DE102007041939A1

DE102007041939A1 - Apparatus and method for XUV microscopy

Info

Publication number: DE102007041939A1
Application number: DE200710041939
Authority: DE
Inventors: Larissa Dr. Juschkin; Klaus Dr. Bergmann; Willi Dr. Rer. Nat. Neff
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Rheinisch Westfalishche Technische Hochschule AACH
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Rheinisch Westfalishche Technische Hochschule AACH
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2009-03-05
Also published as: WO2009030390A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Abbildungssystem, aufweisend eine erste Vergrößerungsstufe, mit der ein Zwischenbild zumindest eines Teilbereichs eines Objektes unter Erzielung einer ersten Vergrößerung mittels von dem Objekt ausgehender XUV-Strahlung erzeugbar ist, zumindest eine zweite Vergrößerungsstufe, sowie einen für XUV-Strahlung empfindlichen Detektor, wobei mit der zweiten Vergrößerungsstufe das Zwischenbild unter Erzielung einer zweiten Vergrößerung auf den Detektor abbildbar ist, und wobei die zweite Vergrößerungsstufe eine Zonenplatte umfasst.The invention relates to an optical imaging system, comprising a first magnification stage, with which an intermediate image of at least a portion of an object can be generated to obtain a first magnification by means of XUV radiation emanating from the object, at least a second magnification stage, and a detector sensitive to XUV radiation in which, with the second magnification stage, the intermediate image can be imaged with the aid of a second magnification on the detector, and wherein the second magnification stage comprises a zone plate.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application

Die Erfindung betrifft ein optisches Abbildungssystem sowie ein Verfahren zum Durchführen von Streulichtmessungen und Abbildungen im XUV. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Halbleiterindustrie, nämlich die Untersuchung von Wafern, Masken oder Maskenblanks, insbesondere EUV-Masken für die EUV-Lithographie, in Bezug auf Defekte.The The invention relates to an optical imaging system and a method for performing scattered light measurements and images in the XUV. Preferred field of application is the semiconductor industry, namely the examination of wafers, masks or mask blanks, In particular, EUV masks for EUV lithography, in relation on defects.

Stand der TechnikState of the art

Mikroskopie mit extrem ultravioletter Strahlung ermöglicht aufgrund der kurzen Wellenlänge und der sehr effektiven Wechselwirkung mit Materie die Detektion aller Arten von Defekten und Strukturen an Oberflächen auf einer Größenskala bis hinunter zu einigen 10 nm. Neben diesem guten potentiellen Auflösungsvermögen hat die Mikroskopie in diesem Wellenlängenbereich den weiteren Vorteil, dass mit einer vergleichsweise geringen numerischen Apertur ein deutlich höherer Arbeitsabstand realisierbar ist als im sichtbaren oder UV-Wellenlängenbereich. Auf eine aufwändige Probenpräparation zur Schaffung einer hinreichenden Oberflächenglattheit, die ansonsten in vielen Fällen nötig ist, kann somit grundsätzlich in der Regel verzichtet werden.microscopy due to extreme ultraviolet radiation allows the short wavelength and the very effective interaction With matter the detection of all kinds of defects and structures Surfaces on a scale up down to a few 10 nm. Besides this good potential resolution microscopy has the other in this wavelength range Advantage that with a comparatively small numerical aperture significantly higher working distance is feasible than in visible or UV wavelength range. On an elaborate Sample preparation to provide adequate surface smoothness, which is otherwise necessary in many cases, can thus generally be waived as a rule.

Die EUV-Mikroskopie könnte daher grundsätzlich besonders für das Vermessen bzw. die Defekterkennung von EUV-Masken für die EUV-Lithographie gut geeignet sein. Für eine industrielle Nutzung ist dabei ein möglichst schnelles Abscannen großer Flächen in Bezug auf das Vorhandensein kleiner auf das Bild im Resist auf dem Wafer abdruckbarer Defekte in der Größenordnung von ca. 30 nm erforderlich.The EUV microscopy could therefore be particularly special for measuring or defect detection of EUV masks be well suited for EUV lithography. For Industrial use is as fast as possible Scanning large areas in relation to the presence smaller on the image in the resist on the wafer printable defects in the order of about 30 nm required.

Um handelsübliche XUV-empfindliche Detektoren, z. B. CCD-Kameras, verwenden zu können, deren Pixelgrößen typischerweise ca. 13 μm beträgt, muss eine Vergrößerung mit einem Faktor in der Größenordnung von 1000 erzielt werden. Andere Detektoren mit kleineren Pixeln (z. B. MCP oder CMOS-Kameras) haben entscheidende Nachteile aufgrund ihres geringen Füllfaktors und der geringen Effizienz (sie erfordern eine Szintillator-Konverter-Schicht).Around commercially available XUV-sensitive detectors, eg. B. CCD cameras, to be able to use their pixel sizes typically about 13 microns, must be an enlargement with a factor of the order of 1000 be achieved. Other detectors with smaller pixels (eg MCP or CMOS cameras) have significant disadvantages due to their low fill factor and low efficiency (they require a scintillator converter layer).

Aus dem Bereich der Röntgenmikroskopie, genauer der Mikroskopie mit weicher Röntgenstrahlung (Wasserfenster), sind Mikroskope bekannt, die (Fresnel-)Zonenplatten zur Vergrößerung einsetzen, als Strahlungsquelle werden Synchrotronstrahlungsquellen eingesetzt. Mit diesen Mikroskopen lässt sich eine Vergrößerung um einen Faktor 1000 erreichen. Allerdings erfordert die Verwendung von Zonenplatten eine besonders hohe Monochromasie der Strahlung (spektrale Breite Δλ/λ von weniger als 0.5%), um eine hinreichend scharfe Abbildung erzielen zu können, da die Brennweite der Zonenplatte von der Wellenlänge abhängt. Angesichts der Tatsache, dass die existierenden EUV-Lichtquellen eine im Vergleich zum Synchrotron geringe Lichtstärke besitzen und relativ breitbandig sind, wäre eine Monochromatisierung der Strahlung, die eine zusätzliche Verringerung der Lichtstärke bewirken würde, offensichtlich problematisch.Out the field of X-ray microscopy, more precisely microscopy with soft x-ray radiation (water window), are microscopes known, the (Fresnel) zone plates for enlargement use, as a source of radiation synchrotron radiation sources used. With these microscopes can be an enlargement by a factor of 1000. However, the use requires Zone plates a particularly high monochromaticity of radiation (Spectral width Δλ / λ less than 0.5%) in order to achieve a sufficiently sharp image, because the focal length of the zone plate depends on the wavelength. Given the fact that the existing EUV light sources have a low compared to the synchrotron light intensity and are relatively broadband, would be a monochromatization the radiation, which is an additional reduction in light intensity would cause, obviously problematic.

Darüber hinaus erfordert die für den genannten Zweck zu erreichende Auflösung von ca. 30 nm, dass die Zonenplatte mehrere Hundert Zonen aufweisen und die kleinste ca. 30 nm breit sein müßte. Gleichzeitig dürfte die Dicke des Trägermaterials der Zonenplatte nicht mehr als einige Hundert nm betragen, um eine hinreichende Transmission auch im EUV zu gewährleisten. Die bekannten Mikroskope, welche eine Zonenplatte verwenden, werden fast ausschließlich im Bereich der weichen Röntgenstrahlung verwendet und können daher eine deutlich größere Dicke aufweisen. Eine Zonenplatte mit den genannten Spezifikationen, welche auch für den EUV-Bereich einsetzbar ist, ist daher sehr teuer und weist eine sehr geringe Lebensdauer auf. Reflexionszonenplatten sind zwar mechanisch robuster, haben jedoch nachteilige Abbildungseigenschaften.About that In addition, the required for the stated purpose requires Resolution of about 30nm that the zone plate several hundred Zones and the smallest should be about 30 nm wide. simultaneously should be the thickness of the support material of the zone plate not more than a few hundred nm to a sufficient Transmission also in the EUV to ensure. The well-known Microscopes using a zone plate become almost exclusive used in the field of soft X-rays and can therefore have a significantly greater thickness. A Zone plate with the mentioned specifications, which also for The EUV range is therefore very expensive and has a very short lifespan. Reflection zone plates are mechanical more robust, but have disadvantageous imaging properties.

Außerdem weisen Zonenplatten in der Regel eine geringe numerische Apertur auf; entsprechend muss mit Zonenplatten ein sehr geringer Arbeitsabstand zum zu untersuchenden Objekt eingestellt werden, etwa einige Zehntel-Millimeter. Dies kann zum Einen bei empfindlichen Proben zu technischen Komplikationen führen. Zum Anderen ist das Objektfeld und damit auch die erreichbare Untersuchungs- bzw. Scangeschwindigkeit sehr gering. Zonenplatten für Streulichtmessungen im EUV erscheinen daher trotz ihrer hohen Vergrößerung für die angestrebten Anwendungen wie etwa die Defekterkennung auf EUV-Masken ungeeignet.Furthermore Zone plates usually have a low numerical aperture on; accordingly, with zone plates a very short working distance must be be set to the object to be examined, about a few tenths of a millimeter. On the one hand, this can lead to technical complications in sensitive samples to lead. On the other hand, the object field and thus the achievable examination or scanning speed very low. Zone plates for scattered light measurements appear in the EUV therefore, despite their high magnification for the desired applications such as defect detection on EUV masks not suitable.

