DE102022209922A1 - REFLECTOMETER DEVICE, MEASURING ARRANGEMENT, METHOD FOR PRODUCING AN OPTICAL REFERENCE ELEMENT AND METHOD FOR MEASURING A SAMPLE OF A LITHOGRAPHY SYSTEM - Google Patents

REFLECTOMETER DEVICE, MEASURING ARRANGEMENT, METHOD FOR PRODUCING AN OPTICAL REFERENCE ELEMENT AND METHOD FOR MEASURING A SAMPLE OF A LITHOGRAPHY SYSTEM Download PDF

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Abstract

Eine Reflektometervorrichtung (24) zur Vermessung einer Probe (25) einer Lithographieanlage (1) mithilfe einer Messstrahlung (26), aufweisend ein optisches Referenzelement (27) in einem Strahlengang (28) der Messstrahlung (26), welches eine Strahlteiler-Schicht (29) zum Reflektieren eines Anteils (30) der Messstrahlung (26) auf die Probe (25) und zum Transmittieren eines weiteren Anteils (31) der Messstrahlung (26) und eine Detektorschicht (32) zum Erfassen des transmittierten Anteils (31) der Messstrahlung (26) umfasst.A reflectometer device (24) for measuring a sample (25) of a lithography system (1) using a measuring radiation (26), having an optical reference element (27) in a beam path (28) of the measuring radiation (26), which has a beam splitter layer (29 ) for reflecting a portion (30) of the measuring radiation (26) onto the sample (25) and for transmitting a further portion (31) of the measuring radiation (26) and a detector layer (32) for detecting the transmitted portion (31) of the measuring radiation ( 26) includes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reflektometervorrichtung, eine Messanordnung mit einer derartigen Reflektometervorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Referenzelements einer derartigen Reflektometervorrichtung und ein Verfahren zum Vermessen einer Probe einer Lithographieanlage mittels einer derartigen Reflektometervorrichtung.The present invention relates to a reflectometer device, a measuring arrangement with such a reflectometer device, a method for producing an optical reference element of such a reflectometer device and a method for measuring a sample of a lithography system by means of such a reflectometer device.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits. The microlithography process is carried out using a lithography system which has an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by means of the projection system onto a substrate, for example a silicon wafer, which is coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, in order to project the mask structure onto the light-sensitive coating of the substrate transferred to.

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the production of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed which use light with a wavelength in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. Since most materials absorb light of this wavelength, reflective optics, i.e. mirrors, must be used in such EUV lithography systems instead of - as before - refracting optics, i.e. lenses.

Beim Herstellungsverfahren und im Betrieb von Lithographieanlagen kommen üblicherweise Reflektometer zur Vermessung optischer Elemente der Lithographieanlage zum Einsatz. Beispielsweise wird ein Reflektionsverhalten eines optischen Elements und eine Schichtdicke einer auf das optische Element aufgebrachten Beschichtungen mittels Reflektometrie untersucht. Reflektrometrische Messungen im EUV-Wellenlängenbereich sind aufgrund der hohen Absorption von EUV-Strahlung durch Materie erschwert.In the manufacturing process and in the operation of lithography systems, reflectometers are usually used to measure optical elements of the lithography system. For example, a reflection behavior of an optical element and a layer thickness of a coating applied to the optical element are examined using reflectometry. Reflectometric measurements in the EUV wavelength range are difficult due to the high absorption of EUV radiation by matter.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Reflektometervorrichtung für eine Lithographieanlage bereitzustellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved reflectometer device for a lithography system.

Demgemäß wird eine Reflektometervorrichtung zur Vermessung einer Probe einer Lithographieanlage mithilfe einer Messstrahlung vorgeschlagen. Die Reflektometervorrichtung weist ein optisches Referenzelement in einem Strahlengang der Messstrahlung auf. Das optische Referenzelement umfasst eine Strahlteiler-Schicht zum Reflektieren eines Anteils der Messstrahlung auf die Probe und zum Transmittieren eines weiteren Anteils der Messstrahlung und eine Detektorschicht zum Erfassen des transmittierten Anteils der Messstrahlung.Accordingly, a reflectometer device for measuring a sample of a lithography system using measuring radiation is proposed. The reflectometer device has an optical reference element in a beam path of the measuring radiation. The optical reference element comprises a beam splitter layer for reflecting a portion of the measuring radiation onto the sample and for transmitting a further portion of the measuring radiation and a detector layer for detecting the transmitted portion of the measuring radiation.

Durch Verwenden der Strahlteiler-Schicht kann der Messstrahl in mehrere Anteile aufgespalten werden. Somit kann ein Anteil der Messstrahlung zur Bestrahlung der Probe verwendet werden und ein weiterer Anteil der Messstrahlung kann für eine Referenzmessung verwendet werden. Durch die Referenzmessung kann eine Information der Messtrahlung, wie beispielsweise eine Intensität der Messtrahlung, erfasst werden und bei der Auswertung der von der Probe reflektierten Messstrahlung berücksichtigt werden. Folglich kann die Vermessung einer Reflektivität der Probe genauer ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine von der Probe reflektierte Messstrahlung hinsichtlich ihrer Intensität, ihrer Wellenlänge(n) und/oder ihres Wellenlängenspektrums (wellenlängenabhängige Intensitätsverteilung) untersucht werden.By using the beam splitter layer, the measuring beam can be split into several parts. Thus, a portion of the measurement radiation can be used to irradiate the sample and another portion of the measurement radiation can be used for a reference measurement. Through the reference measurement, information about the measurement radiation, such as an intensity of the measurement radiation, can be recorded and taken into account when evaluating the measurement radiation reflected by the sample. Consequently, measurement of a reflectivity of the sample can be carried out more accurately. For example, a measurement radiation reflected by the sample can be examined with regard to its intensity, its wavelength(s) and/or its wavelength spectrum (wavelength-dependent intensity distribution).

Die Strahlteiler-Schicht ist insbesondere zur physikalischen Strahlteilung des Messtrahls eingerichtet. Bei einer physikalischen Strahlteilung erfolgt die Strahlteilung (im Gegensatz zur geometrischen Strahlteilung) gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der einfallenden Strahlung durch eine teildurchlässige Spiegelfläche entsprechend ihres Transmissions- und Reflexionsgrades und ein Bündelquerschnitt der Strahlung bleibt unverändert.The beam splitter layer is set up in particular for physical beam splitting of the measuring beam. With physical beam splitting, the beam splitting (in contrast to geometric beam splitting) occurs evenly over the entire cross section of the incident radiation through a partially transparent mirror surface in accordance with its transmittance and reflectance, and a beam cross section of the radiation remains unchanged.

Durch Verwenden einer Strahlteiler-Schicht zur physikalischen Strahlteilung anstatt eines geometrischen Strahlteilers können Nachteile im Zusammenhang mit geometrischen Strahlteilern vermieden werden. Ein Beispiel für einen geometrischen Strahlteiler ist eine Kammstruktur, deren Zinken einen Teil der einfallenden Strahlung reflektieren, wobei die Lücken einen weiteren Teil der einfallenden Strahlung durchlassen. Ein Nachteil eines geometrischen Strahlteilers besteht darin, dass das Teilungsverhältnis von einer Position, einer Größe, einer Form und einer Intensitätsverteilung der auftreffenden Strahlung abhängt. Außerdem kann bei einem geometrischen Strahlteiler durch Streulicht an Kanten des Strahlteilers ein Halo entstehen. Durch Verwenden der physikalischen Strahlteiler-Schicht können somit die Abhängigkeit des Teilungsverhältnisses von der auftreffenden Strahlung und Streulicht vermieden werden.By using a beam splitter layer for physical beam splitting instead of a geometric beam splitter, disadvantages associated with geometric beam splitters can be avoided. An example of a geometric beam splitter is a comb structure whose tines reflect some of the incident radiation, with the gaps allowing another portion of the incident radiation to pass through. A disadvantage of a geometric beam splitter is that the splitting ratio depends on a position, a size, a shape and an intensity distribution of the incident radiation. In addition, with a geometric beam splitter, a halo can occur due to scattered light at the edges of the beam splitter. By using the physical beam splitter layer, the dependence of the splitting ratio on the incident radiation and scattered light can be avoided.

Die Strahlteiler-Schicht weist beispielsweise ein Material auf, das Ruthenium (Ru), Germanium (Ge), Silizium (Si), Molybdän (Mo) und/oder ein anderes geeignetes Material umfasst. Die Strahlteiler-Schicht kann beispielsweise aus einem einzigen Material aus der Gruppe gefertigt sein, die Ruthenium, Germanium, Silizium, Molybdän und/oder ein anderes geeignetes Material umfasst. Alternativ kann die Strahlteiler-Schicht auch mehr als ein Material aus der Gruppe aufweisen, die Ruthenium, Germanium, Silizium, Molybdän und/oder ein anderes geeignetes Material umfasst.The beam splitter layer has, for example, a material that includes ruthenium (Ru), germanium (Ge), silicon (Si), molybdenum (Mo) and/or another suitable material. The beam splitter layer can, for example, consist of a single one Be made of material from the group that includes ruthenium, germanium, silicon, molybdenum and / or another suitable material. Alternatively, the beam splitter layer may also comprise more than one material from the group including ruthenium, germanium, silicon, molybdenum and/or another suitable material.

Beispielsweise kann die Strahlteiler-Schicht auch einen Schichtaufbau aufweisen, dessen zwei oder mehr Schichten sich in einer Materialzusammensetzung unterscheiden. Zum Beispiel kann eine jeweilige Schicht des Schichtaufbaus eine Materialzusammensetzung aufweisen, die ein einziges oder mehrere der Materialien aus der Gruppe aufweisen, die Ruthenium, Germanium, Silizium, Molybdän und/oder ein anderes geeignetes Material umfasst. Ein Beispiel für einen Schichtaufbau der Strahlteiler-Schicht ist eine Abfolge von Molybdän- und Silizium-schichten. Beispielsweise umfasst die Strahlteiler-Schicht eine Molybdän-Schicht, auf der eine Siliziumschicht angeordnet ist. Optional umfasst die Strahlteiler-Schicht z. B. zudem eine weitere Molybdän-Schicht, die auf der Siliziumschicht angeordnet ist, sowie eine weitere Siliziumschicht, die auf der Molybdän-Schicht angeordnet ist.For example, the beam splitter layer can also have a layer structure whose two or more layers differ in material composition. For example, a respective layer of the layer structure may have a material composition comprising one or more of the materials from the group consisting of ruthenium, germanium, silicon, molybdenum and/or another suitable material. An example of a layer structure of the beam splitter layer is a sequence of molybdenum and silicon layers. For example, the beam splitter layer comprises a molybdenum layer on which a silicon layer is arranged. Optionally, the beam splitter layer includes e.g. B. also a further molybdenum layer which is arranged on the silicon layer, and a further silicon layer which is arranged on the molybdenum layer.

Ein Einfallswinkel einer auf die Strahlteiler-Schicht einfallenden Strahlung beträgt beispielsweise zwischen 70° und 90°, 80° und 85°, 80°, 82° und/oder 85°. Der Einfallswinkel ist insbesondere ein Winkel zwischen der auf die Strahlteiler-Schicht des optischen Referenzelements einfallenden Strahlung und einer Lotgeraden auf das optische Referenzelement.An angle of incidence of radiation incident on the beam splitter layer is, for example, between 70° and 90°, 80° and 85°, 80°, 82° and/or 85°. The angle of incidence is in particular an angle between the radiation incident on the beam splitter layer of the optical reference element and a plumb line on the optical reference element.

Dadurch, dass das optische Referenzelement die Strahlteiler-Schicht und die Detektorschicht aufweist, ist eine von dem optischen Referenzelement separate Strahlteiler-Einrichtung und eine von dem optischen Referenzelement separate Detektor-Einrichtung zur Erfassung der Referenzstrahlung nicht erforderlich. Mit anderen Worten sind die Strahlteiler-Schicht und die Detektorschicht in das optische Referenzelement integriert. Damit kann die Reflektometervorrichtung vereinfacht werden.Because the optical reference element has the beam splitter layer and the detector layer, a beam splitter device separate from the optical reference element and a detector device separate from the optical reference element for detecting the reference radiation are not required. In other words, the beam splitter layer and the detector layer are integrated into the optical reference element. The reflectometer device can thus be simplified.

Das optische Referenzelement weist beispielsweise ein Trägersubstrat auf, auf dem die Strahlteiler-Schicht und die Detektorschicht angebracht sind. Das Trägersubstrat stützt insbesondere die Strahlteiler-Schicht, sodass eine Verformung der Strahlteiler-Schicht, auch bei einer dünnen Ausgestaltung der Strahlteiler-Schicht, vermieden werden kann. Die Strahlteiler-Schicht ist beispielsweise als eine Beschichtung des Trägersubstrats ausgebildet. Insbesondere kann das Trägersubstrat vorliegend stabil, z.B. mit einer relativ großen Dicke, ausgebildet sein, da die Messstrahlung das Trägersubstrat nicht durchdringt.The optical reference element has, for example, a carrier substrate on which the beam splitter layer and the detector layer are attached. The carrier substrate supports in particular the beam splitter layer, so that deformation of the beam splitter layer can be avoided, even if the beam splitter layer is thin. The beam splitter layer is designed, for example, as a coating of the carrier substrate. In particular, the carrier substrate in the present case can be designed to be stable, for example with a relatively large thickness, since the measuring radiation does not penetrate the carrier substrate.

Die Detektorschicht ist insbesondere ein als Schicht ausgebildeter Strahlungsdetektor zum Erfassen des durch die Strahlteiler-Schicht transmittierten Anteils der Messstrahlung. Die Detektorschicht kann den transmittierten Anteil der Messstrahlung basierend auf verschiedenen physikalischen Prozessen, insbesondere solchen, die eine Wechselwirkung von Strahlung und Materie betreffen, und/oder basierend auf der Messung verschiedener Größen, wie beispielsweise einer Strommessung, einer Spanungsmessung, einer Messung eines elektrischen Feldes und/oder einer Temperaturmessung erfassen.The detector layer is in particular a radiation detector designed as a layer for detecting the portion of the measurement radiation transmitted through the beam splitter layer. The detector layer can measure the transmitted portion of the measurement radiation based on various physical processes, in particular those that involve an interaction between radiation and matter, and/or based on the measurement of various quantities, such as a current measurement, a voltage measurement, a measurement of an electric field and /or a temperature measurement.

Die Reflektometervorrichtung kann zur Vermessung einer Probe einer Lithographieanlage (Projektionsbelichtungsanlage) mithilfe der Messstrahlung, z. B. bei einer Herstellung der Lithographieanlage oder in einem Betrieb der Lithographieanlage, eingesetzt werden. Die Probe der Lithographieanlage ist beispielsweise ein optisches Element der Lithographieanlage. Die Probe der Lithographieanlage ist beispielsweise ein Spiegel der Lithographieanlage. Die Probe ist beispielsweise ein optisches Element einer Beleuchtungsoptik und/oder einer Projektionsoptik der Lithographieanlage. Die Probe kann beispielsweise auch ein Kollektor (z.B. Kollektorspiegel) sein, welcher dazu eingerichtet ist, eine Beleuchtungsstrahlung einer Lichtquelle der Lithographieanlage zu bündeln. Die Lithographieanlage (Projektionsbelichtungsanlage) kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Lithographieanlage (Projektionsbelichtungsanlage) kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.The reflectometer device can be used to measure a sample of a lithography system (projection exposure system) using the measuring radiation, e.g. B. can be used in the production of the lithography system or in the operation of the lithography system. The sample of the lithography system is, for example, an optical element of the lithography system. The sample of the lithography system is, for example, a mirror of the lithography system. The sample is, for example, an optical element of an illumination optics and/or a projection optics of the lithography system. The sample can, for example, also be a collector (e.g. collector mirror) which is designed to concentrate illumination radiation from a light source of the lithography system. The lithography system (projection exposure system) can be an EUV lithography system. EUV stands for “Extreme Ultraviolet” and describes a wavelength of working light between 0.1 nm and 30 nm. The lithography system (projection exposure system) can also be a DUV lithography system. DUV stands for “Deep Ultraviolet” and describes a wavelength of work light between 30 nm and 250 nm.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Strahlteiler-Schicht eine teiltransparente Schicht mit einem teiltransparenten Material und eine reflektierende Oberfläche auf.According to one embodiment, the beam splitter layer has a partially transparent layer with a partially transparent material and a reflective surface.

Die teiltransparente Schicht ist beispielsweise eine halbtransparente Schicht. Die reflektierende Oberfläche ist beispielsweise eine teilreflektierende Oberfläche.The partially transparent layer is, for example, a semi-transparent layer. The reflective surface is, for example, a partially reflective surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das optische Referenzelement ein Trägersubstrat, wobei das Trägersubstrat eine in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vordere Oberfläche aufweist, die Detektorschicht in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vor der vorderen Oberfläche des Trägersubstrats angeordnet ist, und die Strahlteiler-Schicht in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vor der Detektorschicht angeordnet ist.According to a further embodiment, the optical reference element comprises a carrier substrate, wherein the carrier substrate has a front surface with respect to the incident measurement radiation, the detector layer is arranged in front of the front surface of the carrier substrate with respect to the incident measurement radiation, and the beam splitter layer with respect to the incident measuring radiation is arranged in front of the detector layer.

Die Detektorschicht ist insbesondere zwischen dem Trägersubstart und der Strahlteiler-Schicht angeordnet.The detector layer is arranged in particular between the carrier substrate and the beam splitter layer.

