DE102012213794A1

DE102012213794A1 - Mask inspection method and mask inspection system for EUV masks

Info

Publication number: DE102012213794A1
Application number: DE102012213794.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Runde; Jürgen Baier
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-02-06
Also published as: WO2014019870A1

Abstract

Ein Maskeninspektionssystem zur Inspektion einer reflektiven Maske mittels elektromagnetischer Strahlung einer Arbeitswellenlänge λ aus dem extremen Ultraviolettbereich (EUV) hat ein Mikroskopsystem (MIC) zur vergrößernden Abbildung eines in einer Objektebene (OP) der Mikroskopsystems angeordneten Objekts in eine zur Objektebene optisch konjugierten Bildebene; eine Maskenhalteeinrichtung, die dafür eingerichtet ist, die Maske derart zu halten, dass eine zu untersuchende Maskenoberfläche (MS) im Bereich der Objektebene (OP) des Mikroskopsystems angeordnet ist; ein Beleuchtungssystem (ILL) zum Empfang von Strahlung einer EUV-Strahlungsquelle und zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung (ILR), die in einem Messfeld (MF) auf die Maskenoberfläche (MS) fällt; eine Sensoreinrichtung mit einer Sensorfläche (SS), die in der Bildebene (IP) des Mikroskopsystems oder in einer zu der Bildebene optisch konjugierten Ebene angeordnet ist, und eine an die Sensoreinrichtung angeschlossene Auswerteeinrichtung (EV). Die Maske wird zum Ausführen einer Scanoperation parallel zur Objektebene und parallel zu einer Scanrichtung derart bewegt, dass in Scanrichtung benachbarte Bereiche der Maskenoberfläche sukzessive in das Messfeld bewegbar sind und die Auswerteeinrichtung ist dafür konfiguriert, an der Sensorfläche ortsaufgelöst erfasste Signale phasenrichtig zur Bewegung der Maske zu intergrieren. Das Maskeninspektionssystem ist gekennzeichnet durch eine Kompensationseinrichtung (KOMP) zum aktiven Kompensieren von im Bereich des Messfeldes (MF) durch die Beleuchtungsstrahlung (ILR) induzierten Deformationen der Maskenoberfläche zur Reduzierung von Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes im Vergleich zu einer Maskenoberfläche in Abwesenheit der Kompensation.A mask inspection system for inspecting a reflective mask by means of electromagnetic radiation of a working wavelength λ from the extreme ultraviolet range (EUV) has a microscope system (MIC) for magnifying imaging of an object arranged in an object plane (OP) of the microscope system in an image plane that is optically conjugate to the object plane; a mask holding device which is set up to hold the mask in such a way that a mask surface (MS) to be examined is arranged in the region of the object plane (OP) of the microscope system; an illumination system (ILL) for receiving radiation from an EUV radiation source and for generating illumination radiation (ILR) which falls on the mask surface (MS) in a measuring field (MF); a sensor device with a sensor surface (SS), which is arranged in the image plane (IP) of the microscope system or in a plane optically conjugate to the image plane, and an evaluation device (EV) connected to the sensor device. To perform a scanning operation, the mask is moved parallel to the object plane and parallel to a scanning direction in such a way that areas of the mask surface that are adjacent in the scanning direction can be successively moved into the measurement field and the evaluation device is configured to apply spatially resolved signals to the movement of the mask on the sensor surface integrate. The mask inspection system is characterized by a compensation device (KOMP) for actively compensating for deformations of the mask surface induced by the illumination radiation (ILR) in the area of the measuring field (MF) in order to reduce surface gradients in the area of the measuring field compared to a mask surface in the absence of compensation.

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Maskeninspektionsverfahren zur Inspektion einer reflektiven Maske mittels elektromagnetischer Strahlung einer Arbeitswellenlänge λ aus dem extremen Ultraviolettbereich (EUV) sowie ein zur Durchführung des Maskeninspektionsverfahrens geeignetes Maskeninspektionssystem.The invention relates to a mask inspection method for inspecting a reflective mask by means of electromagnetic radiation having an operating wavelength λ from the extreme ultraviolet range (EUV) and a mask inspection system suitable for carrying out the mask inspection method.

Stand der TechnikState of the art

Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen werden heutzutage überwiegend mikrolithographische Projektionsbelichtungsverfahren eingesetzt. Dabei werden Masken (Retikel) verwendet, die das Muster einer abzubildenden Struktur tragen, z.B. ein Linienmuster einer Schicht (Layer) eines Halbleiterbauelementes. Das Muster wird in einer Projektionsbelichtungsanlage zwischen einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv im Bereich der Objektebene des Projektionsobjektivs positioniert und mit einer vom Beleuchtungssystem bereit gestellten Beleuchtungsstrahlung beleuchtet. Die durch das Muster veränderte Strahlung läuft als Projektionsstrahlung durch das Projektionsobjektiv, welches das Muster auf das zu belichtende Substrat abbildet, welches in der Regel mit einer strahlungsempfindlichen Schicht (Resist, Photolack) beschichtet ist. In der Regel findet dabei eine verkleinernde Abbildung des Musters auf das Substrat statt, z.B. im Verhältnis 4:1 oder 5:1.For the production of semiconductor components and other finely structured components, predominantly microlithographic projection exposure methods are used today. In this case, masks (reticles) are used which carry the pattern of a structure to be imaged, e.g. a line pattern of a layer (layer) of a semiconductor device. The pattern is positioned in a projection exposure apparatus between a lighting system and a projection lens in the region of the object plane of the projection lens and illuminated with an illumination radiation provided by the illumination system. The radiation changed by the pattern passes through the projection objective as projection radiation, which images the pattern onto the substrate to be exposed, which as a rule is coated with a radiation-sensitive layer (resist, photoresist). As a rule, a reduction in the image of the pattern takes place on the substrate, e.g. in the ratio 4: 1 or 5: 1.

Um immer feinere Strukturen erzeugen zu können, wurden in den letzten Jahren Projektionsbelichtungsanlagen entwickelt, die bei moderaten numerischen Aperturen arbeiten und eine Vergrößerung des Auflösungsvermögens im Wesentlichen durch die kurzen Wellenlängen der verwendeten elektromagnetischen Strahlung aus dem extremen Ultraviolettbereich (EUV) erzielen. Hier werden insbesondere Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm genutzt. In order to be able to produce ever finer structures, projection exposure systems have been developed in recent years which operate at moderate numerical apertures and achieve an increase in resolution essentially by the short wavelengths of the extreme ultraviolet (EUV) electromagnetic radiation used. In particular, wavelengths in the range between 5 nm and 30 nm are used here.

Strahlung aus dem extrem Ultraviolettbereich (EUV-Strahlung) kann nicht mit Hilfe refraktiver optischer Elemente ausreichend fokussiert oder geführt werden, da die kurzen Wellenlängen von den bekannten, bei höheren Wellenlängen transparenten optischen Materialien oder anderen Materialien stark absorbiert werden. Daher werden für die EUV-Lithographie Spiegelsysteme eingesetzt. Die verwendeten Masken, die im Folgenden auch als EUV-Masken bezeichnet werden, sind reflektive Masken. Ultraviolet (EUV) radiation can not be sufficiently focused or guided by refractive optical elements because the short wavelengths are strongly absorbed by the known optical materials or other materials that are transparent at higher wavelengths. Therefore, mirror systems are used for EUV lithography. The masks used, which are also referred to below as EUV masks, are reflective masks.

Eine reflektive Maske für die EUV-Lithographie hat ein Substrat, das an seiner Vorderseite eine für EUV-Strahlung reflektierend wirkende strukturierte Beschichtung trägt, die das Muster bildet. Das Substrat besteht normalerweise aus einem Material mit besonders geringer thermischer Ausdehnung, z.B. aus Quarzglas. Die reflektierende Beschichtung ist als Mehrlagen-Schichtanordnungen (multilayer) ausgelegt, die viele Schichtpaare mit abwechselnd niedrigbrechendem und hochbrechendem Schichtmaterial aufweist und nach Art eines Bragg-Reflektors für die verwendete EUV-Strahlung reflektierend wirkt. Auf diese reflektierende Beschichtung werden strahlungsabsorbierende Bereiche aus einem Absorbermaterial aufgebracht, z.B. aus Titannitrid, Tantalnitrid oder Chrom. Die absorbierenden Bereiche stehen erhaben auf der Beschichtung, zwischen den erhabenen Bereichen verbleiben strahlungsreflektierende Bereiche der Beschichtung. Die erhabenen strahlungsabsorbierenden Bereiche und die tiefer liegenden strahlungsreflektierenden Bereiche bilden das Muster der Maske.A reflective mask for EUV lithography has a substrate that carries on its front side an EUV radiation-reflective structured coating that forms the pattern. The substrate is normally made of a material having a particularly low thermal expansion, e.g. made of quartz glass. The reflective coating is designed as a multi-layer multilayer, which has many pairs of layers with alternately low-refractive and high-refractive layer material and acts like a Bragg reflector for the EUV radiation used reflective. Radiation-absorbing regions of an absorber material are applied to this reflective coating, e.g. titanium nitride, tantalum nitride or chromium. The absorbent areas are raised on the coating, between the raised areas remain radiation-reflective areas of the coating. The raised radiation-absorbing areas and the lower-lying radiation-reflecting areas form the pattern of the mask.

Die Herstellung der Masken ist sehr aufwändig und muss mit sehr hoher Genauigkeit erfolgen, da schon Maskenfehler in der Größenordnung von 1 nm zu nicht tolerierbaren Fehlern in den erzeugten Strukturen führen können. The production of the masks is very complex and must be done with very high accuracy, since even mask errors on the order of 1 nm can lead to intolerable errors in the structures produced.

Daher werden bei der Herstellung von EUV-Masken Maskeninspektionsverfahren und Maskeninspektionssysteme eingesetzt, die in der Lage sind, Maskenfehler der relevanten Größenordnung automatisch zu lokalisieren und ggf. zu identifizieren. Falls möglich schließt sich an die Maskeninspektion eine Maskenreparatur an, um die detektierten Fehler zu beseitigen. Die WO 2011161243 A1 beschreibt beispielhaft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Defekterkennung und Reparatur von EUV-Masken. Um die erforderlichen Auflösungsvermögen zu erzielen, arbeiten diese Systeme üblicherweise mit der gleichen Arbeitswellenlänge, die auch während des späteren mikrolithographischen Produktionsprozesses genutzt wird, z.B. bei ca. 13.5 nm. Solche Systeme werden häufig als aktinische Maskeninspektionssysteme oder atwavelength Maskeninspektionssysteme bezeichnet.Therefore, in the production of EUV masks, mask inspection methods and mask inspection systems are used, which are able to automatically locate and possibly identify mask defects of the relevant magnitude. If possible, the mask inspection is followed by a mask repair to eliminate the detected errors. The WO 2011161243 A1 describes by way of example a method and a device for defect detection and repair of EUV masks. To achieve the required resolving power, these systems typically operate at the same operating wavelength that is used during the later microlithographic production process, eg, at about 13.5 nm. Such systems are often referred to as actinic mask inspection systems or atwavelength mask inspection systems.

Es besteht Bedarf nach Maskeninspektionssystemen, die in der Lage sind, auch kleinste Maskenfehler in relativ kurzer Zeit automatisch zu lokalisieren und zu qualifizieren.There is a need for mask inspection systems capable of handling even the smallest mask defects Automatically locate and qualify in a relatively short time.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Maskeninspektionsverfahren sowie ein Maskeninspektionssystem bereitzustellen, die es ermöglichen, auch kleinste Maskenfehler an strukturierten EUV-Masken in relativ kurzer Zeit automatisch zu lokalisieren und präzise zu qualifizieren.It is an object of the invention to provide a mask inspection method as well as a mask inspection system which makes it possible to automatically locate and precisely qualify even the smallest mask defects on structured EUV masks in a relatively short time.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Maskeninspektionsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch ein Maskeninspektionssystem mit den Merkmalen von Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a mask inspection method having the features of claim 1 and by a mask inspection system having the features of claim 9. Advantageous developments are given in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.

