WO2001046658A1 - Hochauflösendes littrow-spektrometer und verfahren zur quasi-simultanen bestimmung einer wellenlänge und eines linienprofils - Google Patents

Hochauflösendes littrow-spektrometer und verfahren zur quasi-simultanen bestimmung einer wellenlänge und eines linienprofils Download PDF

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WO2001046658A1
WO2001046658A1 PCT/EP2000/012969 EP0012969W WO0146658A1 WO 2001046658 A1 WO2001046658 A1 WO 2001046658A1 EP 0012969 W EP0012969 W EP 0012969W WO 0146658 A1 WO0146658 A1 WO 0146658A1
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spectrometer
dispersing element
dispersed
angle
mirror
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PCT/EP2000/012969
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Helmut Becker-Ross
Stefan Florek
Michael Okruss
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Gesellschaft zur Förderung angewandter Optik, Optoelektronik, Quantenelektronik und Spektroskopie e.V.
Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und angewandten Spektroskopie e.V.
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • G01J3/22—Littrow mirror spectrometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating

Definitions

  • the invention relates to a spectrometer with a dispersing element which is movable between at least two positions and in which in the first position the simply dispersed radiation of a selected wavelength falls directly back into the incident beam path.
  • the invention further relates to a method for measuring the radiation from a spectral range with different spectral resolution, in which the beam is directed from an imaging optics onto a dispersing element and from which
  • the invention relates specifically to the use of such a spectrometer. State of the art
  • the spectrometers described under the preamble of claim 1 are also known under the term Littrow spectrometer. With a Littrow arrangement, the
  • the same optical components can be used as imaging and camera optics.
  • a complete superimposition of the incident and dispersed rays is practically not possible since no detector can be arranged in the entrance slit.
  • a deviation is generally only tolerable for small angles, since the aberrations increase.
  • High-resolution spectrometers with spectral bandwidths that are up to 15 f narrow are used in particular when measuring the spectral intensity distribution of lasers.
  • Echelle spectrometers which contain gratings with a step-like cross section.
  • a diffraction pattern is generated by the step-like structure with a corresponding blaze angle, which diffuses the intensity in a very high order, e.g. concentrated in the eightieth to one hundredth order. These orders can overlap - depending on the incident wavelengths.
  • Echelle spectrometers With some such Echelle spectrometers, the orders are therefore dispersed again perpendicular to the dispersion plane in order to separate the different orders that occur. This gives a two-dimensional spectrum that can be detected with line or area detectors.
  • Echelle spectrometers from the publication "Novel metrology for measuring spectral purity of KrF lasers for deep UV lithography" by AIErshov, GGPadmabandu, J.Tyler, P.Palash in http://www.cymer.com from 17.3.1999 are still available known for lasers in which a collimated beam is directed onto a grating in a Littrow arrangement. In the Littrow arrangement, the beam of a certain wavelength is reflected at the grating at an angle such that it at least approximately falls back into itself.
  • the dispersed beam is directed onto a line detector by means of a mirror.
  • a partially transparent mirror between the collimator lens and the grating.
  • part of the light after the first dispersion on the grating is reflected on the partially transparent mirror and redispersed on the grating.
  • the semitransparent mirror is positioned so that the perpendicular forms a small angle with the beam. This results in a slight angular displacement of the beams with single and multiple dispersion, so that the peaks are at different locations on the detector.
  • the known arrangement uses an intensity-weakening partially transparent mirror, which must also be passed through twice by the simply dispersed beam. In the case of multiple runs, the intensity is correspondingly reduced more. To measure with a single pass without such a weakening, the partially transparent mirror must be removed from the beam path.
  • the invention has for its object to provide a high-resolution spectrometer with which both the spectral intensity distribution of an emission line relative to the center of gravity and the absolute wavelength position of the center of gravity can be determined with high accuracy and sensitivity.
  • the object is achieved in that in the second position the dispersed radiation of the selected wavelength on a reflective element falls, which is arranged so that the radiation can be directed at least one more time over the dispersing element and then back into the incident steel passage.
  • the dispersing element can be adjusted so that the beam is directed back directly.
  • the beam can also be directed onto a reflecting element, from which it is directed back onto the dispersing element. Then the beam runs twice over the dispersing element. Accordingly, a higher spectral resolution is achieved. Since the beam is not split, a good signal-to-noise ratio is maintained even with multiple passes. Only the loss of reflection and efficiency at the reflecting and dispersing element reduce the intensity.
  • means for deflecting the beam from the dispersion plane can be provided. They are dimensioned such that the single-dispersed jet runs on a different plane than the multiple-dispersed jet.
  • a mirror that is inclined about an axis that runs parallel to the dispersion plane and perpendicular to the incident beam is particularly suitable for this.
  • the deflection can also be done with a prism.
  • the dispersing element is a grating, which in an especially preferred embodiment is an Echelle grating.
  • the blaze angle of the Echelle grating is preferably at least 45 °. Then measurements are carried out in high order at a large angle of incidence, whereby a high resolution is achieved according to the grid equation.
  • An Echelle spectrometer in which the positions of the grating are determined by the angle to the incident beam, has the advantage that the two positions can be achieved by a simple grating rotation.
  • the axis of rotation is the same as the axis about which the grating must be rotated for wavelength adjustment.
  • a mirror which is designed as a plane mirror or a prism which is mirrored on one side can serve as the reflecting element.
  • the mirror or the prism are preferably used at the same time to deflect the beam from the dispersion plane. In the case of a mirror, this is preferably done by tilting by a very small angle about an axis which is parallel to the dispersion plane and runs perpendicular to the beam falling on the mirror.
  • the multiply dispersed beam is deflected somewhat upwards or downwards and appears offset in height from the simply dispersed beam in the image plane, on which a detector is usually arranged.
  • the reflective element is advantageously arranged in such a way that the angle which the perpendicular to the dispersing element forms with the dispersed beam is smaller than the angle with the incident beam.
  • the parallel beam that falls on the grating has a smaller diameter than the beam that falls on the reflecting element.
  • the reflective element e.g. the plane mirror is then larger than the collimator mirror, which is generally more expensive.
  • the reverse arrangement is more advantageous.