Die Strahlteiler-Schicht ist beispielsweise in direktem Kontakt mit der Detektorschicht angeordnet. Mit anderen Worten ist die Strahlteiler-Schicht beispielsweise eine direkt auf der Detektorschicht aufgebrachte Beschichtung.The beam splitter layer is arranged, for example, in direct contact with the detector layer. In other words, the beam splitter layer is, for example, a coating applied directly to the detector layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Reflektometervorrichtung ferner eine Lichtquelle zum Aussenden der Messstrahlung, eine Halterung zum Halten und/oder Bewegen der Probe, und/oder eine Detektoreinrichtung zum Erfassen einer von der Probe reflektierten Messstrahlung auf.According to a further embodiment, the reflectometer device further has a light source for emitting the measuring radiation, a holder for holding and/or moving the sample, and/or a detector device for detecting a measuring radiation reflected by the sample.

Mit der Halterung kann die Probe im Messstrahlengang der Reflektometervorrichtung angeordnet werden, sodass der von dem optischen Referenzelement der Reflektometervorrichtung reflektierte Anteil der Messstrahlung auf die Probe einstrahlen kann. Die Halterung kann beispielsweise auch zum Bewegen der Probe bzw. zum Positionieren der Probe in verschiedenen Orientierungen relativ zum Messstrahlengang eingerichtet sein. Dazu kann die Halterung zum Beispiel einen oder mehrere Aktoren, eine Robotikeinheit, einen Robotikarm, ein Goniometer, einen Motor und/oder eine Steuereinheit aufweisen.With the holder, the sample can be arranged in the measuring beam path of the reflectometer device, so that the portion of the measuring radiation reflected by the optical reference element of the reflectometer device can irradiate the sample. The holder can, for example, also be set up to move the sample or to position the sample in different orientations relative to the measuring beam path. For this purpose, the holder can, for example, have one or more actuators, a robotic unit, a robotic arm, a goniometer, a motor and/or a control unit.

Die Lichtquelle der Reflektometervorrichtung ist beispielsweise zum Aussenden einer Messstrahlung mit einem Wellenlängenbereich eingerichtet, der eine Wellenlänge eines Arbeitslichts der Lithographieanlage umfasst. Ein Wellenlängenbereich der Messstrahlung der Reflektometervorrichtung ist beispielsweise breitbandiger als ein Wellenlängenbereich/eine Wellenlänge des Arbeitslichts der Lithographieanlage.The light source of the reflectometer device is set up, for example, to emit a measuring radiation with a wavelength range that includes a wavelength of a working light of the lithography system. A wavelength range of the measuring radiation of the reflectometer device is, for example, broader than a wavelength range/wavelength of the working light of the lithography system.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Reflektometervorrichtung zur Vermessung einer Probe einer EUV-Lithographieanlage mithilfe einer EUV-Strahlung als Messstrahlung eingerichtet, und/oder umfasst die Reflektometervorrichtung eine EUV-Lichtquelle zum Aussenden der Messstrahlung.According to a further embodiment, the reflectometer device is set up for measuring a sample of an EUV lithography system using EUV radiation as measuring radiation, and/or the reflectometer device comprises an EUV light source for emitting the measuring radiation.

Beispielsweise ist die Detektorschicht der Reflektometervorrichtung zum Erfassen einer EUV-Strahlung eingerichtet.For example, the detector layer of the reflectometer device is set up to detect EUV radiation.

Die Reflektometervorrichtung ist insbesondere eine EUV-Reflektometer-vorrichtung, welche eine Messstrahlung im EUV-Bereich zur Vermessung der Probe einsetzt. Damit kann sie für das Vermessen einer Probe, wie beispielsweise einem Spiegel, einer EUV-Lithographieanlage verwendet werden, um die Reflektivität der Probe im EUV-Bereich zu untersuchen.The reflectometer device is in particular an EUV reflectometer device, which uses measuring radiation in the EUV range to measure the sample. This means that it can be used to measure a sample, such as a mirror, of an EUV lithography system in order to examine the reflectivity of the sample in the EUV range.

EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Wellenlänge des Arbeitslichts der EUV-Lithographieanlage liegt somit zwischen 0,1 nm und 30 nm und insbesondere bei 13,5 nm. Weiterhin hat die Messstrahlung der Reflektometervorrichtung auch einen Wellenlängenbereich zwischen 0,1 nm und 30 nm. Beispielsweise sendet die EUV-Lichtquelle der Reflektometervorrichtung eine Messstrahlung mit einem Wellenlängenbereich von 10 bis 20 nm oder von 12,4 bis 16 nm aus.EUV stands for “Extreme Ultraviolet” and describes a wavelength of the working light between 0.1 nm and 30 nm. The wavelength of the working light of the EUV lithography system is therefore between 0.1 nm and 30 nm and in particular 13.5 nm. Furthermore, has the measuring radiation of the reflectometer device also has a wavelength range between 0.1 nm and 30 nm. For example, the EUV light source of the reflectometer device emits a measuring radiation with a wavelength range of 10 to 20 nm or 12.4 to 16 nm.

In anderen Ausführungsformen kann die Reflektometervorrichtung auch zur Vermessung einer Probe einer DUV-Lithographieanlage mithilfe einer DUV-Strahlung als Messstrahlung eingerichtet sein. Dabei steht DUV für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.In other embodiments, the reflectometer device can also be set up to measure a sample of a DUV lithography system using DUV radiation as measuring radiation. DUV stands for “Deep Ultraviolet” and describes a wavelength of work light between 30 nm and 250 nm.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Strahlteiler-Schicht zum Reflektieren und Transmittieren einer EUV-Strahlung eingerichtet, und/oder beträgt eine Dicke der Strahlteiler-Schicht 1 µm oder kleiner, 100 nm oder kleiner, 50 nm oder kleiner, 10 nm oder kleiner, 5 nm oder kleiner, 1 nm oder kleiner und/oder 0,1 nm oder kleiner.According to a further embodiment, the beam splitter layer is set up to reflect and transmit EUV radiation, and/or a thickness of the beam splitter layer is 1 μm or smaller, 100 nm or smaller, 50 nm or smaller, 10 nm or smaller, 5 nm or smaller, 1 nm or smaller and/or 0.1 nm or smaller.

Durch Ausbilden einer besonders dünnen Strahlteiler-Schicht kann die Absorption der EUV-Strahlung in der Strahlteiler-Schicht relativ gering gehalten werden.By forming a particularly thin beam splitter layer, the absorption of the EUV radiation in the beam splitter layer can be kept relatively low.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Detektorschicht eine Photodiode und/oder eine Halbleiterphotodiode auf.According to a further embodiment, the detector layer has a photodiode and/or a semiconductor photodiode.

Dadurch kann der durch die Strahlteiler-Schicht transmittierte Anteil der Messstrahlung als (photo-)elektrisches Signal in einem elektrischen Messkreis der Photodiode erfasst werden. Beispielsweise kann der transmittierte Anteil der Messstrahlung durch Auftreffen auf die Photodiode der Detektorschicht zu einer Änderung eines elektrischen Stroms, einer elektrischen Spannung und/oder eines elektrischen Widerstands in dem Messkreis der Photodiode führen. Beispielsweise ist eine Intensität der auf die Photodiode der Detektorschicht auftreffenden Messstrahlung proportional zu einer Änderung des elektrischen Stroms, der elektrischen Spannung und/oder des elektrischen Widerstands in dem Messkreis.As a result, the portion of the measuring radiation transmitted through the beam splitter layer can be recorded as a (photo-)electric signal in an electrical measuring circuit of the photodiode. For example, the transmitted portion of the measuring radiation can lead to a change in an electrical current, an electrical voltage and/or an electrical resistance in the measuring circuit of the photodiode by impinging on the photodiode of the detector layer. For example, an intensity of the measuring radiation striking the photodiode of the detector layer is proportional to a change in the electrical current, the electrical voltage and/or the electrical resistance in the measuring circuit.

Die Detektorschicht weist beispielsweise eine EUV-empfindliche (Halbleiter-) Photodiode auf.The detector layer has, for example, an EUV-sensitive (semiconductor) photodiode.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Detektorschicht eine P-dotierte Schicht, eine N-dotierte Schicht und einen PN-Übergang. Außerdem umfasst das optische Referenzelement ein erstes und zweites elektrisch leitendes Kontaktelement, welche entsprechend mit der P-dotierten Schicht und der N-dotierten Schicht in elektrischem Kontakt sind. Weiterhin umfasst das optische Referenzelement eine Strom- und/oder Spannungs-Messeinrichtung, und sind das erste und zweite Kontaktelement über die Strom- und/oder Spannungs-Messeinrichtung elektrisch miteinander verbunden.According to a further embodiment, the detector layer comprises a P-doped layer, an N-doped layer and a PN junction. The optical reference element also includes a first and second electrically conductive contact element, which are in electrical contact with the P-doped layer and the N-doped layer, respectively. Furthermore, the optical reference element comprises a current and/or voltage measuring device, and the first and second contact elements are electrically connected to one another via the current and/or voltage measuring device.

Dadurch kann der transmittierte Anteil der Messstrahlung mithilfe einer Strommessung und/oder Spannungsmessung zwischen dem ersten und zweiten Kontaktelement erfasst werden.As a result, the transmitted portion of the measurement radiation can be detected using a current measurement and/or voltage measurement between the first and second contact elements.

Die P-dotierte Schicht ist insbesondere eine P-dotierte Halbleiterschicht, in welcher in ein Basismaterial (z.B. Silizium oder Germanium) Fremdatome (z.B. Bor, Indium, Aluminium oder Gallium) als Akzeptoren eingebracht wurden, sodass freibewegliche positive Ladungsträger (d.h. sog. Lücken, Löcher oder Defektelektronen) vorhanden sind.The P-doped layer is in particular a P-doped semiconductor layer in which foreign atoms (e.g. boron, indium, aluminum or gallium) have been introduced as acceptors into a base material (e.g. silicon or germanium), so that freely movable positive charge carriers (i.e. so-called gaps, holes or holes) are present.

Die N-dotierte Schicht ist insbesondere eine N-dotierte Halbleiterschicht, in welcher in ein Basismaterial (z.B. Silizium oder Germanium) Fremdatome (z.B. Phosphor, Arsen oder Antimon) als Donatoren eingebracht wurden, sodass freibewegliche negative Ladungsträger (d.h. Elektronen) vorhanden sind.The N-doped layer is in particular an N-doped semiconductor layer in which foreign atoms (e.g. phosphorus, arsenic or antimony) have been introduced as donors into a base material (e.g. silicon or germanium), so that freely movable negative charge carriers (i.e. electrons) are present.

Der PN-Übergang der Detektorschicht ist der Übergang von der P-dotierten Schicht zur N-dotierten Schicht. Beispielsweise sind die P-dotierte Schicht und die N-dotierte Schicht im PN-Übergang in direktem Kontakt miteinander. Alternativ kann auch eine sogenannte PiN-Diode vorliegen, bei der im PN-Übergang zwischen der P- und N-dotierten Schicht ein undotiertes Material angeordnet ist, wodurch die Raumladungszone vergrößert wird. Im PN-Übergang diffundieren Elektronen von der N-dotierten Schicht in die P-dotierte Schicht und rekombinieren dort, und es diffundieren Defektelektronen (Löcher) von der P-dotierten Schicht in die N-dotierte Schicht und rekombinieren dort. In Folge dessen baut sich am PN-Übergang ein elektrisches Feld auf (sog. Raumladungszone oder Sperrschicht), das der Diffusionsbewegung der Elektronen und Löcher entgegenwirkt. Zudem bildet sich ein Bereich aus, der verarmt an freien Ladungsträger ist (Verarmungszone).The PN junction of the detector layer is the transition from the P-doped layer to the N-doped layer. For example, the P-doped layer and the N-doped layer in the PN junction are in direct contact with each other. Alternatively, a so-called PiN diode can also be present, in which an undoped material is arranged in the PN junction between the P- and N-doped layer, whereby the space charge zone is enlarged. In the PN junction, electrons diffuse from the N-doped layer into the P-doped layer and recombine there, and holes (holes) diffuse from the P-doped layer into the N-doped layer and recombine there. As a result, an electric field builds up at the PN junction (so-called space charge zone or barrier layer), which counteracts the diffusion movement of electrons and holes. In addition, an area is formed that is depleted of free charge carriers (depletion zone).

Durch Anlegen einer äußeren Spannung in Sperrrichtung an die Detektorschicht (d.h. Minuspol einer Spannungsquelle ist elektrisch mit der P-dotierten Schicht verbunden und Pluspol der Spannungsquelle ist elektrisch mit der N-dotierten Schicht verbunden) kann das elektrische Feld der Sperrschicht vergrößert werden und es fließt nur ein sehr geringer Strom (Sperrstrom). Das optische Referenzelement umfasst dazu beispielsweise eine Spannungsquelle. In diesem Fall sind das erste und zweite Kontaktelement über die Strom- und/oder Spannungs-Messeinrichtung und die Spannungsquelle elektrisch miteinander verbunden.By applying an external voltage in the reverse direction to the detector layer (i.e. negative terminal of a voltage source is electrically connected to the P-doped layer and positive terminal of the voltage source is electrically connected to the N-doped layer), the electric field of the barrier layer can be increased and it only flows a very low current (blocking current). For this purpose, the optical reference element includes, for example, a voltage source. In this case, the first and second contact elements are electrically connected to one another via the current and/or voltage measuring device and the voltage source.

Trifft die durch die Strahlteiler-Schicht transmittierte Messstrahlung auf die Detektorschicht auf, so werden die Photonen der Messstrahlung in der Sperrschicht der Halbleiterphotodiode absorbiert und Elektron-Loch-Paare erzeugt (innerer photoelektrischer Effekt, Heben von Elektronen ins Leitungsband des Halbleiters). Durch das herrschende elektrische Feld in der Sperrschicht werden die photoelektrisch erzeugten Elektron-Loch-Paare getrennt und können als fließende Ladung (z.B. aufgrund einer Erfassung einer Änderung des Sperrstroms) über das erste und zweite Kontaktelement nachgewiesen werden.If the measuring radiation transmitted through the beam splitter layer hits the detector layer, the photons of the measuring radiation are absorbed in the barrier layer of the semiconductor photodiode and electron-hole pairs are generated (internal photoelectric effect, lifting electrons into the conduction band of the semiconductor). The photoelectrically generated electron-hole pairs are separated by the prevailing electric field in the barrier layer and can be detected as a flowing charge (e.g. due to detection of a change in the barrier current) via the first and second contact elements.

Das erste und/oder zweite elektrisch leitende Kontaktelement kann als Schicht ausgebildet sein, welche entsprechend mit der P-dotierten Schicht und/oder der N-dotierten Schicht in einem (groß-)flächigen elektrischen Kontakt ist. Beispielsweise kann ein erstes und/oder zweites als Schicht ausgebildetes elektrisch leitendes Kontaktelement entsprechend die P-dotierte Schicht und/oder die N-dotierte Schicht größtenteils (mehr als 50%) und/oder vollständig bedecken.The first and/or second electrically conductive contact element can be designed as a layer which is in (large) area electrical contact with the P-doped layer and/or the N-doped layer. For example, a first and/or second electrically conductive contact element designed as a layer can correspondingly cover the P-doped layer and/or the N-doped layer largely (more than 50%) and/or completely.

Alternativ kann das erste und/oder zweite elektrisch leitende Kontaktelement entsprechend mit der P-dotierten Schicht und/oder der N-dotierten Schicht lediglich in einem Randbereich der entsprechenden Schicht in elektrischem Kontakt sein. Insbesondere wenn die Dotierung der entsprechenden P-dotierten und/oder N-dotierten Schicht so hoch ist, dass auch eine Ober- und Unterseite der Diode elektrisch leitend wird, kann eine Kontaktierung nur am Rand ausreichend sein.Alternatively, the first and/or second electrically conductive contact element can be in electrical contact with the P-doped layer and/or the N-doped layer only in an edge region of the corresponding layer. In particular, if the doping of the corresponding P-doped and/or N-doped layer is so high that the top and bottom of the diode also become electrically conductive, contacting only at the edge may be sufficient.

Das erste und/oder zweite elektrisch leitende Kontaktelement weist ein Material auf, das beispielsweise Ruthenium, Molybdän und/oder Nickel umfasst.The first and/or second electrically conductive contact element has a material that includes, for example, ruthenium, molybdenum and/or nickel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist eines von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement als eine Kontaktschicht ausgebildet ist, welche zwischen einem Trägersubstrat des optischen Referenzelements und der Detektorschicht angeordnet,
ist das andere von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement auf einer in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vorderen Oberfläche der Detektorschicht angeordnet, und/oder
bildet die Strahlteiler-Schicht das andere von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement.
According to another embodiment
one of the first and second contact elements is designed as a contact layer, which is arranged between a carrier substrate of the optical reference element and the detector layer,
the other of the first and second contact elements is arranged on a front surface of the detector layer with respect to the incident measuring radiation, and/or
the beam splitter layer forms the other of the first and second contact elements.

Beispielsweise ist eines von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement direkt auf einer in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vorderen Oberfläche des Trägersubstrats angeordnet. Zum Beispiel ist das eine von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement als eine Beschichtung der vorderen Oberfläche des Trägersubstrats ausgebildet.For example, one of the first and second contact elements is arranged directly on a front surface of the carrier substrate with respect to the incident measuring radiation. For example, one of the first and second contact elements is formed as a coating of the front surface of the carrier substrate.

Beispielsweise ist die Detektorschicht direkt auf einer in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vorderen Oberfläche des einen von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement angeordnet. Zum Beispiel ist die Detektorschicht als eine Beschichtung der vorderen Oberfläche des einen von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement ausgebildet.For example, the detector layer is arranged directly on a front surface of one of the first and second contact elements with respect to the incident measuring radiation. For example, the detector layer is formed as a coating of the front surface of one of the first and second contact elements.

