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Die Erfindung betrifft ein Metrologiesystem für die Untersuchung von Objekten mit einer EUV-Lichtquelle zur Ausleuchtung des Objektfeldes mit Beleuchtungs- und Abbildungslicht.
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Untersuchungen von Objekten, die in Form von Retikeln zum Einsatz kommen, sind bekannt aus den Fachartikeln „Investigation of EUV Mask Defectivity via Full-Field Printing and Inspection on Wafer, Rik Jonckheere, et al., Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology XVI, Proc. of SPIE Vol. 7379, 73790R-1 ff" und „Development of actinic full-feld EUV mask blank inspection tool at MIRAI-Selete, Tsuneo Terasawa et al., Alternative Lithographic Technologies, Proc. of SPIE Vol. 7271, 727122-1 ff".
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Metrologiesystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass hiermit auch eine Erfassung von schwach ausgeprägten Defekten, insbesondere von flachen Defekterhöhungen im Bereich von wenigen nm, sicher möglich ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Metrologiesystem mit den im Anspruch angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Strukturgenerator zur Erzeugung einer strukturierten Beleuchtung des Objektfeldes zu einer deutlichen Verbesserung eines Defektauflösungsvermögens des Metrologiesystems führt. Auch schwach ausgeprägte Defekte, beispielsweise Defekterhöhungen in Form von Materialansammlungen, die sich gegenüber einer sonstigen Oberfläche des Objekts um wenige nm erheben und die flächenmäßig im Vergleich zum Absolutwert der Erhebung wesentlich größer sind, sich beispielsweise über eine Fläche mit einem Durchmesser im Bereich zwischen 30 nm und 60 nm erstrecken, können sicher erfasst werden. Die Strukturierung der Ausleuchtung kann regelmäßig, beispielsweise in Form eines Linienmusters oder Matrixmusters, oder auch unregelmäßig erfolgen. Bei den zu untersuchenden Objekten handelt es sich insbesondere um reflektierende Objekte, beispielsweise um noch unstrukturierte Rohlinge reflektierender Retikel, die nach einer Strukturierung bei der EUV-Lithographie zum Einsatz kommen. Derartige Rohlinge sind auch als „EUV-Mask Blanks” bekannt.
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Mit einem Strukturgenerator nach Anspruch 2 kann beispielsweise, soweit eine Laserquelle als EUV-Lichtquelle zum Einsatz kommt, eine Struktur auf einem Rohling als zu untersuchendem Objekt durch Interferenz ebener Wellen erzeugt werden. Hierdurch wird die Effizienz der Erzeugung des strukturierten Beleuchtungs- und Abbildungslichts erhöht, da dies nicht über die Erzeugung von Verlusten beim erzeugten Beleuchtungs- und Abbildungslicht geschehen muss.
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Eine Strukturierungsoptik nach Anspruch 3 ermöglicht eine gezielte Strukturierung der Ausleuchtung des Objektfeldes durch Strukturierung des erzeugten Beleuchtungs- und Abbildungslichts.
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Ein Intensitätsmuster nach Anspruch 4 kann in Form von im Objektfeld räumlich voneinander getrennten Ausleuchtungsbereichen ausgeführt sein, beispielsweise als Hell/Dunkel-Muster, z. B. als Linienmuster. Beispielsweise durch Interferenz kann auch ein Amplitudenmuster der Beleuchtung bereitgestellt werden.
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Ein Phasenmuster nach Anspruch 5 kann beispielsweise als linienhaftes Muster mit zueinander parallelen Streifen vom Beleuchtungs- und Abbildungslicht gleicher Phase gestaltet sein. Das Phasenmuster kann als Phasensprung gestaltet sein.
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Ein Strukturobjekt nach Anspruch 6 kann als reflektierende oder transmittierendes Phasenobjekt, als diffraktives Element oder auch als Mikrospiegel-Array ausgeführt. Als Phasenobjekt kann eine bereits strukturierte Phasenmaske, insbesondere eine EUV-Phasenmaske, zum Einsatz kommen. Im Falle der Ausführung als Mikrospiegel-Array kann durch gezieltes Ansteuern der Mikrospiegel eine vorgegebene Struktur eingestellt werden. Mit dem Mikrospiegel-Array kann zwischen verschiedenen Strukturen gewechselt werden.