  • Means for controlling the angle at which the incident beam falls on the dispersing element are preferably provided on the spectrometer. These means can be formed by a stepper motor with which a lever can be moved, with which a rotation of the dispersing element is brought about.
  • Means for controlling the angle at which the dispersed jet leaves the dispersing element are preferably also provided. Means are also provided with which the positions of the components can be controlled from a computer. Then the grating can be rotated from the computer without further modification of the spectrometer and thus the wavelength and the number of grating passes can be set.
  • an entry slit is provided, as well as means with which the beam can be deflected in such a way that the primary image of this entry slit lies laterally offset next to the entry slit at a selected wavelength in the dipersion plane. This lateral displacement can be done by simply turning the
  • the dispersion plane is generally defined as the plane perpendicular to the lattice furrows when the dispersing element is represented by a lattice. If the dispersing element is represented by a prism, then the dispersion plane is defined as the plane that is perpendicular to the roof edge of the prism.
  • means are provided with which the beam can be deflected such that the primary image of this entry slit is offset at a selected wavelength perpendicular to the dispersion plane above or below the entry slit. Such a shift can be done by tilting an imaging
  • the spectrometer In addition to the dispersing element, only reflective optical components are preferably provided in the spectrometer. This avoids chromatic aberrations and the spectrometer can be used in any
  • Wavelength range can be used.
  • a subsequent enlargement e.g. By means of two cylinder mirrors only in the direction of the dispersion plane, the resolution of the device is not limited by the finite width of the detector elements.
  • the beam in order to measure the radiation from a spectral range with different spectral resolution, is directed from an imaging optics to a dispersing element and from the dispersion element back to the imaging optics.
  • the beam is then optionally directed by a change in position of the dispersing element, for example a rotation, onto a reflecting element, from which it is directed back onto the dispersing element.
  • the smaller resolution with a large inspection area can be used to assign the wavelengths to the detector elements by means of a reference light source.
  • the reference light source e.g. a low pressure hollow cathode lamp is generally considerably less intense than a laser, for example. If the line radiation of the reference light source is then distributed over too many detector elements, a bad signal-to-noise ratio is obtained for each detector element. For the determination of the reference light source
  • Line peaks or the center of gravity may be sufficient a lower resolution. So it makes sense to measure here with a simple grid passage.
  • the intensity is sufficient and the line can be distributed over many detector elements.
  • the grating can be rotated accordingly so that measurements can be carried out with multiple grating passes.
  • the reference radiation can also be measured first.
  • a spectrometer according to the invention is particularly suitable for determining the spectral properties of an excimer laser for photolithography.
  • the spectral properties of the excimer laser can thus be used for its control and regulation.
  • the line profile of the laser used can be used Determine laser quality. If, for example, the spectral half-width in a KrF excimer laser is greater than a threshold value, the gas mixture must be exchanged. Peak to peak fluctuations of the laser pulses can also be observed and evaluated, so that only those pulses that actually meet certain criteria are actually directed onto the wafer.
  • a resolution can be achieved which allows simultaneous line profile measurement and thus control and regulation of the lithography process based on the spectral properties of the laser.
  • Fig.l The spectrometer according to the invention with double grating passage, laterally offset exit slit and fixed mirror positions
  • Fig.2 The structure of an Echelle grid.
  • Fig.3 The spectrometer according to the invention with double grating passage, tiltable parabolic mirror and laterally offset exit slit.
  • Fig.4 The spectrometer according to the invention with a simple lattice passage and an outlet slit offset perpendicular to the dispersion plane.
  • FIG. 5 shows the spectrometer according to the invention with a double lattice passage and an exit slit offset perpendicular to the dispersion plane.
  • Fig.6 The spectrometer according to the invention with a tilted reflector.
  • Fig.7 The spectrometer according to the invention with reduced external dimensions and re-enlargement.
  • Fig. 8 A detector signal of a fully resolved double line at twice
  • Fig. 9 A detector signal of the incompletely resolved double line from Fig. 8 with a single grid pass.
  • Fig.l 10 is a spectrometer.
  • the light is coupled into the spectrometer 10 via an entry slot 12.
  • the divergent beam is collimated into a parallel bundle and directed onto an Echelle grating 16 with a large blaze angle of at least 45 degrees.
  • the Echelle grating comprises step-shaped grating furrows.
  • the lattice furrows have a distance d which corresponds to the lattice constant.
  • the angle of incidence ⁇ is the angle between the incident beam 20 and the perpendicular 22 on the grating 16.
  • the angle of incidence ⁇ is the angle between the reflected beam 24 and the perpendicular 22 on the grating 16.
  • the blaze angle ⁇ B is the angle between the vertical 22 on the grid 16 and the vertical on the grid furrows 18.
  • a high blaze angle concentrates the intensity of the diffraction image on high diffraction orders in the region between the eightieth and hundredth orders.
  • a high diffraction order results in a high resolution.
  • a large diffraction angle causes high resolution.
  • the Echelle grating has a high line count of 50 to 100 lines per millimeter in order to make the diffraction-limited resolution as large as possible. Due to the large angle of incidence, the grating must be correspondingly long if all the radiation is to strike the grating.
  • an axis of rotation is shown at 26.
  • the grid 16 is arranged rotatably about this axis 26, as is illustrated by an arrow designated by 28.
  • Rotation can be accomplished by mounting the grille on a turntable (not shown) connected to a lever.
  • the lever can be moved from a computer by means of stepper motors and thus a defined rotation can be brought about.
  • the wavelength to be measured or the wavelength range can be selected in a particularly simple manner via the angle of rotation of the grating.
  • the grating 16 is set so that the dispersed beam falls on a plane mirror 30 for the selected wavelength. This is shown by arrow 32.
  • the plane mirror 30 is positioned in such a way that the reflected beam directly falls back into itself and hits the grating 16 again. This is shown by arrow 34. This causes a double grating passage, which results in an increased spectral resolution.
  • the beam 38 falls back into itself. This is shown by arrow 36. In this case, the beam 38 does not fall back completely, but only to the extent that the dimensions of the entry slit 12 permit it, so that the detector can also be arranged next to it.