Die beanspruchte Erfindung beruht zum Teil auf der Erkenntnis, dass es bei Maskeninspektionsverfahren bzw. Maskeninspektionssystemen der eingangs erwähnten Art aufgrund von durch die Beleuchtungsstrahlung induzierten Deformationen der Maskenoberfläche zu irreversiblen Informationsverlusten kommen kann. Dieses erstmals von den Erfindern erkannte Problem wird beseitigt oder in seinen Auswirkungen entscheidend vermindert, wenn thermisch induzierte Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes im Vergleich zu einer Maskenoberfläche in Abwesenheit einer Kompensation beseitigt oder so stark reduziert werden, dass die Auswertung der Messergebnisse dadurch nicht mehr in störendem Ausmaß beeinträchtigt wird. Oberflächengradienten, die parallel zur Scanrichtung der Scanoperation verlaufen, wurden dabei als besonders problematisch identifiziert. Eine Kompensation in anderen Richtungen kann jedoch ebenfalls nützlich und vorgesehen sein. The claimed invention is based in part on the finding that irreversible information losses can occur in mask inspection systems or mask inspection systems of the type mentioned at the beginning due to deformations of the mask surface induced by the illumination radiation. This problem, first recognized by the inventors, is eliminated or decisively reduced in its effects when thermally induced surface gradients in the region of the measuring field are eliminated or reduced so much in comparison to a mask surface in the absence of compensation that the evaluation of the measurement results is no longer disturbing Extent is impaired. Surface gradients parallel to the scanning direction of the scanning operation were identified as being particularly problematic. However, compensation in other directions may also be useful and provided.

Die beanspruchte Erfindung greift an den Ursachen der potentiell kritischen Informationsverluste an, so dass verbesserte Maskeninspektionssysteme bereit gestellt werden können, mit denen auch kleinste Maskenfehler an strukturierten EUV-Masken effizient automatisch lokalisiert und präzise qualifiziert werden können.The claimed invention addresses the causes of potentially critical information loss so that improved mask inspection systems can be provided to efficiently locate and precisely qualify even the smallest mask errors on patterned EUV masks.

Als besonders effizient hat sich eine Vorgehensweise herausgestellt, bei der die Maske in einem Umgebungsbereich des Messfeldes entsprechend einem vorgebbaren zweidimensional Heizprofil mittels einer von dem Beleuchtungssystem gesonderten Heizeinrichtung beheizt wird, wobei das Beheizen des Umgehungsbereichs zeitlich vor einer Messung im Messfeld beginnt. Die zu untersuchende Maske wird somit zeitlich vor der Messung vorgewärmt, um den Aufbau von störenden Oberflächengradienten zu vermindern oder völlig zu vermeiden. Der vorzuwärmende Umgebungsbereich umfasst dabei mindestens einen Teilbereich, der in Scanrichtung vor dem Messfeld liegt, also denjenigen Bereich, in den das Messfeld bei der Scanoperation hineinläuft. Dadurch kann erreicht werden, dass der Wärmeeintrag durch die Beleuchtungsstrahlung während der Messung nicht mehr zu stark störenden Oberflächengradienten führen kann. Bei manchen Ausführungsformen umschließt der Umgebungsbereich das gesamte Messfeld, so dass die Maske bezogen auf das Messfeld allzeitig vorgewärmt werden kann.A procedure has been found to be particularly efficient in which the mask is heated in an environmental region of the measuring field in accordance with a prescribable two-dimensional heating profile by means of a heating device separate from the illumination system, wherein the heating of the bypass region begins before a measurement in the measuring field. The mask to be examined is thus preheated in time before the measurement, in order to reduce the build-up of interfering surface gradients or to completely avoid them. In this case, the surrounding area to be preheated comprises at least one subarea that lies in the scanning direction in front of the measuring field, that is, the area into which the measuring field runs during the scanning operation. As a result, it can be achieved that the heat input by the illumination radiation during the measurement can no longer lead to excessively disturbing surface gradients. In some embodiments, the surrounding area surrounds the entire measuring field, so that the mask can be preheated at all times in relation to the measuring field.

Bei entsprechend ausgestatteten Maskeninspektionssystemen umfasst die Kompensationseinrichtung eine von den Beleuchtungssystem gesonderte Heizeinrichtung zum Beheizen der Maske ensprechend einen vorgebbaren zweidimensionalen Heizprofil. Der Begriff „zweidimensionales Heizprofil“ bezeichnet hierbei einen flächigen Eintrag bzw. eine flächige Erzeugung von Wärmeenergie an oder in der Maske gemäß einer vorgebbaren Ortsverteilung. Die Heizeinrichtung kann die Maske vor dem Scannen und während des Scannens mit einer vorgebbaren örtlichen Verteilung der eingetragenen Heizleistung beheizen, um beispielsweise den erwähnten Umgebungsbereich des Messfeldes vor einer Messung zu beheizen.In correspondingly equipped mask inspection systems, the compensation device comprises a heating device separate from the illumination system for heating the mask, in accordance with a prescribable two-dimensional heating profile. The term "two-dimensional heating profile" here refers to a two-dimensional entry or a planar generation of heat energy on or in the mask according to a predefinable spatial distribution. The heating device can heat the mask prior to scanning and during scanning with a predeterminable local distribution of the entered heating power in order, for example, to heat the aforementioned surrounding area of the measuring field before a measurement.

Die Beheizung der Maske durch die gesonderte Heizeinrichtung erfolgt vorzugsweise kontaktlos, so dass konstruktive Eingriffe an der Maske oder eine mechanische Kontaktierung der Maske vermieden werden können. Bei manchen Ausführungsformen ist die Heizeinrichtung hierzu als Strahlungsheizeinrichtung zur Bestrahlung der Maske mit Heizstrahlung ausgebildet. Der Begriff „Heizstrahlung“ bezeichnet hier allgemein wärmeerzeugende Strahlung, wobei die Wärme im bestrahlten Bereich der Maske entsteht. Eine Strahlungsheizeinrichtung ist auch kompatibel mit einer Messung unter Vakuum.The heating of the mask by the separate heating device is preferably carried out contactless, so that constructive interference with the mask or a mechanical contacting of the mask can be avoided. In some embodiments, the heating device is designed for this purpose as a radiation heater for irradiation of the mask with heating radiation. The term "heating radiation" here generally means heat-generating radiation, wherein the heat is generated in the irradiated region of the mask. A radiant heater is also compatible with a vacuum measurement.

Die Wellenlängen der Heizstrahlung können in einem anderen Spektralbereich liegen als diejenigen der für die Messung genutzten EUV-Beleuchtungsstrahlung. Insbesondere kann die Heizungseinrichtung mittels Infrarotstrahlung arbeiten, über die ein besonders wirksamer Wärmeeintrag bzw. Heizleistungseintrag in die Maske möglich ist. The wavelengths of the heating radiation can lie in a different spectral range than those of the EUV illumination radiation used for the measurement. In particular, the heating device can operate by means of infrared radiation, via which a particularly effective heat input or heat input into the mask is possible.

Es hat sich in vielen Fällen als günstig herausgestellt, wenn Komponenten der Heizeinrichtung derart angeordnet sind, dass die Maske von der Seite der zu untersuchenden Maskenoberfläche, d.h. von der Vorderseite, mit Heizstrahlung bestrahlt wird. Der Wärmeeintrag erfolgt dann genau von der gleichen Seite der Maske, an der auch das durch die Beleuchtungsstrahlung verursachte Deformationsproblem auftritt, so dass eine besonders gezielte Kompensation möglich ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Maske von der gegenüberliegenden Maskenrückseite zu beheizen. Auch eine Beheizung von der Rückseite kann kontaktlos über Heizstralung erfolgen. Gegebenenfalls können an der Rückseite auch kontaktierende Heizeinrichtungen und -/Kühleinrichtungen vorgesehen sein.It has proven convenient in many instances when components of the heater are arranged such that the mask is exposed from the side of the mask surface to be examined, i. from the front, is irradiated with radiant heat. The heat input then takes place exactly from the same side of the mask on which the deformation problem caused by the illumination radiation also occurs, so that a particularly targeted compensation is possible. Alternatively or additionally, it is also possible to heat the mask from the opposite mask back side. A heating from the back can also be done contactlessly via Heizstralung. Optionally, contacting heating devices and / / cooling devices may also be provided on the rear side.

Eine besonders effiziente Kompensation thermischer Deformationen wird bei manchen Ausführungsformen dadurch erreicht, dass die Heizeinrichtung in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der Bestrahlung des Messfeldes mit Beleuchtungsstrahlung zwischen einer ersten Konfiguration und mindestens einer zweiten Konfiguration umgeschaltet wird. Dadurch ist es möglich, nach einem zeitlich vorgegebenen Schema unterschiedliche zweidimensionale Heizprofile bzw. unterschiedliche Ortsverteilungen des Wärmeeintrages zu erreichen.A particularly efficient compensation of thermal deformation is in some Embodiments achieved in that the heating device is switched as a function of the time profile of the irradiation of the measuring field with illumination radiation between a first configuration and at least one second configuration. This makes it possible to achieve different two-dimensional heating profiles or different local distributions of the heat input according to a timed scheme.

Vorzugsweise werden dabei in Phasen ohne Einstrahlung von Beleuchtungsstrahlung in das Messfeld in einer ersten Konfiguration der Umgebungsbereich und der Bereich des Messfeldes durch die Heizeinrichtung aktiv beheizt und in Phasen mit Einstrahlung von Beleuchtungsstrahlung in das Messfeld wird eine aktive Beheizung des Messfeldes mittels der gesonderten Heizeinrichtung reduziert oder unterbrochen und nur noch der Umgebungsbereich beheizt. Dadurch ist es möglich, ein Heizprofil zu erzeugen, das zu dem durch die Beleuchtungsstrahlung erzeugten Heizprofil komplementär ist. Diese komplementäre Heizprofil ist vorzugsweise so ausgelegt, dass das durch die Beleuchtungsstrahlung erzeugte Heizprofil in der Weise ergänzt wird, dass im Bereich des Messfeldes und im Umgebungsbereich im wesentlichen ein gleichmäßiger Leistungseintrag von Heizleistung erfolgt. Wenn der Messbereich und der ihn umgebende Umgebungsbereich auf diese Weise über einen gewissen Zeitraum, der den Zeitraum der Messung einschließt, mehr oder weniger gleichmäßig aufgeheizt werden, so können störende Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes, insbesondere im Randbereich des Messfeldes vermieden oder stark reduziert werden. Die Aussagekraft der Messergebnisse kann dadurch erhöht werden kann.Preferably, in phases without irradiation of illumination radiation into the measuring field in a first configuration, the surrounding area and the area of the measuring field are actively heated by the heating device and in phases with irradiation of illumination radiation into the measuring field active heating of the measuring field by means of the separate heating device is reduced or interrupted and only the surrounding area heated. This makes it possible to produce a heating profile that is complementary to the heating profile generated by the illumination radiation. This complementary heating profile is preferably designed so that the heating profile generated by the illumination radiation is supplemented in such a way that substantially uniform power input of heating power takes place in the area of the measuring field and in the surrounding area. If the measuring area and the surrounding area surrounding it are heated more or less evenly in this way over a certain period of time, which includes the period of the measurement, disturbing surface gradients in the area of the measuring field, in particular in the edge area of the measuring field, can be avoided or greatly reduced. The meaningfulness of the measurement results can thereby be increased.

Bei einem Maskeninspektionssystem kann hierzu vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung eine Heizstrahlungsquelle und eine schaltbare bzw. steuerbare Heizstrahlungsverteilungseinrichtung aufweist, die zur Erzeugung unterschiedlicher zweidimensionaler Heizprofile, das heisst zur Erzeugung unterschiedlicher Ortsverteilungen von Wärmeeintrag, zwischen einer ersten Konfiguration und mindestens einer zweiten Konfiguration umschaltbar ist. Eine schaltbare Heizstrahlungsverteilungseinrichtung kann beispielsweise mit Blenden arbeiten, mittels derer vorgegebene Bereiche eines größeren ausgeleuchteten Bereichs bei Bedarf so blockiert werden können, dass Heizstrahlung im blockierten Bereich nicht auf die Maske trifft. Vorzugsweise wird mit Heizstrahlungsverteilungseinrichtungen gearbeitet, die keine oder nur wenig Strahlungsverluste erzeugen, indem die von der Heizstrahlungsquelle kommende Heizstrahlung bezüglich ihrer örtlichen Verteilung und/oder bezüglich ihrer Strahlwinkelverteilung gesteuert verändert werden kann. In the case of a mask inspection system, it may be provided for this purpose that the heating device has a radiant heat source and a switchable or controllable radiant heat distribution device that can be switched between a first configuration and at least one second configuration to produce different two-dimensional heating profiles, ie for generating different local distributions of heat input. A switchable radiant heat distribution device can, for example, operate with diaphragms by means of which predetermined regions of a larger illuminated region can be blocked if necessary so that heating radiation does not strike the mask in the blocked region. Preferably, work is carried out with radiant heat distribution devices which generate no or only little radiation losses, in that the heating radiation coming from the radiant heat source can be changed in a controlled manner with respect to its local distribution and / or with respect to its beam angle distribution.

