DE102019201762A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts weist eine Prüfanordnung (130, 230) zur Bestimmung der Oberflächenform eines Testobjekts (111, 112, 113, 211, 212, 213) unter Verwendung einer Prüfwelle, wobei die Prüfwelle eine durch Beugung an einem diffraktiven optischen Element erzeugte Wellenfront aufweist, eine erste Vakuumkammer (110, 210) und eine zweite Vakuumkammer (120, 220) auf, wobei die zweite Vakuumkammer (120, 220) ein Magazin zur Lagerung von wenigstens zwei diffraktiven optischen Elementen (121, 122, 123, 221, 222, 223) aufweist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts.
  • Stand der Technik
  • Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Typische für EUV ausgelegte Projektionsobjektive, wie z.B. aus US 2016/0085061 A1 bekannt, können beispielsweise eine bildseitige numerische Apertur (NA) im Bereich von NA = 0.55 aufweisen und bilden ein (z.B. ringsegmentförmiges) Objektfeld in die Bildebene bzw. Waferebene ab.
  • Mit der Erhöhung der bildseitigen numerischen Apertur (NA) geht typischerweise eine Vergrößerung der erforderlichen Spiegelflächen der in der Projektionsbelichtungsanlage eingesetzten Spiegel einher. Dies hat wiederum zur Folge, dass neben der Fertigung auch die Prüfung der Oberflächenform der Spiegel eine anspruchsvolle Herausforderung darstellt. Hierbei kommen zur hochgenauen Prüfung der Spiegel insbesondere interferometrische Messverfahren unter Verwendung diffraktiver optischer Elemente wie z.B. Computer-generierter Hologramme (CGH) zum Einsatz. Dabei ist es u.a. auch bekannt, in ein- und dasselbe CGH zusätzlich zu der für die eigentliche Prüfung benötigten Funktionalität (d.h. der entsprechend der Spiegelform ausgelegten CGH-Struktur zur Formung der mathematisch der Prüflingsform entsprechenden Wellenfront) wenigstens eine weitere „Kalibrierfunktionalität“ zur Bereitstellung einer zur Kalibrierung bzw. Fehlerkorrektur dienenden Referenzwellenfront einzukodieren.
  • Derartige interferometrische Messverfahren werden zur Erfüllung der etwa bei der Prüfung von EUV-Spiegeln für die Mikrolithographie geltenden hohen Genauigkeitsanforderungen typischerweise unter Vakuumbedingungen (bei typischen Drücken von größenordnungsmäßig weniger als 100mbar, insbesondere weniger als 1mbar) durchgeführt. Hierdurch wird u.a. dem Umstand Rechnung getragen, dass bei Betrieb der interferometrischen Prüfanordnung unter Atmosphärendruck infolge der Temperaturabhängigkeit der Brechzahl von z.B. Luft eine hochgenaue Temperaturregelung mit Genauigkeiten von größenordnungsmäßig 10mK erforderlich wäre.
  • Bei somit gebotener Durchführung der interferometrischen Spiegelprüfung unter den vorstehend beschriebenen Vakuumbedingungen tritt jedoch in der Praxis das weitere Problem auf, dass das Einbringen optischer Komponenten in eine Vakuumkammer infolge der beim Evakuieren stattfindenden Expansion der Luft mit einer Oberflächenabkühlung der jeweiligen optischen Komponenten einhergeht. Um hierbei durch thermisch induzierte Deformationen bedingte temperaturabhängige Messfehler zu vermeiden, können entsprechende Temperierphasen eingeplant werden. Solche Temperierphasen können jedoch bei der Spiegelprüfung Wartezeiten von wesentlich mehr als 60 Minuten erfordern (um beispielsweise zum Vermessen eines EUV-Spiegels mit einer Genauigkeit von 0.1nm eine Temperaturhomogenität von 4mK zu erreichen), wodurch der in der jeweiligen Messanordnung erzielte Durchsatz in unerwünschter Weise eingeschränkt wird.