  • the beam is refocused by the parabola 14 and directed just past the entry slit 12, where the spectrum in an exit plane 40 with a detector line
  • Detector is detectable.
  • a CCD line can be used as the detector, but any other detector line or other detector array is also suitable that has a sufficiently small pixel size.
  • FIG. 3 shows the spectrometer 10 from FIG. 1 with a modification.
  • the spectrometer 10 has a correspondingly lower spectral resolution than in a grating position in which a double pass is effected.
  • the beam can be displaced a little in the plane. Then the spectrum does not appear next to, but above or below the entrance slit 12. This offset occurs both with a single lattice pass, as shown in FIG. 4, and also with a multiple lattice pass, as shown in FIG. 5.
  • the returning beam, represented by an arrow 50 therefore runs above the incident beam, represented by an arrow 52.
  • This problem can be solved by tilting the mirror 30 about an axis 54 which is parallel to the plane of dispersion and perpendicular to the incident beam.
  • the tilt angle can be very small. This minimizes the imaging errors that arise.
  • it must be so large that the image 58 of the entry slit 12 in the primary image plane is above or below the image 60 of the entry slit 12 in the case of a single dispersed jet in the case of a multiply dispersed jet. 6, the image 58 of the multiply dispersed jet lies below the image 60 of the single dispersed jet.
  • Suitable for prism (not shown). Due to the one-sided mirrored prism with a correspondingly small prism angle, the beam is slightly bent out of the dispersion plane of the grating 16. The image 58 or 60 of the entry gap 12 is then also offset in the exit plane on the detector.
  • FIG. 7 shows a spectrometer according to the invention in which the external dimensions have been reduced.
  • the light is in the by means of a light guide 62 Entry gap 12 passed. This allows the light source to be positioned anywhere.
  • Flat mirrors 64 and 66 in the beam path cause the beam path to fold.
  • the beam path is also folded by means of cylinder mirrors 68 and 70.
  • the cylindrical shape causes the image to be enlarged in the direction of the dispersion, while the dimensions of the image perpendicular to the direction of dispersion remain the same.
  • the simply dispersed beam is returned directly to the detector 74.
  • the signal-to-noise ratio at each detector element is thereby greater.
  • This setting is particularly suitable for measuring the emission spectrum of low-intensity light sources, such as low-pressure hollow cathode lamps. Then the line profile of the emission peaks may not be completely resolved, but the resolution is still sufficient to determine the center of gravity of the line or the maximum intensity.
  • a signal 86 obtained with this setting from the same light source as in FIG. 8 is shown in FIG. You can see a double peak on a significantly reduced one
  • the signal is sufficient to determine, for example, a line center of gravity with good accuracy.
  • the combination of the two measurements described above offers particular advantages: With the high resolution, the line profile can be measured. With the low resolution, the wavelength of a reference light source, such as, for example, a hollow cathode lamp, can be determined and the wavelength calibration of the detector elements can thus be carried out.
  • a reference light source such as, for example, a hollow cathode lamp
  • the grating position relative to the position of the off-axis parabolic mirror can be determined using a computer.
  • the grid 16 can be rotatably mounted and rotated by a stepper motor by means of a lever. In this way, even the smallest angle changes can be set with sufficient accuracy.
  • the parabolic mirror can be positioned in a similar manner.

Abstract

Bei einem Spektrometer (10) mit einem dispergierenden Element (16), das zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist und bei dem in der ersten Stellung die einfach dispergierte Strahlung (44) einer ausgewählten Wellenlänge unmittelbar in den einfallenden Strahlengang (42) zurückfällt, fällt in der zweiten Stellung die dispergierte Strahlung (32) der ausgewählten Wellenlänge auf ein reflektierendes Element (30), welches so angeordnet ist, daß die Strahlung (34) mindestens ein weiteres Mal über das dispergierende Element (16) und dann in den einfallenden Strahlengang (38) zurück lenkbar ist. Dabei ist ein Mittel, z.B. ein Spiegel, ein Echelle-Gitter oder ein Prisma zum Auslenken des Strahls aus der Dispersionsebene vorgesehen, derart, daß der einfach dispergierte Strahl (34) in einer anderen Ebene verläuft als der mehrfach dispergierte Strahl (36). Der Spiegel (30) ist um eine Achse (54) geneigt, die parallel zur Dispersionsebene und senkrecht zum einfallenden Strahl (32) verläuft.

Description

Hochauflösendes Littrow-Spektrometer und Verfahren zur quasi-simultanen Bestimmung einer Wellenlänge und eines Linienprofils
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Spektrometer mit einem dispergierenden Element, das zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist und bei dem in der ersten Stellung die einfach dispergierte Strahlung einer ausgewählten Wellenlänge unmittelbar in den einfallenden Strahlengang zurückfällt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Messung der Strahlung aus einem Spektalbereich mit unterschiedlicher spektraler Auflösung bei dem der Strahl von einer Abbildungsoptik auf ein dispergierendes Element geleitet wird und von dem
Dispersionselement wieder zurück auf die Abbildungsoptik. Die Erfindung betrifft speziell die Verwendung eines solchen Spektrometers. Stand der Technik
Die unter dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Spektrometer sind auch unter dem Begriff Littrow-Spektrometer bekannt. Bei einer Littrow-Anordnung fällt der
Strahl einer ausgewählten Wellenlänge nach der Dispersion an einem Gitter oder Prisma annähernd wieder in sich selbst zurück. Dadurch können die gleichen optischen Komponenten als Abbildungs- und Kameraoptik verwendet werden. Eine vollständige Überlagerung der einfallenden und dispergierten Strahlen ist praktisch nicht möglich, da im Eintrittsspalt kein Detektor angeordnet werden kann. Eine Abweichung ist im allgemeinen nur für kleine Winkel tolerierbar, da die Abbildungsfehler zunehmen.
Hochauflösende Spektrometer mit spektralen Bandbreiten, die bis zu 15 f schmal sind, werden insbesondere bei der Messung der spektralen Intensitätsverteilung von Lasern verwendet. Neben der Messung der spektralen Intensitätsverteilung kann es jedoch auch wünschenswert sein, die genaue spektrale Lage des Intensitätsmaximums oder des Linienschwerpunkts zu bestimmen. Dazu muß eine genaue Zuordnung der der Lage der Detektoren, bzw. der Bildpunkte auf dem Detektor zu den jeweiligen Wellenlängen erfolgen.