Bei einer Ausführungsform wird die Verteilung bzw. Umverteilung der Heizstrahlung zur Erzeugung unterschiedlicher örtlicher Heizprofile mit Hilfe eines oder mehrerer diffraktiver optischer Elemente (DOE) erreicht, die eine Umverteilung von Heizstrahlung im Wesentlichen über Beugung an diffraktiven Strukturen bewirken. In one embodiment, the distribution or redistribution of the heating radiation for generating different local heating profiles is achieved with the aid of one or more diffractive optical elements (DOE), which effect a redistribution of heating radiation substantially by diffraction on diffractive structures.

Alternativ wird zusätzlich kann eine schaltbare Heizstrahlungsverteilungseinrichtung auch refraktive Elemente in Form von Linsen und/oder Prismen und/oder Arrays von Linsen oder Prismen aufweisen, die entsprechend umgeschaltet werden können. Alternatively, in addition, a switchable radiant heat distribution device can also have refractive elements in the form of lenses and / or prisms and / or arrays of lenses or prisms, which can be switched over accordingly.

Bei anderen Varianten wird eine reflektive Heizstrahlungsverteilungseinrichtung genutzt. Diese kann z.B. ein Multi-Mirror-Array (MMA) aufweisen, das eine Vielzahl von separat steuerbaren Einzelspiegeln aufweist, die beispielsweise um orthogonal zueinander verlaufende Kippachsen verkippt werden können, um die auftreffende Heizstrahlung in unterschiedliche Bereiche der auszuleuchtenden Fläche an der Maske zu reflektieren. In other variants, a reflective radiant heat distribution device is used. This can e.g. a multi-mirror array (MMA) having a plurality of separately controllable individual mirrors, which can be tilted, for example, about mutually orthogonal tilt axes to reflect the incident heating radiation in different areas of the surface to be illuminated on the mask.

Alternativ oder zusätzlich können auch räumliche Modulatoren für Heizstrahlung im Rahmen einer schaltbaren Heizstrahlungsverteilungseinrichtung genutzt werden. Ein räumlicher Strahlungsmodulator, der auch als räumlicher Lichtmodulator (spatial light modulator (SLM) bezeichnet werden kann, ist dazu ausgelegt, der beeinflussten Strahlung eine räumlichen Modulation aufzuprägen. Es kann sich z.B. um einen elektronisch steuerbaren Strahlungsmodulator oder um einen optisch steuerbaren Strahlungsmodulator handeln, der für die gewählte Heizstrahlung wirksam ist. Alternatively or additionally, spatial modulators for heating radiation can also be used in the context of a switchable radiant heat distribution device. A spatial radiation modulator, which may also be referred to as a spatial light modulator (SLM), is designed to impose spatial modulation on the impacted radiation, such as an electronically controllable radiation modulator or an optically controllable radiation modulator is effective for the selected heat radiation.

Die Kompensationseinrichtung kann auf Basis von Daten oder Kompensationsszenarien im Wege einer Feed-Forward-Steuerung betrieben werden. Bei manchen Ausführungsformen wird eine messunterstützte Kompensation durchgeführt, wozu das entsprechende Maskeninspektionssystem mit einer Messeinrichtung ausgestattet ist. The compensation device can be operated on the basis of data or compensation scenarios by means of a feed-forward control. In some embodiments, a measurement-assisted compensation is performed, for which purpose the corresponding mask inspection system is equipped with a measuring device.

Bei manchen Ausführungsformen ist eine Messeinrichtung in Form einer ortsauflösenden Temperaturmesseinrichtung vorgesehen, um die Temperatur der zu inspizierenden Maskenoberfläche ortsauflösend zu messen und die Kompensationseinrichtung unter Verwendung von Messergebnissen dieser Messeinrichtung zu steuern.In some embodiments, a measuring device in the form of a spatially resolving temperature measuring device is provided in order to spatially measure the temperature of the mask surface to be inspected and to control the compensation device using measurement results of this measuring device.

Es ist auch möglich, eine Messeinrichtung zu verwenden, mit der die Oberflächengestalt bzw. die Oberflächendeformation, also direkt die zu beeinflussende Größe, gemessen werden kann. Hierzu können beispielsweise optische Systeme vorgesehen sein, die einen Messstrahl auf die Maskenoberfläche senden und Information im von der Maskenoberfläche reflektierten Messstrahl auswerten.It is also possible to use a measuring device with which the surface shape or the surface deformation, ie directly the size to be influenced, can be measured. For this purpose, for example, optical systems may be provided which transmit a measuring beam to the Send mask surface and evaluate information in the reflected from the mask surface measurement beam.

Diese Anmeldung offenbart auch eine Kombination aus einer reflektiven Maske, die eine mit einem Muster versehene Maskenoberfläche aufweist und für elektromagnetische Strahlung einer Arbeitswellenlänge λ aus dem extremen Ultraviolettbereich reflektierend wirkt, und einer durch ein Maskeninspektionssystem erzeugte elektronische Aufzeichung von Fehlerdaten, die durch ein Maskeninspektionsverfahren der hier beschriebenen Art mit Hilfe des Maskeninspektionssystems der hier beschriebenen Art erzeugt wurden. Die Fehlerdaten können für jeden detektierten Fehler Ortsdaten für einen entsprechenden Ort des detektierten Fehlers in Bezug auf ein Koordinatensystem der Maske enthalten. This application also discloses a combination of a reflective mask having a patterned mask surface and reflective to electromagnetic radiation of an operating wavelength λ from the extreme ultraviolet region, and an electronic record of error data generated by a mask inspection system obtained by a mask inspection method herein described type were generated using the mask inspection system of the type described here. The error data may include, for each detected error, location data for a corresponding location of the detected error with respect to a coordinate system of the mask.

Eine derart erzeugte Aufzeichnung von Fehlerdaten, bzw. ein auf diese Weise erhältliches Messprotokoll, können z.B. als Basis für eine eventuell mögliche Maskenreparatur dienen. Die Aufzeichnung kann in elektronisch weiterverarbeitbarer Form vorliegen. Es ist auch möglich, eine physische Aufzeichnung zu erstellen, beispielsweise in Form eines gedruckten Dokuments, das gemeinsam mit der gemessenen Maske weitergeleitet werden kann.Such a record of error data, or a measurement protocol obtainable in this way, can be used e.g. serve as the basis for any possible mask repair. The recording can be in electronically processed form. It is also possible to create a physical record, for example in the form of a printed document, which can be forwarded together with the measured mask.

Die Maske kann z.B. mithilfe des Maskeninspektionsverfahren bzw. des Maskeninspektionssystems vollständung auf Fehlerstellen untersucht werden. Das Messprotokoll kann eine abschließende Auflistung aller Positionen der Maske enthalten, an denen sich Fehler befinden. Das Fehlerprotokoll kann als Grundlage für eine Entscheidung dienen, ob eine Maske unmittelbar nach der Prüfung weiterverwendet werden kann oder nicht. Im negativen Fall (keine unmittelbare Weiterverwendung) kann die Maske einer weitergehenden Untersuchung unterzogen werden, bei der an einer oder mehreren im Messprotokoll aufgelisteten Fehlerstellen die Maske entsprechend den im lithographischen Prozess vorliegenden Bedingungen abgebildet wird. Eine so abgebildete Fehlerstelle kann dann hinsichtlich ihrer Funktionalität untersucht werden. Im negativen Fall (Funktionalität nicht wie gewünscht) kann die Maske ausgesondert oder einem Reparaturszenario unterworfen werden.The mask may e.g. The mask inspection process or the mask inspection system can be used to inspect for defects. The measurement log may include a final listing of all the positions of the mask that have errors. The error log can serve as a basis for deciding whether or not a mask can be used immediately after the test. In the negative case (no immediate further use), the mask can be subjected to a further investigation in which the mask is imaged according to the conditions present in the lithographic process at one or more defect locations listed in the measurement protocol. An error location shown in this way can then be examined with regard to its functionality. In the negative case (functionality not as desired), the mask may be discarded or subjected to a repair scenario.

Die vorstehenden und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungsformen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher erläutert.The above and other features are apparent from the claims and from the description and from the drawings, wherein the individual features are realized individually or in each case in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields and advantageous and can represent protectable embodiments. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail below.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt Komponenten einer Ausführungsform eines aktinischen Maskeninspektionssystems zur Inspektion einer reflektiven Maske mittels EUV-Strahlung; 1 shows components of an embodiment of an actinic mask inspection system for inspection of a reflective mask by means of EUV radiation;

2 zeigt eine Draufsicht auf eine strukturierte Maskenoberfläche mit Messfeld; 2 shows a plan view of a structured mask surface with measuring field;

3 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Maske im Bereich des Messfeldes während einer Messung; 3 shows a schematic section through a mask in the region of the measuring field during a measurement;

4 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der Orientierung der Maskenoberfläche am Ort eines Punktes P für verschiedene Zeitpunkte eines Durchlaufs durch das Messfeld; 4 schematically shows the time course of the orientation of the mask surface at the location of a point P for different times of a run through the measuring field;

5 zeigt ein schematisches Oberflächenprofil in x-Richtung senkrecht zur Scanrichtung; 5 shows a schematic surface profile in the x-direction perpendicular to the scanning direction;

6 und 7 zeigen schematische Darstellungen typischer Messfehler, die durch Fading entstehen können, 6 and 7 show schematic representations of typical measurement errors that may arise due to fading,

8 und 9 zeigen schematische Darstellungen typischer Messfehler, die auf Defokussierungsfehler zurückgehen; 8th and 9 show schematic representations of typical measurement errors due to Defokussierungsfehler;

10 zeigt in 10A bis 10C schematische Draufsichten auf einer Maske bei einer Ausführungsform eines Maskeninspektionsverfahrens mit thermischer Kompensation von thermisch induzierten Oberflächendeformationen; 10 shows in 10A to 10C schematic plan views on a mask in one embodiment of a mask inspection method with thermal compensation of thermally induced surface deformations;

11 zeigt in 11A eine Messung ohne Kompensation und in 11B eine Messung mit Kompensation; 11 shows in 11A a measurement without compensation and in 11B a measurement with compensation;

12 zeigt eine erste Ausführungsform einer Heizeinrichtung zur Reduzierung von thermisch induzierten Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes; 12 shows a first embodiment of a heating device for reducing thermally induced surface gradients in the region of the measuring field;

13 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Heizeinrichtung zur Reduzierung von thermisch induzierten Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes; und 13 shows a second embodiment of a heater for reducing thermally induced surface gradients in the region of the measuring field; and

14 zeigt eine Ausführungsform einer mechanischen Manipulationseinrichtung zur Reduzierung von thermisch induzierten Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes. 14 shows an embodiment of a mechanical manipulation device for reducing thermally induced surface gradients in the region of the measuring field.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt Komponenten einer Ausführungsform eines Maskeninspektionssystems MIS zur Inspektion einer reflektiven Maske M mittels elektromagnetischer Strahlung einer Arbeitswellenlänge λ aus dem extremen Ultraviolettbereich (EUV). Zur räumlichen Orientierung ist ein karthesisches Systemkoordinatendystem KS angegeben. Das Maskeninspektionssystem ist für die aktinische Maskeninspektion konfiguriert, die es erlaubt, große Flächenbereiche von strukturierten Maskenoberflächen von EUV-Masken in relativ kurzer Zeit mit hoher örtlicher Auflösung mittels EUV-Strahlung auf Maskenfehler zu untersuchen. 1 shows components of an embodiment of a mask inspection system MIS Inspection of a reflective mask M by means of electromagnetic radiation of an operating wavelength λ from the extreme ultraviolet range (EUV). For spatial orientation, a Cartesian Systemkoordinatendystem KS is specified. The mask inspection system is configured for actinic mask inspection, which allows masking large area areas of patterned mask surfaces of EUV masks in a relatively short time with high spatial resolution using EUV radiation.

Das Maskeninspektionssystem wird mit der Strahlung einer primären Strahlungsquelle RS betrieben. Ein Beleuchtungssystem ILL dient zum Empfang der Strahlung der primären Strahlungsquelle und zur Formung von Beleuchtungsstrahlung ILR, die im Bereich eines Messfeldes MF auf die zu untersuchende Maskenoberfläche MS der Maske M trifft (siehe auch 2). An der strukturierten Maskenoberfläche befindet sich das Muster PAT der Maske. The mask inspection system is operated with the radiation of a primary radiation source RS. An illumination system ILL serves to receive the radiation of the primary radiation source and to form illumination radiation ILR, which strikes the mask surface MS of the mask M to be examined in the region of a measurement field MF (see also FIG 2 ). On the structured mask surface is the PAT pattern of the mask.