  • Das vorstehend beschriebene Problem ist umso gravierender, als zur Prüfung unterschiedlicher Testobjekte bzw. EUV-Spiegel in der Regel unterschiedliche diffraktive optische Elemente bzw. CGHs zum Einsatz kommen, wodurch die insgesamt anfallende Wartezeit weiter vergrößert wird.
  • Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2015 209 490 A1 sowie DE 10 2015 202 676 B4 verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts bereitzustellen, welche eine erhöhte Messgenauigkeit unter zumindest teilweiser Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. das Verfahren gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 15 gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts
    • - eine Prüfanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Testobjekts unter Verwendung einer Prüfwelle, wobei die Prüfwelle eine durch Beugung an einem diffraktiven optischen Element erzeugte Wellenfront aufweist,
    • - eine erste Vakuumkammer, und
    • - eine zweite Vakuumkammer auf,
    • - wobei die zweite Vakuumkammer ein Magazin zur Lagerung von wenigstens zwei diffraktiven optischen Elementen aufweist.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, bei Durchführung interferometrischer Messungen an unterschiedlichen Testobjekten (z.B. EUV-Spiegeln) durch Bereitstellung von zwei Vakuumkammern, von denen die eine Vakuumkammer zumindest ein Magazin zur Lagerung einer Mehrzahl diffraktiver optischer Elemente aufweist, zu gewährleisten, dass die jeweiligen diffraktiven optischen Elemente (z.B. CGHs) dauerhaft im Vakuum verbleiben können mit der Folge, dass unerwünschte zeitlich ausgedehnte Warte- bzw. Temperierphasen entbehrlich werden.
  • Dabei ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung unter einem „Magazin“ eine beliebige Speicher- bzw. Lagervorrichtung zur Aufnahme von einer Mehrzahl (d.h. wenigstens zwei) diffraktiven optischen Elementen zu verstehen.
  • Des Weiteren ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung unter einem Vakuumzustand vorzugsweise ein Zustand mit einem (konstanten oder wechselnden) Druck von weniger als 100mbar, insbesondere weniger als 1mbar, zu verstehen.
  • Dabei geht die Erfindung u.a. von der Überlegung aus, dass bei diffraktiven optischen Elementen wie z.B. CGHs (insbesondere solchen mit Substraten aus Quarzglas) das eingangs beschriebene Problem thermisch induzierter Deformationen auch bei den vergleichsweise moderaten Vakuumbedingungen in interferometrischen Messanwendungen (mit Vakuumdrücken z.B. im Bereich von 1mbar bis 100mbar) kritische Auswirkungen auf die Messgenauigkeit hat, wohingegen das thermische Verhalten der eigentlichen Testobjekte wie z.B. EUV-Spiegel in solchen Szenarien - sowohl im Vergleich zu besagten CGHs als auch im Vergleich zum Einsatz in der eigentlichen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage - vergleichsweise stabil ist.
  • Von dieser Überlegung ausgehend wird in Ausführungsformen der Erfindung ein Wechsel der jeweiligen Testobjekte zwischen Vakuum- und Atmosphärendruck zwar für die Testobjekte, nicht jedoch die diffraktiven optischen Elemente bzw. CGHs vorgenommen.