Beispielsweise ist die Strahlteiler-Schicht und/oder das andere von dem ersten und zweiten Kontaktelement direkt auf einer in Bezug auf die einfallende Messstrahlung vorderen Oberfläche der Detektorschicht angeordnet. Zum Beispiel sind die Strahlteiler-Schicht und/oder das andere von dem ersten und zweiten Kontaktelement als eine Beschichtung der vorderen Oberfläche der Detektorschicht ausgebildet.For example, the beam splitter layer and/or the other of the first and second contact elements is arranged directly on a front surface of the detector layer with respect to the incident measurement radiation. For example, the beam splitter layer and/or the other of the first and second contact elements are formed as a coating of the front surface of the detector layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die vordere Oberfläche der Detektorschicht einen ersten Bereich auf, in dem die Strahlteiler-Schicht angeordnet ist, und einen zweiten Bereich, in dem das andere von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement angeordnet ist.According to a further embodiment, the front surface of the detector layer has a first region in which the beam splitter layer is arranged and a second region in which the other of the first and second contact elements is arranged.

Dadurch kann eine Vorderseitenkontaktierung (Vorderseite in Bezug auf die einfallende Messstrahlung) der Detektorschicht so angeordnet werden, dass die Strahlteiler-Schicht für die einfallende Messstrahlung freiliegt.As a result, a front side contact (front side in relation to the incident measuring radiation) of the detector layer can be arranged in such a way that the beam splitter layer is exposed for the incident measuring radiation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Reflektometervorrichtung einen Sekundärelektronendetektor zum Erfassen des transmittierten Anteils der Messstrahlung auf, wobei der Sekundärelektronendetektor dazu eingerichtet ist, aus der Detektorschicht austretende Sekundärelektronen und/oder eine Ladung des optischen Referenzelements aufgrund aus der Detektorschicht ausgetretener Sekundärelektronen zu erfassen.According to a further embodiment, the reflectometer device has a secondary electron detector for detecting the transmitted portion of the measurement radiation, wherein the secondary electron detector is set up to detect secondary electrons emerging from the detector layer and/or a charge of the optical reference element due to secondary electrons emerging from the detector layer.

Durch die Messstrahlung (insbesondere eine EUV-Messstrahlung und/oder eine DUV-Messstrahlung) können Sekundärelektronen aus der Detektorschicht herausgelöst werden.Secondary electrons can be released from the detector layer by the measurement radiation (in particular an EUV measurement radiation and/or a DUV measurement radiation).

Beispielsweise wird eine elektrische Ladung des optischen Referenzelements aufgrund aus der Detektorschicht ausgetretener Sekundärelektronen dadurch erfasst, dass das optische Referenzelement mit der Detektorschicht elektrisch isoliert wird und sich durch das Herauslösen der Sekundärelektronen positiv auflädt. Diese positive Ladung des optischen Referenzelements kann sodann erfasst werden, zum Beispiel durch Messen einer zur elektrischen Neutralisierung des optischen Referenzelements erforderlichen Strommenge. Dazu weist die Reflektometervorrichtung insbesondere eine Strommesseinrichtung auf. Diese Strommesseinrichtung ist beispielsweise dazu eingerichtet, Strom mit einer Genauigkeit im Femtoamperebereich zu messen.For example, an electrical charge of the optical reference element due to secondary electrons emerging from the detector layer is detected in that the optical reference element is electrically insulated with the detector layer and becomes positively charged by the detachment of the secondary electrons. This positive charge of the optical reference element can then be detected, for example by measuring an amount of current required to electrically neutralize the optical reference element. For this purpose, the reflectometer device in particular has a current measuring device. This current measuring device is set up, for example, to measure current with an accuracy in the femtoampere range.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Detektorschicht eine Fluoreszenzschicht zur Anregung einer Fluoreszenz durch den transmittierten Anteil der Messstrahlung und zum Aussenden einer Fluoreszenzstrahlung. Weiterhin umfasst die Reflektometervorrichtung und/oder die Detektorschicht eine Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit zum Erfassen der Fluoreszenzstrahlung.According to a further embodiment, the detector layer comprises a fluorescent layer for exciting fluorescence through the transmitted portion of the measurement radiation and for emitting fluorescent radiation. Furthermore, the reflectometer device and/or the detector layer comprises a fluorescence radiation detector unit for detecting the fluorescence radiation.

Dadurch, dass die Detektorschicht eine Fluoreszenzschicht aufweist, kann die auf die Detektorschicht einfallende Strahlung in die Fluoreszenzstrahlung umgewandelt werden und durch Erfassen der Fluoreszenzstrahlung erfasst werden. Insbesondere stellt die transmittierte Messstrahlung eine Anregungsstrahlung dar, welche beim Auftreffen auf die Fluoreszenzschicht diese zum Aussenden der Fluoreszenzstrahlung anregt. Beispielsweise wird die Fluoreszenzstrahlung sodann über die Bildung von Elektron-Loch-Paaren in einer Halbleiterphotodiode nachgewiesen.Because the detector layer has a fluorescent layer, the radiation incident on the detector layer can be converted into fluorescent radiation and detected by detecting the fluorescent radiation. In particular, the transmitted measuring radiation represents an excitation radiation which, when it hits the fluorescent layer, stimulates it to emit the fluorescent radiation. For example, the fluorescence radiation is then detected via the formation of electron-hole pairs in a semiconductor photodiode.

Beispielsweise weist die Messstrahlung (Anregungsstrahlung) einen ersten Wellenlängenbereich auf. Weiterhin regt die auf die Fluoreszenzschicht auftreffende Anregungsstrahlung die Fluoreszenzschicht zum Aussenden der Fluoreszenzstrahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich an. Der erste Wellenlängenbereich der Messstrahlung (Anregungsstrahlung) ist beispielsweise verschieden von dem zweiten Wellenlängenbereich der Fluoreszenzstrahlung. Der zweite Wellenlängenbereich ist beispielsweise relativ zu dem ersten Wellenlängenbereich zu längeren Wellenlängen verschoben. Der zweite Wellenlängenbereich kann beispielsweise mit dem ersten Wellenlängenbereich teilweise überlappen, oder der erste und der zweite Wellenlängenbereich können disjunkt zueinander sein.For example, the measurement radiation (excitation radiation) has a first wavelength range. Furthermore, the excitation radiation striking the fluorescent layer stimulates the fluorescent layer to emit the fluorescent radiation in a second wavelength range. The first wavelength range of the measurement radiation (excitation radiation) is, for example, different from the second wavelength range of the fluorescence radiation. The second wavelength range is, for example, shifted to longer wavelengths relative to the first wavelength range. The second wavelength range can, for example, partially overlap with the first wavelength range, or the first and second wavelength ranges can be disjoint to one another.

Beispielsweise wird eine Messstrahlung im EUV-Bereich in eine Fluoreszenzstrahlung im langwelligeren UV-Bereich oder im sichtbaren Wellenlängenbereich umgewandelt.For example, measurement radiation in the EUV range is converted into fluorescent radiation in the longer-wave UV range or in the visible wavelength range.

Weiterhin kann die Detektorschicht als die Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit ausgebildet sein. In diesem Fall wird die durch die Strahlteiler-Schicht transmittierte Messstrahlung und in der Fluoreszenzschicht in Fluoreszenzstrahlung umgewandelte Strahlung in der Detektorschicht erfasst.Furthermore, the detector layer can be designed as the fluorescence radiation detector unit. In this case, the measurement radiation transmitted through the beam splitter layer and in the Fluo Radiation converted into fluorescence radiation is detected in the detector layer.

Alternativ kann die Reflektometervorrichtung eine von der Detektorschicht und/oder dem optischen Referenzelement separate Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit aufweisen. In diesem Fall wird die durch die Strahlteiler-Schicht transmittierte Messstrahlung und in der Fluoreszenzschicht in Fluoreszenzstrahlung umgewandelte Strahlung erneut durch die Strahlteiler-Schicht oder durch das Substrat transmittiert und in einer externen Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit erfasst.Alternatively, the reflectometer device can have a fluorescence radiation detector unit that is separate from the detector layer and/or the optical reference element. In this case, the measurement radiation transmitted through the beam splitter layer and the radiation converted into fluorescence radiation in the fluorescence layer is again transmitted through the beam splitter layer or through the substrate and detected in an external fluorescence radiation detector unit.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Reflektometervorrichtung zur Vermessung einer Probe einer Lithographieanlage mithilfe einer Messstrahlung vorgeschlagen. Die Reflektometervorrichtung umfasst ein optisches Referenzelement in einem Strahlengang der Messstrahlung, welches eine Reflexions-Schicht zum Reflektieren eines Anteils der Messstrahlung auf die Probe und zum Absorbieren eines weiteren Anteils der Messstrahlung und einen Sekundärelektronendetektor zum Erfassen des absorbierten Anteils der Messstrahlung umfasst, wobei der Sekundärelektronendetektor dazu eingerichtet ist, aus der Reflexions-Schicht austretende Sekundärelektronen und/oder eine Ladung des optischen Referenzelements aufgrund aus der Reflexions-Schicht ausgetretener Sekundärelektronen zu erfassen.According to a second aspect, a reflectometer device for measuring a sample of a lithography system using measuring radiation is proposed. The reflectometer device comprises an optical reference element in a beam path of the measuring radiation, which comprises a reflection layer for reflecting a portion of the measuring radiation onto the sample and for absorbing a further portion of the measuring radiation and a secondary electron detector for detecting the absorbed portion of the measuring radiation, the secondary electron detector for this purpose is set up to detect secondary electrons emerging from the reflection layer and / or a charge of the optical reference element due to secondary electrons emerging from the reflection layer.

Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Messanordnung für eine Lithographieanlage bereitgestellt. Die Messanordnung umfasst ein optisches Element für die Lithographieanlage als eine Probe und eine wie vorstehend oder nachstehend beschriebene Reflektometervorrichtung zur Vermessung der Probe.According to a third aspect, a measuring arrangement for a lithography system is provided. The measuring arrangement includes an optical element for the lithography system as a sample and a reflectometer device as described above or below for measuring the sample.

Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Lithographieanlage bereitgestellt. Die Lithographieanlage umfasst eine wie vorstehend beschriebene Messanordnung. According to a fourth aspect, a lithography system is provided. The lithography system includes a measuring arrangement as described above.

Die Reflektometervorrichtung dient beispielsweise zur Überwachung einer Belichtungsenergie des optischen Elements während eines Betriebs der Lithographieanlage. Das optische Element ist z. B. ein optisches Element der Beleuchtungsoptik oder der Projektionsoptik der Lithographieanlage.The reflectometer device is used, for example, to monitor an exposure energy of the optical element during operation of the lithography system. The optical element is z. B. an optical element of the lighting optics or the projection optics of the lithography system.

Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Referenzelements einer Reflektometervorrichtung zur Vermessung einer Probe einer Lithographieanlage bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren umfasst die Schritte:

  • a1) Aufbringen einer Detektorschicht auf einem Trägersubstrat, und
  • b1) Aufbringen einer Strahlteiler-Schicht auf der Detektorschicht.
According to a fifth aspect, a method for producing an optical reference element of a reflectometer device for measuring a sample of a lithography system is provided. The manufacturing process includes the steps:
  • a1) Applying a detector layer to a carrier substrate, and
  • b1) Application of a beam splitter layer on the detector layer.

Beispielsweise wird das Trägersubstrat mit der Detektorschicht in einem Beschichtungsverfahren beschichtet. Beispielsweise wird die Detektorschicht mit der Strahlteiler-Schicht in einem Beschichtungsverfahren beschichtet.For example, the carrier substrate is coated with the detector layer in a coating process. For example, the detector layer is coated with the beam splitter layer in a coating process.

Das Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Aspekt kann in Ausführungsformen vor Schritt a1) einen Schritt eines Aufbringens einer ersten elektrisch leitenden Kontaktschicht auf dem Trägersubstrat aufweisen. In diesem Fall wird in Schritt a1) die Detektorschicht auf der ersten Kontaktschicht aufgebracht.In embodiments, the manufacturing method according to the fifth aspect can have a step of applying a first electrically conductive contact layer to the carrier substrate before step a1). In this case, the detector layer is applied to the first contact layer in step a1).

Das Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Aspekt kann in Ausführungsformen nach Schritt b 1) einen Schritt eines Aufbringens eines zweiten Kontaktelements/einer zweiten Kontaktschicht auf der Detektorschicht aufweisen.The manufacturing method according to the fifth aspect can, in embodiments, after step b 1) have a step of applying a second contact element/a second contact layer on the detector layer.

Das Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Aspekt kann in Ausführungsformen ein elektrisches Verbinden der ersten elektrisch leitenden Kontaktschicht und/oder der zweiten elektrisch leitenden Kontaktschicht mit einer Auslese-Einheit umfassen.In embodiments, the manufacturing method according to the fifth aspect may include electrically connecting the first electrically conductive contact layer and/or the second electrically conductive contact layer to a readout unit.

Das Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Aspekt kann in Ausführungsformen nach Schritt a1) ein Polieren der Detektorschicht aufweisen.In embodiments, the manufacturing method according to the fifth aspect can include polishing the detector layer after step a1).

Gemäß einem sechsten Aspekt wird ein Verfahren zum Vermessen einer Probe einer Lithographieanlage mithilfe einer Reflektometervorrichtung bereitgestellt. Das Vermessungsverfahren umfasst die Schritte:

  • a2) Einstrahlen einer Messstrahlung auf eine Strahlteiler-Schicht eines optischen Referenzelements der Reflektometervorrichtung,
  • b2) Reflektieren eines Anteils der Messstrahlung mittels der Strahlteiler-Schicht auf die Probe,
  • c2) Transmittieren eines weiteren Anteils der Messstrahlung durch die Strahlteiler-Schicht hindurch zu einer Detektorschicht des optischen Referenzelements, und
  • d2) Erfassen des transmittierten Anteils der Messstrahlung mittels der Detektorschicht.
According to a sixth aspect, a method for measuring a sample of a lithography system using a reflectometer device is provided. The survey procedure includes the steps:
  • a2) irradiating a measuring radiation onto a beam splitter layer of an optical reference element of the reflectometer device,
  • b2) reflecting a portion of the measuring radiation onto the sample using the beam splitter layer,
  • c2) transmitting a further portion of the measurement radiation through the beam splitter layer to a detector layer of the optical reference element, and
  • d2) Detecting the transmitted portion of the measurement radiation using the detector layer.

Gemäß einem siebten Aspekt wird eine Reflektometervorrichtung zur Vermessung einer Probe einer Lithographieanlage mithilfe einer Messstrahlung vorgeschlagen. Die Reflektometervorrichtung gemäß dem siebten Aspekt weist ein optisches Referenzelement in einem Strahlengang der Messstrahlung auf, welches eine Reflexions-Schicht zum Reflektieren eines Anteils der Messstrahlung auf die Probe und zum Absorbieren eines weiteren Anteils der Messstrahlung und eine Detektorschicht zum Erfassen des absorbierten Anteils der Messstrahlung umfasst.According to a seventh aspect, a reflectometer device for measuring a sample of a lithography system using measuring radiation is proposed. The reflectometer device according to the seventh aspect has an optical reference element in a beam path of the measuring radiation, which has a reflection layer Reflecting a portion of the measurement radiation onto the sample and for absorbing a further portion of the measurement radiation and a detector layer for detecting the absorbed portion of the measurement radiation.

Im Vergleich zu einer Reflektometervorrichtung mit einer Strahlteiler-Schicht (erster Aspekt) kann bei der Reflektometervorrichtung gemäß dem siebten Aspekt ein größerer Anteil der einfallenden Strahlung zur Vermessung der Probe genutzt werden. Zum Beispiel kann die einfallende Strahlung fast vollständig zur Vermessung der Probe genutzt werden. Der reflektierte Anteil der Strahlung wird weiter zur Probe geleitet, die absorbierte Strahlung wird detektiert und der transmittierte Anteil ist aufgrund einer Totalreflexion gleich Null.Compared to a reflectometer device with a beam splitter layer (first aspect), in the reflectometer device according to the seventh aspect, a larger proportion of the incident radiation can be used to measure the sample. For example, the incident radiation can be used almost entirely to measure the sample. The reflected portion of the radiation is passed on to the sample, the absorbed radiation is detected and the transmitted portion is zero due to total reflection.

Die Reflexions-Schicht umfasst z. B. Kupfer. Kupfer bietet den Vorteil einer gleichmäßigen Reflexion über den gewünschten Wellenlängenbereich.The reflection layer includes e.g. B. Copper. Copper offers the advantage of uniform reflection over the desired wavelength range.

Gemäß einer Ausführungsform des siebten Aspekts weist die Detektorschicht zum Erfassen des absorbierten Anteils der Messstrahlung ein pyroelektrisches Material auf, und/oder ist die Detektorschicht zum Erfassen des absorbierten Anteils der Messstrahlung dazu eingerichtet, eine Temperaturänderung der Reflexions-Schicht und/oder der Detektorschicht zu erfassen.According to an embodiment of the seventh aspect, the detector layer for detecting the absorbed portion of the measurement radiation has a pyroelectric material, and/or the detector layer for detecting the absorbed portion of the measurement radiation is set up to detect a temperature change of the reflection layer and/or the detector layer .

Das pyroelektrische Material umfasst z. B. Natriumnitrit (NaNO2).The pyroelectric material includes e.g. B. sodium nitrite (NaNO 2 ).

„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the present case, “on” is not necessarily to be understood as limiting it to exactly one element. Rather, several elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other counting word used here should not be understood to mean that there is a limitation to exactly the number of elements mentioned. Rather, numerical deviations upwards and downwards are possible, unless otherwise stated.