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Ein Wechselhalter nach Anspruch 7 ermöglicht einen einfachen Austausch des Strukturobjektes. Es kann zwischen verschieden wirkenden Strukturobjekten getauscht werden. Nach Ablauf der Betriebsdauer eines Strukturobjektes kann dieses ebenfalls mit Hilfe des Wechselhalters ausgetauscht werden.
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Eine Interferenzeinrichtung nach Anspruch 8 kann als Strukturgenerator mit geringen Verlusten genutzt werden.
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Ein Metrologiesystem nach Anspruch 9 beaufschlagt im Homogenmodus das Objektfeld mit unstrukturierter Intensitätsverteilung. Im Homogenmodus kann das Metrologiesystem wie ein konventionelles Metrologiesystem betrieben werden. Dies kann auch dazu genutzt werden, um das Detektionsergebnis im Bildfeld, welches einerseits im Strukturmodus und andererseits im Homogenmodus erzielt wird, zu vergleichen. Im Falle einer Beaufschlagung mit unstrukturierter Intensitätsverteilung kann eine Struktur in der Beleuchtungswinkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung vorgesehen sein. Dies kann mit Hilfe eines ausgewählten Beleuchtungssettings geschehen, wie die beispielsweise bei EUV-Projektionsbelichtungsanlagen bei der Objektfeldbeleuchtung bekannt ist.
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Eine Dunkelfeld-Detektion nach Anspruch 10 ist besonders empfindlich.
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Eine Strukturierungsoptik des Strukturgenerators mit einem Mikrospiegel-Array nach Anspruch 11 lässt sich zur gesteuerten Vorgabe einer räumlichen Strukturierung einer Ausleuchtung des Objektfeldes mit dem Beleuchtungs- und Abbildungslicht nutzen. Die Ortsauflösung dieser räumlichen Strukturierung lässt sich über die Größe von Reflexionsflächen der Einzelspiegel des Mikrospiegel-Arrays vorgeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 ein Metrologiesystem für die Untersuchung von Objekten, wobei als zu untersuchendes Objekt ein reflektierendes Retikel für die EUV-Projektionslithographie im noch nicht strukturierten Zustand dient;
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2 schematisch, aber im Vergleich zur 1 stärker im Detail eine Beleuchtungsoptik mit einer EUV-Lichtquelle und einem Strukturgenerator zur Ausleuchtung eines Objektfeldes, in dem zumindest ein Abschnitt des zu untersuchenden Objektes anordenbar ist;
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3 in einem Diagramm ein Intensitätsmuster von Beleuchtungs- und Abbildungslicht der EUV-Lichtquelle, mit dem das Objektfeld ausgeleuchtet ist;
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4 alternativ zum Intensitätsmuster nach 3 in einem weiteren Diagramm ein Amplitudenmuster des Beleuchtungs- und Abbildungslichts, mit dem das Objektfeld ausgeleuchtet ist;
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5 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine Variante des Metrologiesystems mit einer Dunkelfeld-Detektion des Objektfeldes;
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6 in einem 3D-Diagramm ein Beispiel für ein Phasenmuster bei der Ausleuchtung des Objektfeldes;
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7 in einem 3D-Diagramm einen Ausschnitt des zu untersuchenden Retikels mit einem linienhaften Defekt;
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8 eine 3D-Intensitätsverteilung in einem von einer ortsauflösenden Direktionseinrichtung erfassten Bildfeld, in welches das Objektfeld mit einer abbildenden Optik des Metrologiesystems abgebildet wurde, wobei im Objektfeld ein Retikel mit einem Defekt nach 7 angeordnet ist und eine Beleuchtung mit einem Phasenmuster nach 6 erfolgt;
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9 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung eine Differenz der Intensitätsverteilung über das Bildfeld nach einer Beleuchtung des Retikel-Oberflächenabschnitts mit dem Defekt nach 7 mit einer Intensitätsverteilung im Bildfeld nach Beleuchtung eines defektfreien Retikelabschnitts, wobei die Beleuchtung jeweils mit einem Phasenmuster nach 6 erfolgt;
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10 einen Schnitt durch die Intensitätsverteilung nach 9 in eine Ebene eines Phasensprungs der Beleuchtung gemäß 6;
