WO2022207153A1 - Computer-generiertes hologramm (cgh) sowie interferometrische messanordnung zur bestimmung der oberflächenform eines prüflings - Google Patents

Computer-generiertes hologramm (cgh) sowie interferometrische messanordnung zur bestimmung der oberflächenform eines prüflings Download PDF

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Carl Zeiss SMT GmbH
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    • G01B9/02072—Error reduction by correction of the measurement signal based on independently determined error sources, e.g. using a reference interferometer by calibration or testing of interferometer

Definitions

  • Computer-generated hologram CGH
  • interferometric measurement setup to determine the surface shape of a test object
  • the invention relates to a computer-generated hologram (CGH) and an interferometric measuring arrangement for determining the surface shape of a test piece.
  • the test object can in particular be an optical element of a microlithographic projection exposure system.
  • Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits or LCDs, for example.
  • the microlithographic process is carried out in what is known as a projection exposure system, which has an illumination device and a projection lens.
  • a substrate e.g. a silicon wafer
  • photoresist light-sensitive layer
  • Typical projection lenses designed for EUV i.e. at wavelengths of e.g. around 13 nm or around 7 nm
  • mirrors are used as optical components for the imaging process due to the lack of availability of suitable transparent refractive materials.
  • Typical projection lenses designed for EUV e.g. known from US 2016/0085061 A1
  • NA image-side numerical aperture
  • Increasing the image-side numerical aperture (NA) is typically accompanied by an increase in the required mirror surfaces of the mirrors used in the projection exposure system. This in turn means that, in addition to manufacturing, testing the surface shape of the mirrors also represents a demanding challenge.
  • interferometric measuring methods using computer-generated holograms are used for the high-precision inspection of the mirrors.
  • the determination of the surface shape of the respective mirror or specimen is based on an interferometric superimposition of a test wave generated by the CGH with a wavefront adapted to the target shape of the surface of the specimen and a reference wave.
  • the CGH can have a complex coding in the form of superimposed diffractive structure patterns for generating the test wave, the reference wave and the calibration waves.
  • CGH computer-generated hologram
  • interferometric measuring arrangement for determining the surface shape of a test specimen, which allows a measurement of free-form surfaces with increased accuracy, in particular with regard to considering spatially high-frequency registration errors enable.
  • a computer-generated hologram in particular for use in an interferometric measuring arrangement to determine the surface shape of a test object, has:
  • an interference beam which is generated from a beam incident on the CGH from a superlattice formed by the functional surface elements in the (+1)th diffraction order, is reflected on the test specimen and on its way back on the CGH from the superlattice is diffracted in the (-1)-th diffraction order, does not run parallel to the incident beam.
  • the invention is based on the concept of designing a CGH intended for use in an interferometric measurement arrangement with a reduced coding depth and for this purpose dividing the CGH into a plurality of patches forming functional surface elements, with these functional surface elements being divided or partial areas differ from one another with regard to the output waves generated by their complex coding.
  • the CGH designed in this way is suitable overall for providing the functionalities required in the approaches described above, while at the same time the Reduction of the coding depth is accompanied by significant advantages not only in terms of production technology (as a result of reduced writing times), but also higher accuracies in the measurement of spatially high-frequency register errors (as a result of the reduction in the number and effect of disruptive diffraction orders) can be achieved.
  • the maximum coding depth is three, in particular two.
  • the invention is based on the further consideration that the above-described configuration of the CGH with a plurality of functional surface elements or partial areas leads to the formation of a superlattice which, without suitable countermeasures—as described in more detail below—results in corresponding error contributions.
  • an interference beam generated by diffraction at said superlattice in the (+1)th order of diffraction, after reflection on the test object and return to the CGH, can again be directed parallel to the beam incident on the CGH by diffraction at the CGH in the (-1)th order of diffraction and ultimately reach the interferometer camera, where the interference beam then makes a corresponding error contribution.
  • This circumstance can be taken into account according to the invention in that a course of the interference beam parallel to the beam incident on the CGH is prevented by a suitable spatial arrangement of the functional surface elements or partial areas according to the invention.
  • this is achieved in that the superlattice structure of the superlattice formed by the functional surface elements at the point of passage of this interfering beam at the CGH on its way back from the test object is twisted relative to the superlattice structure that is present at the point of passage of the interfering beam at the CGH on its way to the test object is.
  • This rotation can be achieved in particular by an angle of rotation of at least 30° in terms of amount, in particular of at least 45° in terms of amount, more particularly of 90° in terms of amount.
  • the functional surface elements on the CGH that are arranged one after the other in the radial direction outwards are rotated relative to one another.
  • the effect described above is achieved in that the surface coverage density of the functional surface elements varies outwards in the radial direction.
  • the CGFI has CGFI structures located on a CGFI substrate, these CGFI structures each having at least one flank running at a flank angle to the CGFI substrate that differs from 90°. By doing so, rigorous effects due to forward and backward scattering occurring in the plane of the CGFI structure can be avoided.
  • the invention also relates to an interferometric measuring arrangement for determining the surface shape of a test object, in particular an optical element of a microlithographic projection exposure system, the measuring arrangement having a computer-generated hologram (CGH) and the surface shape of at least a partial area of the test object being determined by interferometric Superimposition of a test wave guided by this CGH onto the test object and a reference wave can be carried out, the CGH being designed with the features described above.
