DE102022213077A1 - Device and method for determining the reflection properties of an optical element - Google Patents

Device and method for determining the reflection properties of an optical element Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Ermitteln der Reflexionseigenschaften eines Optikelements (25), umfassend eine Strahlungsquelle (30), einen Monochromator (20), eine Abbildungsoptik (24) und einen Detektor (26). Die Strahlungsquelle (30) gibt Beleuchtungsstrahlung ab, die als Messstrahlengang (22) über den Monochromator (20), die Abbildungsoptik (24) und das Optikelement (25) zu dem Detektor (26) geleitet wird. Der Monochromator (20) hat eine Austrittsöffnung (23). Innerhalb der Austrittsöffnung (23) ist die Beleuchtungsstrahlung spektral separiert. Querschnittsabschnitte (37) des Messstrahlengangs (22), die in der Ebene der Austrittsöffnung (23) voneinander getrennt sind, werden mit dem Detektor (26) getrennt aufgenommen. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Verfahren. Die Erfindung kann für die Vermessung von EUV-Spielen (25) verwendet werden.Device for determining the reflection properties of an optical element (25), comprising a radiation source (30), a monochromator (20), an imaging optics (24) and a detector (26). The radiation source (30) emits illumination radiation which is guided as a measuring beam path (22) via the monochromator (20), the imaging optics (24) and the optical element (25) to the detector (26). The monochromator (20) has an exit opening (23). The illumination radiation is spectrally separated within the exit opening (23). Cross-sectional sections (37) of the measuring beam path (22) which are separated from one another in the plane of the exit opening (23) are recorded separately with the detector (26). The invention also relates to an associated method. The invention can be used for measuring EUV games (25).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln der Reflexionseigenschaften eines Optikelements. Die Vorrichtung umfasst eine Strahlungsquelle, einen Monochromator, eine Abbildungsoptik und einen Detektor. Die Strahlungsquelle ist dazu ausgelegt, Beleuchtungsstrahlung auszusenden. Die Beleuchtungsstrahlung wird als Messstrahlengang über den Monochromator, die Abbildungsoptik und das Optikelement zu dem Detektor geleitet.The invention relates to a device for determining the reflection properties of an optical element. The device comprises a radiation source, a monochromator, an imaging optics and a detector. The radiation source is designed to emit illumination radiation. The illumination radiation is guided as a measuring beam path via the monochromator, the imaging optics and the optical element to the detector.

Das Ermitteln der Reflexionseigenschaften eines Optikelements ist insbesondere relevant bei EUV-Spiegeln, die in der EUV-Lithographie verwendet werden. Bei der EUV-Lithographie wird extrem kurzwellige ultraviolette Strahlung (EUV-Strahlung) über eine Mehrzahl von EUV-Spiegeln auf ein Lithographieobjekt geleitet. Die EUV-Spiegel sollen einen hohen Reflexionsgrad aufweisen, damit die EUV-Strahlung in ausreichender Intensität auf das Lithographieobjekt trifft.Determining the reflection properties of an optical element is particularly relevant for EUV mirrors used in EUV lithography. In EUV lithography, extremely short-wave ultraviolet radiation (EUV radiation) is directed onto a lithography object via a plurality of EUV mirrors. The EUV mirrors should have a high degree of reflection so that the EUV radiation hits the lithography object with sufficient intensity.

Um zu ermitteln, ob ein EUV-Spiegel die gewünschten Reflexionseigenschaften hat, sind umfangreiche Messungen erforderlich, weil die Reflexionseigenschaften sowohl in Abhängigkeit vom Einfallswinkel der EUV-Strahlung als auch in Abhängigkeit von der Wellenlänge der EUV-Strahlung ermittelt werden. Die betreffenden Messungen sind zeitaufwendig, was sich auch auf den Prozess der Herstellung der EUV-Spiegel auswirkt, weil jeweils die Reflexionseigenschaften eines vorangegangenen EUV-Spiegels vermessen werden, bevor ein nachfolgender EUV-Spiegel beschichtet wird.Extensive measurements are required to determine whether an EUV mirror has the desired reflection properties, because the reflection properties are determined both as a function of the angle of incidence of the EUV radiation and as a function of the wavelength of the EUV radiation. The measurements in question are time-consuming, which also affects the process of manufacturing the EUV mirrors, because the reflection properties of a previous EUV mirror are measured before a subsequent EUV mirror is coated.

In DE 10 2018 205 163 A1 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem einzelne Messwerte zu den Reflexionseigenschaften eines EUV-Spiegels gewonnen werden können.In EN 10 2018 205 163 A1 A method is described with which individual measurement values of the reflection properties of an EUV mirror can be obtained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzustellen, mit denen der Zeitaufwand beim Ermitteln der Reflexionseigenschaften reduziert wird. Ausgehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention is based on the object of presenting a device and a method with which the time required for determining the reflection properties is reduced. Starting from the cited prior art, the object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst der Monochromator eine Austrittsöffnung, wobei die Beleuchtungsstrahlung innerhalb der Austrittsöffnung spektral separiert ist. Querschnittsabschnitte des Messstrahlengangs, die in der Ebene der Austrittsöffnung voneinander getrennt sind, werden mit dem Detektor getrennt aufgenommen.In the device according to the invention, the monochromator comprises an exit opening, wherein the illumination radiation is spectrally separated within the exit opening. Cross-sectional sections of the measuring beam path, which are separated from one another in the plane of the exit opening, are recorded separately with the detector.

Durch die spektrale Separierung der Beleuchtungsstrahlung in der Ebene der Austrittsöffnung und die getrennte Auswertung der Querschnittsabschnitte des Messstrahlengangs wird es möglich, mit einer einzelnen Messaufnahme Informationen über die Reflexionseigenschaften bei verschiedenen Wellenlängen zu gewinnen. Durch diese parallele Form der Messwertaufnahme kann Zeit eingespart werden verglichen mit der aus dem Stand der Technik bekannten sequenziellen Aufnahme von Messwerten.The spectral separation of the illumination radiation in the plane of the exit opening and the separate evaluation of the cross-sectional sections of the measuring beam path make it possible to obtain information about the reflection properties at different wavelengths with a single measurement recording. This parallel form of measurement value recording can save time compared to the sequential recording of measurement values known from the state of the art.

Eine nach Querschnittsabschnitten getrennte Messwertaufnahme kann ermöglicht werden, indem die Detektorfläche, auf die der Messstrahlengang auftrifft, in einer zu der Austrittsöffnung konjugierten Ebene angeordnet ist, so dass die Austrittsöffnung auf die Detektorfläche abgebildet wird. Dies hat zur Folge, dass Querschnittsabschnitte des Messstrahlengangs, die in der Ebene der Austrittsöffnung räumlich voneinander getrennt sind, auch räumlich getrennt voneinander auf die Detektorfläche treffen. Ist es nicht möglich, die Austrittsöffnung und die Detektorfläche in zueinander konjugierten Ebenen anzuordnen, zum Beispiel weil Optikelemente mit verschieden geformten Oberflächen vermessen werden oder weil die Oberfläche des Optikelements unregelmäßig geformt ist, so kann die Vorrichtung auf eine verbesserte Schärfentiefe eingestellt werden, um dennoch eine ausreichende Trennung der Querschnittsabschnitte auf der Detektorfläche zu erreichen. Auch durch Anordnen von Streifenblenden im Messstrahlengang kann die erfindungsgemäße getrennte Aufzeichnung der Querschnittsabschnitte ermöglicht werden, obwohl die Detektorfläche nicht genau in einer zu der Austrittsöffnung konjugierten Ebene angeordnet ist. Der Begriff Abbildung im Sinne der Erfindung umfasst die verschiedenen Varianten, mit denen auf der Detektorfläche eine Trennung der Querschnittsabschnitte aus der Ebene der Austrittsöffnung erreicht wird.A measurement value recording separated according to cross-sectional sections can be made possible by arranging the detector surface onto which the measuring beam path impinges in a plane conjugated to the exit opening, so that the exit opening is imaged onto the detector surface. This means that cross-sectional sections of the measuring beam path that are spatially separated from one another in the plane of the exit opening also impinge on the detector surface spatially separated from one another. If it is not possible to arrange the exit opening and the detector surface in planes conjugated to one another, for example because optical elements with differently shaped surfaces are being measured or because the surface of the optical element is irregularly shaped, the device can be set to an improved depth of field in order to nevertheless achieve sufficient separation of the cross-sectional sections on the detector surface. The separate recording of the cross-sectional sections according to the invention can also be made possible by arranging strip diaphragms in the measuring beam path, even though the detector surface is not arranged exactly in a plane conjugated to the exit opening. The term imaging in the sense of the invention includes the various variants with which a separation of the cross-sectional sections from the plane of the exit opening is achieved on the detector surface.

Die Anzahl der Querschnittsabschnitte, die getrennt voneinander betrachtet werden, wird nach Zweckmäßigkeit gewählt. Mindestens gibt es zwei Querschnittsabschnitte des Messstrahlengangs, die separat voneinander ausgewertet werden. Möglich ist je nach Auflösung des Detektors auch eine sehr viel höhere Zahl an Querschnittsabschnitten, beispielsweise mindestens 10, vorzugsweise mindestens 100. Die Detektorfläche kann ein zweidimensionales Array aufspannen, innerhalb dessen Querschnittsabschnitte ausgewertet werden.The number of cross-sectional sections that are considered separately is chosen based on practicality. There are at least two cross-sectional sections of the measuring beam path that are evaluated separately. Depending on the resolution of the detector, a much higher number of cross-sectional sections is also possible, for example at least 10, preferably at least 100. The detector surface can span a two-dimensional array within which cross-sectional sections are evaluated.