Es sind Echelle-Spektrometer bekannt, welche Gitter mit einem treppenartigen Querschnitt enthalten. Durch die Stufenartige Struktur mit einem entsprechenden Blaze- Winkel wird ein Beugungsmuster erzeugt, welches die Intensität in sehr hoher Ordnung, z.B. in achzigster bis einhundertster Ordnung konzentriert. Diese Ordnungen können sich -je nach einfallenden Wellenlängen - überlagern.
Bei einigen derartigen Echelle-Spektrometern werden die Ordnungen daher nochmals senkrecht zur Dispersionsebene dispergiert, um die verschiedenen auftretenden Ordnungen zu trennen. Man erhält so ein zwei-dimensionales Spektrum, das mit Zeilen- oder Flächendetektoren erfasst werden kann. Aus der Veröffentlichung "Novel metrology for measuring spectral purity of KrF lasers for deep UV lithography" von A.I.Ershov, G.G.Padmabandu, J.Tyler, P.Palash, in http://www.cymer.com vom 17.3.1999 sind weiterhin Echelle-Spektrometer für Laser bekannt, bei denen ein kollimierter Strahl in Littrow-Anordnung auf ein Gitter geleitet wird. Bei der Littrow-Anordnung wird der Strahl einer bestimmten Wellenlänge unter dem Winkel an dem Gitter reflektiert, daß er wenigstens annähernd in sich zurückfällt.
Der dispergierte Strahl wird mittels eines Spiegels auf einen Zeilendetektor gelenkt. Zwischen Kollimator-Linse und Gitter befindet sich ein teildurchlässiger Spiegel. Dadurch wird ein Teil des Lichtes nach der ersten Dispersion am Gitter an dem teildurchlässigen Spiegel reflektiert und erneut an dem Gitter dispergiert. Der teildurchlässige Spiegel steht so, daß die Senkrechte darauf einen kleinen Winkel mit dem Strahl bildet. Dadurch wird eine geringfügige Winkelverschiebung der Strahlen mit einfacher und mehrfacher Dispersion erreicht, so daß sich die Peaks an unterschiedlicher Stelle auf dem Detektor befinden.
Die bekannte Anordnung verwendet einen intensitätsschwächenden teildurchlässigen Spiegel, der auch von dem einfach dispergierten Strahl zwei Mal durchlaufen werden muß. Bei mehrfachen Durchläufen, wird die Intensität ensprechend stärker reduziert. Zur Messung bei einfachem Durchgang ohne eine derartige Schwächung muß der teildurchlässige Spiegel aus dem Strahlengang entfernt werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochauflösendes Spektrometer zu schaffen, mit welchem sowohl die spektrale Intensitätsverteilung einer Emissionslinie relativ zum Linienschwerpunkt als auch die absolute Wellenlängenposition des Linienschwerpunktes mit hoher Genauigkeit und Empfindlichkeit bestimmt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der zweiten Stellung die dispergierte Strahlung der ausgewählten Wellenlänge auf ein reflektierendes Element fällt, welches so angeordnet ist, daß die Strahlung mindestens ein weiteres Mal über das dispergierende Element und dann in den einfallenden Stahlengang zurück lenkbar ist.
Bei einer derartigen Anordnung kann das dispergierende Element einmal so eingestellt werden, daß der Strahl direkt wieder zurück geleitet wird. Durch eine Positionsänderung z.B. eine einfache Drehung des dispergierenden Elements kann der Strahl aber auch auf ein reflektierendes Element geleitet werden, von dem es wieder zurück auf das dispergierende Element geleitet wird. Dann läuft der Strahl zweimal über das dispergierende Element. Entsprechend wird eine höhere spektrale Auflösung erreicht. Da der Strahl nicht geteilt wird, bleibt auch bei einem mehrfach Durchlauf ein gutes Signal zu Rausch-Verhältnis erhalten. Lediglich Reflexions- und Effizienzverluste an reflektierendem und dispergierendem Element mindern die Intensität.
Zur Trennung der Strahlung nach der Anzahl der Durchläufe können Mittel zum Auslenken des Strahls aus der Dispersionsebene vorgesehen sein. Sie sind so bemessen, daß der einfach dispergierte Strahl in einer anderen Ebene verläuft als der mehrfach dispergierte Strahl. Ein Spiegel, der um eine Achse geneigt ist, die parallel zur Dispersionsebene und senkrecht zum einfallenden Strahl verläuft, ist hierfür besonders geeignet. Die Auslenkung kann aber auch mit einem Prisma erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem dispergierenden Element um ein Gitter, daß in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Echelle-Gitter ist. Vorzugsweise beträgt der Blaze-Winkel des Echelle-Gitters wenigstens 45°. Dann wird in hoher Ordnung bei großem Einfallswinkel gemessen, wodurch nach der Gittergleichung eine hohe Auflösung erzielt wird.
Ein erfindungsgemäßes Echelle-Spektrometer, bei dem die Stellungen des Gitters durch den Winkel zum einfallenden Strahl bestimmt sind, hat den Vorteil, daß die beiden Stellungen durch eine einfache Gitterdrehung erreicht werden können. Die Drehachse ist die gleiche, wie die Achse um welche das Gitter zur Wellenlängeneinstellung gedreht werden muß. Als reflektierendes Element kann nach der Erfindung ein Spiegel, der als Plan-Spiegel ausgestaltet ist oder ein einseitig verspiegeltes Prisma dienen. Der Spiegel oder das Prisma dienen vorzugsweise gleichzeitig zur Strahlablenkung des Strahls aus der Dispersionsebene. Dies geschieht bei einem Spiegel vorzugsweise durch Kippen um einen sehr geringen Winkel um eine Achse, die parallel zur Dispersionsebene liegt und senkrecht zu dem auf den Spiegel fallenden Strahl verläuft. Dadurch wird der mehrfach dispergierte Strahl etwas nach oben oder unten abgelenkt und erscheint gegenüber dem einfach dispergierten Strahl in der Höhe versetzt in der Bildebene, an der üblicherweise ein Detektor angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist das reflektierende Element derart angeordnet, daß der Winkel, den die Senkrechte auf das dispergierenden Element mit dem dispergierten Strahl bildet kleiner ist, als der Winkel mit dem einfallende Strahl bildet. Dadurch hat das parallele Strahlbündel, welches auf das Gitter fällt, einen kleineren Durchmesser, als das Bündel, welches auf das reflektierende Element fällt. Das reflektierende Element, z.B. der Planspiegel, ist dann größer ausgebildet, als der Kollimatorspiegel, der im allgemeinen teuerer ist. Es gibt aber auch Anordnungen, in welchen die umgekehrte Anordnung vorteilhafter ist.