  • CGH computer-generated hologram
  • each of the functional surface elements generates a reference wave.
  • each of the functional surface elements generates either a test wave or a calibration wave in addition to the reference wave.
  • the CGH can also be used to generate a plurality of calibration waves, which are directed onto different calibration surfaces. be designed. Different calibration waves can be generated by different functional surface elements.
  • the interferometric measuring arrangement has an illumination beam path leading from a light source used to generate electromagnetic radiation to the CGH, with a unit for varying the angle of incidence of the electromagnetic radiation upon incidence on the CGH being arranged in this illumination beam path.
  • This unit can in particular have at least one tiltable mirror.
  • this variation of the angle of incidence allows a changeover between a test beam path, in which a test wave is directed by the CGH onto the test object, and a calibration beam path, in which a calibration wave is directed by the CGH onto a calibration surface.
  • the invention also relates to a method for determining the surface shape of a specimen, in particular an optical element of a microlithographic projection exposure system, the method having the following steps:
  • a plurality of such interferogram measurement series are carried out, which differ from one another with regard to a rotational position or rotational/sliding position of the test object.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a possible structure of an interferometric measuring arrangement
  • FIG. 2a-2c show schematic representations to explain the structure and mode of operation of a CGFI in an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3a-3b show schematic representations to explain the structure and mode of operation of a CGFI in a further embodiment of the invention
  • FIG. 4-7 schematic representations for explaining further embodiments of a CGH according to the invention.
  • FIG. 8a-8c show schematic representations to explain a possible further application of a CGFI according to the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a projection exposure system designed for operation in the EUV.
  • FIG. 9 first shows a schematic representation of an exemplary projection exposure system designed for operation in the EUV, which has mirrors that can be tested using a method according to the invention.
  • an illumination device in a projection exposure system 910 designed for EUV has a field facet mirror 903 and a pupil facet mirror 904 .
  • a first telescope mirror 905 and a second telescope mirror 906 are arranged in the light path after the pupil facet mirror 904 .
  • a deflecting mirror 907 is arranged below in the light path, which deflects the radiation striking it onto an object field in the object plane of a projection objective comprising six mirrors 921-926.
  • a reflective structure-bearing mask 931 is arranged on a mask table 930 at the location of the object field, which is imaged with the aid of the projection lens in an image plane in which a substrate 941 coated with a light-sensitive layer (photoresist) is located on a wafer table 940.
  • a light-sensitive layer photoresist
  • Fig. 1 first shows a schematic illustration for explaining the possible structure of an interferometric measuring arrangement, in which a CGH according to the invention is used to determine the surface shape of a test object (in particular an optical element for a microlithographic projection exposure system, e.g. one of the mirrors of the projection exposure system 910 from Fig 9) can be used.
  • a test object in particular an optical element for a microlithographic projection exposure system, e.g. one of the mirrors of the projection exposure system 910 from Fig 9
  • an input wave labeled "105” which is generated by a light source (not shown) and is fed via an optical waveguide, runs via a beam splitter 110 to a CGH 120.
  • the measuring arrangement according to Fig. 1 has to vary the angle of incidence of the electromagnetic radiation upon incidence on the CGH 120 has a tiltable mirror 103, which will be discussed in more detail below.
  • the CGH 120 generates in transmission by diffraction at one of the diffractive structure patterns present on the CGH 120 from the input wave 105 a test wave 125 directed onto the surface 141 of the test object 140 with a wave front adapted to the desired shape of the surface 141 .
  • the wavefront is adapted in such a way that the test wave hits the target shape perpendicularly at every location on the surface 141 and is reflected back into itself.
  • the CGH 120 generates in transmission by diffraction at another of its diffractive structure patterns from the input wave a reference wave 126 directed onto a further reflective element in the form of a reference mirror 131, which is reflected back into itself by this reference mirror 131.
  • Both the test wave 125 reflected on the test object 140 and the reference wave 126 reflected on the reference mirror 131 return to the CGH 120, where they are diffracted in turn and run back to the beam splitter 110, from which they are reflected, so that they emerge via an eyepiece 150 meet an interferometer camera 160 and there superimpose one another to produce an interferogram. From the interferogram recorded in this way, the actual shape of the surface 141 of the test object 140 is determined via an evaluation device (not shown).
  • the evaluation device takes into account in particular the result of a calibration.
  • a possible implementation of such a calibration includes the use of additional calibration mirrors in combination with the generation of corresponding, additional calibration waves by the CGH 120.
  • additional calibration mirrors in combination with the generation of corresponding, additional calibration waves by the CGH 120.
  • the CGH 120 In order to generate the test wave, the reference wave and the calibration waves, the CGH 120 according to the invention has a complex coding in the form of superimposed diffractive structure patterns. What is common to the embodiments described below for such a complex-coded CGH 120 is that the CGH is subdivided into a plurality of sub-areas in the form of functional area elements, whose respective coding depth (which corresponds to the number generated by the relevant sub-area or the respective functional area element corresponds to output shafts) is limited to a maximum of four (in particular a maximum of three, more particularly two). In order to nevertheless generate the required output waves (i.e.
  • the individual sub-areas or functional surface elements differ from one another with regard to the output waves generated in each case.
