DE102013225498A1

DE102013225498A1 - Prüfvorrichtung für EUV-Optik

Info

Publication number: DE102013225498A1
Application number: DE102013225498.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Hübel; Thomas Niederhausen
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-11
Also published as: US20160282221A1; US9857269B2; JP6650400B2; WO2015086649A2; JP2017504790A; WO2015086649A3

Abstract

Prüfvorrichtung (100) für eine EUV-Optik (200), aufweisend: eine Generierungseinrichtung (10) zum Generieren von wellenlängenvariablen Prüfspektren für die EUV-Optik (200), wobei die aus der EUV-Optik (200) austretenden Prüfspektren mittels einer Sensoreinrichtung (20) sensierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für eine EUV-Optik. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Generierungseinrichtung zum Generieren von wellenlängenvariablen Prüfspektren für eine EUV-Optik. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Prüfen einer EUV-Optik.
Stand der Technik
Die wichtigsten Komponenten von herkömmlichen EUV-Optiken sind Bragg-Spiegel. Bei den heute für die genannten Spiegel verwendeten Materialkombinationen, insbesondere Molybdän-Silizium-Mehrfachschichten, schließen sich eine Breitbandigkeit und eine hohe Reflektivität aus folgendem Grund weitgehend aus: Jede Einzelschicht reflektiert nur wenig Licht, so dass für hohe Reflektivitäten eine Vielzahl (oft 60 oder noch mehr) von Schichten erforderlich ist, deren Reflexionen sich konstruktiv überlagern. Diese hohen Schichtanzahlen führen dazu, dass die Bragg-Spiegel spektral schmalbandig werden. Für EUV-Scanner in der optischen Lithographie ist es wegen des angestrebten hohen Durchsatzes allerdings wichtig, mit hoch reflektierenden Spiegeln zu arbeiten, damit möglichst viel Licht am Wafer ankommt.
Aus der Literatur sind Messungen bekannt, in denen verschiedene Spektren eingesetzt wurden, um Auflösungsgrenzen eines EUV-Mikroskops zu untersuchen (siehe z.B. Wachulak et al. 2011, Optics Express 19, Seiten 9541–9549).
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum optischen Vermessen von EUV-Optiken bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einer Prüfvorrichtung für eine EUV-Optik, aufweisend:

– eine Generierungseinrichtung zum Generieren von wellenlängenvariablen Prüfspektren für die EUV-Optik, wobei die aus der EUV-Optik austretenden Prüfspektren mittels einer Sensoreinrichtung sensierbar sind.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Generierungseinrichtung zum Generieren von wellenlängenvariablen Prüfspektren für eine EUV-Optik, aufweisend eine Filtereinrichtung mit zwei gegenüberliegend angeordneten Spiegeln, wobei die Filtereinrichtung eine Eintrittsöffnung für eine Eintrittsstrahlung aufweist, wobei Strahlen zwischen den Spiegeln mehrfach reflektiert werden, und wobei eine Austrittstrahlung durch wenigstens eine Austrittsöffnung aus der Filtereinrichtung austritt.
Gemäß einem dritten Aspekt wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Vermessen einer EUV-Optik bereitgestellt, welches folgende Schritte aufweist:

– Beaufschlagen der EUV-Optik mit einer wellenlängenvariierbaren Prüfstrahlung;
– Sensieren der Prüfstrahlung nach der EUV-Optik mittels einer Sensoreinrichtung; und
– Auswerten der sensierten Prüfstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Generierungseinrichtung eine Plasmaquelle umfasst, wobei die Plasmaquelle wenigstens ein Gas aufweist, das in einem operativen Wellenlängenbereich der EUV-Optik emittiert. Durch eine Auswahl eines geeigneten Gases für die Plasmaquelle kann somit ein geeignetes Prüfspektrum für die EUV-Optik bereitgestellt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung sieht vor, dass als Gas wenigstens eines aus der Gruppe: Argon, Krypton, Xenon, Stickstoff, Neon und Sauerstoff verwendbar ist. Dadurch werden Gase ausgewählt, die in einem Wellenlängenbereich emittieren, der in einem operativen Betriebsbereich der EUV-Optik liegt. Zudem sind die genannten Gase vorteilhaft für die EUV-Optik verträglich.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung sieht vor, dass mittels der Generierungseinrichtung ein „Zielspektrum“ derart generierbar ist, dass wenigstens zwei generierte unterschiedliche „Basisspektren“ überlagerbar sind. Unter einem Zielspektrum ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung ein Spektrum zu verstehen, welches dem Spektrum unter Einsatzbedingungen entspricht oder ihm nahe kommt. Jedes einzelne der Gasspektren repräsentiert ein Basisspektrum. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, Prüfspektren zu variieren, was es ermöglicht, eine Prüfung der EUV-Optik in einem Arbeitsgang durchzuführen, ohne über einen langen Zeitraum hinweg umfangreiche Prüfparameter verstellen zu müssen. Es müssen auf diese Weise vorteilhaft keine aufwendigen mechanischen Einstellungen getätigt oder verändert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ist dadurch charakterisiert, dass das vordefinierte Zielspektrum möglichst gut durch ein sequentielles Anwenden der Basisspektren auf die EUV-Optik approximierbar ist. Dadurch ist vorteilhaft ein sequentielles Prüfen mit nur wenigen Basisspektren ermöglicht.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung sieht vor, dass ein Mischungsverhältnis des Gases variabel ist. Dies bietet den Vorteil, dass sehr variable Prüfspektren erzeugt werden können, die gut an spezifische Prüferfordernisse angepasst werden können.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Zielspektrum als eine mathematische Funktion mit drei Parametern darstellbar ist, wobei die Parameter einen Maximalwert, eine Breite und eine Zentralwellenlänge des Zielspektrums umfassen. Dies bedeutet vorteilhaft eine Beschreibung eines anzustrebenden Zielspektrums mit nur wenigen Parametern. Auf diese Weise kann eine Anzahl von Spektren, mittels denen das Zielspektrum gebildet wird, vorteilhaft minimiert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Generierungseinrichtung eine Filtereinrichtung mit zwei gegenüberliegend angeordneten Spiegeln aufweist, wobei die Filtereinrichtung eine Eintrittsöffnung für eine Eintrittsstrahlung aufweist, wobei Strahlen zwischen den Spiegeln mehrfach reflektiert werden, und wobei eine Austrittstrahlung durch wenigstens eine Austrittsöffnung aus der Filtereinrichtung austritt. Auf diese Weise kann die gewünschte Variation in den Wellenlängen mittels eines spektralen Filters bereitgestellt werden, was in mathematischer Hinsicht den gleichen Effekt ermöglicht wie mittels variabler Prüfspektren. Eine Filterwirkung kann durch mehrfache Reflexionen verstärkt werden. Ein Spektrum für die EUV-Optik wird auf diese Weise mittels einer definierten Geometrie von Spiegeln bereitgestellt. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Monochromatoren besteht darin, dass mit diesem Prinzip auch viele Strahlen auf einmal gefiltert und Reflexionen sehr gut beeinflusst werden können. Jede zweite Reflexion findet wieder auf demselben Spiegel statt, wobei aufgrund der Tatsache, dass ein einzelner Spiegel in der Regel sehr gleichmäßig und genau hergestellt werden kann, eine erhöhte Messgenauigkeit resultiert. Im Ergebnis kann auf diese Weise mittels eines relativ einfachen Aufbaus ein Basisspektrum auf ein gewünschtes Zielspektrum beschränkt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Prüfvorrichtung sieht vor, dass die beiden Spiegel parallel bzw. im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Im Wesentlichen parallel bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Winkelabweichung der beiden Spiegel weniger, insbesondere deutlich weniger als 1 mrad ausgebildet sein kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Prüfspektrum durch eine Variation eines Abstands zwischen Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung und/oder durch eine Variation des Plattenabstands der Spiegel einstellbar ist. Dadurch werden vorteilhaft unterschiedliche Möglichkeiten zur Variation der Bandbreite oder der Zentralwellenlänge des Spektralfilters bereitgestellt. Prinzipiell gilt, dass eine Bandbreite der Filtereinrichtung von einer Anzahl der Reflexionen bzw. Doppelreflexionen abhängt, wobei der Filter umso schmalbandiger wird, je mehr Reflexionen darin auftreten.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Parallelität der beiden Spiegel einstellbar ist. Dies bietet vorteilhaft eine einfache Justage- bzw. Einstellmöglichkeit einer Parallelität der beiden Spiegel.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite und an der Unterseite des Filters die Öffnungen rasterartig ausgebildet sind, wobei Abstände zwischen den Öffnungen in Abhängigkeit von einer Koordinatenausrichtung im Wesentlichen identisch oder im Wesentlichen variabel sind. Auf diese Art und Weise wird eine Art Siebstruktur gebildet, mittels der für viele Strahlen stets dieselbe Wellenlänge gefiltert wird. Vorteilhaft ist eine derartige Struktur dort verwendbar, wo im Wesentlichen parallele Strahlen in die EUV-Optik hineingehen bzw. aus ihr herauskommen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Filtereinrichtung in der Generierungseinrichtung beweglich angeordnet ist. Mittels der Bewegbarkeit wird ein zusätzlicher Parameter bereitgestellt, mittels dessen die Prüfspektren noch besser variierbar sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Filtereinrichtung vor und/oder nach der EUV-Optik angeordnet ist. Damit stehen zwei Positionen für den Spektralfilter zur Verfügung, wobei im ersten Fall Licht mit einer vordefinierten, gewünschten Wellenlänge in die EUV-Optik eintreten kann und der Filter somit als ein Teil der Lichtquelle anzusehen ist. Im zweiten Fall ist beabsichtigt, dass die Sensoreinrichtung einen gewünschten Wellenlängenbereich sieht, wodurch der Spektalfilter somit als ein Teil der Sensoreinrichtung angesehen werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass mit Bezug auf die Prüfvorrichtung genannte Aspekte und Details auch bei der Generierungseinrichtung und bei dem Prüfverfahren zur Anwendung kommen können.
Vorteile der Erfindung
Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass es mittels der erfindungsgemäßen Generierungseinrichtung möglich ist, die EUV-Optik im Wesentlichen in ihrem tatsächlich verwendeten Spektralbereich zu prüfen. Zu diesem Zweck sind Prüfspektren zum Abbilden von operativen Spektren der EUV-Optik vorgesehen bzw. entsprechen Prüfspektren im Wesentlichen operativen Spektren der EUV-Optik. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, Fehler der optischen Einheit frühzeitig zu erkennen und damit einen Produktionsprozess zu optimieren. Mittels der Erfindung wird somit der Parameter Wellenlänge variiert, wodurch die EUV-Optik qualifiziert bzw. qualitätsgesichert wird.
Es müssen vorteilhaft keine aufwendigen mechanischen Einstellungen getätigt oder verändert werden. Vorteilhafterweise ist es auch nicht notwendig, vakuumtaugliche Mechaniken zu verwenden. Im Ergebnis bedeutet dies vorteilhaft eine Geschwindigkeitssteigerung von Testabläufen.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren. Die Figuren sind vor allem dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. In den Figuren haben gleiche oder funktionsgleiche Elemente gleiche Bezugsziffern.
In den Figuren zeigt:
1 eine prinzipielle Darstellung eines herkömmlichen EUV-Braggspiegels gemäß Stand der Technik sowie typische Reflektivitätskurven eines derartigen Spiegels;
2 eine Darstellung einer typischen Winkelabhängigkeit für die Reflektivität eines EUV-Braggspiegels bei einer festen Wellenlänge;
3 eine prinzipielle Darstellung einer Überlagerung von Basisspektren;
4 prinzipielle Darstellungen der Spektren von Edelgasen;
5 eine prinzipielle Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;
6 eine Approximation eines Zielspektrums durch zwei Basisspektren;
7 ein Beispiel zur Prüfung auf die Breite der betrachteten Reflektivitätskurve;
8 eine prinzipielle Darstellung eines Spektralfilters der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;