Das zu vermessende Optikelement kann ein EUV-Spiegel sein. Ein EUV-Spiegel ist in seinen Reflexionseigenschaften auf extrem kurzwellige ultraviolette Strahlung (EUV-Strahlung) optimiert, insbesondere auf EUV-Strahlung mit Wellenlängen zwischen 5 nm und 30 nm. Die reflektierende Oberfläche des EUV-Spiegels kann zu diesem Zweck mit einer Multilayer-Beschichtung versehen sein, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium.The optical element to be measured can be an EUV mirror. The reflection properties of an EUV mirror are optimized for extremely short-wave ultraviolet radiation (EUV radiation), in particular for EUV radiation with wavelengths between 5 nm and 30 nm. The reflective surface of the EUV mirror can be provided with a multilayer coating for this purpose. , especially with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die reflektierende Oberfläche des Optikelements kann eben sein. Möglich sind auch reflektierende Oberflächen in ellipsoider, hyperboloider, toroidaler, zylindrischer, sphärischer, asphärischer oder paraboloider Form sowie Oberflächen in sonstigen regelmäßig oder unregelmäßig gewölbten Formen. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem zu vermessenden Optikelement.The reflective surface of the optical element can be flat. Reflective surfaces in ellipsoidal, hyperboloidal, toroidal, cylindrical, spherical, aspherical or paraboloidal shapes are also possible, as are surfaces in other regularly or irregularly curved shapes. The invention also relates to an arrangement comprising a device according to the invention and the optical element to be measured.

Die spektrale Separierung der Beleuchtungsstrahlung kann so ausgestaltet sein, dass der Messstrahlengang in der Ebene der Austrittsöffnung linear dispergiert ist. Dies bedeutet, dass es eine senkrecht zum Hauptstrahl stehende Dispersionsrichtung gibt, in der die Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung sich ändert, sowie eine senkrecht sowohl zum Hauptstrahl als auch zur Dispersionsrichtung stehende Querrichtung gibt, in der die Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung sich nicht ändert. Wird eine solche Austrittsöffnung auf die Detektorfläche abgebildet, so ergeben sich parallele Streifen, wobei die Wellenlänge innerhalb eines Streifens konstant ist und die Wellenlänge sich zu benachbarten Streifen hin ändert.The spectral separation of the illumination radiation can be designed in such a way that the measuring beam path is linearly dispersed in the plane of the exit opening. This means that there is a dispersion direction perpendicular to the main beam in which the wavelength of the illumination radiation changes, as well as a transverse direction perpendicular to both the main beam and the dispersion direction in which the wavelength of the illumination radiation does not change. If such an exit opening is imaged onto the detector surface, parallel stripes are formed, with the wavelength within a stripe being constant and the wavelength changing towards neighboring stripes.

Trifft ein konvergentes Strahlenbündel im Fokus in einem begrenzten Messfleck auf eine reflektive Oberfläche, so sind die reflektierten Strahlen nach Einfallswinkeln separiert. Trifft das reflektierte Strahlenbündel auf einen Detektor, so sind die auftreffenden Strahlen ebenfalls nach Einfallswinkeln separiert. Die Detektorfläche kann in Streifen unterteilt werden, so dass der Einfallswinkel innerhalb eines Streifens gleich ist und sich zwischen benachbarten Streifen ändert. Die einem bestimmten Einfallswinkel zugeordneten Streifen können Teilkreise bilden, die sich konzentrisch um das Lot auf den Auftreffpunkt erstrecken können.If a convergent beam of rays hits a reflective surface in a limited measuring spot, the reflected rays are separated according to angle of incidence. If the reflected beam of rays hits a detector, the incident rays are also separated according to angle of incidence. The detector surface can be divided into strips so that the angle of incidence is the same within a strip and changes between adjacent strips. The strips assigned to a specific angle of incidence can form partial circles that can extend concentrically around the perpendicular to the point of impact.

Es hängt von der Anordnung der optischen Elemente im Messstrahlengang ab, wie die Streifen konstanter Einfallswinkel und die Streifen konstanter Wellenlänge zueinander ausgerichtet sind. Sind die Streifen parallel zueinander, so ändern Wellenlänge und Einfallswinkel sich gemeinsam und eine separate Auswertung der beiden Größen ist nicht möglich. Schließen die Streifen einen annähernd rechten Winkel miteinander ein, so entspricht jede Kreuzung von zwei Streifen genau einer Paarung von Wellenlänge und Einfallswinkel. Die Detektorfläche bildet dann ein zweidimensionales Feld von Wellenlänge-Einfallswinkel-Paarungen.How the strips of constant angle of incidence and the strips of constant wavelength are aligned with each other depends on the arrangement of the optical elements in the measuring beam path. If the strips are parallel to each other, the wavelength and angle of incidence change together and a separate evaluation of the two quantities is not possible. If the strips form an almost right angle with each other, each intersection of two strips corresponds exactly to a pairing of wavelength and angle of incidence. The detector surface then forms a two-dimensional field of wavelength-angle of incidence pairings.

Bei dem zu vermessenden Optikelement wird durch den einfallenden und den reflektierten Hauptstrahl des Messstrahlengangs eine Ebene aufgespannt, die als Einfallsebene bezeichnet wird. Die Streifen konstanter Wellenlängen und konstanter Einfallswinkel auf der Detektorfläche sind parallel zueinander, wenn die Einfallsebene parallel zur Dispersionsrichtung ausgerichtet ist, also zu der Richtung innerhalb der Ebene der Austrittsöffnung, in der die Wellenlänge sich ändert. Mit dieser Angabe zum Verhältnis von Einfallsebene und Dispersionsrichtung wird von der vereinfachten Annahme ausgegangen, dass der Hauptstrahl sich zwischen der Austrittsöffnung und dem Optikelement entlang einer geraden Linie ausbreitet. Ist der Messstrahl in diesem Abschnitt des Strahlengangs umgelenkt, so ist eine entsprechende Transformation der Koordinatensysteme erforderlich, um die Ausrichtung zwischen Einfallsebene und Dispersionsrichtung gemäß dieser Vorgabe einstellen zu können. In the optical element to be measured, the incident and reflected main beams of the measuring beam path form a plane that is known as the plane of incidence. The strips of constant wavelengths and constant angles of incidence on the detector surface are parallel to one another if the plane of incidence is aligned parallel to the direction of dispersion, i.e. to the direction within the plane of the exit opening in which the wavelength changes. This information on the relationship between the plane of incidence and the direction of dispersion is based on the simplified assumption that the main beam propagates along a straight line between the exit opening and the optical element. If the measuring beam is deflected in this section of the beam path, a corresponding transformation of the coordinate systems is required in order to be able to adjust the alignment between the plane of incidence and the direction of dispersion in accordance with this specification.

Um die Wellenlängen und die Einfallswinkel auf der Detektorfläche getrennt auswerten zu können, kann das Optikelement so ausgerichtet sein, dass die von dem Messstrahlengang mit dem Optikelement aufgespannte Einfallsebene nicht-parallel zur Dispersionsrichtung ist. Die Dispersionsrichtung kann mit der Einfallsebene einen Winkel von wenigstens 30°, vorzugsweise von wenigstens 60°, weiter vorzugsweise von wenigstens 80° einschließen. In einer Ausführungsform ist die Dispersionsrichtung rechtwinklig zur Einfallsebene ausgerichtet.In order to be able to evaluate the wavelengths and the angles of incidence on the detector surface separately, the optical element can be aligned such that the plane of incidence spanned by the measuring beam path with the optical element is not parallel to the direction of dispersion. The direction of dispersion can enclose an angle of at least 30°, preferably of at least 60°, more preferably of at least 80° with the plane of incidence. In one embodiment, the direction of dispersion is aligned at right angles to the plane of incidence.

Neben von den verwendeten Abbildungsoptiken hängt es von der Ausdehnung der Austrittsöffnung in Querrichtung ab, wie groß der Einfallswinkelbereich ist, unter dem die Beleuchtungsstrahlung auf das Optikelement trifft. Die Ausdehnung der Austrittsöffnung in Querrichtung kann so bemessen sein, dass der Messstrahlengang auf dem Optikelement einen Einfallswinkelbereich zwischen 0,5° und 5°, vorzugsweise zwischen 1° und 3° abdeckt. Von der Erfindung umfasst ist alternativ auch ein Einfallswinkelbereich, der einen überwiegenden Teil des theoretisch möglichen Bereichs von 0° bis 90° Einfallswinkel abdeckt. Je größer der Einfallswinkelbereich desto schlechter wird bei gleicher Pixelzahl auf dem Detektor die Winkelauflösung oder desto größer wird bei gleicher Winkelauflösung die notwendige Anzahl an Pixeln auf dem Detektor. In einer Ausführungsform ist die Ausdehnung der Austrittsöffnung in Querrichtung verstellbar.In addition to the imaging optics used, the extent of the angle of incidence range under which the illumination radiation hits the optical element depends on the extent of the exit opening in the transverse direction. The extent of the exit opening in the transverse direction can be dimensioned such that the measuring beam path on the optical element covers an angle of incidence range between 0.5° and 5°, preferably between 1° and 3°. Alternatively, the invention also encompasses an angle of incidence range that covers a predominant part of the theoretically possible range from 0° to 90° angle of incidence. The larger the angle of incidence range, the worse the angular resolution becomes for the same number of pixels on the detector, or the larger the number of pixels required on the detector becomes for the same angular resolution. In one embodiment, the extent of the exit opening in the transverse direction is adjustable.

Die Austrittsöffnung des Monochromators kann die Form eines Austrittsspalts haben, insbesondere die Form eines rechteckigen Austrittsspalts. Ein rechteckiger Austrittsspalt kann in Form einer im Wesentlichen rechteckigen Fläche auf den Detektor abgebildet werden. Das Verhältnis von Breite zu Höhe des Austrittsspalts kann an das Verhältnis von Länge zu Breite des Detektors angepasst sein.The exit opening of the monochromator can have the shape of an exit slit, in particular the shape of a rectangular exit slit. A rectangular exit slit can be imaged onto the detector in the form of a substantially rectangular area. The ratio of width to height of the exit slit can be adapted to the ratio of length to width of the detector.