  • one of the functional surface elements can generate the test wave in addition to the reference wave
  • another functional surface element can generate the calibration wave corresponding to a first calibration mirror in addition to the reference wave
  • another functional surface element can generate the calibration wave corresponding to a second calibration mirror in addition to the reference wave
  • each of the functional surface elements generates a reference wave.
  • FIG. 2a A first possible embodiment of a CGH according to the invention is described below with reference to the schematic representation of FIG. 2a.
  • Camera pixel images in the present case only imaginary camera pixel images, of the interferometer camera 160 are drawn in with “121”. Within these camera pixel images 121, one of which is shown enlarged in FIG. 2a at the bottom right, there are again the functional surface elements K1, K2, .
  • a tiltable mirror 103 for varying the angle of incidence of the electromagnetic radiation when it strikes the CGH 120, via which a changeover between a test beam path, in which a test wave is directed from the CGH 120 to the test object 140, and a calibration beam path, in which a calibration wave is guided by the CGH 120 onto a calibration surface or a calibration mirror, can be carried out.
  • the CGH 120 has such a complex coding that for a first tilting angle setting of the tiltable mirror 103 in the area marked "A" outside of the functional surface elements, the reference wave (directed to the reference mirror 131) as well as the one to the test object 140 steered test wave is generated (see. Fig. 2b).
  • the reference wave is generated when a second tilting angle of the tiltable mirror 103 is set, whereby in this case, in addition to the reference wave, at least one calibration wave directed onto a calibration mirror is generated instead of the test wave (cf 2c, in which the calibration mirror is labeled "170").
  • the interferometer is indicated by “180” in FIGS. 2b and 2c.
  • FIGS. 3a-3b show schematic representations to explain a further embodiment of a CGH according to the invention.
  • a superlattice is formed by the functional surface elements or partial areas provided on the CGH according to the invention, which, without appropriate countermeasures, results in a said superlattice in the (+1)th diffraction order due to diffraction generated interference beam after reflection on the test object, return to the CGH and diffraction in the (-1)th order of diffraction again runs parallel to the beam incident on the CGH and finally reaches the interferometer camera.
  • the CGH in the embodiment of FIGS. 3a-3b as well as the other embodiments according to FIG. 4 and FIG rotated by the test object relative to the superlattice structure, which the interference beam “sees” at the CGH on its way to the test object.
  • FIG. 3a The effect achieved in this way is illustrated in FIG. 3a, with FIG. 3b showing an enlarged detail.
  • (Imaginary) images of camera pixels of the interferometer camera 160 on the CGH 120 are shown with “321” and “322”. From Fig. 3a it can be seen how the above-described diffraction of the useful light beam labeled "101" at the superlattice on the CGH 120 in the (+1)th diffraction order leads to the generation of a laterally deflected interference beam 102, which also at the test object 140 (but with non-perpendicular incidence) is reflected.
  • FIG. 6a-6b show schematic representations to explain possible embodiments of a CGH according to the invention with regard to the formation of the diffractive structures present on the respective CGH substrate.
  • the flank angles said diffractive structures 627 may be formed obliquely (ie at an angle deviating from 90° relative to the CGH substrate 626).
  • This embodiment is advantageous in comparison to the embodiment shown schematically in FIG. 6a with the CGH structures 622 perpendicular to the CGH substrate 621, as rigorous effects caused by forward and backward scattering in the plane of the respective CGH structure arise, who can be avoided.
  • FIG. 7 shows a schematic illustration to explain the possible structure of a CGH according to the invention in a further embodiment.
  • (imaginary) images of camera pixels of the interferometer camera on the CGH 720 are again represented by “721”.
  • “721 e” designates a diffractive structure provided uniformly and extensively over the CGH 720 for generating the reference wave.
  • One of the images of camera pixels 721 is shown enlarged in the lower part of FIG. 7 .
  • this camera pixel image there are functional surface elements 721a-721d (corresponding to the four quadrants of the camera pixel image) that are complex coded in different ways, three of which each have a further output wave in addition to the reference wave generate a test wave, i.e.
  • test waves generated by the functional surface elements 721a-721c differ from one another insofar as they correspond to different rotational positions or rotational/sliding positions of the test object.
  • the test specimen can be adjusted in different rotational positions or different rotational/sliding positions within the corresponding interferometric measurement arrangement, which means that a US Pat. No. 7,602,502 B2, DE 100 58 650 A1 and the publication R. Freimann et al. : "Absolute measurement of non-comatic aspheric surface errors", Optics Communication, 161, 106-114, 1999 known rotational averaging method can be implemented.
  • FIG. 8a and 8b show, in a schematic representation, correspondingly different rotational/sliding positions of the test specimen in the interferometric measurement arrangement, according to which different phase functions of a CGH 820 become effective.
  • the specimen is preferably rotated about a vertical axis in order to avoid deformation.
  • a test item displacement or a combination of rotation and displacement can also take place.
  • the test specimen is preferably arranged or tested in the actual position of use in a rotary/sliding position.
  • the interferometer is indicated with “880” in FIG. 8a.
  • the functional surface element 721 d (which is located in the fourth quadrant of the camera pixel image shown enlarged) is designed in such a way that, in addition to the reference shaft, at least one calibration shaft, in particular up to three calibration shafts, be generated as an output wave.