Die Maske wird im Betrieb durch eine Maskenhalteeinrichtung MST gehalten, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass die zu untersuchende Maskenoberfläche MS im Bereich der Objektebene OP eines im Strahlengang folgenden Mikroskopsystems MIC angeordnet ist. Die Objektebene liegt in einer x-y-Ebene senkrecht zur z-Richtung des Systemkoordinatensystems. Das Mikroskopsystem MIC dient zur vergrößernden Abbildung des im Bereich des Messfeldes MF liegenden Bereichs der Maskenoberfläche in die zur Objektebene OP optisch konjugierten und zur Objektebene parallele Bildebene IP des Mikroskopsystems.During operation, the mask is held by a mask holding device MST, which is designed and arranged such that the mask surface MS to be examined is arranged in the region of the object plane OP of a microscope system MIC following in the beam path. The object plane lies in an x-y plane perpendicular to the z-direction of the system coordinate system. The microscope system MIC serves to magnify the image of the area of the mask surface lying in the area of the measuring field MF into the image plane IP of the microscope system which is optically conjugate to the object plane OP and parallel to the object plane.

Eine Sensoreinrichtung SD des Maskeninspektionssystems hat einen Sensor SENS mit einer zweidimensional ausgedehnten, ebenen, strahlungselmpfindlichen Sensorfläche SS, die in der Bildebene des Mikroskopsystems oder in einer dazu optisch konjugierten Ebene angeordnet ist. Der Sensor kann z.B. ein EUV-empfindlicher CCD-Sensor sein. Auf die Sensorfläche fällt zu jedem Messzeitpunkt ein vergrößertes Bild desjenigen Auschnitts der Maskenoberfläche, der zum Messzeitpunkt im Bereich des Messfeldes MF liegt. An die Sensoreinrichtung ist eine Auswerteeinrichtung EV angeschlossen, die mit Mitteln der Bildverarbeitung die Bilder bzw. die Bildsignale des Sensors SENS gemäß vorgegebener Auswerteverfahren auswertet.A sensor device SD of the mask inspection system has a sensor SENS with a two-dimensionally extended, planar, radiation-sensitive sensor surface SS which is arranged in the image plane of the microscope system or in a plane optically conjugated thereto. The sensor may e.g. be an EUV-sensitive CCD sensor. At each measurement time, an enlarged image of that cutout of the mask surface which lies in the area of the measuring field MF at the time of measurement falls on the sensor surface. An evaluation device EV is connected to the sensor device and evaluates the images or the image signals of the sensor SENS by means of image processing according to predetermined evaluation methods.

Die primäre Strahlungsquelle RS kann z.B. eine Laser-Plasma-Quelle oder eine Gasentladungsquelle oder eine Synchrotron-basierte Strahlungsquelle sein. Solche Strahlungsquellen erzeugen eine Strahlung im extremen Ultraviolettbereich (EUV-Bereich), insbesondere mit Wellenlängen zwischen 5 nm und 15 nm. Damit das Beleuchtungssystem ILL und das Mikroskopsystem MIC in diesen Wellenlängenbereich arbeiten können, sind sie mit für EUV-Strahlung reflektiven Komponenten aufgebaut. Diese sind mit für die EUV-Strahlung möglicht gut reflektierenden optischen Beschichtungen belegt und können z.B. für Arbeitswellenlängen von ca. 13.5 nm oder ca. 6.9 nm optimiert sein.The primary radiation source RS can e.g. a laser plasma source or a gas discharge source or a synchrotron-based radiation source. Such radiation sources generate radiation in the extreme ultraviolet range (EUV range), in particular with wavelengths between 5 nm and 15 nm. In order for the illumination system ILL and the microscope system MIC to work in this wavelength range, they are constructed with components reflective to EUV radiation. These are coated with optical coatings that are as bright as possible for the EUV radiation and can be used e.g. be optimized for working wavelengths of about 13.5 nm or about 6.9 nm.

Ein für Strahlung aus dem EUV-Bereich reflektierend wirkender Spiegel (EUV-Spiegel) hat typischerweise ein Substrat, auf dem eine für Strahlung aus dem extremen Ulraviolettbereich reflektierend wirkende Mehrlagen-Schichtanordnung (multilayer) aufgebracht ist, die viele Schichtpaare mit abwechselnd relativ niedrigbrechendem und relativ hochbrechendem Schichtmaterial aufweist und nach Art eines verteilten Bragg-Reflektors (distributed Bragg reflector) wirkt. Schichtpaare für EUV-Spiegel werden häufig mit den Schichtmaterial-Kombinationen Molybdän/Silizium (Mo/Si) und/oder Ruthenium/Silizium (Ru/Si) aufgebaut.A mirror (EUV mirror) which is reflective for radiation from the EUV region typically has a substrate on which is applied a multilayer multilayer coating which is reflective for radiation from the extreme ultraviolet region and which has many pairs of layers with alternately relatively low refractive and relative has highly refractive layer material and acts in the manner of a distributed Bragg reflector (distributed Bragg reflector). Layer pairs for EUV mirrors are often built up with the layer material combinations molybdenum / silicon (Mo / Si) and / or ruthenium / silicon (Ru / Si).

Die von der Strahlungsquelle RS ausgehende Strahlung wird mittels eines Kollektors C gesammelt und nach Bildung eines Zwischenfokus IMF in das Beleuchtungssystem ILL geleitet. Das Beleuchtungssystem umfasst eine Mischeinheit MIX und eine Kollektoreinheit COL. Die Mischeinheit MIX besteht im Wesentlichen aus zwei Facettenspiegeln FAC1, FAC2. Der erste Facettenspiegel FAC1 ist in einer Ebene angeordnet, die zur Objektebene OP des Mikroskopsystems MIC optisch konjugiert ist. Er wird daher auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel FAC2 ist in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems angeordnet, die zu einer Pupillenebene des Mikroskopsystems MIC optisch konjugiert ist. Er wird daher auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. The radiation emanating from the radiation source RS is collected by means of a collector C and, after forming an intermediate focus IMF, directed into the illumination system ILL. The lighting system comprises a mixing unit MIX and a collector unit COL. The mixing unit MIX consists essentially of two facet mirrors FAC1, FAC2. The first facet mirror FAC1 is arranged in a plane that is optically conjugate to the object plane OP of the microscope system MIC. It is therefore also called a field facet mirror. The second facet mirror FAC2 is arranged in a pupil plane of the illumination system, which is optically conjugate to a pupil plane of the microscope system MIC. It is therefore also referred to as a pupil facet mirror.

Mit Hilfe des Pupillenfacettenspiegels FAC2 und der im Strahlengang nachgeschalteten Kollektoreinheit COL werden die einzelnen spiegelnden Facetten (Einzelspiegel) des ersten Facettenspiegels FAC1 in das Messfeld MF abgebildet. Die räumliche (örtliche) Beleuchtungsintensitätsverteilung am Feldfacettenspiegel FAC1 bestimmt die örtliche Beleuchtungsintensitätsverteilung im Messfeld. Die räumliche (örtliche) Beleuchtungsintensitätsverteilung am Pupillenfacettenspiegel FAC2 bestimmt die Beleuchtungswinkelintensitätsverteilung im Messfeld MF. With the help of the pupil facet mirror FAC2 and the collector unit COL connected downstream in the beam path, the individual reflecting facets (individual mirrors) of the first facet mirror FAC1 are imaged into the measuring field MF. The spatial (local) illumination intensity distribution at the field facet mirror FAC1 determines the local illumination intensity distribution in the measurement field. The spatial (local) illumination intensity distribution at the pupil facet mirror FAC2 determines the illumination angle intensity distribution in the measurement field MF.

Das Beleuchtungssystem formt somit die EUV-Strahlung und leuchtet damit das Messfeld MF möglichst homogen aus. Das Messfeld MF ist im Beispielsfall rechteckig. Im Beispielsfall beträgt die Breite MFX des Messfeldes in x-Richtung ca. 300 µm, während die Höhe MFY in y-Richtung ca. 200 µm beträgt. Typischerweise liegen die Seitenlängen des Messfeldes in x-Richtung und in y-Richtung deutlich unterhalb von 1 mm, z.B. zwischen 100 µm und 800 µm. Dagegen haben die zu untersuchenden Masken in der Regel Seitenlängen von 100 mm oder mehr, z.B. von 100 mm bis 200 mm. Das Messfeld MF ist also um Größenordnungen kleiner als die zu untersuchende Fläche der Maskenoberfläche.The illumination system thus forms the EUV radiation and thus illuminates the measuring field MF as homogeneously as possible. The measuring field MF is rectangular in the example case. In the example, the width MFX of the measuring field in the x-direction is approximately 300 μm, while the height MFY in the y-direction is approximately 200 μm. Typically, the side lengths of the measuring field in the x-direction and in the y-direction are well below 1 mm, for example between 100 microns and 800 microns. On the other hand, the masks to be examined have As a rule, side lengths of 100 mm or more, for example from 100 mm to 200 mm. The measuring field MF is thus smaller by orders of magnitude than the surface of the mask surface to be examined.

Das Mikroskopsystem MIC ist eine vergrößernd wirkendes optisches Abbildungssystem, das ausschließlich mit gekrümmten Spiegeln aufgebaut ist, vorzugsweise mit einer geraden Anzahl von Spiegeln, z.B. vier oder sechs Spiegeln. Es gibt auch Ausführungsformen mit einer ungeraden Anzahl von Spiegeln, z.B. mit drei Spiegeln. Der Vergrößerungsfaktor bzw. der Abbildungsmassstab ß zwischen Objektebene und Bildebene liegt bevorzugt bei mindestens 100, insbesondere zwischen 200 und 1000, z.B. zwischen 500 und 800. Das in der Bildebene IP liegende Bildfeld IF ist um den Abbildungsmassstab größer als das Messfeld MF.The microscope system MIC is an enlarging optical imaging system constructed exclusively with curved mirrors, preferably with an even number of mirrors, e.g. four or six mirrors. There are also embodiments with an odd number of mirrors, e.g. with three mirrors. The magnification factor or the imaging scale β between object plane and image plane is preferably at least 100, in particular between 200 and 1000, e.g. between 500 and 800. The image field IF lying in the image plane IP is larger by the imaging scale than the measurement field MF.

Das Mikroskopsystem MIC hat vier Spiegel M1 bis M4, die im Abbilsungsstrahlengang aufeinander folgen. Ein erster Spiegel M1 empfängt die von der Objektebene OP kommende, von der Maske M im Messfeld reflektierte Strahlung und reflektiert sie schräg zum zweiten Spiegel M2, welcher die Strahlung in Richtung des dritten Spiegels M3 reflektiert. Dieser reflektiert die Strahlung zum vierten Spiegel M4, welcher die Strahlung in das Bildfeld IF auf der Sensorfläche SS reflektiert.The microscope system MIC has four mirrors M1 to M4, which follow one another in the imaging beam path. A first mirror M1 receives the radiation coming from the object plane OP, reflected by the mask M in the measuring field, and reflects it obliquely to the second mirror M2, which reflects the radiation in the direction of the third mirror M3. This reflects the radiation to the fourth mirror M4, which reflects the radiation in the image field IF on the sensor surface SS.

Alle optischen Komponenten des Maskeninspektionssystems MIS sind in einem evakuierbaren Gehäuse H (oder mehreren untereinander verbundenen Gehäusen) untergebracht. Der Betrieb des Maskeninspektionssystems erfolgt unter Vakuum und wird über eine zentrale Steuereinheit CON gesteuert.All optical components of the mask inspection system MIS are housed in an evacuable housing H (or several interconnected housings). The operation of the mask inspection system takes place under vacuum and is controlled by a central control unit CON.