Der Monochromator kann ein im Messstrahlengang angeordnetes Dispersionselement umfassen, mit dem die von der Strahlungsquelle abgegebene Beleuchtungsstrahlung spektral separiert wird. Das Dispersionselement kann ein Dispersionsgitter sein, an dem der Messstrahlengang abgelenkt wird. Der Monochromator kann so eingerichtet sein, dass der Messstrahlengang in spektral separierter Form durch die Austrittsöffnung des Monochromators hindurchtritt. Spektral separiert bedeutet, dass die verschiedenen Wellenlängen innerhalb des Querschnitts der Austrittsöffnung räumlich voneinander getrennt sind.The monochromator can comprise a dispersion element arranged in the measuring beam path, with which the illumination radiation emitted by the radiation source is spectrally separated. The dispersion element can be a dispersion grating on which the measuring beam path is deflected. The monochromator can be set up so that the measuring beam path passes through the exit opening of the monochromator in a spectrally separated form. Spectrally separated means that the different wavelengths are spatially separated from one another within the cross section of the exit opening.

Im Sinne der Erfindung ist der Begriff Monochromator nicht so zu verstehen, dass die durch die Austrittsöffnung hindurchtretende Beleuchtungsstrahlung im strengen Sinne auf eine einzelne Wellenlänge beschränkt wäre. Vielmehr kann das Spektrum sich über einen Wellenlängenbereich mit einer Bandbreite zwischen beispielsweise 0,5 nm und 5 nm, vorzugsweise 1 nm und 3 nm erstrecken. Allgemein gilt, dass eine größere Bandbreite zu einem größeren Spektralbereich der Messergebnisse führt, was vorteilhaft ist. Im Gegenzug wird entweder eine schlechtere Auflösung in Kauf genommen, oder es sind höhere Anforderungen an den Detektor zu erfüllen. Die von der Strahlenquelle abgegebene Beleuchtungsstrahlung kann EUV-Strahlung sein, deren Wellenlänge insbesondere zwischen 1 nm und 50 nm, vorzugsweise zwischen 5 nm und 30 nm liegen kann.For the purposes of the invention, the term monochromator is not to be understood as meaning that the illumination radiation passing through the exit opening is strictly limited to a single wavelength. Rather, the spectrum can extend over a wavelength range with a bandwidth between, for example, 0.5 nm and 5 nm, preferably 1 nm and 3 nm. In general, a larger bandwidth leads to a larger spectral range of the measurement results, which is advantageous. In return, either a poorer resolution is accepted or higher demands must be met on the detector. The illumination radiation emitted by the radiation source can be EUV radiation, the wavelength of which can in particular be between 1 nm and 50 nm, preferably between 5 nm and 30 nm.

Zwischen dem Dispersionselement und der Austrittsöffnung des Monochromators kann eine Zwischenblende angeordnet sein. Der Messstrahlengang kann so eingerichtet sein, dass die auf dem Optikelement beleuchtete Fläche durch die Zwischenblende begrenzt wird, indem die Zwischenblende auf das Optikelement abgebildet wird. Der Messstrahlengang kann dazu so eingerichtet sein, dass eine zu der Zwischenblende konjugierte Ebene auf das Optikelement fällt und zwar vorzugsweise in dem Bereich, in dem der Messstrahlengang auf das Optikelement trifft. Die zu vermessende Oberfläche des Optikelements kann relativ zu der konjugierten Ebene geneigt sein.An intermediate diaphragm can be arranged between the dispersion element and the exit opening of the monochromator. The measuring beam path can be set up so that the area illuminated on the optical element is limited by the intermediate diaphragm by the intermediate diaphragm being imaged onto the optical element. The measuring beam path can be set up so that a plane conjugated to the intermediate diaphragm falls on the optical element, preferably in the area in which the measuring beam path strikes the optical element. The surface of the optical element to be measured can be inclined relative to the conjugated plane.

Die Blendenöffnung der Zwischenblende kann einstellbar sein. Damit wird die Möglichkeit eröffnet, die Größe der Messfläche auf dem Optikelement zu variieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die auf der Oberfläche des Optikelements mit dem Messstrahlengang beleuchtete Messfläche auch begrenzt werden, indem die Strahlungsquelle auf das Optikelement abgebildet wird.The aperture of the intermediate aperture can be adjustable. This makes it possible to vary the size of the measuring area on the optical element. In addition or alternatively, the measuring area on the surface of the optical element illuminated by the measuring beam path can also be limited by imaging the radiation source onto the optical element.

Die Vorrichtung kann so justiert sein, dass die Austrittsöffnung des Monochromators exakt auf die Detektorfläche abgebildet wird, so dass sich über die gesamte Detektorfläche eine scharfe Abbildung der Austrittsöffnung ergibt. Es gibt dann eine direkte Zuordnung zwischen bestimmten Querschnittsabschnitten des Strahlengangs in der Ebene der Austrittsöffnung und bestimmten Bereichen der Detektorfläche.The device can be adjusted so that the exit opening of the monochromator is imaged exactly onto the detector surface, so that a sharp image of the exit opening is produced over the entire detector surface. There is then a direct correlation between certain cross-sectional sections of the beam path in the plane of the exit opening and certain areas of the detector surface.

Um eine eindeutige Zuordnung zwischen den Querschnittsabschnitten des Strahlengangs in der Ebene der Austrittsöffnung und den Bereichen der Detektorfläche auch dann zu ermöglichen, wenn die Austrittsöffnung nicht exakt auf die Detektorfläche abgebildet ist, kann in dem Messstrahlengang eine Streifenblende angeordnet sein, mit der Teile des Messstrahlengangs ausgeblendet werden. Eine erste Streifenblende kann bei der Austrittsöffnung angeordnet sein. Die Streifenblende kann so ausgerichtet sein, dass die Streben der Streifenblende einen rechten Winkel mit der Dispersionsrichtung einschließen. Jede Strebe blendet dann einen Wellenlängenbereich aus, so dass zwischen den zu beiden Seiten einer Strebe hindurchtretenden Bereichen des Strahlengangs eine spektrale Lücke besteht. Die räumliche Trennung der Strahlungsanteile und die spektrale Lücke übertragen sich auf den Detektor, was eine eindeutige Zuordnung auch in solchen Fällen ermöglicht, in denen die Abbildung verschmiert ist.In order to enable a clear assignment between the cross-sectional sections of the beam path in the plane of the exit opening and the areas of the detector surface even if the exit opening is not exactly imaged onto the detector surface, a strip diaphragm can be arranged in the measuring beam path to mask out parts of the measuring beam path. A first strip diaphragm can be arranged at the exit opening. The strip diaphragm can be aligned so that the struts of the strip diaphragm form a right angle with the direction of dispersion. Each strut then masks out a wavelength range so that there is a spectral gap between the areas of the beam path passing through on both sides of a strut. The spatial separation of the radiation components and the spectral gap are transferred to the detector, which enables a clear assignment even in cases where the image is blurred.

Um eine nach Einfallswinkeln getrennte Erfassung der Reflexionseigenschaften auch dann zu ermöglichen, wenn die Abbildung in Querrichtung verschmiert ist, kann zusätzlich oder alternativ zu der ersten Streifenblende eine zweite Streifenblende vorgesehen sein, deren Streben in Dispersionsrichtung ausgerichtet sind. Die zweite Streifenblenden kann so ausgerichtet sein, dass bestimmte Einfallswinkelbereiche ausgeblendet werden. Die zweite Streifenblenden kann zwischen der Abbildungsoptik und dem zu vermessenden Optikelement angeordnet sein.In order to enable the reflection properties to be recorded separately according to the angle of incidence even when the image is blurred in the transverse direction, a second strip diaphragm can be provided in addition to or as an alternative to the first strip diaphragm, the struts of which are aligned in the dispersion direction. The second strip diaphragm can be aligned in such a way that certain angle of incidence ranges are blocked out. The second strip diaphragm can be arranged between the imaging optics and the optical element to be measured.

Die Vorrichtung kann ein Wechselobjektiv umfassen, das in einem ersten Zustand der Vorrichtung außerhalb des Messstrahlengangs angeordnet ist und in einem zweiten Zustand innerhalb des Messstrahlengangs angeordnet ist. Das Wechselobjektiv kann im zweiten Zustand zwischen dem Optikelement und dem Detektor angeordnet sein und so eingerichtet sein, dass das Optikelement auf den Detektor abgebildet wird. Im zweiten Zustand wird auf eine Auflösung der Messung nach Einfallswinkeln und Wellenlängen verzichtet. Im Gegenzug wird die Möglichkeit eröffnet, mit einer einzelnen Messaufnahme Messwerte von einer grö-ßeren Messfläche des Optikelements aufzunehmen. Der Messstrahlengang kann so eingerichtet sein, dass im zweiten Zustand eine größere Messfläche beleuchtet wird als im ersten Zustand. Insbesondere kann die Zwischenblende im zweiten Zustand auf einen größeren Durchmesser eingestellt sein als im ersten Zustand. Im ersten Zustand kann der Abschnitt des Messstrahlengangs zwischen dem Optikelement und dem Detektor eine optische Wegstrecke sein, die frei von optischen Elementen ist. Insbesondere kann die optische Wegstrecke eine Vakuumstrecke sein. Dies kann auch für solche erfindungsgemäßen Vorrichtungen gelten, die nicht zur Verwendung mit einem Wechselobjektiv vorgesehen sind.The device can comprise an interchangeable lens which is arranged outside the measuring beam path in a first state of the device and is arranged inside the measuring beam path in a second state. The interchangeable lens can be arranged between the optical element and the detector in the second state and can be set up so that the optical element is imaged onto the detector. In the second state, there is no resolution of the measurement according to angle of incidence and wavelength. In return, it is possible to record measured values from a larger measuring area of the optical element with a single measurement recording. The measuring beam path can be set up so that a larger measuring area is illuminated in the second state than in the first state. In particular, the intermediate aperture can be set to a larger diameter than in the first state. In the first state, the section of the measuring beam path between the optical element and the detector can be an optical path that is free of optical elements. In particular, the optical path can be a vacuum path. This can also apply to those devices according to the invention that are not intended for use with an interchangeable lens.