Die für die Reflektometervorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Messanordnung und die vorgeschlagenen Verfahren entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the reflectometer device apply accordingly to the proposed measuring arrangement and the proposed methods and vice versa.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

  • 1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
  • 2 zeigt eine Messanordnung mit einer Reflektometervorrichtung zur Vermessung eines optischen Elements der Projektionsbelichtungsanlage aus 1 gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 3 zeigt ein optisches Referenzelement der Reflektometervorrichtung aus 2;
  • 4 zeigt ein optisches Referenzelement einer Reflektometervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 zeigt ein optisches Referenzelement einer Reflektometervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 6 zeigt ein optisches Referenzelement einer Reflektometervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
  • 7 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines optischen Referenzelements einer Reflektometervorrichtung zur Vermessung einer Probe einer Lithographieanlage;
  • 8 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Vermessen einer Probe einer Lithographieanlage mithilfe einer Reflektometervorrichtung; und
  • 9 zeigt ein optisches Referenzelement einer Reflektometervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform, wobei ein optisches Referenzelement der Reflektometervorrichtung eine pyroelektrische Dektorschicht aufweist.
Further advantageous refinements and aspects of the invention are the subject of the subclaims and the exemplary embodiments of the invention described below. The invention is further explained in more detail using preferred embodiments with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography;
  • 2 shows a measuring arrangement with a reflectometer device for measuring an optical element of the projection exposure system 1 according to a first embodiment;
  • 3 shows an optical reference element of the reflectometer device 2 ;
  • 4 shows an optical reference element of a reflectometer device according to a second embodiment;
  • 5 shows an optical reference element of a reflectometer device according to a third embodiment;
  • 6 shows an optical reference element of a reflectometer device according to a fourth embodiment;
  • 7 shows a flowchart of a method for producing an optical reference element of a reflectometer device for measuring a sample of a lithography system;
  • 8th shows a flowchart of a method for measuring a sample of a lithography system using a reflectometer device; and
  • 9 shows an optical reference element of a reflectometer device according to a fifth embodiment, wherein an optical reference element of the reflectometer device has a pyroelectric detector layer.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.In the figures, identical or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless otherwise stated. Furthermore, it should be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale.

1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht. 1 shows an embodiment of a projection exposure system 1 (lithography system), in particular an EUV lithography system. One embodiment of a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, lighting optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative off For guidance, the light source 3 can also be provided as a module separate from the other lighting system 2. In this case, the lighting system 2 does not include the light source 3.

Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.A reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced via a reticle displacement drive 9, in particular in a scanning direction.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation purposes, a Cartesian coordinate system with an x-direction x, a y-direction y and a z-direction z is shown. The x-direction x runs perpendicularly into the drawing plane. The y-direction y is horizontal and the z-direction z is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y-direction y. The z direction z runs perpendicular to the object plane 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 includes projection optics 10. The projection optics 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0 ° is also between the object plane 6 and the Image level 12 possible.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced in particular along the y-direction y via a wafer displacement drive 15. The displacement, on the one hand, of the reticle 7 via the reticle displacement drive 9 and, on the other hand, of the wafer 13 via the wafer displacement drive 15 can take place in synchronization with one another.

Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The light source 3 is an EUV radiation source. The light source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light. The useful radiation 16 in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The light source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma, plasma generated with the help of a laser) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The light source 3 can be a free electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16, which emanates from the light source 3, is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloid reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be in grazing incidence (GI), i.e. with angles of incidence greater than 45 °, or in normal incidence (English: Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence smaller than 45 ° , with the lighting radiation 16 are applied. The collector 17 can be structured and/or coated on the one hand to optimize its reflectivity for the useful radiation and on the other hand to suppress false light.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 18. The intermediate focus plane 18 can represent a separation between a radiation source module, having the light source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The lighting optics 4 comprises a deflection mirror 19 and, downstream of it in the beam path, a first facet mirror 20. The deflection mirror 19 can be a flat deflection mirror or alternatively a mirror with an effect that influences the bundle beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflection mirror 19 can be designed as a spectral filter which separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from false light of a wavelength that deviates from this. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4, which is optically conjugate to the object plane 6 as a field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 includes a large number of individual first facets 21, which can also be referred to as field facets. Of these first facets 21 are in the 1 just a few are shown as examples.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or part-circular edge contour. The first facets 21 can be designed as flat facets or alternatively as convex or concave curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.Like, for example, from the DE 10 2008 009 600 A1 is known, the first facets 21 themselves can also each be composed of a large number of individual mirrors, in particular a large number of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be used as a microelectromechanical system (MEMS system). be trained. For details see the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.Between the collector 17 and the deflection mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction y.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .A second facet mirror 22 is located downstream of the first facet mirror 20 in the beam path of the illumination optics 4. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the lighting optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can have, for example, round, rectangular or even hexagonal edges, or alternatively they can be facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 can have flat or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The lighting optics 4 thus forms a double faceted system. This basic principle is also known as the honeycomb condenser (Fly's Eye Integrator).

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 22 exactly in a plane that is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the second facet mirror 22 can be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 10, as is the case, for example, in FIG DE 10 2017 220 586 A1 is described.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged into the object field 5. The second facet mirror 22 is the last beam-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path in front of the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 4, not shown, transmission optics can be arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which contributes in particular to the imaging of the first facets 21 into the object field 5. The transmission optics can have exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the lighting optics 4. The transmission optics can in particular include one or two mirrors for perpendicular incidence (NI mirror, normal incidence mirror) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirror, gracing incidence mirror).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.The lighting optics 4 has the version in the 1 is shown, after the collector 17 exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the lighting optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the lighting optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 into the object plane 6 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics is generally only an approximate image.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered consecutively according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.At the one in the 1 In the example shown, the projection optics 10 includes six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The projection optics 10 is a double obscured optics. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has an image-side numerical aperture that is larger than 0.5 and which can also be larger than 0.6 and, for example, 0.7 or can be 0.75.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. The mirrors Mi can, just like the mirrors of the lighting optics 4, have highly reflective coatings for the lighting radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 has a large object image offset in the y direction y between a y coordinate of a center of the object field 5 and a y coordinate of the center of the image field 11. This object image offset in the y direction y can be in be approximately as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, By in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, By der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (ßx, ßy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab B bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab B bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can in particular be anamorphic. In particular, it has different imaging scales ßx, By in the x and y directions x, y. The two imaging scales ßx, By of the projection optics 10 are preferably (ßx, ßy) = (+/- 0.25, +/- 0.125). A positive magnification B means an image without image reversal. A negative sign for the image scale B means an image with image reversal.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The projection optics 10 thus leads to a reduction in size in the x direction x, that is to say in the direction perpendicular to the scanning direction, in a ratio of 4:1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 leads to a reduction of 8:1 in the y direction y, that is to say in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions x, y, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x and y directions x, y in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or, depending on the design of the projection optics 10, can be different. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x and y directions x, y are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.One of the second facets 23 is assigned to exactly one of the first facets 21 to form an illumination channel for illuminating the object field 5. This can in particular result in lighting based on Köhler's principle. The far field is broken down into a large number of object fields 5 using the first facets 21. The first facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the second facets 23 assigned to them.

Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The first facets 21 are each imaged onto the reticle 7 by an assigned second facet 23, superimposed on one another, in order to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is in particular as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by overlaying different lighting channels.

Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.By arranging the second facets 23, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the second facets 23 that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the lighting setting or lighting pupil filling.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can in particular have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot regularly be illuminated precisely with the second facet mirror 22. When imaging the projection optics 10, which images the center of the second facet mirror 22 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, an area can be found in which the pairwise distance of the aperture beams becomes minimal. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in local space. In particular, this surface shows a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It may be that the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. With the help of this optical element the under different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil must be taken into account.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.At the in the 1 As shown in the arrangement of the components of the illumination optics 4, the second facet mirror 22 is arranged in a surface conjugate to the entrance pupil of the projection optics 10. The first facet mirror 20 is tilted relative to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the deflection mirror 19. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the second facet mirror 22.

Bei der Herstellung optischer Elemente der in 1 gezeigten Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage) wird die Reflektivität dieser optischen Elemente mit einer Reflektometervorrichtung 24, wie sie beispielsweise in 2 gezeigt ist, vermessen. Auch in einem Betrieb der Lithographieanlage 1 kann eine solche Reflektometervorrichtung 24 zum Einsatz kommen. Die Reflektometervorrichtung 24 dient zur Vermessung einer Probe 25 der Lithographieanlage 1. Die Probe 25 ist zum Beispiel eines der optischen Elemente der in 1 gezeigten Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), wie beispielsweise der Kollektor 17 oder einer der Spiegel 19, 20, 22 und M1-M6.When producing optical elements in 1 In the projection exposure system 1 (lithography system) shown, the reflectivity of these optical elements is measured using a reflectometer device 24, as shown, for example, in 2 is shown, measured. Such a reflectometer device 24 can also be used when the lithography system 1 is in operation. The reflectometer device 24 is used to measure a sample 25 of the lithography system 1. The sample 25 is, for example, one of the optical elements in FIG 1 projection exposure system 1 (lithography system) shown, such as the collector 17 or one of the mirrors 19, 20, 22 and M1-M6.

Die Probe 25 wird insbesondere mithilfe einer Messstrahlung 26 (2) vermessen. Die Messstrahlung 26 ist beispielsweise eine EUV-Strahlung. Die Messstrahlung 26 hat beispielsweise einen Wellenlängenbereich von 10 - 20 nm oder von 12,4 bis 16 nm. Die Reflektometervorrichtung 24 ist beispielsweise eine EUV-Reflektometervorrichtung.The sample 25 is in particular using a measuring radiation 26 ( 2 ) measured. The measurement radiation 26 is, for example, EUV radiation. The measuring radiation 26 has, for example, a wavelength range of 10 - 20 nm or 12.4 to 16 nm. The reflectometer device 24 is, for example, an EUV reflectometer device.

Wie in der ersten Ausführungsform in 2 gezeigt, umfasst die Reflektometervorrichtung 24 ein optisches Referenzelement 27 in einem Strahlengang 28 der Messstrahlung 26. Das optische Referenzelement 27 weist eine Strahlteiler-Schicht 29 auf. Die Strahlteiler-Schicht 29 dient zum Reflektieren eines Anteils 30 (Teilstrahl 30) der Messstrahlung 26 auf die Probe 25 und zum Transmittieren eines weiteren Anteils 31 (weiterer Teilstrahl 31) der Messstrahlung 26 durch die Strahlteiler-Schicht 29 hindurch. Ein Einfallswinkel der Messstrahlung 26 beim Einfallen auf das optische Referenzelement 27 bzw. auf die Strahlteiler-Schicht 29 ist mit dem Bezugszeichen α gekennzeichnet.As in the first embodiment in 2 shown, the reflectometer device 24 includes an optical reference element 27 in a beam path 28 of the measuring radiation 26. The optical reference element 27 has a beam splitter layer 29. The beam splitter layer 29 serves to reflect a portion 30 (partial beam 30) of the measuring radiation 26 onto the sample 25 and to transmit a further portion 31 (further partial beam 31) of the measuring radiation 26 through the beam splitter layer 29. An angle of incidence of the measuring radiation 26 when incident on the optical reference element 27 or on the beam splitter layer 29 is marked with the reference symbol α.

Das optische Referenzelement 27 weist außerdem eine Detektorschicht 32 zum Erfassen des transmittierten Anteils 31 der Messstrahlung 26 auf.The optical reference element 27 also has a detector layer 32 for detecting the transmitted portion 31 of the measuring radiation 26.

Die von der Strahlteiler-Schicht 29 reflektierte Messstrahlung 30 wird auf die Probe 25 gestrahlt, um anhand einer von der Probe 25 reflektierten Messstrahlung 33 eine Reflektivität der Probe 25 zu untersuchen.The measuring radiation 30 reflected by the beam splitter layer 29 is radiated onto the sample 25 in order to examine the reflectivity of the sample 25 using a measuring radiation 33 reflected by the sample 25.

Wie in 2 gezeigt, kann die Reflektometervorrichtung 24 beispielsweise auch eine Lichtquelle 34 zum Aussenden der Messstrahlung 26 aufweisen. Die Lichtquelle 34 ist zum Beispiel eine EUV-Lichtquelle. Die Lichtquelle 34 ist zum Beispiel eine (z. B. breitbandige) EUV-Lichtquelle, welche eine Messstrahlung in einem Spektralbereich von 2 nm bis 120 nm, 5 nm bis 40 nm, 10 nm bis 20 nm, 12,4 nm bis 16 nm und/oder mit einer Wellenlänge von 13,5 nm aussendet. Die Lichtquelle 34 ist zum Beispiel eine Laserplasmaquelle mit einem Goldtarget. Die Lichtquelle kann beispielsweise kontinuierlich Strahlung emittieren oder kann beispielsweise eine gepulste Strahlung emittieren. Eine gepulste Strahlung ist beispielsweise mit 100 kHz, 40 Hz, 20 Hz, oder mit 10 Hz gepulst. Die Lichtquelle 34 kann aber auch eine andere Art von Lichtquelle sein.As in 2 shown, the reflectometer device 24 can, for example, also have a light source 34 for emitting the measuring radiation 26. The light source 34 is, for example, an EUV light source. The light source 34 is, for example, a (e.g. broadband) EUV light source, which produces measurement radiation in a spectral range of 2 nm to 120 nm, 5 nm to 40 nm, 10 nm to 20 nm, 12.4 nm to 16 nm and/or emits with a wavelength of 13.5 nm. The light source 34 is, for example, a laser plasma source with a gold target. The light source can, for example, continuously emit radiation or can, for example, emit pulsed radiation. A pulsed radiation is, for example, pulsed at 100 kHz, 40 Hz, 20 Hz, or at 10 Hz. The light source 34 can also be another type of light source.

Insbesondere kann beispielsweise die Lichtquelle 34 selbst auf die Ausstrahlung von Licht mit Wellenlängen in den oben genannten Spektralbereichen eingerichtet sein. Alternativ kann im Strahlengang der von der Lichtquelle ausgesendeten Strahlung ein Monochromator angeordnet sein, der einen Wellenlängenbereich und/oder eine Wellenlänge aus einer breitbandigen Lichtquelle selektiert. Der Monochromator kann beispielsweise zur Selektion auf die oben genannten Spektralbereiche eingerichtet sein. Eine Größe des vom Monochromator durchgelassenen Spektralbereichs kann beispielsweise ein Tausendstel einer Größe des von der Lichtquelle ausgesendeten Wellenlängenbereichs betragen (die Monochromasie beträgt in diesem Fall 1000). Die Monochromasie kann beispielsweise auch 750, 300, oder 100 betragen. Dadurch, dass eine Wellenlänge und/oder ein Wellenlängenbereich der auf die Strahlteiler-Schicht 29 einfallenden Strahlung 26 eingestellt werden kann, ist es möglich, die Reflexion der Strahlteiler-Schicht 29 als Funktion der Wellenlänge (d. h. als ein Reflexions-Spektrum) zu messen.In particular, for example, the light source 34 itself can be set up to emit light with wavelengths in the above-mentioned spectral ranges. Alternatively, a monochromator can be arranged in the beam path of the radiation emitted by the light source, which selects a wavelength range and/or a wavelength from a broadband light source. The monochromator can be set up, for example, to select the above-mentioned spectral ranges. A size of the spectral range transmitted by the monochromator can, for example, be one thousandth of a size of the wavelength range emitted by the light source (the monochromacy is 1000 in this case). The monochromacy can also be 750, 300, or 100, for example. Because a wavelength and/or a wavelength range of the radiation 26 incident on the beam splitter layer 29 can be adjusted, it is possible to measure the reflection of the beam splitter layer 29 as a function of the wavelength (i.e. as a reflection spectrum).

Die Reflektometervorrichtung 24 kann beispielsweise auch eine Halterung 35 zum Halten und/oder Bewegen der Probe 25 umfassen, wie schematisch in 2 veranschaulicht. Mit der Halterung 35 kann die Probe 25 im Messstrahlengang der von dem optischen Referenzelement 27 reflektierten Messstrahlung 30 angeordnet werden. Obwohl in 2 nicht gezeigt, kann die Halterung 35 beispielsweise auch einen oder mehrere Aktoren, eine Robotikeinheit, einen Robotikarm, ein Goniometer, einen Motor und/oder eine Steuereinheit aufweisen. Damit kann die Probe 25 bewegt und zum Bespiel in verschiedenen Orientierungen relativ zum Messstrahlengang 30 positioniert werden.The reflectometer device 24 can, for example, also include a holder 35 for holding and/or moving the sample 25, as shown schematically in 2 illustrated. With the holder 35, the sample 25 can be arranged in the measuring beam path of the measuring radiation 30 reflected by the optical reference element 27. Although in 2 not shown, the holder 35 can, for example, also have one or more actuators, a robotic unit, a robotic arm, a goniometer, a motor and/or a control unit. This allows the sample 25 to be moved and, for example, positioned in different orientations relative to the measuring beam path 30.

Zur Erfassung der von der Probe 25 reflektierten Messstrahlung 33 kann die Reflektometervorrichtung 24 beispielsweise auch eine Detektoreinrichtung 36 umfassen, wie in 2 gezeigt.To detect the measuring radiation 33 reflected by the sample 25, the reflectometer device 24 can also include, for example, a detector device 36, as in 2 shown.