Es sind vorzugsweise Mittel zur Steuerung des Winkels, unter dem der einfallende Strahl auf das dispergierende Element fällt, an dem Spektrometer vorgesehen. Diese Mittel können von einem Schrittmotor gebildet sein, mit welchem ein Hebel bewegbar ist, mit dem eine Drehung des dispergierenden Elements bewirkt wird.
Es sind vorzugsweise auch Mittel zur Steuerung des Winkels, unter dem der dispergierte Strahl das dispergierende Element verlässt, vorgesehen. Es sind ferner Mittel vorgesehen, mit denen die Positionen der Komponenten von einem Computer aus steuerbar sind. Dann kann ohne weitere Modifikation des Spektrometers vom Computer aus das Gitter gedreht und damit die Wellenlänge und die Anzahl der Gitter-Durchgänge eingestellt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Eintrittsspalt vorgesehen, sowie Mittel, mit denen der Strahl derart ablenkbar ist, daß das Primärbild dieses Eintrittsspalts bei einer ausgewählten Wellenlänge in der Dipersionsebene seitlich versetzt neben dem Eintrittsspalt liegt. Diese seitliche Versetzung kann durch eine einfache Drehung des
Gitters um einen geringen Winkel erfolgen. Die Dispersionsebene wird allgemein als Ebene senkrecht zu den Gitterfurchen definiert, wenn das dispergierende Element von einem Gitter dargestellt wird. Wenn das dispergierende Element von einem Prisma dargestellt wird, dann wird die Dispersionsebene als die Ebene definiert, die senkrecht auf der Dachkante des Prismas steht.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, mit denen der Strahl derart ablenkbar ist, daß das Primärbild dieses Eintrittsspalts bei einer ausgewählten Wellenlänge senkrecht zur Dispersionsebene versetzt über oder unter dem Eintrittsspalt liegt. Eine solche Versetzung kann durch Ankippen eines abbildenden
Elements, z.B. eines Spiegels erfolgen.
In dem Spektrometer sind vorzugsweise neben dem dispergierenden Element ausschließlich reflektierende optische Komponenten vorgesehen sind. Dadurch werden chromatische Abbildungsfehler vermieden und das Spektrometer kann in jedem
Wellenlängenbereich eingesetzt werden. Eine Nachvergrößerung z.B. mittels zweier Zylinderspiegel nur in Richtung der Dispersionsebene bewirkt, daß die Auflösung des Geräts nicht durch die endliche Breite der Detektorelemente begrenzt ist.
Entsprechend der Erfindung wird zur Messung der Strahlung aus einem Spektalbereich mit unterschiedlicher spektraler Auflösung der Strahl von einer Abbildungsoptik auf ein dispergierendes Element geleitet wird und von dem Dispersionselement wieder zurück auf die Abbildungsoptik. Der Strahl wird dann wahlweise durch eine Positionsänderung des dispergierenden Elements, z.B. eine Drehung, auf ein reflektierendes Element geleitet, von dem es wieder zurück auf das dispergierende Element geleitet wird. Man kann also nach folgendem Verfahren vorgehen:
(a) Positionierung des dispergierenden Elements derart, daß der dispergierte Strahl einer ausgewählten Wellenlänge in sich selbst zurückläuft
(b) Messung des Signals an einem Detektor,
(c) Positionierung des dispergierenden Elements derart, daß der dispergierte Strahl einer ausgewählten Wellenlänge auf das reflektierende Element fällt, und
(d) Messung des Signals am Detektor.
Wenn nach der zweiten Positionierung des dispergierenden Elements das Licht einer Referenzlichtquelle in das Spektrometer eingekoppelt wird, dann kann man die kleinere Auflösung mit großem Inspektionsbereich nutzen, um eine Wellenlängenzuordnung zu den Detektorelementen mittels einer Referenzlichtquelle vorzunehmen. Die Referenzlichtquelle, z.B. eine Niederdruck-Hohlkathodenlampe, hat im allgemeinen erheblich weniger Intensität als etwa ein Laser. Wird die Linienstrahlung der Referenzlichtquelle dann auf zu viele Detektorelemente verteilt, erhält man für jedes Detektorelement ein schlechtes Signal - Rauschverhältnis. Für die Ermittlung des
Linienpeaks oder des Linienschwerpunkts reicht u.U. eine geringere Auflösung aus. Es bietet sich also an, hier mit einfachem Gitterdurchgang zu messen.
Bei der Messung eines Linienprofils von einem Laser reicht die Intensität jedoch aus und die Linie kann auf viele Detektorelemente verteilt werden. Hier kann das Gitter entsprechend gedreht werden, daß bei mehrfachem Gitterdurchgang gemessen werden kann. Selbstverständlich kann auch zuerst die Referenzstrahlung gemessen werden.
Ein erfindungsgemäßes Spektrometer eigenet sich insbesondere zur Bestimmung der spektralen Eigenschaften eines Excimer Lasers für die Photolitographie. So können die spektralen Eigenschaften des Excimer Lasers zu seiner Steuerung und Regelung dienen.