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11 ein 3D-Amplitudenmuster einer zu 6 alternativen Objektfeldbeleuchtung, ausgestaltet als Hell/Dunkel-Linienmuster, in einer zu 6 ähnlichen Darstellung;
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12 in einer zu 7 ähnlichen Darstellung einen Defekt auf einem Retikelabschnitt;
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13 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung eine Intensitätsverteilung über das Bildfeld bei einer Dunkelfeld-Detektion gemäß 5 und einer Beleuchtung des Defekts nach 12 mit dem Amplitudenmuster nach 11;
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14 in einer zu den 6 und 11 ähnlichen Darstellung ein Beleuchtungs-Intensitätsmuster über das Objektfeld;
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15 in einer zu den 7 und 12 ähnlichen Darstellung einen weiteren Defekt auf dem Retikel;
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16 in einer 2D-Aufsicht eine Intensitätsverteilung im Bildfeld bei einer Beleuchtung des Defekts nach 15 mit einer Intensitätsverteilung nach 14, aufgenommen von der ortsauflösenden Detektionseinrichtung mit einer abbildenden Optik nach 1; und
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17 in einer zu den 1 und 2 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Beleuchtungssystems für ein Metrologiesystem, wobei ein Strukturgenerator zur Ausleuchtung eines Objektfeldes ein Mikrospiegel-Array aufweist.
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1 zeigt stark schematisch ein Metrologiesystem 1 zur Untersuchung eines Objekts 2 in Form eines noch unstrukturierten, also im Rohzustand vorliegenden Retikels für die EUV-Projektionslithographie. Mit dem Metrologiesystem 1 können insbesondere Defekte auf dem Retikel 2 und deren Auswirkungen auf die Abbildung bei der EUV-Projektionslithographie nach erfolgter Strukturierung des Retikels 2 untersucht werden.
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Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die y-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und diese hinein. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
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Das Metrologiesystem 1 hat eine EUV-Lichtquelle 3 zur Erzeugung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4. Bei der EUV-Lichtquelle kann es sich um eine Plasma-Quelle, also beispielsweise um eine LPP-Quelle (lasererzeugtes Plasma, Laser Produced Plasma) oder um eine GDP-Quelle (gasentladungserzeugtes Plasma, Gas Discharge Produced Plasma) handeln. Bei der EUV-Lichtquelle 3 kann es sich auch um einen EUV-Laser handeln. Dieser kann beispielsweise durch Frequenzvervielfachung langwelligerer Laserstrahlung realisiert sein. Die EUV-Lichtquelle 3 emittiert nutzbares Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 mit einer Wellenlänge von 13,4 nm. Auch andere Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm, insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm können als Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 bei entsprechender Auslegung der EUV-Lichtquelle 3 zum Einsatz kommen.
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Eine Beleuchtungsoptik 5 dient zur Überführung des Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 von der EUV-Lichtquelle 3 hin zu einem Objektfeld 6, in dem ein Ausschnitt des reflektierenden Retikels 2 angeordnet ist.
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Eine abbildende Optik 7 mit einem starken Vergrößerungsfaktor, beispielsweise von 500, bildet das Objektfeld 6 in ein Bildfeld 8 ab. Eine ortsauflösende Detektionseinrichtung in Form eines CCD-Sensors 9 erfasst eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 über das Bildfeld 8.
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Eine Beleuchtung sowie eine Detektion des vom Objektfeld 6 ausgehenden Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 kann auf verschiedene Arten geschehen. Beim Metrologiesystem 1 nach 1 erfolgt eine Beleuchtung mit einer numerischen Apertur NA von beispielsweise 0,1. Die abbildende Optik 7 kann diese numerische Apertur vollständig erfassen. Ein perfekt reflektierendes Retikel 2 vorausgesetzt, kann also das gesamte vom Retikel 2 reflektierte Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 von der abbildenden Optik 7 erfasst werden.
