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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Transmissionsgrades eines optischen Systems mit einem Messobjekt in Abhängigkeit einer Mehrzahl vorgegebener Parameter. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines entsprechenden Verfahrens. Außerdem betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur Bestimmung des Transmissionsgrades eines optischen Systems mit mindestens einem Spiegel einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage.
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Bei der EUV-Reflektometrie trifft EUV-Strahlung auf ein Messobjekt und wird von diesem reflektiert, gestreut, absorbiert und/oder transmittiert und nach dieser Wechselwirkung von einem oder mehreren Detektorsystemen detektiert. Zur Charakterisierung eines ausgedehnten Messobjekts muss üblicherweise an einer Vielzahl von Messpunkten gemessen werden. Dies führt zu einer langen Messdauer.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung des Transmissionsgrades eines optischen Systems mit einem Messobjekt in Abhängigkeit einer Mehrzahl vorgegebener Parameter zu verbessern. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, die für ein derartiges Verfahren benötigte Messdauer zu verkürzen.
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Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Der Kern der Erfindung besteht darin, eine Mehrzahl vorgegebener Parameter synchronisiert zu variieren. Hierdurch lässt sich die Messdauer erheblich verkürzen.
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Beim optischen System kann es sich um ein System mit mehreren optischen Elementen handeln. Es kann sich auch um einen Einzelspiegel, insbesondere einen EUV-Spiegel, handeln. In diesem Fall entspricht der Transmissionsgrad des optischen Systems gerade der Reflektivität des Spiegels.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die von der mindestens einen Sensor-Einrichtung erfassten Daten mittels einer separaten zentralen Datenverarbeitungseinrichtung verarbeitet. Auch hierdurch kann das Verfahren verschnellert werden.
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Die separate zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ermöglicht insbesondere eine von der Messdatenerfassung unabhängige Datenverarbeitung. Die Datenverarbeitung kann insbesondere ungepuffert erfolgen. Dies führt zu einem erheblichen Zeitvorteil. Die von der mindestens einen Sensor-Einrichtung erfassten Daten werden insbesondere synchronisiert an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übertragen. Die Messdaten müssen insbesondere nicht erst dezentral in einem Speicher der Sensor-Einrichtung abgespeichert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt die Verarbeitung der von der mindestens einen Sensor-Einrichtung erfassten Daten zeitgleich zu ihrer Erfassung. Die Datenverarbeitung kann insbesondere online erfolgen. Auch hieraus ergibt sich ein Zeitvorteil. Es kann insbesondere vorgesehen sein, zeitgleich zur Erfassung der Daten eine weitergehende Analyse, insbesondere eine Kurvenanpassung an die erfassten Messdaten, vorzunehmen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt die Erfassung der vom Messobjekt reflektierten und/oder transmittierten Beleuchtungsstrahlung mit Hilfe der mindestens einen Sensor-Einrichtung synchronisiert zu einer Erfassung des Zustandes der mindestens einen Variations-Einrichtung. Die Messstellen müssen nicht mehr a priori fix vorgegeben werden. Es hat sich herausgestellt, dass auch dies zu einer erheblichen Zeiteinsparung führt. Es ist insbesondere vorgesehen, einen Antrieb der Variations-Einrichtung, das heißt zu mindestens einem der vorgegebenen Parameter, kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich zu variieren und parallel dazu, insbesondere synchronisiert dazu, die vom Messobjekt reflektierte und/oder transmittierte Beleuchtungsstrahlung mit Hilfe der mindestens einen Sensor-Einrichtung zu erfassen. Als quasi-kontinuierliche Variation wird hierbei die kontinuierliche Variation mit Hilfe eines Schrittmotors bezeichnet.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt die Variation mindestens eines der Parameter kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich. Es ist insbesondere möglich, sämtliche Parameter kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich zu variieren. Es ist auch möglich, mindestens einen der Parameter schrittweise zu variieren. Die Parameter sind insbesondere ausgewählt aus folgender Liste: Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung, Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung, Einfallswinkelverteilung der Beleuchtungsstrahlung, Position des Messobjekts, Ausrichtung des Messobjekts, Stellung eines Filters.