Da im zweiten Zustand keine Auflösung der Messung nach Einfallswinkeln und Wellenlängen erfolgt, kann es wünschenswert sein, den Wellenlängenbereich und den Einfallswinkelbereich schmalbandiger einzustellen als im ersten Zustand. Eine Möglichkeit dafür ist, den Durchmesser der Austrittsöffnung in Querrichtung kleiner zu gestalten, um den Einfallswinkelbereich zu reduzieren. Die Austrittsöffnung kann in Dispersionsrichtung verkleinert werden, um den Wellenlängenbereich zu verkleinern. Die Ausdehnung der Austrittsöffnung in Dispersionsrichtung kann zu diesem Zweck verstellbar sein.Since in the second state the measurement is not resolved according to angle of incidence and wavelength, it may be desirable to set the wavelength range and the angle of incidence range to be narrower than in the first state. One way to do this is to make the diameter of the exit opening smaller in the transverse direction in order to reduce the angle of incidence range. The exit opening can be made smaller in the dispersion direction in order to reduce the wavelength range. The extent of the exit opening in the dispersion direction can be adjustable for this purpose.

Die Abbildungsoptik kann als Spiegeloptik ausgebildet sein. Dies ist insbesondere hilfreich, wenn die Strahlenquelle EUV-Strahlung emittiert, da EUV-Strahlung in Materie allgemein hohen Transmissionsverlusten unterliegt. Die Transmissionsverluste werden vermindert, wenn die Beleuchtungsstrahlung nur reflektiert und nicht transmittiert wird. Die Spiegeloptik kann für einen streifenden Einfall des Messstrahlengangs eingerichtet sein. Auch das Wechselobjektiv kann eine Spiegeloptik sein.The imaging optics can be designed as mirror optics. This is particularly helpful if the radiation source emits EUV radiation, since EUV radiation in matter is generally subject to high transmission losses. The transmission losses are reduced if the illumination radiation is only reflected and not transmitted. The mirror optics can be set up for a grazing incidence of the measuring beam path. The interchangeable lens can also be a mirror optics.

In vielen Fällen reichen die mit einer Messaufnahme gewonnenen Daten für eine vollständige Vermessung des Optikelements nicht aus. So ist regelmäßig die mit dem Messstrahl beleuchtete Messfläche kleiner als die zu untersuchende Oberfläche des Optikelements. Es kann dann mit einer zweiten Messung ein anderer Oberflächenabschnitt des Optikelements untersucht werden. Um dies zu ermöglichen, kann die Vorrichtung ein Positioniersystem umfassen, mit dem die Position des Optikelements relativ zum Hauptstrahl des Messstrahlengangs und/oder die Ausrichtung des Optikelements relativ zum Hauptstrahl des Messstrahlengangs verändert werden kann. Eine Positionierungsmöglichkeit kann darin bestehen, den Messstrahlengang auf einen anderen Bereich des Optikelements zu richten, ohne dass der Einfallswinkel des Messstrahlengangs verändert wird. Hat das Optikelement eine ebene Oberfläche, so kann dies durch eine lineare Bewegung des Optikelements erreicht werden. Bei einem Optikelement mit gewölbter Oberfläche ist eine Kombination einer linearen und einer rotatorischen Positionierbewegung erforderlich.In many cases, the data obtained with a measurement recording are not sufficient for a complete measurement of the optical element. For example, the measuring area illuminated by the measuring beam is usually smaller than the surface of the optical element to be examined. A second measurement can then be used to examine a different surface section of the optical element. To make this possible, the device can comprise a positioning system with which the position of the optical element relative to the main beam of the measuring beam path and/or the alignment of the optical element relative to the main beam of the measuring beam path can be changed. One positioning option can be to direct the measuring beam path to a different area of the optical element without changing the angle of incidence of the measuring beam path. If the optical element has a flat surface, this can be achieved by a linear movement of the optical element. For an optical element with a curved surface, a combination of a linear and a rotary positioning movement is required.

Weiter ist häufig der mit einer einzelnen Messaufnahme abgedeckte Einfallswinkelbereich kleiner als der interessierende Einfallswinkelbereich. Für eine Vermessung weiterer Einfallswinkelbereiche kann das Positioniersystem dazu eingerichtet sein, den Winkel zwischen dem Hauptstrahl des Messstrahlengangs und der Oberfläche des Optikelements zu verändern. Die Veränderung des Einfallswinkels hat regelmäßig zur Folge, dass der Messstrahlengang in eine andere Richtung reflektiert wird. Um den reflektierten Strahlengang dennoch mit dem Detektor erfassen zu können, kann das Positioniersystem die Möglichkeit bieten, die Position des Detektors relativ zu der Probe zu verändern.Furthermore, the angle of incidence range covered by a single measurement is often smaller than the angle of incidence range of interest. To measure further angle of incidence ranges, the positioning system can be set up to change the angle between the main ray of the measuring beam path and the surface of the optical element. Changing the angle of incidence usually results in the measuring beam path being reflected in a different direction. In order to still be able to record the reflected beam path with the detector, the positioning system can offer the option of changing the position of the detector relative to the sample.

Für die Qualität der Messwerte ist es von Vorteil, wenn der Monochromator in einer ortsfesten Position angeordnet ist und mit dem Positioniersystem die räumliche Position der Probe und/oder des Detektors verändert wird. Da Erschütterungen des Monochromators sich besonders nachteilig auf die Messung auswirken, kann der Monochromator mit einem massiven Gestell verbunden sein, das beispielsweise einen Granitblock umfassen kann.For the quality of the measured values, it is advantageous if the monochromator is arranged in a fixed position and the spatial position of the sample and/or the detector is changed using the positioning system. Since vibrations of the monochromator have a particularly detrimental effect on the measurement, the monochromator can be connected to a solid frame, which can, for example, include a block of granite.

Auch der mit einer Messung abgedeckte Wellenlängenbereich kann kleiner sein als der interessierende Wellenlängenbereich. Für eine Messung in einem anderen Wellenlängenbereich kann der Monochromator spektral durchgestimmt werden, also so eingestellt werden, dass ein anderer Wellenlängenbereich durch die Austrittsöffnung hindurchtritt. Abgesehen davon kann die Justierung des Reflektometers unverändert bleiben.The wavelength range covered by a measurement can also be smaller than the wavelength range of interest. For a measurement in a different wavelength range, the monochromator can be spectrally tuned, i.e. adjusted so that a different wavelength range passes through the exit opening. Apart from that, the adjustment of the reflectometer can remain unchanged.

Das Reflektometer kann eine Steuerung und geeignete Aktoren umfassen, mit denen zwischen einer ersten Messkonfiguration und einer zweiten Messkonfiguration umgeschaltet werden kann. In der zweiten Messkonfiguration ist wenigstens einer der Messparameter Einfallswinkelbereich, Wellenlängenbereich und Oberflächenbereich auf der Probe anders als in der ersten Messkonfiguration. Die Steuerung kann dazu ausgelegt sein, auf wenigstens zwei, vorzugsweise alle drei Messparameter einzuwirken. Die Steuerung kann dazu ausgelegt sein, die betreffenden Messparameter unabhängig voneinander einzustellen.The reflectometer can comprise a controller and suitable actuators with which it is possible to switch between a first measurement configuration and a second measurement configuration. In the second measurement configuration, at least one of the measurement parameters angle of incidence range, wavelength range and surface area on the sample is different from the first measurement configuration. The controller can be designed to act on at least two, preferably all three measurement parameters. The controller can be designed to set the relevant measurement parameters independently of one another.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ermitteln der Reflexionseigenschaften eines Optikelements. Von einer Strahlungsquelle abgegebene Beleuchtungsstrahlung wird als Messstrahlengang über einen Monochromator, eine Abbildungsoptik und das Optikelement zu einem Detektor geleitet. Der Messstrahlengang tritt in spektral separiertem Zustand durch eine Austrittsöffnung des Monochromators hindurch. Querschnittsabschnitte des Messstrahlengangs, die in der Ebene der Austrittsöffnung voneinander getrennt sind, werden mit dem Detektor getrennt aufgenommen.The invention also relates to a method for determining the reflection properties of an optical element. Illumination radiation emitted by a radiation source is guided as a measuring beam path via a monochromator, an imaging optics and the optical element to a detector. The measuring beam path passes through an exit opening of the monochromator in a spectrally separated state. Cross-sectional sections of the measuring beam path that are in the plane of the exit opening are separated from each other by the voltage are recorded separately with the detector.

Das Verfahren kann mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind. Die Vorrichtung kann mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die im Zusammenhang des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben sind.The method can be developed with further features that are described in connection with the device according to the invention. The device can be developed with further features that are described in connection with the method according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie;
  • 2: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 3: eine schematische Darstellung einer Abbildungsoptik einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 4: eine schematische Darstellung des Messstrahlengangs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 5: die Ansicht gemäß 4 in einem anderen Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 6: die Austrittsöffnung eines Monochromators in einer Querschnittsansicht;
  • 7: die Detektorfläche eines erfindungsgemäßen Detektors;
  • 8: eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messstrahlengangs in einer Ansicht von der Seite;
  • 9: den Messstrahlengang aus 8 in einer Ansicht von oben;
  • 10, 11: die Ansicht gemäß den 6 und 7 für den Messstrahlengang aus den 8 und 9;
  • 12, 13: die Ansicht gemäß den 8 und 9 bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
  • 14, 15: alternative Ausführungsformen erfindungsgemäßer Messstrahlengänge.
The invention is described below by way of example with reference to the accompanying drawings using advantageous embodiments. They show:
  • 1 : a schematic representation of a projection exposure system for microlithography;
  • 2 : a schematic representation of a device according to the invention;
  • 3 : a schematic representation of an imaging optics of a device according to the invention;
  • 4 : a schematic representation of the measuring beam path of a device according to the invention;
  • 5 : the view according to 4 in another state of the device according to the invention;
  • 6 : the exit aperture of a monochromator in a cross-sectional view;
  • 7 : the detector surface of a detector according to the invention;
  • 8th : an alternative embodiment of a measuring beam path according to the invention in a side view;
  • 9 : the measuring beam path 8th in a view from above;
  • 10 , 11 : the view according to the 6 and 7 for the measuring beam path from the 8th and 9 ;
  • 12 , 13 : the view according to the 8th and 9 in an alternative embodiment of the invention;
  • 14 , 15 : alternative embodiments of measuring beam paths according to the invention.