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2 zeigt ein Beleuchtungssystem 10 des Metrologiesystems 1 mit der Lichtquelle 3 und der Beleuchtungsoptik 5 stärker im Detail. Die Beleuchtungsoptik 5 hat der Lichtquelle 3 nachgeordnet zunächst einen Kondensor 11. Dieser überführt das von der Lichtquelle 3 emittierte Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 in einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 12. In dieser ist ein Strukturgenerator 13 der Beleuchtungsoptik 5 angeordnet. Der Strukturgenerator 13 sorgt dafür, dass das Objektfeld 6 in einem Strukturmodus des Metrologiesystems 1 mit räumlich strukturiertem, also über die Fläche des Objektfeldes 6 strukturiertem Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 ausgeleuchtet ist. Bei der Ausführung nach 2 ist der Strukturgenerator 13 durch eine Strukturierungsoptik gebildet, die zwischen der Lichtquelle 3 und dem Objektfeld 6 angeordnet ist. Alternativ kann der Strukturgenerator 13 auch als Bestandteil der Lichtquelle 3 ausgeführt sein, beispielsweise über die Erzeugung mehrerer kohärenter ebener Wellen, die sich im Objektfeld 6 überlagern.
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Die Strukturierungsoptik des Strukturgenerators 13 weist ein Strukturobjekt auf, welches mit dem Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 der Lichtquelle 3 beleuchtet ist. Bei dem Strukturobjekt kann es sich um ein Phasenobjekt, beispielsweise um eine reflektierende oder transmittierende Phasenmaske, um ein diffraktives Element oder, bei einer reflektierenden Ausführung des Strukturgenerators 13, um ein Mikrospiegel-Array (vgl. die nachfolgende Beschreibung zur 17) handeln. Die Strukturierungsoptik kann einen Wechselhalter 14 mit einer Mehrzahl von Strukturobjekten aufweisen, die wahlweise mit dem Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 beleuchtbar sind. Dies ist in der 2 lediglich schematisch angedeutet. Die Strukturierungsoptik kann als Interferenzeinrichtung, beispielsweise als Transmissions- oder Reflexionsgitter ausgeführt sein, mit der mindestens zwei Teilstrahlen des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 zur Interferenz gebracht werden. Ein derartiges Gitter am Beispiel eines Transmissionsgitters ist in der 2 bei 13a angedeutet.
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Über den Wechselhalter 14 kann der Strukturgenerator 13 auch aus dem Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 herausgefahren werden, sodass das Objektfeld 6 in einem Homogenmodus des Metrologiesystems 1 mit einer homogenen Intensitätsverteilung, also unstrukturierter Intensitätsbeaufschlagung, mit dem Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 ausgeleuchtet ist.
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Zwischen dem Strukturgenerator 13 und dem Objektfeld 4 ist noch eine abbildende Relay-Optik 15 der Beleuchtungsoptik 5 angeordnet.
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3 und 4 zeigen zwei Beispiele einer strukturierten Ausleuchtung des Objektfeldes 6 mit dem Beleuchtungssystem 10 des Metrologiesystems 1. Dargestellt ist in der 3 eine Beleuchtungsintensität I in Abhängigkeit von einem Ort x im Objektfeld 6. Eine y-Richtung verläuft bei den 3 und 4 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die Intensitätsverteilung nach 3 weist räumlich voneinander getrennte Ausleuchtungsbereiche in Form von in der y-Richtung verlaufenden Intensitätsstreifen 16 auf, die in der x-Richtung über Dunkelstreifen 17 voneinander getrennt sind. Es ergibt sich ein Hell/Dunkel-Linienmuster mit in x-Richtung aufeinanderfolgenden hellen und dunklen Linien über das Objektfeld 6. Die Intensitätsstreifen 16 und die Dunkelstreifen 17 können in der x-Richtung eine Ausdehnung im Bereich von 10 nm bis 500 nm aufweisen. Die Intensitätsverteilung nach 3 kann durch Abschattung der Dunkelstreifen 17 mit Hilfe eines entsprechenden Strukturobjekts des Strukturgenerators 13 hervorgerufen werden.
