimodeninterferometer (MMI), und zwei Fotodetektoren realisiert ist. Dies hat den Vorteil, dass stets eine gesamte Leistung der Messstrahlen detektiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Mach-Zehnder-Interferometer einen zwei-auf- drei-Koppler, beispielsweise ein 2x3-Multimodeninterferometer, sowie drei Fotodetektoren aufweisen. Hierdurch kann eine hohe Genauigkeit über einen gesamten Messbereich sichergestellt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein statischer Referenzarm des Mach-Zehnder-In- terferometers ebenfalls in dem flexiblen Federelement untergebracht wird. Dies erlaubt eine differentielle Messung.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Wellenleiter derart angeordnet und eingerichtet ist, dass sich der Wellenleiter durch eine Verkippung der optischen Oberfläche einem in unmittelbarer Nähe des Wellenleiters befindlichen Referenzbereich derart annähert oder von diesem entfernt, dass der Referenzbereich ein aus dem Wellenleiter austretendes evaneszentes Feld beeinflusst, und die Messeinrichtung eingerichtet ist, um die Beeinflussung zu messen.

Wird die Messung der Ist-Verkippung auf die Messung der Beeinflussung des aus dem Wellenleiter austretenden evaneszenten Felds durch den Referenzbereich zurückgeführt, so lässt sich eine vorteilhaft präzise Messung der Ist-Verkippung realisieren, da evaneszente Felder von Lichtwellen und Lichtwellenleitern sehr geringe Eindringtiefen und damit eine starke Positionssensitivität aufweisen können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung eingerichtet ist, die Ist- Verkippung des Wellenleiters aus einem Interferenzmuster des Messstrahls zu ermitteln und/oder die Ist- Verkippung des Wellenleiters aus einem Transmissionsgrad des Messstrahls zu ermitteln.

Insbesondere bei der Verwendung eines Faser-Bragg-Gitters ist es von Vorteil, wenn ein Interferenzmuster zur Erfassung der Ist-Verkippung des Wellenleiters herangezogen wird. Aus der Ist-Verkippung des Wellenleiters kann auf die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche geschlossen werden.

Ferner kann eine Ist-Verkippung des Wellenleiters auch aus einem Transmissionsgrad des Messstrahls und/oder der Messstrahlung ermittelt werden. Insbesondere bei der Verwendung von evaneszenten Feldern und bei der Messung der Ist- Verkippung kann eine Bestimmung des Transmissionsgrads des Messstrahls und/oder der Messstrahlung von besonderem Vorteil sein.

Es kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter als integrierter Wellenleiter ausgebildet ist, wobei ein Modenindex des Wellenleiters aufgrund des evaneszenten Feldes bei einer Änderung einer Brechungsindexverteilung in einer unmittelbaren Umgebung des Kerns des Wellenleiters veränderbar ist. Der Wellenleiter kann hierbei Teil einer interferometrischen und/oder einer resonanten Struktur sein, welche dazu eingerichtet ist, Brechungsindexänderungen über die Erfassung von Interferenzphänomenen bzw. von Resonanzverschiebungen zu messen. Alternativ oder zusätzlich kann eine veränderliche Transmission ausgewertet werden. Die Brechungsindexverteilung in der unmittelbaren Nähe des Wellenleiterkerns wird hierdurch insbesondere durch einen Abstand zu dem Referenzbereich beeinflusst.

Es kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter in oder auf einer Substratebene, d. h. auf einem das Federelement tragenden Substrat und damit ortsfest sowie integriert in die Substratebene ausgebildet ist. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass mechanisch an die optische Oberfläche gekoppelte Elemente dicht und/oder neben dem Wellenleiter platziert angeordnet sind. Diese Elemente können dabei als Referenzbereich dienen. Eine Änderung der Verkippung der optischen Oberfläche kann hierbei zu einer Änderung des Abstands der Elemente zu dem Wellenleiter führen. Hierdurch kann die vorbeschriebene Änderung des Modenindex induziert werden.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass mehrere Wellenleiter mit jeweils unterschiedlichen Abständen zu dem Referenzbereich angeordnet sind. Insbesondere kann auch die Ausbildung mehrerer Referenzbereiche vorgesehen sein.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Wellenleiter an dem optischen Element angeordnet ist und/oder der wenigstens eine Wellenleiter an dem verbundenen Element, insbesondere dem Federelement, angeordnet ist und der wenigstens eine Referenzbereich ortsfest ist.

Eine Konfiguration der Optikvorrichtung, wonach der wenigstens eine Wellenleiter an dem optischen Element angeordnet ist, während der wenigstens eine Referenzbereich ortsfest ist, hat den Vorteil, dass der Wellenleiter als Teil des optischen Elements ausgebildet werden kann. Dergleichen gilt, wenn der wenigstens eine Wellenleiter an dem verbundenen Element, insbesondere dem Federelement, angeordnet ist. Durch die hierdurch erzielte enge mechanische Kopplung zwischen der optischen Oberfläche und dem Wellenleiter kann dieser die Bewegungen des optischen Elements wenigstens mittelbar nachvollziehen und es kann eine hohe Messpräzision erzielt werden. Eine ortsfeste Ausbildung des Referenzbereichs hat den Vorteil, dass der Referenzbereich beispielsweise an Basisstrukturen der Optikvorrichtung angeordnet werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Referenzbereich an dem optischen Element angeordnet ist und/oder der wenigstens eine Referenzbereich an dem verbundenen Element, insbesondere dem Federelement, angeordnet ist und der wenigstens eine Wellenleiter ortsfest angeordnet ist.

Eine im Vergleich mit vorbeschriebener Konfiguration invertierte Konfiguration der Anordnung des Referenzbereichs bzw. des wenigstens einen Wellenleiters hat den Vorteil, dass ein unter Umständen weniger komplexer Referenzbereich an dem beweglichen Federelement und/oder dem beweglichen optischen Element angeordnet ist, während ein potenziell komplexer auszubildender Wellenleiter an einem ortsfesten Basisbereich angeordnet und ausgebildet werden kann. Dies hat insbesondere bei einer monolithischen Ausbildung der Optikvorrichtung als Mikrosystem Vorteile.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung wenigstens zwei Wellenleiter aufweist, die jeweils eine geschlossene Messstrecke ausbilden, wobei die Messstrecken derart angeordnet sind, dass mittels einer ersten Messstrecke eine Ist- Verkippung der optischen Oberfläche um eine erste Achse und mittels einer zweiten Messstrecke eine Ist- Verkippung der optischen Oberfläche um eine zweite Achse, die zu der ersten Achse orthogonal verläuft, erfassbar ist.

Ist die Messeinrichtung mittels wenigstens zweier Wellenleiter derart konfiguriert, dass Verkippungen der optischen Oberfläche um wenigstens zwei Achsen erfasst werden können, so lässt sich die Optikvorrichtung beispielsweise zur Messung von Verkippungen von auf kardanischen Gelenken gelagerten optischen Oberflächen einsetzen.

Um eine Verkippung des Mikrospiegels zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn dieser an bewegliche Elemente, insbesondere Federelemente, gekoppelt ist. Insbesondere bei einer später beschriebenen Ausbildung als Facettenspiegel kann ein Array aus Mikrospiegeln vorgesehen sein, welches für einen Einsatz in optischen Systemen für die Lithografie einen vorteilhaft großen Füllfaktor erreichen soll. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Federelemente vorzugsweise unterhalb des Mikrospiegels, d. h. an der von der optischen Oberfläche abgewandten Seite des optischen Elements, angeordnet sind. Um eine Verkippung des Mikrospiegels um zwei Achsen zu ermöglichen, können Federelemente für jede der beiden Kippachsen vorgesehen und entsprechend angeordnet sein. Insbesondere können vier Federelemente vorgesehen sein, welche ein kardanisches Gelenk ausbilden. Zwei der Federelemente können hierbei eine Verkippung des Spiegels um eine X-Achse und die zwei anderen der Federelemente eine Verkippung um eine zu der X-Achse senkrecht verlaufenden Y-Achse ermöglichen.

Eine Verkippung des Mikrospiegels kann beispielsweise durch als Piezoschichten ausgebildete Aktuatoren erfolgen, welche auf die Federelemente aufgebracht sind. Eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit der Verkippung besteht in einer Integration eines kapazitativen Aktuators, bestehend aus Elektroden, welche jeweils an einer Oberseite eines die Federelemente sowie den Mikrospiegel tragenden Substrats und an einer Unterseite des Mikrospiegels ausgebildet sind.

Es kann vorgesehen sein, dass die beiden Achsen unterhalb der optischen Oberfläche in einer zu der Ruhelage der optischen Oberfläche beabstandeten und planparallelen Ebene, insbesondere in einer Ebene des wenigstens einen Federelements, verlaufen.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Achsen in der optischen Oberfläche verlaufen. Hierdurch kann bei der Verkippung ein Schwenken der optischen Oberfläche um einen außerhalb der optischen Oberfläche liegenden Punkt bzw. Achse vermieden werden, welches durch unter Umständen durch eine Translationsbewegung der optischen Oberfläche kompensiert werden muss. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Regeleinrichtung mit einem, vorzugsweise geschlossenen, Regelkreis vorgesehen ist, um eine Soll- Verkippung der optischen Oberfläche mittels des wenigstens einen Aktuators einzustellen, wobei eine durch die Messeinrichtung ermittelte Ist-Verkippung der optischen Oberfläche berücksichtigt ist.

Die Verwendung der aus der Messung der Ist-Verkippung gewonnenen Information zur Regelung der Verkippung der optischen Oberfläche auf eine vorgegebene Soll-Verkippung ermöglicht eine besonders präzise Steuerung und Regelung der Ist-Verkippung und damit der Wirkung der optischen Oberfläche auf eine einfallende Strahlung.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die derartig gewonnen Informationen bezüglich der Ist-Verkippung in eine Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators einfließen können.