In 1 ist eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie schematisch dargestellt. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst ein Beleuchtungssystem 10 und ein Projektionssystem 11. Mithilfe des Beleuchtungssystems 10 wird ein Objektfeld 13 in einer Objektebene 12 beleuchtet.In 1 A projection exposure system for microlithography is shown schematically. The projection exposure system comprises an illumination system 10 and a projection system 11. Using the illumination system 10, an object field 13 in an object plane 12 is illuminated.

Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine Belichtungsstrahlungsquelle 14, die elektromagnetische Strahlung im EUV-Bereich, also insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 30 nm, abgibt. Die von der Belichtungsstrahlungsquelle 14 ausgehende Beleuchtungsstrahlung wird zunächst in einem Kollektor 15 in eine Zwischenfokusebene 16 gebündelt.The illumination system 10 comprises an exposure radiation source 14 which emits electromagnetic radiation in the EUV range, i.e. in particular with a wavelength between 5 nm and 30 nm. The illumination radiation emanating from the exposure radiation source 14 is first bundled in a collector 15 into an intermediate focal plane 16.

Das Beleuchtungssystem 10 umfasst einen Umlenkspiegel 17, mit dem die von der Belichtungsstrahlungsquelle 14 abgegebene Beleuchtungsstrahlung auf einen ersten Facettenspiegel 18 umgelenkt wird. Dem ersten Facettenspiegel 18 ist ein zweiter Facettenspiegel 19 nachgeordnet. Der erste Facettenspiegel und der zweite Facettenspiegel 19 umfassen jeweils eine Vielzahl von individuell um jeweils zwei senkrecht zueinander verlaufende Achsen verschwenkbare Mikrospiegel. Mithilfe des zweiten Facettenspiegels 19 werden die einzelnen Facetten des ersten Facettenspiegels 18 in das Objektfeld 13 abgebildet.The illumination system 10 comprises a deflection mirror 17, with which the illumination radiation emitted by the exposure radiation source 14 is deflected onto a first facet mirror 18. A second facet mirror 19 is arranged downstream of the first facet mirror 18. The first facet mirror and the second facet mirror 19 each comprise a plurality of micromirrors that can be individually pivoted about two axes running perpendicular to one another. The individual facets of the first facet mirror 18 are imaged into the object field 13 using the second facet mirror 19.

Mithilfe des Projektionssystems 20 wird das Objektfeld 13 über eine Mehrzahl von Spiegeln 8 in eine Bildebene 9 abgebildet. In der Objektebene 12 ist eine Maske (auch Retikel genannt) angeordnet, die auf eine lichtempfindliche Schicht eines in der Bildebene 9 angeordneten Wafers abgebildet wird.With the help of the projection system 20, the object field 13 is imaged into an image plane 9 via a plurality of mirrors 8. A mask (also called a reticle) is arranged in the object plane 12, which is imaged onto a light-sensitive layer of a wafer arranged in the image plane 9.

Die diversen Spiegel der Projektionsbelichtungsanlage, an denen die Beleuchtungsstrahlung reflektiert wird, sind als EUV-Spiegel ausgebildet. Die EUV-Spiegel sind mit hoch reflektierenden Beschichtungen versehen, beispielsweise in Form von Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung bildet ein Reflektometer, das dazu bestimmt ist, die Reflexionseigenschaften eines solchen EUV-Spiegels zu ermitteln. In der nachfolgenden Beschreibung entspricht der EUV-Spiegel dem zu vermessenden Optikelement 25.The various mirrors of the projection exposure system, on which the illumination radiation is reflected, are designed as EUV mirrors. The EUV mirrors are provided with highly reflective coatings, for example in the form of multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon. A device according to the invention forms a reflectometer, which is intended to determine the reflection properties of such an EUV mirror. In the following description, the EUV mirror corresponds to the optical element 25 to be measured.

Gemäß der schematischen Darstellung in 2 umfasst ein beispielhaftes Reflektometer einen Monochromator 20, der auf einem stabilen Gestell in Form eines Granitsockels 21 angeordnet ist. Die von einer in 2 nicht dargestellten Strahlungsquelle 30 abgegebene Beleuchtungsstrahlung tritt als Messstrahlengang 22 aus einer Austrittsöffnung 23 des Monochromators aus und wird über eine Abbildungsoptik 24 unter einem Einfallswinkel θ auf einen EUV-Spiegel 25 geleitet. Der Messstrahlengang ist beim Auftreffen auf den EUV-Spiegel 25 nicht kollimiert, so dass der Messstrahlengang einen Einfallswinkelbereich von verschiedenen Einfallswinkeln θ abdeckt. Der von dem EUV-Spiegel 25 reflektierte Messstrahlengang 22 trifft auf einen Detektor 26, der die Beleuchtungsstrahlung erfasst. Aus der Intensität der beim Detektor 26 ankommenden Beleuchtungsstrahlung kann auf die Reflexionseigenschaften des EUV-Spiegels 25 geschlossen werden.According to the schematic representation in 2 An exemplary reflectometer comprises a monochromator 20, which is arranged on a stable frame in the form of a granite base 21. The 2 The illumination radiation emitted by the radiation source 30 (not shown) emerges as a measuring beam path 22 from an exit opening 23 of the monochromator and is guided via an imaging optics 24 at an angle of incidence θ to an EUV mirror 25. The measuring beam path is not collimated when it hits the EUV mirror 25, so that the measuring beam path covers an angle of incidence range of different angles of incidence θ. The measuring beam path 22 reflected by the EUV mirror 25 hits a detector 26, which detects the illumination radiation. The intensity of the illumination radiation arriving at the detector 26 can be used to determine the reflection properties of the EUV mirror 25.

Möglich wäre es alternativ auch, einen Teil der Beleuchtungsstrahlung über einen Strahlteiler auszukoppeln und auf einen Referenzdetektor zu leiten. Der Anteil der ausgekoppelten Strahlung kann durch eine Strahlteilerkalibrierung bestimmt werden. Dabei wird der Detektor 26 direkt in den Beleuchtungsstrahl gestellt, ohne dass dieser an einem Spiegel 25 reflektiert wird. Aus dem wellenlängenabhängigen Teilungsverhältnis des Strahlteilers und dem bei der Reflexionsmessung gemessenen Verhältnis der Intensitäten am nicht dargestellten Referenzdetektor und dem Detektor 26 kann der Reflexionsgrad des Spiegels berechnet werden.Alternatively, it would also be possible to couple out part of the illumination radiation via a beam splitter and direct it to a reference detector. The proportion of the coupled-out radiation can be determined by beam splitter calibration. The detector 26 is placed directly in the illumination beam without it being reflected by a mirror 25. The degree of reflection of the mirror can be calculated from the wavelength-dependent splitting ratio of the beam splitter and the ratio of the intensities measured during the reflection measurement at the reference detector (not shown) and the detector 26.

Der EUV-Spiegel 25 und der Detektor 26 werden von einem Positioniersystem 27 getragen. Sowohl der Detektor 26 als auch der EUV-Spiegel 25 können in mehreren Dimensionen translatorisch und rotatorisch bewegt werden, so dass der Messstrahlengang 22 unter verschiedenen Einfallswinkeln θ auf verschiedene Oberflächenabschnitte des EUV-Spiegels 25 gerichtet werden kann und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung jeweils auf den Detektor 26 trifft.The EUV mirror 25 and the detector 26 are supported by a positioning system 27. Both the detector 26 and the EUV mirror 25 can be moved translationally and rotationally in several dimensions, so that the measuring beam path 22 can be directed at different surface sections of the EUV mirror 25 at different angles of incidence θ and the reflected illumination radiation hits the detector 26 in each case.

Die Abbildungsoptik 24 ist als Spiegeloptik gestaltet. Ein schematisches Beispiel für eine Spiegeloptik ist in 3 gezeigt. Die Spiegeloptik umfasst einen ersten Spiegel 28, dessen Spiegelfläche einem Ausschnitt eines Rotations-Elipsoids entspricht, und einen zweiten Spiegel 29, dessen Spiegelfläche einem Ausschnitt eines Rotations-Hyperboloids entspricht. Das Rotations-Ellipsoid und das Rotations-Hyperboloid, denen die jeweiligen Spiegelflächen entsprechen, sind in 3 zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt. Bei einer solchen Spiegeloptik sind im Allgemeinen der einfallende Hauptstrahl und der austretende Hauptstrahl geometrisch windschief und versetzt zueinander. Systeme, bei denen der einfallende und der ausfallende Hauptstrahl parallel versetzt sind, sich unter einem Winkel schneiden oder koaxial sind, sind ebenfalls möglich.The imaging optics 24 are designed as mirror optics. A schematic example of a mirror optics is shown in 3 The mirror optics comprises a first mirror 28, the mirror surface of which corresponds to a section of a rotational ellipsoid, and a second mirror 29, the mirror surface of which corresponds to a section of a rotational hyperboloid. The rotational ellipsoid and the rotational hyperboloid, to which the respective mirror surfaces correspond, are shown in 3 shown for the purpose of illustration. In such a mirror optics, the incident main ray and the outgoing main ray are generally geometrically skewed and offset from each other. Systems in which the incident and outgoing main ray are offset parallel, intersect at an angle or are coaxial are also possible.