Mit einem kürzlich vorgestellten EUV-Mikroskop ( L. Juschkin, K. Bergmann, W. Neff, R. Lebert: "EUV Microscopy for Defect Inspection", 2006 EUVL Symposium, 15.–18. Oktober 2006, Barcelona, Spanien ) können Streulichtmessungen im EUV durchgeführt werden, wobei durch den Einsatz eines Mulitlayer-beschichteten Schwarzschild-Objektivs als sowohl einsammelnde als auch abbildende Optik und eines EUV-empfindlichen Detektors auch Informationen über die Lage und Größe der Defekte gewonnen werden können. Der Vorteil eines auf Multilayer-Spiegeln basierenden Objektivs besteht in einer vergleichsweise großen numerischen Apertur (im EUV bis zu ca. 0.5). Daher ist eine relativ hohe räumliche Auslösung erzielbar. Darüber hinaus besitzen derartige Objektive eine vergleichsweise große spektrale Bandbreite und können daher einen vergleichsweise großen Anteil des Lichtes der in der Regel relativ breitbandigen EUV-Strahlungsquelle nutzen.With a recently introduced EUV microscope ( L. Juschkin, K. Bergmann, W. Neff, R. Lebert: "EUV Microscopy for Defective Inspection", 2006 EUVL Symposium, 15.-18. October 2006, Barcelona, Spain ), scattered light measurements in the EUV can be carried out, which also information on the position and size of the defects can be obtained by using a multi-layer coated Schwarzschild lens as both collecting and imaging optics and an EUV-sensitive detector. The advantage of a lens based on multilayer mirrors is a comparatively large numerical aperture (in the EUV up to about 0.5). Therefore, a relatively high spatial triggering can be achieved. In addition, such lenses have a comparatively large spectral bandwidth and can therefore a relatively large proportion of the light of the generally relatively use broadband EUV radiation source.

Für halbwegs kompakte Anlagen liegt die mit einem Schwarzschildobjektiv technisch realisierbare Vergrößerung allerdings lediglich im Bereich von etwa 20–50 (stärkere Vergrößerungen würden aufgrund des großen Arbeitsabstandes zu extrem großen, für etliche Anwendungen nicht geeigneten Baugrößen des Mikroskops führen). Strukturen in der Größenordnung von 10 oder einigen 10 nm werden damit auf eine Größe von ca. 1 μm oder darunter vergrößert. Die üblichen im XUV bzw. EUV verwendeten Detektoren, v. a. CCD-Kameras, haben dagegen Pixelgrößen von typischerweise 13 μm, die Auflösung eines derartigen Detektors ist also nicht an die des Objektivs angepasst. Die Auflösung des Systems ist daher durch den Detektor begrenzt und liegt bei mehreren 100 nm.For reasonably compact equipment lies with a Schwarzschildobjektiv technically feasible enlargement however only in the range of about 20-50 (stronger Magnifications would be due to the large Working distance to extremely large, for some Applications not suitable sizes of the microscope to lead). Structures of the order of magnitude of 10 or a few 10 nm will be down to one size increased by about 1 micron or less. The usual detectors used in the XUV or EUV, v. a. CCD cameras, however, have pixel sizes of typically 13 microns, the resolution of such Detector is not adapted to that of the lens. The resolution of the system is therefore limited by the detector and is enclosed several 100 nm.

Die Schwierigkeit, im XUV eine hinreichende Vergrößerung zu erzielen, wird in alternativen XUV-Mikroskopen aus dem Stand der Technik umgangen, und zwar dadurch, dass erst eine Umwandlung in andere Strahlungsarten oder – wellenlängen erfolgt. So ist es bekannt ( M. Booth et al.: "High-resolution EUV imaging tools for resist exposure and aerial image monitoring", Proc. SPIE 5751, 78–89, 2005 ), die XUV-Strahlung mit Hilfe eines Szintillators erst in sichtbare Strahlung umzuwandeln und diese anschließend mit üblichen Mitteln zu vergrößern. Nachteilig ist jedoch die geringe Effizienz eines derartigen Mikroskops, die mehrere Größenordnungen niedriger ist, als bei einer direkten Detektion der XUV-Strahlung. Damit ist lediglich ein niedriger Durchsatz erzielbar, so dass ein schnelles Abscannen mit einem derartigen System nicht möglich ist. Aufgrund des kleinen Objektfeldes sind auch die Probenfindung und die Scharfstellung vergleichsweise schwierig. Darüber hinaus ist auch eine Vakuumtrennung notwendig, wodurch die Gegenstandsweite der Nachvergrößerungsstufe einen bestimmten Wert nicht unterschreiten kann, so dass eine kompakte Konstruktion des Abbildungssystems nicht möglich erscheint.The difficulty of achieving sufficient magnification in XUV is circumvented in alternative prior art XUV microscopes by first converting to other types or wavelengths of radiation. So it is known ( M. Booth et al .: "High-resolution EUV imaging tools for resist exposure and aerial image monitoring", Proc. SPIE 5751, 78-89, 2005 ), the XUV radiation with the help of a scintillator first to convert visible radiation and then increase by conventional means. A disadvantage, however, is the low efficiency of such a microscope, which is several orders of magnitude lower, than with a direct detection of the XUV radiation. Thus, only a low throughput can be achieved, so that a fast scanning with such a system is not possible. Due to the small object field also the sample finding and the focusing are comparatively difficult. In addition, a vacuum separation is necessary, whereby the object size of Nachvergrößerungsstufe can not fall below a certain value, so that a compact construction of the imaging system does not seem possible.

Des Weiteren ist es bekannt ( K. Kinoshita et al.: "Electronic zooming TV readout system for an X-ray microscope" ), die kurzwellige Strahlung in Elektronen umzuwandeln und dieses Elektronenbild entsprechend einem Objektiv im Elektronenmikroskop anschließend zu vergrößern. Auch gegen diese Lösung spricht die geringe Effizienz bei der Umwandlung. Zudem erfordert ein solches System besonders aufwändige Vakuumbedingungen und ist vergleichsweise unhandlich und teuer.Furthermore, it is known ( K. Kinoshita et al .: "Electronic zooming TV readout system for an X-ray microscope" ) to convert the short-wave radiation into electrons and then to enlarge this electron image according to a lens in the electron microscope. Also against this solution speaks the low efficiency in the conversion. In addition, such a system requires particularly complex vacuum conditions and is relatively bulky and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vergleichsweise kompaktes und preiswertes und zur Durchführung von Streulichtmessungen im XUV, insbesondere im EUV, geeignetes optisches Abbildungssystem sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, womit eine besonders hohe Auflösung erzielbar ist und welches für die Detektion von Defekten und Strukturen auf Oberflächen von Proben, insbesondere von EUV-Masken für die EUV-Lithographie, geeignet ist, und dabei insbesondere ermöglicht, große Flächen auf das Vorhandensein von kleinen Defekten vergleichsweise schnell abzuscannen.Of the Invention is based on the object, a comparatively compact and inexpensive and to carry out scattered light measurements in the XUV, in particular in the EUV, suitable optical imaging system as well as to provide a corresponding method, whereby a particularly high resolution is achievable and which one for the Detection of defects and structures on surfaces of Samples, in particular of EUV masks for EUV lithography, is suitable, and in particular allows large Areas on the presence of small defects comparatively to scan quickly.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Lösung dieses technischen Problems erfolgt durch ein optisches Abbildungssystem sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen.The This technical problem is solved by an optical solution Imaging system and a method according to the independent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden durch die abhängigen Ansprüche angegeben oder lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ausführungsbeispielen entnehmen.advantageous Embodiments and developments are dependent on the Claims given or can be deduced from the following Description and the exemplary embodiments.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich das technische Problem durch ein optisches Abbildungssystem lösen lässt, welches eine erste Vergrößerungsstufe aufweist, mit der ein Zwischenbild zumindest eines Teilbereichs eines Objektes unter Erzielung einer ersten Vergrößerung mittels von dem Objekt ausgehender XUV-Strahlung erzeugbar ist, und zumindest eine zweite Vergrößerungsstufe aufweist, sowie einen für XUV-Strahlung empfindlichen Detektor, wobei mit der zweiten Vergrößerungsstufe das Zwischenbild unter Erzielung einer zweiten Vergrößerung auf den Detektor abbildbar ist, und wobei die zweite Vergrößerungsstufe eine Zonenplatte umfasst.According to the invention was recognized that the technical problem is due to an optical imaging system lets solve, which is a first zoom level having, with an intermediate image of at least a portion of an object to obtain a first magnification can be generated by means of XUV radiation emanating from the object, and has at least a second magnification level, and a detector sensitive to XUV radiation, wherein with the second magnification step, the intermediate image with a second magnification the detector is imageable, and wherein the second magnification stage includes a zone plate.

Bei der Erfindung handelt sich um ein bildgebendes System (Mikroskop) im Spektralbereich der weichen Röntgenstrahlung oder extremen Ultraviolettstrahlung im Spektralbereich von etwa 0.1 nm bis 100 nm (kurz XUV-Strahlung). Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Untersuchung von EUV-Masken für die EUV-Lithographie; diesbezüglich wird die Erfindung vorzugsweise als Mikroskop im EUV im Bereich von 10 bis 20 nm, insbesondere um 13.5 nm genutzt und wird im Folgenden für diesen Anwendungsfall beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern grundsätzlich für den gesamten genannten XUV-Spektralbereich verwendbar.at the invention is an imaging system (microscope) in the spectral range of soft X-rays or extreme Ultraviolet radiation in the spectral range from about 0.1 nm to 100 nm (XUV radiation for short). A preferred field of application is the Examination of EUV masks for EUV lithography; in this regard the invention is preferably as a microscope in the EUV in the field from 10 to 20 nm, in particular around 13.5 nm and is used below described for this application. It is not limited to it, but basically for usable throughout the aforementioned XUV spectral range.