Zur Einstellung eines genauen Kippwinkels der optischen Oberfläche kann demnach die Realisierung eines geregelten Systems durch die Regeleinrichtung vorgesehen sein, wobei die Ist-Verkippung zur Erfassung der momentanen Kipp-Position, d. h. der Ist-Verkippung, vorgesehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung basiert die Messung der Ist-Verkippung auf der Beeinflussung des Messstrahls in der geschlossenen Messstrecke, während gemäß dem Stand der Technik kapazitative und/oder piezoresistive Sensoren eingesetzt werden.

Die aus dem Stand der Technik bekannten piezoresistiven Sensoren sind per se temperaturempfindlich und damit anfällig gegen hohe Temperaturschwankungen. Aus dem Stand der Technik sind aufwendige Temperaturkorrekturverfahren zur Kompensation von Temperaturfehlern bekannt, welche zusätzliche Temperatursensoren und eine aufwendige Kalibration erfordern. Kapazitative Sensoren können ferner durch eine in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage vorherrschenden Plasmaumgebung gestört werden und sind weiterhin durch einen begrenzten Bauraum in der Optikvorrichtung in ihrer Sensitivität und damit in ihren Einsatzmöglichkeiten begrenzt. Die erfindungsgemäße Optikvorrichtung und ihre bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeiten vermeiden diese Nachteile.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Regeleinrichtung eingerichtet ist, um wenigstens eine temperaturinduzierte und/oder dehnungsinduzierte Abweichung einer Ist- Verkippung von einer Soll- Verkippung der optischen Oberfläche zu korrigieren.

Die Ist-Verkippung kann beispielsweise bedingt durch Temperaturänderungen oder Dehnungen von einer Soll-Verkippung abweichen. Ist die Regeleinrichtung dazu eingerichtet, derartige Abweichungen zu korrigieren, ermöglicht dies eine noch präzisere Wirkung der optischen Oberfläche auf eine einfallende Strahlung, da diese auch über längere Zeiträume exakt ausgerichtet werden kann. Die Optikvorrichtung wirkt hierdurch Driftbewegungen und Fluktuationen entgegen und ermöglicht somit eine Langzeitstabilität der Wirkung des optischen Elements. Insbesondere bei einer Verwendung in Projektionsbelichtungsanlagen kann eine derartige Langzeitstabilität einen erhöhten Durchsatz bei gleichbleibend hoher Präzision ermöglichen, was zu wirtschaftlichen Vorteilen führen kann.

Es kann vorgesehen sein, dass zur Temperaturkompensation die Messeinrichtung eine als Mach-Zehnder- Interferometer aufgebaute Messstrecke aufweist, welche symmetrisch ausgebildet ist.

Alternativ oder zusätzlich können asymmetrische Mach-Zehnder-Interferometer mit Referenz-Mach-Zehn- der-lnterferometern kombiniert werden, um temperaturunabhängige Messungen zu ermöglichen. Ferner können alternative interferometrische Strukturen, wie beispielsweise Michelson-Interferometer als Messstrecken vorgesehen sein.

Es kann vorgesehen sein, dass die Temperaturdes optischen Elements und/oder der optischen Oberfläche mittels eines in dem optischen Element, insbesondere nahe der optischen Oberfläche, integrierten Ringresonators messbar ist. Hierdurch wird auch eine direkte Messung einer durch die optische Oberfläche absorbierten Leistung von EUV-Strahlung ermittelbar.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass mehrere optische Elemente vorgesehen sind und die optischen Elemente als Mikrospiegel ausgebildet sind.

Sind die optischen Elemente alle als Mikrospiegel ausgebildet, so profitieren diese in besonderem Maß von einer hochpräzisen Messung der Ist-Verkippung. Ferner können die Mikrospiegel als Teil eines nachfolgend beschriebenen Facettenspiegels, insbesondere eines Feldfacettenspiegels und/oder eines Pupillenfacettenspiegels einer Projektionsbelichtungsanlagen, ausgebildet sein. Hierbei kann vorgesehen sein, dass jeweils eine optische Oberfläche eines optischen Elements eine Facette des Facettenspiegels ausbildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Optikvorrichtung als Feldfacettenspiegel und/oder als Pupillenfacettenspiegel ausgebildet ist, welcher eine Mehrzahl an optischen Elementen aufweist, die als Mikrospiegel ausgebildet sind, wobei die optischen Oberflächen als Spiegelebenen ausgebildet sind, welche jeweils um zueinander orthogonal verlaufenden zwei Achsen kippbar sind.

Wird durch eine Vielzahl von, vorzugsweise eigenständigen, Oberflächen eine Gesamtoberfläche ausgebildet, so ist zur präzisen Steuerung der Form der Gesamtoberfläche eine genaue Kenntnis der Ist-Verkip- pung von besonderem Vorteil.

Insbesondere in Beleuchtungssystemen von EUV-Lithografiesystemen können einzelne Feldfacetten des Feldfacettenspiegels unterschiedlich positionierten Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels zugeordnet sein. Zur Verbesserung von Abbildungseigenschaften des Beleuchtungssystems kann eine zunehmend feinere Segmentierung der Feldfacetten vorgesehen sein, wobei die einzelnen Segmente durch Mikrospiegel realisiert werden können, welche wiederum individuell verkippt werden können.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Mikrospiegel um zwei Achsen kippbar sind und gleichzeitig die durch die EUV-Strahlung, welche in einem EUV-Lithografiesystem die Projektionsstrahlung darstellt, entstehenden hohen Thermallasten ableiten können.

Ist die Optikvorrichtung als Feldfacettenspiegel und/oder als Pupillenfacettenspiegel ausgebildet, welcher eine Mehrzahl an optischen Elementen aufweist, und sind die optischen Oberflächen als um jeweils zwei Achsen kippbare Spiegelebenen ausgebildet, so können Einrichtungen der Optikvorrichtung zur Messung und Steuerung einer Vielzahl von optischen Elementen eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine einzelne Strahlungsquelle der Optikvorrichtung zur Versorgung einer Vielzahl von Messstrecken in einer Vielzahl von optischen Elementen vorgesehen sein. Hierdurch lassen sich entsprechend Kosten einsparen.

Um einen möglichst hohen Füllfaktor der vorzugsweise als Mikrospiegel ausgebildeten Facetten des Feldfacettenspiegels und/oder des Pupillenfacettenspiegels zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die gesamte Aktuatorik, Sensorik und weitere mechanische Elemente, insbesondere der wenigstens eine Aktuator, die Messeinrichtung und das Federelement, unterhalb der optischen Oberfläche, vorzugsweise an der Unterseite des optischen Elements, angeordnet sind.

Die vorbeschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung ermöglichen eine vorteilhaft hohe Positioniergenauigkeit der optischen Oberfläche sowie eine damit verbundene geringe Sensi- tivität der Ausrichtung der optischen Oberfläche gegen Störungen, wie zum Beispiel Temperaturschwankungen.

Die vorbeschriebene Optikvorrichtung und ihre Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die verwendete optische Sensorik robust gegenüber elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist und ein geringerer Platzbedarf im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten interdigitalen Elektroden für kapazitative Messungen besteht. Ferner besteht der Vorteil einer Multisensorfusion, welche durch einen Plattformcharakter der Technologie photonisch integrierter Schaltkreise (PIC-Technologie) bedingt ist. Die Nutzung von Interferenzphänomenen bzw. Resonanzphänomenen in der optischen Sensorik ermöglicht die Durchführung eines sensitiven Messverfahrens, welches durch die Hebelwirkung der Interferenzphänomene bzw. Resonanzphänomene bedingt ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Messung einer Ist-Verkippung einer optischen Oberfläche mit den in Anspruch 24 genannten Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Messung einer Ist-Verkippung einer optischen Oberfläche eines optischen Elements, insbesondere eines Lithografiesystems, wird die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche durch wenigstens einen Messstrahl bestimmt, der entlang einer Messstrecke propagiert, wobei ein oder mehrere Aktuatoren angeordnet werden, um die Verkippung der optischen Oberfläche zu beeinflussen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch wenigstens einen Wellenleiter eine geschlossene Messstrecke ausgebildet wird, wobei in den Wellenleiter ein Messstrahl derart eingekoppelt wird, dass eine oder mehrere Moden des Messstrahls durch den Wellenleiter propagieren. Hierbei wird der Wellenleiter derart angeordnet, dass durch eine Verkippung der optischen Oberfläche der durch den Wellenleiter propagierende Messstrahl beeinflusst wird, wobei die durch die Verkippung der Oberfläche bedingte Beeinflussung des Messstrahls erfasst wird und hieraus die Ist-Verkippung der Oberfläche bestimmt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass ein Erfolg einer Wirkung des wenigstens einen Aktuators auf die optische Oberfläche direkt überprüft werden kann, indem eine mechanische Wirkung, d. h. die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche, ermittelt wird.

Hierdurch lässt sich eine besonders genaue, da auf empirische Messerhebung gestützte Vorhersage der tatsächlichen Ist-Verkippung der optischen Oberfläche nach Einstellung der Wirkung des wenigstens einen Aktuators erzielen.

Ferner ermöglicht die durch das erfindungsgemäße Verfahren erfasste Information ein genaues Monitoring der Wirkung der optischen Oberfläche auf eine auf die optische Oberfläche einfallende Strahlung. Insbesondere kann eine Strahlablenkung präzise vorhergesagt werden.

Die Verwendung von optischer Messtechnik, verkörpert durch den Wellenleiter und den in dem Wellenleiter propagierenden Messstrahl, ermöglicht ferner eine berührungsfreie Erfassung der Ist-Verkippung. Dies kann die Stabilität der Optikvorrichtung bzw. der Ausrichtung der optischen Oberfläche vorteilhaft erhöhen.

Es kann vorgesehen sein, dass die optische Oberfläche durch den wenigstens einen Aktuator um bis zu 30°, insbesondere um 3° bis 30°, gegenüber einer Ruhelage verkippt wird, um eine Soll-Verkippung einzustellen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Aktuator durch ein mikroelektromechanisches System und/oder das wenigstens eine optische Element durch einen Mikrospiegel ausgebildet wird.

Eine Ausbildung des Aktuators und/oder des wenigstens einen optischen Elements als Mikrosystem hat den Vorteil, dass diese von einer hochpräzisen Messung der Ist-Verkippung besonders profitieren.