Zum Zwecke der Veranschaulichung ist in 4 sowie in den nachfolgenden Figuren eine vereinfachte Darstellung des Messstrahlengangs 22 gezeigt, bei der der Hauptstrahl 34 vor und der Hauptstrahl hinter der Abbildungsoptik 24 koaxial sind. Der Messstrahlengang 22 erstreckt sich ausgehend von einer Strahlungsquelle 30 über ein Dispersionselement in Form eines Dispersionsgitters 31 über den Austrittsspalt 23 des Monochromators, die Abbildungsoptik 24 und den Prüfling 25 bis zum Detektor 26. In der Ebene des Austrittsspalts 23 ist der Messstrahlengang 22 spektral separiert.For illustrative purposes, 4 and in the following figures a simplified representation of the measuring beam path 22 is shown, in which the main beam 34 in front of and the main beam behind the imaging optics 24 are coaxial. The measuring beam path 22 extends from a radiation source 30 via a dispersion element in the form of a dispersion grating 31 via the exit slit 23 of the monochromator, the imaging optics 24 and the test object 25 to the detector 26. In the plane of the exit slit 23, the measuring beam path 22 is spectrally separated.

In dem in 6 gezeigten Querschnitt des Austrittsspalts 23 nimmt die Wellenlänge X der Beleuchtungsstrahlung von unten nach oben ab. Die Richtung, in der sich die Wellenlänge λ der Beleuchtungsstrahlung ändert, wird als Dispersionsrichtung 32 bezeichnet. In Querrichtung 33 ist die Wellenlänge λ der Beleuchtungsstrahlung konstant. Die Dispersionsrichtung 32 und die Querrichtung 33 spannen mit dem Hauptstrahl 34 des Messstrahlengangs 22 ein kartesisches Koordinatensystem auf. Anschaulich gesprochen gibt es im Austrittsspalt 23 eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Streifen, die sich horizontal über die gesamte Breite des Austrittsspalts 23 erstrecken, wobei die Wellenlänge λ innerhalb eines Streifens im Wesentlichen konstant ist und wobei die Wellenlänge λ je geringer ist, desto weiter oben der Streifen innerhalb des Austrittsspalts 23 angeordnet ist. Die Differenz zwischen den niedrigen Wellenlängen X und den hohen Wellenlängen λ innerhalb des Austrittsspalts 23 kann beispielsweise zwischen 1 nm und 3 nm liegen. Die mittlere Wellenlänge λ innerhalb des Austrittspalts der Beleuchtungsstrahlung kann zwischen 5 nm und 50 nm, vorzugsweise zwischen 10 nm und 20 nm liegen und einstellbar sein.In the 6 In the cross-section of the exit slit 23 shown, the wavelength X of the illumination radiation decreases from bottom to top. The direction in which the wavelength λ of the illumination radiation changes is referred to as the dispersion direction 32. In the transverse direction 33, the wavelength λ of the illumination radiation is constant. The dispersion direction 32 and the transverse direction 33 form a Cartesian coordinate system with the main beam 34 of the measuring beam path 22. To put it figuratively, there are a plurality of strips arranged one above the other in the exit slit 23, which extend horizontally across the entire width of the exit slit 23, the wavelength λ within a strip being essentially constant and the wavelength λ being lower the further up the strip is arranged within the exit slit 23. The difference between the low wavelengths X and the high wavelengths λ within the exit slit 23 can be, for example, between 1 nm and 3 nm. The mean wavelength λ within the exit slit of the illumination radiation can be between 5 nm and 50 nm, preferably between 10 nm and 20 nm, and can be adjustable.

Nach Reflexion am EUV-Spiegel 25 trifft der Messstrahlengang auf eine Detektorfläche 35 des Detektors 26. Die Detektorfläche 35 ist in eine Mehrzahl von Detektorfeldern 36 unterteilt, die getrennt voneinander einfallende Beleuchtungsstrahlung aufnehmen und auswerten. In dem vereinfachten Beispiel der 7 bilden die Detektorfelder 36 ein 3 x 3-Feld auf der Detektorfläche 35.After reflection at the EUV mirror 25, the measuring beam path hits a detector surface 35 of the detector 26. The detector surface 35 is divided into a plurality of detector fields 36, which separately receive and evaluate incident illumination radiation. In the simplified example of the 7 the detector fields 36 form a 3 x 3 field on the detector surface 35.

Das Reflektometer ist so gestaltet, dass Querschnittsabschnitte 37 des Messstrahlengangs 22, die getrennt voneinander durch den Austrittsspalt 23 hindurchtreten, auch getrennt voneinander auf die Detektorfläche 35 treffen. In den 6 und 7 ist dies am Beispiel eines Querschnittsabschnitts 37 angedeutet. Der Querschnittsabschnitt 37 tritt oben links durch die Austrittsöffnung 23 des Monochromators 20 hindurch und ist damit sowohl in der Ebene der Austrittsöffnung 23 als auch auf der Detektorfläche 35 in einer definierten Richtung von dem Hauptstrahl 34 beabstandet.The reflectometer is designed in such a way that cross-sectional sections 37 of the measuring beam path 22, which pass separately through the exit slit 23, also strike the detector surface 35 separately. In the 6 and 7 This is indicated using the example of a cross-sectional section 37. The cross-sectional section 37 passes through the exit opening 23 of the monochromator 20 at the top left and is thus spaced from the main beam 34 in a defined direction both in the plane of the exit opening 23 and on the detector surface 35.

Der Messstrahlengang 22 ist so eingerichtet, dass die Austrittsöffnung 23 des Monochromators 20 auf die Detektorfläche 35 abgebildet wird. Die Dispersionsrichtung 32 und die Querrichtung 33 finden sich wieder in der Abbildung der Austrittsöffnung 23 auf der Detektorfläche 35.The measuring beam path 22 is set up so that the exit opening 23 of the monochromator 20 is imaged onto the detector surface 35. The dispersion direction 32 and the transverse direction 33 are reflected in the image of the exit opening 23 on the detector surface 35.

Auf der Detektorfläche 35 in 7 gibt es demnach am unteren Ende drei nebeneinander angeordnete Detektorfelder 36, die Beleuchtungsstrahlung mit höherer Wellenlänge λ aufzeichnen, in der Mitte drei nebeneinander angeordnete Detektorfelder 36, die Beleuchtungsstrahlung mit mittlerer Wellenlänge λ aufzeichnen, und am oberen Ende drei nebeneinander angeordnete Detektorfelder 36, die Beleuchtungsstrahlung mit niedrigerer Wellenlänge X aufzeichnen. Mit dem erfindungsgemäßen Reflektometer können also die Reflexionseigenschaften des EUV-Spiegels 25 nach Wellenlänge getrennt ausgewertet werden.On the detector surface 35 in 7 At the lower end there are three detector fields 36 arranged next to each other, which record illumination radiation with a higher wavelength λ, in the middle there are three detector fields 36 arranged next to each other fields 36, which record illumination radiation with a medium wavelength λ, and at the upper end three detector fields 36 arranged next to one another, which record illumination radiation with a lower wavelength X. With the reflectometer according to the invention, the reflection properties of the EUV mirror 25 can therefore be evaluated separately according to wavelength.

Interessieren auch die Reflexionseigenschaften in einem anderen Wellenlängenbereich, so kann der Monochromator 20 durchgestimmt werden, so dass Beleuchtungsstrahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs durch den Austrittsspalt 23 hindurchtritt. Es kann dann eine nachfolgende Messaufnahme für diesen zweiten Wellenlängenbereich durchgeführt werden. Auch der zweite Wellenlängenbereich kann sich über 1 nm bis 3 nm erstrecken, wobei die mittlere Wellenlänge λ beispielsweise zwischen 10 nm und 20 nm liegt.If the reflection properties in another wavelength range are also of interest, the monochromator 20 can be tuned so that illumination radiation of a second wavelength range passes through the exit slit 23. A subsequent measurement can then be carried out for this second wavelength range. The second wavelength range can also extend from 1 nm to 3 nm, with the average wavelength λ being between 10 nm and 20 nm, for example.

Eine nachfolgende Messung in diesem Sinne kann denselben Oberflächenabschnitt des EUV-Spiegels 25 betreffen wie die erste Messung. Sollen andere Oberflächenabschnitte des EUV-Spiegels 25 vermessen werden, so werden der EUV-Spiegel 25 und der Detektor 26 mit dem Positioniersystem 27 relativ zueinander und relativ zum Strahl bewegt.A subsequent measurement in this sense can concern the same surface section of the EUV mirror 25 as the first measurement. If other surface sections of the EUV mirror 25 are to be measured, the EUV mirror 25 and the detector 26 are moved relative to each other and relative to the beam using the positioning system 27.

Zwischen dem Dispersionsgitter 31 und dem Austrittsspalt 23 ist eine Zwischenblende 38 angeordnet, die auf den EUV-Spiegel 25 abgebildet wird, so dass die Messfläche 39, die auf der Oberfläche des EUV-Spiegels 25 mit dem Messstrahlengang 22 beleuchtet wird, durch die Zwischenblende 38 definiert wird. In 4 ist die Zwischenblende 38 mit großer Blendenöffnung dargestellt, was einer großen Messfläche 39 auf dem EUV-Spiegel 25 entspricht.Between the dispersion grating 31 and the exit slit 23, an intermediate aperture 38 is arranged, which is imaged onto the EUV mirror 25, so that the measuring surface 39, which is illuminated on the surface of the EUV mirror 25 with the measuring beam path 22, is defined by the intermediate aperture 38. In 4 the intermediate aperture 38 is shown with a large aperture, which corresponds to a large measuring area 39 on the EUV mirror 25.