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In der 4 ist eine Amplitude A des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 abhängig von der x-Koordinate des Objektsfeldes 6 dargestellt. Die sinusförmige Amplitudenverteilung nach 4 des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 kann durch eine als Interferenzeinrichtung ausgeführte Strukturierungsoptik des Strukturgenerators 13 hervorgerufen werden.
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Die Wellenberge und Wellentäler der Amplitudenverteilung nach 4 können in der x-Richtung eine Ausdehnung im Bereich zwischen 10 nm und 500 nm aufweisen.
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5 zeigt eine alternative Beleuchtung und Detektion bei einer Variante eines Metrologiesystems 18, welches anstelle des Metrologiesystems 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Bei der Ausführung nach 5 erfolgt die Beleuchtung des Objektfeldes 6 mit einem annularen Beleuchtungssetting der Beleuchtungsoptik 5, sodass innerhalb der numerischen Apertur der Beleuchtungsoptik 5 lediglich Beleuchtungswinkel oberhalb einer inneren numerischen Grenz-Apertur das Objektfeld 6 beaufschlagen. Entsprechend reflektiert das so beleuchtete Retikel 2 das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 in Form eines Ringkonus 19. Eine innere numerische Apertur 20 des Ringkonus 19 ist größer als die Apertur, die eine abbildende Optik 21 des Metrologiesystems 18 erfassen kann, die anstelle der abbildenden Optik 7 des Metrologiesystems 1 nach 1 zum Einsatz kommt. Beim Metrologiesystem 18 findet also eine Dunkelfeld-Detektion des Objektfeldes 6 statt. Vom CCD-Sensor 9 erfasst wird nur dasjenige Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4, welches an Strukturen oder Defekten des Retikels 2 in Richtung des Erfassungswinkels der abbildenden Optik 21 gebeugt, reflektiert oder gestreut wird.
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6 zeigt ein weiteres Beispiel für eine strukturierte Ausleuchtung eines Ausschnitts des Objektfeldes.
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Dargestellt ist in der 6 eine Beleuchtungsamplitude A für einen Ausschnitt des Objektfeldes 6 mit den Abmessungen 512 nm in der x-Richtung und 512 nm in der y-Richtung. Bei y = 256 nm hat die Beleuchtung des Objektfeldabschnitts nach 6 einen Phasensprung um π. Für kleinere y-Werte beträgt die Amplitude –1,0. Für größere y-Werte beträgt die Amplitude +1,0. Die Amplitude A ist in der 6 in Einheiten der Wellenlänge des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 angegeben.
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7 zeigt einen Ausschnitt einer Oberfläche des Retikels 2, deren Größe und Lage dem Objektfeldabschnitt nach 6 entspricht. Zwischen den Grenzen bei x = 0, y 300 nm einerseits und x = 512 nm und y 200 mit verläuft ein rippenförmiger, gerader Defekt 22 mit einer Höhe H über einer umgebenden Oberfläche 23 des Retikels 2 von 0,5 nm. In der y-Richtung hat der Defekt 22 eine Erstreckung von etwa 50 nm. Der Defekt 22 verläuft also in spitzem Winkel zur x-Achse so, dass der Ort des Phasensprungs der Beleuchtung bei y = 256 nm komplett über den Defekt 22 hinwegläuft.
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8 zeigt eine normierte Intensitätsverteilung I (x, y) über einen Ausschnitt des Bildfeldes 8, der dem Bild des mit dem Phasenmuster nach 6 im Objektfeld 6 ausgeleuchteten Retikelabschnitts nach 7 entspricht. Die abbildende Optik 7 bildet hierbei das Objektfeld 6 mit einer objektseitigen numerischen Apertur von 0,1 ab.
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9 zeigt eine Differenz-Intensitätsverteilung IDiff, die sich ergibt als eine Differenz aus der Intensitätsverteilung I (x, y) nach 8 und einer Intensitätsverteilung I0 (x, y) die sich bei der Abbildung eines defektfreien Retikelabschnitts ergibt.