Gemäß der Erfindung wird die Vergrößerung bei der Abbildung der Probe zweistufig erreicht. Dabei umfasst die zweite Vergrößerungsstufe eine Zonenplatte, die zweite Vergrößerungsstufe kann insbesondere durch genau eine Zonenplatte gebildet sein. Erfindungsgemäß wurde nämlich erkannt, dass die bekannten Nachteile einer Zonenplatte dann vermieden werden können, wenn keine direkte Abbildung mittels der Zonenplatte erfolgt, sondern diese lediglich die zweite Stufe eines zweistufigen Vergrößerungssystems bildet. Dabei kann eine Zonenplatte eingesetzt werden, die lediglich vergleichsweise geringen Anforderungen hinsichtlich der Auflösung und dem Vergrößerungsfaktor entspricht. Anders als bei bekannten Anwendungsgebieten für Zonenplatten aus dem Stand der Technik werden vorliegend die Möglichkeiten, die Zonenplatten prinzipiell bieten bzw. für die sie bekannt sind und die üblicherweise der Grund für eine Nutzung einer Zonenplatte darstellen, somit erfindungsgemäß gerade nicht ausgeschöpft.According to the invention, the magnification in imaging the sample is achieved in two stages. In this case, the second magnification stage comprises a zone plate, the second magnification stage may be formed in particular by exactly one zone plate. In fact, according to the invention, it has been recognized that the known disadvantages of a zone plate can be avoided if there is no direct imaging by means of the zone plate, but rather this forms only the second stage of a two-stage magnification system. In this case, a zone plate can be used, which only comparatively low requirements in terms of resolution and the magnification factor corresponds. Unlike in known fields of application for zone plates of the prior art, in the present case the possibilities which zone plates provide in principle or for which they are known and which usually represent the reason for using a zone plate are therefore not exhausted according to the invention.

Wurde durch die erste Vergrößerungsstufe bereits eine erste moderate Vergrößerung, vorzugsweise mit einem Faktor zwischen 10 und 50, erreicht, so genügt für die zweite Vergrößerungsstufe eine Ortsauflösung in der Größenordnung von mehreren 100 nm bis etwa 1 μm. Dafür kann eine vergleichsweise "simple" Zonenplatte verwendet werden. So kann die Breite der äußersten Zone, die eng mit der Auflösung der Zonenplatte korreliert ist, zumindest um eine Größenordnung größer sein, als bei einer einstufig, allein mit einer Zonenplatte realisierten Vergößerung entsprechender Auflösung. Sie liegt vorzugsweise bei mindestens 100 nm. Genauso kann die Anzahl der Zonen auf höchstens 300, vorzugsweise sogar höchstens 100 begrenzt werden. Mit der erfindungsgemäß eingesetzten Zonenplatte wird vorzugsweise eine Vergrößerung mit einem Faktor zwischen 10 und 100 erzielt. Aufgrund der bereits erzielten Vergrößerung durch die erste Vergrößerungsstufe reicht eine derartige moderate Vergrößerung bzw. Nachvergrößerung durch die Zonenplatte aus, um eine Gesamtvergrößerung zu erzielen, die es erlaubt kommerziell erhältliche CCD-Detektoren mit Pixelgrößen in der Größenordnung von 10 bis 25 μm zu verwenden. Die durch die erste und zweite Vergrößerungsstufe erzielte Gesamtvergrößerung hat einen Faktor 100 bis 5000, vorzugsweise einen Faktor 100 bis 2000. Eine derartig "simple" Zonenplatte mit den genannten Spezifikationen kann mit einem sehr viel geringeren Herstellungsaufwand und Preis produziert werden als eine Zonenplatte, die die Anforderungen einer Vergrößerung mit einem Faktor bis zu 1000 bei einer Auflösung von wenigen 10 nm "allein" erfüllt. Darüber hinaus weist sie wegen des größeren Abstands zu mechanischen Bauteilen eine höhere Lebensdauer auf (Bei einer einstufigen Vergrößerung mit einer Zonenplatte müsste diese sehr nahe an der zu verfahrenden Probe positioniert werden). Insgesamt bietet die zweistufige Anordnung mit Zonenplatte somit erhebliche ökonomische Vorteile.Has been by the first magnification already one first moderate enlargement, preferably with a factor between 10 and 50, is sufficient for the second magnification level is a spatial resolution on the order of several hundred nm to about 1 μm. For a comparatively "simple" Zone plate can be used. So can the width of the outermost Zone, which correlates closely with the resolution of the zone plate is, at least an order of magnitude larger be one-step, realized with a zone plate alone Enlargement of the corresponding resolution. It is preferably at least 100 nm. Just as the number the zones to a maximum of 300, preferably even at most 100 be limited. With the invention used Zone plate is preferably an enlargement achieved with a factor between 10 and 100. Because of already achieved magnification through the first magnification stage ranges such a moderate enlargement or Nachvergrößerung through the zone plate to an overall magnification which allows commercially available CCD detectors with pixel sizes of the order of magnitude from 10 to 25 μm. The first and second magnification level achieved overall magnification has a factor of 100 to 5000, preferably a factor of 100 to 2000. Such a "simple" zone plate with the mentioned specifications can with a much lower production cost and price be produced as a zone plate that meets the requirements of Magnification up to a factor of 1000 at a resolution of a few 10 nm "alone" met. In addition, she points out because of the greater distance To mechanical components to a longer life (In a one-step enlargement with a zone plate this would have to be positioned very close to the sample to be traversed become). Overall offers the two-tier arrangement with zone plate thus significant economic benefits.

Im Vergleich zu einer Nachvergrößerung im Sichtbaren (mit vorhergehender entsprechender Umwandlung der Strahlung, z. B. mittels Konverterkristallen) wird durch die Verwendung der Zonenplatte eine deutlich höhere Effizienz erreicht. So kann für Zonenplatten im XUV-Bereich von einer Effizienz von typisch mindestens 5–10% ausgegangen werden, bis zu 30% erscheinen in der Zukunft möglich.in the Comparison to a subsequent magnification in the visible (with prior corresponding conversion of the radiation, e.g. B. by means of converter crystals) is through the use of the zone plate a achieved significantly higher efficiency. So can for zone plates in the XUV range of an efficiency of typically at least 5-10% up to 30% will be possible in the future.

Aufgrund der moderaten Vergrößerung durch die erste Vergrößerungsstufe mit dem großen Arbeitsabstand und der kleinen Gegenstandsweite der Zonenplatte (der Abstand zwischen der Zonenplatte und dem Bild der ersten Vergrößerungsstufe liegt im Bereich von lediglich einigen 100 μm) lässt sich im Übrigen – anders als bei einer einstufigen Vergrößerung mit einem Schwarzschildobjektiv ähnlicher Vergrößerung oder bei einer Nachvergrößerung im Sichtbaren – auch eine vergleichsweise kompakte Baugröße des Mikroskops erreichen. Diese beträgt vorzugsweise weniger als 1.5 m.by virtue of the moderate magnification through the first magnification stage with the large working distance and the small object width of the Zone plate (the distance between the zone plate and the image of the first magnification level is in the range of only a few 100 microns) can be otherwise - different as with a single-stage magnification with a Schwarzschild lens similar magnification or at a subsequent magnification in the visible - too a comparatively compact size of the microscope to reach. This is preferably less than 1.5 m.

Bei der ersten Vergrößerungsstufe handelt es sich vorzugsweise um ein auf Multilayerspiegel basierendes Objektiv. Ein solches hat den Vorteil, dass es eine vergleichsweise (insbesondere z. B. gegenüber einer Zonenplatte) große numerische Apertur besitzen kann; diese beträgt hier (zugrunde gelegt eine Zentralwellenlänge von 13.5 nm) mindestens 0.1, vorzugsweise jedoch mindestens 0.3. Damit ist eine hohe räumliche Auflösung erzielbar. Darüber hinaus gewährt ein derartiges Objektiv eine vergleichsweise große spektrale Bandbreite, so dass ein relativ großer Anteil des Lichtes der XUV-Strahlungsquelle genutzt wird und somit eine besonders effiziente Nutzung der vorhandenen Strahlung möglich ist. Im Übrigen erfasst ein solches Objektiv auch räumlich ein besonders hohen Anteil der Strahlung, so dass auch deshalb eine vergleichsweise hohe Signalstärke erzielbar ist. Dadurch ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine hinreichend gute Abbildung der zu untersuchenden Strukturen mittels eines einzelnen Strahlungspulses (typischerweise mit einer Pulsdauer von ca. 100 ns) möglich.at the first magnification level is preferably a multi-layer mirror based lens. Such has the advantage that it is a comparatively (in particular z. B. against a zone plate) large numerical Aperture can possess; this is here (based on a Central wavelength of 13.5 nm) at least 0.1, preferably but at least 0.3. This is a high spatial resolution achievable. In addition, such a grant Objectively a comparatively large spectral bandwidth, so that a relatively large proportion of the light is used by the XUV radiation source and thus a particularly efficient use of the existing Radiation is possible. Otherwise, a such lens also spatially a particularly high proportion the radiation, so that too a relatively high signal strength is achievable. As a result, with the device according to the invention a sufficiently good picture of the structures to be investigated by means of a single radiation pulse (typically with a Pulse duration of approx. 100 ns) possible.