Da das Messfeld MF um Größenordnungen kleiner ist als der zu untersuchende Bereich auf der Maskenoberfläche MS, wird die Maskenoberfläche bei dem Maskeninspektionsverfahren gescannt, um eine vollständige, lückenlose Inspektion sicherzustellen. Hierzu ist die Maskenhalteeinrichtung MST in y-Richtung beweglich geführt und mit einem Scannerantrieb SCD gekoppelt, der die Maskenhalteeinrichtung mit der gehaltenen Maske in einer parallel zur y-Richtung verlaufenden Scanrichtung SCN mit einer vorgebbaren Scangeschwindigkeit bewegen kann. Während einer Scanoperation wird die Maske parallel zur Objektebene und parallel zur Scanrichtung SCN derart bewegt, dass in Scanrichtung benachbarte Bereiche der Maskenoberfläche sukzessive in das bezüglich des Systemkoordinatensystems KS stationäre Messfeld MF hinein und wieder aus diesem heraus bewegt werden. In 2 ist zur Illustration die Position des Messfeldes MF zu einem ersten Messzeitpunkt t₁ mit gestrichelten Linien und zu einem späteren zweiten Messzeitpunkt t₂ > t₁ mit durchgezogenen Linien dargestellt. Durch eine lineare Scanoperation kann auf diese Weise einen Messstreifen der Breite MFX abfahren werden. Danach wird die Maskenhalteeinrichtung um einen Betrag kleiner oder gleich MFX parallel zur x-Richtung verfahren, bevor eine weitere Scanoperation einen benachbarten Messstreifen abscannt.Since the measurement field MF is orders of magnitude smaller than the area to be examined on the mask surface MS, the mask surface is scanned in the mask inspection process to ensure a complete, seamless inspection. For this purpose, the mask holding device MST is movably guided in the y-direction and coupled to a scanner drive SCD, which can move the mask holding device with the held mask in a direction parallel to the y-direction scan direction SCN with a predetermined scanning speed. During a scanning operation, the mask is moved parallel to the object plane and parallel to the scanning direction SCN such that adjacent areas of the mask surface are moved successively into and out of the measuring field MF stationary with respect to the system coordinate system KS. In 2 For illustration, the position of the measuring field MF at a first measuring time t _{1 is shown} with dashed lines and at a later second measuring time t ₂ > t ₁ with solid lines. By means of a linear scanning operation, a measuring strip of the width MFX can be traversed in this way. Thereafter, the mask holding device is moved by an amount less than or equal to MFX parallel to the x-direction, before another scanning operation scans an adjacent measuring strip.

Während einer Scanoperation fallen sukzessive unterschiedliche Bilder in das zum Messfeld MF optisch konjugierte Bildfeld IF an der stationären Sensorfläche SS. Dabei wandert das Bild eines bestimmten Punktes auf der Maske parallel zur y-Richtung über die Sensorfläche, so dass der zugehörige Bildpunkt zu unterschiedlichen Messzeitpunkten an in y-Richtung gegeneinander versetzen Positionen auf die Sensorfläche fällt. Um dennoch für die Auswertung ein strukturgetreues Abbild der Maskenoberfläche zu erhalten, ist die Auswerteeinrichtung so konfiguriert, dass an der Sensorfläche ortsaufgelöst erfasste Signale phasenrichtig zur Bewegung der Maske intergriert werden. Es wird somit ein Scanintergriertes Bild ausgewertet.During a scanning operation, successively different images fall into the image field IF optically conjugate to the measurement field MF at the stationary sensor surface SS. The image of a specific point on the mask moves parallel to the y direction over the sensor surface, so that the associated pixel arrives at different measurement times in the y-direction offset positions on the sensor surface falls. In order nevertheless to obtain a structurally faithful image of the mask surface for the evaluation, the evaluation device is configured such that signals detected spatially resolved at the sensor surface are integrated in the correct phase to move the mask. Thus, a scan-integrated image is evaluated.

Die Erfinder haben erkannt, dass derartige Maskeninspektionsverfahren im besonderen Maße durch thermisch induzierte Deformationen der Maskenoberfläche beeinträchtigt werden können. Spezifische Probleme werden anhand der 3 bis 9 näher erläutert. 3 zeigt hierzu einen schematischen y-z-Schnitt durch eine reflektive Maske M im Bereich des Messfeldes MF während einer Messung. Auf das plattenförmige Quarzglas-Substrat SUB der Maske M wurde auf einer Seite eine für EUV-Strahlung reflektive Mehrlagenmehrschichtbeschichtung ML mit Mo/Si-Schichtpaaren und/oder Ru/Si-Schichtpaaren aufgebracht. Das Muster PAT der Maske wird durch eine strukturierte Absorberschicht auf dieser Beschichtung gebildet. The inventors have recognized that such mask inspection methods can be particularly affected by thermally induced deformations of the mask surface. Specific problems are determined by the 3 to 9 explained in more detail. 3 shows a schematic yz-section through a reflective mask M in the region of the measuring field MF during a measurement. On the plate-shaped quartz glass substrate SUB of the mask M, a multilayer multilayer coating ML having Mo / Si layer pairs and / or Ru / Si layer pairs which is reflective for EUV radiation was applied on one side. The pattern PAT of the mask is formed by a structured absorber layer on this coating.

Es ist bekannt, dass bei solchen Schichtsystemen ein nicht unerheblicher Anteil der auftreffenden Strahlungsenergie an bzw. in der Maske absorbiert wird, insbesondere im Bereich der Beschichtung. Dies führt zu einer thermischen Belastung der Maske und kann zu thermisch induzierten Deformationen der Maske insbesondere im Bereich der Maskenoberfläche MS führen. It is known that in such layer systems, a not inconsiderable proportion of the incident radiation energy is absorbed on or in the mask, in particular in the region of the coating. This leads to a thermal load on the mask and can lead to thermally induced deformations of the mask, in particular in the region of the mask surface MS.

Um thermisch induzierte Deformationen von reflektiven Masken möglichst gering zu halten, werden für das Maskensubstrat häufig Materialien mit relativ geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet (siehe z.B. WO 2010/020337 A1 ). In order to minimize thermally induced deformations of reflective masks, materials with relatively low coefficients of thermal expansion are frequently used for the mask substrate (see, for example, US Pat WO 2010/020337 A1 ).

Es wurde erkannt, dass die Gefahr von thermisch induzierten Oberflächendeformationen bei Maskeninspektionssystemen wesentlich größer ist als bei Projektionsbelichtungsanlagen, da die Leistungsdichten im beleuchteten Bereich von Maskeninspektionensystemen deutlich höher liegen als beim späteren lithografischen Prozess, also bei der Anwendung innerhalb einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Die Leistungsdichte der im Messfeld MF auftreffenden EUV-Strahlung im relativ kleinen Messfeld kann mehr als zehnmal oder mehr als zwanzigmal oder mehr als dreißigmal so groß sein wie die Leistungsdichte, die später beim lithografischen Prozess im Objektfeld des Projektionsobjektivs auftritt. Dementsprechend ist auch das Ausmaß der thermischen Deformation der Maskenoberfläche größer. It has been recognized that the risk of thermally induced surface deformation in mask inspection systems is significantly greater than in projection exposure equipment because the power densities in the illuminated area of mask inspection systems are significantly higher than in the later lithographic process, ie Application within an EUV projection exposure system. The power density of the EUV radiation incident in the measurement field MF in the relatively small measurement field can be more than ten times or more than twenty times or more than thirty times the power density that later occurs in the lithographic process in the object field of the projection objective. Accordingly, the extent of thermal deformation of the mask surface is larger.

Als weiteres Problem kommt hinzu, dass aufgrund des Scanprozesses bei der Maskeninspektion einer deformierten Maskenoberfläche irreversible Informationsverluste bei der Auswertung entstehen können. Die Maske M in 3 werde von links nach rechts in Scanrichtung SCN durch das Messfeld MF bewegt. Dabei trete ein spezifischer Punkt P an der Maskenoberfläche bei der Eintrittskante IN in das Messfeld ein und nach Durchlaufen des Messfeldes bei einer Austrittskante OUT aus dem Messfeld aus. A further problem is that due to the scanning process during the mask inspection of a deformed mask surface irreversible information losses can occur during the evaluation. The mask M in 3 is moved from left to right in the scanning direction SCN through the measuring field MF. In the process, a specific point P enters the measuring field at the mask surface at the leading edge IN and, after passing through the measuring field, emerges from the measuring field at a trailing edge OUT.

Solange sich der Bereich des Punktes noch außerhalb des Messfeldes MF befindet, liegt im Wesentlichen keine thermische Belastung vor. Unmittelbar nach Eintritt in das Messfeld wird sich aufgrund der Bestrahlung die Temperatur T im oberflächennahen Bereich erhöhen. Diese Temperaturerhöhung setzt sich aufgrund der fortgesetzten Strahlung im Wesentlichen während der gesamten Dauer des Durchlaufs des Punktes P durch das Messfeld fort, bis der Punkt P schließlich wieder aus dem Messfeld austritt. Die fortschreitende Temperaturerhöhung führt zu einer zeitlich zunehmenden thermischen Ausdehnung der Materialien in der Nähe der Maskenoberfläche MS, wobei das Ausmaß der thermischen Ausdehnung in der Nähe der Eintrittskante IN noch relativ gering ist und in Richtung der Austrittskante OUT zunimmt. Vor allem im Bereich der Austrittskante findet auch ein geringfügiger Wärmeabfluss aus dem Bereich des Messfeldes hinaus statt. Insgesamt ergibt sich parallel zur Scanrichtung SCN ein asymmetrisches Oberflächenprofil. Dies erscheint im Beispielsfall als Wölbung in Richtung Mikroskopobjektiv, könnte aber auch als Delle bzw. Tal gestaltet sein.As long as the area of the point is still outside the measuring field MF, there is essentially no thermal load. Immediately after entering the measuring field, the temperature T in the near-surface region will increase due to the irradiation. This temperature increase continues due to the continued radiation substantially throughout the duration of the passage of the point P through the measuring field until the point P finally exits the measuring field again. The progressive increase in temperature leads to a temporally increasing thermal expansion of the materials in the vicinity of the mask surface MS, wherein the extent of the thermal expansion in the vicinity of the leading edge IN is still relatively low and increases in the direction of the trailing edge OUT. Especially in the area of the trailing edge, there is also a slight outflow of heat away from the area of the measuring field. Overall, an asymmetrical surface profile results parallel to the scanning direction SCN. This appears in the example as a curvature in the direction of the microscope objective, but could also be designed as a dent or valley.

Es ist unmittelbar ersichtlich, dass sich durch die Oberflächendeformation auch eine Deformation der durch das Mikroskopsystem laufenden Wellenfront ergibt, die zur Bildentstehung auf der Sensorfläche führt. Es entstehen Bildfehler, die noch näher analysiert werden. It is immediately apparent that the surface deformation also results in a deformation of the wavefront passing through the microscope system, which leads to image formation on the sensor surface. It creates aberrations that are analyzed in even greater detail.

In 4 ist schematisch der zeitliche Verlauf der Orientierung der Maskenoberfläche am Ort eines Punktes P mithilfe der Oberflächennormalen N für verschiedene Zeitpunkte t₀ bis t_n eines Durchlaufs durch das Messfeld schematisch dargestellt. Zum Zeitpunkt t₀ bewegt sich der beobachtete Punkt in das Messfeld hinein, zum Zeitpunkt t_n+1 verlässt er das Messfeld (OUT). In 4 schematically the variation of the orientation of the mask surface at the location of a point P by using the surface normals N for different times t ₀ to t _n of a passage through the measuring field shown schematically. At time t ₀ , the observed point moves into the measuring field, at time t _{n + 1 it} leaves the measuring field (OUT).

5 zeigt schematisch den Verlauf der Oberfläche, also die Oberflächenform, in der senkrecht zur Scanrichtung verlaufenden x-Richtung innerhalb des Messfeldes für zwei unterschiedliche Messzeitpunkte t₂ und t_n. Auch hier bezeichnen die Pfeile die lokalen Oberflächennormalen N der Oberfläche, und zwar an fünf in x-Richtung zueinander beabstandeten Positionen Pos 1 bis Pos 5. In beiden Darstellungen (4 und 5) sind Bereiche mit starkem Oberflächengradienten an der besonders schrägen Orientierung der Normalenvektoren N zu erkennen. 5 schematically shows the course of the surface, so the surface shape, in the direction perpendicular to the scan direction x-direction within the measuring field for two different measuring times t ₂ and t _n . Here too, the arrows designate the local surface normal N of the surface, namely at five positions 1 to 5 spaced apart in the x-direction. In both illustrations ( 4 and 5 ) are areas with a strong surface gradient on the particularly oblique orientation of the normal vectors N can be seen.

Die unterschiedlich starken Oberflächengradienten innerhalb des Messfeldes führen bei der Bilderzeugung und der nachfolgenden integrierenden Bildauswertung zu charakteristischen Fehlern, die anhand der 6 und 7 anschaulich erläutert werden. 6 zeigt dabei den örtlichen Verlauf der Positionen des zum Maskenpunkt P gehörenden Bildpunktes P' auf der Sensorfläche SS, also in dem zum Messfeld optisch konjugierten Bildfeld. Gezeigt ist die Position des Bildpunktes an der x-Position 3, also in der Mitte des Bildfeldes in x-Richtung. Die Messzeitpunkte t₁ bis t_n liegen in gleichen zeitlichen Abständen zueinander. The differently strong surface gradients within the measuring field lead to characteristic errors in the image generation and the subsequent integrating image evaluation 6 and 7 be explained clearly. 6 in this case shows the local course of the positions of the pixel P 'belonging to the mask point P on the sensor surface SS, that is to say in the image field which is optically conjugate to the measuring field. Shown is the position of the pixel at the x-position 3, ie in the middle of the image field in the x-direction. The measurement times t ₁ to t _n are at equal time intervals from each other.