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Die Variation der Parameter, das heißt die Reihenfolge der Datenerfassung im Parameterraum, kann vorab festgelegt werden. Es ist insbesondere möglich, die Trajektorie durch den Parameterraum im Hinblick auf eine zeitliche Optimierung vorzugeben. Der Parameterraum kann nach Achsen-Scans geordnet abgerastet werden. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Es kann insbesondere vorteilhaft sei, mehrere Parameter gleichzeitig, insbesondere synchronisiert zueinander, zu variieren. Es kann insbesondere auch vorteilhaft sein, mindestens einen Parameter kontinuierlich zu variieren und einen zweiten Parameter schrittweise zu variieren, insbesondere zwischen zwei vorgegebenen Werten zu alternieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Strahlungsquelle gepulst betrieben, und die Erfassung der vom Messobjekt reflektierten Beleuchtungsstrahlung erfolgt im Takt der Strahlungsquelle. Die Datenerfassung kann insbesondere von der Strahlungsquelle oder synchronisiert zu dieser getriggert sein. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Erfassung der Messdaten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt die Variation zumindest eines der vorgegebenen Parameter in Abhängigkeit von bereits erfassten Messdaten. Es ist insbesondere möglich, sämtliche der vorgegebenen Parameter in Abhängigkeit von bereits erfassten Messdaten zu variieren. Auch hierdurch lässt sich die Zeiteffizienz des Verfahrens steigern. Es ist insbesondere möglich, die Scanbereiche bereits während der Messung anzupassen, insbesondere zu optimieren. Hierdurch kann beispielsweise die restliche Messzeit verkürzt werden. Außerdem ermöglicht es dies, wichtige Informationen aus Zusatzmessungen zu erhalten.
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Parallel zur Messung kann auch eine weitergehende Fitanalyse der bis dahin aufgenommenen Messdaten durchgeführt werden. Dies kann mit Hilfe der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung oder mit Hilfe einer weiteren separaten Datenverarbeitungseinrichtung geschehen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des vorhergehend beschriebenen Verfahrens bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit einer Strahlungsquelle, mindestens einer Sensor-Einrichtung, mindestens einer Variationseinrichtung zur Variation einer Mehrzahl vorgegebener Parameter, einer Steuereinrichtung zur Synchronisation der mindestens einen Sensor-Einrichtung und der mindestens einen Variations-Einrichtung und einer separaten zentralen Datenverarbeitungseinrichtung zur Analyse der mittels der mindestens einen Sensor-Einrichtung erfassten Daten gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst die Sensor-Einrichtung einen Flächendetektor und die mindestens eine Variations-Einrichtung ein oder mehrere in der Form aktuierbare und/oder segmentierte optische Elemente.
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Mit Hilfe derartiger optischer Elemente ist insbesondere eine variable Aufweitung des Messstrahls und/oder eine Variation des Einfallswinkelbereichs möglich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist im Strahlengang zwischen dem Messobjekt und der mindestens einen Sensor-Einrichtung ein Monochromator angeordnet. Die Variation/Selektion der Wellenlänge kann somit erst nach der Wechselwirkung des Messstrahls mit dem Messobjekt geschehen. Dies führt zu einem erheblichen Zeitvorteil.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, die Vorrichtung zur Bestimmung der Transmissionseigenschaften eines optischen Systems umfassend mindestens einen Spiegel einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage zu verwenden. Die Vorrichtung kann insbesondere zur Bestimmung der Reflektivität eines EUV-Spiegels verwendet werden. Sie kann auch zur Bestimmung der Transmissionseigenschaften einer Beleuchtungsoptik und/oder einer Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, verwendet werden.
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Weitere Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
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Zur Bestimmung der Reflektivität, Transmissivität, Streuungs- oder Absorptionseigenschaften eines Messobjekts kann Beleuchtungsstrahlung auf ein Messobjekt gerichtet werden und nach Wechselwirkung mit diesem von einem oder mehreren Detektorsysteme detektiert werden. Dies kann insbesondere mit Hilfe eines Reflektometers geschehen. Mit einem derartigen Verfahren lassen sich insbesondere optisch wirksame Beschichtungen, beispielsweise eines Spiegels, charakterisieren.
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Anstelle eines Spiegels kann als Messobjekt auch ein Filter, ein Polarisator oder ein gesamtes optisches System, beispielsweise eine Beleuchtungsoptik oder eine Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage, dienen.