  • 8c shows, again in a schematic representation, the associated scenario during operation of the interferometric measurement arrangement, in which the corresponding calibration wave emanating from the CGFI 820 is directed onto a calibration surface labeled “870”.
  • the calibration surface can be designed to be flat, spherical, astigmatic or toroidal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Computer-generiertes Hologramm (CGH) sowie eine interferometrische Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings. Bei dem Prüfling kann es sich insbesondere um ein optisches Element einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage handeln. Ein erfindungsgemäßes Computer-generiertes Hologramm (CGH), insbesondere zur Verwendung in einer interferometrischen Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings, weist eine Mehrzahl von Funktionsflächenelementen auf, welche jeweils zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgangswellen eine komplexe Kodierung aufweisen, wobei jedem dieser Funktionsflächenelemente eine der Anzahl an jeweils erzeugten Ausgangswellen entsprechende Kodierungstiefe zugeordnet ist, wobei die Kodierungstiefe maximal vier beträgt, wobei sich die Funktionsflächenelemente hinsichtlich der jeweils erzeugten Ausgangswellen voneinander unterscheiden, und wobei die Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3,...) derart angeordnet sind, dass ein Störstrahl (102), welcher aus einem auf das CGH (120) einfallenden Strahl (101) von einem durch die Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3,...) gebildeten Übergitter in der (+1)-ten Beugungsordnung erzeugt wird, am Prüfling (140) reflektiert und auf seinem Rückweg am CGH (120) vom Übergitter in der (-1)-ten Beugungsordnung gebeugt wird, nicht parallel zum einfallenden Strahl (101) verläuft.

Description

Computer-generiertes Hologramm (CGH) sowie interferometrische Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patent anmeldung DE 10 2021 203 123.4, angemeldet am 29. März 2021. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference“) mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Computer-generiertes Hologramm (CGH) sowie eine interferometrische Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings. Bei dem Prüfling kann es sich insbesondere um ein optisches Element einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage handeln.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie bei spielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Der Mikrolitho graphieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durch geführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv auf weist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer licht empfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Pro jektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellen längen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Kom ponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Typische für EUV ausgelegte Projektionsobjektive, wie z.B. aus US 2016/0085061 A1 bekannt, können bei spielsweise eine bildseitige numerische Apertur (NA) im Bereich von NA = 0.55 aufweisen und bilden ein (z.B. ringsegmentförmiges) Objektfeld in die Bildebene bzw. Waferebene ab. Mit der Erhöhung der bildseitigen numerischen Apertur (NA) geht typischerweise eine Vergrößerung der erforderlichen Spiegelflächen der in der Projektionsbelichtungsanlage eingesetzten Spiegel einher. Dies hat wiederum zur Folge, dass neben der Fertigung auch die Prüfung der Ober flächenform der Spiegel eine anspruchsvolle Herausforderung darstellt.
Hierbei kommen zur hochgenauen Prüfung der Spiegel insbesondere interfero- metrische Messverfahren unter Verwendung Computer-generierter Holo gramme (CGH) zum Einsatz. Dabei basiert die Bestimmung der Oberflächen form des jeweiligen Spiegels bzw. Prüflings auf einer interferometrischen Über lagerung einer von dem CGH erzeugten Prüfwelle mit an die Soll-Form der Ober fläche des Prüflings angepasster Wellenfront und einer Referenzwelle.
Dabei ist es weiter bekannt, eine Kalibrierung zur Berücksichtigung von durch die Messanordnung bzw. das CGH bewirkten Wellenfrontfehlern durchzuführen. Bekannte Ansätze hierzu beinhalten z.B. den Einsatz zusätzlicher Kalibrier spiegel in Kombination mit einer Erzeugung entsprechender, zusätzlicher Kalib rierwellen durch das CGH. Hierzu kann das CGH eine komplexe Kodierung in Form einander überlagernder diffraktiver Strukturmuster zur Erzeugung der Prüf welle, der Referenzwelle sowie der Kalibrierwellen aufweisen.
Des Weiteren ist es im Stand der Technik bekannt, zur Steigerung der Genau igkeit bei der interferometrischen Vermessung nicht-rotationssymmetrischer Oberflächen eine interferometrische Messung in einer Mehrzahl unterschied licher Drehstellungen oder Drehschiebestellungen des jeweiligen Prüflings durchzuführen.
Wenngleich die vorstehend genannten Ansätze grundsätzlich auch bei der Vermessung von Freiformflächen anwendbar sind, stellt in der Praxis die Erfül lung steigender Genauigkeitsanforderungen insbesondere unter Berücksichti gung räumlich hochfrequenter Passefehler (mit Ortswellenlängen kleiner als 30mm, insbesondere kleiner 10mm) eine zunehmend anspruchsvolle Heraus forderung dar. Ein weiteres, in der Praxis auftretendes fertigungstechnisches Problem ist, dass die hohe Kodierungstiefe (typischerweise Fünffach-Kodierung) eines Computer-generierten Hologramms hohe Schreibzeiten erfordert. Zudem erweist sich bei hoher Kodierungstiefe des CGH die zur Berücksichtigung rigo roser Effekte (d.h. der Auswirkung der dreidimensionalen Struktur des CGH auf dessen Beugungswirkung) erforderliche Lösung der Maxwell-Gleichungen als entsprechend schwierig und aufwendig.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2015 209 490, US 7,602,502 B2 und DE 100 58 650 A1 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor dem obigen Flintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Computer-generiertes Hologramm (CGH) sowie eine interferometrische Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings bereitzu stellen, welche eine Vermessung von Freiformflächen mit erhöhter Genauigkeit insbesondere im Hinblick auf eine Berücksichtigung räumlich hochfrequenter Passefehler ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch das Computer-generierte Hologramm (CGH) gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die interferometrische Messanordnung gemäß den Merkmalen des nebengeordne ten Patentanspruchs 8 gelöst.