Es ist erkennbar, dass aufgrund der in Scanrichtung verlaufenden Oberflächengradienten die Positionen der Bildpunkte auf der Sensorfläche nicht mehr äquidistant zueinander liegen. Die phasenrichtige Addition von Bildern in der Auswerteeinrichtung basiert jedoch auf einer konstanten Geschwindigkeit der untersuchten Maske in Scanrichtung während der Bildaufnahmen. Somit führen die ungleichen Abstände der Bildpunkte auf der Sensorfläche bei ihrer phasenrichtigen Überlagerung dazu, dass der durch Bildaddition bzw. Integration ermittelte gemessene Bildpunkt AV (Actual Value) in der Scanrichtung (y-Richtung) verschmiert bzw. langgezogen erscheint. Zum Vergleich ist rechts daneben der nicht beeinträchtigte Sollwert TV (Target Value) in Form eines runden Punktes dargestellt. It can be seen that, due to the surface gradients running in the scanning direction, the positions of the pixels on the sensor surface are no longer equidistant from one another. However, the in-phase addition of images in the evaluation device is based on a constant speed of the examined mask in the scanning direction during the image acquisition. Thus, the unequal distances of the pixels on the sensor surface in their in-phase superposition lead to the measured pixel AV (Actual Value) determined by image addition or integration appearing blurred or elongated in the scanning direction (y direction). For comparison, the unimpaired setpoint TV (target value) is shown to the right in the form of a round dot.

Diese "Verschmierung" von Bildpunkten bzw. von Messwerten bei der Scan-Integration wird hier auch als "Fading" bezeichnet. Bei der Integration bei der Bildauswertung geht aufgrund von Fading ein Teil der Nutzinformation unwiederbringlich verloren. Im Beispielsfall ist dies dadurch verständlich, dass der in y-Richtung langgestreckten Form des Bildpunktes nicht zu entnehmen ist, welche Einzelverlagerungen zu den unterschiedlichen Messzeitpunkten insgesamt zu dieser Verschmierung beigetragen haben. Aufgrund der Verschmierung des Messsignals besteht die Gefahr von Fehlinterpretationen der Messergebnisse. This "smearing" of pixels or measured values during scan integration is also referred to here as "fading". When integrating the image evaluation, part of the payload is irretrievably lost due to fading. In the example, this is understandable in that the elongated shape of the pixel in the y direction can not be deduced, which individual displacements at the different measurement times as a whole have contributed to this smearing. Due to the smearing of the measurement signal, there is a risk of misinterpretation of the measurement results.

In 7 ist eine entsprechende Darstellung von Problemen bei der Messfeldgenerierung für die Positionen 1 bis 5 auf der x-Achse gemäß 5 gezeigt. Für den Punkt in der Mitte des Messfeldes (Pos 3) ändert sich die Orientierung der Oberfläche während des Durchlaufs durch das Messfeld nicht, so dass die Oberflächennormale zu allen Zeitpunkten (insbesondere bei t₂ und t_n) gleich und damit zeitlich unverändert bleibt. Bei der Scan-Integration befindet sich der entsprechende Bildpunkt zu den verschiedenen Messzeitpunkten dementsprechend immer genau an der aufgrund der Geschwindigkeit der Maske zu erwartenden Position, so dass die zeitliche Integration der verschiedenen Bildsignale ein getreues Abbild des Bereichs um diesen Oberflächenpunkt, repräsentiert durch einen runden Punkt, zeigt. In 7 is a corresponding representation of problems in the measurement field generation for the positions 1 to 5 on the x-axis according to 5 shown. For the point in the center of the measuring field (Pos 3), the orientation of the surface during the passage through the measuring field does not change, so that the surface normal at all times (in particular at t ₂ and t _n ) remains the same and therefore unchanged over time. In the case of scan integration, the corresponding pixel at the various measurement times is accordingly always exactly at the position to be expected due to the speed of the mask, so that the temporal integration of the different image signals is a true image of the area around this surface point, represented by a round point , shows.

An den Rändern des Messfeldes (beispielsweise an den Positionen 1 und 5) nimmt dagegen der Oberflächengradient (Schrägstellung der lokalen Oberfläche gegenüber der Objektebene) mit zunehmender Dauer des Aufenthalts im Messfeld immer weiter zu, was im Bildfeld dazu führt, dass die entsprechenden Bildpunkte mit zunehmender Zeit immer stärker seitlich (d.h. parallel zur x-Richtung) weglaufen. In der Scan-Integration macht sich dieser Effekt als eine Verschmierung des Bildpunktes parallel zur x-Richtung bemerkbar. Das Ausmaß der Verschmierung nimmt zu beiden Seiten, ausgehend von der Mitte des Messfeldes zu den Rändern hin zu, und zwar in entgegengesetzte Richtungen entsprechend der unterschiedlichen Vorzeichen der Oberflächengradienten. At the edges of the measuring field (for example, at positions 1 and 5), however, the surface gradient (inclination of the local surface with respect to the object plane) increases with increasing duration of the stay in the measuring field, which leads in the image field that the corresponding pixels with increasing Time away more and more lateral (ie parallel to the x-direction) run away. In scan integration, this effect is noticeable as a smearing of the pixel parallel to the x-direction. The amount of smearing increases on both sides, from the center of the measuring field towards the edges, in opposite directions according to the different signs of the surface gradients.

Es ist aus diesen schematisch dargestellten Beispielen ersichtlich, dass die thermisch induzierte Oberflächendeformation in Verbindung mit der Integration von Bildsignalen bei der Auswertung zu einem Fading-Effekt mit entsprechenden, irreversiblen Informationsverlusten führen kann. It can be seen from these schematically illustrated examples that the thermally induced surface deformation in conjunction with the integration of image signals in the evaluation can lead to a fading effect with corresponding irreversible information losses.

Ein weiterer Beitrag zu möglichen Messfehlern kann dadurch entstehen, dass die Maskenoberfläche aufgrund der thermischen Deformation aus der zur Bildebene IP optisch konjugierten Objektebene OP herausläuft, so dass ein Punkt an der Maske im zeitlichen Verlauf nicht mehr scharf auf dem Sensor abgebildet wird. Dadurch können sich bei der Abbildung Defokussierungsfehler ergeben. Diese können sich den oben beschriebenen Fehlern aufgrund seitlichen Weglaufens von Bildpunkten überlagern. 8 zeigt zur Erläuterung in beiden Teilfiguren die Sensorebene SS mit zwei in Richtung der Sensorebene zusammenlaufenden Strahlen, die auf der Bildseite das Mikroskopsystem verlassen haben. In der linken Teilfigur liegt die Sensorebene SS im Fokusbereich, so dass sich eine scharfe Abbildung ergibt. Im rechten Teilbild ist gezeigt, dass sich aufgrund thermischer Deformationen der Maske eine Defokussierung um den Betrag Δz_S ergeben hat, so dass der Bildpunkt in der Sensorebene SS größer erscheinen wird als bei einem fokussierten Bildpunkt. Die korrespondierende Abweichung der Position des Maskenpunktes P von seiner Sollposition in der Objektebene OP bei undeformierter Maske ist mit Δz bezeichnet (vgl. 4)A further contribution to possible measurement errors can arise from the fact that the mask surface due to the thermal deformation runs out of the object plane OP optically conjugate to the image plane IP, so that a point on the mask over time is no longer sharply imaged on the sensor. This may result in defocusing errors in the image. These can be superimposed on the errors described above due to lateral runaway of pixels. 8th shows for explanation in both sub-figures, the sensor level SS with two converging in the direction of the sensor plane rays that have left on the image side of the microscope system. In the left part of the figure, the sensor plane SS is in the focus area, resulting in a sharp image. It is shown in the right-hand sub-image that due to thermal deformation of the mask, a defocusing has resulted by the amount Δz _S , so that the pixel will appear larger in the sensor plane SS than in a focused pixel. The corresponding deviation of the position of the mask point P from its desired position in the object plane OP in the case of an undeformed mask is denoted by Δz (cf. 4 )

Die entsprechenden Auswirkungen in der Bildebene und bei der Scan-Integration sind in 9 schematisch dargestellt. Im oberen Teilbild (FOC) ist der aus 6 bekannte Verlauf der Positionen der Bildpunkte ohne Fokussierungsfehler und rechts daneben der entsprechende Effekt bei der Scan-Integration gezeigt. In der unteren Teilfigur (DEF) ist eine entsprechende Darstellung mit zusätzlicher Defokussierung zu sehen. The corresponding effects in the image plane and in the scan integration are in 9 shown schematically. In the upper part of the picture (FOC) is the off 6 known course of the positions of the pixels without Fokussierungsfehler and right next to the corresponding effect shown in the scan integration. The lower part of the figure (DEF) shows a corresponding representation with additional defocusing.

Es ist ersichtlich, dass im scan-integrierten Messsignal das Bild des Punktes allseitig vergrößert bzw. allseitig verschmiert erscheint. It can be seen that in the scan-integrated measurement signal, the image of the point appears enlarged on all sides or smeared on all sides.

Zur Vermeidung oder Verminderung derartiger Probleme hat das Maskeninspektionssystem MIS eine Kompensationseinrichtung KOMP zum aktiven Kompensieren von im Bereich des Messfeldes MF durch die Beleuchtungsstrahlung ILR induzierten Deformationen der Maskenoberfläche. Die Kompensation wirkt in Richtung einer Reduzierung von lokalen Oberflächengradienten, d.h. von lokalen Steigungen und/oder Gefällen relativ zur Objektebene im Bereich des Messfeldes im Vergleich zu einer Maskenoberfläche in Abwesenheit der Kompensation.In order to avoid or reduce such problems, the mask inspection system MIS has a compensation device KOMP for actively compensating deformations of the mask surface induced in the area of the measurement field MF by the illumination radiation ILR. The compensation acts to reduce local surface gradients, i. of local slopes and / or slopes relative to the object plane in the area of the measurement field compared to a mask surface in the absence of compensation.

Eine Möglichkeit zur Vermeidung oder Verminderung der Beeinträchtigung der Messergebnisse durch thermisch induzierte Deformationen im Bereich des Messfeldes besteht bei bevorzugten Ausführungsformen darin, den lokalen Oberflächendeformationen dadurch entgegenzuwirken, dass ein Bereich um das Messfeld zeitlich vor einer Messung mit Hilfe einer Heizeinrichtung HD derart vorgewärmt oder beheizt wird, dass sich während der Messung Wärmegradienten nicht oder nur noch in weit verringertem Ausmaß als ohne die Vorwärmung ausbilden können. Dadurch ergibt sich eine Verringerung oder völlige Vermeidung von Oberflächengradienten im Messfeld, so dass die oben erwähnten Messfehler weitgehend vermieden werden können. One possibility for avoiding or reducing the impairment of the measurement results due to thermally induced deformations in the area of the measuring field is, in preferred embodiments, counteracting the local surface deformations by preheating or heating a region around the measuring field temporally prior to a measurement with the aid of a heating device HD in that thermal gradients can not be formed during the measurement, or only to a much lesser extent than without the preheating. This results in a reduction or complete avoidance of surface gradients in the measuring field, so that the measurement errors mentioned above can be largely avoided.

10 zeigt in der linken Teilfigur 10A schematisch einen Ausschnitt der Vorderseite einer Maske M mit einem schraffiert dargestellten Messfeld MF, welches gerade mit EUV-Beleuchtungsstrahlung bestrahlt wird. In der linken Teilfigur 11A von 11 ist schematisch die durch die Beleuchtungsstrahlung ILR verursachte Oberflächendeformation und die daraus resultierende Deformation der Wellenfronten WF in der von der Maskenoberfläche MS reflektierten Strahlung dargestellt. 10 shows in the left part of the figure 10A schematically a section of the front of a mask M with a hatched MF shown measuring field, which is being irradiated with EUV illumination radiation. In the left part of the figure 11A from 11 schematically shows the surface deformation caused by the illumination radiation ILR and the resulting deformation of the wave fronts WF in the radiation reflected by the mask surface MS.