Durch Verwenden der Strahlteiler-Schicht 29 wird ein Teil der auf das optische Referenzelement 27 einfallenden Messstrahlung 26 reflektiert (reflektierte Messstrahlung 30) und zur Bestrahlung der Probe 25 verwendet. Außerdem wird durch Verwenden der Strahlteiler-Schicht 29 ein weiterer Teil der auf das optische Referenzelement 27 einfallenden Messstrahlung 26 transmittiert (transmittierte Messstrahlung 31) und für eine Referenzmessung verwendet. Durch die Referenzmessung anhand der transmittierten Messstrahlung 31 kann eine Information der Messtrahlung 26, wie beispielsweise eine Intensität der Messtrahlung 26, erfasst werden und bei der Auswertung der von der Probe 25 reflektierten Messstrahlung 33 berücksichtigt werden. Dadurch kann beispielsweise die Intensität der Messstrahlung 26 bei der Vermessung der Reflektivität der Probe 25 berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Intensität der Messstrahlung 26 gleichzeitigt zur Erfassung der von der Probe 25 reflektierten Messstrahlung 33 erfasst werden.By using the beam splitter layer 29, part of the measurement radiation 26 incident on the optical reference element 27 is reflected (reflected measurement radiation 30) and used to irradiate the sample 25. In addition, by using the beam splitter layer 29, a further portion of the measurement radiation 26 incident on the optical reference element 27 is transmitted (transmitted measurement radiation 31) and used for a reference measurement. Through the reference measurement based on the transmitted measurement radiation 31, information from the measurement radiation 26, such as an intensity of the measurement radiation 26, can be recorded and taken into account when evaluating the measurement radiation 33 reflected by the sample 25. This allows, for example, the intensity of the measuring radiation 26 to be taken into account when measuring the reflectivity of the sample 25. For example, the intensity of the measuring radiation 26 can be detected at the same time as detecting the measuring radiation 33 reflected by the sample 25.

In 3 ist das optische Referenzelement 27 aus 2 vergrößert gezeigt. Die Strahlteiler-Schicht 29 des optischen Referenzelements 27 ist insbesondere zur physikalischen Strahlteilung der Messtrahlung 26 eingerichtet. Die Strahlteiler-Schicht 29 umfasst insbesondere ein teiltransparentes und/oder halbtransparentes Material 37 (3) und eine reflektierende Oberfläche 38. Die Strahlteiler-Schicht 29 kann eine oder mehrere Einzelschichten aufweisen. Um für EUV-Strahlung teildurchlässig zu sein, ist eine Dicke D der Strahlteiler-Schicht 29 beispielsweise nur wenige Nanometer dick.In 3 is the optical reference element 27 2 shown enlarged. The beam splitter layer 29 of the optical reference element 27 is set up in particular for physical beam splitting of the measurement radiation 26. The beam splitter layer 29 in particular comprises a partially transparent and/or semi-transparent material 37 ( 3 ) and a reflective surface 38. The beam splitter layer 29 can have one or more individual layers. In order to be partially transparent to EUV radiation, a thickness D of the beam splitter layer 29 is, for example, only a few nanometers thick.

Vorteilhafterweise ist die Strahlteiler-Schicht 29 auf einem Trägersubstrat 39 des optischen Referenzelements 27 angeordnet, welches die Strahlteiler-Schicht 29 stützt und vor Verformungen schützt.The beam splitter layer 29 is advantageously arranged on a carrier substrate 39 of the optical reference element 27, which supports the beam splitter layer 29 and protects it from deformation.

Das Trägersubstrat 39 weist in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26 eine vordere Oberfläche 40 und eine hintere Oberfläche 41 auf (3). Die vordere Oberfläche 40 ist der einfallende Messstrahlung 26 zugewandt, während die hintere Oberfläche 41 der vorderen Oberfläche 40 gegenüberliegt und der einfallenden Messstrahlung 26 abgewandt ist.The carrier substrate 39 has a front surface 40 and a rear surface 41 with respect to the incident measuring radiation 26 ( 3 ). The front surface 40 faces the incident measuring radiation 26, while the rear surface 41 faces the front surface 40 and faces away from the incident measuring radiation 26.

Die Detektorschicht 32 ist in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26 insbesondere vor der vorderen Oberfläche 40 des Trägersubstrats 39 angeordnet. Die Detektorschicht 32 kann zum Beispiel direkt an der vorderen Oberfläche 40 des Trägersubstrats 39 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen (4) können jedoch zwischen dem Trägersubstrat 39 und der Detektorschicht 32 auch eine oder mehrere weitere Schichten angeordnet sein.The detector layer 32 is arranged in particular in front of the front surface 40 of the carrier substrate 39 with respect to the incident measuring radiation 26. The detector layer 32 can, for example, be arranged directly on the front surface 40 of the carrier substrate 39. In other embodiments ( 4 ), however, one or more further layers can also be arranged between the carrier substrate 39 and the detector layer 32.

Die Detektorschicht 32 weist eine in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26 vordere Oberfläche 42 auf. Weiterhin ist die Strahlteiler-Schicht 29 in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26 vor der vorderen Oberfläche 42 der Detektorschicht 32 angeordnet. Die Strahlteiler-Schicht 29 kann zum Beispiel direkt an der vorderen Oberfläche 42 der Detektorschicht 32 angeordnet und angebracht sein.The detector layer 32 has a front surface 42 with respect to the incident measuring radiation 26. Furthermore, the beam splitter layer 29 is arranged in front of the front surface 42 of the detector layer 32 with respect to the incident measuring radiation 26. The beam splitter layer 29 may, for example, be arranged and attached directly to the front surface 42 of the detector layer 32.

Eine in 2 gezeigte Ausführungsform einer Messanordnung 43 für die Lithographieanlage 1 aus 1 umfasst die Probe 25, welche zum Beispiel eines der optischen Elemente der Lithographieanlage 1 ist, und die Reflektometervorrichtung 24 zur Vermessung der Probe 25.One in 2 shown embodiment of a measuring arrangement 43 for the lithography system 1 1 comprises the sample 25, which is, for example, one of the optical elements of the lithography system 1, and the reflectometer device 24 for measuring the sample 25.

Beispielsweise ist in einer ersten Konfiguration die Strahlteiler-Schicht 29 eine Ruthenium-Schicht mit einer Dicke D von 1 nm, ist die Detektorschicht 32 eine Si-Diodenschicht und beträgt der Einfallswinkel α 85°. Durch eine solche Konfiguration können Strahlungsverluste geringgehalten werden. Allerdings tritt bei einer solchen Konfiguration einer harter Cut-off bei knapp 14 nm auf, sodass für Messungen oberhalb dieser Wellenlänge ein, z. B. einfahrbarer, zusätzlicher Strahlteiler erforderlich sein kann.For example, in a first configuration, the beam splitter layer 29 is a ruthenium layer with a thickness D of 1 nm, the detector layer 32 is a Si diode layer and the angle of incidence α is 85°. Such a configuration allows radiation losses to be kept low. However, with such a configuration there is a hard cut-off at just under 14 nm, so that for measurements above this wavelength, e.g. B. retractable, additional beam splitter may be required.

In einem anderen Beispiel (zweite Konfiguration) wird für eine Ruthenium-Schicht mit einer Dicke D von 1 nm als Strahlteiler-Schicht 29 und eine Si-Diodenschicht als Detektorschicht 32 ein Einfallswinkel α von 80° gewählt. Diese Konfiguration hat den Vorteil, dass sich der Cut-off zu etwa 17 nm verschiebt.In another example (second configuration), an angle of incidence α of 80° is selected for a ruthenium layer with a thickness D of 1 nm as the beam splitter layer 29 and a Si diode layer as the detector layer 32. This configuration has the advantage that the cut-off shifts to around 17 nm.

Bei den vorstehend genannten Konfigurationsbeispielen (erste und zweite Konfiguration) kann die Reflexion verstärkt werden, indem die Dicke D der Ruthenium-Schicht (Strahlteiler-Schicht 29) vergrößert wird, allerdings steigen dadurch auch die Absorptionsverluste in der Schicht. Diese können weder als Referenz-Signal gemessen werden noch gelangt die verlorene Intensität zur Probe, um dann gemessen zu werden.In the above configuration examples (first and second configurations), the reflection can be enhanced by increasing the thickness D of the ruthenium layer (beam splitter layer 29), but this also increases the absorption losses in the layer. These can neither be measured as a reference signal nor does the lost intensity reach the sample in order to then be measured.

In einer dritten Konfiguration hat die Strahlteiler-Schicht 29 einen Schichtaufbau aus zwei Silizium-Schichten und zwei Molybdän-Schichten, die alternierend angeordnet sind, sodass eine erste Molybdän-Schicht auf der Detektorschicht 32 angeordnet ist. Die Silizium- und Molybdän-Einzelschichten haben jeweils eine Dicke von 2 nm, sodass die Gesamtdicke der Strahlteiler-Schicht 29 8 nm beträgt. Die Detektorschicht 32 ist auch in dieser Konfiguration eine Si-Diodenschicht und der Einfallswinkel α beträgt 80°. Die Vorteile dieser Konfiguration sind, dass der Cut-off ebenfalls erst bei 17 nm auftritt und ein Teilungsverhältnis der Strahlteiler-Schicht 29 gegenüber der zweiten Konfiguration näher bei 1 liegt. Allerdings treten hier mehr Strahlungsverluste durch Absorption auf.In a third configuration, the beam splitter layer 29 has a layer structure of two silicon layers and two molybdenum layers arranged alternately so that a first molybdenum layer is arranged on the detector layer 32. The silicon and molybdenum individual layers each have a thickness of 2 nm, so that the total thickness of the beam splitter layer 29 is 8 nm. The detector layer 32 is also in this Configuration of a Si diode layer and the angle of incidence α is 80°. The advantages of this configuration are that the cut-off also only occurs at 17 nm and a splitting ratio of the beam splitter layer 29 is closer to 1 compared to the second configuration. However, more radiation losses occur here due to absorption.

In einer vierten Konfiguration ist die Strahlteiler-Schicht 29 eine Molybdän-Schicht mit einer Dicke D von 1 nm, ist die Detektorschicht 32 eine Ge-Diodenschicht und beträgt der Einfallswinkel α 82°. Vorteilhafterweise gibt es bei dieser Konfiguration keine Cut-off-Wellenlänge und liegt ein relativ gleichmäßiger Verlauf des Teilungsverhältnis über der Wellenlänge vor. Allerdings treten gegenüber der zweiten Konfiguration mehr Absorptionsverluste auf.In a fourth configuration, the beam splitter layer 29 is a molybdenum layer with a thickness D of 1 nm, the detector layer 32 is a Ge diode layer and the angle of incidence α is 82°. Advantageously, in this configuration there is no cut-off wavelength and there is a relatively uniform distribution of the division ratio over the wavelength. However, there are more absorption losses compared to the second configuration.

In 4 ist eine zweite Ausführungsform eines optischen Referenzelements 44 einer Reflektometervorrichtung 45 gezeigt. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zur ersten Ausführungsform des optischen Referenzelements 27 (2 und 3) beschrieben.In 4 a second embodiment of an optical reference element 44 of a reflectometer device 45 is shown. The following essentially describes differences from the first embodiment of the optical reference element 27 ( 2 and 3 ).

Ähnlich wie bei der Reflektometervorrichtung 24 gemäß der ersten Ausführungsform (2 und 3), weist das optische Referenzelement 44 der Reflektometervorrichtung 45 gemäß der zweiten Ausführungsform (4) auch ein Trägersubstrat 46, eine Strahlteiler-Schicht 47 und eine Detektorschicht 48 auf. Eine einfallende Messstrahlung 26' (ähnlich der Messstrahlung 26 in 2 und 3) wird von der Strahlteiler-Schicht 47 teilweise in Richtung der Probe 25 (2) reflektiert (reflektierte Messstrahlung 30' in 4) und teilweise zur Detektorschicht 48 transmittiert (transmittierte Messstrahlung 31').Similar to the reflectometer device 24 according to the first embodiment ( 2 and 3 ), the optical reference element 44 of the reflectometer device 45 according to the second embodiment ( 4 ) also has a carrier substrate 46, a beam splitter layer 47 and a detector layer 48. An incident measuring radiation 26' (similar to the measuring radiation 26 in 2 and 3 ) is partially directed by the beam splitter layer 47 towards the sample 25 ( 2 ) reflected (reflected measurement radiation 30' in 4 ) and partially transmitted to the detector layer 48 (transmitted measurement radiation 31 ').

Die Detektorschicht 48 des optischen Referenzelements 44 der Reflektometervorrichtung 45 gemäß der zweiten Ausführungsform weist eine Halbleiterphotodiode 49 auf. Die Halbleiterphotodiode 49 umfasst eine P-dotierte Halbleiterschicht 50 (kurz: P-Schicht 50) und eine N-dotierte Halbleiterschicht 51 (kurz: N-Schicht 51). Die P-Schicht 50 weist ein Halbleiter-Basismaterial, wie beispielsweise Silizium oder Germanium, auf. In dem Halbleiter-Basismaterial der P-Schicht 50 sind Fremdatome, wie beispielsweise Bor, Indium, Aluminium oder Gallium, als Akzeptoren eingebracht, welche freibewegliche positive Ladungsträger (d.h. Lücken, Löcher oder Defektelektronen) zur Verfügung stellen. Die N-Schicht 51 weist ein Halbleiter-Basismaterial, wie beispielsweise Silizium oder Germanium auf. In dem Halbleiter-Basismaterial der N-Schicht 51 sind Fremdatome, wie beispielsweise Phosphor, Arsen oder Antimon als Donatoren eingebracht, welche freibewegliche negative Ladungsträger (d.h. Elektronen) zur Verfügung stellen.The detector layer 48 of the optical reference element 44 of the reflectometer device 45 according to the second embodiment has a semiconductor photodiode 49. The semiconductor photodiode 49 includes a P-doped semiconductor layer 50 (short: P layer 50) and an N-doped semiconductor layer 51 (short: N layer 51). The P layer 50 includes a semiconductor base material such as silicon or germanium. In the semiconductor base material of the P layer 50, foreign atoms, such as boron, indium, aluminum or gallium, are introduced as acceptors, which provide freely movable positive charge carriers (i.e. gaps, holes or holes). The N layer 51 comprises a semiconductor base material such as silicon or germanium. In the semiconductor base material of the N layer 51, foreign atoms, such as phosphorus, arsenic or antimony, are introduced as donors, which provide freely movable negative charge carriers (i.e. electrons).

In dem in 4 gezeigten Beispiel ist die N-Schicht 51 in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26' vor der P-Schicht 50 angeordnet (d.h. in der Orientierung von 4 ist die N-Schicht 51 über der P-Schicht 50 angeordnet). In anderen Beispielen kann jedoch auch die P-Schicht 50 in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26' vor der N-Schicht 51 angeordnet sein (d.h. in der Orientierung von 4 ist in diesem Fall die P-Schicht 50 über der N-Schicht 51 angeordnet).In the in 4 In the example shown, the N layer 51 is arranged in front of the P layer 50 with respect to the incident measuring radiation 26 '(ie in the orientation of 4 the N layer 51 is arranged above the P layer 50). In other examples, however, the P layer 50 can also be arranged in front of the N layer 51 with respect to the incident measuring radiation 26 '(ie in the orientation of 4 In this case, the P layer 50 is arranged above the N layer 51).

In dem Übergang 52 (PN-Übergang 52) zwischen der P-Schicht 50 und der N-Schicht 51 diffundieren Elektronen von der N-Schicht 51 in die P-Schicht 50 und rekombinieren dort mit Defektelektronen (Löcher) der P-Schicht 50. Außerdem diffundieren Defektelektronen (Löcher) der P-Schicht 50 in die N-Schicht 51 und rekombinieren dort mit Elektronen der N-Schicht 51. Dadurch entsteht am PN-Übergang 52 ein elektrisches Feld E im Bereich einer sog. Raumladungszone 53, das der Diffusionsbewegung der Elektronen und Löcher entgegenwirkt. Zudem bildet sich ein Bereich aus, der verarmt an freien Ladungsträger ist, die sog. Verarmungszone 54. Die Raumladungszone 53 bzw. Verarmungszone 54 stellt eine sog. Sperrschicht 55 der Halbleiterphotodiode 49 dar (in 4 mit gestrichelter Linie gezeichnet).In the transition 52 (PN junction 52) between the P layer 50 and the N layer 51, electrons diffuse from the N layer 51 into the P layer 50 and recombine there with holes in the P layer 50. In addition, defect electrons (holes) in the P layer 50 diffuse into the N layer 51 and recombine there with electrons in the N layer 51. This creates an electric field E at the PN junction 52 in the area of a so-called space charge zone 53, that of the diffusion movement which counteracts electrons and holes. In addition, an area is formed that is depleted of free charge carriers, the so-called depletion zone 54. The space charge zone 53 or depletion zone 54 represents a so-called barrier layer 55 of the semiconductor photodiode 49 (in 4 drawn with a dashed line).

Das optische Referenzelement 44 umfasst weiterhin ein erstes und zweites elektrisch leitendes Kontaktelement 56, 57. Das erste elektrisch leitende Kontaktelement 56 ist beispielsweise mit der P-Schicht 50 in elektrisch leitendem Kontakt. Das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 57 ist beispielsweise mit der N-Schicht 51 in elektrisch leitendem Kontakt. In dem Fall, in dem die P- und N-Schichten 50, 51 andersrum in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26' angeordnet sind, kann auch das erste elektrisch leitende Kontaktelement 56 mit der N-Schicht 51 und das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 57 mit der P-Schicht 50 in elektrisch leitendem Kontakt sein. Ein Material des ersten und/oder zweiten elektrisch leitenden Kontaktelements 56, 57 umfasst beispielsweise Molybdän, Nickel und/oder Aluminium.The optical reference element 44 further comprises a first and second electrically conductive contact element 56, 57. The first electrically conductive contact element 56 is in electrically conductive contact with the P layer 50, for example. The second electrically conductive contact element 57 is in electrically conductive contact with the N layer 51, for example. In the case in which the P and N layers 50, 51 are arranged the other way around with respect to the incident measuring radiation 26 ', the first electrically conductive contact element 56 can also be connected to the N layer 51 and the second electrically conductive contact element 57 can also be arranged the P layer 50 be in electrically conductive contact. A material of the first and/or second electrically conductive contact element 56, 57 includes, for example, molybdenum, nickel and/or aluminum.