Ein Computer-generiertes Hologramm (CGH), insbesondere zur Verwendung in einer interferometrischen Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings, weist auf:
- einer Mehrzahl von Funktionsflächenelementen, welche jeweils zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgangswellen eine komplexe Kodierung aufweisen, wobei jedem dieser Funktionsflächenelemente eine der Anzahl an jeweils erzeugten Ausgangswellen entsprechende Kodierungstiefe zugeordnet ist;
- wobei die Kodierungstiefe maximal vier beträgt;
- wobei sich die Funktionsflächenelemente hinsichtlich der jeweils erzeugten Ausgangswellen voneinander unterscheiden; und
- wobei die Funktionsflächenelemente derart angeordnet, dass ein Störstrahl, welcher aus einem auf das CGH einfallenden Strahl von einem durch die Funktionsflächenelemente gebildeten Übergitter in der (+1 )-ten Beugungs ordnung erzeugt wird, am Prüfling reflektiert und auf seinem Rückweg am CGH vom Übergitter in der (-1 )-ten Beugungsordnung gebeugt wird, nicht parallel zum einfallenden Strahl verläuft.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, ein zur Verwendung in einer interferometrischen Messanordnung bestimmtes CGH mit einer reduzier ten Kodierungstiefe auszugestalten und hierzu das CGH in eine Mehrzahl von Funktionsflächenelemente bildenden Teilbereichen (engl.: „patches“) zu unter teilen, wobei sich diese Funktionsflächenelemente bzw. Teilbereiche hinsichtlich der durch ihre komplexe Kodierung jeweils erzeugten Ausgangswellen von einander unterscheiden.
Infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist das in dieser Weise ausge staltete CGH insgesamt zur Bereitstellung der in den eingangs beschriebenen Ansätzen erforderlichen Funktionalitäten geeignet, wobei zugleich die Reduzierung der Kodierungstiefe mit signifikanten Vorteilen nicht nur in ferti gungstechnischer Hinsicht (infolge reduzierter Schreibzeiten) einhergeht, son dern auch höhere Genauigkeiten bei der Messung räumlich hochfrequenter Passefehler (infolge Reduzierung der Anzahl und Auswirkung störender Beugungsordnungen) erzielt werden.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Kodierungstiefe maximal drei, insbe sondere zwei.
Der Erfindung liegt die weitere Überlegung zugrunde, dass die vorstehend be schriebene Ausgestaltung des CGH mit einer Mehrzahl von Funktions flächenelementen bzw. Teilbereichen zur Entstehung eines Übergitters führt, welches ohne geeignete Gegenmaßnahmen - wie im Weiteren noch detaillierter beschrieben - entsprechende Fehlerbeiträge zur Folge hat. So kann ein an be sagtem Übergitter in der (+1 )-ten Beugungsordnung durch Beugung erzeugter Störstrahl nach Reflexion am Prüfling und Rückkehr zum CGH durch Beugung am CGH in der (-1 )-ten Beugungsordnung wiederum parallel zum auf das CGH einfallenden Strahl gelenkt werden und so schließlich ebenfalls zur Interfero meterkamera gelangen, wo der Störstrahl dann einen entsprechenden Fehler beitrag liefert.
Diesem Umstand kann erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen werden, dass über eine geeignete räumlichen Anordnung der erfindungsgemäßen Funk tionsflächenelemente bzw. Teilbereiche ein zum auf das CGH einfallenden Strahl paralleler Verlauf des Störstrahls verhindert wird. In Ausführungsformen der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Übergitterstruktur des durch die Funktionsflächenelemente gebildeten Übergitters am Durchtrittsort dieses Störstrahls am CGH auf seinem Rückweg vom Prüfling relativ zu der Über gitterstruktur, die am Durchtrittsort des Störstrahls am CGH auf seinem Hinweg zum Prüfling vorliegt, verdreht ist. Diese Verdrehung kann insbesondere um einen Verdrehwinkel von betragsmäßig wenigstens 30°, insbesondere von betragsmäßig wenigstens 45°, weiter insbesondere von betragsmäßig 90° erfol gen. Gemäß einer Ausführungsform sind zur Erzielung des vorstehend beschriebe nen Effekts die in radialer Richtung nach außen aufeinanderfolgend angeord nete Funktionsflächenelemente auf dem CGH relativ zueinander verdreht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der vorstehend beschriebene Effekt dadurch erzielt, dass die Flächenbelegungsdichte der Funktionsflächen elemente in radialer Richtung nach außen variiert.