9 eine prinzipielle Darstellung eines Hilfsaufbaus zur Justage des Spektralfilters von 8;
10 eine prinzipielle Darstellung eines weiteren Spektralfilters der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;
11 eine perspektivische Darstellung des Spektralfilters von 10;
12 zwei mögliche Varianten von Spektralfiltern der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;
13 eine prinzipielle Darstellung einer weiteren Variante eines Spektralfilters der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;
14 typische Filter-Transmissionskurven bei einer gängigen Beschichtung der Spektralfilter;
15 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung; und
16 eine prinzipielle Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß Wachulak et al. 2011, Optics Express 19, Seiten 9541–9549, betrifft die vorliegende Erfindung nicht eine Auflösung bei einer optischen Abbildung, sondern eine Messung von Intensitäten und deren spektralen Abhängigkeiten.
EUV-Optiken für eine Strahlung im nm-Bereich (weiche Röntgenstrahlung) haben als eine generelle Grundproblematik einen stark wellenlängenabhängigen Verlauf ihrer Reflektivitäten bzw. Transmissionen.
Typische Reflektivitätskurven einer EUV-Optik für jeweils einen bestimmten Einfallswinkel zeigt 1 in einer linken Darstellung. Dargestellt sind Verläufe der Reflektivität R für verschiedene Werte der Einfallswinkel φ wobei erkennbar ist, dass sich die spektrale Reflektivitätskurve einer typischen Spiegelbeschichtung in Abhängigkeit vom Einfallswinkel φ ändert. Nach der bekannten Bragg-Bedingung hängt die Wellenlänge λ_max, bei der die maximale Reflektivität auftritt, vom Einfallswinkel φ und der Schichtdicke d_S nach folgender Formel ab: dS = λmax/2 × cosφ
Diese Beziehung bedingt zusammen mit der Schmalbandigkeit eine Einschränkung, dass EUV-Optiken nur unter dem Einfallswinkel φ betrieben werden können, für den sie ausgelegt wurden. 1 zeigt in einer rechten Darstellung einen typischen Aufbau eines herkömmlichen EUV-Braggspiegels. Man erkennt ein Substrat S, zum Beispiel in Form von Quarz, sowie darüber angeordnet einige MoSi-Doppelschichten, auf denen jeweils Silizium bzw. Molybdän aufgetragen ist.
2 zeigt eine typische Abhängigkeit für die Reflektivität R eines EUV-Braggspiegels vom Einfallswinkel φ bei einer festen Wellenlänge λ von 13,5 nm. Erkennbar ist, dass der Spiegel derart ausgelegt ist, dass er bei einem Einfallswinkel φ von ca. 10 Grad am besten reflektiert.
Eine weitere bekannte Komplikation von EUV-Optiken besteht darin, dass sie im Vakuum betrieben werden müssen, weil Luft die EUV-Strahlung absorbiert. Die genannten Schwierigkeiten gelten prinzipiell auch für transmittierende Bauelemente.
Die Schmalbandigkeit der EUV-Optiken bringt es weiterhin mit sich, dass ihre Transmission, Reflexion und andere optische Größen (z.B. Polarisationen) empfindlich vom Spektrum der Lichtquelle abhängen, insbesondere, wenn auch eine verwendete Sensorik keinen Spektralfilter enthält. Es ist daher schwierig und erfordert Korrekturrechnungen, die Optiken unter Bedingungen zu testen, die nicht den späteren Einsatzbedingungen entsprechen.
Derartige Tests sind aber bei der Herstellung von EUV-Optiken oftmals nötig, insbesondere dann, wenn Teile der Optik vor einem Einbau in eine Gesamtmaschine separat getestet werden müssen.
Da alle bekannten EUV-Lichtquellen (in der Regel Plasmen) polychromatisch sind, müsste man unter diesem Gesichtspunkt zur optischen Prüfung eigentlich dieselbe Lichtquelle verwenden, die auch später in der Anwendung zum Einsatz kommt. Falls sich andere EUV-Optiken zwischen der eigentlichen Lichtquelle und dem zu prüfenden Teil befinden, die das Spektrum beeinflussen, müssten streng genommen auch diese Optiken als Teil des Prüfaufbaus nachgebaut werden. Allerdings bringt es eine Reihe von Vorteilen, wenn die Optiken nicht unter exakter Nachbildung der Einsatzbedingungen geprüft werden müssen. Eine optische Prüfmessung möchte man gerne derart optimieren, dass der Aufbau möglichst unempfindlich auf Fehler (z.B. Justagefehler) reagiert, sodass hier die Flexibilität besonders wichtig ist, während beispielsweise auf eine hohe Lichtleistung meistens verzichtet werden kann. Außerdem können alternative Lichtquellen billiger und kleiner sein.
Die Verwendung einer anderen Lichtquelle bewirkt aber in der Regel, dass man mit einem anderen Spektrum arbeiten muss, welches eng mit der verwendeten Technologie zur Lichterzeugung (z.B. laserinduziertes Plasma oder Bogenentladung) und einer Quellgeometrie der Lichtquelle zusammenhängt. Hier muss also ein Kompromiss zwischen einem möglichst anwendungsnahen Spektrum und einem genügend flexiblen Messaufbau gefunden werden.
Misst man nun aber eine optische Messgröße unter Verwendung eines bestimmten polychromatischen Quellspektrums, kann man damit alleine noch nicht genau vorhersagen, welchen Wert diese Messgröße für ein anderes polychromatisches Quellspektrum hätte. Für eine solche Vorhersage benötigt man zusätzliche Informationen, entweder indem man die Qualität der Einzelkomponenten und der Justage sicherstellt, oder indem man die spektralen Eigenschaften der Optik testet.
Bei der Prüfung von Einzelspiegeln ist es üblich, für solche spektralen Charakterisierungen durchstimmbare Monochromatoren oder Spektralfilter zu verwenden. Dieses Verfahren ist jedoch nachteiliger weise sehr aufwendig und zeitraubend, weil die heute bekannten Monochromatoren (Bragg-Spiegel, Beugungsgitter oder Kristalle) nur unter bestimmten Einfallswinkeln funktionieren, so dass nur Strahlenbüschel mit sehr kleinem Öffnungswinkel ausreichend monochromatisch gemacht werden können.
Es ist daher bekanntermaßen schwierig, eine gesamte Apertur einer EUV-Optik auf einmal mit monochromatischem Licht auszuleuchten. Eine mit Bragg-Spiegeln, Beugungsgittern oder Kristallen spektral gefilterte Messung ist daher nur seriell möglich, was bedeutet, dass man die gesamte Eingangsapertur der Optik mit einem dünnen Strahl abrastern muss.
Die beschriebenen Messverfahren sind deswegen langsam und außerdem für eine hohe Messgenauigkeit ungünstig, einerseits weil bei langen Messzeiten Driften auftreten können, andererseits aber auch deswegen, weil die Monochromatoren und Spektralfilter zum Durchstimmen der Wellenlänge mechanisch bewegt (z.B. gekippt) werden müssen. Wegen der starken Winkelabhängigkeit der optischen Eigenschaften des Prüflings muss bei allen Bewegungen sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Einfallswinkel stets genau genug eingehalten werden, zudem müssen alle Aktuatoren auch im Vakuum funktionieren.
Spektralfilter im EUV-Bereich funktionieren über winkelabhängige Reflektivitäten (Kristallmonochromator, Bragg-Spiegel mit Mehrfachschichten) oder Transmissionen (freistehende Mehrfachschichten). Bragg-Spiegel und transmittierende Mehrfachschichten haben gegenüber Kristallen und Gittern den Vorteil, dass die Filtereigenschaften durch eine Variation des Schichtaufbaus bestimmt werden können. Transmittierende Bauelemente sind allerdings sehr empfindlich und daher nur begrenzt einsetzbar. Bei Spiegelsystemen besteht die Schwierigkeit darin, dass man für eine gute Filterwirkung mehrere Spiegel hintereinander schalten muss. Die Einzelspiegel müssen zueinander und zum einfallenden Strahl derart justiert werden, dass bei jeder Reflexion der beabsichtigte Einfallswinkel genau genug eingehalten wird. Möchte man einen abstimmbaren Filter bauen (spektral oder für verschiedene Einfallswinkel), müssen alle Spiegel mit hoher Präzision bewegbar sein. Dies erfordert einen hohen Aufwand betreffend Aufbau und Komponenten, zumal der Aufbau auch noch vakuumtauglich sein muss, da EUV-Licht an Luft absorbiert wird.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die EUV-Optiken mittels mehrerer nichtmonochromatischer Spektren (sogenannte “Basisspektren“) zu prüfen. Damit kann prinzipiell erreicht werden, dass spektrale Informationen über den Prüfling in Form der EUV-Optik ohne mechanische Bewegungen von Prüfaufbauten gewonnen werden können. Einen entsprechenden prinzipiellen Prüfaufbau zeigt schematisch 5.
Kennt man die Basisspektren oder zumindest deren Differenzen, und misst die Werte der interessierenden optischen Intensitätsmessgrößen für jedes Spektrum (bzw. die Differenzen, die bei Änderung der Spektren auftreten), kann man damit auch die Messwerte für jedes Spektrum prognostizieren, das sich als Linearkombination der Basisspektren darstellen lässt. Hierbei nutzt man die Linearität der optischen Transmission aus: Ein Intensitätsverlauf an einer Sensoreinrichtung 20 (siehe 5) für ein Basisspektrum I1 lässt sich folgendermaßen darstellen:
Ein Intensitätsverlauf an einer Sensoreinrichtung 20 für ein Basisspektrum I2 lässt sich folgendermaßen darstellen:
Ein Intensitätsverlauf an der Sensoreinrichtung 20 für eine Linearkombination der Basisspektren I1 und I2 lässt sich mathematisch durch folgende Formel (1) darstellen:
mit den Parametern:

λ: Wellenlänge
x: Ortskoordinate auf dem Sensor
T: spektrale Transmission (bzw. Reflektivität) des zu vermessenden Prüflings
a: frei wählbarer Parameter zwischen 0 und 1
I₁, I₂: Spektren der Lichtquelle oder der Lichtquelle mit nachgeschaltetem optischem Prüfaufbau
I1,Sensor, I2,Sensor: Spektren am Sensor hinter dem Prüfling

Bei Kenntnis der Basisspektren I₁ und I₂ kann die Formel (1) genutzt werden, um von den messbaren Größen I_1,Sensor und I_2,Sensor auf den Wert I_Sensor für unterschiedliche Werte des Parameters a zu schließen, der die Linearkombination der Spektren beschreibt. Entsprechende Formeln gelten für drei und mehr Basisspektren. Falls nur Differenzen von Basisspektren bekannt sind, kann man für je zwei Spektren folgende Formel (2) für eine differentielle Messung nutzen:
Die Linearkombinationen von Basisspektren nach Formel (1) sind in 3 bildlich dargestellt. Man erkennt, dass Linearkombinationen der Basisspektren B1, B2 zu Zielspektren ZA, ZB kombiniert werden können.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dieses Prinzip technisch umgesetzt für die Prüfung von EUV-Beleuchtungssystemen einzusetzen, die aus Kostengründen nicht mit einer später in einem Scanner eingesetzten LPP-Quelle (engl. laser produced plasma) qualifiziert werden können. Anwendungen für andere EUV-Optiken und auch Einzelkomponentenmessungen sind genauso denkbar.
Für die praktische Umsetzung eignen sich insbesondere Plasmaquellen mit Bogenentladung (DPP-Quellen, engl. discharge produced plasma), da hier im Idealfall lediglich ein anderes Gas eingeleitet und gegebenenfalls die Zündspannung angepasst werden muss. Beispiele für verschiedene Edelgasspektren, mit denen eine solche Messung durchgeführt werden kann, sind in der 4 dargestellt.
4 zeigt Ausschnitte von Spektren der Edelgase Xenon, Argon und Krypton.
Wenn der Ort des Plasmas hinreichend genau durch die Elektrodengeometrie definiert ist, kann man auf diese Weise die Reaktion der zu prüfenden EUV-Optik auf spektrale Änderungen untersuchen, ohne ein optisches Teil des Messaufbaus mechanisch bewegen zu müssen. Somit entfallen vorteilhafterweise die hohen mechanischen Genauigkeitsanforderungen von herkömmlichen Monochromatoren und Spektralfiltern, die über eine Änderung von Einfallswinkel funktionieren. Vor allem erreicht man eine spektrale Charakterisierung im Rahmen eines parallelen und somit zeitsparenden Messverfahrens, bei dem die gesamte Eingangsapertur der EUV-Optik geometrisch genauso wie im späteren Einsatz ausgeleuchtet ist.
Einen prinzipiellen Aufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 100 zeigt 5. Die zu prüfende EUV-Optik 200 mit Bragg-Spiegeln ist in einer Vakuumkammer 40 angeordnet. In einem getrennten Abschnitt der Vakuumkammer 40 ist eine Generierungseinrichtung 10 in Form einer Plasma-Lichtquelle mit Bogenentladung angeordnet, die von zwei Gasen 50, 60 über eine Gasleitung 51 gespeist wird. Mittels einer Steuerungseinrichtung 90 können Ventile 70 für die Gase 50, 60 gesteuert und damit ein Mischungsverhältnis eines Gases für die Plasma-Lichtquelle eingestellt werden. Mittels des variablen Gasgemischs für die Lichtquelle kann ein Spektrum der Lichtquelle variieren. Mittels der Steuerungseinrichtung 90 ist vorteilhaft eine Automatisierung einer kompletten Testreihe für die EUV-Optik 200 möglich. Eine Auswerteeinrichtung 80 (beispielsweise eine elektronische Rechnereinrichtung) ist funktional mit der Steuerungseinrichtung 90 verbunden und dient zu einer Auswertung von sensierten Signalen der Sensoreinrichtung 20. Ein computerimplementiertes Verfahren kann damit auf der Steuerungserrichtung 90 ablaufen und damit eine automatisierte Testreihe durchführen.
Im Ergebnis kann die Plasma-Lichtquelle sehr variable Spektren erzeugen, wobei die EUV-Optik 200 („Prüfling“) ohne bewegt werden zu müssen, nacheinander mit Basisspektren beaufschlagt wird, die in einer Überlagerung ein vordefiniertes Zielspektrum Z für die EUV-Optik 200 ergeben oder zumindest approximieren. Dadurch kann die EUV-Optik 200 auf sehr ressourcenschonende Weise qualifiziert werden. Nach der EUV-Optik 200 ist eine Sensoreinrichtung 20 angeordnet, die die aus der EUV-Optik 200 austretende Prüfstrahlung sensiert. Die Sensoreinrichtung 20 ist funktional mit der Steuerungseinrichtung 90 verbunden, wodurch eine Rückkopplung des gesamten Qualifizierungsmechanismus realisiert ist.
Es können vorteilhaft auch Mischungen der beiden Gase 50, 60 eingesetzt werden. Mischen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass man mit dem dargestellten Messaufbau Situationen einstellen kann, in denen der Parameter a aus Formel (1) kontinuierliche Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann. Man kann auf diese Weise die Voraussage nach Formel (1) durch eine zusätzliche Messung mit einer Gasmischung absichern. Als Konsequenz wird die Gaszusammensetzung derart geändert, dass je nach zu erzeugendem Basisspektrum einmal Gas 50 oder Gas 60 oder eine Mischung aus den Gasen 50 und 60 verwendet wird.
Um einen Informationsgehalt der Prüfmessung zu maximieren, sollten die Basisspektren insbesondere nach folgenden zwei Kriterien ausgewählt werden:

(i) Die Differenzen der Spektren sollen in denjenigen Wellenlängenbereichen groß sein, an denen sich mögliche Justage-, Beschichtungs-, oder andere Herstellungsfehler der zu qualifizierenden EUV-Optik 200 besonders deutlich auswirken.
(ii) Das Zielspektrum, also das Quell- bzw. Eingangsspektrum, für das die zu prüfende EUV-Optik 200 ausgelegt ist, soll möglichst gut durch eine Linearkombination der Basisspektren approximierbar sein.

Eine Anzahl von notwendigen Basisspektren richtet sich nach der Menge der an Information, die man aus der Messung erhalten möchte. Wenn die Transmissionseigenschaften der zu qualifizierenden EUV-Optik 200, das Zielspektrum oder auch beide strukturarme Spektralverläufe haben, reicht tendenziell eine geringere Anzahl von Basisspektren.
Bei glatten Reflektivitätsverläufen, die in der Regel immer gegeben sind, können auch schmalbandige Linienspektren zur Approximation des Zielspektrums eingesetzt werden, wie es zum Beispiel in 6 dargestellt ist.
6 zeigt eine Approximation eines Zielspektrums Z durch zwei Basisspektren B1, B2 mit Spektrallinien, was eine Situation an der Sensoreinrichtung 20 repräsentiert, in der die Transmission des Prüflings die Spektren schmalbandig macht. Auf diese Weise ist das Zielspektrum Z mathematisch mittels drei Parametern darstellbar, wobei die Parameter einen Maximalwert, eine Breite und eine Zentralwellenlänge des Zielspektrums Z umfassen. Als ein weiterer optionaler Parameter wäre auch noch ein Asymmetrieparameter des Zielspektrums Z denkbar.
Darüber hinaus ist es auch möglich, das Prüfverfahren auf wahrscheinliche Herstellungsfehler der EUV-Optik 200 zu sensibilisieren (z.B. Justage, Schichtdicke, Schichtrauigkeit, usw.). Jeder nachzuweisende Herstellungsfehler, der sich von anderen spektral unterscheiden lässt, erfordert in diesem Fall ein zusätzliches Basisspektrum. Es wird also zunächst ein möglichst sparsam parametrisiertes Modell für die spektralen Sensitivitäten der EUV-Optik 200 aufgestellt, dessen Parameter man aus Messwerten berechnen kann, die man mit den verschiedenen Spektren erhält.
Ein Beispiel mit nur einem einzelnen Prüfparameter, nämlich der spektralen Breite der EUV-Optik 200, ist in den 7a bis 7e dargestellt. Man erkennt, dass das Basisspektrum B2 empfindlich auf eine Position von Reflektivitätsflanken reagiert, so dass es im Vergleich zum anderen Basisspektrum B1 bei breitbandiger Reflektivität R mit einer höheren Gesamtintensität an der Sensoreinrichtung 20 ankommt (siehe 7e) als bei schmalbandiger Reflektivität R (siehe 7d). Wenn die Sensoreinrichtung 20 die Gesamtintensität misst, d.h. dass sie spektral integriert, kann man aus dem Verhältnis der Sensorsignale auf die spektralen Breiten der Reflektivitätskurven schließen.
Die 7 zeigt ein Beispiel zur Prüfung auf die Breite der spektralen Reflektivitätskurve. Der Einfachheit halber wurde dabei als Prüfling ein einzelner Bragg-Spiegel angenommen, mehrkomponentige EUV-Optiken 200 lassen sich aber auf genau dieselbe Weise testen.
7a zeigt zwei angenommene Basisspektren B1 und B2, wie sie zur Messung verwendet werden könnten.
7b zeigt einen Soll-Verlauf einer schmalbandigen Reflektivitätskurve des Bragg-Spiegels.
7c zeigt einen Ist-Verlauf einer breitbandigen Reflektivitätskurve des Bragg-Spiegels.
7d zeigt ein Spektrum an der Sensoreinrichtung 20 im Fall der schmalbandigen Reflektivitätskurve: die mit einem Pfeil markierte Spitze von Basisspektrum B2 an der Flanke der Reflektivitätskurve 7b ist unterdrückt.
7e zeigt ein Spektrum an der Sensoreinrichtung 20 im Fall der breitbandigen Reflektivitätskurve von 7c: Man erkennt, dass die markierte Spitze von Basisspektrum B2 im Vergleich zu 7d deutlich intensiver ausgebildet ist. Zudem ist erkennbar, dass dadurch die spektral integrierte Gesamtintensität im Fall von B2 stärker variiert als im Fall von B1. Erkennbar ist dies auch aus den vorgenannten Formeln (1) und (2), in denen über die Wellenlänge λ integriert wird.
Das beschriebene Vorgehen setzt voraus, dass man die Basisspektren B1, B2 selbst genau genug messen kann, um dadurch deren Eigenschaften zu kennen. Eine dazu erforderliche Kalibriermessung wird vorzugsweise einmalig bei Inbetriebnahme eines Prüfaufbaus durchgeführt, wobei die dabei gewonnenen Informationen dann für zahlreiche nachfolgende Prüfmessungen verwendet werden können. Für die Messung der Basisspektren B1, B2 werden vorzugsweise herkömmliche Monochromatoren verwendet, bei denen mechanische Genauigkeiten wichtig sind.
Filter können als Teil der Lichtquelle, d.h. des Prüfaufbaus, verwendet werden, um das Spektrum zu variieren. Dabei spielt es für die spektrale Wirkung keine Rolle, ob sich der Filter vor oder hinter dem Prüfling befindet, weil sich mathematisch gesehen alle im Strahlengang befindlichen spektralen Transmissionen/Reflektivitäten unabhängig von der Reihenfolge der Bauelemente multiplizieren.
8 zeigt prinzipiell eine als Spektralfilter ausgebildete Filtereinrichtung 30 einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 100. Dabei ist ein erster Spiegel 31 gegenüberliegend von einem zweiten Spiegel 32 angeordnet, wobei Strahlen ST1, ST2 in eine Eintrittsöffnung 33 eintreten, zwischen den beiden Spiegeln 31, 32 mehrfach reflektiert werden, um danach bei Erfüllung einer Austrittsbedingung an einer Austrittsöffnung 34 wieder aus der Filtereinrichtung 30 auszutreten. Vorzugsweise sind die beiden Spiegel 31, 32 parallel zueinander bzw. im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Hierbei ist beabsichtigt, dass eine Winkelabweichung von einer Parallelität deutlich weniger als 1 mrad ausgebildet ist.
Im Wesentlichen parallel kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass eine Abweichung der beiden Spiegel 31, 32 von einer Parallelität im Mikrometerbereich akzeptabel ist, wenn eine Länge der Spiegel 31, 32 jeweils ca. einige cm beträgt. Man erkennt, dass von den in die Eintrittsöffnung 33 eintretenden Strahlen ST1, ST2 lediglich ein erster Strahl ST1 an der Austrittsöffnung 34 wieder aus der Filtereinrichtung 30 austritt. Dies ist dadurch ermöglicht, dass der erste Strahl ST1 einen „richtigen“ Einfallswinkel φ gegenüber einer Senkrechten auf die Spiegel 31, 32 aufweist. Im Ergebnis bedeutet dies eine Filterung eines breitbandigen Strahlungsspektrums, wobei die Filterwirkung durch die Struktur des reflektierenden Schichtstapels und den Einfallswinkel φ definiert wird. In 1 sieht man beispielhaft, wie sich eine Variation des Einfallswinkels auf den spektralen Verlauf der Reflektivität auswirken kann, in 2 ist ebenfalls beispielhaft die Winkelabhängigkeit für die spektral integrierte Gesamtreflektivität eines typischen Schichtstapels dargestellt.
Mittels eines Abstands L zwischen den beiden Öffnungen 33, 34 kann eine Anzahl der Reflexionen der Strahlen ST1, ST2 eingestellt werden. Es wird auf diese Art und Weise also ein Mehrfachreflektor-Prinzip mit zwei Spiegeln 31, 32 realisiert, bei dem die Auswahl des richtigen Einfallswinkels durch das Eintrittsloch 33 und das Austrittsloch 34 erfolgt. Dieses Prinzip bietet mehrere Vorteile:

– Es müssen lediglich zwei Spiegel 31, 32 hergestellt und justiert werden
– Bei den Spiegeln handelt es sich vorzugsweise um Planspiegel, die relativ einfach herzustellen sind
– Die Öffnungen 33, 34 stellen sicher, dass nur Strahlen mit dem „richtigen“ Einfallswinkel φ durchkommen
– Die Beschichtung der jeweiligen Spiegel 31, 32 ist an allen Reflexionspunkten im Wesentlichen identisch ausgebildet, weil sie in einem einzigen Beschichtungsvorgang erzeugt wurde (eventuell kann man auch beide Spiegel 31, 32 im gleichen Vorgang beschichten).

In der Summe unterstützt dies vorteilhaft eine Konstanz einer spektralen Filterwirkung. Vorteilhaft wirkt die Filtereinrichtung 30 zudem polarisierend, insbesondere dann, wenn sie für einen Einfallswinkel von ungefähr 45° ausgelegt wird. Bei jeder Reflexion wird die p-Polarisationskomponente, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene liegt, systematisch stärker abgeschwächt als die s-Polarisationskomponente, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene liegt. Für Reflexionswinkel in der Nähe von 45° ist dieser Effekt am größten, weil die Brechzahlen aller Materialien im EUV-Bereich sehr nahe bei 1 liegen, wodurch sich ein Brewsterwinkel nahe 45° ergibt. Aufgrund der Tatsache, dass in der Regel auch die zu prüfende EUV-Optik 200 Polarisationseigenschaften aufweist, kann die polarisierende Eigenschaft der Filtereinrichtung 30 zu Qualifizierungszwecken ausgenützt werden.
9 zeigt im Prinzip eine Möglichkeit, wie sich eine Parallelität und ein Abstand der Spiegel 31, 32 interferometrisch justieren lassen. Dargestellt ist ein Hilfsaufbau zu einer Justage der Spiegel 31, 32 mittels Differentialinterferometern 35, 36. Platten mit den Spiegeln 31, 32 müssen derart justiert werden, dass die beiden Abstände d₁ und d₂ im Wesentlichen gleich groß werden und einen vordefinierten Zielwert d erreichen, so dass ein hohes Parallelitätsmaß der Spiegel 31, 32 erreicht wird, wodurch eine Genauigkeit der Filtereinrichtung 30 bereitgestellt wird. Genauigkeiten im Mikrometerbereich sind dabei normalerweise ausreichend und können im Rahmen einer Herstellungsgenauigkeit auf einfache Weise erreicht werden. Der Längsabstand L der Öffnungen 33, 34 muss ebenfalls justiert werden, beispielsweise durch Einstrahlung unter einem definierten Einstrahlwinkel zur Oberfläche des unteren Spiegels 31. Dazu sind zusätzliche Justagevorrichtungen (nicht dargestellt) erforderlich.
Indem man die Abstände d und L mithilfe eines Aktuators in kontrollierter Weise variiert, lässt sich die Filterwirkung der Filtereinrichtung 30 abstimmen. Dabei müssen alle Freiheitsgrade des jeweils verschobenen Spiegels 31, 32 präzise genug bekannt sein, im Unterschied zu herkömmlichen Lösungen vorteilhaft nur für einen einzigen Spiegel 31, 32. Kleine Verschiebungen führen dazu, dass der Spektralfilter 30 auf andere Einfallswinkel abgestimmt wird, beispielsweise würde eine Verschiebung des oberen Spiegels 32 in 8 nach rechts den Strahl ST1 blockieren und den Strahl ST2 durchlassen. Die Winkelabhängigkeit von typischen Spiegelbeschichtungen ist den Reflektivitätsverläufen der 1 und 2 entnehmbar.
Zur Erreichung desselben Effekts könnte man auch den Spiegelabstand d verringern. Bei dieser Verwendung muss man beachten, dass die Beschichtung der Spiegel 31, 32 für die geänderten Einfallswinkel noch reflektieren können muss. Mit großen Verschiebungen kann man erreichen, dass ein Strahl zwei-, vier-, ... 2n-mal häufiger oder seltener reflektiert wird. Man könnte auf diese Weise also aus dem Vierfachfilter in 8 einen Zweifach- oder Sechsfach-Filter machen und dabei Informationen über das Spektrum des einfallenden Lichts erhalten.
Für eine ungerade Anzahl an Reflexionen sollten die Ein- und Austrittsöffnung 33, 34 auf demselben Spiegel 31, 32 angeordnet sein, was bei der Justage vorteilhaft ist, weil man den Lochabstand L unter einem Mikroskop vermessen kann und sich zusätzliche Justageeinrichtungen einspart. Für die Abstimmung der Filtereinrichtung 30 steht dann nur noch der Spiegelabstand d als Freiheitsgrad zur Verfügung.
10 entspricht prinzipiell der Anordnung von 8 mit dem Unterschied, dass nunmehr die Filtereinrichtung 30 für beliebig viele Strahlen vorgesehen ist. 10 zeigt prinzipiell und beispielhaft, wie das filternde Prinzip auf eine parallele Messung mehrerer Strahlen ST1, ST2, und ST3 erweitert werden kann.
Die Messung eines zweidimensionalen Feldes mit zwei siebartig durchlöcherten Spiegeln 31, 32 ist ebenso möglich, wie in 11 dargestellt. Für den dadurch gebildeten „Siebreflektor“ ist bei einem quadratischen Lochraster eine Dreh-Schiebe-Selbstkalibrierung denkbar, bei welcher ein kalibrierender Sensor um Vielfache von 90° gedreht oder um Vielfache des Lochabstandes verschoben wird. Aus der Bedingung, dass bei jeder dieser vergleichbaren Operationen das Messergebnis idealerweise gleich bleiben sollte, können mögliche Fehler des Sensors erkannt und gegebenenfalls als Korrektur berücksichtigt werden.
In 12 ist dargestellt, wie die Filterung eines von einem Punkt ausgehenden divergenten Strahlenbüschels realisierbar ist. Die Figur zeigt dabei zwei mögliche Varianten zur Filterung eines Strahlenbüschels mit endlichem Öffnungswinkel, wobei in der oberen Darstellung eine Siebvariante mit mehreren Austrittsöffnungen 34 und in der unteren Darstellung eine Variante für den gesamten Öffnungswinkel mit einer einzigen Austrittsöffnung 34 dargestellt ist.
13 zeigt eine weitere Variante, in der man eine ähnliche Wirkung mit einem gestapelten Mehrfach-Reflektor erreichen kann. Derartige Filtereinrichtungen 30 können für Sensoren und Lichtquellen mit endlich großer Apertur eingesetzt werden.