Ein derartiges Objektiv kann beispielsweise durch ein Schwarzschildobjektiv realisiert werden. Das Schwarzschild-Objektiv besteht aus zwei Multilayer-beschichteten Spiegeln, nämlich einem sphärisch konvexen Primärspiegel und einem sphärisch konkaven Sekundärspiegel. Die zu detektierende Strahlung, d. h. vorliegend die von der Probe ausgehende Streustrahlung wird vom sphärisch konkaven Sekundärspiegel reflektiert und auf den sphärisch konvexen Primärspiegel geführt. Dieser befindet sich zwischen Probe und dem Sekundärspiegel auf der durch den Sekundärspiegel definierten optischen Längsachse. Diese steht typischerweise im Wesentlichen senkrecht zu der in der Regel flächigen Probe. Vom Primärspiegel wird die Strahlung durch eine auf der Längsachse befindlichen Öffnung im Sekundärspiegel zum Betrachter bzw. Zonenplatte und Detektor weitergeleitet. Mit einem solchen Objektiv ist eine besonders hohe numerische Apertur von typischerweise bis zu 0.5 erreichbar. Das Objektiv erlaubt eine Abbildung von Strahlung mit einer spektralen Breite Δλ/λ von ca. 4% d. h., bei einer Zentralwellenlänge von 13.5 nm kann beispielsweise eine spektrale Breite von +/–0.2 bis 0.3 nm realisiert werden. Ein Schwarzschildobjektiv zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass es frei von chromatischen Aberrationen ist. Außerdem weist es eine hohe mechanische Stabilität auf, da es lediglich zwei optische Elemente umfasst und diese über Festkörpergelenke spannungsarm und mechanisch stabil gehaltert werden. Eine Korrektur des Justagezustandes ist unter Betriebsbedingungen möglich. Im Übrigen weist ein Schwarzschildobjektiv eine vergleichsweise hohe Lebensdauer auf.Such a lens can be realized for example by a Schwarzschild lens. The Schwarzschild lens consists of two multilayer-coated mirrors, namely a spherical convex primary mirror and a spherical concave secondary mirror. The radiation to be detected, ie in the present case the scattered radiation emanating from the sample, is reflected by the spherical concave secondary mirror and guided onto the spherically convex primary mirror. This is located between the sample and the secondary mirror on the optical axis defined by the secondary mirror. This is typically substantially perpendicular to the usually flat sample. From the primary mirror, the radiation is passed through a located on the longitudinal axis opening in the secondary mirror to the viewer or zone plate and detector. With such an objective, a particularly high numerical aperture of typically up to 0.5 can be achieved. The objective allows imaging of radiation with a spectral width Δλ / λ of about 4% ie, at a central wavelength of 13.5 nm, for example, a spectral width of +/- 0.2 to 0.3 nm can be realized. A Schwarzschild lens is also characterized by being free of chromatic aberrations. In addition, it has a high mechanical stability, since it comprises only two optical elements and these are held in a low-stress and mechanically stable manner via solid-state joints. A correction of the adjustment state is possible under operating conditions. Incidentally, a Schwarzschild lens has a comparatively long life.

Mit einem solchen Objektiv kann ein großer Arbeitsabstand, z. B. 1 cm oder sogar mehrere cm, zwischen Probe und Objektiv (d. h. dem Primärspiegel des Objektivs) bzw. ein großes Objektfeld gewählt werden, was die Möglichkeit für ein schnelles Abscannen einer Probe eröffnet. Außerdem ist die Anordnung damit relativ unempfindlich in Bezug auf die Oberflächenglattheit; es ist somit keine aufwändige Probenpräparation erforderlich.With such a lens can have a large working distance, z. 1 cm or even several cm, between sample and lens (i.e. H. the primary mirror of the lens) or a large Object field can be chosen, giving the possibility opened for a quick scan of a sample. In addition, the arrangement is thus relatively insensitive in terms of surface smoothness; it is therefore not elaborate sample preparation required.

Eine derartige erste Vergrößerungsstufe ermöglicht vorzugsweise eine Vergrößerung mit einem Faktor zwischen 10 und 50. Eine derartige vergleichsweise moderate Vergrößerung kann mit einer verleichsweise kompakten Anlage realisiert werden.A allows such first magnification stage preferably an enlargement with a factor between 10 and 50. Such a comparatively moderate magnification can be realized with a comparatively compact system.

Erfindungsgemäß wird mit der ersten Vergrößerungsstufe unter Erzielung einer ersten Vergrößerung ein Zwischenbild erzeugt. Dieses liegt als Bild mit einem Abstand zur ersten Vergrößerungsstufe vor, der deren Bildweite entspricht. Es könnte mit einem an diese Stelle positionierten Detektor (unter Erzielung lediglich der ersten Vergrößerung) auf diesen abgebildet werden. Zur Nachvergrößerung wird stattdessen die Zonenplatte in die Nähe dieser Stelle, nämlich mit einem Abstand zu dieser Stelle, der der Gegenstandsweite der Zonenplatte entspricht, positioniert. Einfach ausgedrückt wird die Zonenplatte so platziert, dass das das Zwischenbild und damit das Objekt scharf auf den Detektor abgebildet wird.According to the invention with the first magnification level under achievement a first enlargement generates an intermediate image. This is an image at a distance from the first magnification level which corresponds to their image size. It could be with one This position positioned detector (to achieve only the first magnification) on this become. To the Nachvergrößerung becomes instead the zone plate near this point, namely with a distance to this point, the object width of the Zone plate corresponds, positioned. Expressed in a simple way the zone plate is placed so that the intermediate image and so that the object is focused on the detector.

Optimal ist es, wenn die numerische Apertur der Zonenplatte an die bildseitige numerische Apertur der ersten Vergrößerungsstufe, bzw. des Schwarzschildobjektivs, angepasst ist.Optimal it is when the numerical aperture of the zone plate on the image side numerical aperture of the first magnification step, or Schwarzschildobjektivs, is adjusted.

Mit dem erfindungsgemäßen Abbildungssystem, insbesondere der Anordnung des Strahlengangs der das Objekt beaufschlagenden Strahlung sowie der ersten Vergrößerungsstufe, können Streulichtmessungen im Dunkelfeld durchgeführt werden. Messungen im Dunkelfeldmodus sind besonders vorteilhaft, da das spekular reflektierte Licht nicht zum Signal beiträgt. Eine 0te-Ordnung-Blende vor dem Objektiv schattet das direkte Licht im Strahlengang ab und gewährleistet, dass nur das an Oberflächendefekten (z. B. Partikel auf einer dünnen Folie) gestreute Licht eingesammelt und abgebildet wird. Das bedeutet, ausschließlich das an Defekten gestreute Licht wird gegen ein "Nullsignal" detektiert. Dies erhöht bei kleinen Defekten den Kontrast und die Empfindlichkeit des Systems. Abhängig vom Öffnungswinkel des Beleuchtungsstrahlbündels kann als 0te-Ordnung-Blende fallweise der Primärspiegel des Schwarzschildobjektivs fungieren.With the imaging system according to the invention, in particular the arrangement of the beam path of the object acting on Radiation and the first magnification level, Scattered light measurements can be performed in the dark field become. Measurements in dark field mode are particularly advantageous because the specularly reflected light does not contribute to the signal. A 0th order aperture in front of the lens shadows the direct light in the beam path, ensuring that only at surface defects (eg particles on a thin foil) scattered light collected and pictured. That means exclusively the light scattered by defects is detected against a "zero signal". This increases the contrast and sensitivity for small defects of the system. Depending on the opening angle of the illumination beam can as a 0th-order aperture occasionally the primary mirror of the Schwarzschild lens.

Als Strahlungsquelle kommen solche Quellen, die eine hohe Intensität im XUV, v. a. im Bereich zwischen 10 und 20 nm, bereitstellen können in Frage, wie beispielsweise eine Gasentladunslampe (welche eine hohe mittlere Leistung aufweist), insbesondere eine Xenon- oder eine Zinn-Gasentladungslampe, eine Röntgenröhre (welche vergleichsweise kompakt ist, eine kontiuierliche Strahlung abgeben und stabil betrieben werden kann) oder ein laserinduziertes Plasma (hohe Brillanz, kleines Quellvolumen). Möglich ist aber auch die Verwendung einer Synchrotronstrahlungsquelle. Die XUV-Strahlungsquellen haben vorzugsweise eine größere spektrale Bandbreite als die Multilayerspiegel der ersten Vergrößerungsstufe (dies wird durch übliche Strahlungsquellen in der Regel realisiert). Damit eine hinreichende Signalstärke erreicht wird, so dass ein ausreichend schnelles Scannen von Proben möglich ist, sollte die Strahlungsquelle innerhalb der spektralen Bandbreite der ersten Vergrößerungsstufe eine möglichst hohe Intensität aufweisen.When Radiation source come from such sources, which have a high intensity in the XUV, v. a. in the range between 10 and 20 nm in question, such as a Gasentladunslampe (which a high average power), in particular a xenon or a tin gas discharge lamp, an x-ray tube (which is comparatively compact, a continuous radiation can be discharged and operated stably) or a laser-induced Plasma (high brilliance, small swelling volume). Is possible but also the use of a synchrotron radiation source. The XUV radiation sources are preferably larger spectral bandwidth than the multilayer mirrors of the first magnification stage (This is usually done by usual radiation sources realized). So that reaches a sufficient signal strength will allow for sufficiently fast scanning of samples is, the radiation source should be within the spectral bandwidth the first magnification one as possible have high intensity.

Da die Zonenplatte erfindungsgemäß vergleichsweise niedrigen Anforderungen hinsichtlich der Ortsauflösung und Vergrößerung entsprechen muss, kann eine Zonenplatte eingesetzt werden, die eine vergleichsweise hohe spektrale Bandbreite toleriert (nämlich etwa ein Wert von Δλ/λ zwischen 2 und 4%) und trotzdem eine scharfe Abbildung ermöglicht. Vorzugsweise ist die von der Zonenplatte tolerierbare spektrale Bandbreite an die spektrale Bandbreite der ersten Vergrößerungsstufe, konkret die des Schwarzschildobjektivs, angepasst. Die Breitbandigkeit des gesamten Systems wird somit durch die der Multilayerspiegel, d. h. des Schwarzschildobjektivs vorgegeben bzw. weitgehend durch jene bestimmt. Damit kann fallweise auf ein zusätzliches Element zur Monochromatisierung der von der XUV-Strahlungsquelle erzeugten Strahlung verzichtet werden. Die Verwendung eines zusätzlichen Filters zur Unterdrückung unerwünschter Strahlung im Sichtbaren, DUV und UV ist jedoch im Allgemeinen vorteilhaft.There the zone plate according to the invention comparatively low requirements in terms of spatial resolution and magnification must be a zone plate be used, which has a comparatively high spectral bandwidth tolerates (namely, a value of Δλ / λ between 2 and 4%) and still allows a sharp image. Preferably is the spectral bandwidth tolerable by the zone plate the spectral bandwidth of the first magnification stage, specifically the Schwarzschild lens, adapted. The broadband of the entire system is thus by the multilayer mirror, d. H. of the Schwarzschild objective given or largely by those determined. This can be used on an additional basis Element for monochromatization of the XUV radiation source radiation emitted can be dispensed with. The use of an additional Filters for the suppression of unwanted radiation however, in the visible, DUV and UV is generally beneficial.

Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Nutzung der XUV-Strahlung und besonders hohe Signalstärken bei der Abbildung der Objekte erreicht werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung reicht daher bereits ein einziger Puls für die Abbildung der zu untersuchenden Strukturen aus.On This way, a particularly efficient use of XUV radiation and especially high signal strengths in the image of the Objects are reached. With the invention Therefore, a device already enough for a single pulse the mapping of the structures to be examined.

Die von der XUV-Strahlungsquelle erzeugte Strahlung wird mit Hilfe eines oder mehrerer Führungsmittel zum Objekt geleitet. Wie die Spiegel des Mikroskops weisen das oder die Führungsmittel eine hochwertige Beschichtung auf. Vorzugsweise wird als Führungsmittel ein Kollektor, insbesondere ein Grazing-Incidence-Kollektor, verwendet. Bei einem solchen bildet die einfallende EUV-Strahlung einen sehr kleinen Einfallswinkel mit der Kollektoroberfläche. Zwar erfodert ein derartiger streifender Einfall einen relativ großen Abstand (einige 10 cm und mehr) zwischen der Quelle und dem Kollektorfokus. Andererseits weist ein solcher Kollektor aber auch eine besonders hohe Transmission und eine hohe mechanische Stabilität auf. Mit dem Kollektor wird eine Fokussierung der XUV-Strahlung auf das zu untersuchende Objekt vorgenommen. Das Abbildungssystem ist dabei vorzugsweise so eingestellt, dass der Fokusdurchmesser (welcher von dem Kollektor und der Quellgröße abhängt) an die Größe des Objektfeldes des Schwarzschildobjektivs (welche im Bereich von einigen 100 μm liegt) angepasst ist.The Radiation generated by the XUV radiation source is using a or more guiding means directed to the object. As the Mirrors of the microscope have the guide means a high quality coating on. Preferably is used as a guide a collector, in particular a grazing incidence collector used. In such, the incident EUV radiation forms a very small angle of incidence with the collector surface. Though Such grazing incidence requires a relatively large one Distance (some 10 cm and more) between the source and the collector focus. On the other hand, such a collector also has a special high transmission and high mechanical stability on. With the collector becomes a focus of the XUV radiation made on the object to be examined. The imaging system is preferably adjusted so that the focus diameter (which of the collector and the source size depends on the size of the object field of the Schwarzschild lens (which in the range of a few 100 microns is) is adjusted.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird als weiteres Führungsmittel ein Umlenkspiegel eingesetzt. Er ist dem Kollektor im Strahlengang nachgelagert und wird derart zwischen der ersten Vergrößerungsstufe und dem Objekt angeordnet und ausgerichtet, dass der Einfall der Strahlung auf das Objekt auf der Längsachse des Abbildungssystems bzw. der ersten Vergrößerungsstufe und damit im wesentlichen senkrecht auf das Objekt erfolgt. Diese Anordnung ist für die Streulichtdiagnostik im Dunkelfeld besonders geeignet. Das spekular reflektierte Licht wird nicht von der Apertur des Objektivs erfasst. Der Umlenkspiegel dient gleichzeitig als 0te-Ordnungsblende für die Dunkelfeldmessungen. Aufgrund des großen Arbeitsabstands zwischen Objekt und Objektiv von mindestens 1 cm, welcher durch die erste Vergrößerungsstufe gewährt wird, ist eine derartige Anordnung realisierbar und unproblematisch. Bei dieser Ausführungsform wird das Mikroskop in Reflexion betrieben, d. h. das Abbildungssystem erfasst im wesentlichen an der Probenoberfläche gestreute Strahlung. Möglich ist auch der Betrieb des Mikroskops in Transmission. Dabei wird die (in der Regel flächige) Probe von der dem Abbildungssystem entgegen gesetzten Seite her bestrahlt. Die detektierte, von bzw. in der Probe gestreute Strahlung hat somit die Probe durchlaufen.In An advantageous embodiment is as a further guide means a deflecting mirror used. He is the collector in the beam path downstream and thus becomes between the first magnification level and the object arranged and aligned that the incidence of the Radiation on the object on the longitudinal axis of the imaging system or the first magnification stage and thus essentially perpendicular to the object. This arrangement is for the scattered light diagnosis in the dark field particularly suitable. The specular reflected light is not captured by the aperture of the lens. Of the Deflection mirror also serves as 0te-order aperture for the dark field measurements. Due to the large working distance between object and lens of at least 1 cm, which through granted the first magnification level is, such an arrangement is feasible and unproblematic. at In this embodiment, the microscope is in reflection operated, d. H. the imaging system essentially records the radiation emitted by the sample surface. Possible is also the operation of the microscope in transmission. It will the (usually flat) sample from the imaging system irradiated opposite side. The detected, from or Radiation scattered in the sample has thus passed through the sample.

Die Probe kann im Übrigen auch im streifenden Einfall beleuchtet werden. Im Falle von Dunkelfeldmessungen muss durch die Anordnung des Strahlengangs und der ersten Vergrößerungsstufe jedoch gewährleistet sein, dass keine direkten Reflexionen erfasst werden sondern nur das an (Oberflächen-)Defekten gestreute Licht abgebildet und detektiert wird. Vorteil dieser Betriebsart ist, dass fast alle Materialien bei streifendem Einfall der EUV-Strahlung ein sehr hohes Reflexionsvermögen (80–90%) aufweisen.The By the way, sample can also be illuminated in grazing incidence become. In the case of dark field measurements must be determined by the arrangement however, the beam path and the first magnification level ensure that no direct reflections are detected but only the (surface) defects are scattered Light is imaged and detected. Advantage of this mode is that almost all materials in grazing incidence of EUV radiation have a very high reflectivity (80-90%).

Als Detektor wird bevorzugt eine CCD-Kamera (aufgrund ihrer hohen Quanteneffizienz stellt diese einen fast idealen Detektor dar) oder eine direkte XUV-CMOS-Kamera verwendet. Mit diesen ist ein schnelles Abscannen von Proben möglich. Andere zweidimensionale Detektoren, wie eine MCP oder ein PEEM sind ebenfalls einsetzbar.When Detector is preferably a CCD camera (due to its high quantum efficiency this represents an almost ideal detector) or a direct one XUV CMOS camera used. With these is a quick scanning possible from samples. Other two-dimensional detectors, Like an MCP or a PEEM can also be used.

Die Zweistufigkeit der Anordnung bietet darüber hinaus grundsätzlich die Möglichkeit, schnell und einfach zwischen einer Grob- und einer Feinuntersuchung zu wechseln. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn große Flächen abgescannt werden müssen, wie bei der Defekterkennung auf EUV-Masken. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird im Rahmen einer Grobuntersuchung ein grober und schneller Scan mit geringer Auflösung durchgeführt, wobei lediglich die erste, nicht aber zusätzlich die zweite Vergrößerungsstufe eingesetzt wird, dass heisst es findet keine Nachvergrößerung durch die Zonenplatte statt. Die Position der Zonenplatte kann hierfür verändert werden, d. h. die Zonenplatte kann von einer Position im Strahlengang der Streustrahlung in eine Position außerhalb der Streustrahlung bewegt (z. B. geschwenkt) werden und umgekehrt. Dabei sind Mittel vorhanden, die eine Reversibilität dieses Wechsels zwischen den beiden Positionen mit hoher Genauigkeit gewährleisten.The In addition, two-stage arrangement generally offers the ability to quickly and easily switch between a coarse and a detailed examination. This is especially beneficial when large areas need to be scanned, as with the defect detection on EUV masks. In an advantageous Embodiment of the invention is in the context of a rough investigation a rough and fast low-resolution scan, where only the first, but not additionally the second Magnification level is used, that is There is no re-enlargement through the zone plate instead of. The position of the zone plate can be changed be, d. H. the zone plate can be from a position in the beam path the scattered radiation to a position outside the scattered radiation moved (eg, swung) and vice versa. There are funds present, the reversibility of this change between ensure the two positions with high accuracy.

Beim Lokalisieren eines Defektes kann dann die Zonenplatte in die Position im Strahlengang des Mikroskops bewegt, d. h. z. B. eingeschwenkt werden. In dieser Anordnung kann anschließend der Defekt mit hoher Ortsauflösung detektiert werden. Zur Scharfstellung der Abbildung mit eingeschwenkter Zonenplatte kann die Probe in vertikaler Richtung (Detektionsachse) verfahren, nämlich der Abstand zum Schwarzschildobjektiv bzw zum Detektor verkleinert bzw. verändert werden. Alternativ kann der Detektor selbst (eventuell auch zusammen mit der Zonenplatte) in vertikaler Richtung mit dem gleichen Effekt bewegt werden. Die Variation der Vergrößerung des Schwarzschildobjektivs ist entsprechend der Änderungen des Arbeits- und Detektorabstands zu berücksichtigen. Zur Positionierung der Probe (oder des Detektors) ist eine an sich bekannte Positioniereinheit vorhanden.At the Locating a defect can then move the zone plate into position moved in the beam path of the microscope, d. H. z. B. pivoted become. In this arrangement, then the defect be detected with high spatial resolution. For focusing In the illustration with swiveled zone plate, the sample in vertical direction (detection axis) method, namely the distance to the Schwarzschildobjektiv or to the detector reduced or changed. Alternatively, the detector itself (possibly together with the zone plate) in the vertical direction to be moved with the same effect. The variation of the magnification of the Schwarzschild lens is according to the changes the working and detector distance. to Positioning of the sample (or the detector) is a known per se Positioning unit available.