Die Detektorschicht 48 kann beispielsweise auch als optischer Positionssensor (Engl. „Position Sensitive Device/Detector/Diode“, PSD) ausgestaltet sein. Ein optischer Positionssensor ist insbesondere dazu eingerichtet, die (z. B. ein- oder zweidimensionale) Position und Intensität der einfallenden Strahlung 26 zu messen. Ein optischer Positionssensor umfasst insbesondere eine PiN-Diode.The detector layer 48 can, for example, also be designed as an optical position sensor (“Position Sensitive Device/Detector/Diode”, PSD). An optical position sensor is set up in particular to measure the (e.g. one- or two-dimensional) position and intensity of the incident radiation 26. An optical position sensor includes in particular a PiN diode.

In dem Beispiel von 4 ist das erste elektrisch leitende Kontaktelement 56 als eine Schicht 58 ausgebildet, welche auf einer vorderen Oberfläche 59 des Trägersubstrats 46 und in direktem physischen Kontakt mit der vorderen Oberfläche 59 angeordnet ist. In anderen Beispielen kann das erste elektrisch leitende Kontaktelement 56 aber auch anders ausgestaltet sein oder anders angeordnet sein als in 4 gezeigt.In the example of 4 the first electrically conductive contact element 56 is designed as a layer 58, which is on a front surface 59 of the carrier substrate 46 and in direct physical is arranged in contact with the front surface 59. In other examples, the first electrically conductive contact element 56 can also be designed differently or arranged differently than in 4 shown.

Weiterhin ist in dem Beispiel von 4 das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 57 in der Orientierung von 4 neben der Strahlteiler-Schicht 47 angeordnet. Insbesondere weist die vordere Oberfläche 60 der Detektorschicht 48 einen ersten Bereich 61 auf, in dem die Strahlteiler-Schicht 47 angeordnet ist. Zudem weist die vordere Oberfläche 60 der Detektorschicht 48 einen zweiten Bereich 62 auf, in dem das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 57 angeordnet ist. In diesem Fall, in dem das zweite elektrisch leitende Kontaktelement 57 lediglich in dem Randbereich 62 der vorderen Oberfläche 60 der Detektorschicht 48 angeordnet ist, ist es vorteilhaft, wenn die N-Schicht 51 eine hohe Konzentration an Fremdatomen als Donatoren aufweist.Furthermore, in the example of 4 the second electrically conductive contact element 57 in the orientation of 4 arranged next to the beam splitter layer 47. In particular, the front surface 60 of the detector layer 48 has a first region 61 in which the beam splitter layer 47 is arranged. In addition, the front surface 60 of the detector layer 48 has a second region 62 in which the second electrically conductive contact element 57 is arranged. In this case, in which the second electrically conductive contact element 57 is arranged only in the edge region 62 of the front surface 60 of the detector layer 48, it is advantageous if the N layer 51 has a high concentration of foreign atoms as donors.

Abweichend von dem in 4 gezeigten Beispiel kann jedoch auch die Strahlteiler-Schicht 47 selbst das zweite elektrisch leitende Kontaktelement bilden, sodass kein separates zweites elektrisch leitendes Kontaktelement wie das Kontaktelement 57 nötig ist. In diesem Fall kann die Strahlteiler-Schicht 47 über die gesamte Oberfläche 60 der Detektorschicht 48 einschließlich der Bereiche 61 und 62 ausgebildet sein.Different from that in 4 However, in the example shown, the beam splitter layer 47 itself can form the second electrically conductive contact element, so that no separate second electrically conductive contact element such as the contact element 57 is necessary. In this case, the beam splitter layer 47 may be formed over the entire surface 60 of the detector layer 48 including the regions 61 and 62.

Das erste und zweite elektrisch leitende Kontaktelement 56, 57 sind miteinander über einen Stromkreis 63 elektrisch verbunden. In dem Stromkreis 63 ist insbesondere ein Messgerät 64 angeordnet. Das Messgerät 64 ist beispielsweise ein Strommessgerät. In anderen Beispielen kann das Messgerät 64 aber auch ein Spannungsmessgerät sein.The first and second electrically conductive contact elements 56, 57 are electrically connected to one another via a circuit 63. In particular, a measuring device 64 is arranged in the circuit 63. The measuring device 64 is, for example, an ammeter. In other examples, the measuring device 64 can also be a voltage measuring device.

Das optische Referenzelement 44 kann beispielsweise auch eine Spannungsquelle 65 umfassen. Die Spannungsquelle 65 ist insbesondere in dem Stromkreis 63 in elektrischem Kontakt mit dem ersten und zweiten elektrisch leitenden Kontaktelement 56, 57 angeordnet. Mithilfe der Spannungsquelle 65 kann eine äußere Spannung in Sperrrichtung an die Detektorschicht 48 bzw. die Halbleiterphotodiode 49 angelegt werden. Dabei bedeutet das Anlegen einer äußeren Spannung in Sperrrichtung, dass der Minuspol der Spannungsquelle 65 elektrisch mit der P-Schicht 50 verbunden wird und der Pluspol der Spannungsquelle 65 elektrisch mit der N-Schicht 51 verbunden wird. Durch die angelegte äußere Spannung wird das elektrische Feld E der Sperrschicht 55 vergrößert und es fließt nur ein sehr geringer Strom (Sperrstrom) in dem Stromkreis 63 und durch das Messgerät 64. Insbesondere wird durch die angelegte äußere Spannung die Verarmungszone vergrößert und die Detektorschicht 48 empfindlicher.The optical reference element 44 can also include a voltage source 65, for example. The voltage source 65 is arranged in particular in the circuit 63 in electrical contact with the first and second electrically conductive contact elements 56, 57. Using the voltage source 65, an external voltage in the reverse direction can be applied to the detector layer 48 or the semiconductor photodiode 49. Applying an external voltage in the reverse direction means that the negative pole of the voltage source 65 is electrically connected to the P layer 50 and the positive pole of the voltage source 65 is electrically connected to the N layer 51. The applied external voltage increases the electric field E of the barrier layer 55 and only a very small current (blocking current) flows in the circuit 63 and through the measuring device 64. In particular, the applied external voltage increases the depletion zone and makes the detector layer 48 more sensitive .

Die auf das optische Referenzelement 44 einfallende Messstrahlung 26' wird teilweise durch die Strahlteiler-Schicht 47 transmittiert und die transmittierte Messstrahlung 31' wird in der Sperrschicht 55 der Detektorschicht 48 absorbiert. Dabei werden durch den inneren photoelektrischen Effekt in der Sperrschicht 55 Elektron-Loch-Paare erzeugt. Durch das in der Sperrschicht 55 herrschende elektrische Feld E werden die Elektron-Loch-Paare getrennt und können über das erste und zweite Kontaktelement 56, 57 als fließende Ladung in dem Messgerät 64 des Stromkreises 63 nachgewiesen werden.The measuring radiation 26′ incident on the optical reference element 44 is partially transmitted through the beam splitter layer 47 and the transmitted measuring radiation 31′ is absorbed in the barrier layer 55 of the detector layer 48. The internal photoelectric effect creates 55 electron-hole pairs in the barrier layer. The electric field E prevailing in the barrier layer 55 separates the electron-hole pairs and can be detected as a flowing charge in the measuring device 64 of the circuit 63 via the first and second contact elements 56, 57.

In 5 ist eine dritte Ausführungsform eines optischen Referenzelements 66 einer Reflektometervorrichtung 67 gezeigt. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zur zweiten Ausführungsform des optischen Referenzelements 44 (4) beschrieben.In 5 a third embodiment of an optical reference element 66 of a reflectometer device 67 is shown. Essential differences to the second embodiment of the optical reference element 44 ( 4 ).

Das optische Referenzelement 66 der Reflektometervorrichtung 67 gemäß der dritten Ausführungsform (5) weist ein Trägersubstrat 68 und eine Reflexions-Schicht 69 auf. Eine einfallende Messstrahlung 26" (ähnlich der Messstrahlung 26 in 2 und 3) wird von der Reflexions-Schicht 69 (teilweise) in Richtung der Probe 25 (2) reflektiert (reflektierte Messstrahlung 30" in 5) und teilweise in der Reflexions-Schicht 69 absorbiert (absorbierte Messstrahlung 70).The optical reference element 66 of the reflectometer device 67 according to the third embodiment ( 5 ) has a carrier substrate 68 and a reflection layer 69. An incident measuring radiation 26" (similar to the measuring radiation 26 in 2 and 3 ) is (partially) directed by the reflection layer 69 towards the sample 25 ( 2 ) reflected (reflected measurement radiation 30" in 5 ) and partially absorbed in the reflection layer 69 (absorbed measurement radiation 70).

Durch die absorbierte Messstrahlung 70 werden aus der Reflexions-Schicht 69 Sekundärelektronen 71 herausgelöst. Beispielsweise können (z. B. durch einen äußeren Photoeffekt) durch die einfallende Strahlung 26" Elektronen 71 aus der Reflexions-Schicht 69 herausgelöst werden. Durch das Herauslösen der Sekundärelektronen 71 lädt sich das optische Referenzelement 66 elektrisch positiv auf. Die elektrische Ladung des optischen Referenzelements 66 kann beispielsweise dadurch erfasst werden, dass das optische Referenzelement 66 elektrisch isoliert montiert wird (nicht gezeigt) und eine zur elektrischen Neutralisierung des optischen Referenzelements 66 erforderliche Strommenge gemessen wird. Dazu weist die Reflektometervorrichtung 67 insbesondere einen Stromkreis 72, eine Stromquelle 73 und eine Strommesseinrichtung 74 auf. Die Strommesseinrichtung 74 und/oder der Stromkreis 72, die Stromquelle 73 und die Strommesseinrichtung 74 bilden insbesondere einen Sekundärelektronendetektor. Da die zur elektrischen Neutralisierung des optischen Referenzelements 66 nötigen Strommengen sehr klein sind, ist die Strommesseinrichtung 74 insbesondere dazu eingerichtet, Strom mit einer Genauigkeit im Femtoamperebereich zu messen. Statt der in 5 gezeigten Beschaltung sind auch alternative Beschaltungen möglich, bei denen das Referenzelement 66 z. B. ohne Spannungsquelle über eine Messvorrichtung mit einem Erdpotential verbunden ist.The absorbed measuring radiation 70 causes secondary electrons 71 to be released from the reflection layer 69. For example, electrons 71 can be released from the reflection layer 69 (e.g. by an external photo effect) by the incident radiation 26". By releasing the secondary electrons 71, the optical reference element 66 becomes electrically positively charged. The electrical charge of the optical Reference element 66 can be detected, for example, by mounting the optical reference element 66 in an electrically insulated manner (not shown) and measuring a quantity of current required for electrically neutralizing the optical reference element 66. For this purpose, the reflectometer device 67 in particular has a circuit 72, a current source 73 and a Current measuring device 74. The current measuring device 74 and / or the circuit 72, the current source 73 and the current measuring device 74 in particular form a secondary electron detector. Since the amounts of current required to electrically neutralize the optical reference element 66 are very small, the current measuring device 74 is designed in particular to measure current with an accuracy in the femtoampere range rich to measure. Instead of the in 5 In the circuit shown, alternative circuits are also possible, in which the reference element 66 z. B. is connected to ground potential via a measuring device without a voltage source.

Alternativ kann die Reflektometervorrichtung 67 auch einen separaten Sekundärelektronendetektor 74' (gestrichelte Linie in 5) aufweisen, der in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 26" vor dem optischen Referenzelement 66 angeordnet ist.Alternatively, the reflectometer device 67 can also have a separate secondary electron detector 74 ' (dashed line in 5 ), which is arranged in front of the optical reference element 66 with respect to the incident measuring radiation 26".

Die Reflektometervorrichtung 67 kann optional beispielsweise auch gegenüber dem optischen Referenzelement 66 eine Einrichtung 75 zum Aufsammeln der herausgelösten Sekundärelektronen 71 aufweisen. Bei der Einrichtung 75, die in 5 lediglich schematisch angedeutet ist, kann es sich beispielsweise um eine Platte eines Plattenkondensators handeln, die zur elektrischen Anziehung der Sekundärelektronen 71 elektrisch positiv geladen ist. Statt der in 5 gezeigten Beschaltung kann die Einrichtung 75 auch ohne Spannungsquelle über eine Messvorrichtung mit einem Erdpotential verbunden sein.The reflectometer device 67 can optionally, for example, also have a device 75 for collecting the detached secondary electrons 71 opposite the optical reference element 66. At the facility 75, the in 5 is only indicated schematically, it can be, for example, a plate of a plate capacitor, which is electrically positively charged to electrically attract the secondary electrons 71. Instead of the in 5 In the circuit shown, the device 75 can also be connected to a ground potential via a measuring device without a voltage source.

In 6 ist eine vierte Ausführungsform eines optischen Referenzelements 76 einer Reflektometervorrichtung 77 gezeigt. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zur zweiten Ausführungsform des optischen Referenzelements 44 (4) beschrieben.In 6 a fourth embodiment of an optical reference element 76 of a reflectometer device 77 is shown. Essential differences to the second embodiment of the optical reference element 44 ( 4 ).

Ähnlich wie bei der Reflektometervorrichtung 45 gemäß der zweiten Ausführungsform (4), weist das optische Referenzelement 76 der Reflektometervorrichtung 77 gemäß der vierten Ausführungsform (6) auch ein Trägersubstrat 78, eine Strahlteiler-Schicht 79 und eine Detektorschicht 80 auf. Abweichend von der zweiten Ausführungsform, weist die Detektorschicht 80 des optische Referenzelements 76 gemäß der vierten Ausführungsform eine Fluoreszenzschicht 81 auf.Similar to the reflectometer device 45 according to the second embodiment ( 4 ), the optical reference element 76 of the reflectometer device 77 according to the fourth embodiment ( 6 ) also has a carrier substrate 78, a beam splitter layer 79 and a detector layer 80. Deviating from the second embodiment, the detector layer 80 of the optical reference element 76 according to the fourth embodiment has a fluorescent layer 81.

Eine einfallende Messstrahlung 26''' (ähnlich der Messstrahlung 26 in 2 und 3) wird von der Strahlteiler-Schicht 79 teilweise in Richtung der Probe 25 (2) reflektiert (reflektierte Messstrahlung 30''' in 6) und teilweise zur Detektorschicht 80 transmittiert (transmittierte Messstrahlung 31'''). Die transmittierte Messstrahlung 31''' regt in der Fluoreszenzschicht 81 eine Fluoreszenz an und wird in eine Fluoreszenzstrahlung 82 umgewandelt.An incident measuring radiation 26''' (similar to the measuring radiation 26 in 2 and 3 ) is partially directed by the beam splitter layer 79 towards the sample 25 ( 2 ) reflected (reflected measurement radiation 30''' in 6 ) and partially transmitted to the detector layer 80 (transmitted measurement radiation 31'''). The transmitted measurement radiation 31''' excites fluorescence in the fluorescence layer 81 and is converted into fluorescence radiation 82.

Die Reflektometervorrichtung 77 gemäß der vierten Ausführungsform weist einen Fluoreszenzstrahlungs-Detektor 83 auf zur Erfassung der Fluoreszenzstrahlung 82. Der Fluoreszenzstrahlungs-Detektor 83 ist insbesondere zur Erfassung einer Strahlung in einem Wellenlängenbereich der Fluoreszenzstrahlung 82 eingerichtet. Der Wellenlängenbereich der Fluoreszenzstrahlung 82 kann von einem Wellenlängenbereich der Messstrahlung 26''', 31''' verschieden sein.The reflectometer device 77 according to the fourth embodiment has a fluorescent radiation detector 83 for detecting the fluorescent radiation 82. The fluorescent radiation detector 83 is in particular set up to detect radiation in a wavelength range of the fluorescent radiation 82. The wavelength range of the fluorescence radiation 82 can be different from a wavelength range of the measurement radiation 26''', 31'''.

In dem in 6 gezeigten Beispiel ist die Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit 83 als eine auf dem Trägersubstrat 78 angeordnete Schicht ausgebildet. Beispielsweise weist die als Schicht ausgebildete Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit 83 eine Halbleiterphotodiode (ähnlich der Halbleiterphotodiode 49 in 4) auf und wird die Fluoreszenzstrahlung 82 über die Bildung von Elektron-Loch-Paaren in der Halbleiterphotodiode der Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit 83 nachgewiesen.In the in 6 In the example shown, the fluorescence radiation detector unit 83 is designed as a layer arranged on the carrier substrate 78. For example, the fluorescent radiation detector unit 83 formed as a layer has a semiconductor photodiode (similar to the semiconductor photodiode 49 in 4 ) and the fluorescence radiation 82 is detected via the formation of electron-hole pairs in the semiconductor photodiode of the fluorescence radiation detector unit 83.

In anderen Beispielen kann eine Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit jedoch auch - anstatt als Schicht des optischen Referenzelements 76 - als eine separate Detektoreinheit 83' ausgestaltet sein. Eine solche separate Detektoreinheit 83' ist ein von dem optischen Referenzelements 76 separates Bauteil, das in Bezug auf die auf das optische Referenzelement 76 einfallende Messstrahlung 26''' vor dem optische Referenzelement 76 angeordnet ist. In 6 ist eine solche separate Detektoreinheit 83', welche die Schicht 83 ersetzen würde, gestrichelt gezeichnet.In other examples, however, a fluorescence radiation detector unit can also be designed as a separate detector unit 83 'instead of as a layer of the optical reference element 76. Such a separate detector unit 83 'is a component separate from the optical reference element 76, which is arranged in front of the optical reference element 76 with respect to the measuring radiation 26''' incident on the optical reference element 76. In 6 Such a separate detector unit 83 ', which would replace the layer 83, is shown in dashed lines.

