DE102004033208A1

DE102004033208A1 - Vorrichtung zur Inspektion eines mikroskopischen Bauteils mit einem Immersionsobjektiv

Info

Publication number: DE102004033208A1
Application number: DE102004033208A
Authority: DE
Inventors: Gerd Scheuring; Frank Dr. Hillmann; Hans-Jürgen Brück
Original assignee: Leica Microsystems CMS GmbH; Vistec Semiconductor Systems GmbH; MueTec Automatisierte Mikroskopie und Messtechnik GmbH
Current assignee: KLA Tencor MIE GmbH
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-10
Also published as: US20070206279A1; JP2008506143A; WO2006005704A1; DE102004033208B4

Abstract

Es ist eine Vorrichtung (1) zur Inspektion, Messung definierter Strukturen, Simulation von Strukturen und Strukturfehlern, Reparatur von und an Strukturen und Nachinspektion definierter Objektstellen eines mikroskopischen Bauteils (2) mit einem Immersionsobjektiv (8a) offenbart. Die Vorrichtung (1) umfasst einen in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung verfahrbaren Auflagetisch, einen Halter (42) für das mikroskopische Bauteil (2), wobei der Halter (42) mit dem eingelegten mikroskopischen Bauteil (2) auf dem Auflagetisch (4) abgelegt ist. Der Halter (42) hat an einer Stelle ein Reservoir (51a) mit Immersions- bzw. Reinigungsflüssigkeit ausgeformt. Der Auflagetisch (4) ist derart verfahrbar, dass sich dass Immersionsobjektiv (8a) direkt über dem Reservoir (51a) befindet und mit seiner Frontlinse in die Flüssigkeit eintauchen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inspektion eines mikroskopischen Bauteils mit einem Immersionsobjektiv. Im Besonderen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Inspektion, Messung definierter Strukturen, Simulation von Strukturen und Strukturfehlern, Reparatur von und an Strukturen und Nachinspektion definierter Objektstellen eines mikroskopischen Bauteils mit einem Immersionsobjektiv. Die Vorrichtung umfasst einen in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung verfahrbaren Auflagetisch und einen Halter für das mikroskopische Bauteil, wobei der Halter mit dem eingelegten mikroskopischen Bauteil auf dem Auflagetisch abgelegt ist.

Die deutsche Offenlegungsschrift 101 23 027.3 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Untersuchung chemischer und/oder biologischer Proben. Die Proben werden in eine Aufnahmevorrichtung gegeben, die einen transparenten Boden besitzt. Die Beobachtung der Proben erfolgt durch den Boden. Zwischen dem Boden und dem Objektiv ist ein Spalt ausgebildet. Es ist eine automatische Zuführeinrichtung vorgesehen, die ein Immersionsmedium zwischen der Aussenfläche der vorderten Linse des Objektivs und dem Boden der Aufnahme vorrichtung zuführt.

Das deutsche Gebrauchsmuster 80 12 550.4 offenbart ein Augenmikroskop. Zur Vermeidung von Reflexionen und zur Erreichung einer höheren Auflösung wird die vorderste Linse mittels einer Flüssigkeit auf die Augenhornhaut aufgesetzt. Ein entsprechender Adapter dient dazu, dass die Flüssigkeitsschicht immer auf einer bestimmten Dicke gehalten ist.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 31 222 408 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein System zur Reinigung und Benetzung der Frontfläche eines Ultraschall-Objektivs. Hierzu ist eine auf die Linsenfrontfläche gerichtete Düse vorgesehen, durch die Reinigungs- und/oder Benetzungsflüssigkeit unter Druck durch die Düsenöffnung gepresst wird.

