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Title:
WAFER HOLDING DEVICE AND PROJECTION MICROLITHOGRAPHY SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/057696
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wafer holding device and a projection microlithography system. Said wafer holding device (200, 415) for holding a wafer (205, 416) during operation of a projection microlithography system comprises at least one sensor that can be positioned in different positions of rotation.

Inventors:
FREIMANN ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/075173
Publication Date:
March 28, 2019
Filing Date:
September 18, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
FREIMANN ROLF (DE)
International Classes:
G03F7/20
Domestic Patent References:
WO2001063233A22001-08-30
WO2011089010A12011-07-28
WO2001063233A22001-08-30
WO2016169890A12016-10-27
Foreign References:
US20070146688A12007-06-28
DE102015226571A12017-06-22
EP1679737A12006-07-12
DE102011075371A12012-05-16
US8547522B22013-10-01
US6753534B22004-06-22
US20110008734A12011-01-13
US5640240A1997-06-17
US5798947A1998-08-25
Other References:
WOJDYLA ANTOINE ET AL: "Ptychographic wavefront sensor for high-NA EUV inspection and exposure tools", VISUAL COMMUNICATIONS AND IMAGE PROCESSING; 20-1-2004 - 20-1-2004; SAN JOSE,, vol. 9048, 17 April 2014 (2014-04-17), pages 904839 - 904839, XP060030862, ISBN: 978-1-62841-730-2, DOI: 10.1117/12.2048386
A. WOJDYLA ET AL.: "Ptychogra-phic wavefront sensor for high-NA EUV inspection and exposure tools", PROC. OF SPIE, vol. 9048, 2014, pages 904839
Attorney, Agent or Firm:
FRANK, Hartmut (DE)
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Claims:
Patentansprüche Wafer-Halteeinrichtung (200, 415) zum Halten eines Wafers (205, 416) im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit wenigstens einem in unterschiedlichen Drehstellungen positionierbaren

Sensor.

Wafer-Halteeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor wenigstens ein Liniengitter (261 , 31 1 ) zur Verzeichnungsmessung aufweist.

Wafer-Halteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor wenigstens ein zweidimensionales Schergitter (251 ) zur Wellenfrontmessung aufweist.

Wafer-Halteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor wenigstens eine Ptycho- graphie-Maske (271 ) aufweist.

Wafer-Halteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor wenigstens einen flächenhaft messenden Intensitätsdetektor aufweist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv,

• wobei die Beleuchtungseinrichtung dazu ausgelegt ist, im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete, abzubildende Strukturen aufweisende Maske (409) zu beleuchten;

• wobei das Projektionsobjektiv dazu ausgelegt ist, diese Objektebene auf eine Bildebene abzubilden; und

• wobei die Projektionsbelichtungsanlage eine Wafer-Halteeinrichtung (200, 415) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Wafer-Halteeinrichtung (200, 415) ein in der Bildebene translatorisch verfahrbarer Drehtisch (210, 220, 230, 420) angeordnet ist, über welchen der wenigstens eine Sensor in unterschiedlichen Drehstellungen im Strahlengang positionierbar ist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein in der Objektebene translatorisch verfahrbarer weiterer Drehtisch (1 10, 120, 410) vorgesehen ist, über welchen eine wenigstens eine Messstruktur aufweisende Messmaske (1 1 1 , 121 , 251 , 261 , 271 , 31 1 , 41 1 ) in unterschiedlichen Drehstellungen im Strahlengang anstelle der Maske (409) positionierbar ist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Drehtisch (410) auf einer zum Halten der Maske (409) vorgesehenen Masken-Halteeinrichtung (408) angeordnet ist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Drehtisch (1 10, 120) auf einer von einer zum Halten der Maske (409) vorgesehenen Masken-Halteeinrichtung (408) separaten, translatorisch verfahrbaren Halteeinrichtung (100) angeordnet ist.