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Ziel des Verfahrens ist beispielsweise die Bestimmung der Reflektivität beziehungsweise einer möglichen Variabilität derselben über die Oberfläche de Spiegels. Hierbei kann die Reflektivität unter anderem abhängig sein von der Wellenlänge λ der verwendeten Beleuchtungsstrahlung, dem Polarisationszustand p derselben, dem Einfallswinkel θ beziehungsweise der Einfallswinkelverteilung oder der lokalen Ausrichtung Φ der Oberfläche des Spiegels.
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Die Bestimmung der Abhängigkeit der Reflektivität R oder einer anderen Größe zur Charakterisierung des Messobjekts in Abhängigkeit eines oder mehrerer der Parameter p, λ, θ, Φ wird als Scan bezeichnet.
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Ein Scan, bei welchem mindestens ein Parameter während der Erfassung der Messdaten kontinuierlich verfahren wird, wird auch als kontinuierlicher Scan oder On-The-Fly-Scan (OTF-Scan) bezeichnet. Ein derartiger OFT-Scan ist erheblich schneller als ein vergleichbarer Step-by-Step-Scan, bei welchem die Variation des Parameters nur zwischen den Messungen erfolgt, der zu variierende Parameter während der Messungen jedoch konstant gehalten wird. Ein OTF-Scan ist insbesondere etwa um einen Faktor 4 schneller als ein vergleichbarer Step-by-Step-Scan.
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Üblicherweise werden zur Vermessung eines Spiegels eine Vielzahl von Messungen an unterschiedlichen Messpunkten beziehungsweise mit unterschiedlichen vorgegebenen Werten der zu variierenden Parameter durchgeführt. Da bei jedem Messpunkt im Allgemeinen noch Justierungsmessungen durchzuführen sind, beträgt die Messdauer pro Messpunkt in der Regel mehrere Minuten.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich der zeitliche Ablauf eines Scans beschleunigen lässt, wenn der zu variierende Parameter kontinuierlich verfahren wird und die gemessenen Intensitäten synchronisiert mit einer Erfassung des aktuellen Zustands des jeweiligen Parameters erfasst werden. Hierbei können die Messungen gepulst durchgeführt werden. Sie können insbesondere von einer gepulsten Strahlungsquelle, insbesondere einer EUV-Strahlungsquelle, getriggert werden.
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Die weitere Verarbeitung und Aufbereitung der Daten kann unabhängig von der Erfassung derselben durchgeführt werden. Sie kann insbesondere in einer externen Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt werden. Die Erfassung der Daten und die Analyse derselben kann insbesondere unabhängig voneinander erfolgen.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, die Messdaten nicht zwischen zu speichern, sondern direkt von der Sensor-Einrichtung mit einem oder mehreren Sensoren an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen und dort zu verarbeiten. Die Datenübertragung und -verarbeitung erfolgt insbesondere synchronisiert zur Erfassung der Messdaten. Die direkte Datenverarbeitung wird auch als ungepufferte Datenverarbeitung bezeichnet.
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Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist unabhängig von der Sensor-Einrichtung. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist unabhängig von der Variations-Einrichtung zur Variation der vorgegebenen Parameter.
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Weiter ist vorgesehen, eine Mehrzahl vorgegebener Parameter gleichzeitig, insbesondere synchronisiert zueinander zu variieren. Dies kann insbesondere mittels der Variations-Einrichtung geschehen. Die Variations-Einrichtung kann insbesondere einen oder mehrere Schrittmotoren umfassen. Sie kann außerdem eine Steuereinrichtung zur Synchronisierung der einzelnen Schrittmotoren umfassen.
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Mittels der Variations-Einrichtung sind mehrere Parameter synchronisiert zueinander variierbar. Im Parameterraum bedeutet dies, dass die Trajektorie zur Erfassung der Messdaten im Parameterraum nicht parallel zu einer bestimmten Parameter-Achse verlaufen muss. Dies führt zu einer erheblichen Zeiteinsparung. Außerdem kann die Trajektorie bereits während der Messung in Abhängigkeit bereits analysierter Messdaten variiert, insbesondere an die bereits analysierten Messdaten angepasst werden. Auch dies führt zu einer erheblichen Zeitersparnis.
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Die Vermessung des Messobjekts mittels eines ungepufferten OTF-Scans, bei welchem mehrere Parameter parallel zueinander variiert werden, führt zu einer erheblichen Zeitersparnis.