Die Fluoreszenzschicht 81 regt die auftreffende Messstrahlung 31''' beispielsweise zum Aussenden der Fluoreszenzstrahlung 82 in einem von einem Wellenlängenbereich der auftreffende Messstrahlung 31''' verschiedenen Wellenlängenbereich an. Beispielsweise wird eine Messstrahlung 31''' im EUV-Bereich in eine Fluoreszenzstrahlung 82 im langwelligeren UV-Bereich oder im sichtbaren Wellenlängenbereich umgewandelt.The fluorescent layer 81 excites the incident measurement radiation 31''', for example to emit the fluorescence radiation 82 in a wavelength range different from a wavelength range of the incident measurement radiation 31'''. For example, a measurement radiation 31''' in the EUV range is converted into a fluorescent radiation 82 in the longer-wave UV range or in the visible wavelength range.

Im Folgenden wird mit Bezug zu 7 ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Referenzelements 27, 44, 76 einer Reflektometervorrichtung 24, 45, 77 zur Vermessung einer Probe 25 einer Lithographieanlage 1 beschrieben.The following is with reference to 7 a method for producing an optical reference element 27, 44, 76 of a reflectometer device 24, 45, 77 for measuring a sample 25 of a lithography system 1 is described.

In einem ersten Schritt S1 des Herstellungsverfahrens wird eine Detektorschicht 32, 48, 80 auf einem Trägersubstrat 39, 46, 78 aufgebracht.In a first step S1 of the manufacturing process, a detector layer 32, 48, 80 is applied to a carrier substrate 39, 46, 78.

Optional kann die Detektorschicht 32, 48, 80 sodann überpoliert werden, um eine bessere optische Qualität zu erreichen.Optionally, the detector layer 32, 48, 80 can then be overpolished in order to achieve better optical quality.

In einem zweiten Schritt S2 des Herstellungsverfahrens wird eine Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 auf der Detektorschicht 32, 48, 80 aufgebracht.In a second step S2 of the manufacturing process, a beam splitter layer 29, 47, 79 is applied to the detector layer 32, 48, 80.

Das Herstellungsverfahren kann in Ausführungsformen vor Schritt S1 einen Schritt eines Aufbringens einer ersten elektrisch leitenden Kontaktschicht 56 auf dem Trägersubstrat 39, 46, 78 aufweisen. In diesem Fall wird in Schritt S1 die Detektorschicht 32, 48, 80 auf der ersten Kontaktschicht 56 aufgebracht.In embodiments, the manufacturing method may include a step before step S1 bringing a first electrically conductive contact layer 56 on the carrier substrate 39, 46, 78. In this case, the detector layer 32, 48, 80 is applied to the first contact layer 56 in step S1.

Das Herstellungsverfahren kann weiterhin in Ausführungsformen nach Schritt S2 einen Schritt eines Aufbringens eines zweiten Kontaktelements 57 und/oder einer zweiten Kontaktschicht 57 auf der Detektorschicht 32, 48, 80 aufweisen.In embodiments, the manufacturing method can further comprise a step of applying a second contact element 57 and/or a second contact layer 57 on the detector layer 32, 48, 80 after step S2.

In Ausführungsformen kann bei dem Herstellungsverfahren Schritt S2 vor Schritt S1 ausgeführt werden, so dass zunächst eine Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 auf der Detektorschicht 32, 48, 80 aufgebracht wird. In dem nach Schritt S2 ausgeführten Schritt S1 wird dann die Detektorschicht 32, 48, 80 mit der Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 auf einem Trägersubstrat 39, 46, 78 (beispielsweise ein Plan-Ellipsoid) aufgebracht.In embodiments, in the manufacturing method, step S2 can be carried out before step S1, so that a beam splitter layer 29, 47, 79 is first applied to the detector layer 32, 48, 80. In step S1 carried out after step S2, the detector layer 32, 48, 80 with the beam splitter layer 29, 47, 79 is then applied to a carrier substrate 39, 46, 78 (for example a plane ellipsoid).

Im Folgenden wird mit Bezug zu 8 ein Verfahren zum Vermessen einer Probe 25 einer Lithographieanlage 1 mithilfe einer Reflektometervorrichtung 24, 45, 77 beschrieben.The following is with reference to 8th a method for measuring a sample 25 of a lithography system 1 using a reflectometer device 24, 45, 77 is described.

In einem ersten Schritt S 1' des Vermessungsverfahrens wird eine Messstrahlung 26, 26', 26''' auf eine Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 eines optischen Referenzelements 27, 44, 76 der Reflektometervorrichtung 24, 45, 77 eingestrahlt.In a first step S 1 'of the measurement method, a measuring radiation 26, 26', 26''' is irradiated onto a beam splitter layer 29, 47, 79 of an optical reference element 27, 44, 76 of the reflectometer device 24, 45, 77.

In einem zweiten Schritt S2' des Vermessungsverfahrens wird ein Anteil 30, 30', 30''' der Messstrahlung 26, 26', 26''' mittels der Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 auf die Probe 25 reflektiert.In a second step S2' of the measurement method, a portion 30, 30', 30''' of the measurement radiation 26, 26', 26''' is reflected onto the sample 25 by means of the beam splitter layer 29, 47, 79.

In einem dritten Schritt S3' des Vermessungsverfahrens wird ein weiterer Anteil 31, 31', 31''' der Messstrahlung 26, 26', 26''' durch die Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 hindurch zu einer Detektorschicht 32, 48, 80 des optischen Referenzelements 27, 44, 76 transmittiert.In a third step S3' of the measurement method, a further portion 31, 31', 31''' of the measuring radiation 26, 26', 26''' is passed through the beam splitter layer 29, 47, 79 to a detector layer 32, 48, 80 of the optical reference element 27, 44, 76 is transmitted.

In einem vierten Schritt S4' des Vermessungsverfahrens wird der transmittierte Anteil 31, 31', 31''' der Messstrahlung 26, 26', 26''' mittels der Detektorschicht 32, 48, 80 erfasst.In a fourth step S4' of the measurement method, the transmitted portion 31, 31', 31''' of the measurement radiation 26, 26', 26''' is detected by means of the detector layer 32, 48, 80.

Beispielsweise weist das Verfahren vor Schritt S4' einen Kalibrierschritt auf, um ein Teilungsverhältnis der Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 zu ermitteln. Durch Ermitteln des Teilungsverhältnisses der Strahlteiler-Schicht 29, 47, 79 kann aus dem Verhältnis der gemessenen reflektierten Strahlung und der gemessenen transmittierten Strahlung ein Reflexionswert für die Probe 25 bestimmt werden.For example, before step S4', the method has a calibration step to determine a splitting ratio of the beam splitter layer 29, 47, 79. By determining the division ratio of the beam splitter layer 29, 47, 79, a reflection value for the sample 25 can be determined from the ratio of the measured reflected radiation and the measured transmitted radiation.

9 zeigt eine Reflektometervorrichtung 124 gemäß einer fünften Ausführungsform. Im Gegensatz zu den Reflektometervorrichtungen 24, 45, 77 in den 2 bis 4 und 6, weist die Reflektometervorrichtung 124 keine Strahlteiler-Schicht auf. 9 shows a reflectometer device 124 according to a fifth embodiment. In contrast to the reflectometer devices 24, 45, 77 in the 2 until 4 and 6 , the reflectometer device 124 does not have a beam splitter layer.

Weiterhin ist eine Detektorschicht 132 der Reflektometervorrichtung 124 - anstatt zum Erfassen einer durch eine Strahlteiler-Schicht transmittierte Strahlung - zum Erfassen einer absorbierten Strahlung 131 eingerichtet.Furthermore, a detector layer 132 of the reflectometer device 124 is set up to detect absorbed radiation 131 instead of detecting radiation transmitted through a beam splitter layer.

Die Reflektometervorrichtung 124 in 9 dient auch zur Vermessung einer Probe 25 (2) einer Lithographieanlage 1 (1) mithilfe einer Messstrahlung 126. Dazu umfasst die Reflektometervorrichtung 124 ein optisches Referenzelement 127 in einem Strahlengang der Messstrahlung 126. Das optische Referenzelement 127 weist eine Reflexions-Schicht 129 zum Reflektieren eines Anteils 130 der Messstrahlung 126 auf die Probe 25. Da es sich bei der Schicht 129 um eine Reflexions-Schicht aber keine Strahlteiler-Schicht handelt, ist ein Anteil einer transmittierten Strahlung Null. Damit kann die einfallende Strahlung 126 fast vollständig zum Vermessen der Probe 25 genutzt werden. Die Reflexions-Schicht 129 ist zum Absorbieren eines weiteren Anteils 131 der Messstrahlung 126 eingerichtet, bei dem es sich insbesondere um einen sehr kleinen Anteil handelt. In 9 ist eine Absorption eines Teils 131 der Messtrahlung 126, welche sich z. B. in einer Temperaturänderung der Reflexions-Schicht 129 zeigt, lediglich schematisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 131 versehen. Das optische Referenzelement 127 weist außerdem eine Detektorschicht 132 zum Erfassen des absorbierten Anteils 131 der Messstrahlung 126 auf. Die Detektorschicht 132 ist beispielsweise zum Erfassen einer Temperaturänderung der Reflexions-Schicht 129, der Detektorschicht 132 und/oder eines Trägersubstrats 139 des optischen Referenzelements 127 eingerichtet.The reflectometer device 124 in 9 also serves to measure a sample 25 ( 2 ) of a lithography system 1 ( 1 ) using a measuring radiation 126. For this purpose, the reflectometer device 124 includes an optical reference element 127 in a beam path of the measuring radiation 126. The optical reference element 127 has a reflection layer 129 for reflecting a portion 130 of the measuring radiation 126 onto the sample 25. Since it is the If layer 129 is a reflection layer but not a beam splitter layer, a proportion of transmitted radiation is zero. This means that the incident radiation 126 can be used almost entirely to measure the sample 25. The reflection layer 129 is set up to absorb a further portion 131 of the measurement radiation 126, which is in particular a very small portion. In 9 is an absorption of a part 131 of the measuring radiation 126, which is z. B. in a temperature change of the reflection layer 129, only indicated schematically and provided with the reference number 131. The optical reference element 127 also has a detector layer 132 for detecting the absorbed portion 131 of the measuring radiation 126. The detector layer 132 is set up, for example, to detect a temperature change of the reflection layer 129, the detector layer 132 and/or a carrier substrate 139 of the optical reference element 127.

Die Detektorschicht 132 umfasst zum Beispiel ein pyroelektrisches Material 137, wie beispielsweise Natriumnitrit. Die Detektorschicht 132 ist insbesondere dazu eingerichtet, den absorbierten Anteil 131 der Messstrahlung 126 mittels eines Erfassens einer Temperaturänderung der Reflexions-Schicht 129, der Detektorschicht 132 und/oder des Trägersubstrats 139 zu erfassen.The detector layer 132 includes, for example, a pyroelectric material 137 such as sodium nitrite. The detector layer 132 is in particular designed to detect the absorbed portion 131 of the measurement radiation 126 by detecting a temperature change of the reflection layer 129, the detector layer 132 and/or the carrier substrate 139.

Die Reflexions-Schicht 129 umfasst z. B. Kupfer. Eine Dicke der Reflexions-Schicht 129 ist beispielsweise wenige Nanometer bis zu einigen zig Nanometern (z. B. 40 nm). Eine Dicke der Detektorschicht 132 ist beispielsweise wenige Mikrometer bis zu einigen zig Mikrometern (z. B. 40 µm). Ein Einfallswinkel der einfallenden Strahlung 126 beträgt z. B. 80° oder 85°.The reflection layer 129 includes e.g. B. Copper. A thickness of the reflection layer 129 is, for example, a few nanometers to several tens of nanometers (e.g. 40 nm). A thickness of the detector layer 132 is, for example, a few micrometers to several tens of micrometers (e.g. 40 μm). A A Fall angle of the incident radiation 126 is z. B. 80° or 85°.

Die Reflexions-Schicht 129 weist eine reflektierende Oberfläche 138 auf. Vorteilhafterweise ist die Reflexions-Schicht 129 auf einem Trägersubstrat 139 des optischen Referenzelements 127 angeordnet, welches die Reflexions-Schicht 129 stützt und vor Verformungen schützt.The reflection layer 129 has a reflective surface 138. The reflection layer 129 is advantageously arranged on a carrier substrate 139 of the optical reference element 127, which supports the reflection layer 129 and protects it from deformation.

Das Trägersubstrat 139 weist in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 126 eine vordere Oberfläche 140 und eine hintere Oberfläche 141 auf. Die vordere Oberfläche 140 ist der einfallende Messstrahlung 126 zugewandt, während die hintere Oberfläche 141 der vorderen Oberfläche 240 gegenüberliegt und der einfallenden Messstrahlung 126 abgewandt ist.The carrier substrate 139 has a front surface 140 and a rear surface 141 with respect to the incident measuring radiation 126. The front surface 140 faces the incident measuring radiation 126, while the rear surface 141 faces the front surface 240 and faces away from the incident measuring radiation 126.

Die Detektorschicht 132 ist in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 126 insbesondere vor der vorderen Oberfläche 140 des Trägersubstrats 139 angeordnet. Die Detektorschicht 132 kann zum Beispiel direkt an der vorderen Oberfläche 140 des Trägersubstrats 139 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen können jedoch zwischen dem Trägersubstrat 139 und der Detektorschicht 132 auch eine oder mehrere weitere Schichten angeordnet sein.The detector layer 132 is arranged in particular in front of the front surface 140 of the carrier substrate 139 with respect to the incident measuring radiation 126. The detector layer 132 can, for example, be arranged directly on the front surface 140 of the carrier substrate 139. In other embodiments, however, one or more further layers can also be arranged between the carrier substrate 139 and the detector layer 132.

Die Detektorschicht 132 weist eine in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 126 vordere Oberfläche 142auf. Weiterhin ist die Reflexions-Schicht 129 in Bezug auf die einfallende Messstrahlung 126 vor der vorderen Oberfläche 142 der Detektorschicht 132 angeordnet. Die Reflexions-Schicht 129 kann zum Beispiel direkt an der vorderen Oberfläche 142 der Detektorschicht 132 angeordnet und angebracht sein.The detector layer 132 has a front surface 142 with respect to the incident measuring radiation 126. Furthermore, the reflection layer 129 is arranged in front of the front surface 142 of the detector layer 132 with respect to the incident measuring radiation 126. The reflection layer 129 can, for example, be arranged and attached directly to the front surface 142 of the detector layer 132.

Obwohl in 9 nicht gezeigt, kann über der Reflexions-Schicht 129, d. h. an der reflektierenden Oberfläche 138, eine Gold-Passivierungsschicht angeordnet sein. Ein Vorteil einer Gold-Passivierungsschicht ist, dass die Reflexions-Schicht 129 vor Kontakt mit Sauerstoff geschützt wird, die Reflexion zeitlich stabiler ist und die Reflexion bzw. das Verhältnis aus Reflexion und Absorption über dem gewünschten Wellenlängenbereich in einem noch schmaleren Bereich bleibt.Although in 9 not shown, a gold passivation layer can be arranged above the reflection layer 129, ie on the reflecting surface 138. An advantage of a gold passivation layer is that the reflection layer 129 is protected from contact with oxygen, the reflection is more stable over time and the reflection or the ratio of reflection and absorption remains in an even narrower range over the desired wavelength range.