1 1 . Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmaske (1 1 1 , 41 1 ) wenigstens ein Liniengitter zur Verzeichnungsmessung aufweist.

12. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Messmaske (121 , 41 1 ) wenigstens ein zweidimensionales Schergitter zur Wellenfront- messung aufweist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmaske wenigstens eine Lochblende zur Ptychographie aufweist.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv ein anamorphotisches Abbildungssystem ist.

Description:
Wafer-Halteeinrichtung sowie

mikrolithographische Proiektionsbelichtungsanlage

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 216 679.7, angemeldet am 20. September 2017. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference") mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Wafer-Halteeinrichtung zum Halten eines Wafers im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.

Stand der Technik Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolitho- graphieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.

In der Praxis besteht ein Bedarf, eine Verzeichnung sowie Wellenfrontfehler des Projektionsobjektivs möglichst exakt zu bestimmen.

Zur Bestimmung der Verzeichnung ist insbesondere die Technik der Moire- Vermessung bekannt, bei welcher ein in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnetes erstes Gitter auf ein in der Bildebene des Projektionsob- jektivs angeordnetes zweites Gitter (auch als„Moire-Maske" bezeichnet) projiziert und die jeweils durch diese Anordnung transmittierte Lichtintensität mit einer (z.B. kamerabasierten) Detektoranordnung gemessen wird. Dabei besteht in der Praxis auch der Bedarf an einer Moire-Vermessung sogenannter anamorphotischer Abbildungssysteme. Hierbei wird unter einer anamorphoti- sehen Abbildung eine ein verzerrtes Bild des Objekts erzeugende Abbildung verstanden, die keine Ähnlichkeitsabbildung ist (d.h. nicht durch eine Kombination aus Verschiebung, Rotation, Spiegelung und zentrischer Streckung darstellbar ist). In einem Spezialfall kann es sich bei einem solchen anamorphoti- schen Abbildungssystem z.B. um ein Projektionsobjektiv handeln, welches ent- lang zweier voneinander verschiedener Achsen unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe besitzt.

Eine Bestimmung von Wellenfrontfehlern des Projektionsobjektivs kann über Shearing-Interferometrie erfolgen. Hierbei werden eine in der Objektebene des zu vermessenden Projektionsobjektivs angeordnete Messmaske in Form eines zweidimensionalen Schergitters und ein in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Beugungsgitter derart aufeinander abgestimmt, dass bei Abbildung der Messmaske auf das Beugungsgitter ein Überlagerungsmuster in Form eines Interferogramms entsteht, welches mit einem ortsauflösenden Detektor erfasst und ausgewertet wird.

Ein bei der Bestimmung der Verzeichnung sowie von Wellenfrontfehlern des Projektionsobjektivs in der Praxis auftretendes Problem ist, dass bekannte Messanordnungen, welche z.B. eine in den Bereich des Wafertisches verfahrbare Sensoranordnung aufweisen, nur eine unzureichende Absolutgenauigkeit aufweisen mit der Folge, dass z.B. die Fertigungsfehler auf Seiten der verwendeten Messtechnik unmittelbar in Messfehlern resultieren. Insbesondere wer- den die bei der o.g. Moire-Vermessung erhaltenen Messsignale auch durch Fertigungsfehler des die Teststrukturen enthaltenden ersten Gitters und/oder des die Moire-Maske bildenden zweiten Gitters beeinflusst, woraus sich ein Bedarf nach entsprechender Kalibrierung ergibt. Zur Überwindung dieses Problems ist die Durchführung eines sogenannten Kalibrierverfahrens bekannt, bei welchem - wie in Fig. 6 angedeutet - eine Messung des Prüflings bzw. Projektionsobjektivs 606 in einer Mehrzahl unterschiedlicher Messstellungen erfolgt, welche sich hinsichtlich der Positionierung des Prüflings relativ zum Messsystem bzw. der Gitteranordnung aus erstem Git- ter 605 und zweitem Gitter 608 voneinander unterscheiden. Grundsätzlich wird hierdurch eine Trennung der jeweiligen Anteile des Prüflings von den Anteilen des Messsystems in den erhaltenen Messsignalen bzw. dem in der Detektions- ebene erhaltenen Auswerteergebnis ermöglicht. Bei einer Vermessung der o.g. anamorphotischer Abbildungssysteme tritt hierbei jedoch das Problem auf, dass in den bei der Kalibrierung herbeigeführten unterschiedlichen Messstellungen infolge der verzerrten Abbildung der Teststrukturen eine ursprünglich gegebene Anpassung bzw. Übereinstimmung zwischen der Moire-Maske und diesen Teststrukturen in bestimmten (z.B. durch Rotationen herbeigeführten) Messstellungen nicht mehr gegeben ist mit der Folge, dass eine korrekte Auswertung der Messsignale schwierig oder sogar unmöglich wird und das o.g. Kalibrierverfahren nicht mehr anwendbar ist.