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Bei der Analyse der Messdaten werden folgende Informationen, die auch als Randbedingungen bezeichnet werden, berücksichtigt:
- - der Strahlverlauf der Beleuchtungsstrahlung, insbesondere der Strahlverlauf der Beleuchtungsstrahlung relativ zu einem Positioniersystem, insbesondere relativ zur Position und/oder Ausrichtung des Messobjekts,
- - das Strahlprofil der Beleuchtungsstrahlung, das heißt die Verteilung der Beleuchtungsintensität über den Querschnitt der Beleuchtungsstrahlung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, insbesondere an den Orten, an welchen der Messstrahl auf die Oberfläche des Messobjekts oder auf einen der Sensoren der Sensor-Einrichtung trifft,
- - die Strahldivergenz des Beleuchtungsstrahls,
- - die Einfallswinkelverteilung der Beleuchtungsstrahlung auf dem Messobjekt,
- - die Kalibrierung der Achsenlagen des Positioniersystems zur Positionierung des Messobjekts; alternativ hierzu kann eine in situ-Messtechnik, beispielsweise ein Lasertracker, genutzt werden, um die richtige Positionierung sicherzustellen,
- - die Kalibrierung der Position und der ortsaufgelösten Effizienz der Sensor-Einrichtung, welche teilweise auch als Detektorsystem bezeichnet wird,
- - die Lage des Messobjekts in seiner Halterung beziehungsweise die Lage des Messobjekts relativ zum Positioniersystem,
- - die Geometrie (Passe) und die Form vom Messobjekt.
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Außerdem wird vorausgesetzt, dass das Messobjekt im untersuchten Bereich einen stetigen Beschichtungsverlauf aufweist. Die lateralen Schichteigenschaften sollten insbesondere durch stetig differenzierbare Funktionen beschrieben werden können.
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Bei Berücksichtigung dieser Randbedingungen, das heißt sofern diese hinreichend genau bekannt sind, können die Messdaten unter im Wesentlichen beliebigen Einstellbedingungen aufgenommen werden. Synchronisiert zur Erfassung der Messdaten werden die Einstellbedingungen, das heißt der Zustand der Variationseinrichtung beziehungsweise die jeweiligen Werte der variierten Parameter, erfasst.
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Es hat sich gezeigt, dass bei der mathematischen Auswertung der Messdaten vom gesamten Messobjekt hinsichtlich dem stetigen Beschichtungsprofil und den sonstigen Beschichtungseigenschaften eine Gruppierung, nach welcher die Messdaten aufgenommen worden sind, keine oder zumindest keine wesentliche Rolle spielt. Es ist mit anderen Worten eine quasi-kontinuierliche Datenerfassung über den entsprechenden Parameterraum der Einstellwerte möglich.
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Als zu variierende Parameter können die folgenden Einstellgrößen dienen:
- - die Position, insbesondere die gemittelte Position des Messstrahls mit Beleuchtungsstrahlung auf dem Messobjekt oder die gemittelte Position der von der Beleuchtungsstrahlung auf dem Messobjekt beleuchteten Fläche, welche dann im Rahmen einer abbildenden Reflektometrie beispielsweise mittels einer CCD-Kamera untersucht wird;
- - der mittlere Einfallswinkel beziehungsweise die gesamte Einfallswinkelverteilung; diese kann beispielsweise mittels Aperturblenden variiert werden;
- - die mittlere Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung des Messstrahls; gegebenenfalls kann auch ein ganzer Wellenlängenbereich genutzt werden. Es ist insbesondere möglich, den Messstrahl erst nach der Wechselwirkung mit dem Messobjekt, beispielsweise durch einen Gittermonochromator, spektral aufgelöst zu vermessen;
- - der Polarisationszustand und der Polarisationsgrad des Messstrahls.
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Im Folgenden wird der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens exemplarisch anhand eines Beispiels noch einmal erläutert. Als Messobjekt dient bei dem nachfolgenden Beispiel ein Spiegel, insbesondere ein EUV-Spiegel, insbesondere ein EUV-Spiegel mit einer gekrümmten Reflexionsfläche.
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Der zu vermessende Parameterraum wird aufgespannt durch folgende Parameter:
- - verschiedene Punkte auf der Oberfläche des Spiegels;
- - ein fest vorgegebener mittlerer Einfallswinkel;
- - ein Wellenlängenbereich der Beleuchtungsstrahlung, insbesondere ein Wellenlängenbereich von 13 nm bis 14 nm;
- - ein fest vorgegebener Polarisationsgrad des Messstrahls.