Eine Auslenkung der optischen Oberfläche um wenige Nanometer kann bei einem Mikrospiegel bereits zu einer relevanten Verkippung führen. Um Auslenkungen im Bereich weniger Nanometer mit hoher Präzision messen zu können, bietet das erfindungsgemäße Verfahren durch eine berührungsfreie optische Messung eine besonders vorteilhafte Möglichkeit.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Längenänderung der durch den Wellenleiter bereitgestellten Messstrecke erfasst wird, und aus der Längenänderung die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche bestimmt wird.

Kann die Messung der Ist- Verkippung auf eine Messung einer Längenänderung der Messstrecke zurückgeführt werden, so kann auf Verfahren zur Abstandsmessung zurückgegriffen werden, welche eine zuverlässige und präzise Alternative zum Verfahren einer direkten Winkelmessung darstellen können.

Es kann vorgesehen sein, dass die Messstrecken jeweils durch Arme eines Mach-Zehnder-Interferometers ausgebildet werden.

Vorzugsweise werden die Arme des Mach-Zehnder-Interferometers in dem mit dem optischen Element verbundenen Element, insbesondere dem Federelement, ausgebildet.

Es kann vorgesehen sein, dass durch einen der Arme ein Messarm und durch einen anderen der Arme ein Referenzarm des Mach-Zehnder-Interferometers ausgebildet wird.

Dadurch, dass die Länge des Messarms des Mach-Zehnder-Interferometers abhängig von einem Winkel der Ist-Verkippung der optischen Oberfläche ist, wird eine kippwinkelabhängige relative Phasenlage zweier Messstrahlen bei der Rekombination durch einen Leistungskombinierer bewirkt. Dadurch, dass die beiden Messstrahlen zur Interferenz gebracht werden, ergibt sich hierdurch eine kippwinkelabhängige Intensität bzw. Intensitätsmuster, welche mittels des Fotodetektors, beispielsweise einer CCD-Kamera, gemessen wird und somit ein auswertbares Messsignal darstellt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine durch die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche bedingte Weglängendifferenz des durch den Wellenleiter propagierenden Messstrahls gemessen, insbesondere ein Interferenzmuster, insbesondere ein Messspektrum, des Messstrahls ermittelt wird.

Kann insbesondere eine Längenänderung der Messstrecke auf eine Änderung der optischen Weglänge des Messstrahls in der Messstrecke zurückgeführt werden, so kann auf eine Messung von Interferenzmustern und/oder Messspektren des Messstrahls zurückgegriffen werden. Wenn die Weglängendifferenz durch die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche funktional bedingt wird, lässt eine Analyse des Interferenzmusters und/oder des Messspektrums eine besonders präzise Bestimmung der Ist-Verkippung zu.

Es wird mit anderen Worten durch die Ist-Verkippung eine Weglängendifferenz des Messstrahls bedingt, und durch die Weglängendifferenz des Messstrahls wird ein Interferenzmuster, insbesondere ein Messspektrum des Messstrahls, bedingt, welches analysiert wird. Hierbei wird auf Grundlage der Analyse des Interferenzmusters, insbesondere des Messspektrums, unter Berücksichtigung der funktionalen Zusammenhänge zwischen Verkippung, Weglängendifferenz und Interferenzmuster, insbesondere Messspektrum, auf die Ist- Verkippung geschlossen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Längenänderung des Wellenleiters aus einer Phase des Messstrahls bestimmt wird.

Wird die Längenänderung des Wellenleiters aus der Phase des Messstrahls bestimmt, so kann die Messung der Längenänderung wiederum auf ein Interferenzphänomen zurückgeführt werden, was eine besonders präzise Messung der Längenänderung ermöglicht.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Ist-Verkippung aus der Längenänderung mehrerer Wellenleiter in verschiedenen Tiefen eines Federelements, von welchem die optische Oberfläche gehalten wird, bestimmt wird.

Wird die jeweilige Ist-Verkippung aus der Längenänderung mehrerer Wellenleiter in verschiedenen Tiefen des Federelements bestimmt, so kann aus einem Vergleich der Längenänderungen in den verschiedenen Tiefen des Federelements auf die Dehnungen des Federelements in den verschiedenen Tiefen und damit auf dessen Auslenkung geschlossen werden. Aus der Auslenkung des Federelements kann wiederum auf die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche, welche durch das Federelement gehalten wird, geschlossen werden.

Das Federelement stellt die Komponente der Optikvorrichtung mit der stärksten Verformung dar. Wird die Messstrecke direkt in bzw. an das Federelement integriert, kann ein vorteilhaft starkes Signal erzielt und ein direktes Feedback für eine Steuerung des Federelements zur Verfügung gestellt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass zur Bestimmung der Ist-Verkippung aus einem gemessenen Interferenzmuster der Messstrahlen empirische Kalibrationskurven erfasst werden und auf deren Grundlage von einem beobachteten Interferenzmuster direkt auf einen Wert der Ist-Verkippung geschlossen wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Wellenleiter in einer dehnungsneutralen Ebene des Federelements angeordnet wird und wenigstens einer der Wellenleiter derart in oder an dem Federelement angeordnet wird, dass sich die Länge des Wellenleiters bei einer Verkippung der optischen Oberfläche, insbesondere wenn eine vorgesehene Verkippung (Soll-Verkippung) eingestellt wird, ändert.

Die Anordnung wenigstens eines der Wellenleiter in der dehnungsneutralen Ebene des Federelements ermöglicht die Separation derjenigen Dehnungen des Federelements, welche zu einer Verkippung der optischen Oberfläche führen, von solchen Dehnungen des Federelements, welche auf andere Ursachen zurückgehen. Beispielsweise betrifft eine temperaturbedingte Dehnung des Federelements die dehnungsneutrale Ebene des Federelements in gleichem Maße wie die anderen Ebenen des Federelements. Eine Auslenkung des Federelements jedoch bewirkt in der dehnungsneutralen Ebene keine Dehnung. Durch einen Vergleich der Dehnungen in den verschiedenen Ebenen können demnach nicht auslenkende Effekte separiert werden.

Es kann vorgesehen sein, dass alle Wellenleiter in einer einzelnen bzw. gemeinsamen Ebene angeordnet sind, wobei sich lediglich ein Bereich, in welchem der den Messarm ausbildende Wellenleiter angeordnet ist, signifikant verbiegt und insbesondere ein flexibler Bereich des Federelements ist. Ein Bereich des den Referenzarm ausbildenden Wellenleiters kann derart angeordnet werden, dass er keine Verbiegung erfährt, bzw. insbesondere ein starrer Bereich des optischen Elements ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Messstrahlung in zumindest zwei Messstrahlen aufgeteilt wird und die Messstrahlen in jeweils einen eine Messstrecke ausbildenden Wellenleiter eingekoppelt werden, wobei die Messstrahlen nach der Propagation durch die jeweiligen Wellenleiterwieder zusammengeführt werden, und die überlagerten Messstrahlen, insbesondere die Leistung der überlagerten Messstrahlen, erfasst, insbesondere mit einem Fotodetektor detektiert werden, um hieraus eine Ist-Verkippung der optischen Oberfläche zu bestimmen.

Eine Aufteilung der Messstrahlung in wenigstens zwei Messstrahlen, welche nach einem jeweiligen Durchlaufen der jeweils ihnen zugeordneten Messstrecke zusammengeführt und überlagert werden, ermöglicht die direkte Ausbildung von Interferenzphänomenen, welche durch unterschiedliche Weglängenänderungen der verschiedenen Parameter der Messstrahlung bzw. der verschiedenen Messstrahlen bedingt sind. Die Änderung der derart beobachten Interferenzphänomene kann hierbei Rückschlüsse auf die tatsächlich eingenommen Ist-Verkippung zulassen.

Ein Fotodetektor eignet sich in besonderem Maße, um Interferenzmuster, welche sich als Intensitätsmuster manifestieren, auf einfache und kostengünstige Art und Weise in Echtzeit zu detektieren.

Es kann vorgesehen sein, dass Einrichtungen zur Erfassung der Messstrahlen, insbesondere Fotodetektoren durch Auskoppelelemente ersetzt und der Messstrahl in einen Lichtwellenleiter, vorzugsweise eine Glasfaser, eingekoppelt wird. Eine Detektion des Messstrahls erfolgt dann mit einer von der Messstrecke räumlich getrennten Strahlungsmesseinrichtung, insbesondere mit einer Fotodiode und/oder einer CCD- Kamera.

Es kann eine Multiplexeinrichtung vorgesehen sein, welche für ein spektrales und/oder ein zeitliches Multiplexing eingerichtet ist, um ein Auslesen mehrerer Messstrecken, vorzugsweise von mehr als 100 Messstrecken, über einen einzigen Lichtwellenleiter und/oder über eine einzige Fotodiode zu ermöglichen.

Es kann vorgesehen sein, dass ein erster Messstrahl in einer ersten Messstrecke durch einen Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche deformiert wird, insbesondere durch einen flexiblen Bereich des Federelements, geleitet wird, wobei ein zweiter Messstrahl in einer zweiten Messstrecke durch einen Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche in einer von dem ersten Bereich verschiedenen Weise oder nicht deformiert wird, geleitet wird, wobei die Messstrahlen vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Ebene geleitet werden.

Hiervon ausgehend stellt die nachfolgend beschriebene vorteilhafte Weiterbildung einen Spezialfall dar.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein erster Messstrahl in einer ersten Messstrecke durch einen Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche deformiert wird, insbesondere durch einen flexiblen Bereich des Federelements, geleitet wird, wobei ein zweiter Messstrahl in einer zweiten Messstrecke durch einen Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche starr verbleibt bzw. nicht deformiert wird, insbesondere durch einen starren Bereich des optischen Elements, geleitet wird, wobei die Messstrahlen vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Ebene geleitet werden.