  • Dabei wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl ein durch die Lagerung mehrerer diffraktiver optischer Elemente im Vakuum bedingter erhöhter Bauraumbedarf als auch ein höherer Automatisierungsgrad insbesondere für die Justierung der jeweiligen diffraktiven optischen Elemente bzw. CGHs in der interferometrischen Prüfanordnung in Kauf genommen, um im Gegenzug den angestrebten hohen Durchsatz in der Prüfanordnung unter Vermeidung der eingangs beschriebenen zeitlich ausgedehnten Temperierphasen zu erreichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Vakuumkammer zur permanenten Aufrechterhaltung eines Vakuumzustandes während des Betriebs der Vorrichtung konfiguriert.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Vakuumkammer dazu konfiguriert, während des Betriebs der Vorrichtung zwischen einem Zustand mit Atmosphärendruck und einem Vakuumzustand zu wechseln.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine erste Transporteinrichtung zum Transportieren eines Testobjekts von einem äußeren Bereich in die erste Vakuumkammer auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Prüfanordnung in der zweiten Vakuumkammer angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Transporteinrichtung zum Transportieren jeweils eines Testobjekts von der ersten Vakuumkammer in die zweite Vakuumkammer auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Prüfanordnung in der ersten Vakuumkammer angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Vakuumkammer und die zweite Vakuumkammer dazu konfiguriert, dass die erste Vakuumkammer jeweils eines der diffraktiven optischen Elemente von der zweiten Vakuumkammer unter Vakuumbedingungen aufnimmt.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Austauschmechanismus zum Austausch des jeweils in der Prüfanordnung befindlichen diffraktiven optischen Elements auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die diffraktiven optischen Elemente Computer-generierte Hologramme (CGH).
  • Gemäß einer Ausführungsform weisen die diffraktiven optischen Elemente Quarzglas (SiO2) auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Testobjekte optische Elemente, insbesondere für die Mikrolithographie.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Testobjekte Spiegel, insbesondere für den Betrieb unter EUV-Bedingungen ausgelegte Spiegel.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Vakuumkammersystem zur Verwendung in einer Vorrichtung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, sowie ein Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts unter Verwendung einer Vorrichtung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1-2 schematische Darstellungen zur Erläuterung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
    • 3 eine schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer interferometrischen Prüfanordnung;
    • 4 schematische Darstellungen einer weiteren möglichen Ausgestaltung einer interferometrischen Prüfanordnung; und
    • 5 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 5 zeigt zunächst eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, welche mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung prüfbare Spiegel aufweist.
  • Gemäß 5 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 510 einen Feldfacettenspiegel 503 und einen Pupillenfacettenspiegel 504 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 503 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 501 und einen Kollektorspiegel 502 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 504 sind ein erster Teleskopspiegel 505 und ein zweiter Teleskopspiegel 506 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 507 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 521-526 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 531 auf einem Maskentisch 530 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 541 auf einem Wafertisch 540 befindet.
  • Bei dem in einer im Weiteren beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung geprüften Testobjekt kann es sich z.B. um einen beliebigen Spiegel der Projektionsbelichtungsanlage 510 handeln.
  • Im Weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Abbildungen in 1 und 2 beschrieben.
  • Den Ausführungsformen von 1 und 2 ist u.a. gemeinsam, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts wie z.B. eines EUV-Spiegels eine (mit „110“ bzw. „210“ bezeichnete) erste Vakuumkammer und eine (mit „120“ bzw. „220“ bezeichnete) zweite Vakuumkammer aufweist, wobei besagte zweite Vakuumkammer 120, 220 ein (in 1-2 nicht näher dargestelltes) Magazin zur Lagerung einer Mehrzahl von diffraktiven optischen Elementen (welche in 1-2 mit 121, 122, 123,... bzw. 221, 222, 223,... bezeichnet sind und deren Anzahl grundsätzlich beliebig ist) aufweist.
  • Dabei ist jeweils besagte zweite Vakuumkammer 120 bzw. 220 zur permanenten Aufrechterhaltung von Vakuumbedingungen (z.B. mit Vakuumdrücken von weniger als 100mbar, insbesondere weniger als 1mbar) konfiguriert, wohingegen die erste Vakuumkammer 110 bzw. 210 wie im Weiteren beschrieben dazu konfiguriert ist, zwischen Atmosphärendruck und Vakuumbedingungen zu wechseln.
  • In der Ausführungsform von 1 befindet sich eine Prüfanordnung 130 zur Bestimmung der Oberflächenform jeweils eines Testobjekts 111, 112, 113,... in der zweiten Vakuumkammer 120. Mögliche Ausgestaltungen einer solchen Prüfanordnung werden unter Bezugnahme auf 3 und 4a-4b noch beschrieben.