Bei keiner der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen wird es vorgeschlagen, eine Park- bzw. Benetzungsposition für ein Immersionsobjektiv zu verwenden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, zur Steigerung der Auflösung einer Inspektionsvorrichtung ein Immersionsobjektiv zu verwenden. Dabei soll die dazu erforderliche Aufbringung und Entfernung der Immersionsflüssigkeit automatisiert erfolgen. Es soll außerdem sichergestellt sein, dass sich keine Rückstände an der vordersten Linse des Immersionsobjektivs ablagern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Inspektion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Es ist von Vorteil, wenn der Halter für das mikroskopische Bauteil an einer Stelle ein Reservoir mit Immersionsflüssigkeit und Reinigungsflüssigkeit ausgeformt hat, und dass der Auflagetisch derart verfahrbar ist, dass sich das Immersionsobjektiv derart über dem Reservoir befindet, dass die Frontlinse des Objektivs in die Immersionsflüssigkeit oder die Reinigungsflüssigkeit ein tauchen kann. Das Reservoir ist als eine Vertiefung im Halter ausgebildet und die Vertiefung ist mit einer hydrophoben Schicht ausgekleidet, die eine verschwindende Löslichkeit bezüglich der Immersionsflüssigkeit und der Reinigungsflüssigkeit aufweist. Die hydrophobe Schicht kann z.B. aus PTFE bestehen.

Die kleine Flüssigkeitsmenge an der vordersten Linse des Immersionsobjektivs ist ein Flüssigkeitstropfen, der die Immersionsflüssigkeit darstellt. Die Immersionsflüssigkeit kann hochreines Wasser sein und das Immersionsobjektiv ist dann folglich ein Wasserimmersionsobjektiv. Die Vorrichtung kann auch mit anderen Immersionsflüssigkeiten betrieben werden, die in der Literatur beschrieben sind. Im Falle der Objektivreinigung ist der Flüssigkeitstropfen Reinigungsflüssigkeit.

Ebenso ist eine Reinigungseinrichtung vorgesehen, die derart angeordnet ist, dass sie in das Innere der Einrichtung zum Absaugen ein- und ausfahrbar ist, und dass eine Düsenspitze der Reinigungseinrichtung in die Flüssigkeitsmenge zwischen dem Immersionsobjektiv und der Oberfläche des mikroskopischen Bauteils eindringen kann. Es ist besonders vorteilhaft, wenn bei einem angehobenem Immersionsobjektiv die Düsenspitze der Reinigungseinrichtung in eine sich zwischen der Oberfläche des mikroskopischen Bauteils und einer vordersten Linse des Immersionsobjektivs ausbildenden Flüssigkeitsbrücke eindringt und die Flüssigkeitsbrücke zerstört und/oder einen Teil der Flüssigkeit absaugt. Die Düsenspitze der Reinigungseinrichtung ist in den Bereich um die vorderste Linse des Immersionsobjektivs bringbar, um einen anhaftende Restflüssigkeitstropfen zu entfernen.

Um die hohe Auflösung zu erreichen, besitzt ein Anteil des Lichts zur Untersuchung mit dem Immersionsobjektiv eine Wellenlänge von 248nm oder kürzer, wie z.B. 193nm. Die mehreren Objektive können an einem Revolver angebracht sein. Ebenso ist eine zueinander fixe Anordnung von zwei oder mehr Objektiven denkbar, wobei ein Objektiv das Immersionsobjektiv ist und das oder die anderen Objektive für das Alignment oder andere Inspektionsaufga ben mit sichtbarem Licht verwendbar sind.