Gemäß einer Ausführungsform weist das CGFI auf einem CGFI-Substrat befind liche CGFI-Strukturen auf, wobei diese CGFI-Strukturen jeweils wenigstens eine unter einem von 90° verschiedenen Flankenwinkel zum CGFI-Substrat verlau fende Flanke besitzen. Flierdurch können rigorose Effekte aufgrund von in der Ebene der CGFI-Struktur erfolgender Vorwärts- und Rückwärtsstreuung vermie den werden.
Die Erfindung betrifft weiter auch eine interferometrische Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings, insbesondere eines optischen Elements einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Messanordnung ein Computer-generiertes Hologramm (CGH) auf weist und wobei eine Bestimmung der Oberflächenform zumindest einer Teil fläche des Prüflings durch interferometrische Überlagerung einer von diesem CGH auf den Prüfling gelenkten Prüfwelle und einer Referenzwelle durchführbar ist, wobei das CGH mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ausgelegt ist.
Gemäß einer Ausführungsform erzeugt jedes der Funktionsflächenelemente eine Referenzwelle.
Gemäß einer Ausführungsform erzeugt jedes der Funktionsflächenelemente zu sätzlich zu der Referenzwelle entweder eine Prüfwelle oder eine Kalibrierwelle. Das CGH kann insbesondere auch zur Erzeugung einer Mehrzahl von Kalibrier wellen, welche auf unterschiedliche Kalibrierflächen gelenkt werden, ausgestaltet sein. Dabei können unterschiedliche Kalibrierwellen durch unter schiedliche Funktionsflächenelemente erzeugt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die interferometrische Messanordnung einen von einer zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung dienenden Licht quelle zum CGH führenden Beleuchtungsstrahlengang auf, wobei in diesem Beleuchtungsstrahlengang eine Einheit zur Variation des Einfallswinkels der elektromagnetischen Strahlung beim Einfall auf dem CGH angeordnet ist. Diese Einheit kann insbesondere wenigstens einen kippbar angeordneten Spiegel auf weisen.
Gemäß einer Ausführungsform ist durch diese Variation des Einfallswinkels eine Umstellung zwischen einem Prüfstrahlengang, in welchem von dem CGH eine Prüfwelle auf den Prüfling gelenkt wird, und einem Kalibrierstrahlengang, in wel chem von dem CGH eine Kalibrierwelle auf eine Kalibrierfläche gelenkt wird, durchführbar.
Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zur Bestimmung der Ober flächenform eines Prüflings, insbesondere eines optischen Elements einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Durchführen wenigstens einer Interferogramm-Messreihe an dem Prüfling durch Überlagerung jeweils einer durch Beugung elektromagnetischer Strahlung an einem Computer-generierten Hologramm (CGH) erzeugten und an dem Prüfling reflektierten Prüfwelle mit einer nicht an dem Prüfling reflektierten Referenzwelle; und
- Bestimmen der Oberflächenform des Prüflings basierend auf der durch geführten Interferogramm-Messreihe; wobei das Verfahren unter Verwendung eines CGH mit den vorstehend be schriebenen Merkmalen oder unter Verwendung einer interferometrischen Messanordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchgeführt wird. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Mehrzahl solcher Interferogramm- Messreihen durchgeführt, welche sich hinsichtlich einer Drehstellung oder Dreh- Schiebestellung des Prüflings voneinander unterscheiden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unter ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer interferometrischen Messanordnung;
Figur 2a-2c schematische Darstellungen zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise eines CGFI in einer beispielhaften Ausfüh rungsform der Erfindung;
Figur 3a-3b schematische Darstellungen zur Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise eines CGFI in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Figur 4-7 schematische Darstellungen zur Erläuterung weiterer Ausfüh rungsformen eines erfindungsgemäßen CGH;
Figur 8a-8c schematische Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen weiteren Anwendung eines erfindungsgemäßen CGFI; und Figur 9 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Fig. 9 zeigt zunächst eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, welche mit einem erfindungsgemäßen Verfahren prüfbare Spiegel aufweist.
Gemäß Fig. 9 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 910 einen Feldfacettenspiegel 903 und einen Pupillenfacettenspiegel 904 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 903 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 901 und einen Kollek torspiegel 902 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 904 sind ein erster Teleskopspiegel 905 und ein zweiter Teleskopspiegel 906 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Um lenkspiegel 907 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 921-926 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objekt feldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 931 auf einem Maskentisch 930 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be schichtetes Substrat 941 auf einem Wafertisch 940 befindet.
Fig. 1 zeigt zunächst eine schematische Darstellung zur Erläuterung des mögli chen Aufbaus einer interferometrischen Messanordnung, in welcher ein erfin dungsgemäßes CGH zwecks Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings (insbesondere eines optischen Elements für eine mikrolithographische Projekti onsbelichtungsanlage, z.B. eines der Spiegel der Projektionsbelichtungsanlage 910 von Fig. 9) einsetzbar ist. Gemäß Fig. 1 verläuft eine mit „105“ bezeichnete Eingangswelle, welche von einer nicht dargestellten Lichtquelle erzeugt und über einen Lichtwellenleiter zu geführt wird, über einen Strahlteiler 110 zu einem CGH 120. Die Messanordnung gemäß Fig. 1 weist dabei zur Variation des Einfallswinkels der elektromagneti schen Strahlung beim Einfall auf dem CGH 120 einen kippbar angeordneten Spiegel 103 auf, auf den im Weiteren noch näher eingegangen wird.