Die vorstehend beschriebenen Reflektometervorrichtungen 24, 45, 67, 77, 124, das Herstellungsverfahren und das Vermessungsverfahren können beispielweise auch für eine DUV-Lithographieanlage eingesetzt werden.The reflectometer devices 24, 45, 67, 77, 124 described above, the manufacturing process and the measurement process can also be used, for example, for a DUV lithography system.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22
BeleuchtungssystemLighting system
33
Lichtquellelight source
44
BeleuchtungsoptikIllumination optics
55
ObjektfeldObject field
66
ObjektebeneObject level
77
RetikelReticule
88th
RetikelhalterReticle holder
99
RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
1010
ProjektionsoptikProjection optics
1111
BildfeldImage field
1212
BildebeneImage plane
1313
Waferwafers
1414
Waferhalterwafer holder
1515
WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
1616
BeleuchtungsstrahlungIllumination radiation
1717
Kollektorcollector
1818
ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
1919
UmlenkspiegelDeflecting mirror
2020
erster Facettenspiegelfirst facet mirror
2121
erste Facettefirst facet
2222
zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
2323
zweite Facettesecond facet
2424
ReflektometervorrichtungReflectometer device
2525
Probesample
26, 26', 26'', 26'''26, 26', 26'', 26''
MessstrahlungMeasuring radiation
2727
optisches Referenzelementoptical reference element
2828
Strahlengangbeam path
2929
Strahlteiler-SchichtBeam splitter layer
30, 30', 30'', 30'''30, 30', 30'', 30'''
Anteil (reflektierte Messstrahlung)Share (reflected measurement radiation)
31, 31', 31'''31, 31', 31'''
Anteil (transmittierte Messstrahlung)Share (transmitted measurement radiation)
3232
Detektorschichtdetector layer
3333
reflektierte Messstrahlungreflected measurement radiation
3434
Lichtquellelight source
3535
Halterungbracket
3636
DetektoreinrichtungDetector device
3737
Materialmaterial
3838
Oberflächesurface
3939
TrägersubstratCarrier substrate
4040
Oberflächesurface
4141
Oberflächesurface
4242
Oberflächesurface
4343
MessanordnungMeasuring arrangement
4444
optisches Referenzelementoptical reference element
4545
ReflektometervorrichtungReflectometer device
4646
TrägersubstratCarrier substrate
4747
Strahlteiler-SchichtBeam splitter layer
4848
Detektorschichtdetector layer
4949
Halbleiterphotodiodesemiconductor photodiode
5050
P-dotierte HalbleiterschichtP-doped semiconductor layer
5151
N-dotierte HalbleiterschichtN-doped semiconductor layer
5252
PN-ÜbergangPN junction
5353
RaumladungszoneSpace charge zone
5454
VerarmungszoneDepletion zone
5555
Sperrschichtbarrier layer
5656
KontaktelementContact element
5757
KontaktelementContact element
5858
Schichtlayer
5959
Oberflächesurface
6060
Oberflächesurface
6161
BereichArea
6262
BereichArea
6363
Stromkreiscircuit
6464
Messgerätmeasuring device
6565
Spannungsquellevoltage source
6666
optische Referenzelementoptical reference element
6767
ReflektometervorrichtungReflectometer device
6868
TrägersubstratCarrier substrate
6969
Strahlteiler-SchichtBeam splitter layer
7070
Anteil (absorbierte Messstrahlung)Proportion (absorbed measurement radiation)
7171
Sekundärelektronsecondary electron
7272
Stromkreiscircuit
7373
Stromquellepower source
74,74'74.74'
StrommesseinrichtungCurrent measuring device
7575
EinrichtungFurnishings
7676
optisches Referenzelementoptical reference element
7777
ReflektometervorrichtungReflectometer device
7878
TrägersubstratCarrier substrate
7979
Strahlteiler-SchichtBeam splitter layer
8080
Detektorschichtdetector layer
8181
FluoreszenzschichtFluorescent layer
8282
FluoreszenzstrahlungFluorescent radiation
83,83'83.83'
DetektoreinheitDetector unit
124124
ReflektometervorrichtungReflectometer device
126126
MessstrahlungMeasuring radiation
127127
optisches Referenzelementoptical reference element
129129
Strahlteiler-SchichtBeam splitter layer
130130
Anteil (reflektierte Messstrahlung)Share (reflected measurement radiation)
131131
Anteil (absorbierte Messstrahlung)Proportion (absorbed measurement radiation)
132132
Detektorschichtdetector layer
137137
Materialmaterial
138138
Oberflächesurface
139139
TrägersubstratCarrier substrate
140140
Oberflächesurface
141141
Oberflächesurface
142142
Oberfläche surface
αα
Winkelangle
DD
Dickethickness
EE
elektrisches Feldelectric field
M1M1
SpiegelMirror
M2M2
SpiegelMirror
M3M3
SpiegelMirror
M4M4
SpiegelMirror
M5M5
SpiegelMirror
M6M6
SpiegelMirror
S1-S2S1-S2
VerfahrensschritteProcedural steps
S1'-S4'S1'-S4'
VerfahrensschritteProcedural steps

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Claims (18)

Reflektometervorrichtung (24) zur Vermessung einer Probe (25) einer Lithographieanlage (1) mithilfe einer Messstrahlung (26), aufweisend ein optisches Referenzelement (27) in einem Strahlengang (28) der Messstrahlung (26), welches eine Strahlteiler-Schicht (29) zum Reflektieren eines Anteils (30) der Messstrahlung (26) auf die Probe (25) und zum Transmittieren eines weiteren Anteils (31) der Messstrahlung (26) und eine Detektorschicht (32) zum Erfassen des transmittierten Anteils (31) der Messstrahlung (26) umfasst.Reflectometer device (24) for measuring a sample (25) of a lithography system (1) using a measuring radiation (26), having an optical reference element (27) in a beam path (28) of the measuring radiation (26), which has a beam splitter layer (29) for reflecting a portion (30) of the measuring radiation (26) onto the sample (25) and for transmitting a further portion (31) of the measuring radiation (26) and a detector layer (32) for detecting the transmitted portion (31) of the measuring radiation (26 ). Reflektometervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strahlteiler-Schicht (29) eine teiltransparente Schicht mit einem teiltransparenten Material (37) und eine reflektierende Oberfläche (38) aufweist.Reflectometer device Claim 1 , wherein the beam splitter layer (29) has a partially transparent layer with a partially transparent material (37) and a reflective surface (38). Reflektometervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das optische Referenzelement (27) ein Trägersubstrat (39) umfasst, das Trägersubstrat (39) eine in Bezug auf die einfallende Messstrahlung (26) vordere Oberfläche (40) aufweist, die Detektorschicht (32) in Bezug auf die einfallende Messstrahlung (26) vor der vorderen Oberfläche (40) des Trägersubstrats (39) angeordnet ist, und die Strahlteiler-Schicht (29) in Bezug auf die einfallende Messstrahlung (26) vor der Detektorschicht (32) angeordnet ist.Reflectometer device Claim 1 or 2 , wherein the optical reference element (27) comprises a carrier substrate (39), the carrier substrate (39) has a front surface (40) with respect to the incident measuring radiation (26), the detector layer (32) with respect to the incident measuring radiation (26 ) is arranged in front of the front surface (40) of the carrier substrate (39), and the beam splitter layer (29) is arranged in front of the detector layer (32) with respect to the incident measuring radiation (26). Reflektometervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, ferner aufweisend eine Lichtquelle (34) zum Aussenden der Messstrahlung (26), eine Halterung (35) zum Halten und/oder Bewegen der Probe (25), und/oder eine Detektoreinrichtung (36) zum Erfassen einer von der Probe (25) reflektierten Messstrahlung (33).Reflectometer device according to one of the Claims 1 - 3 , further comprising a light source (34) for emitting the measuring radiation (26), a holder (35) for holding and / or moving the sample (25), and / or a detector device (36) for detecting one of the sample (25) reflected measurement radiation (33). Reflektometervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Reflektometervorrichtung (24) zur Vermessung einer Probe (25) einer EUV-Lithographieanlage (1) mithilfe einer EUV-Strahlung als Messstrahlung (26) eingerichtet ist, und/oder die Reflektometervorrichtung (24) eine EUV-Lichtquelle (34) zum Aussenden der Messstrahlung (26) umfasst.Reflectometer device according to one of the Claims 1 - 4 , wherein the reflectometer device (24) is set up to measure a sample (25) of an EUV lithography system (1) using EUV radiation as measuring radiation (26), and / or the reflectometer device (24) has an EUV light source (34). Emitting the measuring radiation (26). Reflektometervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Strahlteiler-Schicht (29) zum Reflektieren und Transmittieren einer EUV-Strahlung (26) eingerichtet ist, und/oder eine Dicke (D) der Strahlteiler-Schicht (29) 1 µm oder kleiner, 100 nm oder kleiner, 50 nm oder kleiner, 10 nm oder kleiner, 5 nm oder kleiner, 1 nm oder kleiner und/oder 0,1 nm oder kleiner beträgt.Reflectometer device according to one of the Claims 1 - 5 , wherein the beam splitter layer (29) is set up to reflect and transmit EUV radiation (26), and / or a thickness (D) of the beam splitter layer (29) 1 µm or smaller, 100 nm or smaller, 50 nm or smaller, 10 nm or smaller, 5 nm or smaller, 1 nm or smaller and/or 0.1 nm or smaller. Reflektometervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Detektorschicht (48) eine Photodiode und/oder eine Halbleiterphotodiode (49) aufweist.Reflectometer device according to one of the Claims 1 - 6 , wherein the detector layer (48) has a photodiode and / or a semiconductor photodiode (49). Reflektometervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Detektorschicht (48) eine P-dotierte Schicht (50), eine N-dotierte Schicht (51) und einen PN-Übergang (52) umfasst, das optische Referenzelement (44) ein erstes und zweites elektrisch leitendes Kontaktelement (56, 57) umfasst, welche entsprechend mit der P-dotierten Schicht (50) und der N-dotierten Schicht (51) in elektrischem Kontakt sind, das optische Referenzelement (44) eine Strom- und/oder Spannungs-Messeinrichtung (64) umfasst, und das erste und zweite Kontaktelement (56, 57) über die Strom- und/oder Spannungs-Messeinrichtung (64) elektrisch miteinander verbunden sind.Reflectometer device Claim 7 , wherein the detector layer (48) comprises a P-doped layer (50), an N-doped layer (51) and a PN junction (52), the optical reference element (44) has a first and second electrically conductive contact element (56, 57), which are in electrical contact with the P-doped layer (50) and the N-doped layer (51), the optical reference element (44) comprises a current and/or voltage measuring device (64), and the first and second contact elements (56, 57) are electrically connected to one another via the current and/or voltage measuring device (64). Reflektometervorrichtung nach Anspruch 8, wobei eines von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement (56, 57) als eine Kontaktschicht (58) ausgebildet ist, welche zwischen einem Trägersubstrat (46) des optischen Referenzelements (44) und der Detektorschicht (48) angeordnet ist, das andere von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement (56, 57) auf einer in Bezug auf die einfallende Messstrahlung (26') vorderen Oberfläche (60) der Detektorschicht (48) angeordnet ist, und/oder die Strahlteiler-Schicht (47) das andere von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement (56, 57) bildet.Reflectometer device Claim 8 , wherein one of the first and second contact elements (56, 57) is designed as a contact layer (58) which is arranged between a carrier substrate (46) of the optical reference element (44) and the detector layer (48), the other of which The first and second contact elements (56, 57) are arranged on a front surface (60) of the detector layer (48) with respect to the incident measuring radiation (26 '), and / or the beam splitter layer (47) is the other of the first and the second contact element (56, 57). Reflektometervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die vordere Oberfläche (60) der Detektorschicht (48) einen ersten Bereich (61) aufweist, in dem die Strahlteiler-Schicht (47) angeordnet ist, und einen zweiten Bereich (62), in dem das andere von dem ersten und dem zweiten Kontaktelement (56, 57) angeordnet ist.Reflectometer device Claim 9 , wherein the front surface (60) of the detector layer (48) has a first region (61) in which the beam splitter layer (47) is arranged, and a second region (62) in which the other of the first and the second contact element (56, 57) is arranged. Reflektometervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die Detektorschicht (80) eine Fluoreszenzschicht (81) zur Anregung einer Fluoreszenz durch den transmittierten Anteil (31''') der Messstrahlung (26''') und zum Aussenden einer Fluoreszenzstrahlung (82) umfasst, und wobei die Reflektometervorrichtung (77) und/oder die Detektorschicht (80) eine Fluoreszenzstrahlungs-Detektoreinheit (83, 83') zum Erfassen der Fluoreszenzstrahlung (82) umfasst.Reflectometer device according to one of the Claims 1 - 10 , wherein the detector layer (80) comprises a fluorescence layer (81) for exciting fluorescence through the transmitted portion (31''') of the measuring radiation (26''') and for emitting fluorescence radiation (82), and wherein the reflectometer device (77 ) and/or the detector layer (80) comprises a fluorescent radiation detector unit (83, 83') for detecting the fluorescent radiation (82). Reflektometervorrichtung (67) zur Vermessung einer Probe (25) einer Lithographieanlage (1) mithilfe einer Messstrahlung (26''), aufweisend ein optisches Referenzelement (66) in einem Strahlengang (28) der Messstrahlung (26''), welches eine Reflexions-Schicht (69) zum Reflektieren eines Anteils (30'') der Messstrahlung (26'') auf die Probe (25) und zum Absorbieren eines weiteren Anteils (70) der Messstrahlung (26'') und einen Sekundärelektronendetektor (74, 74') zum Erfassen des absorbierten Anteils (70) der Messstrahlung (26'') umfasst, wobei der Sekundärelektronendetektor (74, 74') dazu eingerichtet ist, aus der Reflexions-Schicht (69) austretende Sekundärelektronen (71) und/oder eine Ladung des optischen Referenzelements (66) aufgrund aus der Reflexions-Schicht (69) ausgetretener Sekundärelektronen (71) zu erfassen.Reflectometer device (67) for measuring a sample (25) of a lithography system (1) using a measuring radiation (26''), having an optical reference element (66) in a beam path (28) of the measuring radiation (26''), which has a reflection Layer (69) for reflecting a portion (30'') of the measuring radiation (26'') onto the sample (25) and for absorbing a further portion (70) of the measuring radiation (26'') and a secondary electron detector (74, 74') for detecting the absorbed portion (70) of the measuring radiation (26''), the secondary electron detector (74 , 74') is set up to detect secondary electrons (71) emerging from the reflection layer (69) and/or a charge of the optical reference element (66) due to secondary electrons (71) emerging from the reflection layer (69). Messanordnung (43) für eine Lithographieanlage (1) mit einem optischen Element (17, 19, 20, 22, M1, M2, M3, M4, M5, M6) für die Lithographieanlage (1) als eine Probe (25) und einer Reflektometervorrichtung (24, 45, 67, 77, 124) nach einem der Ansprüche 1-12, 17 oder 18 zur Vermessung der Probe (25).Measuring arrangement (43) for a lithography system (1) with an optical element (17, 19, 20, 22, M1, M2, M3, M4, M5, M6) for the lithography system (1) as a sample (25) and a reflectometer device (24, 45, 67, 77, 124) according to one of the Claims 1 - 12 , 17 or 18 for measuring the sample (25). Lithographieanlage (1) mit einer Messanordnung (43) nach Anspruch 13.Lithography system (1) with a measuring arrangement (43). Claim 13 . Verfahren zum Herstellen eines optischen Referenzelements (27, 44, 76) einer Reflektometervorrichtung (24, 45, 77) zur Vermessung einer Probe (25) einer Lithographieanlage (1), mit den Schritten: a1) Aufbringen (S1) einer Detektorschicht (32, 48, 80) auf einem Trägersubstrat (39, 46, 78), und b1) Aufbringen (S2) einer Strahlteiler-Schicht (29, 47, 79) auf der Detektorschicht (32, 48, 80).Method for producing an optical reference element (27, 44, 76) of a reflectometer device (24, 45, 77) for measuring a sample (25) of a lithography system (1), with the steps: a1) applying (S1) a detector layer (32, 48, 80) to a carrier substrate (39, 46, 78), and b1) Application (S2) of a beam splitter layer (29, 47, 79) on the detector layer (32, 48, 80). Verfahren zum Vermessen einer Probe (25) einer Lithographieanlage (1) mithilfe einer Reflektometervorrichtung (24, 45, 77), mit den Schritten: a2) Einstrahlen (S1') einer Messstrahlung (26, 26', 26''') auf eine Strahlteiler-Schicht (29, 47, 79) eines optischen Referenzelements (27, 44, 76) der Reflektometervorrichtung (24, 45, 77), b2) Reflektieren (S2') eines Anteils (30, 30', 30''') der Messstrahlung (26, 26', 26''') mittels der Strahlteiler-Schicht (29, 47, 79) auf die Probe (25), c2) Transmittieren (S3') eines weiteren Anteils (31, 31', 31''') der Messstrahlung (26, 26', 26''') durch die Strahlteiler-Schicht (29, 47, 79) hindurch zu einer Detektorschicht (32, 48, 80) des optischen Referenzelements (27, 44, 76), und d2) Erfassen (S4') des transmittierten Anteils (31, 31', 31''') der Messstrahlung (26, 26', 26''') mittels der Detektorschicht (32, 48, 80).Method for measuring a sample (25) of a lithography system (1) using a reflectometer device (24, 45, 77), with the steps: a2) irradiating (S1') a measuring radiation (26, 26', 26''') onto a beam splitter layer (29, 47, 79) of an optical reference element (27, 44, 76) of the reflectometer device (24, 45, 77 ), b2) reflecting (S2') a portion (30, 30', 30''') of the measuring radiation (26, 26', 26''') onto the sample (25) by means of the beam splitter layer (29, 47, 79). ), c2) transmitting (S3') a further portion (31, 31', 31''') of the measuring radiation (26, 26', 26''') through the beam splitter layer (29, 47, 79) to a detector layer (32, 48, 80) of the optical reference element (27, 44, 76), and d2) Detecting (S4') the transmitted portion (31, 31', 31''') of the measuring radiation (26, 26', 26''') by means of the detector layer (32, 48, 80). Reflektometervorrichtung (124) zur Vermessung einer Probe (25) einer Lithographieanlage (1) mithilfe einer Messstrahlung (126), aufweisend ein optisches Referenzelement (127) in einem Strahlengang der Messstrahlung (126), welches eine Reflexions-Schicht (129) zum Reflektieren eines Anteils (130) der Messstrahlung (126) auf die Probe (25) und zum Absorbieren eines weiteren Anteils (131) der Messstrahlung (126) und eine Detektorschicht (132) zum Erfassen des absorbierten Anteils (131) der Messstrahlung (126) umfasst.Reflectometer device (124) for measuring a sample (25) of a lithography system (1) using a measuring radiation (126), having an optical reference element (127) in a beam path of the measuring radiation (126), which has a reflection layer (129) for reflecting a Portion (130) of the measuring radiation (126) on the sample (25) and for absorbing a further portion (131) of the measuring radiation (126) and a detector layer (132) for detecting the absorbed portion (131) of the measuring radiation (126). Reflektometervorrichtung (124) nach Anspruch 17, wobei die Detektorschicht (132) zum Erfassen des absorbierten Anteils (131) der Messstrahlung (126) ein pyroelektrisches Material aufweist, und/oder die Detektorschicht (132) zum Erfassen des absorbierten Anteils (131) der Messstrahlung (126) dazu eingerichtet ist, eine Temperaturänderung der Reflexions-Schicht (129) und/oder der Detektorschicht (132) zu erfassen.Reflectometer device (124). Claim 17 , wherein the detector layer (132) for detecting the absorbed portion (131) of the measuring radiation (126) has a pyroelectric material, and / or the detector layer (132) is set up to detect the absorbed portion (131) of the measuring radiation (126), to detect a temperature change of the reflection layer (129) and/or the detector layer (132).
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