Beispielsweise durch eine Überlagerung der in den jeweiligen Wellenleitern propagierenden Messstrahlen kann ein Grad der Deformation des deformierbaren Bereichs bestimmt werden, da nur einer der beiden Wellenleiter von der Deformation betroffen ist und dadurch beispielsweise eine Längenänderung erfährt. Ein Interferenzmuster der Messstrahlen aus den jeweiligen Wellenleitern ändert sich demnach mit dem Grad der Deformation des deformierbaren Bereichs.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Wellenleiter derart angeordnet und eingerichtet wird, dass der Wellenleiter durch eine Verkippung der optischen Oberfläche einem in unmittelbarer Nähe des Wellenleiters befindlichen Referenzbereich derart angenähert oder von diesem entfernt wird, dass durch den Referenzbereich ein aus dem Wellenleiter austretendes evaneszentes Feld beeinflusst wird, und die Beeinflussung gemessen und hieraus die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche bestimmt wird.

Die Verwendung evaneszenter Felder zur Messung der Ist-Verkippung hat den Vorteil, dass Interaktionen des Referenzbereichs mit dem evaneszenten Feld in starkem Maße abstandsabhängig sind. Hierdurch können Abstände zwischen dem Wellenleiter und dem Referenzbereich auf sehr geringen Skalen, beispielsweise im Nanometerbereich, bestimmt werden. Dies ermöglicht insbesondere bei einer Ausbildung des optischen Elements als Mikrospiegels eine hochpräzise Bestimmung der Ist-Verkippung.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche gegenüber dem Referenzbereich aus einem Interferenzmuster der Messstrahlen ermittelt wird, und/oder die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche aus einer Transmission des Messstrahls ermittelt wird.

Insbesondere bei der Nutzung evaneszenter Felder kann als Auslesesignal ein Interferenzmuster und/oder eine Transmission der Messstrahlung herangezogen werden. Derartige Signale können auf bekannte und zuverlässige Art und Weise analysiert und ausgewertet werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens kann einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: die kohärente Messstrahlung wird aus einer integrierten Strahlungsquelle oder einer externen Strahlungsquelle in einen zuführenden Wellenleiter eingekoppelt; über einen Leistungsteiler wird das Licht in wenigstens zwei geschlossene Messstrecken aufgeteilt, die jeweils durch einen Wellenleiter ausgebildet sind, wobei die zwei Messstrecken als zwei Arme eines Mach-Zehnder-Interferometers ausgebildet sind; der Messstrahl propagiert jeweils durch den durch den Wellenleiter realisierten Arm und akkumuliert dabei eine Phase, welche gemäß dem Produkt aus einer Freiraumausbreitungskonstante, einem effektiven Modenindex und einer physikalischen Länge des Wellenleiters bestimmt ist; die Messstrahlen aus den beiden Armen des Mach-Zehnder-Interferometers werden durch einen Leistungskombinierer wieder in einem einzelnen Wellenleiter zusammengeführt; die Leistung des überlagerten Signals wird mittels eines Fotodetektors detektiert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 35 genannten Merkmalen.

Das erfindungsgemäße Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, umfasst ein Beleuchtungssystem mit einer Strahlungsquelle sowie eine Optik, welche wenigstens ein optisches Element aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eine erfindungsgemäße Optikvorrichtung vorgesehen ist, wobei wenigstens eines der optischen Elemente ein optisches Element der wenigstens einen erfindungsgemäßen Optikvorrichtung ist und/oder wenigstens eines der optischen Elemente eine optische Oberfläche aufweist, deren Ist-Ver- kippung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wird bzw. ist.

Das erfindungsgemäße Lithografiesystem ermöglicht durch die genaue Messung bzw. Kontrolle der Ausrichtung der einzelnen optischen Oberflächen der optischen Elemente einen besonders zuverlässigen und präzisen Betrieb.

Insbesondere bei einer Einspeisung der Informationen, welche durch die Messung der Ist-Verkippung gewonnen werden, in wenigstens einen Regelkreis, der die Aktuatoren zur Ausrichtung bzw. Verkippung der optischen Oberfläche kontrolliert, wird einen Betrieb des Lithografiesystem mit einer hohen Langzeitstabilität und damit einem hohen Durchsatz ermöglicht. Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe können optische Sensoren vorgesehen sein, welche ganz oder teilweise in oder an einem beweglichen Element des Mikrospiegels integriert sind/wer- den, mit diesem in Kontakt stehen und/oder zwischen dem verbundenen Element des Mikrospiegels und einem darunterliegenden Substrat bzw. einem Basisbereich angeordnet sind. Der optische Sensor, welcher Teil der Messeinrichtung sein kann, ist eingerichtet, den Messstrahl zu einer optischen Interferenz zu bringen. Hierbei wird die Ist-Verkippung des Mikrospiegels durch eine Messung der Translation oder der Deformation des Mikrospiegels selbst oder eines mit dem Mikrospiegel verbundenen beweglichen Elements auf Grundlage des Prinzips der optischen Interferenz realisiert.

Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch die erfindungsgemäße Optikvorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren oder das erfindungsgemäße Lithografiesystem, beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.

In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit" eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.

Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie "erstes" oder "zweites" etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden. In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Figur 1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage im Meridionalschnitt;

Figur 2 eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung;

Figur 4 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung als Feldfacettenspiegel;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen Teil einer weiteren möglichen Ausführungsform der Optikvorrichtung;

Figur 6 eine schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform der Optikvorrichtung nach Figur 5 in einem nach oben ausgelenkten Zustand;

Figur 7 eine schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform der Optikvorrichtung nach Figur 5 in einem nach unten ausgelenkten Zustand;

Figur 8 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf einen Teil der Ausführungsform der Optikvorrichtung nach Figur 5;

Figur 9 eine schematische Darstellung eines Teils einerweiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung;

Figur 10 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Ausführungsform nach Figur 9;

Figur 11 eine schematische Darstellung eines Teils einerweiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung;

Figur 12 eine schematische Darstellung eines vergrößerten Ausschnitts aus Figur 11 ;

Figur 13 eine blockdiagrammartige Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 14 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Optikvorrichtung; und Figur 15 eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung zweier Messstrecken.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf Figur 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 für die Mikrolithografie als Beispiel für ein Lithografiesystem beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.

Ein Beleuchtungssystem 101 der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 weist neben einer Strahlungsquelle 102 eine Beleuchtungsoptik 103 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 104 in einer Objektebene 105 auf. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 104 angeordnetes Retikel 106. Das Retikel 106 ist von einem Retikelhalter 107 gehalten. Der Retikelhalter 107 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 108 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.

In Figur 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in Figur 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 105.

Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 umfasst eine Projektionsoptik 109. Die Projektionsoptik 109 dient zur Abbildung des Objektfeldes 104 in ein Bildfeld 110 in einer Bildebene 111. Die Bildebene 1 11 verläuft parallel zur Objektebene 105. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111 möglich.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 106 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 110 in der Bildebene 111 angeordneten Wafers 112. Der Wafer 1 12 wird von einem Waferhalter 113 gehalten. Der Waferhalter 113 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 114 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 106 über den Retikelverlagerungsantrieb 108 und andererseits des Wafers 112 über den Waferverlagerungsantrieb 114 kann synchronisiert zueinander erfolgen.

Bei der Strahlungsquelle 102 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 102 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 115, welche im Folgen-den auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 1 15 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle ("Laser Produced Plasma", mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle ("Gas Discharged Produced Plasma", mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser ("Free-Electron-Laser", FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 115, die von der Strahlungsquelle 102 ausgeht, wird von einem Kollektor 116 gebündelt. Bei dem Kollektor 116 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 116 kann im streifenden Einfall ("Grazing Incidence", Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall ("Normal Incidence", NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 115 beaufschlagt werden. Der Kollektor 116 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung 115 und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.

Nach dem Kollektor 1 16 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 1 15 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 117. Die Zwischenfokusebene 117 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 102 und den Kollektor 116, und der Beleuchtungsoptik 103 darstellen.

Die Beleuchtungsoptik 103 umfasst einen Umlenkspiegel 118 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 119. Bei dem Umlenkspiegel 118 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 1 18 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 115 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 119 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, die zur Objektebene 105 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 1 19 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 120, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 120 sind in der Figur 1 nur beispielhaft einige dargestellt.

Die ersten Facetten 120 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 120 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 120 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 119 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.

Zwischen dem Kollektor 116 und dem Umlenkspiegel 118 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 1 15 horizontal, also längs der y-Richtung.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 ist dem ersten Facettenspiegel 119 nachgeordnet ein zweiter

Facettenspiegel 121 . Sofern der zweite Facettenspiegel 121 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 121 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 1 19 und dem zweiten Facettenspiegel 121 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978.

Der zweite Facettenspiegel 121 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 122. Die zweiten Facetten 122 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.

Bei den zweiten Facetten 122 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.

Die zweiten Facetten 122 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.

Die Beleuchtungsoptik 103 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugeintegrator ("Fly's Eye Integrator") bezeichnet.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 121 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 109 optisch konjugiert ist, anzuordnen.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 121 werden die einzelnen ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 121 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 115 im Strahlengang vor dem Objektfeld 104.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Objektfeld 104 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (Nl-Spiegel, "Normal Incidence"-Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, "Gracing Incidence"-Spiegel) umfassen.

Die Beleuchtungsoptik 103 hat bei der Ausführung, die in der Figur 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 1 16 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 118, den Feldfacettenspiegel 119 und den Pupillenfacettenspiegel 121 .

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann der Umlenkspiegel 1 18 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 103 nach dem Kollektor 1 16 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 119 und den zweiten Facettenspiegel 121.

Die Abbildung der ersten Facetten 120 mittels der zweiten Facetten 122 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 122 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 105 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.

Die Projektionsoptik 109 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 durchnummeriert sind.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 109 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 115. Bei der Projektionsoptik 109 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 109 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 103, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 115 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.

Die Projektionsoptik 109 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordi- nate eines Zentrums des Objektfeldes 104 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 1 10. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 1 11.

Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy der Projektionsoptik 109 liegen bevorzugt bei (ßx, ßy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.

Die Projektionsoptik 109 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1 .

Die Projektionsoptik 109 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1. Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 104 und dem Bildfeld 110 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 109, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der Pupillenfacetten 122 ist genau einer der Feldfacetten 120 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 120 in eine Vielzahl an Objektfeldern 104 zerlegt. Die Feldfacetten 120 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 122.