Das CGH 120 erzeugt in Transmission durch Beugung an einem der auf dem CGH 120 vorhandenen diffraktiven Strukturmuster aus der Eingangswelle 105 eine auf die Oberfläche 141 des Prüflings 140 gerichtete Prüfwelle 125 mit einer an die Soll-Form der Oberfläche 141 angepassten Wellenfront. Bei dieser T rans- formation wird die Wellenfront derart angepasst, dass die Prüfwelle an jedem Ort der Oberfläche 141 in Soll-Form senkrecht auftrifft und in sich zurückreflek tiert wird.
Des Weiteren erzeugt das CGH 120 in Transmission durch Beugung an einem anderen seiner diffraktiven Strukturmuster aus der Eingangswelle eine auf ein weiteres reflektives Element in Form eines Referenzspiegels 131 gerichtete Referenzwelle 126, die von diesem Referenzspiegel 131 in sich zurückreflektiert wird. Sowohl die am Prüfling 140 reflektierte Prüfwelle 125 als auch die am Referenzspiegel 131 reflektierte Referenzwelle 126 gelangen zurück zum CGH 120, werden dort jeweils wiederum gebeugt und verlaufen zurück zum Strahl teiler 110, von welchem sie reflektiert werden, so dass sie über ein Okular 150 auf eine Interferometerkamera 160 treffen und dort einander zur Erzeugung eines Interferogramms überlagern. Aus dem so erfassten Interferogramm wird über eine nicht dargestellte Auswerteeinrichtung die tatsächliche Form der Ober fläche 141 des Prüflings 140 bestimmt.
Bei dieser Bestimmung der Oberflächenform berücksichtigt die Auswerteeinrich tung insbesondere das Ergebnis einer Kalibrierung. Eine mögliche Realisierung einer solchen Kalibrierung beinhaltet den Einsatz zusätzlicher Kalibrierspiegel in Kombination mit einer Erzeugung entsprechender, zusätzlicher Kalibrierwellen durch das CGH 120. Hinsichtlich einer solchen, für sich bekannten Kalibrierung wird beispielhaft auf DE 10 2015 209 490 A1 und die dort beschriebenen Aus führungsbeispiele verwiesen.
Das erfindungsgemäße CGH 120 weist zur Erzeugung der Prüfwelle, der Refe renzwelle sowie der Kalibrierwellen eine komplexe Kodierung in Form einander überlagernder diffraktiver Strukturmuster auf. Den im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen für ein solches komplex kodiertes CGH 120 ist hierbei gemeinsam, dass das CGH in eine Mehrzahl von Teilbereichen in Form von Funktionsflächenelementen unterteilt ist, deren jeweilige Kodierungstiefe (wel che der durch den betreffenden Teilbereich bzw. das jeweilige Funktions flächenelement erzeugten Anzahl von Ausgangswellen entspricht) auf maximal vier (insbesondere maximal drei, weiter insbesondere zwei) begrenzt ist. Um gleichwohl durch das CGH insgesamt die erforderlichen Ausgangswellen (d.h. Prüfwelle, Referenzwelle sowie Kalibrierwellen) zu erzeugen, unterscheiden sich erfindungsgemäß die einzelnen Teilbereiche bzw. Funktionsflächen elemente hinsichtlich der jeweils erzeugten Ausgangswellen voneinander. So kann beispielsweise eines der Funktionsflächenelemente zusätzlich zur Refe renzwelle die Prüfwelle erzeugen, ein weiteres Funktionsflächenelement zusätz lich zur Referenzwelle die einem ersten Kalibrierspiegel entsprechende Kalib rierwelle, ein weiteres Funktionsflächenelement zusätzlich zur Referenzwelle die einem zweiten Kalibrierspiegel entsprechende Kalibrierwelle etc. Zur ordnungs gemäßen Erzeugung des Interferogramms ist dabei erforderlich, dass jedes der Funktionsflächenelemente eine Referenzwelle erzeugt.
Im Weiteren wird zunächst eine erste mögliche Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen CGH unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung von Fig. 2a beschrieben. In Fig. 2a sind mit „121“ Kamerapixelabbilder, vorliegend lediglich gedachte Kamerapixelabbilder, der Interferometerkamera 160 einge zeichnet. Innerhalb dieser Kamerapixelabbilder 121 , von denen eines in Fig. 2a rechts unten vergrößert dargestellt ist, befinden sich wiederum die vorstehend beschriebenen Funktionsflächenelemente K1 , K2, .... Die diffraktive Struktur zur Erzeugung der Referenzwelle ist flächenhaft im CGH 120 eingeschrieben. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Messanordnung gemäß Fig. 1 zur Variation des Einfallswinkels der elektromagnetischen Strahlung beim Ein fall auf dem CGH 120 einen kippbar angeordneten Spiegel 103 aufweist, über welchen eine Umstellung zwischen einem Prüfstrahlengang, in welchem von dem CGH 120 eine Prüfwelle auf den Prüfling 140 gelenkt wird, und einem Kalibrierstrahlengang, in welchem von dem CGH 120 eine Kalibrierwelle auf eine Kalibrierfläche bzw. einen Kalibrierspiegel gelenkt wird, durchführbar ist.