Die Feinuntersuchung kann auch als Hauptverfahrensschritt bezeichnet werden. Verfahrensmäßig besteht die Erfindung damit in einem Verfahren zum Abbilden eines Objektes auf einen Detektor mittels XUV-Strahlung mit einem Hauptverfahrensschritt, bei dem in einer ersten Vergrößerungsstufe ein Zwischenbild zumindest eines Teilbereichs des Objektes unter Erzielung einer ersten Vergrößerung mittels von dem Objekt ausgehender XUV-Strahlung erzeugt wird, und bei dem in einer eine Zonenplatte umfassenden zweiten Vergrößerungsstufe dieses Zwischenbild unter Erzielung einer zweiten Vergrößerung auf einen Detektor abgebildet wird.The detailed investigation can also be referred to as the main process step. In terms of method, the invention thus consists in a method for imaging an object on a detector by means of XUV radiation with a main process step in which, in a first magnification step, an intermediate image of at least one subregion of the object is obtained by obtaining a first magnification by means of XUV radiation emanating from the object is generated, and in which in a zone plate comprehensive second magnification of this intermediate image is imaged to obtain a second magnification on a detector.

Diesem Hauptverfahrensschritt geht vorzugsweise ein Vorverfahrensschritt in Form der beschriebenen Grobuntersuchung voraus, welcher zum groben Abscannen des Objekts dient. Vorzugsweise wird abhängig von einem Vorverfahrensschritt eine Auswahl eines Teilbereichs des Objektes vorgenommen, für den ein Hauptverfahrensschritt durchgeführt wird. Die im Vorverfahrensschritt aufgenommene Abbildung weist eine Vergrößerung und Auflösung auf, die hinreichend ist, um potentielle Defekte einer Größe von ca. 30 nm zumindest nicht zu übersehen. Für große Teilbereiche des Objektes muss daher kein Hauptverfahrensschritt durchgeführt werden. Lediglich solche Teilbereiche, für die mit dem Vorverfahrensschritt das Vorliegen eines relevanten Defektes nicht völlig ausgeschlossen werden konnte, werden mit einem Hauptverfahrensschritt hochaufgelöst untersucht. Dies führt zu einer erheblichen Verringerung der Untersuchungsdauer und damit zu erheblichen Kostenvorteilen.this Main process step is preferably a pre-process step in the form of the described coarse investigation, which is coarse Scanning the object is used. Preferably becomes dependent from a pre-process step, a selection of a sub-region of the Object made for which a main procedural step is carried out. The recorded in the pre-process step Illustration shows a magnification and resolution which is sufficient to detect potential defects of a size at least not to be overlooked by about 30 nm. For big Subareas of the object must therefore not be a main procedural step be performed. Only such parts, for with the pre-process step, the presence of a relevant Defective could not be completely ruled out with investigated a main process step high resolution. This leads to a considerable reduction of the examination time and thus to considerable cost advantages.

Ein stationärer Einbau der Zonenplatte ist ebenfalls möglich. Dabei ist die Zonenplatte so in den Strahlengang angeordnet, dass sie nur einen Teil des Zwischenbilds auf den Detektor, bzw. auf lediglich einen Teil des Detektors, vorzugsweise einen Teil im Zentrum des Detektors, abbildet. Auf den übrigen Teil des Detektors erfolgt die Abbildung allein über die erste Vergrößerungsstufe, d. h. diese Abbildung wird durch die von der Probe abgegebene Streustrahlung gebildet, die an der Zonenplatte vorbei direkt von der ersten Vergrößerungsstufe auf den Detektor geführt wird. Der Detektor weist somit zwei Teilbereiche auf, die unterschiedlich aufgelöste und vergrößerte Abbildungen des Objekts erfassen. Vorzugsweise wird dabei im Bereich des Detektors (d. h. z. B. des CCD-Chips) der nicht durch das Bild der Zonenplattenvergrößerung abgedeckt ist, die Intensität durch einen Absorptionsfilter reduziert. Damit kann im Rahmen der Detektor-Dynamik sowohl das weniger lichtstarke, aber dafür vergrößerte und besser aufgelöste Bild, als auch das weniger aufgelöste nur durch die erste Vergrößerungsstufe vergrößerte Dunkelfeldbild der Defekte gleichzeitig erfasst und dargestellt und dabei eine Überbelichtung vermieden werden. Der Absorptionsfilter passt die von den beiden Teilbereichen des Detektors empfangenen Lichtsignale somit aneinander an. Bei dieser Ausführungsform mit stationärer Zonenplatte sind höhere Belichtungszeiten zu wählen als beim Scannen ohne die als "Lupe" fungierende Zonenplatte. Ein schmaler Bereich um die Zonenplatte ist mit einer Blende abzudecken, damit es keine Überlappung der Bilder gibt. Es gibt demzufolge auch "tote Zonen" zwischen den nur gering und den stark vergrößerten Bereichen der Probe, die nicht auf den Detektor abgebildet werden. Diese können jedoch durch seitliches Verfahren der Probe sichtbar gemacht werden.One stationary installation of the zone plate is also possible. In this case, the zone plate is arranged in the beam path that Only a part of the intermediate image on the detector, or on only part of the detector, preferably a part in the center of the detector, images. On the remaining part of the detector the image is taken over the first magnification level, d. H. this image is formed by the scattered radiation emitted by the sample, passing the zone plate directly from the first magnification stage is guided on the detector. The detector thus has two subareas, which are differently resolved and Capture enlarged images of the object. Preferably, in the region of the detector (that is, for example, the CCD chip) not by the image of the zone plate enlargement is covered, the intensity through an absorption filter reduced. Thus, as part of the detector dynamics, both the less bright but enlarged and better resolved image, as well as the less resolved enlarged only by the first magnification level Dark field image of defects detected and displayed simultaneously while avoiding overexposure. The absorption filter matches the received from the two sections of the detector Light signals thus to each other. In this embodiment with stationary zone plate are higher exposure times to choose as when scanning without the "magnifying glass" acting Zone plate. A narrow area around the zone plate is with a Cover aperture so there is no overlap of images gives. There are therefore also "dead zones" between the only low and the greatly enlarged areas of the sample, which are not mapped to the detector. these can however, visualized by lateral sampling of the sample.

Der Vorteil des stationären Einbaus der Zonenplatte besteht darin, dass besonders schnell und flexibel zwischen der Grob- und der Feinuntersuchung gewechselt werden kann, da diese im Prinzip gleichzeitig durchgeführt werden. Um einen im Rahmen der Grobuntersuchung beim groben Scannen der Probe ermittelten Bereich der Probe mit einem potentiellen Defekt mit größerer Vergrößerung hochaufgelöst genauer zu untersuchen, ist die Probe lediglich relativ zum Mikroskop bzw. dem gesamten optischen Aufbau seitlich zu verfahren, bis die Strahlung aus diesem Bereich auch von der Zonenplatte erfasst und von dieser auf den Detektor abgebildet wird, und scharf zu stellen.Of the Advantage of the stationary installation of the zone plate consists in that especially fast and flexible between the coarse and the fine examination can be changed, as these in principle at the same time be performed. One in the context of the rough investigation coarsely scanning the sample area of the sample a potential defect with larger magnification To investigate high-resolution more accurately, the sample is merely relative to the microscope or the entire optical assembly side to proceed until the radiation from this area also from the Zone plate is detected and imaged by this on the detector, and to focus.

Alle bisher genannten Ausführungsformen wurden ohne Beschränkung der Allgemeinheit nur für die Verwendung einer einzigen Zonenplatte beschrieben. Es ist jedoch auch genauso möglich, mehrere Zonenplatten einzusetzen. So ist z. B. denkbar, mehrere hintereinander angeordnete Zonenplatten einzusetzen. Das Abbildungssystem würde dann mehr als zwei Vergrößerungsstufen aufweisen, bzw. anders formuliert würde die zweite Vergrößerungsstufe dann mehrere Zonenplatten umfassen. Auf diese Weise kann eine noch stärkere Vergrößerung realisiert werden bzw. die für eine vorgegebene Gesamtvergrößerung zu erzielende Vergrößerung durch eine Zonenplatte kann gesenkt werden.All Previous embodiments have been without limitation the general public only for the use of a single Zone plate described. But it is also possible to use several zone plates. So z. B. conceivable, several Insert successive zone plates. The imaging system would then have more than two magnification levels in other words, the second magnification level would be used then include several zone plates. In this way, one can still greater magnification can be realized or the for a given total magnification enlargement to be achieved by a zone plate can be lowered.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht jedoch darin, dass die zweite Vergrößerungsstufe mehrere in einer Ebene (senkrecht zur Detektionsachse) angeordnete Zonenplatten aufweist. Der Detektor kann dann mehrere getrennte Teilbereiche umfassen, wobei jeder Teilbereich einer Zonenplatte zugeordnet ist und eine Nachvergrößerung durch diese Zonenplatte erfasst. Bei einem typischen Ojektfeld (10–100 μm) einer Zonenplatte, kann so durch geschickte Anordnung mehrere Zonenplatten ein Vielfaches dieses Durchmessers von dem Zwischenbild simultan abgebildet werden, d. h. bis zu mehreren 100 μm bis einigen Millimetern Durchmesser.A However, a particularly preferred embodiment consists in that the second magnification level several in a plane (perpendicular to the detection axis) arranged zone plates having. The detector can then have several separate subregions comprise, wherein each subregion is assigned to a zone plate and a post-enlargement through this zone plate detected. For a typical object field (10-100 μm) a zone plate, so can by skillful arrangement several zone plates a multiple of this diameter from the intermediate image simultaneously be imaged, d. H. up to several 100 μm to some Millimeters in diameter.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des durch die Patentansprüche vorgegebenen Schutzbereichs nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:The The present invention will now be described with reference to exemplary embodiments in conjunction with the drawings without limitation of by the claims given scope again explained in more detail. Hereby show:

1: eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 : An illustration of the device according to the invention

2 eine Tabelle mit berechneten Spezifikationen der Zonenplatte für zwei Ausgestaltungen der Erfindung 2 a table with calculated zone plate specifications for two embodiments of the invention

3a: eine Darstellung von zwei von beabstandeten Punkten am Objekt ausgehenden Strahlen 3a : A representation of two rays emanating from spaced points on the object

3b: eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes von 3a 3b : an enlarged view of a section of 3a

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

1 zeigt ein erfindungsgemäßes EUV-Mikroskop. Es weist als XUV-Strahlungsquelle 6 ein Plasma einer Xenon-Gasentladungsquelle, einen Grazing-Incidence-Kollektor 7 und einen Umlenkspiegel 8 zur Führung und Fokussierung der EUV-Strahlung 10 auf die Probe 3. Die erste Vergrößerungsstufe ist durch ein multilayer-beschichtetes (Mo/Si Multilayer) Schwarzschildobjektiv 1 gegeben. Dies weist einen sphärische konvexen Primärspiegel 1' und einen sphärisch konkaven Sekundärspiegel 1'' auf. Als Detektor 4 fungiert eine EUV-CCD-Kamera. Das Mikroskop arbeitet in diesem Beispiel im Dunkelfeldmodus. Für Anordnungen im Hellfeldmodus gilt für die Nachvergrößerung mit der Zonenplatte dasselbe. Eine 0te-Ordnung-Blende 9 (hier die Rückseite des Spiegels 1' bzw. der Umlenkspiegel 8) vor dem Objektiv 1 schattet das direkte Licht im Strahlengang ab und gewährleistet, dass nur das an Defekten auf der Oberfläche des Objekts 3 (z. B. Partikel auf einem Wafer) gestreute Licht 11 eingesammelt und abgebildet wird – ein Leuchtfleck auf dem Detektor 4 zeigt den Defekt an. Dies erhöht bei kleinen Defekten den Kontrast und die Empfindlichkeit des Systems. Zur Unterdrückung von sichtbarer, DUV und UV-Strahlung kann im Übrigen ein (nicht dargestellter) Filter, beispielsweise eine 200 nm dünne Zr-Folie, in den Strahlengang, z. B. nahe der Probe, eingebracht werden. 1 shows an inventive EUV microscope. It points as XUV radiation source 6 a plasma of a xenon gas discharge source, a grazing incidence collector 7 and a deflecting mirror 8th to guide and focus the EUV radiation 10 to the test 3 , The first enlargement stage is a multilayer-coated (Mo / Si multilayer) Schwarzschild lens 1 given. This has a spherical primary convex mirror 1' and a spherical concave secondary mirror 1'' on. As a detector 4 acts an EUV CCD camera. The microscope works in this example in the dark field mode. For arrangements in bright field mode, the same applies to the post-enlargement with the zone plate. A 0th order aperture 9 (here the back of the mirror 1' or the deflection mirror 8th ) in front of the lens 1 Shadows the direct light in the beam path and ensures that only the defects on the surface of the object 3 (eg particles on a wafer) scattered light 11 collected and imaged - a spot on the detector 4 indicates the defect. This increases the contrast and sensitivity of the system for small defects. For the suppression of visible, DUV and UV radiation, by the way, a filter (not shown), for example a 200 nm thin Zr foil, can be introduced into the beam path, e.g. B. near the sample can be introduced.

Dargestellt ist das Mikroskop mit aus dem Strahlengang herausgeschwenkter Zonenplatte 2. Ein Bereich um das Zwischenbild 5 herum ist durch einen Kreis hervorgehoben, die Lage des Zwischenbildes 5 (Ort der Bildweite des Schwarzschildobjektivs 1) zusätzlich mit einer gestrichelten Linie angegeben. Die bei der gezeigten Anordnung unscharf angedeutete Abbildung kann durch Verschieben des Detektors 4 in Richtung der Lage des Zwischenbildes 5 oder der Probe 3 in Richtung des Objektivs 1 (angedeutet jeweils durch einen Pfeil) schärfer gestellt werden. Neben diesem gezeigten Strahlengang ist der nach Einschwenken der Zonenplatte 2 resultierende Strahlengang skizzenhaft dargestellt. Die Zonenplatte 2 befindet sich im Abstand der Gegenstandsweite von der Lage des Zwischenbildes 5, wobei die numerischen Aperturen des Schwarzschildobjektivs 1 und der Zonenplatte aneinander angepasst sind.Shown is the microscope with the zone plate swung out of the beam path 2 , An area around the intermediate image 5 around is highlighted by a circle, the location of the intermediate image 5 (Location of the image of the Schwarzschild lens 1 ) additionally indicated by a dashed line. The illustration indicated in the arrangement shown blurred by shifting the detector 4 in the direction of the position of the intermediate image 5 or the sample 3 in the direction of the lens 1 (indicated by an arrow) are sharpened. In addition to this beam path shown is the pivoting of the zone plate 2 resulting beam path shown sketchy. The zone plate 2 is located at the distance of the object's distance from the position of the intermediate image 5 , where the numerical apertures of the Schwarzschild lens 1 and the zone plate are matched to each other.

Typische Abmessungen für ein Schwarzschildobjektiv mit einer Vergrößerung von etwa 20 seien im folgenden Beispiel angeführt. Der Durchmesser des konkaven Sekundärspiegels beträgt 52 mm mit einem Krümmungsradius von 100 mm. Der konvexe Primärspiegel hat einen Durchmesser von 10,6 mm und einen Krümmungsradius von 35 mm.typical Dimensions for a Schwarzschild lens with a magnification of about 20 are given in the following example. Of the Diameter of the concave secondary mirror is 52 mm with a radius of curvature of 100 mm. The convex Primary mirror has a diameter of 10.6 mm and a Radius of curvature of 35 mm.

2 zeigt eine Tabelle, in der für zwei verschiedene Anordnungen (bezeichnet mit V1 und V2) die Lage und die Spezifikationen der Zonenplatte 2 berechnet und jeweils in einer Spalte angegeben sind. In beiden Fällen wird von einem Aufbau mit einem Schwarzschildobjektiv 1 und einer Wellenlänge von 13.5 nm ausgegangen. Im ersten Beispiel beträgt die spektrale Breite (Δλ/λ) des Schwarzschildobjektivs 1 3.0%, im zweiten beträgt diese 4.0%. Darüber hinaus wird im ersten Beispiel ein Abstand d (= b + g) zwischen der Lage des Zwischenbilds 5 und der CCD-Kamera 4 von 10.00 mm sowie eine Vergrößerung V von 20, im zweiten Beispiel d = 30.00 mm und V = 10 vorgegeben. 2 shows a table in which for two different arrangements (designated V1 and V2) the location and specifications of the zone plate 2 calculated and each indicated in a column. In both cases, a build with a Schwarzschild lens 1 and a wavelength of 13.5 nm. In the first example, the spectral width (Δλ / λ) of the Schwarzschild objective is 1 3.0%, in the second this is 4.0%. Moreover, in the first example, a distance d (= b + g) between the position of the intermediate image 5 and the CCD camera 4 of 10.00 mm and a magnification V of 20, in the second example d = 30.00 mm and V = 10 given.

Die numerischen Aperturen vom Schwarzschildobjektiv 1 (bildseitig) und der Zonenplatte 2 sind möglichst anzupassen. Mit diesen Vorgaben ergeben sich die angegebenen Werte für die Bildweite b, Gegenstandsweite g, Brennweite f, Anzahl der Zonen N, Breite der äußersten Zone Δr, Durchmesser D, Numerische Apertur NA, Auflösung RES, Tiefenschärfe DOF und Radius der ersten Zone r1 der jeweiligen Zonenplatte 2.The numerical apertures of the Schwarzschild lens 1 (on the image side) and the zone plate 2 should be adjusted as much as possible. With these specifications, the values given for the image width b, object width g, focal length f, number of zones N, width of the outermost zone .DELTA.r, diameter D, numerical aperture NA, resolution RES, depth of field DOF and radius of the first zone r1 of the respective zone plate 2 ,

Um von einer Grobuntersuchung, also einem schnellen Scan mit geringer Auflösung, bei der lediglich die erste Vergrößerungsstufe 1 genutzt wird, also die Bildebene des Schwarzschildobjektivs 1 direkt auf den Detektor 4 scharf gestellt wird, zu einer Feinuntersuchung, in der zusätzlich die Zonenplatte 2 genutzt wird, zu wechseln, ist im zweiten Beispiel entsprechend der Vorgabe der Abstand zwischen dem Detektor 4 und der Bildebene des Schwarzschildobjektivs 1 um 30 mm zu vergrößern (durch Verschieben des Detektors 4 oder der Probe 3). Gleichzeitig ist eine Zonenplatte 2 mit den angegebenen Parametern im Abstand der Gegenstandsweite zur Position des Zwischenbilds 5 (d = 2.7 mm) einzubringen. Auf diese Weise lässt sich in diesem Beispiel eine Nachvergrößerung um einen Faktor 10 erzielen.In order of a rough investigation, so a fast scan with low resolution, in which only the first magnification level 1 is used, so the image plane of Schwarzschildobjektivs 1 directly on the detector 4 is focused, for a detailed examination, in addition to the zone plate 2 is used in the second example according to the specification, the distance between the detector 4 and the image plane of the Schwarzschild lens 1 by 30 mm (by moving the detector 4 or the sample 3 ). At the same time is a zone plate 2 with the specified parameters at the distance of the object's distance to the position of the intermediate image 5 (d = 2.7 mm) to bring. In this way, a post-enlargement by a factor of 10 can be achieved in this example.