  • Des Weiteren ist gemäß 1 die erste Vakuumkammer 110 als Schleusenkammer mit entsprechenden Schleusentüren 114, 115 ausgestaltet, über welche unterschiedliche Testobjekte 111, 112, 113,... von einem unter Atmosphärendruck befindlichen äußeren Bereich in die zweite Vakuumkammer 120 sowie in umgekehrter Richtung überführt werden können. Gemäß 1 sind hierzu zwei (durch Doppelpfeile symbolisierte) Transporteinrichtungen 150, 160 vorgesehen, um das jeweilige Testobjekt 111, 112, 113,... zunächst vom (Atmosphärendruck aufweisenden) äußeren Bereich in die hier als Schleusenkammer dienende erste Vakuumkammer 110 und anschließend bei Vakuumbedingungen in die zweite Vakuumkammer 120 zu überführen. Dabei können die Transporteinrichtungen 150, 160 z.B. einen robotergestützt betriebenen Greifarm, welcher jeweils an einer Fassung des betreffenden Testobjekts (z.B. CGHs) angreift, aufweisen.
  • Im Betrieb der Vorrichtung gemäß 1 wird nach Überführung eines „neuen“ zu prüfenden Testobjekts 111, 112, 113,... in die als Schleusenkammer dienende erste Vakuumkammer 110 nach Schließen der Schleusentüren 114, 115 die erste Vakuumkammer 110 auf das gewünschte Vakuum (z.B. auf einen Druck von weniger als 100mbar, vorzugsweise von weniger als 1mbar) abgepumpt, wobei im Hinblick auf den angestrebten hohen Durchsatz vorzugsweise möglichst niedrige Abpumpzeiten von weniger als 10 Minuten, insbesondere weniger als 1 Minute (z.B. jeweils bis zum Erreichen eines Druckes von 1mbar) realisiert werden.
  • Hierbei können an die Transporteinrichtungen 150, 160 gemäß 1 rechnergesteuert Befehle zur Aufnahme jeweils eines neuen Testobjekts 111, 112, 113,... übermittelt werden, wobei das betreffende Testobjekt 111, 112, 113,... dann auf den entsprechenden Befehl in die (Mess-) Position innerhalb der Prüfanordnung 130 verfahren und ferner ein Austauschmechanismus 140 zur Platzierung des jeweils für die Prüfung des betreffenden Testobjekts geeigneten diffraktiven optischen Elements 121, 122, 123,... in der Prüfanordnung 130 angesteuert wird. In Ausführungsformen kann das Magazin zur Lagerung der Mehrzahl von diffraktiven optischen Elementen 121, 122, 123,... auch im Bereich des Austauschmechanismus 140 angeordnet oder in diesen integriert sein.
  • Die Erfindung macht sich u.a. auch den Umstand zunutze, dass entsprechende elektrische Antriebe bei den vorstehend beschriebenen, vergleichsweise moderaten Vakuumbedingungen kommerziell verfügbar sind und problemlos in der ersten Vakuumkammer 110 bzw. in der zweiten Vakuumkammer 120 platziert und über geeignete Vakuumdurchführungen angesteuert werden können.
  • Vorzugsweise sind die Testobjekte 111, 112, 113,... in die jeweilige Messposition innerhalb der Prüfanordnung 130 überführbar bzw. aus dieser Messposition wieder entnehmbar, ohne dass hierbei eine Kollision mit dem jeweiligen diffraktiven optischen Element 121, 122, 123,... erfolgt, was sowohl gemäß 1 als auch gemäß 2 über eine seitliche Zuführung des jeweiligen Testobjekts in die Messposition realisiert ist. Auf diese Weise können unterschiedliche Testobjekte 111, 112, 113,... (für deren Vermessung z.B. ein- und dasselbe diffraktive optische Element geeignet ist) geprüft werden, ohne dass hierzu das diffraktive optische Element aus der Prüfanordnung 130 bzw. 230 entfernt zu werden braucht.