Die Feldfacetten 120 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 122 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 auf das Retikel 106 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 104 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 103 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 104 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 beschrieben.

Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 121 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 109, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 121 telezentrisch auf den Wafer 112 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 109 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Retikel 106 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Bauelements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 103 ist der Pupillenfacettenspiegel 121 in einerzur Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Feldfacettenspiegel 119 ist verkippt zur Objektebene 105 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 1 18 definiert ist.

Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 121 definiert ist.

In Figur 2 ist eine beispielhafte DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 dargestellt. Die DUV- Projektionsbelichtungsanlage 200 weist ein Beleuchtungssystem 201 , eine Retikelstage 202 genannten Einrichtung zur Aufnahme und exakten Positionierung eines Retikels 203, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 204 bestimmt werden, einen Waferhalter 205 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung des Wafers 204 und eine Abbildungseinrichtung, nämlich eine Projektionsoptik 206, mit mehreren optischen Elementen, insbesondere Linsen 207, die über Fassungen 208 in einem Objektivgehäuse 209 der Projektionsoptik 206 gehalten sind, auf.

Alternativ oder ergänzend zu den dargestellten Linsen 207 können diverse refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elemente, unter anderem auch Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen, vorgesehen sein.

Das grundsätzliche Funktionsprinzip der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 sieht vor, dass die in das Retikel 203 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 204 abgebildet werden.

Das Beleuchtungssystem 201 stellt einen für die Abbildung des Retikels 203 auf den Wafer 204 benötigten Projektionsstrahl 210 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in dem Beleuchtungssystem 201 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 210 beim Auftreffen auf das Retikel 203 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.

Mittels des Projektionsstrahls 210 wird ein Bild des Retikels 203 erzeugt und von der Projektionsoptik 206 entsprechend verkleinert auf den Wafer 204 übertragen. Dabei können das Retikel 203 und der Wafer 204 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 203 auf entsprechende Bereiche des Wafers 204 abgebildet werden.

Optional kann ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 207 und dem Wafer 204 durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer 1 ,0 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf.

Die Verwendung der Erfindung ist nicht auf den Einsatz in Projektionsbelichtungsanlagen 100, 200, insbesondere auch nicht mit dem beschriebenen Aufbau, beschränkt. Die Erfindung eignet sich für beliebige Lithografiesysteme, insbesondere jedoch für Projektionsbelichtungsanlagen, mit dem beschriebenen Aufbau. Die Erfindung eignet sich auch für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, welche eine geringere bildseitige numerische Apertur als jene, die im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben ist. Insbesondere eignet sich die Erfindung auch für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, welche eine bildseitige numerische Apertur von 0,25 bis 0,5, vorzugsweise 0,3 bis 0,4, besonders bevorzug 0,33, aufweisen. Die Erfindung sowie die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sind ferner nicht auf eine spezifische Bauform beschränkt zu verstehen. Die nachfolgenden Figuren stellen die Erfindung lediglich beispielhaft und stark schematisiert dar.

Figur 3 zeigt perspektivisch eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer Optikvorrichtung 1 , insbesondere für ein Lithografiesystem. Bei dem Lithografiesystem kann es sich insbesondere um eine Projektionsbelichtungsanlage 100, 200 für die Halbleiterlithografie handeln. Die Optikvorrichtung 1 weist wenigstens ein optisches Element 2 mit wenigstens einer optischen Oberfläche 3 auf. Ferner weist die Optikvorrichtung 1 einen, vorzugsweise mehrere Aktuatoren 4 auf, um die optische Oberfläche 3 des optischen Elements 2 zu verkippen. Die Optikvorrichtung 1 umfasst ferner eine Messeinrichtung 5, um eine Verkippung der optischen Oberfläche 3 aus einer Ruhelage zu erfassen.

Die Messeinrichtung 5 weist wenigstens einen Wellenleiter 6 auf, welcher eine geschlossene Messstrecke 7 ausbildet, wobei der Wellenleiter 6 zur Einkopplung und Propagation einer oder mehrerer Moden eines Messstrahls 8 eingerichtet ist.

Der Wellenleiter 6 ist derart angeordnet, dass eine Verkippung der optischen Oberfläche 3 den durch den Wellenleiter s propagierenden Messstrahl 8 beeinflusst, wobei die Messeinrichtung 5 eingerichtet ist, um eine durch die Verkippung der Oberfläche 3 bewirkte Beeinflussung des Messstrahls 8 zu erfassen.

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Optikvorrichtung 1 ist vorzugsweise eine Strahlungsquelle 9 zur Ausbildung einer den Messstrahl 8 ausbildenden, vorzugsweise kohärenten, Messstrahlung vorgesehen. Die Strahlungsquelle 9 ist im Ausführungsbeispiel Teil der Optikvorrichtung 1. Die Messstrahlung kann jedoch auch durch eine externe Strahlungsquelle 9 zur Verfügung gestellt werden.

In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Strahlungsquelle 9 vorzugsweise monolithisch in die Optikvorrichtung 1 integriert ausgebildet ist.

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Optikvorrichtung 1 ist vorzugsweise der Wellenleiter 6 zur Propagation einer oder mehrerer Moden eines kohärenten Messstrahls 8 eingerichtet.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Optikvorrichtung 1 , bei dem vorzugsweise der wenigstens eine Aktuator 4 als mikromechanisches System ausgebildet ist und das wenigstens eine optische Element 2 als Mikrospiegel 2a ausgebildet ist.

Vorzugsweise können Ausführungsformen (siehe Figur 4) vorgesehen sein, bei denen das wenigstens eine optische Element 2 als Mikrospiegel 2a eines Facettenspiegels, insbesondere Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels, insbesondere des Feldfacettenspiegels 119 oder des Pupillenfacettenspiegels 121 der Figur 1 , ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist vorzugsweise (in Figur 4 nicht dargestellt) vorgesehen, dass der wenigstens eine Aktuator 4 als mikromechanisches System und die ebenfalls in Figur 4 nicht dargestellte Strahlungsquelle 9 monolithisch integriert ausgebildet ist.

In Figur 1 ist der Mikrospiegel 2a mit den Bezugszeichen 120 bzw. 122 versehen.

In alternativen Ausführungsformen kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass lediglich derwenigstens eine Aktuator 4 als mikromechanisches System und/oder das wenigstens eine optische Element 2 als Mikrospiegel 2a und/oder die Strahlungsquelle 9 monolithisch integriert ausgebildet ist.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist der wenigstens eine Wellenleiter 6 vorzugsweise derart angeordnet, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch eine Messung der Deformation eines mit dem optischen Element 2 verbundenen Elements 10 bestimmbar ist.

Die Messstrecke 7 ist hierbei vorzugsweise wenigstens teilweise in dem mit dem optischen Element 2 verbundenen Element 10 angeordnet.

Das verbundene Element 10 ist in dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Federelement 11 ausgebildet, mit welchem das optische Element 2 verbunden ist bzw. an dem das optische Element 2 angeordnet ist.

Es können auch Ausführungsformen vorgesehen sein, bei denen das verbundene Element 10 ein Federelement 1 1 ist, mit welchem das optische Element 2 mittelbar, z. B. über ein weiteres Zwischenelement, verbunden ist oder an dem das optische Element 2 unmittelbar ausgebildet ist. In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Messeinrichtung 5 eine Weglängenmesseinrichtung 12 zur Erfassung einer Längenänderung der durch den Wellenleiters bereitgestellten Messstrecke 7 auf. Ferner ist die Messeinrichtung 5 eingerichtet, aus der Längenänderung die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 zu bestimmen.

Die Weglängenmesseinrichtung 12 weist in dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise wenigstens eine Gittereinrichtung für die Messstrahlung auf, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die wenigstens eine Gittereinrichtung vorzugsweise als Faser-Bragg-Gitter 13 ausgebildet ist.

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Regeleinrichtung 14 mit einem, vorzugsweise geschlossenen, Regelkreis vorgesehen, um eine Soll-Verkippung der optischen Oberfläche 3 mittels der Aktuatoren 4 einzustellen, wobei eine durch die Messeinrichtung 5 ermittelte Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 berücksichtigt ist. In Figur 3 ist die Verbindung zwischen der Regeleinrichtung 14, der Messeinrichtung 5 und den Aktuatoren 4 durch gestrichelte Linien dargestellt.

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Messeinrichtung 5 vorzugsweise wenigstens zwei Wellenleiter 6 auf, die jeweils eine geschlossene Messstrecke 7 ausbilden, wobei die Messstrecken 7 derart angeordnet sind, dass mittels einer ersten Messstrecke 7a eine Ist- Verkippung der optischen Oberfläche 3 um eine erste Achse 15 und mittels einer zweiten Messstrecke 7b eine Ist- Verkippung der optischen Oberfläche 3 um eine zweite Achse 16, die zu der ersten Achse 15 orthogonal verläuft, erfassbar ist. Hierbei verlaufen die beiden Achsen 15, 16 unter der optischen Oberfläche 3 in einer Ebene der Federelemente 11 .

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ebene der Federelemente 11 , in welcher die beiden Achsen 15, 16 verlaufen beabstandet und planparallel zu der Ruhelage der optischen Oberfläche 3 angeordnet.

In Figur 3 sind die Achsen 15 und 16 lediglich in der Mitte der Optikvorrichtung 1 angedeutet. Tatsächlich verlaufen die Achsen 15, 16 als virtuelle Achsen jeweils in beide Richtungen ins Unendliche.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 als Feldfacettenspiegel 119 und/oder als Pupillenfacettenspiegel 121 , welcher eine Mehrzahl an optischen Elementen 2 aufweist, die als Mikrospiegel 2a ausgebildet sind, wobei die optischen Oberflächen 3 als Spiegelebenen ausgebildet sind, welche jeweils um zwei zueinander orthogonal verlaufende Achsen kippbar sind.

Figur 4 zeigt somit ein Ausführungsbeispiel, bei dem die mehreren optischen Elemente 2 der Optikvorrichtung 1 als Mikrospiegel 2a ausgebildet sind. Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen Teil einer weiteren möglichen Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 .