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Zu Beginn des Messverfahrens wird die Lage des Messobjekts, das heißt des Spiegels, in seiner Halterung ermittelt. Dies kann beispielsweise mittels einer Verkippungskorrektur geschehen.
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Im Folgenden sei vorausgesetzt, dass alle oben genannten Randbedingungen erfüllt bzw. bekannt sind.
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Es ist vorgesehen, während einer nachfolgenden quasi-kontinuierlichen Messdatenerfassung nacheinander die vorgegebenen Positionen auf dem Spiegel anzufahren und die Wellenlänge alternierend zwischen den beiden Werten 13 nm und 14 nm zu variieren.
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Die Positionen auf dem Spiegel können vorab hinsichtlich einer zeitlich optimierten Abarbeitungsreihenfolge sortiert werden.
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Zum Anfahren der unterschiedlichen Positionen auf dem Spiegel sind mindestens zwei unabhängige Antriebe vorgesehen. Die beiden Antriebe können insbesondere parallel zueinander, synchronisiert verfahren werden.
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Die verschiedenen Spiegelpositionen können kontinuierlich mit langsamer Geschwindigkeit angefahren werden. In diesem Fall gibt es viele auswertbare Messdaten von Zwischenpunkten.
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Die verschiedenen Messpositionen auf dem Spiegel können auch mit schnellstmöglicher Geschwindigkeit angefahren werden. Anschließend kann insbesondere jeweils kurz in der jeweiligen Messposition verharrt werden.
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Kombinationen aus diesen beiden Möglichkeiten sind ebenso möglich.
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Es ist insbesondere auch möglich, einen der Parameter im Wesentlichen kontinuierlich, insbesondere mit langsamer Geschwindigkeit, zu variieren und parallel hierzu einen weiteren Parameter schrittweise, insbesondere in diskret vorgegebenen Werten beispielsweise alternierend, zu variieren.
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Bei der Erfassung der Messdaten ist zu beachten, dass sich bei einer Variation der Position der Messdaten auf den Spiegel im Falle eines gekrümmten Spiegels auch die Einfallswinkel verändern. Diese Änderung ist jedoch bei einer bekannten Spiegelgeometrie und Spiegellage sowie Spiegelausrichtung jederzeit anhand der Antriebspositionen berechenbar. Auch die Auswertung von Messdaten, welche an Zwischenpositionen aufgenommen wurden, ist problemlos möglich.
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Beim Anwendungsfall, welcher als „Mapping der Oberfläche“ bezeichnet wird, ist es insbesondere sinnvoll, fortwährend die Spiegelposition zu variieren. Hierdurch kann bei der punktuell messenden EUV-Reflektometrie möglichst schnell eine große Flächenabdeckung erreicht werden. Hierbei ist es möglich, den Einfallswinkel nicht bei jeder Messung präzise einzustellen. Eine näherungsweise Einstellung kann ausreichend sein. Dies führt ebenfalls zu einer erheblichen Zeitersparnis.
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Die quasi-kontinuierlich erfassten Messdaten werden an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet. Sie können bereits während der Erfassung der Messdaten mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung ausgewertet werden. Dies kann dazu genutzt werden, die Scanbereiche bereits während des Messvorgangs anzupassen, beispielsweise zu verschieben, insbesondere zu optimieren. Hierdurch kann die verbleibende Messzeit reduziert werden. Außerdem ist es möglich, zusätzliche Informationen aus Zusatzmessungen zu erhalten. Die zusätzlichen Messungen können beispielsweise in Flächenbereichen auf dem Spiegel vorgenommen werden, in welchen die Homogenität der Beschichtung kritisch ist, beispielsweise aufgrund von Verunreinigungen, Kratzern oder ähnlichem. Es ist insbesondere möglich, bei der Erfassung der Messdaten aufgespürte Effekte direkt genauer zu analysieren. Es ist beispielsweise möglich, die lokale Ausdehnung derartiger Effekte, beispielsweise durch zusätzliche Messpunkte und/oder zusätzliche Messwinkel und/oder eine Änderung des Strahlquerschnitts des Messstrahls und/oder eine Variation des Polarisationszustands desselben genauer zu untersuchen.
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Neben der Onlineanalyse der Messdaten, insbesondere in Echtzeit, kann parallel zur Messung auch eine weitergehende Fitanalyse der bis dahin aufgenommenen Messdaten, insbesondere in Bezug auf die Schichteigenschaften inklusive der Grenzflächeneigenschaften, durchgeführt werden.