Hat der EUV-Spiegel 25 eine ebene Oberfläche, so wird die Qualität der Abbildung von dem Austrittsspalt 23 auf die Detektorfläche 35 durch die Größe der Messfläche 39 nicht beeinträchtigt. Wird aber der EUV-Spiegel 25 bei einer nachfolgenden Messung ersetzt durch einen EUV-Spiegel mit gewölbter Oberfläche, so kann die Abbildung auf der Detektorfläche 35 verschmiert werden. Um dies zu verhindern, kann die Blendenöffnung der Zwischenblende 38 verkleinert werden, bis der Austrittsspalt 23 in ausreichender Qualität auf die Detektorfläche 35 abgebildet wird. In 5 ist der Messstrahlengang 22 in einem Zustand dargestellt, in dem die Blendenöffnung der Zwischenblende 38 und die Messfläche 39 auf dem EUV-Spiegel 25 klein sind.If the EUV mirror 25 has a flat surface, the quality of the image from the exit slit 23 onto the detector surface 35 is not affected by the size of the measuring surface 39. However, if the EUV mirror 25 is replaced by an EUV mirror with a curved surface in a subsequent measurement, the image on the detector surface 35 can be smeared. To prevent this, the aperture of the intermediate aperture 38 can be reduced until the exit slit 23 is imaged onto the detector surface 35 with sufficient quality. In 5 the measuring beam path 22 is shown in a state in which the aperture of the intermediate aperture 38 and the measuring surface 39 on the EUV mirror 25 are small.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß den 8 und 9 wird der Messstrahlengang 22 unter einem anderen Winkel auf den EUV-Spiegel 25 geleitet. Die an dem EUV-Spiegel 25 mit dem einfallenden und dem reflektierten Hauptstrahl 34 aufgespannte Einfallsebene 40 schließt einen rechten Winkel mit der Dispersionsrichtung 32 ein. Diese Angabe bezieht sich auf ein Koordinatensystem, in dem der Messstrahlengang 22 sich zwischen dem Austrittsspalt 23 und dem EUV-Spiegel 25 geradlinig ausbreitet. Wird der Messstrahlengang 22 auf dieser Strecke auf andere Weise geführt, so ist eine entsprechende Transformation des Koordinatensystems erforderlich.In the alternative embodiment according to the 8th and 9 the measuring beam path 22 is guided to the EUV mirror 25 at a different angle. The plane of incidence 40 spanned by the EUV mirror 25 with the incident and reflected main beam 34 forms a right angle with the dispersion direction 32. This information refers to a coordinate system in which the measuring beam path 22 extends in a straight line between the exit slit 23 and the EUV mirror 25. If the measuring beam path 22 is guided in a different way along this path, a corresponding transformation of the coordinate system is required.

In 8 ist ein solcher Messstrahlengang 22 in einer Ansicht von der Seite gezeigt. Der Detektor 26 ist der Anschaulichkeit halber in einer nach rechts verschobenen Position dargestellt. Wie die Ansicht von oben in 9 zeigt, wäre der Detektor 26 anderenfalls durch den EUV-Spiegel 25 verdeckt.In 8th Such a measuring beam path 22 is shown in a view from the side. The detector 26 is shown in a position shifted to the right for the sake of clarity. As the view from above in 9 , the detector 26 would otherwise be obscured by the EUV mirror 25.

Mit dieser Position des EUV-Spiegels 25 im Strahlengang 22 ergibt sich auf der Detektorfläche 35 in Dispersionsrichtung 32 eine Separierung nach Wellenlängen λ und in Querrichtung 33 eine Separierung nach Einfallswinkeln θ. Bewegt man sich auf der Detektorfläche 35 in Dispersionsrichtung 32, so ändert sich die Wellenlänge X, während der Einfallswinkel θ konstant bleibt. Bewegt man sich auf der Detektorfläche 35 in Querrichtung 33, so bleibt die Wellenlänge λ konstant, während der Einfallswinkel θ sich ändert. Jedes Detektorfeld 36 ist genau einer Paarung aus Wellenlänge λ und Einfallswinkel θ zugeordnet. Die Reflexionseigenschaften des EUV-Spiegels 25 können sowohl nach Wellenlänge A als auch nach Einfallswinkel θ getrennt ausgewertet werden.With this position of the EUV mirror 25 in the beam path 22, a separation according to wavelengths λ is obtained on the detector surface 35 in the dispersion direction 32 and a separation according to angles of incidence θ in the transverse direction 33. If one moves on the detector surface 35 in the dispersion direction 32, the wavelength X changes, while the angle of incidence θ remains constant. If one moves on the detector surface 35 in the transverse direction 33, the wavelength λ remains constant, while the angle of incidence θ changes. Each detector field 36 is assigned to exactly one pairing of wavelength λ and angle of incidence θ. The reflection properties of the EUV mirror 25 can be evaluated separately according to both wavelength A and angle of incidence θ.

Der Winkelbereich für den Einfallswinkel θ während einer einzelnen Messaufnahme kann sich beispielsweise über 2° bis 3° erstrecken. Sind die Reflexionseigenschaften für Einfallswinkel θ außerhalb dieses Winkelbereichs von Interesse, so wird die Ausrichtung des EUV-Spiegels 25 mit dem Positioniersystem 27 verändert, so dass der Messstrahlengang 22 unter einem anderen Winkel auf den EUV-Spiegel 25 trifft. In dieser Position des EUV-Spiegels kann eine weitere Messaufnahme durchgeführt werden.The angular range for the angle of incidence θ during a single measurement recording can, for example, extend over 2° to 3°. If the reflection properties for angle of incidence θ outside this angular range are of interest, the alignment of the EUV mirror 25 is changed using the positioning system 27 so that the measuring beam path 22 hits the EUV mirror 25 at a different angle. Another measurement recording can be carried out in this position of the EUV mirror.

Ist eine scharfe Abbildung des Austrittsspalts 23 auf die Detektorfläche 35 zum Beispiel aufgrund der Form des EUV-Spiegels 25 nicht möglich, so kann gemäß den 12 und 13 der Strahlengang mit Streifenblenden 41, 42 versehen sein. Ist die Abbildung auf der Detektorfläche 35 in Dispersionsrichtung 32 verschmiert, so kann in der Ebene der Austrittsblende 23 eine erste Streifenblende 41 angeordnet werden, deren Stege in Dispersionsrichtung 32 ausgerichtet sind. Die Breite der Stege sollte so bemessen sein, dass die Spots auf der Detektorfläche 35 nicht mehr miteinander überlappen. Auf diese Weise kann trotz der verschmierten Abbildung eine eindeutige Zuordnung zwischen Detektorfeldern 36 und Wellenlängen λ der Beleuchtungsstrahlung ermöglicht werden.If a sharp image of the exit slit 23 on the detector surface 35 is not possible, for example due to the shape of the EUV mirror 25, then according to the 12 and 13 the beam path can be provided with strip diaphragms 41, 42. If the image on the detector surface 35 is blurred in the dispersion direction 32, a first strip diaphragm 41 can be arranged in the plane of the exit diaphragm 23, the webs of which are aligned in the dispersion direction 32. The width of the webs should be such that the spots on the detector surface 35 no longer overlap with each other. On In this way, despite the blurred image, a clear assignment between detector fields 36 and wavelengths λ of the illumination radiation can be made possible.

Entsprechend kann bei einer in Querrichtung 33 verschmierten Abbildung zwischen der Abbildungsoptik 24 und dem EUV-Spiegel 25 eine zweite Streifenblende 42 angeordnet sein, deren Stege in Querrichtung 33 ausgerichtet sind, so dass die auf die Detektorfelder 36 auftreffenden Anteile der Beleuchtungsstrahlung nach Einfallswinkeln θ voneinander separiert sind. Ist die Abbildung auf der Detektorfläche 35 sowohl in Dispersionsrichtung 32 als auch in Querrichtung 33 verschmiert, so können beide Streifenblenden 41, 42 im Strahlengang angeordnet sein.Accordingly, in the case of an image that is smeared in the transverse direction 33, a second strip diaphragm 42 can be arranged between the imaging optics 24 and the EUV mirror 25, the webs of which are aligned in the transverse direction 33, so that the portions of the illumination radiation that strike the detector fields 36 are separated from one another according to angles of incidence θ. If the image on the detector surface 35 is smeared both in the dispersion direction 32 and in the transverse direction 33, both strip diaphragms 41, 42 can be arranged in the beam path.

In 14 ist der Strahlengang aus 4 in einem alternativen Zustand des Reflektometers dargestellt. Zwischen dem EUV-Spiegel 25 und dem Detektor 26 ist ein Wechselobjektiv 43 angeordnet, mit dem die Messfläche 39 des EUV-Spiegels 25 auf die Detektorfläche 35 abgebildet wird. Damit wird die Möglichkeit eröffnet, eine größere Messfläche 39 des EUV-Spiegels 25 mit einer einzelnen Messaufnahme auszuwerten. Auf die Möglichkeit der nach Wellenlängen λ und Einfallswinkeln θ getrennten Auswertung wird im Gegenzug verzichtet.In 14 is the beam path from 4 shown in an alternative state of the reflectometer. Between the EUV mirror 25 and the detector 26 there is an interchangeable lens 43, with which the measuring surface 39 of the EUV mirror 25 is imaged onto the detector surface 35. This opens up the possibility of evaluating a larger measuring surface 39 of the EUV mirror 25 with a single measurement recording. In return, the possibility of separate evaluation according to wavelength λ and angle of incidence θ is dispensed with.