In der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform weist die Messeinrichtung 5 vorzugsweise mehrere (dargestellt sind zwei) Wellenleiter 6 auf. Die Wellenleiter 6 bilden jeweils eine geschlossene Messstrecke 7 aus, wobei zumindest zwei der Wellenleiter 6 in verschiedenen bzw. unterschiedlichen Tiefen des Federelements 11 ausgebildet sind bzw. verlaufen. Die Wellenleiter 6 sind in dem Federelement 11 somit in Tiefe nrichtung versetzt zueinander angeordnet.

In dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aktuator 4 als piezoelektrische Schicht ausgebildet und eine Spannungsquelle 17 ist vorgesehen und eingerichtet, um den Aktuator 4 mit einer elektrischen Spannung zu versorgen.

In Figur 5 sind ferner Anschlusselemente 18 dargestellte, welche das optische Element 2 mit dem Aktuator 4 bzw. das Federelement 1 1 mit einer (nicht dargestellten) ortsfesten Basis verbinden.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 nach Figur 5 in einem nach oben bzw. in Richtung auf das optische Element 2 ausgelenkten Zustand. Wie in Figur ß dargestellt, ist zumindest das Federelement 1 1 nach oben ausgelenkt. Die Auslenkung resultiert dabei aus einer entsprechenden Ansteuerung des oder der Aktuatoren 4, wodurch eine gewünschte Soll- Verkippung der optischen Oberfläche 3 eingestellt werden bzw. allgemein eine Verkippung der optischen Oberfläche 3 erreicht werden soll.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 7 ist vorgesehen, dass die Darstellung gemäß Figur 5 eine Ruhelage der optischen Oberfläche 3 bzw. des Federelements 1 1 zeigt. In dieser Ruhelage ist vorzugsweise vorgesehen, dass die zwei Wellenleiter s eine identische Länge aufweisen.

In dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist wenigstens einer der Wellenleiter 6 in einer dehnungsneutralen Ebene 19 des Federelements 11 angeordnet und wenigstens einer der Wellenleiter 6 ist derart in oder an dem Federelement 11 angeordnet, dass sich die Länge des Wellenleiters 6 bei einer Verkippung der optischen Oberfläche 3 ändert bzw. die Länge des Wellenleiters 6 verglichen mit einer Ruhelage verändert ist, wenn eine Soll-Verkippung der optischen Oberfläche 3 eingestellt wird bzw. eine Ist-Verkippung erreicht ist. In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 7 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die dehnungsneutrale Ebene 19 in Tiefenrichtung mittig in dem Federelement 11 verläuft, so dass der entsprechend angeordnete Wellenleiter 6 ebenfalls vorzugsweise mittig (in Tiefenrichtung) in dem Federelement 11 angeordnet ist.

Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung nach Figur 6 in einem nach unten ausgelenkten Zustand.

Hinsichtlich der Bezugszeichen wird auf die Beschreibung zur Figur 6 verwiesen. In der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsform weist auch der als Piezoschicht ausgebildete Aktuator 4 eine Ebene auf, welche in den Figuren 6 und 7 als gestrichelte Linie dargestellt ist und in welcher eine Messstrecke 7 angeordnet sein könnte.

Die Ausführungsform gemäß den Figuren 5, 6 und 7 zeigt demnach eine Anordnung des wenigstens einen Wellenleiters 6 derart, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch eine Messung der Deformation bzw. der Verkippung bzw. der Verbiegung eines mit dem optischen Element 2 verbundenen Ele- mentsl O, in diesem Fall des Federelements 11 , bestimmbar ist.

In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann der wenigstens eine Wellenleiter 6 auch derart angeordnet werden, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch eine Messung der Deformation bzw. der Verkippung bzw. der Verbiegung des optischen Elements 2 selbstbestimmbar ist.

Ferner ist in der Ausführungsform nach den Figuren 5, 6 und 7 die Messstrecke 7 in dem mit dem optischen Element 2 verbundenen Element 10, in diesem Fall dem Federelement 11 , angeordnet. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Messstrecke 7 vorzugsweise wenigstens teilweise in und/oder an dem optischen Element 2 angeordnet sein.

Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf einen Teil der Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 nach Figur 5. Der Wellenleiter 6, welcher die geschlossene Messstrecke 7 ausbildet, ist in dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel mäanderförmig ausgebildet bzw. verläuft mäanderförmig in dem Federelement 11. Hierbei verlaufen die geraden Abschnitte der mäanderförmigen Schlaufen des Wellenleiters 6 entlang der Richtung der größten Deformation des Federelements 11 . Genauso gut können die in der Figur 8 dargestellten Schlaufen des Wellenleiters 6 auch in der dehnungsneutralen Ebene 19 des Federelements 11 angeordnet sein. In dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise vorgesehen, dass, wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, die (vorzugsweise zwei) Wellenleiter 6 derart angeordnet sind, dass einer der Wellenleiter 6 in der dehnungsneutralen Ebene 19 des Federelements 11 verläuft und der andere Wellenleiter 6 derart in oder an dem Federelement 11 angeordnet ist, dass sich die Länge des Wellenleiters 6 bei einer Verkippung der optischen Oberfläche 3 ändert. Alle Wellenleiter 6 können dabei vorzugsweise mäanderförmig verlaufend angeordnet sein.

Der Wellenleiter s, der die geschlossene Messstrecke 7 ausbildet, die in der dehnungsneutralen Ebene 19 des Federelements 11 verläuft, kann für eine Referenzmessung verwendet werden, deren Ergebnis dann mit dem Messergebnis der geschlossenen Messstrecke 7 des Wellenleiters 6 oder der Wellenleiter 6 verglichen wird, die nicht in der dehnungsneutralen Ebene 19 verlaufen.

Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren möglichen Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 .

In dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbespiel ist die Weglängenmesseinrichtung 12 dazu eingerichtet, die vorzugsweise kohärente Messstrahlung in wenigstens zwei Messstrahlen 8 aufzuteilen und diese zu Interferenz zu bringen.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Weglängenmesseinrichtung 12 eingerichtet ist, die vorzugsweise kohärente Messstrahlung in wenigstens zwei Messstrahlen 8 aufzuteilen und ein Messspektrum der Messstrahlung zu erzeugen.

In dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Weglängenmesseinrichtung 12 einen Leistungsteiler 21 auf, welcher eingerichtet und angeordnet ist, die von der Strahlungsquelle 9 ausgebildete Messstrahlung in zumindest zwei Messstrahlen 8 aufzuteilen und die Messstrahlen 8 in jeweils einen eine Messstrecke 7 ausbildenden Wellenleiter s einzukoppeln, wobei die Weglängenmesseinrichtung 12 einen Leistungskombinierer 22 aufweist, welcher eingerichtet und angeordnet ist, um die Messstrahlen 8 nach deren Propagation durch die jeweiligen Wellenleiter s wieder zusammenzuführen. Die Messeinrichtung 5 ist dabei eingerichtet, die überlagerten Messstrahlen 8 zu erfassen.

Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Ausführungsform nach Figur 9.

In der in Figur 10 dargestellten Ausführungsform ist einer der beiden Wellenleiter 6 bzw. eine der beiden Messstrecken 7 mäandrierend über das Federelement 11 verlaufend angeordnet. Eine ähnliche Anordnung des Wellenleiters 6 bzw. der Messstrecke 7 ist auch in Figur 8 dargestellt.

In den Figuren 9 und 10 ist die Messeinrichtung 5 als vorzugsweise integrierter photonischer Schaltkreis ausgebildet, weicher ein Mach-Zehnder-Interferometer aufweist.

In dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Messeinrichtung 5 ein Mach-Zehnder-Inter- ferometer auf, bei welchem ein Arm des Mach-Zehnder-Interferometers eine Längenänderung erfährt und somit als Messarm ausgebildet ist. Der andere, in Figur 9 auf der rechten Seite dargestellte Arm ist hingegen statisch und somit als Referenzarm ausgebildet. Der den Messarm ausbildende Wellenleiter 6 ist auf der linken Seite der Figur 9 in einem sich verformenden Teil des Federelements 11 wenigstens teilweise integriert. Der statische Referenzarm hingegen ist in einem starren Bereich der Optikvorrichtung 1 integriert, gegebenenfalls auch in der neutralen Ebene 19 des Federelements 11.

Figur 10 zeigt eine besondere Ausführungsform der Figur 9, wobei der Wellenleiter 6 im linkerhand angeordneten Messarm mäanderförmig in einen sich verformenden Teil des Federelements 1 1 integriert ist, um eine akkumulierte Längenänderung zu erhöhen.

In dem in Figur 10 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der linkerhand angeordnete Messarm N=6 Durchgänge in eine Verbiegungsrichtung des Federelements 11 auf.

Figur 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren möglichen Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 .

In der in Figur 11 dargestellten Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 ist derwenigstens eine Wellenleiter 6 derart angeordnet und eingerichtet, dass sich der Wellenleiter 6 durch eine Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 einem in unmittelbarer Nähe des Wellenleiters 6 befindlichen Referenzbereich 23 derart annähernd oder sich von diesem entfernend, dass der Referenzbereich 23 einen aus dem Wellenleiter 6 austretendes evaneszentes Feld 24 (siehe Figur 12) beeinflusst, und die Messeinrichtung 5 eingerichtet ist, um die Beeinflussung zu messen.

In den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Messeinrichtung 5 jeweils eingerichtet, die Ist- Verkippung des Wellenleiters 6 aus einem Interferenzmuster des Messstrahls 8 oder der Messstrahlen 8 zu ermitteln und/oder die Ist-Verkippung des Wellenleiters 6 aus einem Transmissionsgrad des Messstrahls 8 und/oder der Messstrahlung zu ermitteln.

In dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Wellenleiter 6 an einem mit dem optischen Element verbundenen Element 10, im vorliegenden Fall an dem Aktuator 4, angeordnet, und der wenigstens eine Referenzbereich 24 ist ortsfest.

Alternative oder zusätzliche, nicht dargestellte Ausführungsformen können vorsehen, dass der wenigstens eine Wellenleiter s an dem optischen Element 2 angeordnet ist und/oder der wenigstens eine Wellenleiter 6 an einem anderen verbundenen Element, insbesondere dem Federelement 11 , angeordnet ist. Auch in diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen, dass der wenigstens eine Referenzbereich 24 ortsfest ist.

In dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Referenzbereich 23 ferner an einem ortsfesten Basisbereich 25, zum Beispiel einem Substrat, angeordnet.

In einer weiteren, in der Optikvorrichtung 1 zusätzlich oder alternativ zu realisierenden, Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Referenzbereich 23 an dem optischen Element 2 angeordnet ist und/oder der wenigstens eine Referenzbereich 23 an dem verbundenen Element 10, insbesondere dem Federelement 11 oder dem Aktuator 4, angeordnet ist und der wenigstens eine Wellenleiter 6 ortsfest angeordnet ist.

Vorzugsweise ist in dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel der wenigstens eine Wellenleiter s derart angeordnet, dass die Ist- Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch eine Messung der Translation des mit dem optischen Element 2 verbundenen Elements 10 bestimmbar ist.

In einer alternativen Ausführungsform kann der wenigstens eine Wellenleiter 6 an dem optischen Element 2 angeordnet sein, so dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch eine Messung der Translation des optischen Elements 2 bestimmbar ist. Ferner ist in Figur 11 die Messstrecke 7 wenigstens teilweise an dem mit dem optischen Element 2 verbundenen Element 10 angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Messstrecke 7 wenigstens teilweise an dem optischen Element 2 angeordnet ist.

Figur 12 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Figur 11 .

Aus Figur 12 ist ersichtlich, wie das evaneszente Feld 24, welches aus dem Wellenleiter s austritt, mit dem Referenzbereich 23 in unmittelbarer Nähe des Wellenleiters 6 interagieren kann. Aufgrund des schnellen Abklingens des evaneszenten Felds 24 mit zunehmender Entfernung zu dem Wellenleiter 6 ist eine Anordnung des Referenzbereichs 23 in unmittelbarer Nähe des Wellenleiters 6 von Vorteil, wodurch eine hohe Ortsauflösung erzielt werden kann.

Bei den in den Figuren 3 bis 12 dargestellten Ausführungsformen der Optikvorrichtung 1 können die Bestandteile als integrierte photonische Komponenten ausgebildet sein. Insbesondere kann der wenigstens eine Wellenleiter 6 als dielektrischer Monomodenwellenleiter ausgebildet sein. Der Leistungsteiler 21 und/oder der Leistungskombinierer 22 können als Multimodeninterferenzkoppler ausgebildet sein. Die Strahlungsquelle 9 kann als Laser ausgebildet sein. Zur Auskopplung des Messstrahls aus dem Wellenleiters können Auskoppelstrukturen zur vertikalen Auskopplung des Lichts, beispielsweise Gitterkoppler oder Prismenkoppler, vorgesehen sein.

Die vorbeschriebenen Komponenten können durch Halbleiterherstellungsprozesse für photonisch integrierte Schaltkreise (PIC) ausgebildet werden. Beispielsweise kann der wenigstens eine Wellenleiter s aus Silizium auf einem Silicon-on-lnsulator (SOI)-Wafer strukturiert ausgebildet sein. Ferner sind Wellenleiter 6 aus Siliziumnitrit auf SOI-Substraten oder Wellenleiter aus der lll-V Halbleiterklasse auf entsprechenden Substraten ausbildbar. Vorzugsweise kann ein Einsatz einer sogenannten SOI-PIC-Technologie vorgesehen sein.

Die Strahlungsquelle 9 kann bevorzugt als Laser in einem Wafer-Level-Prozess in eine photonische Ebene integriert werden, beispielsweise durch ein Transferprinting und/oder einen Flip-Chip-Bonding-Prozess. Alternativ oder zusätzlich können externe, nicht auf einem Chip der Optikvorrichtung 1 integrierte Strahlungsquellen 9 verwendet werden. Die Messstrahlung einer derartigen externen Strahlungsquelle 9 wird dann vorzugsweise über ein integriertes Verteilnetzwerk in Messstrahlen 8 aufgeteilt bzw. an die jeweiligen Messstrecken 7 verteilt. Eine Zuführung der externen Messstrahlung erfolgt hierbei vorzugsweise von einer Unterseite eines ortsfesten Basisbereichs, insbesondere des Basisbereichs 25 bzw. des den Basisbereich 25 ausbildenden Substrats, um einen hohen Füllfaktor bei einer Verwendung in einem Feldfacettenspiegel 119 und/oder einem Pupillenfacettenspiegel 121 zu gewährleisten. Hierzu kann vorzugsweise eine Verwendung eines transparenten Substrats und/oder die Ausbildung von Löchern bzw. Bohrungen im Substrat (optische Through-Silicon-Vias) vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Einkopplung der Messstrahlung von einer Kante der Optikvorrichtung 1 in die Optikvorrichtung 1 und/oder in die Messstrecke 7 vorgesehen sein. In den in Figur 3 und den Figuren 5 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Federelement 11 vorzugsweise als Siliziummembran ausgebildet.

Bei den in Figur 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispielen hängt der effektive Brechungsindex der optischen Mode des Messstrahls 8, welcher in dem vorzugsweise als Siliziummembran ausgebildeten Wellenleiter 6 propagiert, von einem Abstand zwischen dem Wellenleiter 6 und dem Referenzbereich 23 ab, wobei der Referenzbereich 23 als Siliziumblock ausgebildet sein kann. Aus Figur 12 ist ersichtlich, dass die beschriebene Änderung des Modenindex dadurch bedingt wird, dass der evaneszente Anteil des elektrischen Feldes des Messstrahls 8 mit dem Referenzbereich 23, insbesondere mit dem Siliziumblock, überlappt.

Eine Implementierung einer derartigen Ausführungsform des Wellenleiters 6 in eine integrierte interfero- metrische und/oder resonante Struktur ermöglicht die Realisierung eines sehr sensitiven Annäherungssensors, durch welchen wiederum die Deformation des als piezoelektrische Schicht ausgebildeten Aktuators 4 bestimmt werden kann.

Wie in Figur 11 angedeutet, kann ein Raster von Wellenleitern 6 vorgesehen sein, um eine hohe Ortsauflösung über einen hinreichend großen Messbereich zu gewährleisten. Bei einer Auslenkung der piezoelektrischen Schicht nehmen die einzelnen Wellenleiter 6 in Figur 11 unterschiedliche Abstände zum Referenzbereich 23 ein, so dass bei einer Änderung der Auslenkung immer jeweils einer der Wellenleiter 6 in einem optimalen Messabstand zu dem Referenzbereich 23 angeordnet ist.

In den in den Figuren 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispielen kann vorteilhafterweise auf eine Freistrahlpropagation des Messstrahls 8 verzichtet werden.

Die in den Figuren 3 bis 12 dargestellten Ausführungsformen der Optikvorrichtung 1 eignen sich in besonderem Maße zur Durchführung eines Verfahrens zur Messung der Ist- Verkippung der optischen Oberfläche 3 des optischen Elements 2.

Figur 13 zeigt eine blockdiagrammartige Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Verfahrens zur Messung einer Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 des optischen Elements 2.

Bei dem Verfahren zur Messung der Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 des optischen Elements 2, insbesondere eines Lithografiesystems und dabei insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage 100, 200 für die Halbleiterlithografie, wird die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch den wenigstens einen Messstrahl 8 bestimmt, der entlang der Messstrecke 7 propagiert, wobei der eine oder die mehreren Aktuatoren 4 angeordnet werden, um die Verkippung der optischen Oberfläche 3 zu beeinflussen. Weiterhin wird durch wenigstens einen Wellenleiters eine geschlossene Messstrecke 7 ausgebildet, wobei in den Wellenleiter 6 der Messstrahl 8 derart eingekoppelt wird, dass eine oder mehrere Moden des Messstrahls 8 durch den Wellenleiter 6 propagieren. Hierbei wird der Wellenleiter 6 derart angeordnet, dass durch eine Verkippung der optischen Oberfläche 3 der durch den Wellenleiter 6 propagierende Messstrahl 8 beeinflusst wird, wobei die durch die Verkippung der optischen Oberfläche 3 bewirkte Beeinflussung des Messstrahls 8 erfasst wird und hieraus die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 bestimmt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise wie folgt durchgeführt werden.

In einem Messstreckenblock 30 wird durch den wenigstens einen Wellenleiter 6 die geschlossene Messstrecke 7 ausgebildet.

In einem Anordnungsblock 31 werden der eine oder die mehrere Aktuatoren 4 angeordnet, um die Verkippung der optischen Oberfläche 3 zu beeinflussen.

Der Wellenleiter 6 wird derart angeordnet, dass durch eine Verkippung der optischen Oberfläche 3 der durch den Wellenleiter s propagierende Messstrahl 8 beeinflusst wird.

In einem Einkopplungsblock 32 wird der Messstrahl 8 in den Wellenleiter 6 derart eingekoppelt, dass eine oder mehrere Moden des Messstrahls 8 durch den Wellenleiter s propagieren.

In einem Beeinflussungsblock 33 wird der durch den Wellenleiter s propagierende Messstrahl 8 durch die Verkippung der optischen Oberfläche 3 beeinflusst.

In einem Erfassungsblock 34 wird die durch die Verkippung der optischen Oberfläche 3 bewirkte Beeinflussung des Messstrahls 8 erfasst.

In einem Bestimmungsblock 35 wird aus der erfassten Beeinflussung die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 bestimmt.

Bei dem Verfahren wird demnach die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 durch den wenigstens einen Messstrahl 8 bestimmt, der entlang der Messstrecke 7 propagiert.

In dem Anordnungsblock 31 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Aktuator 4 durch ein mikroelektromechanisches System und/oder das wenigstens eine optische Element 2 durch einen Mikrospiegel 2a ausgebildet wird.

Als Teil des Beeinflussungsblocks 33 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass durch die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 eine Längenänderung der durch den Wellenleiter 6 bereitgestellten Messstrecke 7 bewirkt wird.