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10 zeigt einen Schnitt durch die Intensitätspeaks 24, 25 in eine Ebene y = 256 nm. Dort, wo der Phasensprung bei y = 256 nm mit den beiden Rippen-Flanken des Defekts 22 zusammentrifft, ergeben sich zwei Intensitätspeaks 24, 25, die etwa 7% der gesamten Ausleuchtungsintensität betragen. Durch die phasenstrukturierte Beleuchtung des Defekts 22 kann dieser mit einer Höhe von 0,5 nm extrem flache Defekt also detektiert werden.
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Anhand der 11 bis 13 wird ein weiteres Beispiel einer Defektdetektion beschrieben, diesmal unter Einsatz des Dunkelfeld-Metrologiesystems 18.
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11 zeigt in einer zu 6 ähnlichen Darstellung eine Amplitudenverteilung A (x, y) einer Ausleuchtung eines Ausschnitts des Objektfeldes 6 mit den Dimensionen x = 512 nm und y = 512 nm. Ausgeleuchtet wird mit einem linienhaften Amplitudenmuster mit in x-Richtung verlaufenden Wellenbergen und Wellentälern, die in der y-Richtung jeweils eine Erstreckung haben von 64 nm. Ein derartiges Amplitudenmuster kann durch Interferenz des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 hergestellt werden.
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12 zeigt in einer zu 7 ähnlichen Darstellung einen Ausschnitt der Oberfläche 23 des Retikels 2 mit einem Defekt 26 in Form eines in etwa gaußförmigen Peaks mit einer Höhe von 0,5 nm und einem Querschnitt auf halber Höhe von 40 nm.
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13 zeigt in einer zu den 8 und 9 ähnlichen Darstellung eine Intensitätsverteilung über einen Bildfeldausschnitt, welcher ein Bild des Objektfeldausschnittes nach 12 ist, ausgeleuchtet mit dem Amplitudenmuster nach 11 und ausgewertet mit einer Dunkelfeld-Detektion entsprechend der Anordnung nach 5. Es ergibt sich am Ort des Bildes des Defekts 26 ein Intensitätspeak 27 mit einer relativen Intensität I von 3% einer maximalen Intensität Io des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4. Diese Intensität des Intensitätspeaks 27 ist um etwa einen Faktor 2 höher als diejenige Intensität, die sich bei einer Dunkelfeld-Detektion einer homogenen, also nicht amplitudenstrukturierten Ausleuchtung des Objektfeldes 6 mit dem dort angeordneten Retikel 2 mit dem Defekt 26 ergeben hätte.
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Anhand der 14 bis 16 wird nachfolgend ein weiteres Beispiel einer Defektdetektion, diesmal wieder unter Einsatz des Metrologiesystems 1 nach 1 beschrieben.
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14 zeigt in einer zu den 6 und 11 ähnlichen 3D-Darstellung eine normierte Intensitätsverteilung I (x, y) einer Ausleuchtung eines Objektfeldabschnittes mit dem Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4, wobei der Objektfeldabschnitt wiederum eine Ausdehnung von 512 nm × 512 nm in x- und y-Richtung aufweist. Ausgeleuchtet wird der Objektfeldabschnitt mit einem Hell/Dunkel-Linienmuster nach Art des Linienmusters nach 3. Intensitätsstreifen 28 mit relativer Intensität von 1,0 verlaufen in der y-Richtung und haben eine Breite in der x-Richtung von 40 nm. Zwischen den Intensitätsstreifen 28 verlaufen Dunkelstreifen 29, ebenfalls mit einer Breite von 40 nm.
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15 zeigt in einer zu den 7 und 12 ähnlichen Darstellung ein weiteres Beispiel für einen Defekt 30 auf einem Oberflächenabschnitt des Retikels 2 in Form eines Quaders mit einer Breite in x-Richtung und einer Tiefe in y-Richtung von etwa 128 nm und mit einer Höhe von 3,3 nm, die etwa einem Viertel der Beleuchtungswellenlänge von 13,4 mit entspricht.