Die vorgeschlagenen Filtereinrichtungen 30 können beispielsweise in der optischen Mess- bzw. Prüftechnik verwendet wird, um EUV-Optiken 200, die für eine Verwendung mit schmalbandigem EUV-Licht vorgesehen sind, auch mit einer breitbandigen Lichtquelle prüfen zu können. Indem man die Filtereinrichtung 30 hinter der Lichtquelle anbringt, kann deren Spektrum auf den „richtigen“ Bereich eingeschränkt und gegebenenfalls mit den beschriebenen geometrischen Freiheitsgraden der Filtereinrichtung 30 variiert werden.
14 zeigt drei typische Filtertransmissionskurven bei einer gängigen Beschichtung der EUV-Optik 200:
In drei Darstellungen sind die Transmissionskurven nach einer Reflexion (14a), nach vier Reflexionen (14b) und nach sechs Reflexionen (14c) dargestellt, wodurch erkennbar ist, dass bei steigender Anzahl an Reflexionen die Bandbreite der Filtertransmissionskurve enger wird. Im Ergebnis bedeutet dies, dass mittels der Anzahl der Reflexionen eine Bandbreite der Filtereinrichtung 30 einstellbar ist. Erkennbar, dass von der Bandbreitenverengung sowohl unpolarisiertes (durchgezogener Verlauf), ein p-polarisierter Anteil (strichlierter Verlauf) und ein s-polarisierter Anteil des einfallenden Lichts (punktierter Verlauf) auf die Filtereinrichtung 30 betroffen sind.
15 zeigt ein Detail einer Ausführungsform der optischen Prüfvorrichtung 100 mit zwei beispielhaften, möglichen Positionen A, B der Filtereinrichtung 30. In Position A (nach der Generierungseinrichtung 10) sind die Lichtstrahlen divergent, hier kann eine Filtereinrichtung 30 wie in 12 oder 13 dargestellt, eingebaut werden. In Position B (vor der Sensoreinrichtung 20) hat man parallele Strahlen, hier wäre eine Filtereinrichtung 30 wie in 10 oder 11 dargestellt, möglich. Die Anordnung der Filtereinrichtung 30 vor der EUV-Optik 200 (Position A) unterstützt, dass Licht mit der „richtigen“ Wellenlänge in die EUV-Optik 200 einstrahlt. Eine Anordnung der Filtereinrichtung 30 in Position B nach der EUV-Optik 200 ermöglicht, dass die Sensoreinrichtung 20 den „richtigen“ Wellenlängenbereich sensiert. In diesem Fall kann die Filtereinrichtung 30 in die Sensoreinrichtung 20 integriert werden. Dadurch wird die Filtereinrichtung 30 als Teil der Sensoreinrichtung 20 verwendet.
In den beiden Filterpositionen A und B kann zwar dieselbe Filterwirkung erreicht werden, wobei vorzugsweise diejenige der Positionen A, B gewählt wird, bei der die Filtereinrichtung 30 mit der durch den Prüfling vorgegebenen Strahlgeometrie besser realisierbar ist. Von der Strahlgeometrie hängt nämlich die Wahl der Filtergeometrie und der Beschichtung ab, wodurch ein Herstellungsaufwand der Filtereinrichtungen 30 unterschiedlich sein kann.
Es ist aber selbstverständlich auch denkbar, dass die gezeigten Geometrien der Strahlengänge in die EUV-Optik 200 hinein und aus der EUV-Optik 200 heraus genau umgekehrt sind, wie in der 15 dargestellt. Denkbar ist auch, in beiden Positionen A, B jeweils eine Filtereinrichtung 30 anzuordnen. Denkbar ist auch, dass beide Strahlengang-Geometrien parallel oder divergent sind.
In allen Anwendungsfällen würde man die spektrale Transmissionskurve der Filtereinrichtung 30 ein einziges Mal sehr genau vermessen, so dass ihre optische Wirkung im Messaufbau ausreichend gut bekannt wäre.
16 zeigt ein prinzipielles Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens:
In einem Schritt 300 wird die zu prüfende EUV-Optik 200 mit einer wellenlängenvariierbaren Prüfstrahlung beaufschlagt, deren Wellenlängen im Wesentlichen in einer Größenordnung einer operativen Strahlung der EUV-Optik 200 liegen.
In einem weiteren Schritt 400 wird die Prüfstrahlung nach der EUV-Optik 200 mittels einer Sensoreinrichtung sensiert.
In einem weiteren Schritt 500 wird die sensierte Prüfstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung ausgewertet.
Zusammenfassend werden mit der vorliegenden Erfindung eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zum verbesserten Qualifizieren von EUV-Optiken vorgeschlagen. Aufgrund der Tatsache, dass die zu prüfende EUV-Optik dabei im Wesentlichen mit Wellenlängen qualifiziert wird, bei denen sie später auch im Echtbetrieb betrieben wird, kann vorteilhat ein sehr realitätsnahes Prüfszenario realisiert werden, jedoch ohne exakt die Einsatzbedingungen nachbilden zu müssen.
Durch gezielte Adaptionen des Prüfspektrums ist es vorteilhaft möglich, schon im Vorfeld auf zu erwartende Herstellungsfehler der EUV-Optik abzustellen, so dass ein Fertigungsprozess der EUV-Optik in einem frühen Stadium qualitätsgesichert ist. Vorteilhaft ist es mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht unbedingt erforderlich, mechanische Parameter des Prüfaufbaus während der Prüfung zu ändern, wodurch eine Präzision und eine Reproduzierbarkeit von Prüfresultaten vorteilhaft erhöht sind.
Vorteilhaft ist es mittels der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung möglich, auch einzelne Komponenten bzw. einzelne Module von EUV-Optiken vor dem Zusammenbau mit Wellenlängen zu qualifizieren, die auch im späteren Echtbetrieb der kompletten EUV-Optik verwendet werden. Auf diese Weise ist es vorteilhaft nicht erforderlich, die EUV-Optik zum Prüfen komplett zu assemblieren. Dadurch kann vorteilhaft eine Geschwindigkeitssteigerung von Testabläufen erreicht werden.
Es ist vorteilhaft auch denkbar, die hier beschriebenen Varianten beliebig miteinander zu kombinieren, so dass die Erfindung auch Ausführungsformen umfasst, die vorangehend nicht oder nur teilweise beschrieben sind.
Der Fachmann wird also die beschriebenen Merkmale geeignet abändern oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Wachulak et al. 2011, Optics Express 19, Seiten 9541–9549 [0003]
Wachulak et al. 2011, Optics Express 19, Seiten 9541–9549 [0043]