Bei der Photolitographie kann man aus dem Linienprofil des eingesetzten Lasers die Laserqualität bestimmen. Wird z.B. die spektrale Halb wertsbreite bei einem KrF- Excimer Laser größer als ein Schwellwert, so muß das Gasgemisch ausgetauscht werden. Auch Peak zu Peak-Schwankungen der Laserpulse können beobachtet und ausgewertet werden, so daß nur solche Pulse tatsächlich auf den Wafer geleitet werden, die bestimmte Kriterien erfüllen. Mit dem erfindungsgemäßen Spektrometer kann eine Auflösung erreicht werden, die die simultane Linienprofilmessung erlaubt und somit eine Steuerung und Regelung des Litographie-Prozesses aufgrund der spektralen Eigenschaften des Lasers.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Nachstehend sind einige Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen
Fig.l Das erfindungsgemäße Spektrometer mit zweifachem Gitterdurchgang, seitlich versetztem Austrittsspalt und festen Spiegelstellungen
Fig.2 Den Aufbau eines Echelle Gitters.
Fig.3 Das erfindungsgemäße Spektrometer mit zweifachem Gitterdurchgang, kippbarem Parabolspiegel und seitlich versetztem Austrittsspalt.
Fig.4 Das erfindungsgemäße Spektrometer mit einfachem Gitterdurchgang und senkrecht zur Dispersionsebene versetztem Austrittsspalt.
Fig.5 Das erfindungsgemäße Spektrometer mit zweifachem Gitterdurchgang und senkrecht zur Dispersionsebene versetztem Austrittsspalt.
Fig.6 Das erfindungsgemäße Spektrometer mit verkipptem Reflektor.
Fig.7 Das erfindungsgemäße Spektrometer mit reduzierten äußeren Abmessungen und Nachvergrößerung. Fig.8 Ein Detektorsignal einer vollständig aufgelösten Doppellinie bei doppeltem
Gitterdurchgang.
Fig.9 Ein Detektorsignal der nicht vollständig aufgelösten Doppellinie aus Fig.8 bei einfachem Gitterdurchgang.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig.l ist mit 10 ein Spektrometer bezeichnet. Das Licht wird über einen Eintritts sp alt 12 in das Spektrometer 10 emgekoppelt. An einem off-axis Parabolspiegel 14 wird der divergente Strahl zu einem parallelen Bündel kollimiert und auf ein Echelle-Gitter 16 mit großem Blaze Winkel von wenigstens 45 Grad geleitet.
Ein Echelle-Gitter ist in Fig. 2 noch einmal im Detail dargestellt. Das Echelle-Gitter umfasst stufenförmige Gitterfurchen. Die Gitterfurchen haben einen Abstand d, welcher der Gitterkonstanten entspricht. Der Einfallswinkel α ist der Winkel zwischen dem einfallenden Strahl 20 und der Senkrechten 22 auf das Gitter 16. Der Einfallswinkel ß ist der Winkel zwischen reflektiertem Strahl 24 und der Senkrechten 22 auf das Gitter 16.
Als Blazewinkel ΘB wird der Winkel zwischen der Senkrechten 22 auf das Gitter 16 und der Senkrechten auf die Gitterfurchen 18 bezeichnet.
Durch einen hohen Blazewinkel wird die Intensität des Beugungsbildes auf hohe Beugungsordnungen in der Gegend zwischen achzigster und hundertster Ordnung konzentriert. Eine hohe Beugungsordnung bewirkt eine hohe Auflösung. Desgleichen bewirkt ein großer Beugungswinkel eine hohe Auflösung. Das Echelle-Gitter hat eine hohe Strichzahl von 50 bis 100 Striche pro Millimeter um die beugungsbegrenzte Auflösung möglichst groß zu machen. Durch den großen Einfallswinkel muß das Gitter entsprechend lang sein, wenn die gesamte Strahlung auf das Gitter auftreffen soll. In Fig.l ist mit 26 eine Drehachse eingezeichnet. Das Gitter 16 ist um diese Achse 26 drehbar angeordnet, wie dies anhand eines mit 28 bezeichneten Pfeiles veranschaulicht wird. Die Drehung kann erreicht werden, indem das Gitter auf einem Drehtisch (nicht dargestellt) befestigt wird, der mit einem Hebel verbunden ist. Mittels Schrittmotoren kann von einem Computer aus der Hebel bewegt und somit eine definierte Drehung bewirkt werden. Über den Drehwinkel des Gitters kann die zu messende Wellenlänge, bzw. der Wellenlängenbereich auf besonders einfache Weise ausgewählt werden.
Das Gitter 16 ist so eingestellt, daß der dispergierte Strahl für die ausgewählte Wellenlänge auf einen Planspiegel 30 fällt. Dies ist durch den Pfeil 32 dargestellt. Der
Planspiegel 30 steht so, daß der reflektierte Strahl direkt wieder in sich zurückfällt und erneut auf das Gitter 16 trifft. Dies ist durch den Pfeil 34 dargestellt. Dadurch wird ein doppelter Gitterdurchgang bewirkt, wodurch eine erhöhte spektrale Auflösung erreicht wird. Bei dem eingestellten Winkel am Gitter 16 fällt der Strahl 38 wieder in sich zurück. Dies ist durch den Pfeil 36 dargestellt. Dabei fällt der Strahl 38 nicht vollständig in sich zurück, sondern nur soweit es die Abmessungen des Eintrittsspalts 12 zulassen, damit der Detektor noch daneben angeordnet werden kann.
Der Strahl wird von der Parabel 14 wieder fokussiert und knapp an dem Eintrittsspalt 12 vorbei gelenkt, wo das Spektrum in einer Austrittsebene 40 mit einer Detektorzeile eines
Detektors detektierbar ist. Als Detektor kann eine CCD-Zeile verwendet werden, es ist aber auch jede andere Detektorzeile oder jedes andere Detektor - Array geeignet, daß eine hinreichend kleine Pixelgröße aufweist.