Die Einrichtung zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmenge ist an der der Oberfläche des mikroskopischen Bauteils gegenüberliegenden Seite mit einer Vielzahl von Absaugdüsen versehen. Die Absaugdüsen umfassen einen Rand und einen Absaugkanal, wobei der Rand zur Oberfläche des mikroskopischen Bauteils einen kontrollierten Abstand von kleiner 300μm besitzt. In der hier dargestellten Ausführungsform, besitzt die Einrichtung zum Absaugen an der Seite, die der Oberfläche des mikroskopischen Bauteils gegenüberliegt eine Erhöhung, auf der die Absaugdüsen derart angeordnet sind, dass die einzelnen Absaugdüsen die Erhöhung überragen. Die Erhöhung, auf der die erhöhten Absaugdüsen angeordnet sind, ist für die Funktionalität nicht erforderlich.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
1. einen schematischen Aufbau der Vorrichtung zur Inspektion und/oder Vermessung, Simulation und Reparatur eines mikroskopischen Bauteils;
2 eine schematische Ansicht eines Immersionsobjektivs in der Arbeitsposition;
3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Einrichtung zum Absaugen;
4 eine Bodenansicht der Vorrichtung der Inspektion eines mikroskopischen Bauteils, wobei der Bereich um die Einrichtung zum Absaugen dargestellt ist;
5 eine perspektivische Detailansicht des Bereichs um das Objektiv und das mikroskopische Bauteil;
6 eine schematische Ansicht des Immersionsobjektivs in der Wirkstellung;
7 eine schematische Ansicht des Immersionsobjektivs etwas aus der Wirkstellung ausgefahren;
8 eine schematische Ansicht, die der die Flüssigkeitsbrücke zwischen der vordersten Linse des Immersionsobjektivs und der Oberfläche des mikroskopischen Bauteils abgerissen ist;
9 eine schematische Darstellung eines Halters für das mikroskopische Bauteil;
10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Halters für das mikroskopische Bauteil;
11 eine perspektivische Draufsicht einer Ausführungsform der Einrichtung zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmengen; und
12 eine perspektivische Bodenansicht einer Ausführungsform der Einrichtung zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmengen.
1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Vorrichtung 1 zur Inspektion, Messung definierter Strukturen, Simulation von Strukturen und Strukturfehlern, Reparatur von und an Strukturen und Nachinspektion definierter Objektstellen eines mikroskopischen Bauteils 2 mit mindestens einem Immersionsobjektiv 8a. Auf einem Grundgestell 3 ist ein Auflagetisch 4 für das mikroskopische Bauteil 2 vorgesehen, der als Scanningtisch ausgestaltet ist. Der Auflagetisch 4 ist in einer X-Koordinatenrichtung und einer Y-Koordinatenrichtung verfahrbar. Auf dem Auflagetisch 4 ist das zu untersuchende mikroskopische Bauteil 2 abgelegt. Das mikroskopische Bauteil 2 kann auf dem Auflagetisch 4 in einem zusätzlichen Halter 6 gehaltert sein. Das mikroskopische Bauteil 2 ist ein Wafer, eine Maske, mehrere mikromechanische Bauteile auf einem Substrat oder ein artverwandtes Bauteil. Zur Abbildung des mikroskopischen Bauteils 2 ist mindestens ein Objektiv 8 vorgesehen, das einen Abbildungsstrahlengang 10 definiert. Der Auflagetisch 4 und der zusätzliche Halter 6 sind derart ausgebildet, dass sie für Auflichtbeleuchtung und ebenfalls für die Durchlichtbeleuchtung geeignet sind. Hierzu sind der Auflagetisch 4 und der zusätzliche Halter 6 mit einer Freisparung (nicht dargestellt) für den Durchtritt eines Beleuchtungsstrahlenganges 12 ausgebildet. Der Beleuchtungsstrahlengang 12 geht von einer Lichtquelle 20 aus. Im Abbildungsstrahlengang 10 ist ein Strahlteiler 13 vorgesehen, der einen Fokushilfsstrahl 14 in den Abbildungsstrahlengang 10 ein- bzw. auskoppelt. Die Fokuslage des mikroskopischen Bauteils wird durch eine Detektionseinheit 15 ermittelt bzw. gemessen. Hinter dem Strahlteiler 13 ist im Abbildungsstrahlengang 10 mindestens eine CCD-Kamera 16 vorgesehen, mit der das Bild der zu untersuchenden Stelle des mikroskopischen Bauteils 2 aufgezeichnet bzw. aufgenommen wird. Die CCD-Kamera 16 ist mit einem Display 17 und einem Rechner 18 verbunden. Der Rechner 18 dient zur Steuerung der Vorrichtung 1, zur Inspektion, zur Verarbeitung der gewonnenen Bilddaten und zur Speicherung der entsprechenden Daten. Ebenso dient der Rechner 18 zur Steuerung des Aufbringens und Absaugens der Immersionsflüssigkeit. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die mehreren Objektive 8 an einem Revolver 25 vorgesehen, so dass ein Benutzer unterschiedliche Vergrößerungen wählen kann. Mit dem Rechner 18 wird eine Systemautomatisierung erreicht. Insbesondere dient der Rechner zur Steuerung des Auflagetisches 4, zum Auslesen der CCD-Kamera 16, zum Aufbringen einer kleinen Flüssigkeitsmenge auf das mikroskopische Bauteil 2 und zum Ansteuern des Displays 17. Der Auflagetisch 4 ist in einer jeweils senkrecht zueinander liegenden X-Koordinatenrichtung und einer Y- Koordinatenrichtung verfahrbar ausgebildet. Damit kann jede zu beobachtende Stelle des mikroskopischen Bauteils 2 in den Abbildungsstrahlengang 10 gebracht werden. Die Vorrichtung 1 zur Inspektion eines mikroskopischen Bauteils 2 umfasst ferner eine Einrichtung 21 zum Aufbringen einer kleinen Flüssigkeitsmenge auf das mikroskopische Bauteil 2. Zum Aufbringen der kleinen Flüssigkeitsmenge ist eine Düse 22 vorgesehen, die in entsprechender Weise an diejenige Stelle verfahren werden kann, auf die die kleine Flüssigkeitsmenge aufgebracht werden soll. Es ist ebenso denkbar, dass die Vorrichtung mit zwei zueinander fest angeordneten Objektiven versehen ist, von denen ein Objektiv ein Immersionsobjektiv 8a für DUV (248nm oder kürzer, z.B. 193nm) ist. Das andere Objektiv kann z. B. ein Objektiv für sichtbares Licht sein, mit dem ein Alignment oder eine andere Inspektionsaufgabe durchgeführt werden kann.
2 zeigt eine schematische Ansicht des Immersionsobjektivs 8a in der Arbeitsposition. Zwischen dem Immersionsobjektiv 8a und der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 ist eine kleine Flüssigkeitsmenge 26 eingebracht. Die kleine Flüssigkeitsmenge 26 benetzt dabei die vorderste Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a und auch die zu inspizierende Oberfläche des mikroskopischen Bauteils 2.
3 ist eine schematische Darstellung der Ausführungsform einer Einrichtung zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmenge 26 von der Oberfläche 2a eines mikroskopischen Bauteils 2. Gegenüber der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 ist das Immersionsobjektiv 8a angeordnet. Eine kleine Flüssigkeitsmenge 26 ist zwischen der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a und der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 eingebracht. Das Immersionsobjektiv 8a ist in dieser Ausführungsform von der Einrichtung 23 zum Absaugen umgeben. Die Einrichtung zum Absaugen 23 hat auf einer Seite 32, die der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 gegenüberliegt mehrere Öffnungen 34 ausgebildet. Durch diese Öffnungen 34 kann bei Bedarf die Immersionsflüssigkeit von der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 abgesaugt werden. Die Einrichtung 23 zum Absaugen ist über eine Leitung 35 mit einem Unterdruckreservoir (nicht dargestellt) verbunden. Durch den angelegten Unterdruck wird die Flüssigkeit von der Oberfläche 2a abgesaugt. In einer weiteren Ausführungsform wäre es denkbar die Absaugung durch Unterdruck durch die Annäherung eines Materials mit starken Kapillarkräften (Schwamm oder ähnlich) zu ersetzten.
4 stellt eine Bodenansicht der Vorrichtung zur Inspektion eines mikroskopischen Bauteils 2 dar, wobei der Bereich um die Absaugeinrichtung 23 dargestellt ist. Dem Immersionsobjektiv 8a ist die Einrichtung 23 zum Absaugen zugeordnet. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Einrichtung 23 zum Absaugen U-förmig ausgebildet. Obwohl sich die nachfolgende Beschreibung auf eine U-förmige Einrichtung 23 zum Absaugen beschränkt, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Die Einrichtung 23 zum Absaugen ist an einem Träger 28 angebracht. Der Träger 28 ist verfahrbar ausgebildet, so dass die Einrichtung 23 zum Absaugen aus dem Verschwenk- oder Verfahrbereich des Immersionsobjektivs 8a verbracht werden kann. Ferner ist am Träger 8a ebenfalls die Einrichtung 21 zum Aufbringen einer kleinen Flüssigkeitsmenge und eine Reinigungseinrichtung 36 vorgesehen. Die Reinigungseinrichtung 36 dient dazu, dass möglicherweise noch anhaftende Flüssigkeit zuverlässig