Claims

Prüfvorrichtung (100) für eine EUV-Optik (200), aufweisend: – eine Generierungseinrichtung (10) zum Generieren von wellenlängenvariablen Prüfspektren für die EUV-Optik (200), wobei die aus der EUV-Optik (200) austretenden Prüfspektren mittels einer Sensoreinrichtung (20) sensierbar sind.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Generierungseinrichtung (10) eine Plasmaquelle umfasst, wobei die Plasmaquelle wenigstens ein Gas (50, 60) aufweist, das in einem operativen Wellenlängenbereich der EUV-Optik (200) emittiert.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Gas (50, 60) wenigstens eines aus der Gruppe: Argon, Krypton, Xenon, Stickstoff, Neon und Sauerstoff verwendbar ist.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mittels der Generierungseinrichtung (10) ein Zielspektrum (Z) derart generierbar ist, dass wenigstens zwei generierte unterschiedliche Basisspektren (B1, B2) überlagerbar sind.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vordefinierte Zielspektrum (Z) möglichst gut durch ein sequentielles Anwenden der Basisspektren (B1, B2) auf die EUV-Optik (200) approximierbar ist.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischungsverhältnis des Gases variabel ist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielspektrum (Z) als eine mathematische Funktion mit drei Parametern darstellbar ist, wobei die Parameter einen Maximalwert, eine Breite und eine Zentralwellenlänge des Zielspektrums (Z) umfassen.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Generierungseinrichtung (10) eine Filtereinrichtung (30) mit zwei gegenüberliegend angeordneten Spiegeln (31, 32) aufweist, wobei die Filtereinrichtung (30) eine Eintrittsöffnung (33) für eine Eintrittsstrahlung aufweist, wobei Strahlen zwischen den Spiegeln (31, 32) mehrfach reflektiert werden, und wobei eine Austrittstrahlung durch wenigstens eine Austrittsöffnung (34) aus der Filtereinrichtung (30) austritt. Prüfvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüfspektrum durch eine Variation eines Abstands (L) zwischen Eintrittsöffnung (33) und Austrittsöffnung (34) und/oder durch eine Variation des Plattenabstands (d) der Spiegel (31, 32) einstellbar ist.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Parallelität der beiden Spiegel (31, 20) einstellbar ist.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite und an der Unterseite des Filters (30) die Öffnungen (33, 34) rasterartig ausgebildet sind, wobei Abstände zwischen den Öffnungen in Abhängigkeit von einer Koordinatenausrichtung identisch oder variabel sind.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (30) in der Generierungseinrichtung (10) beweglich angeordnet ist.
Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filtereinrichtung (30) vor und/oder nach der EUV-Optik (200) angeordnet ist.
Generierungseinrichtung (10) zum Generieren von wellenlängenvariablen Prüfspektren für eine EUV-Optik (200), aufweisend eine Filtereinrichtung (30) mit zwei gegenüberliegend angeordneten Spiegeln (31, 32), wobei die Filtereinrichtung (30) eine Eintrittsöffnung (33) für eine Eintrittsstrahlung aufweist, wobei Strahlen zwischen den Spiegeln (31, 32) mehrfach reflektiert werden, und wobei eine Austrittstrahlung durch wenigstens eine Austrittsöffnung (34) aus der Filtereinrichtung (30) austritt.
Verfahren zum Prüfen einer EUV-Optik (200), aufweisend die Schritte: – Beaufschlagen der EUV-Optik (200) mit einer wellenlängenvariierbaren Prüfstrahlung; – Sensieren der Prüfstrahlung nach der EUV-Optik (200) mittels einer Sensoreinrichtung (20); und – Auswerten der sensierten Prüfstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung (80).
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15, wenn es auf einer elektronischen Steuerungseinrichtung (90) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.