3a zeigt eine nicht maßstabsgetreue Darstellung von Strahlengängen zweier mit geringem Abstand vom Objekt ausgehender Strahlen sowie von den optischen Elementen des Mikroskops, d. h. einem Schwarzschildobjektiv 1 und einer Zonenplatte 2. Ein Strahl ist mit durchgezogenen Linien dargestellt, der zweite mit gestrichelten Linien (die Strahlen sind in dieser 3a jedoch aufgrund der Abmessungen kaum zu unterscheiden). Der gesamte Abstand zwischen Objekt 3 und Detektorschirm 4 beträgt in diesem berechneten Beispiel 686.5 mm und setzt sich zusammen aus dem Abstand zwischen Objekt 3 und Zwischenbild 5 von 613.3 mm und dem Abstand zwischen Zwischenbild 5 und der Abbildung auf dem Detektor 4 von 73.2 mm. In diesem Beispiel wird von den beiden Vergrößerungsstufen 1, 2 eine Gesamtvergrößerung von 393 realisiert, das Schwarzschildobjektiv 1 erzielt eine Vergrößerung von 20.73, die Zonenplatte 2 eine Vergrößerung von 18.95. 3a shows a not to scale representation of beam paths of two outgoing at a small distance from the object rays and the optical elements of the microscope, ie a Schwarzschildobjektiv 1 and a zone plate 2 , One ray is shown with solid lines, the other with dashed lines (the rays are in this 3a however, hardly distinguishable due to the dimensions). The total distance between object 3 and detector screen 4 be in this calculated example, it is 686.5 mm and is made up of the distance between the object 3 and intermediate picture 5 of 613.3 mm and the distance between intermediate image 5 and the picture on the detector 4 of 73.2 mm. This example uses the two magnification levels 1 . 2 realized a total magnification of 393, the Schwarzschild lens 1 achieves a magnification of 20.73, the zone plate 2 a magnification of 18.95.

In 3b ist ein Ausschnitt von 3a vergrößert dargestellt (nicht maßstabsgetreu), nämlich der hintere, das Zwischenbild 5, die Zonenplatte 2 und den Detektor 4 enthaltende Bereich des Strahlengangs bzw. des Mikroskops.In 3b is a section of 3a shown enlarged (not to scale), namely the rear, the intermediate image 5 , the zone plate 2 and the detector 4 containing region of the beam path or the microscope.

Die 3b zeigt weiterhin Ergebnisse einer Simulationsrechnung für die Abbildung zweier Testobjekte (jeweils Buchstabe F, dargestellt in der Objektebene in 3a) mit unterschiedlichen Höhenskalen von 1 μm (links) und von 100 nm (rechts) zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Nachvergrößerung mit der Zonenplatte und der Bildqualität.The 3b also shows the results of a simulation calculation for the mapping of two test objects (each letter F, shown in the object plane in) 3a ) with different height scales of 1 μm (left) and of 100 nm (right) to illustrate the effect of the reenlargement with the zone plate and the image quality.

11: erste Vergrößerungsstufefirst zoom level
22: zweite Vergrößerungsstufesecond zoom level
33: Objektobject
44: Detektordetector
55: Zwischenbildintermediate image
66: XUV-StrahlungsquelleXUV radiation source
77: Kollektorcollector
88th: Umlenkspiegeldeflecting
99: Blendecover
1010: beaufschlagende XUV-Strahlungacting on XUV radiation
1111: Streustrahlungscattered radiation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- L. Juschkin, K. Bergmann, W. Neff, R. Lebert: "EUV Microscopy for Defective Inspection", 2006 EUVL Symposium, 15.-18. October 2006, Barcelona, Spain [0008]
M. Booth et al .: "High-resolution EUV imaging tools for resist exposure and aerial image monitoring", Proc. SPIE 5751, 78-89, 2005 [0010]
- K. Kinoshita et al .: "Electronic zooming TV readout system for an X-ray microscope" [0011]

Claims

Optical imaging system comprising a first magnification stage ( 1 ), with which an intermediate image ( 5 ) at least a portion of an object ( 3 ) by obtaining a first magnification by means of the object ( 3 ) XUV radiation can be generated, at least a second magnification stage ( 2 ), and a detector sensitive to XUV radiation ( 4 ), with the second magnification stage ( 2 ) the intermediate image ( 5 ) while obtaining a second magnification on the detector ( 4 ) and the second magnification stage ( 2 ) a zone plate ( 2 ).

Optical imaging system according to claim 1, characterized in that the imaging optics ( 1 ) comprises one or more multilayer coated optical elements.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 2, characterized in that the first magnification stage ( 1 ) has a numerical aperture of at least 0.1, preferably at least 0.3.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first magnification stage ( 1 ) is formed so that the first magnification has a factor between 10 and 50.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first magnification stage ( 1 ) is a Schwarzschild lens.

Optical imaging system according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the second magnification stage ( 2 ) is formed so that the second magnification has a factor of at least 10, preferably between 20 and 100.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first ( 1 ) and second magnification stage ( 2 ) together achievable total magnification has a factor between 100 and 1000.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the zone plate ( 2 ) between the first magnification stage ( 1 ) and the detector ( 4 ) is arranged that the object ( 3 ) on the detector ( 4 ) is sharply imageable.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the width of the outermost zone of the zone plate ( 2 ) is at least 50 nm, preferably at least 100 nm.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the zone plate ( 2 ) has at most 300 zones, preferably at most 100 zones.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the zone plate ( 2 ) can be reversibly moved between positions inside and outside the beam path.

Optical imaging system according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the second magnification stage comprises a plurality of zone plates ( 2 ).

Optical imaging system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the detector ( 4 ) is a two-dimensional detector, preferably a CCD or a CMOS camera or an MCP.

Optical imaging system according to one of claims 1 to 13, having an XUV radiation source ( 6 ) and at least one guiding means ( 7 . 8th ) for guiding the XUV radiation source ( 6 ) emitted radiation ( 10 ) to the object ( 3 ).

Optical imaging system according to claim 14, characterized in that the XUV radiation source ( 6 ) is a gas discharge lamp, in particular a xenon or tin Gasentladunslampe, an X-ray tube or a laser-induced plasma.

Optical imaging system according to one of claims 14 to 15, characterized in that the at least one guide means ( 7 . 8th ) Is multilayer coated.

Optical imaging system according to one of claims 14 to 16, characterized in that by a guide means ( 7 ) a focus of the XUV radiation source ( 6 ) emitted XUV radiation ( 10 ) on the object ( 3 ) is feasible.

Optical imaging system according to one of claims 14 to 17, characterized in that a guide means a collector ( 7 ), in particular a grazing incidence collector.

Optical imaging system according to one of claims 14 to 18, characterized in that the beam path of the object ( 3 ) XUV radiation ( 10 ) and the first magnification level ( 1 ) are arranged so that the imaging system is operable in the dark field mode.

Optical imaging system according to one of claims 14 to 19, characterized in that a guide means a deflection mirror ( 8th ).

Optical imaging system according to claim 20, characterized in that the deflecting mirror ( 8th ) between object ( 3 ) and the first magnification level ( 1 ) is arranged.

Optical imaging system according to one of Claims 1 to 21, characterized in that the XUV radiation ( 10 ) substantially perpendicular to the object ( 3 ) meets.

Use of the optical imaging system according to one of the preceding claims for the detection of defects, especially defects with a dimension of less than 100 nm, on masks, especially EUV masks for EUV lithography.

Method for imaging an object ( 3 ) to a detector ( 4 ) by means of XUV radiation with a main process step, in which, in a first enlargement stage ( 1 ) an intermediate image ( 5 ) at least a portion of the object ( 3 ) by obtaining a first magnification by means of the object ( 3 ) XUV radiation is generated, and in which a zone plate ( 2 ) second magnification stage ( 2 ) this intermediate image ( 5 ) while obtaining a second magnification on a detector ( 4 ) is displayed.

A method according to claim 24, characterized in that the main process step is preceded by at least one pre-process step, in which for imaging the object ( 3 ) on the detector ( 4 ) only the first magnification level ( 1 ), but not the second magnification level ( 2 ) is used.

A method according to claim 25, characterized in that in the pre-process step, the distance between the first magnification stage ( 1 ) and the object ( 3 ) and / or the detector ( 4 ) is adjusted so that a sharp intermediate image ( 5 ) on the detector ( 4 ) is produced.

Method according to one of claims 25 to 26, characterized in that a pre-process step for coarse scanning of the object ( 3 ) serves.

Method according to one of Claims 25 to 27, characterized in that, depending on a pre-process step, a selection of a subregion of the object ( 3 ) for which a main process step is performed.

Method according to one of claims 24 to 28, characterized in that the distance between the first magnification stage ( 1 ) and the object ( 3 ) is more than 1 cm.

Method according to one of claims 24 to 29, characterized in that it is at the of the object ( 3 ) outgoing XUV radiation in the application of the object ( 3 ) with XUV radiation ( 10 ) generated scattered radiation ( 11 ).

A method according to claim 30, characterized in that the zeroth diffraction order of the scattered radiation ( 11 ) not to the first magnification level ( 1 ).

Method according to one of claims 24 to 31, characterized in that on a first portion of the detector ( 4 ) Radiation is incident both the first ( 1 ) as well as the second magnification step ( 2 ) has passed through and on a second portion of the detector ( 4 ) Radiation, which only the first ( 1 ), but not the second magnification level ( 2 ) has gone through.

A method according to claim 32, characterized in that on the second portion of the detector ( 4 ) incident radiation reaches this weakened due to a filter.