vom Immersionsobjektiv 8a entfernt wird. Ferner dient die Reinigungseinrichtung 36 auch dazu geeignet, eine sich beim Anheben des Immersionsobjektivs 8a ausbildende Flüssigkeitsbrücke 29 zu zerstören. Die Einrichtung 21 zum Aufbringen und die Reinigungseinrichtung 36 werden durch entsprechende Freisparungen 37 und 38 in der Einrichtung 23 zum Absaugen in den Bereich um das Immersionsobjektiv 8a positioniert. Die Reinigungseinrichtung 36 besitzt eine Düsenspitze 39, mit der eine am Immersionsobjektiv 8a anhaftende Restflüssigkeit zuverlässig abgesaugt werden kann. Es ist ebenfalls denkbar das Objektiv auch durch einen gezielten impulsartigen Gasstrom – mit einer entsprechenden Auffangvorrichtung für die Flüssigkeit und Schutzvorrichtung zur Vermeidung von Kontamination des mikroskopischen Bauteils – von der Flüssigkeit zu befreien.
5 eine perspektivische Detailansicht des Bereichs um das Immersionsob jektiv 8a und das mikroskopische Bauteil 2. Die Einrichtung 21 zum Aufbringen von kleinen Flüssigkeitsmengen auf das mikroskopische Bauteil 2 und die Reinigungseinrichtung 36 sind an der Mimik 40 befestigt, die verfahrbar ausgebildet ist. Die Einrichtung 23 zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmengen von der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 ist am Träger 28 befestigt. Die Einrichtung 23 zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmengen ist in Wirkstellung unmittelbar gegenüber der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 vorgesehen. Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform ist das mikroskopische Bauteil 2 eine Maske für die Halbleiterherstellung. Die Maske ist dabei in einem gesonderten Maskenhalter 42 positioniert. Der Träger 28 ist über einen starren Arm 43 an einer Hebevorrichtung 44 montiert, die den Träger 28 zusammen mit der Einrichtung 23 zum Absaugen von der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 abhebt. Der Arm 43 ist hierzu an der Hebevorrichtung 44 in Richtung von zwei Langlöchern 45 verfahrbar.
6 zeigt das Immersionsobjektiv 8a in der Wirkstellung. Zwischen der vorderste Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a und der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 ist eine Flüssigkeitsmenge 26 eingebracht. Ebenso ist dem Immersionsobjektiv 8a die Düsenspitze 39 der Reinigungseinrichtung 36 zugeordnet. In 7 ist die Situation dargestellt, dass das Immersionsobjektiv 8a etwas angehoben und somit aus der Wirkstellung ausgefahren ist. Die zwischen der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a und der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 befindliche Flüssigkeitsmenge 26 (siehe 6) ist zu einer Flüssigkeitsbrücke 29 deformiert. Die Düsenspitze 39 der Reinigungseinrichtung 36 dringt in die Flüssigkeitsbrücke 29 ein, um diese durch Absaugung zu unterbrechen. In 8 ist die Situation dargestellt, dass die Flüssigkeitsbrücke 29 bereits abgerissen ist. Dennoch verbleibt etwas Flüssigkeit auf der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 und ein Rest an Flüssigkeit haftet noch an der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a. Die Düsenspitze 39 der Reinigungseinrichtung 36 wird zu der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a verfahren, um dort die anhaftende Flüssigkeit 30 zu entfernen. Der Rest der Flüssigkeit 31 der sich noch auf der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 befindet, wird durch die Einrichtung 23 zum Absaugen entfernt. Es ist besonders wichtig, dass die Flüssigkeit an der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a nicht verdunstet, da sich dort sonst Verdunstungsrückstände bilden können, die die Abbildungsqualität des Immersionsobjektivs 8a negativ beeinflussen.