Ein weiteres, in der Praxis auftretendes Problem ist, dass die optischen Abbildungseigenschaften einer Projektionsbelichtungsanlage aufgrund von Driftef- fekten, strahlungsbedingter Erwärmung und damit einhergehender Deformation der optischen Komponenten (insbesondere Spiegel) sowie Veränderung vorhandener Schichten durch Kontamination oder Schichtabtrag zeitlichen Änderungen unterliegen mit der Folge, dass sich auch die o.g. Verzeichnungs- sowie Wellenfrontfehler des Projektionsobjektivs über die Lebensdauer der Projekti- onsbelichtungsanlage ändern.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf WO 01/63233 A2, US 8,547,522 B2, US 6,753,534 B2, US 201 1/0008734 A1 , WO 2016/169890 A1 , US 5,640,240 und US 5,798,947 verwiesen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wafer-Halteeinrichtung zum Halten eines Wafers im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche eine Vermessung von Verzeichnungs- und/oder Wellenfrontfehlern mit erhöhter Genauigkeit und ggf. auch bei anamorphotischen Abbildungssystemen unter zumindest teilweiser Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Wafer-Halteeinrichtung bzw. die mikrolithographi- sehe Projektionsbelichtungsanlage gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Wafer-Halteeinrichtung zum Halten eines Wafers im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage, mit wenigstens einem in unterschiedlichen Drehstellungen positionierbaren Sensor.

Gemäß einer Ausführungsform weist der wenigstens eine Sensor wenigstens ein Liniengitter zur Verzeichnungsmessung auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist der wenigstens eine Sensor wenigstens ein zweidimensionales Schergitter zur Wellenfrontmessung auf. Gemäß einer Ausführungsform weist der wenigstens eine Sensor wenigstens eine Ptychographie-Maske auf. Hierbei kann zusätzlich zu einem oder anstelle eines (ein Linienmuster aufweisendes) Schergitter(s) ein komplex geformtes Gitter zur Erzeugung eines komplexen Interferogramms verwendet werden, um ein rauschärmeres Rückschließen auf die Wellenfront zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang wird auf die Publikation A. Wojdyla et al.:„Ptychogra- phic wavefront sensor for high-NA EUV inspection and exposure tools", Proc. of SPIE Vol. 9048, 904839 (2014) doi: 10.1 1 17/12.2048386, verwiesen. Gemäß einer Ausführungsform weist der wenigstens eine Sensor wenigstens einen flächenhaft messenden Intensitätsdetektor auf.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung dazu ausgelegt ist, im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete, abzubildende Strukturen aufweisende Maske zu beleuchten; - wobei das Projektionsobjektiv dazu ausgelegt ist, diese Objektebene auf eine Bildebene abzubilden; und wobei die Projektionsbelichtungsanlage eine Wafer-Halteeinrichtung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist. Gemäß einer Ausführungsform ist auf der Wafer-Halteeinrichtung ein in der