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Die oben genannten Parameter, welcher als variable Einstellgrößen dienen, sind abhängig von der Ausgestaltung vom Messprinzip im Reflektometer. Sie sind relativ unabhängig von den übrigen Verfahrensdetails.
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Im Folgenden werden exemplarisch Alternativen dargestellt, wie einzelne der Parameter variiert werden können.
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Wird ein Messstrahl mit Beleuchtungsstrahlung, insbesondere mit EUV-Strahlung, auf die Spiegeloberfläche fokussiert, dann sind positionsaufgelöste Messungen möglich. Hierzu kann entweder das Messobjekt, beispielsweise durch eine mechanische Positioniereinheit, verfahren werden, oder der Messstrahl wird relativ zum Messobjekt in der Lage verändert.
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Alternativ hierzu kann die Spiegeloberfläche auch flächenhaft beleuchtet werden. Diese kann dann durch ein oder mehrere optische Elemente, beispielsweise mit Hilfe eines Zweispiegelschwarzschild-Objektivs oder unter einem streifenden Einfall in einer Kirk Patrick-Baez-Anordnung, einer Side-by-Side-Anordnung oder in einer Wolter Typ-Anordnung, auf einen Flächendetektor abgebildet werden. Dies wird auch als abbildende Reflektometrie bezeichnet.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es besonders vorteilhaft sein kann, die abbildende Reflektometrie mit einem oder mehreren in der Form (Passe) aktuierbaren und/oder segmentierten optischen Elementen zu kombinieren.
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Die entsprechenden optischen Elemente dienen hierbei insbesondere der variablen Aufweitung des Messstrahls. Beispielsweise kann der Messstrahl durch Variierung des Krümmungsradius eines Spiegels oder durch Variation der Einfallswinkel auf den Spiegel variiert werden.
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Der variabel aufgeweitete Messstrahl wird sodann zum Messobjekt geleitet und anschließend wiederum über ein oder mehrere statische oder veränderbare, insbesondere in der Form aktuierbare optische Elemente auf einen Sensor abgebildet. Als Sensor kann insbesondere ein 2D-Zeilen- beziehungsweise ein 3D-Flächendetektor, insbesondere eine CCD-Kamera, dienen.
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Mittels des Sensors wird die Intensität, insbesondere die Intensitätsverteilung der vom Messobjekt reflektierten Beleuchtungsstrahlung gemessen. Die Intensität der reflektierten Beleuchtungsstrahlung wird insbesondere ortsaufgelöst gemessen.
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Die Änderung der Spiegelkrümmung kann beispielsweise auch über eine variable Durchbiegung eines optischen Elements erreicht werden.
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Die Variation der Einfallswinkelverteilung ist mit Hilfe von Aperturblenden möglich. Sie kann auch mittels der vorhergehend beschriebenen in der Form aktuierbaren und/oder segmentierten optischen Elementen erreicht werden. Es ist auch möglich, die Variation der Einfallswinkelverteilung mittels Aperturblenden und in der Form einstellbaren und/oder segmentierten optischen Elementen zu kombinieren. Hierdurch ist es möglich, den Einfallswinkelbereich auf dem Messobjekt räumlich derart auf das Detektionssystem abzubilden, dass dieses ortsaufgelöst einfallswinkel-selektiv messen kann.
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Die Variation und/oder Selektion der Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung kann, beispielsweise mittels eines Gittermonochromators, vor oder nach der Wechselwirkung des Messstrahls mit dem Messobjekt geschehen. Sie erfolgt insbesondere, bevor die reflektierte Beleuchtungsstrahlung von der Sensor-Einrichtung erfasst wird. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es zu einer erheblichen Zeitersparnis führt, wenn der polychromatische Messstrahl erst nach der Reflexion am Messobjekt monochromatisiert und die Intensität wellenlängensensitiv im Detektionssystem erfasst wird. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, die Wellenlänge während der Messung nicht mehr zu variieren. Unterschiedliche Wellenlängen können zeitgleich mittels der Sensor-Einrichtung erfasst und separat voneinander analysiert werden. Das Abrastern des Parameterraums geht damit wesentlich schneller, da sozusagen die Wellenlänge als separate Dimension, welche separat abgerastert werden müsste, wegfällt.