Als Teil des Erfassungsblocks 34 kann vorgesehen sein, dass die Längenänderung der durch den Wellenleiter 6 bereitgestellten Messstrecke 7 erfasst wird. Als Teil des Bestimmungsblocks 35 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass aus der Längenänderung die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 bestimmt wird.

In dem Erfassungsblock 34 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass eine Weglängendifferenz des durch den Wellenleiter s propagierenden Messstrahls 8, welche durch die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 bedingt ist, gemessen wird. Insbesondere kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass ein Interferenzmuster, insbesondere das Messspektrum, des Messstrahls 8 ermittelt wird.

Als Teil des Bestimmungsblocks 35 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Längenänderung des Wellenleiters 6 aus einer Phase des Messstrahls 8 bestimmt wird.

Als Teil des Messstreckenblocks 30 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass zwei oder mehrere Wellenleiter 6 in einem Federelement 11 angeordnet sind und es sich bei dem Federelement 11 um ein mit dem optischen Element 2 verbundenes Element 10 handelt, wobei die wenigstens zwei Wellenleiter 6 in verschiedenen Tiefen des Federelements 11 angeordnet werden.

Als Teil des Messstreckenblocks 30 kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Wellenleiter s in der dehnungsneutralen Ebene 19 des Federelements 11 angeordnet wird und wenigstens einer der Wellenleiter 6 derart in oder an dem Federelement 11 angeordnet wird, dass sich die Länge des Wellenleiters 6, im Rahmen des Beeinflussungsblocks 33, bei einer Verkippung der optischen Oberfläche 3 ändert.

Als Teil des Erfassungsblocks 34 kann vorgesehen sein, dass die Längenänderung der wenigstens zwei Wellenleiter s in verschiedenen Tiefen des Federelements 11 erfasst wird.

Als Teil des Bestimmungsblocks 35 kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Ist-Verkippung aus der Längenänderung der Wellenleiter 6 in verschiedenen Tiefen des Federelements 11 , von welchem das optische Element 23 bzw. die optische Oberfläche 3 gehalten wird, bestimmt wird.

Im Rahmen des Einkopplungsblocks 32 kann vorgesehen sein, dass die Messstrahlung in zumindest zwei Messstrahlen 8 aufgeteilt wird und die Messstrahlen 8 in jeweils einen eine Messstrecke 7 ausbildenden Wellenleiter 6 eingekoppelt werden.

Im Rahmen des Erfassungsblocks 34 kann vorgesehen sein, dass die Messstrahlen 8 nach der Propagation durch den jeweiligen Wellenleiter 6 wieder zusammengeführt werden und die überlagernden Messstrahlen 8, insbesondere die Leistung der überlagerten Messstrahlen 8, erfasst, insbesondere mit einem Fotodetektor detektiert werden.

Im Rahmen des Einkopplungsblocks 32 und/oder des Messstreckenblocks 30 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass ein erster Messstrahl 8 in einer ersten Messstrecke 7 durch einen Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 deformiert wird, insbesondere durch einen flexiblen Bereich des Federelements 1 1 , geleitet wird, wobei ein zweiter Messstrahl 8 in einer zweiten Messstrecke 7 durch einen Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 starr verbleibt bzw. nicht oder in anderer Weise deformiert wird, insbesondere durch einen starren Bereich des optischen Elements 2, geleitet wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Messstrahlen 8 innerhalb einer gemeinsamen Ebene geleitet werden.

Im Rahmen des Bestimmungsblocks 35 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 aus den gemessenen Daten der Messstrahlen 8 bestimmt wird.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Rahmen des Messstreckenblocks der wenigstens eine Wellenleiter 6 derart angeordnet und eingerichtet wird, dass der Wellenleiter 6 durch eine Ist-Verkip- pung der optischen Oberfläche 3 dem in unmittelbarer Nähe des Wellenleiters 6 befindlichen Referenzbereich 23 derart angenähert oder von diesem entfernt wird, dass im Rahmen des Beeinflussungsblocks 33 durch den Referenzbereich 23 das aus dem Wellenleiter 6 austretende evaneszente Feld 24 beeinflusst wird und im Rahmen des Erfassungsblocks 34 die Beeinflussung gemessen und im Rahmen des Bestimmungsblocks 35 hieraus die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 bestimmt wird.

Im Rahmen des Bestimmungsblocks 35 kann vorgesehen sein, dass die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 gegenüber dem Referenzbereich 23 aus einem Interferenzmuster der Messstrahlen 8 ermittelt wird und/oder die Ist-Verkippung der optischen Oberfläche 3 aus einer Transmission des Messstrahls 8 ermittelt wird.

Die in den Figuren 3 bis 12 dargestellten Ausführungsformen der Optikvorrichtung 1 sowie das im Zusammenhang mit Figur 13 skizzierte Verfahren eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung in einem Lithografiesystem.

Bei dem Lithografiesystem kann es sich insbesondere um eine Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere die Projektionsbelichtungsanlage 100, 200 (siehe Figur 1 und Figur 2) für die Halbleiterlithografie handeln. Vorgesehen sein kann dabei ein Beleuchtungssystem 101 , 201 mit einer Strahlungsquelle 102 sowie eine Optik 103, 109, 206, welche wenigstens ein optisches Element 116, 1 18, 119, 120, 121 , 122, Mi, 207 aufweist. Ferner ist bei dem Lithografiesystem wenigstens eine Optikvorrichtung 1 gemäß wenigstens einem der Ausführungsbeispiele vorgesehen, wobei wenigstens eines der optischen Elemente 116, 118, 119, 120, 121 , 122, Mi, 207 ein optisches Element 2 der wenigstens einen Optikvorrichtung 1 ist. Alternativ oder zusätzlich weist wenigstens eines der optischen Elemente 116, 118, 119, 120, 121 , 122, Mi, 207 eine optische Oberfläche 3 auf, deren Ist-Verkippung mit wenigstens einer Ausführungsform des Verfahrens ermittelt ist.

Figur 14 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform der Optikvorrichtung 1 . Die Messeinrichtung 5 weist wenigstens zwei Wellenleiter 6 auf. Hierbei ist wenigstens ein erster Wellenleiter 6 in einem Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 deformiert wird, insbesondere in einem flexiblen Bereich des Federelements 11 , angeordnet. Ferner ist wenigstens ein zweiter Wellenleiter 6 in einem Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 starr ist bzw. nicht deformiert wird, insbesondere in einem starren Bereich des optischen Elements 2, angeordnet.

In dem in Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die die Wellenleiter 6 vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.

In dem in Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gemeinsamen Ebene beabstandet und planparallel zu der Ruhelage optischen Oberfläche 3 angeordnet.

Abstrakter formuliert weist in dem in Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel die Messeinrichtung 5 wenigstens zwei Wellenleiter 6 auf, wobei wenigstens ein erster Wellenleiter 6 in einem ersten Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 deformiert wird, insbesondere in einem ersten flexiblen Bereich des Federelements 11 , angeordnet ist, während wenigstens ein zweiter Wellenleiter 6 in einem zweiten Bereich, welcher bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 in einer von dem ersten Bereich verschiedenen Weise, insbesondere nicht, deformiert wird, angeordnet ist. Hierbei sind die Wellenleiter s vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.

Ferner ist in Figur 14 eine als Fotodetektor ausgebildete Erfassungseinrichtung 36 vorgesehen, um eine aus den überlagerten Messstrahlen 8 ausgebildete Strahlung zu erfassen.

Zu den in Figur 14 dargestellten Bezugszeichen sei auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der Figur 3 verwiesen.

Figur 15 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung zweier Messstrecken 7 in dem Federelement 11 .

In dem in Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel sind wenigstens zwei Wellenleiter s vorhanden und jeweils in unterschiedlichen, als gestrichelte Linien dargestellten, Ebenen des nicht dargestellten Federelements 1 1 liegend angeordnet, wobei in den unterschiedlichen Ebenen bei der Verkippung der optischen Oberfläche 3 eine unterschiedliche Dehnung auftritt.

Hierdurch ergeben sich für die Wellenleiter s unterschiedliche Krümmungsradien 37 in einem deformierten

Abschnitt 38. Bezugszeichenliste

1 Optikvorrichtung

2 optisches Element

2a Mikrospiegel

3 optische Oberfläche

4 Aktuator

5 Messeinrichtung

6 Wellenleiter

7 geschlossene Messstrecke

7a erste Messstrecke

7b zweite Messstrecke

8 Messstrahl

9 Strahlungsquelle

10 verbundenes Element

11 Federelement

12 Weglängenmesseinrichtung

13 Faser-Bragg-Gitter

14 Regeleinrichtung

15 erste Achse

16 zweite Achse

17 Spannungsquelle

18 Anschlusselement

19 dehnungsneutrale Ebene

21 Leistungsteiler

22 Leistungskombinierer

23 Referenzbereich

24 evaneszentes Feld

25 Basisbereich

30 Messstreckenblock

31 Anordnungsblock

32 Einkopplungsblock

33 Beeinflussungsblock

34 Erfassungsblock

35 Bestimmungsblock

36 Erfassungseinrichtung

37 Krümmungsradius

38 deformierter Abschnitt 100 EUV-Projektionsbelichtungsanlage

101 Beleuchtungssystem

102 Strahlungsquelle

103 Beleuchtungsoptik

104 Objektfeld

105 Objektebene

106 Retikel

107 Retikelhalter

108 Retikelverlagerungsantrieb

109 Projektionsoptik

110 Bildfeld

111 Bildebene

112 Wafer

113 Waferhalter

114 Waferverlagerungsantrieb

115 EUV- / Nutz- / Beleuchtungsstrahlung

116 Kollektor

117 Zwischenfokusebene

118 Umlenkspiegel

119 erster Facettenspiegel / Feldfacettenspiegel

120 erste Facetten / Feldfacetten

121 zweiter Facettenspiegel / Pupillenfacettenspiegel

122 zweite Facetten / Pupillenfacetten

200 DUV-Projektionsbelichtungsanlage

201 Beleuchtungssystem

202 Retikelstage

203 Retikel

204 Wafer

205 Waferhalter

206 Projektionsoptik

207 Linse

208 Fassung

209 Objektivgehäuse

210 Projektionsstrahl

Mi Spiegel