9 ist eine schematische Darstellung eines Halters 6 für das mikroskopische Bauteil 2. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Halter 6 als Maskenhalter 42 ausgebildet. Der Maskenhalter 42 ist im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und hat eine Öffnung 32 ausgeformt, in die die zu haltende Maske eingelegt wird. Die Öffnung 32 ist durch eine erste Seite 32a, eine zweite Seite 32b, eine dritte Seite 32c und eine vierte Seite 32d gebildet. Die erste Seite 32a, zweite Seite 32b, dritte Seite 32c und vierte Seite 32d zusammen formen den Rand 34 der Öffnung 32. Am Rand 34 der der Öffnung sind mindestens drei Auflagestellen 50 ausgebildet, auf denen die Maske zur Untersuchung abgelegt wird. Ferner hat der Maskenhalter 42 eine aus einer hydrophoben Schicht mit verschwindender Löslichkeit (z.B. PTFE) bestehenden Parkposition 51 ausgebildet, in der das Immersionsobjektiv 8a während Messpausen positioniert wird. Ferner kann die vorderste Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a an der Parkposition 51 mit Immersionsflüssigkeit befeuchtet werden. Das Befeuchten hat den Vorteil, dass an der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a bereits etwas Flüssigkeit anhaftet, die sich dann mit der durch die Einrichtung 21 aufgebrachten kleinen Flüssigkeitsmenge vereinigt. Dies ist vor Allem bei hydrophilen Oberflächen der Untersuchungsobjekte von Vorteil, da die aufgebrachte Flüssigkeit auseinander laufen würde und somit unter Umständen keine ausreichend dicke Flüssigkeitsschicht-bilden könnte. Die auf die Oberfläche 2a aufgebrachte Flüssigkeit vereinigt sich mit der bereits an der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a anhaftenden Flüssigkeit, so dass eine ausreichende Menge an Immersionsflüssigkeit vorhanden ist. An der Parkposition 51 ist ein Reservoir 51a ausgeformt, in der sich Flüssigkeit befindet. Das Immersionsobjektiv 8a taucht mit der vordersten Linse 27 in diese Flüssigkeit ein. Dabei wird zum einen das Verdampfen der an der vordersten Linse 27 des Immersionsobjektivs 8a anhaftenden Restflüssigkeit verhindert und zum anderen kann die vorderste Linse 27 des Immersi onsobjektivs 8a in der Parkposition 51 benetzt werden. Der in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung bewegbare Auflagetisch 4 wird entsprechend verfahren, so dass sich die Parkposition 51 unter dem Immersionsobjektiv 8a befindet.
10 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Halters 6 für das mikroskopische Bauteil 2. Der Maskenhalter 42 hat eine aus einer hydrophoben Schicht mit verschwindender Löslichkeit (z.B. PTFE) bestehenden Parkposition 51 ausgebildet, in der das Immersionsobjektiv 8a während Messpausen positioniert wird. An der Parkposition 51 durch eine Trennwand 57 ein erstes Reservoir 51a und ein zweites Reservoir 51b ausgeformt. Im ersten Reservoir 51a kann sich die Immersionsflüssigkeit und im zweiten Reservoir 51b kann sich die Reinigungsflüssigkeit befinden. Das Immersionsobjektiv 8a taucht mit der vordersten Linse 27 in die Immersionsflüssigkeit oder Reinigungsflüssigkeit ein.
Die Immersionsflüssigkeit oder die Reinigungsflüssigkeit wird bei längerer Verweildauer des Objektivs in der Parkposition 51 in festgelegten Zeitintervallen ausgetauscht, wodurch die vollständige Verdunstung und zunehmende Kontamination durch Aufkonzentration von Fremdstoffen ausgeschlossen werden kann. Zur Entfernung der Flüssigkeit wird bei der hier dargestellten Ausführungsform die Ausführung die Einrichtung 23 zum Absaugen verwendet. Dies ist die Einrichtung, die auch die Flüssigkeit von der Oberfläche des mikroskopischen Bauteils entfernt. Eine separate Einrichtung ist aber auch denkbar.
11 ist eine perspektivische Draufsicht einer Ausführungsform der Einrichtung 23 zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmengen. Die Einrichtung 23 zum Absaugen ist in dieser Ausführungsform U-förmig ausgebildet und umfasst einen ersten Schenkel 52, einen zweiten Schenkel 53 und einer dritten Schenkel 54. Die Einrichtung 23 zum Absaugen weist an der Seite, die dem mikroskopischen Bauteil 2 gegenüberliegt, eine Erhöhung 56 auf, in der die Absaugdüsen 55 (siehe 11) ausgebildet sind. Die Einrichtung 23 zum Absaugen weist ferner eine Ausfräsung 58 auf, durch die Düsenspitze 39 der Reinigungseinrichtung 36 zuführbar ist.
12 ist eine perspektivische Bodenansicht einer Ausführungsform der Einrichtung 23 zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmengen. Die Erhöhung 56 ist als umlaufendes Band entlang des ersten, zweiten und dritten Schenkels 52, 53 und 54 ausgebildet. Die Erhöhung trägt eine Vielzahl von Absaugdüsen 55, die in der Wirkstellung der Einrichtung 23 zum Absaugen der Oberfläche 2a des mikroskopischen Bauteils 2 gegenüber liegen.