  • Die Ausführungsform von 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform von 1 insbesondere dadurch, dass gemäß 2 die Prüfanordnung 230 in der (zwischen Atmosphärendruck und Vakuumbedingungen wechselnden) ersten Vakuumkammer 210 angeordnet ist und demzufolge die Prüfanordnung 230 ebenfalls zwischen Atmosphärendruck und Vakuumbedingungen wechselt.
  • Gemäß 2 ist ferner im Unterschied zu 1 für den Transport der Testobjekte 211, 212, 213,... vom äußeren (Atmosphärendruck aufweisenden) Bereich in die erste Vakuumkammer 110 bzw. 210 lediglich eine (durch einen Doppelpfeil symbolisierte) Transporteinrichtung 250 vorgesehen. Gemäß 2 kann über diese Transporteinrichtung 250 (welche z.B. einen in Atmosphärendruck befindlichen Roboter aufweisen kann) das jeweilige Testobjekt 211, 212, 213,... direkt in der Messposition in der Prüfanordnung 230 abgelegt werden, woraufhin typischerweise lediglich noch eine Justage um z.B. wenige Mikrometer (pm) zu erfolgen braucht.
  • Die Ausführungsform von 2 hat dabei gegenüber der Ausführungsform von 1 den Vorteil, dass auch vergleichsweise große und schwere Testobjekte wie z.B. EUV-Spiegel mit einem einzigen (z.B. schienenbasierten) Transportsystem direkt vom äußeren (Atmosphärendruck aufweisenden) Bereich in die jeweilige Messposition überführt werden können, da anders als bei 1 keine Hindurchführung des Testobjekts durch eine weitere Schleusenöffnung hin zur Prüfanordnung zu erfolgen hat. Andererseits wird gemäß 2 das Evakuieren eines im Vergleich zum Volumen der Vakuumkammer 110 aus 1 größeren Volumens der die Prüfanordnung 230 aufnehmenden Vakuumkammer 210 in Kauf genommen.
  • 3 und 4a-4b zeigen in schematischer Darstellung beispielhafte mögliche Realisierungen der interferometrischen Prüfanordnung 130 bzw. 230 in den vorstehend beschrieben Ausführungsformen.
  • Gemäß 3 tritt von einer (nicht dargestellten) Lichtquelle erzeugte und aus der Austrittsfläche eines Lichtwellenleiters 301 austretende Beleuchtungsstrahlung als Eingangswelle 305 mit einer sphärischen Wellenfront aus, durchläuft einen Strahlteiler 310 und trifft anschließend auf ein komplex kodiertes CGH 320. Das CGH 320 erzeugt in Transmission im Beispiel gemäß seiner komplexen Kodierung aus der Eingangswelle 305 insgesamt vier Ausgangswellen, von denen eine Ausgangswelle als Prüfwelle auf die Oberfläche des Testobjekts in Form eines Spiegels 340 mit einer an die Sollform der Oberfläche dieses Spiegels 340 angepassten Wellenfront auftrifft. Des Weiteren erzeugt das CGH 320 aus der Eingangswelle 305 in Transmission drei weitere Ausgangswellen, von denen jede auf jeweils ein weiteres reflektives optisches Element 331, 332 bzw. 333 trifft. Mit „335“ ist ein Shutter bezeichnet. Das CGH 320 dient auch zur Überlagerung der vom Testobjekt bzw. Spiegel 340 reflektierten Prüfwelle sowie der von den Elementen 331-333 reflektierten Referenzwellen, welche als konvergente Strahlen wieder auf den Strahlteiler 310 treffen und von diesem in Richtung einer als CCD-Kamera ausgelegten Interferometerkamera 360 reflektiert werden, wobei sie ein Okular 350 durchlaufen. Die Interferometerkamera 360 erfasst ein durch die interferierenden Wellen erzeugtes Interferogramm, aus welchem über eine (nicht dargestellte) Auswerteeinrichtung die tatsächliche Form der optischen Oberfläche des Testobjekts 340 bestimmt wird.