In Fig.3 ist das Spektrometer 10 aus Fig.l mit einer Modifikation dargestellt. Das Gitter
16 ist so angeordnet, daß der dispergierte Strahl, der durch einen Pfeil 44 dargestellt ist, direkt in sich selbst, zurückreflektiert wird, d.h. in den einfallenden Strahl, der durch einen Pfeil 42 dargestellt ist, und nicht auf den Spiegel 30 fällt. Das Spektrometer 10 hat eine dementsprechend geringere spektrale Auflösung als bei einer Gitterstellung, bei der ein doppelter Durchgang bewirkt wird. Durch eine Drehung des Parabolspiegels 14 um eine Achse 46, die durch einen Pfeil 48 in Fig.3 dargestellt ist, kann der Strahl ein wenig in der Ebene versetzt werden. Dann erscheint das Spektrum nicht neben, sondern über oder unter dem Eintrittsspalt 12. Dieser Versatz tritt sowohl bei einem einfachen Gitterdurchgang auf, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, alsauch bei einem mehrfachen Gitterdurchgang, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Der rücklaufende Strahl, dargestellt durch einen Pfeil 50, verläuft also oberhalb des einfallenden Strahls, dargestellt durch einen Pfeil 52.
Es gibt Gitterstellungen, bei denen die entsprechende Wellenlänge in einer Ordnung direkt auf den Parabol-Spiegel 14 zurückläuft, in einer anderen Ordnung aber gerade auf den Spiegel 30. Letztere werden in oben beschriebener Weise wieder zurück reflektiert und laufen erneut wieder über das Gitter. Dann findet man in der Bildebene des Primärbildes 40 zwei verschiedene Signale aus unterschiedlichen Ordnungen. Mindestens eins dieser Signale ist unerwünscht.
Dieses Problem kann gelöst werden, indem der Spiegel 30 um eine Achse 54 verkippt wird, die parallel zur Dipersionsebene und senkrecht zum einfallenden Strahl liegt. Der Verkippungswinkel kann sehr gering sein. Dadurch werden die entstehenden Abbildungsfehler minimiert. Er muß jedoch so groß sein, daß das Bild 58 des Eintrittsspaltes 12 in der Primärbildebene bei einem mehrfach dispergierten Strahl über oder unter dem Bild 60 des Einstrittsspaltes 12 bei einfach dispergiertem Strahl liegt. In Fig. 6 liegt das Bild 58 des mehrfach dispergierten Strahls unterhalb des Bildes 60 des einfach dispergierten Strahls.
Statt eines verkippten Planspiegels 30 ist auch ein entsprechend angeordnetes Littrow-
Prisma geeignet (nicht dargestellt). Durch das einseitig verspiegelte Prisma mit entsprechend geringem Prismen-Winkel wird der Strahl etwas aus der Dispersionsebene des Gitters 16 herausgebeugt. Das Bild 58 bzw.60 des Eintrittsspalts 12 liegt dann ebenfalls versetzt in der Austrittsebene am Detektor.
In Fig.7 ist ein erfindungsgemäßes Spektrometer gezeigt, bei dem die äußeren Abmessungen reduziert wurden. Das Licht wird mittels eines Lichtleiters 62 in den Eintrittsspalt 12 geleitet. Dadurch kann die Lichtquelle an beliebiger Stelle positioniert werden. Planspiegel 64 und 66 im Strahlengang bewirken eine Faltung des Strahlengangs. Ebenso wird der Strahlengang mittels Zylinderspiegel 68 und 70 gefaltet. Die Zylinderform bewirkt eine Nachvergrößerung des Bildes in Richtung der Dispersion während die Abmessungen des Bildes senkrecht zur Dispersionsrichtung gleich bleiben.
Dadurch verteilt sich ein Peak auf mehr Bildelemente des Detektors und die Bildelemente sind nicht länger Auflösungsbegrenzend.
Mit dem beschriebenen Aufbau können durch einfache Drehung des Gitters 16 ohne weitere Veränderungen zwei verschiedene Messungen mit unterschiedlicher Auflösung und unterschiedlicher Intensität an einem Detektorelement vorgenommen werden. Bei der ersten Gitterstellung wird der Strahl zweimal dispergiert und läuft erst dann zurück auf den Detektor 74. Damit wird eine große Auflösung erreicht und die Intensität des Lichtes wird auf viele Detektorelemente verteilt. Diese Einstellung eignet sich also insbesondere zur Vermessung von Linienpro filen von Intensitätsstarken Lichtquellen, wie Laserlichtquellen. Ein mit dieser Einstellung erhaltenes Signal 80 ist in Fig.8 dargestellt. Man sieht zwei deutlich voneinander getrennte Peaks 82 und 84.
In einer zweiten Gitterstellung wird der einfach dispergierte Strahl direkt auf den Detektor 74 zurückgeleitet. Man erhält dadurch eine etwas geringere Auflösung und verteilt das Licht auf weniger Detektorelemente 72. Das Signal-Rauschverhältnis an jedem Detektorelement wird dadurch größer. Diese Einstellung eignet sich insbesondere um das Emissionsspektrum intensitätsschwacher Lichtquellen, wie zum Beispiel von Niederdruck Hohlkathoden-Lampen zu messen. Dann kann zwar möglicherweise das Linienprofil der Emissionspeaks nicht vollständig aufgelöst werden, die Auflösung reicht aber immer noch aus, um den Linienschwerpunkt oder das Intensitätsmaximum zu ermitteln.
Ein mit dieser Einstellung erhaltenes Signal 86 der gleichen Lichtquelle wie in Fig.8 ist in Fig.9 dargestellt. Man sieht einen Doppelpeak auf einem deutlich reduzierten
Untergrundrauschen. Das geringere Rauschen liegt zum einen daran, daß sich die gleiche
Intensität aufgrund der geringeren Auflösung auf weniger Detektorelemente verteilt und zum anderen daran, daß die Reflexionsverluste am Spiegel und besonders am Gitter nicht auftreten. Das Signal ist aber ausreichend, um z.B. einen Linienschwerpunkt mit guter Genauigkeit zu bestimmen.
Die Kombination der beiden oben beschriebenen Messungen bietet besondere Vorteile: Mit der hohen Auflösung kann das Linienprofil gemessen werden. Mit der niedrigen Auflösung kann die Wellenlänge einer Referenzlichtquelle, wie zum Beispiel einer Hohlkathodenlampe ermittelt werden und so die Wellenlängenkalibrierung der Detektorelemente vorgenommen werden.