Damit der Messstrahlengang 22 eine große Messfläche 39 auf dem EUV-Spiegel 25 abdeckt, sollte die Zwischenblende 38 auf eine große Blendenöffnung eingestellt werden. Der Querschnitt des Austrittsspalts 23 kann kleiner gewählt werden, um die Bandbreite der Einfallswinkel und die Bandbreite der Wellenlängen zu reduzieren. In vielen Fällen ist es wünschenswert, eine Vermischung von Einfallswinkeln und Wellenlängen so weit wie möglich zu vermeiden. Da die Blendenöffnung der Zwischenblende 38 groß ist, gelangt trotz des verkleinerten Austrittsspalts 23 eine ausreichende Menge an Beleuchtungsstrahlung auf den EUV-Spiegel 25.In order for the measuring beam path 22 to cover a large measuring area 39 on the EUV mirror 25, the intermediate aperture 38 should be set to a large aperture. The cross-section of the exit slit 23 can be selected to be smaller in order to reduce the range of the angles of incidence and the range of the wavelengths. In many cases, it is desirable to avoid mixing angles of incidence and wavelengths as much as possible. Since the aperture of the intermediate aperture 38 is large, a sufficient amount of illumination radiation reaches the EUV mirror 25 despite the reduced exit slit 23.

Das Wechselobjektiv 43 ist eine Spiegeloptik der in 3 schematisch dargestellten Art. Um zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand des Reflektometers zu wechseln, kann das Wechselobjektiv 43 wahlweise in den Messstrahlengang 22 eingebracht werden oder aus dem Messstrahlengang 22 entfernt werden. Im ersten Zustand des Reflektometers wird die Austrittsblende 23 auf den Detektor 26 abgebildet.The interchangeable lens 43 is a mirror optics of the 3 schematically illustrated type. In order to switch between the first state and the second state of the reflectometer, the interchangeable lens 43 can be optionally introduced into the measuring beam path 22 or removed from the measuring beam path 22. In the first state of the reflectometer, the exit aperture 23 is imaged onto the detector 26.

Bei der alternativen Ausführungsform in 15 wird die Lichtquelle 30 unter Verwendung eines in dem Monochromator 20 angeordneten Vorspiegels 44 auf den EUV-Spiegel 25 abgebildet. Es handelt sich um eine vereinfachte Darstellung, in der das Dispersionselement des Monochromators 20 nicht dargestellt ist. 15 zeigt eine alternative Möglichkeit eines Strahlengangs 22, mit dem gleichzeitig eine definierte Messfläche 39 auf dem EUV-Spiegel 25 ausgeleuchtet wird und der Austrittsspalt 23 auf den Detektor 26 abgebildet wird. Die Abbildungsoptik 24 kann in diesem Fall als ebener Spiegel ausgebildet sein.In the alternative embodiment in 15 the light source 30 is imaged onto the EUV mirror 25 using a pre-mirror 44 arranged in the monochromator 20. This is a simplified representation in which the dispersion element of the monochromator 20 is not shown. 15 shows an alternative possibility of a beam path 22, with which a defined measuring surface 39 on the EUV mirror 25 is simultaneously illuminated and the exit slit 23 is imaged onto the detector 26. The imaging optics 24 can in this case be designed as a flat mirror.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102018205163 A1 [0004]DE 102018205163 A1 [0004]

Claims (14)

Vorrichtung zum Ermitteln der Reflexionseigenschaften eines Optikelements (25), umfassend eine Strahlungsquelle (30), einen Monochromator (20), eine Abbildungsoptik (24) und einen Detektor (26), wobei die Strahlungsquelle (30) Beleuchtungsstrahlung abgibt, die als Messstrahlengang (22) über den Monochromator (20), die Abbildungsoptik (24) und das Optikelement (25) zu dem Detektor (26) geleitet wird, wobei der Monochromator (20) eine Austrittsöffnung (23) aufweist, wobei die Beleuchtungsstrahlung innerhalb der Austrittsöffnung (23) spektral separiert ist und wobei Querschnittsabschnitte (37) des Messstrahlengangs (22), die in der Ebene der Austrittsöffnung (23) voneinander getrennt sind, mit dem Detektor (26) getrennt aufgenommen werden.Device for determining the reflection properties of an optical element (25), comprising a radiation source (30), a monochromator (20), an imaging optics (24) and a detector (26), wherein the radiation source (30) emits illumination radiation which is guided as a measuring beam path (22) via the monochromator (20), the imaging optics (24) and the optical element (25) to the detector (26), wherein the monochromator (20) has an exit opening (23), wherein the illumination radiation is spectrally separated within the exit opening (23) and wherein cross-sectional sections (37) of the measuring beam path (22), which are separated from one another in the plane of the exit opening (23), are recorded separately with the detector (26). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (23) abgebildet wird auf die Detektorfläche (35), auf die der Messstrahlengang (22) trifft.Device according to Claim 1 , characterized in that the exit opening (23) is imaged onto the detector surface (35) onto which the measuring beam path (22) strikes. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikelement ein EUV-Spiegel (25) ist.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the optical element is an EUV mirror (25). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstrahlengang (22) in der Ebene der Austrittsöffnung (23) linear dispergiert ist, so dass die Wellenlänge (λ) sich in einer Dispersionsrichtung (32) ändert und dass die Wellenlänge (λ) sich in einer Querrichtung (33) nicht ändert.Device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the measuring beam path (22) is linearly dispersed in the plane of the exit opening (23), so that the wavelength (λ) changes in a dispersion direction (32) and that the wavelength (λ) does not change in a transverse direction (33). Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Messstrahlengang (22) mit dem Optikelement (25) aufgespannte Einfallsebene (40) nicht-parallel zur Dispersionsrichtung (32) ist.Device according to Claim 4 , characterized in that the plane of incidence (40) spanned by the measuring beam path (22) with the optical element (25) is not parallel to the dispersion direction (32). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionsrichtung (32) rechtwinklig zur Einfallsebene (40) ausgerichtet ist.Device according to Claim 5 , characterized in that the dispersion direction (32) is aligned at right angles to the plane of incidence (40). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der Austrittsöffnung (23) in Querrichtung so bemessen ist, dass der Messstrahlengang (22) auf dem Optikelement (25) einen Einfallswinkelbereich zwischen 0,5° und 5°, vorzugsweise zwischen 1° und 3° abdeckt.Device according to one of the Claims 4 until 6 , characterized in that the extension of the exit opening (23) in the transverse direction is dimensioned such that the measuring beam path (22) on the optical element (25) covers an angle of incidence range between 0.5° and 5°, preferably between 1° and 3°. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Dispersionselement (31) des Monochromators (20) und der Austrittsöffnung (23) eine Zwischenblende (38) angeordnet ist, die auf das Optikelement (25) abgebildet wird.Device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that an intermediate diaphragm (38) is arranged between a dispersion element (31) of the monochromator (20) and the exit opening (23), which is imaged onto the optical element (25). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenöffnung der Zwischenblende (38) einstellbar ist.Device according to Claim 8 , characterized in that the aperture of the intermediate aperture (38) is adjustable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Messstrahlengang (22) eine Streifenblende (41, 42) angeordnet ist, die Teile des Messstrahlengangs (22) ausblendet.Device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that a strip diaphragm (41, 42) is arranged in the measuring beam path (22), which blocks out parts of the measuring beam path (22). Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Streifenblende (41) bei der Austrittsöffnung (23) angeordnet ist und dass die Streben der Streifenblende (41) mit der Dispersionsrichtung (32) einen rechten Winkel einschließen.Device according to Claim 10 , characterized in that a first strip diaphragm (41) is arranged at the exit opening (23) and that the struts of the strip diaphragm (41) enclose a right angle with the dispersion direction (32). Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Streifenblende (42) zwischen der Abbildungsoptik (24) und dem Optikelement (25) angeordnet ist und dass die Streben der zweiten Streifenblende (42) in Dispersionsrichtung (32) ausgerichtet sind.Device according to Claim 10 or 11 , characterized in that a second strip diaphragm (42) is arranged between the imaging optics (24) and the optical element (25) and that the struts of the second strip diaphragm (42) are aligned in the dispersion direction (32). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein Wechselobjektiv (43), das in einem ersten Zustand außerhalb des Messstrahlengangs (22) angeordnet ist und das in einem zweiten Zustand innerhalb des Messstrahlengangs (22) zwischen dem Optikelement (25) und dem Detektor (26) angeordnet ist und das Optikelement (25) auf die Detektorfläche (35) abbildet.Device according to one of the Claims 1 until 12 , characterized by an interchangeable lens (43) which in a first state is arranged outside the measuring beam path (22) and which in a second state is arranged within the measuring beam path (22) between the optical element (25) and the detector (26) and images the optical element (25) onto the detector surface (35). Verfahren zum Ermitteln der Reflexionseigenschaften eines Optikelements (25), bei dem von einer Strahlungsquelle (30) abgegebene Beleuchtungsstrahlung als Messstrahlengang (22) über einen Monochromator (20), eine Abbildungsoptik (24) und das Optikelement (25) zu einem Detektor (26) geleitet wird, wobei der Messstrahlengang (22) in spektral separiertem Zustand durch eine Austrittsöffnung (23) des Monochromators (20) hindurchtritt und wobei Querschnittsabschnitte (37) des Messstrahlengangs (22), die in der Ebene der Austrittsöffnung (23) voneinander getrennt sind, mit dem Detektor (26) getrennt aufgenommen werden.Method for determining the reflection properties of an optical element (25), in which illumination radiation emitted by a radiation source (30) is guided as a measuring beam path (22) via a monochromator (20), an imaging optics (24) and the optical element (25) to a detector (26), wherein the measuring beam path (22) passes through an exit opening (23) of the monochromator (20) in a spectrally separated state and wherein cross-sectional sections (37) of the measuring beam path (22) which are separated from one another in the plane of the exit opening (23) are recorded separately with the detector (26).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102018205163A1 (en) 2018-04-06 2018-08-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Measuring device for measuring reflection properties of a sample in the extreme ultraviolet spectral range
DE102015208181B4 (en) 2014-05-23 2021-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Arrangement and method for angle-resolved reflectometry, especially in the extreme ultraviolet spectral range

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