Bildebene translatorisch verfahrbarer Drehtisch angeordnet, über welchen der wenigstens eine Sensor in unterschiedlichen Drehstellungen im Strahlengang positionierbar ist. Die Erfindung betrifft weiter auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, - wobei die Beleuchtungseinrichtung dazu ausgelegt ist, im Betrieb der Pro- jektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete, abzubildende Strukturen aufweisende Maske zu beleuchten, - wobei das Projektionsobjektiv dazu ausgelegt ist, diese Objektebene auf eine Bildebene abzubilden;

- wobei wenigstens ein in der Bildebene translatorisch verfahrbarer Drehtisch vorgesehen ist, über welchen eine Sensorgruppe in unterschiedlichen Drehstellungen im Strahlengang positionierbar ist; und - wobei der wenigstens eine in der Bildebene translatorisch verfahrbare Drehtisch auf einer zum Halten eines Wafers vorgesehenen Wafer- Halteeinrichtung angeordnet.

Der unmittelbare Anbau des erfindungsgemäßen Drehtisches an die Wafer- Halteeinrichtung hat den Vorteil, dass eine vergleichsweise schnelle bzw. häufige Durchführung der Wellenfront- und/oder Verzeichnungsmessung ermöglicht wird.

Die Erfindung beinhaltet insbesondere das Konzept, eine Kaskadierung (im Sinne einer Hintereinanderschaltung oder Verkettung) von einem„Verschiebetisch" zur Ermöglichung einer translatorischen Verschiebung und einem Drehtisch (zur Ermöglichung einer Verdrehung) in der Projektionsbelichtungsanlage zu realisieren. Dabei kann jeweils eine für eine bestimmte Systemmesstechnik (insbesondere zur Wellenfront- oder Verzeichnungsmessung) geeignete, struk- turbehaftete Messmaske anstelle der eigentlichen (Lithographie-)Maske im

Strahlengang platziert werden. Zugleich kann in der Bildebene anstelle des Wafers eine geeignete Detektor- und Auswerteeinheit (z.B. ein Moire-Gitter zur Verzeichnungsmessung oder ein zweidimensionales Schergitter zur Wellen- frontmessung in Verbindung mit einem Detektor beispielsweise in Form einer CCD-Kamera) platziert werden. Dabei wird über die Messmaske das einfallende Licht gezielt strukturiert, diese Struktur auf den Detektor abgebildet und die abgebildete Struktur entsprechend beobachtet. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau einer Projektionsbelichtungsanlage kann dabei dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in der Praxis die optischen Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage aufgrund von Drifteffekten, strahlungsbedingter Erwärmung und damit einhergehender Deformation der optischen Komponenten (insbesondere Spiegel) sowie Veränderung vorhandener Schichten durch Kontamination oder Schichtabtrag zeitlichen Änderungen unterliegen. Um die hieraus resultierenden Wellen- frontaberrationen sowie ggf. Verzeichnungseffekte zu berücksichtigen, kann je- weils die Wellenfront- und/oder Verzeichnungsmessung über die Lebensdauer der Projektionsbelichtungsanlage hinweg wiederholt durchgeführt werden.

Die in dem erfindungsgemäßen Aufbau realisierbare Drehung ermöglicht es weiter insbesondere, bei einer Wellenfrontmessung nicht- rotationssymmetrische Fehler des Messsystems zu kalibrieren. Der Erfindung ermöglicht es hierbei, zusätzliche richtungsabhängige, nicht rotationssymmetrische Terme bzw. Moden in der Wellenfront mit erhöhter Genauigkeit zu messen. Hierdurch werden Kalibierverfahren ermöglicht, welche über eine Verschiebung hinaus zur Kalibrierung richtungsabhängiger Wellenfrontfehler eine Drehung der verwendeten Messmaske und/oder der verwendeten Sensoranordnung beinhalten.

Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Drehung wie im Weiteren noch detaillierter beschrieben eine praktische Umsetzung eines eine korrekte und etwaige Fertigungsfehler des Messsystems berücksichtigenden Kalibrierverfahrens auch in einer Projektionsbelichtungsanlage mit anamorphotischem Abbildungssystem.

Gemäß einer Ausführungsform ist ferner ein in der Objektebene translatorisch verfahrbarer weiterer Drehtisch vorgesehen, über welchen eine wenigstens eine

Messstruktur aufweisende Messmaske in unterschiedlichen Drehstellungen im Strahlengang anstelle der Maske positionierbar ist. Gemäß einer Ausführungsform ist der weitere Drehtisch auf einer zum Halten der Maske vorgesehenen Masken-Halteeinrichtung angeordnet. Der unmittelbare Anbau dieses weiteren Drehtisches an die Masken-Halteeinrichtung hat den Vorteil, dass eine vergleichsweise schnelle bzw. häufige Durchführung der Wel- lenfront- und/oder Verzeichnungsmessung ermöglicht wird.

Gemäß einer Ausführungsform ist der weitere Drehtisch auf einer von einer zum Halten der Maske vorgesehenen Masken-Halteeinrichtung separaten, translatorisch verfahrbaren Halteeinrichtung angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass vergleichsweise hohe Genauigkeiten bei der Wellenfront- bzw. Verzeichnungsmessung erzielbar sind.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Messmaske wenigstens ein Liniengitter zur Verzeichnungsmessung auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Messmaske wenigstens ein zweidimensionales Schergitter zur Wellenfrontmessung auf.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Messmaske wenigstens eine Loch- blende zur Ptychographie auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Projektionsobjektiv ein anamorphoti- sches Abbildungssystem. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Es zeigen:

Figur 1 -4 schematische Darstellungen zur Erläuterung unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und Figur 5-6 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Durchführung eines Kalibrierverfahrens in einer Vorrichtung zur Moire- Vermessung eines Prüflings als beispielhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 4a zeigt in lediglich schematischer Darstellung den möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Die für EUV ausgelegte Projektionsbelichtungsanlage 400 weist eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv auf. Die Beleuchtungseinrichtung weist einen Feldfacettenspiegel 402 und einen Pupillenfacettenspiegel 403 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 402 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit 401 , welche eine Plasmalichtquelle und einen Kollektorspiegel umfasst, gelenkt. Im

Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 403 sind ein erster Teleskopspiegel 404 und ein zweiter Teleskopspiegel 405 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 406 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 431 -436 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 409 auf einem Maskentisch bzw. einer Masken- Halteeinrichtung 408 angeordnet, wobei die Maske 409 mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 416 auf einem Wafertisch bzw. einer Wafer-Halteeinrichtung 415 befindet.

Gemäß Fig. 4a weist die Projektionsbelichtungsanlage 400 einen in der Objekt- ebene translatorisch verfahrbaren ersten Drehtisch 410 auf. Über diesen ersten Drehtisch 410 ist anstelle der eigentlichen (Lithographie-) Maske 409 eine Messmaske 41 1 im Strahlengang in unterschiedlichen Drehstellungen positionierbar. Wie in Fig. 4b schematisch dargestellt weist die Messmaske 41 1 im Ausführungsbeispiel voneinander verschiedene, unterschiedlichen Zwecken dienende Strukturen auf. Dabei dienen die mit„41 1 a" bezeichneten Strukturen zur (feld- punktaufgelösten) Wellenfrontmessung, und die mit„41 1 b" bezeichneten Strukturen dienen der Verzeichnungsmessung. Wenngleich die Unterbringung der vorstehend genannten Messstrukturen zur Vermeidung eines Wechsels der Messmaske 41 1 vorteilhaft ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So können in weiteren Ausführungsformen auch eine oder mehrere Messmasken mit jeweils nur einer Messstruktur oder auch mit mehreren, jeweils nur zur Wellenfrontmessung oder nur zur Verzeichnungsmessung dienenden Messstruktu- ren verwendet werden.