Über einen Computer kann die Gitterstellung relativ zur Stellung des off-axis- Parabolspiegels ermittelt werden. Das Gitter 16 kann drehbar montiert sein und mittels eines Hebels von einem Schrittmotor gedreht werden. Auf diese Weise lassen sich auch kleinste Winkeländerungen mit ausreichender Genauigkeit einstellen. Auf ähnliche Weise kann eine Positionierung des Parabolspiegels vorgenommen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Spektrometer (10) mit einem dispergierenden Element (16), das zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist und bei dem in der ersten Stellung die einfach dispergierte Strahlung (44) einer ausgewählten Wellenlänge unmittelbar in den einfallenden Strahlengang (42) zurückfällt
dadurch gekennzeichnet, daß
in der zweiten Stellung die dispergierte Strahlung (32) der ausgewählten
Wellenlänge auf ein reflektierendes Element (30) fällt, welches so angeordnet ist, daß die Strahlung (34) mindestens ein weiteres Mal über das dispergierende Element (16) und dann in den einfallenden Stahlengang (38) zurück lenkbar ist.
2. Spektrometer (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Auslenken des Strahls aus der Dispersionsebene derart, daß der einfach dispergierte Strahl (44) in einer anderen Ebene verläuft als der mehrfach dispergierte Strahl (36).
3. Spektrometer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Auslenken des Strahls ein Spiegel (30) ist, der um eine Achse (54) geneigt ist, die parallel zur Dispersionsebene und senkrecht zum einfallenden Strahl (32) verläuft.
4. Spektrometer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Auslenken des Strahls ein Prisma ist.
5. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dispergierende Element ein Gitter (16) ist.
6. Spektrometer (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (16) ein Echelle-Gitter ist.
7. Spektrometer (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blazewinkel (ΘB) des Echelle-Gitters (16) wenigstens 45° beträgt.
8. Spektrometer (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungen des Gitters (16) durch den Winkel zum einfallenden Strahl (38) bestimmt sind.
9. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element ein Spiegel (30) ist.
10. Spektrometer (10) nach Anspruch 9, soweit er auf Anspruch 3 zurückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (30) zur Reflexion des Strahls auf das dispergierende Element (16) auch den Spiegel (30) zur Strahlablenkung aus der Dispersionsebene bildet.
11. Spektrometer (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (30) ein Plan-Spiegel ist.
12. Spektrometer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element ein einseitig verspiegeltes Prisma ist.
13. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element (30) derart angeordnet ist, daß der Winkel (ß), den die Senkrechte (22) auf das dispergierenden Element (16) mit dem dispergierten Strahl (24) bildet kleiner ist, als der Winkel (α) mit dem einfallenden
Strahl (20).
14. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element (30) derart angeordnet ist, daß der Winkel (ß), den die Senkrechte (22) auf das dispergierenden Element (16) mit dem dispergierten Strahl (22) bildet, größer ist, als der Winkel (α) mit dem einfallende
Strahl (24).
15. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche gekennzeichnet durch Mittel zur Steuerung des Winkels, unter dem der einfallende Strahl (20) auf das dispergierende Element (16) fällt.
16. Spektrometer (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Schrittmotor gebildet sind, mit welchem ein Hebel bewegbar ist, mit dem eine Drehung des dispergierenden Elements (16) bewirkbar ist.
17. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Steuerung des Winkels (ß), unter dem der dispergierte Strahl (24) das dispergierende Element (16) verlässt.
18. Spektrometer (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, gekennzeichnet durch
Mittel, mit denen die Positionen der Komponenten von einem Computer aus steuerbar sind.
19. Spektrometer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eintrittsspalt (12) vorgesehen ist, sowie Mittel, mit denen der Strahl derart ablenkbar ist, daß das Primärbild (40) dieses Eintrittsspalts (12) bei einer ausgewählten Wellenlänge in der Dipersionsebene seitlich versetzt neben dem Eintrittsspalt liegt.
20. Spektrometer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eintrittsspalt (12) vorgesehen ist, sowie Mittel, mit denen der Strahl derart ablenkbar ist, daß das Primärbild dieses Eintrittsspalts bei einer ausgewählten Wellenlänge senkrecht zur Dispersionsebene versetzt über oder unter dem Eintrittsspalt liegt.
21. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachvergrößerungsoptik (68,70) zur Nachvergrößerung des Primärbildes vorgesehen ist.
22. Spektrometer (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachvergrößerungsoptik von zwei Zylinderspiegeln (68, 70) gebildet ist.
23. Spektrometer (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spektrometer (10) neben dem dispergierenden Element (16) ausschließlich reflektierende optische Komponenten (14, 30) vorgesehen sind.
24. Verfahren zur Messung der Strahlung aus einem Spektalbereich mit unterschiedlicher spektraler Auflösung bei dem der Strahl von einer Abbildungsoptik (14) auf ein dispergierendes Element (16) geleitet wird und von dem dispergierenden Element (16) wieder zurück auf die Abbildungsoptik (14) dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl durch eine Positionsänderung des dispergierenden Elements auf ein reflektierendes Element (30) geleitet wird, von dem es wieder zurück auf das dispergierende Element (16) geleitet wird.
25. Verfahren zur Messung der Strahlung aus einem Spektralbereich nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsänderung des dispergierenden
Elements (16) durch eine Drehung vorgenommen wird.
26. Verfahren zur Messung der Strahlung aus einem Spektralbereich nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet, durch die Schritte:
(a) Positionierung des dispergierenden Elements (16) derart, daß der dispergierte Strahl einer ausgewählten Wellenlänge in sich selbst zurückläuft (b) Messung des Signals an einem Detektor,
(c) Positionierung des dispergierenden Elements (16) derart, daß der dispergierte Strahl einer ausgewählten Wellenlänge auf das reflektierende Element (30) fällt, und
(d) Messung des Signals am Detektor.
27. Verfahren zur Messung der Strahlung aus einem Spektralbereich nach Anspruch
26, dadurch gekennzeichnet, daß nach der zweiten Positionierung des dispergierenden Elements (16) das Licht einer Referenzlichtquelle in das Spektrometer (10) eingekoppelt wird.
28. Verwendung eines Spektrometers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zur
Bestimmung der spektralen Eigenschaften eines Excimer Lasers für die Photolitographie.
29. Verwendung eines Spektrometers (10) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die spektralen Eigenschaften des Excimer Lasers zu seiner Steuerung und
Regelung dienen.
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