Die mittlere und rechte Teilfigur 10B und 10C von 10 zeigen schematisch, auf welche Weise derartige Probleme bei Ausführungsformen der Erfindung vermieden werden können. Wie erläutert, findet die Messung scannend statt. Als Gegenmaßnahme gegen thermische Deformationen wird vor einer Messung ein genügend großer Umgebungsbereich SA um das Messfeld herum vorgeheizt, damit es bei der späteren Bestrahlung des Messfeldes mit EUV-Strahlung keine und/oder noch geringfügige thermische Deformationen gibt. 10B zeigt hierzu, dass ein im Beispiel rechteckförmiger Umgebungsbereich mit SA (Surrounding Area) mittels einer Heizeinrichtung über die Oberflächentemperatur T₀ der übrigen Maskenoberfläche hinaus auf eine Temperatur T₁ > T₀ aufgeheizt wird. Solange keine Messung läuft und daher keine EUV-Beleuchtungsstrahlung in dem Bereich des Messfeldes fällt, wird auch der Bereich des Messfeldes durch die gesonderte Heizeinrichtung aufgeheizt. Da im gesamten aufgeheizten Bereich im Wesentlichen die gleiche Temperatur herrscht, existieren im Bereich des Messfeldes keine thermisch induzierten Oberflächengradienten. Lediglich im Übergangsbereich zwischen der aufgeheizten Zone und der nicht aufgeheizten Umgebung entstehen Oberflächengradienten, diese liegen aber räumlich weit außerhalb des Bereichs des Messfeldes. The middle and right part of the figure 10B and 10C from 10 show schematically how such problems can be avoided in embodiments of the invention. As explained, the measurement takes place in a scanning manner. As a countermeasure against thermal deformations, a sufficiently large surrounding area SA is preheated around the measuring field prior to a measurement so that there is no and / or even slight thermal deformation during the subsequent irradiation of the measuring field with EUV radiation. 10B shows for this purpose that in the example a rectangular surrounding area with SA (Surrounding Area) is heated by means of a heating device beyond the surface temperature T _{0 of} the rest of the mask surface to a temperature T ₁ > T ₀ . As long as no measurement is running and therefore no EUV illumination radiation falls in the area of the measuring field, the area of the measuring field is also heated by the separate heating device. Since substantially the same temperature prevails in the entire heated area, no thermally induced surface gradients exist in the area of the measuring field. Only in the transition region between the heated zone and the unheated environment surface gradients arise, but these are spatially far outside the range of the measuring field.

Wenn nun eine Messung läuft, so dass im Bereich des Messfeldes EUV-Beleuchtungsstrahlung eingestrahlt wird, wird der Bereich des Messfeldes durch die EUV-Beleuchtungsstrahlung erwärmt. Während dieser Zeiten ist das räumliche Heizprofil der Heizeinrichtung so eingestellt, dass der Bereich des Messfeldes nur durch die Beleuchtungsstrahlung ILR aufgeheizt wird, nicht jedoch durch die externe Heizeinrichtung. Die Heizeinrichtung hält dann lediglich die Temperatur in dem das Messfeld umgebenden Umgebungsbereich aufrecht. If a measurement is now running so that EUV illumination radiation is radiated in the area of the measuring field, the area of the measuring field is heated by the EUV illumination radiation. During these times, the spatial heating profile of the heating device is adjusted so that the area of the measuring field is heated only by the illumination radiation ILR, but not by the external heating device. The heater then merely maintains the temperature in the surrounding area surrounding the measurement field.

Idealerweise ist die Leistung der gesonderten Heizeinrichtung so eingestellt, dass der durch die Heizeinrichtung erzeugte Wärmeeintrag im Wesentlichen demjenigen Wärmeeintrag entspricht, der im Bereich des Messfeldes durch die EUV-Beleuchtungsstrahlung verursacht wird. Damit bleibt die Maskenoberfläche auch während der Messung sowohl im Bereich des Messfeldes als auch am Rand des Messfeldes im Übergangsbereich zum Umgebungsbereich im Wesentlichen eben bzw. undeformiert. Dadurch ergibt sich die in 11B schematisch dargestellte Situation einer ebenen Maskenoberfläche MS, die die einfallende Beleuchtungsstrahlung ILR ohne Deformation der Wellenfront in Richtung des nachgeschalteten Mikroskopsystems reflektiert. Ideally, the power of the separate heater is adjusted so that the heat input generated by the heater substantially corresponds to that heat input, which is caused in the area of the measuring field by the EUV illumination radiation. Thus, the mask surface remains substantially even or undeformed during the measurement, both in the area of the measuring field and at the edge of the measuring field in the transition area to the surrounding area. This results in the 11B schematically illustrated situation of a flat mask surface MS, which reflects the incident illumination radiation ILR without deformation of the wavefront in the direction of the downstream microscope system.

Anhand der 12 und 13 sind zwei unterschiedliche Ausgestaltungen von Heizeinrichtungen erläutert, die geeignet sind, thermisch induzierte Oberflächengradienten im Bereich des Messfeldes durch gezielten Wärmeeintrag nach genau definierten örtlichen Heizprofilen so zu kompensieren, dass Oberflächendeformationen im Bereich des Messfeldes weitgehend vermieden werden. Based on 12 and 13 two different embodiments of heating devices are described which are suitable for compensating thermally induced surface gradients in the region of the measuring field by targeted heat input according to precisely defined local heating profiles so that surface deformations in the area of the measuring field are largely avoided.

Bei der Ausführungsform von 12 hat die Heizeinrichtung HD eine nicht näher dargestellte Heizstrahlungsquelle, die Infrarotstrahlung IR abstrahlt. Komponenten der Heizeinrichtung sind so angeordnet, dass die Heizstrahlung von der dem Mikroskopsystem zugewandten Vorderseite schräg auf die mit dem Muster PAT versehene Maskenoberfläche MS fällt. Im Strahlengang der Heizstrahlung ist ein IR-durchlässiges erstes diffraktives optisches Element DOE1 angeordnet, dessen für Infrarotlicht beugend wirkende Strukturen die Infrarotstrahlung räumlich so umformen, dass die Heizstrahlung in den Umgebungsbereich SA vorgegebener Form und Größe auf die Maskenoberfläche fällt, wobei auch der Bereich des Messfeldes mit IR-Strahlung bestrahlt wird. Die von der Maskenoberfläche reflektierte Heizstrahlung fällt in eine Strahlenfalle DP und kann die Messung daher nicht beeinträchtigen. In the embodiment of 12 the heater HD has a heat radiation source, not shown, which emits infrared radiation IR. Components of the heating device are arranged so that the heating radiation from the front side facing the microscope system obliquely falls onto the mask surface MS provided with the pattern PAT. In the beam path of the heating radiation, an IR-transmissive first diffractive optical element DOE1 is arranged, whose infrared light diffracting structures structurally transform the infrared radiation such that the heating radiation falls into the surrounding area SA of predetermined shape and size on the mask surface, whereby the area of the measuring field is irradiated with IR radiation. The reflected from the mask surface heating radiation falls into a radiation trap DP and therefore can not affect the measurement.

Der durch Infrarotstrahlung aufgeheizte Bereich ist gleichmäßig aufgeheizt, so dass die Maskenoberfläche im aufgeheizten Bereich eben ist. Das Niveau der Maskenoberfläche in z-Richtung ist geringfügig gegenüber den umliegenden kühleren Bereichen der Maske angehoben, wobei sich im Randbereich des aufgeheizten Bereichs relativ große Oberflächengradienten ergeben können. Durch Einstellung der z-Position der Maske mithilfe der Maskenhalteeinrichtung MST wird dieser z-Offset kompensiert, so dass die aufgeheizte Maskenoberfläche im Bereich der Objektebene des Mikroskopsystems liegt. In dem darüberliegenden schematischen Diagramm ist ersichtlich, dass der Wärmeeintrag Q durch die Infrarot-Heizeinrichtung zu diesem Zeitpunkt im gesamten Umgebungsbereich um das Messfeld und im Messfeldbereich weitgehend gleichmäßig ist und an den Randbereichen steil abfällt. The area heated by infrared radiation is heated uniformly, so that the mask surface in the heated area is flat. The level of the mask surface in the z-direction is slightly raised relative to the surrounding cooler regions of the mask, whereby relatively large surface gradients may result in the edge region of the heated region. By adjusting the z position of the mask using the mask holding device MST, this z offset is compensated so that the heated mask surface lies in the area of the object plane of the microscope system. In the schematic diagram above it can be seen that the heat input Q by the infrared heating device at this time is largely uniform in the entire surrounding area around the measuring field and in the measuring field region and drops steeply at the edge regions.

12B zeigt die Heizeinrichtung in einer zweiten Konfiguration, in die umgeschaltet wird, wenn eine Messung stattfindet und dementsprechend vom Beleuchtungssystem ILL EUV-Beleuchtungsstrahlung ILR in den Bereich des Messfeldes MF eingestrahlt wird. Während dieser Phasen gibt es im Messfeld MF einen Wärmeeintrag Q aufgrund der Absorption der EUV-Strahlung. Dieser Teil des Wärmeeintrags ist im darüberliegenden Diagramm mit "EUV" gekennzeichnet. Während dieser Phase der Messung ist die Heizeinrichtung in eine zweite Konfiguration umgeschaltet, bei der anstelle des ersten diffraktiven optischen Elementes DOE1 ein zweites diffraktives optisches Element DOE2 im Strahlengang der infraroten Heizstrahlung angeordnet ist. Dessen beugende Strukturen sind so ausgelegt, dass die Heizstrahlung weiterhin den gesamten das Messfeld MF umgebenden Teil des Umgebungsbereichs beheizt, wobei jedoch keine Heizstrahlung mehr in den Bereich des Messfeldes MF fällt. Die Leistung der Heizstrahlung ist so bemessen, dass der durch die Infrarotstrahlung erzeugte Wärmeeintrag im Wesentlichen genauso groß ist, wie der durch die EUV-Strahlung erzeugte Wärmeeintrag an der Maskenoberfläche. Dadurch wird erreicht, dass sich am Übergang vom Zeitraum vor der Messung zum Zeitraum während der Messung im Wesentlichen keine Änderungen beim lokalen Wärmeeintrag ergeben, so dass auch keine wärmeinduzierten Oberflächendeformationen und insbesondere keine Oberflächengradienten auftreten. Daher bleibt die Maskenoberfläche im Bereich des Messfeldes und im Umgebungsbereich weiterhin eben und die Messung wird durch Oberflächendeformationen nicht beeinträchtigt. 12B shows the heater in a second configuration, which is switched to when a measurement takes place and, accordingly, illuminated by the illumination system ILL EUV illumination radiation ILR in the area of the measuring field MF. During these phases, there is a heat input Q in the measuring field MF due to the absorption of the EUV radiation. This part of the heat input is marked "EUV" in the diagram above. During this phase of the measurement, the heating device is switched to a second configuration in which, instead of the first diffractive optical element DOE1, a second diffractive optical element DOE2 is arranged in the beam path of the infrared heating radiation. Its diffractive structures are designed so that the Heating radiation continues to heat the entire area surrounding the measuring field MF part of the surrounding area, but no more heating radiation falls in the range of the measuring field MF. The power of the heating radiation is dimensioned so that the heat input generated by the infrared radiation is substantially the same as the heat input generated by the EUV radiation on the mask surface. This ensures that there are essentially no changes in the local heat input at the transition from the period before the measurement to the period during the measurement, so that no heat-induced surface deformations and in particular no surface gradients occur. Therefore, the mask surface in the area of the measurement field and in the surrounding area remains flat and the measurement is not affected by surface deformations.

Bei der Ausführungsform von 12 hat die Heizeinrichtung eine Heizstrahlungsverteilungseinrichtung mit zwei wechselweise in den Strahlengang einführbaren diffraktiven optischen Elementen, die für Infrarotstrahlung durchlässig sind. Es kann sich dabei um physikalisch getrennte optische Elemente oder ein integrales optisches Element mit Bereichen unterschiedlicher diffraktiver Strukturen handeln. In the embodiment of 12 the heater has a radiant heat distribution device with two alternately inserted into the beam path diffractive optical elements which are transparent to infrared radiation. These may be physically separate optical elements or an integral optical element having regions of different diffractive structures.