Des Weiteren weist die Projektionsbelichtungsanlage gemäß Fig. 4a einen in der Bildebene des Projektionsobjektivs translatorisch verfahrbaren Drehtisch 420 auf, über welchen eine Sensorgruppe in unterschiedlichen Drehstellungen im Strahlengang anstelle des Wafers positionierbar ist. Diese Sensorgruppe weist gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 4c sowohl Sensoren zur Wellenfrontmessung (Gruppe 421 a) als auch Sensoren zur Verzeichnungsmessung (Gruppe 421 b) auf. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 4a-4c ist der erste Drehtisch 410 auf dem Maskentisch bzw. einer zum Halten der Maske 409 vorgesehenen Masken- Halteeinrichtung 408 angeordnet, und der zweite Drehtisch 420 ist auf dem Wafertisch bzw. einer zum Halten eines Wafers 416 vorgesehenen Wafer- Halteeinrichtung 415 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen der Offenbarung können der erste Drehtisch 410 und der zweite Drehtisch 420 auch jeweils auf einer von der Masken-Halteeinrichtung 408 bzw. Wafer- Halteeinrichtung 415 separaten, translatorisch verfahrbaren Halteeinrichtung angeordnet sein.

Fig. 1 zeigt in einer weiteren schematischen Darstellung eine Ausgestaltung gemäß der Erfindung, wobei hier auf einer von der Masken-Halteeinrichtung separaten, translatorisch (in Pfeilrichtung) verfahrbaren Halteeinrichtung 100 Drehtische 1 10, 120 vorgesehen sind, von denen der eine Drehtisch 1 10 eine Messmaske 1 1 1 mit einem Liniengitter zur Verzeichnungsmessung und der andere Drehtisch 120 eine Messmaske 121 mit einem zweidimensionalen Schergitter zur Wellenfrontmessung aufweist. Fig. 2a-2b zeigen weitere schematische Darstellungen möglicher Ausgestaltungen einer erfindungsgemäß in der Bildebene anstelle des Wafers positionierbaren Sensorgruppe.

Gemäß Fig. 2a befinden sich Drehtische 210, 220 und 230 auf einer zum Hal- ten eines Wafers 205 vorgesehenen Wafer-Halteeinrichtung 200, wobei jeder der Drehtische 210-230 mit einer geeigneten Sensorgruppe zur Verzeichnisoder Wellenfrontmessung ausgestattet sein kann. Fig. 2b zeigt eine mögliche Ausgestaltung mit einer von der Wafer-Halteeinrichtung separaten, translatorisch verfahrbaren Halteeinrichtung 240, auf welcher Drehtische 250, 260 und 270 angeordnet sind, wobei auf dem Drehtisch 250 ein zweidimensionales

Schergitter 251 zu Wellenfrontmessung, auf dem Drehtisch 260 ein Liniengitter zur Verzeichnungsmessung und auf dem Drehtisch 270 eine Ptychographie- Maske 271 vorgesehen ist. Fig. 3 zeigt lediglich schematisch eine weitere Darstellung einer gemäß den eingezeichneten Doppelpfeilen in zwei zueinander senkrechten Richtungen innerhalb der Bildebene translatorisch verfahrbaren Halteeinrichtung 300, wobei auf dieser Halteeinrichtung 300 ein Drehtisch 310 angeordnet ist, auf welchem ein Liniengitter 31 1 zur Verzeichnungsmessung vorgesehen ist.

Im Weiteren wird als beispielhafte Anwendung der Erfindung der Aufbau einer Vorrichtung zur Moire-Vermessung eines Prüflings sowie die Durchführung eines Kalibrierverfahrens unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.