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16 zeigt eine x, y-Intensitätsverteilung über einen Bildfeldabschnitt, der dem Bild des Objektfeldabschnitts nach 15, ausgeleuchtet mit einem Intensitätsmuster nach 14, entspricht. Dunkle Bereiche entsprechen geringer Intensität, helle Bereiche entsprechen höherer Intensität. Das Objektfeld wurde hierbei mit der abbildenden Optik 7 mit einer objektseitigen numerischen Apertur von 0,25 abgebildet.
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Die Ränder 31 des Quader-Defekts 30 erscheinen in der 2D-Intensitätsverteilung nach 16 schwarz. Dort wirkt sich der Phasensprung von λ/2 aufgrund der Erstreckung des Quaders von λ/4 in z-Richtung des Quaders destruktiv interferierend aus. Auch der sehr flache Quader-Defekt 30 lässt sich also mit dem Metrologiesystem 1 gut erfassen.
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17 zeigt in einer zu den 1 und 2 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Beleuchtungssystems 10 für ein Metrologiesystem 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die anderen Figuren und insbesondere unter Bezugnahme auf die 2 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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17 zeigt, ähnlich wie 2, ausschließlich das Beleuchtungssystem 10 des Metrologiesystems 1. Diesem Beleuchtungssystem 10 sind dann wiederum eine abbildende Optik und ein CCD-Sensor nachgeordnet, wie vorstehend im Zusammenhang mit den anderen Figuren erläutert.
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Ein Strukturgenerator 13 ist bei der Ausführung des Metrologiesystems 1 nach 17 als Mikrospiegel-Array mit einer Mehrzahl von Einzelspiegeln 32 ausgeführt. Die Einzelspiegel 32 werden von einem Tragkörper 33 gehalten und sind zeilen- und spaltenweise in einer Zwischenfokusebene 12 des Beleuchtungssystems 10 angeordnet.
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In der schematischen Darstellung nach 17 sind insgesamt fünf der Einzelspiegel 32 einer Spiegelzeile des Mikrospiegel-Arrays gezeigt. Die tatsächliche Anzahl der Einzelspiegel 32 in den Zeilen und Spalten des Mikrospiegel-Arrays kann wesentlich größer sein. Es können beispielsweise einige 10, einige 100 oder sogar auch einige 1.000 der Einzelspiegel 32 in einer Zeile und/oder einer Spalte des Mikrospiegel-Arrays des Strukturgenerators 13 nach 17 angeordnet sein.
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Die Einzelspiegel 32 sind über nicht näher dargestellte Einzelaktoren, die ebenfalls vom Tragkörper 33 gehalten werden, individuell angesteuert verkippbar. In der schematischen Darstellung nach 17 sind zwei der fünf gezeigten Einzelspiegel 32, die beiden Einzelspiegel 32K, so verkippt, dass dort reflektierte Teilbündel 34 nicht in die Relay-Optik 15 des Beleuchtungssystems 10 treffen, sondern einer in der 17 gestrichelt dargestellten Lichtfalle 35 zugeführt werden. Die diesen verkippten Einzelspiegeln 32K zugeordneten Positionen im Mikrospiegel-Array erscheinen auf dem Retikel 2, da diese Positionen von der Relay-Optik 15 auf das Objektfeld 6 abgebildet werden, unbeleuchtet, also schwarz. Auf diese Weise lässt sich durch gezielte Verkippung der vorgegebenen Kipp-Einzelspiegel 32K mit dem Mikrospiegel-Array räumlich strukturiertes Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 zur Ausleuchtung des Retikels 2 im Objektfeld 6 generieren. Dies kann entsprechend dem, was vorstehend ausgeführt wurde, zur Erfassung auch von schwach ausgeprägten Defekten, insbesondere von flachen Defekterhöhungen im Bereich von wenigen nm, auf dem Retikel 2 genutzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Investigation of EUV Mask Defectivity via Full-Field Printing and Inspection on Wafer, Rik Jonckheere, et al., Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology XVI, Proc. of SPIE Vol. 7379, 73790R-1 ff” [0002]
- „Development of actinic full-feld EUV mask blank inspection tool at MIRAI-Selete, Tsuneo Terasawa et al., Alternative Lithographic Technologies, Proc. of SPIE Vol. 7271, 727122-1 ff” [0002]