Es ist auch möglich, eine Heizeinrichtung mit einer reflektiven Heizstrahlungsverteilungseinrichtung zu verwenden. 13 zeigt hierzu schematisch Komponenten einer anderen Heizeinrichtung, bei der die von einer Heizstrahlungsquelle kommende Infrarotstrahlung IR mithilfe eines Multi-Mirror-Arrays MMA auf die Vorderseite der Maske gelenkt wird. Das Multi-Mirror-Array hat eine Vielzahl von kleinen Einzelspiegeln, deren Orientierung mithilfe geeigneter Stellelemente in Reaktion auf Steuersignale einer Steuereinrichtung individuell verändert werden kann, so dass sich unterschiedliche Strahlwinkelverteilungen der reflektierten Strahlung ergeben. Die Vorgehensweise beim Umschalten zwischen einer Phase ohne Beleuchtung des Messfeldes (13A) und einer Messphase mit Beleuchtung des Messfeldes mittels EUV-Beleuchtungsstrahlung (13B) ist die gleiche wie bei der Ausführungsform von 12, weshalb auf die dortige Beschreibung verwiesen wird. It is also possible to use a heater with a reflective radiant heat distribution device. 13 schematically shows components of another heating device, in which the infrared radiation IR coming from a heat radiation source is directed onto the front side of the mask by means of a multi-mirror array MMA. The multi-mirror array has a multiplicity of small individual mirrors whose orientation can be changed individually by means of suitable adjusting elements in response to control signals of a control device, resulting in different beam angle distributions of the reflected radiation. The procedure for switching between a phase without illumination of the measuring field ( 13A ) and a measuring phase with illumination of the measuring field by means of EUV illumination radiation ( 13B ) is the same as in the embodiment of 12 , which is why reference is made to the description there.

Alternativ zu den dargestellten Ausführungsformen, oder zusätlich dazu, kann eine Beheizung auch von der der Maskenoberfläche MS abgewandten Rückseite der Maske erfolgen. As an alternative to the illustrated embodiments, or in addition thereto, heating can also take place from the rear side of the mask facing away from the mask surface MS.

Bei anderen Ausführungsformen wird eine Reduzierung thermisch induzierter Oberflächendeformationen bei der Maskeninspektion dadurch erreicht, dass die Maske während der Messung mithilfe einer geeigneten Kühleinrichtung aktiv gekühlt wird. Die Kühlung kann beispielsweise von der Rückseite der Maske erfolgen, z.B. durch Anblasen mit einem Kühlgas. Es können auch andere Kühleinrichtungen verwendet werden, die sich ortsabhängig schalten bzw. steuern lassen, beispielsweise Kühleinrichtungen mit Peltier-Elementen.In other embodiments, a reduction in thermally induced surface deformation in mask inspection is achieved by actively cooling the mask during the measurement using a suitable cooling device. The cooling may be done, for example, from the back of the mask, e.g. by blowing with a cooling gas. It is also possible to use other cooling devices which can be switched or controlled in a location-dependent manner, for example cooling devices with Peltier elements.

Eine Kühlung kann in Kombination mit einer Heizung eingesetzt werden, z.B. um eine exaktere rämliche und zeitliche Steuerung der Wärmeverteilung zu erreichen.Cooling may be used in combination with a heater, e.g. to achieve a more precise spatial and temporal control of the heat distribution.

Weiterhin ist es möglich, eine Kompensation thermisch induzierter Oberflächendeformationen durch geeignete Manipulatoren vorzunehmen, die mechanisch an der Maske angreifen. Ein Manipulator MAN kann beispielsweise eine Vielzahl von individuell ansteuerbaren Stellelementen SE haben, die an der Maskenrückseite angreifen und in Reaktion auf eine lokale Erwärmung im Bereich des Messfeldes so angesteuert werden, dass einer Deformation entgegengewirkt wird (14). Furthermore, it is possible to compensate for thermally induced surface deformations by suitable manipulators which mechanically engage the mask. A manipulator MAN can, for example, have a multiplicity of individually controllable actuating elements SE which act on the back of the mask and are activated in response to local heating in the region of the measuring field in such a way that deformation is counteracted (FIG. 14 ).

Die Steuerung eines kompensierenden Eingriffs kann auf Basis von vorher in einem Kalibrierverfahren ermittelten Daten im Wege einer Feed-Forward-Steuerung erfolgen. Es ist auch möglich, das Maskeninspektionssystem mit einer Messeinrichtung auszustatten und eine messunterstützte Kompensation durchzuführen. The control of a compensating intervention can be carried out on the basis of previously determined in a calibration method data by means of a feed-forward control. It is also possible to equip the mask inspection system with a measuring device and perform a measurement-assisted compensation.

Bei der Messeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine ortsauflösende Temperaturmesseinrichtung zur Messung der Temperatur der Maskenoberfläche handeln oder um eine Messeinrichtung, mit der die Oberflächendeformation, d.h. die Gestalt der Maskenoberfläche gemessen werden kann. Die Kompensation kann dann auf Basis der mit der Messeinrichtung erfassten Daten gesteuert werden. Beispielsweise kann die externe Heizeinrichtung in einen geschlossenen Regelkreis (closed-loop-control) eingebunden werden. The measuring device may, for example, be a spatially resolving temperature measuring device for measuring the temperature of the mask surface or a measuring device with which the surface deformation, i. the shape of the mask surface can be measured. The compensation can then be controlled based on the data acquired with the measuring device. For example, the external heating device can be integrated into a closed-loop control.

Hierzu wird bei einer Ausführungsform eine Deformation der Oberfläche der Maske gemessen. Daraus werden Oberflächendeformationsdaten erzeugt, die z.B. das Ausmaß und die örtliche Verteilung der Oberflächendeformation an der strukturierten Maskenoberfläche in geeigneter Weise beschreiben. Die Steuerung der Heizeinrichtung (oder einer anderen Kompensationseinrichtung) wird dann in Abhängigkeit von den Oberflächendeformationsdaten durchgeführt. Hierdurch ist eine besonders präzise Einstellung eines angestrebten Oberflächenprofils auch bei variierenden Betriebsbedingungen möglich. For this purpose, in one embodiment, a deformation of the surface of the mask is measured. From this, surface deformation data is generated, e.g. Describe the extent and local distribution of surface deformation on the patterned mask surface as appropriate. The control of the heater (or other compensation means) is then performed in response to the surface deformation data. As a result, a particularly precise adjustment of a desired surface profile is possible even under varying operating conditions.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die lokale aktuelle Wärmeverteilung der Maske zu messen und daraus Steuerbefehle für die Heizeinrichtung oder eine andere Kompensationseinrichtung abzuleiten. Eine Temperaturverteilungs-Messeinrichtung kann entweder der strukturierten Vorderseite der Maske (also dem Muster) zugewandt sein oder sich an der dem Muster abgewandten Rückseite der Maske befinden. Alternatively or additionally, it is also possible to measure the local current heat distribution of the mask and from it control commands for the Derive heating or other compensation device. A temperature distribution measuring device can either face the structured front side of the mask (ie, the pattern) or be located on the rear side of the mask facing away from the pattern.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011161243 A1 [0007]
WO 2010/020337 A1 [0060]

Claims

Mask inspection method for inspecting a reflective mask by means of electromagnetic radiation of an operating wavelength λ from the extreme ultraviolet range (EUV), comprising the following steps: Holding the mask between an illumination system and a microscope objective of a mask inspection system such that a patterned mask surface of the mask is disposed in the region of an object plane of the microscope objective; Illuminating a measurement field on the mask surface with illumination radiation provided by the illumination system; Carrying out a scanning operation by moving the mask parallel to the object plane and parallel to a scanning direction such that adjacent areas of the mask surface in the scanning direction are moved successively into the measurement field; Successively imaging each area of the mask surface moved into the measurement field on an enlarged scale into a sensor plane optically conjugate to the object plane of a spatially resolving sensor of the mask inspection system; Spatially generated image signals of the respectively arranged in the measurement field areas of the mask surface by means of the sensor; Phase-correct evaluation of the image signals detected during the scan operation, image signals being integrated in the correct phase during evaluation, marked by: Compensating surface area deformations of the mask surface induced by the illumination radiation in the region of the measurement field for reducing surface gradients in the region of the measurement field in comparison to a mask surface in the absence of the compensation.

A mask inspection method according to claim 1, characterized by heating the mask in an environmental region of the measurement field corresponding to a prescribable two-dimensional heating profile by means of a heating device separate from the illumination system, wherein the heating of the environmental region begins before a measurement in the measurement field.

A mask inspection method according to claim 2, wherein the heater is switched between a first configuration and a second configuration depending on the time course of irradiation of the measurement field with illumination radiation, preferably in phases without irradiation of illumination radiation into the measurement field in the first configuration, the surrounding area and The area of the measuring field which is not exposed to illumination radiation is actively heated by the heating device and active heating of the measuring field is reduced or interrupted in phases with irradiation of illumination radiation into the measuring field and only the surrounding area is heated.

A mask inspection method according to claim 2 or 3, wherein the heating means generates a heating profile which is complementary to the heating profile produced by the illumination radiation, the complementary heating profile preferably being adapted to complement the heating profile produced by the illumination radiation in such a way In the area of the measuring field and in the surrounding area substantially a uniform power input of heating power takes place.

A mask inspection method according to claim 2, 3 or 4, wherein the heating of the mask by the heating means is non-contact, in particular by radiating radiant heat to the mask.

A mask inspection method according to claim 5, wherein the mask is irradiated with heating radiation from the side of the mask surface to be inspected.

A mask inspection method according to any one of the preceding claims, wherein the mask is actively cooled during the measurement by means of a cooling device, the cooling preferably taking place from the back of the mask.

A mask inspection method according to any one of the preceding claims, wherein the mask inspection system comprises a measuring device and the compensation is controlled on the basis of measuring signals detected by the measuring device, wherein preferably the temperature of the mask surface and / or the shape of the mask surface is measured in a spatially resolved manner.

A mask inspection system for inspecting a reflective mask by means of electromagnetic radiation of an operating wavelength λ from the extreme ultraviolet range (EUV) comprising: a microscope system (MIC) for magnifying imaging of an object arranged in an object plane (OP) of the microscope system into an image plane optically conjugate to the object plane; a mask holding device adapted to hold the mask such that a mask surface (MS) to be examined is arranged in the region of the object plane (OP) of the microscope system; an illumination system (ILL) for receiving radiation from an EUV radiation source and for generating illumination radiation (ILR) incident on the mask surface (MS) in a measurement field (MF); a sensor device with a sensor surface (SS), in the image plane (IP) of the microscope system or is arranged in a plane which is optically conjugate to the image plane, and an evaluation device (EV) connected to the sensor device, wherein the mask for performing a scanning operation is movable parallel to the object plane and parallel to a scanning direction so that adjacent regions of the mask surface are successively moved in scan direction the measuring field are movable; and wherein the evaluation device is configured to integrate locally detected signals at the sensor surface in the correct phase to move the mask; characterized by compensating means (COMP) for actively compensating for deformations of the mask surface induced in the area of the measuring field (MF) by the illumination radiation (ILR) to reduce surface gradients in the area of the measuring field compared to a mask surface in the absence of the compensation.

A mask inspection system according to claim 9, wherein the compensation means comprises a heater (HD) separate from the illumination system (ILL) for heating the mask (M) in accordance with a prescribable two-dimensional heating profile.

A mask inspection system according to claim 10, wherein the heater is formed as a radiation heater for irradiating the mask with heating radiation (IR), wherein preferably components of the heater are arranged such that the mask is irradiated from the side of the mask surface to be examined with heating radiation.

Mask inspection system according to claim 10 or 11, wherein the heating device (HD) is configured such that the mask (M) in a surrounding area (SA) of the measuring field (MF) according to a predetermined two-dimensional heating profile is at least temporarily heated.

A mask inspection system according to any one of claims 10 to 12, wherein the heater (HD) comprises a radiant heat source and a controllable radiant heat distribution device switchable between a first configuration and a second configuration to produce different heating profiles, preferably in the first configuration the environmental region and region Messfeldes are heated by the heater and in the second configuration, only the surrounding area is heated.

A mask inspection system according to claim 13, wherein the radiant heat distribution device is configured such that the radiant heat (IR) coming from the radiant heat source is substantially devoid of radiation loss with respect to its local distribution and / or beam angle distribution, the radiant heat distribution device preferably being diffractive diffractive for the radiant heat optical element (DOE) or a controllable multi-mirror array (MMA).

Masks inspection system according to one of claims 10 to 14, characterized by a measuring device for generating measurement signals representing at least one property of the mask surface, wherein the compensation device (KOMP) based on the measurement signals is controllable, wherein the measuring device preferably as a spatially resolving temperature measuring device or as a spatially resolving measuring device the shape of the mask surface is formed.

Mask inspection system according to claim 9, characterized in that the compensation device mechanically acts on the mask, wherein preferably the compensation device comprises a manipulator (MAN) with a plurality of individually controllable actuators (SE), which engage a mask back and in response to local heating can be controlled in the region of the measuring field such that the deformation of the mask surface is counteracted.