Gemäß Fig. 5 weist eine Vorrichtung zur Moire-Vermessung eines optischen Prüflings 512 bzw. Projektionsobjektivs eine Gitteranordnung aus einem ersten, im optischen Strahlengang vor dem Prüfling 512 positionierbaren und abzubildende Teststrukturen aufweisenden Gitter 51 1 und einem zweiten, im optischen Strahlengang nach dem Prüfling 512 positionierbaren Gitter 514, und eine wenigstens einen Detektor 515 aufweisende Auswerteeinheit zur Auswertung von durch Überlagerung der beiden Gitter in einer im optischen Strahlengang nach dem zweiten Gitter 514 befindlichen Detektionsebene erzeugten Moire- Strukturen auf. Das erzeugte Bild der in dem ersten Gitter 51 1 enthaltenen Teststrukturen ist mit„513" bezeichnet. In der Regel fallen die Ebenen des Teststrukturbildes 513 einerseits und des zweiten Gitters 514 bzw. der Moire- Maske andererseits zusammen und sind lediglich zur besseren Darstellung räumlich getrennt dargestellt. Des Weiteren sollte auch der Detektor 515 im optischen Strahlengang möglichst nahe nach der Bildebene, in welchem das Teststrukturbild 513 erzeugt wird, folgen.

Die Gitteranordnung aus dem ersten Gitter 51 1 und dem zweiten Gitter 514 (d.h. der Moire-Maske) kann nun derart ausgelegt werden, dass jeweils in

Kombination mit einem zu messenden, anamorphotischen Prüfling bzw. Projektionsobjektiv das eingangs anhand von Fig. 6 beschriebene Kalibrierverfahren ermöglicht wird, also in einer Mehrzahl von Rotations- und/oder Verschiebestellungen zwischen der die besagte Gitteranordnung umfassenden Messanord- nung einerseits und dem Prüfling 512 andererseits eine ordnungsgemäße

Moire-Vermessung bzw. Auswertung der hierbei erhaltenen Signale möglich ist. Dies kann jeweils dadurch erreicht werden, dass das erste Gitter 51 1 und das zweite Gitter 514 derart aufeinander abgestimmt sind, dass in der Detektions- ebene ein Auswerteergebnis, bei dem die durch die Gitteranordnung transmit- tierte Lichtintensität im Falle einer fehlerfreien Abbildung durch den Prüfling 512 maximal und im Falle vorhandener Abbildungsfehler des Prüflings 512 reduziert ist, für wenigstens zwei (zum Zwecke der Kalibrierung wählbare) Messstellun- gen, die sich hinsichtlich der Relativposition von Gitteranordnung und Prüfling 512 unterscheiden, erhalten wird. Hierzu können die jeweiligen Gitterperioden des ersten Gitters 51 1 und des zweiten Gitters 514 derart gewählt werden, dass die Gitterperiode des zweiten Gitters 514 einem gemeinsamen Vielfachen oder einem gemeinsamen Teiler der jeweiligen Perioden von zwei vom Abbildungs- System in zwei unterschiedlichen Messstellungen erzeugten Teststrukturbildern der Teststrukturen des ersten Gitters 51 1 entspricht. Hierzu können unterschiedliche Rotations- und/oder Verschiebestellungen zwischen der die besagte Gitteranordnung umfassenden Messanordnung einerseits und dem Prüfling andererseits eingestellt werden, was in der erfindungsgemäßen Projektionsbelich- tungsanlage unter Verwendung der beschriebenen, translatorisch verfahrbaren Drehtische erfolgen kann.

Dabei wird auch bei anamorphotischer Abbildung durch den Prüfling das eingangs beschriebene Kalibrierverfahren ermöglicht, indem in einer Mehrzahl von Rotations- und/oder Verschiebestellungen zwischen der die besagte Gitteranordnung umfassenden Messanordnung einerseits und dem Prüfling andererseits eine Moire-Vermessung bzw. Auswertung der hierbei erhaltenen Signale durchgeführt wird. Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.