1: Vorrichtung zur Inspektion
2: mikroskopische Bauteil
2a: Oberfläche
3: Grundgestell
4: Auflagetisch
6: Halter
8: Objektiv
8a: Immersionsobjektiv
10: Abbildungsstrahlengang
12: Beleuchtungsstrahlengang
13: Strahlteiler
14: Fokushilfsstrahl
15: Detektionseinheit
16: CCD-Kamera
17: Display
18: Rechner
20: Lichtquelle
21: Einrichtung zum Aufbringen einer kleinen Flüssigkeitsmenge
22: Düse
23: Einrichtung zum Absaugen
25: Revolver
26: Flüssigkeitsmenge
27: vorderste Linse
28: Träger
29: Flüssigkeitsbrücke
30: anhaftende Flüssigkeit
31: Rest der Flüssigkeit
32: Öffnung
32a: erste Seite
32b: zweite Seite
32c: dritte Seite
32d: vierte Seite
34: Rand
35: Leitung
36: Reinigungseinrichtung
37: Freisparung
38: Freisparung
39: Düsenspitze
40: Mimik
42: Maskenhalter
43: starrer Arm
44: Hebevorrichtung
45: Langlöcher
50: Auflagestellen
51: Parkposition
51a: Reservoir
52: erster Schenkel
53: zweiter Schenkel
54: dritter Schenkel
55: Absaugdüsen
56: Erhöhung
57: Trennwand
58: Ausfräsung