  • 4a-b zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung eines weiteren möglichen Funktionsprinzips einer interferometrischen Prüfanordnung zur Prüfung eines Spiegels 401. Gemäß 4a wird in einer Fizeau-Anordnung ein Interferogramm zwischen an einer Referenzfläche 410 („Fizeau-Platte“) reflektiertem Referenzlicht (Referenzwelle) und einem an dem Spiegel 401 reflektierten Messlicht (Prüfwelle) erzeugt. Dabei wird das Messlicht durch ein Computergeneriertes Hologramm (CGH) 420 zu einer asphärischen Wellenfront geformt, die mathematisch exakt der „Prüflingsform“ (d.h. der Form des betreffenden Spiegels 401) in einem Sollabstand entspricht. Die von der Referenzfläche 410 einerseits und dem betreffenden Spiegel 401 bzw. Prüfling andererseits reflektierten Wellenfronten interferieren miteinander in einem (in 4b im Gesamtaufbau schematisch und bespielhaft dargestellten) Interferometer 405, wobei in 4b für das Interferometer 405 ein Kollimator 409, eine Strahlteilerplatte 408, eine Blende 407, ein Okular 406 und eine CCD-Kamera 404 sowie eine Lichtquelle 403 dargestellt sind. Mit der CCD-Kamera 404 wird ein Interferogramm des jeweiligen Spiegels aufgenommen.
  • Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2016/0085061 A1 [0003]
    • DE 102015209490 A1 [0008]
    • DE 102015202676 B4 [0008]

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts, mit: • einer Prüfanordnung (130, 230) zur Bestimmung der Oberflächenform eines Testobjekts (111, 112, 113, 211, 212, 213) unter Verwendung einer Prüfwelle, wobei die Prüfwelle eine durch Beugung an einem diffraktiven optischen Element erzeugte Wellenfront aufweist; • einer ersten Vakuumkammer (110, 210); und • einer zweiten Vakuumkammer (120, 220); • wobei die zweite Vakuumkammer (120, 220) ein Magazin zur Lagerung von wenigstens zwei diffraktiven optischen Elementen (121, 122, 123, 221, 222, 223) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vakuumkammer (120, 220) zur permanenten Aufrechterhaltung eines Vakuumzustands während des Betriebs der Vorrichtung konfiguriert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vakuumkammer (110, 210) dazu konfiguriert ist, während des Betriebs der Vorrichtung zwischen einem Zustand mit Atmosphärendruck und einem Vakuumzustand zu wechseln.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine erste Transporteinrichtung (150, 250) zum Transportieren jeweils eines Testobjekts (111, 112, 113, 211, 212, 213) von einem äußeren Bereich in die erste Vakuumkammer (110, 210) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfanordnung (130) in der zweiten Vakuumkammer (120) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine zweite Transporteinrichtung (160) zum Transportieren eines Testobjekts (111, 112, 113) von der ersten Vakuumkammer (110) in die zweite Vakuumkammer (120) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfanordnung (230) in der ersten Vakuumkammer (210) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vakuumkammer (210) und die zweite Vakuumkammer (220) dazu konfiguriert sind, dass die erste Vakuumkammer (210) jeweils eines der diffraktiven optischen Elemente (221, 222, 223) von der zweiten Vakuumkammer (220) unter Vakuumbedingungen aufnimmt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Austauschmechanismus (140, 240) zum Austausch des jeweils in der Prüfanordnung (130, 230) befindlichen diffraktiven optischen Elements (121, 122, 123, 221, 222, 223) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die diffraktiven optischen Elemente (121, 122, 123, 221, 222, 223) Computer-generierte Hologramme (CGH) sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die diffraktiven optischen Elemente (121, 122, 123, 221, 222, 223) Quarzglas (SiO2) aufweisen.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Testobjekte (111, 112, 113, 211, 212, 213) optische Elemente, insbesondere für die Mikrolithographie, sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Testobjekte (111, 112, 113, 211, 212, 213) Spiegel, insbesondere für den Betrieb unter EUV-Bedingungen ausgelegte Spiegel, sind.
  14. Vakuumkammersystem zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenform eines Testobjekts unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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