Claims

Vorrichtung (1) zur Inspektion eines mikroskopischen Bauteils (2) mit einem Immersionsobjektiv (8a), die Vorrichtung (1) umfasst einen in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung verfahrbaren Auflagetisch (4), einen Halter (42) für das mikroskopische Bauteil (2), wobei der Halter (42) mit dem eingelegten mikroskopischen Bauteil (2) auf dem Auflagetisch (4) abgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (42) an einer Stelle ein Reservoir (51a) mit Immersions- bzw. Reinigungsflüssigkeit ausgeformt hat, und dass der Auflagetisch (4) derart verfahrbar ist, dass sich das Immersionsobjektiv (8a) direkt über dem Reservoir (51a) befindet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektion eine Messung definierter Strukturen, eine Simulation von Strukturen und Strukturfehlern, eine Reparatur von und an Strukturen und eine Nachinspektion definierter Objektstellen umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (51a) als eine Vertiefung im Halter (42) ausgebildet ist, und dass die Vertiefung mit einer hydrophoben Schicht ausgekleidet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe Schicht eine verschwindend geringe Löslichkeit bezüglich der verwendeten Flüssigkeit besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikroskopische Bauteil (2) eine Maske ist, auf deren Oberfläche (2a) Strukturen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikroskopische Bauteil (2) ein Wafer ist, der eine Oberfläche (2a) besitzt, auf der Strukturen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikroskopische Bauteil (2) ein Substrat ist, das auf einer Oberfläche (2a) unter Anderem eine Vielzahl von mikromechanischen Elementen oder anderen mikroskopisch kleinen Strukturen trägt.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Flüssigkeitsmenge (26) ein Flüssigkeitstropfen ist, der die Immersionsflüssigkeit darstellt, dass die Immersionsflüssigkeit Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit ist, und dass das Immersionsobjektiv (8a) im Falle der Verwendung von Wasser ein Wasserimmersionsobjektiv ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil des Licht zur Untersuchung mit dem Immersionsobjektiv (8a) eine Wellenlänge von 248nm oder kleiner, wie z.B. 193nm, besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (21) zum dosierten Aufbringen einer kleinen Flüssigkeitsmenge auf die Oberfläche (2a) des mikroskopischen Bauteils (2), und dass eine Einrichtung (23) zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmenge über der Oberfläche (2a) des mikroskopischen Bauteils (2) angebracht ist, wobei die Einrichtung (23) zum Absaugen das Immersionsobjektiv (8a) zumindest teilweise umschließt oder sich in der Nähe des Objektivs befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Flüssigkeitsmenge blasenfrei ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungseinrichtung (36) vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, dass sie in das Innere der Einrichtung (23) zum Absaugen ein- und ausfahrbar ist, und dass eine Düsenspitze (39) der Reini gungseinrichtung (36) in die Flüssigkeitsmenge zwischen dem Immersionsobjektiv (8a) und der Oberfläche (2a) des mikroskopischen Bauteils (2) eindringt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem angehobenen Immersionsobjektiv (8a) die Düsenspitze (39) der Reinigungseinrichtung (36) in eine sich zwischen der Oberfläche (2a) des mikroskopischen Bauteils (2) und einer vordersten Linse (27) des Immersionsobjektivs (8a) ausbildenden Flüssigkeitsbrücke (29) eindringt und durch Absaugung die Flüssigkeitsbrücke (29) zerstört.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenspitze (39) der Reinigungseinrichtung (36) in den Bereich unter die vorderste Linse (27) des Immersionsobjektivs (8a) verfahrbar ist, um einen anhaftenden Restflüssigkeitstropfen (30) durch Absaugung zu entfernen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (23) zum Absaugen der kleinen Flüssigkeitsmenge an der Oberfläche (2a) des mikroskopischen Bauteils (2) gegenüberliegenden Seite mit einer Vielzahl von Absaugdüsen (55) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugdüsen (55) zur Oberfläche (2a) des mikroskopischen Bauteils (2) einen kontrollierten Abstand (62) von kleiner 300μm besitzen.