Das CGH 120 gemäß Fig. 2a weist eine solche komplexe Kodierung auf, dass für eine erste Kippwinkeleinstellung des kippbaren Spiegels 103 in dem mit „A“ bezeichneten Bereich außerhalb der Funktionsflächenelemente die (auf den Referenzspiegel 131 gelenkte) Referenzwelle sowie zusätzlich die auf den Prüf ling 140 gelenkte Prüfwelle erzeugt wird (vgl. Fig. 2b). Innerhalb der Funktions flächenelemente (d.h. z.B. dem mit „B“ bezeichneten Bereich) wird hingegen die Referenzwelle bei Einstellung eines zweiten Kippwinkels des kippbaren Spiegels 103 erzeugt, wobei in diesem Falle zusätzlich zur Referenzwelle anstelle der Prüfwelle wenigstens eine auf einen Kalibrierspiegel gelenkte Kalibrierwelle erzeugt wird (vgl. Fig. 2c, in welcher der Kalibrierspiegel mit „170“ bezeichnet ist). Mit „180“ ist in Fig. 2b und 2c jeweils das Interferometer ange deutet.
Fig. 3a-3b zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen CGH. In dieser Ausführungsform wird dem Umstand Rechnung getragen, dass durch die erfindungsgemäß auf dem CGH bereitgestellten Funktionsflächenelemente bzw. Teilbereiche ein Über gitter gebildet wird, welches ohne entsprechende Gegenmaßnahmen dazu führt, dass ein an besagtem Übergitter in der (+1 )-ten Beugungsordnung durch Beugung erzeugter Störstrahl nach Reflexion am Prüfling, Rückkehr zum CGH und Beugung in der (-1 )-ten Beugungsordnung wiederum parallel zum auf das CGH einfallenden Strahl verläuft und schließlich zur Interferometerkamera ge langt. Zur Vermeidung solcher Störstrahlen und entsprechender Fehlerbeiträge wird das CGH in der Ausführungsform von Fig. 3a-3b sowie auch den weiteren Ausführungsformen gemäß Fig. 4 und Fig. 5 derart ausgestaltet, dass besagtes Übergitter für den vorstehend beschriebenen Störstrahl bei dessen Rückweg vom Prüfling relativ zur Übergitterstruktur, welcher der Störstrahl am CGH auf seinem Hinweg zum Prüfling „sieht“, verdreht ist.
Die hierdurch erzielte Wirkung ist in Fig. 3a veranschaulicht, wobei Fig. 3b einen vergrößerten Ausschnitt zeigt. Mit „321“ und „322“ sind jeweils (gedachte) Abbil der von Kamerapixeln der Interferometerkamera 160 auf dem CGH 120 darge stellt. Aus Fig. 3a ist ersichtlich, wie die vorstehend beschriebene Beugung des mit „101“ bezeichneten Nutzlichtstrahls am Übergitter auf dem CGH 120 in der (+1 )-ten Beugungsordnung zur Erzeugung eines seitlich weggebeugten Störstrahls 102 führt, welcher ebenfalls am Prüfling 140 (jedoch mit nicht-senk rechter Inzidenz) reflektiert wird. Bei Rückkehr dieses am Prüfling 140 reflektier ten Störstrahls 102 zum CGH 120 führt die Beugung in der (-1 )-ten Beugungs ordnung am Übergitter infolge der vorstehend beschriebenen und aus der ver größerten Darstellung von Fig. 3b ersichtlichen Verdrehung der Übergitterstruk tur dazu, dass besagter Störstrahl 102 nicht wieder parallel zum einfallenden Strahl bzw. Nutzlichtstrahl 101 zur Interferometerkamera 160 gelenkt wird, sondern vielmehr seitlich weggebeugt wird und infolgedessen keinen Fehler beitrag mehr liefern kann.
Die Realisierung der vorstehend beschriebenen Verdrehung zwecks Ermögli chung einer Ausblendung von durch Beugung am Übergitter erzeugten Stör strahlen kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. So kann gemäß Fig. 4 besagte Verdrehung dadurch erreicht werden, dass in radialer Richtung nach außen aufeinanderfolgend angeordnete Funktionsflächenelemente auf dem CGH 420 relativ zueinander verdreht sind. Fig. 5 zeigt eine weitere mögliche Realisierung, in welcher stattdessen die Flächenbelegungsdichte der Funktions flächenelemente in radialer Richtung nach außen variiert (im konkreten Ausfüh rungsbeispiel erhöht) wird.
Fig. 6a-6b zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Aus führungsformen eines erfindungsgemäßen CGH hinsichtlich der Ausbildung der auf dem jeweiligen CGH-Substrat vorhandenen diffraktiven Strukturen. Dabei können insbesondere gemäß Fig. 6b bei einem CGH 625 die Flankenwinkel besagter diffraktiver Strukturen 627 schräg (d.h. mit einem von 90° abweichen den Winkel relativ zum CGH-Substrat 626) ausgebildet sein. Diese Ausgestal tung ist im Vergleich zu der in Fig. 6a schematisch dargestellten Ausgestaltung mit senkrechter Ausbildung der CGH-Strukturen 622 zum CGH-Substrat 621 insofern vorteilhaft, als rigorose Effekte, welche durch Vorwärts- und Rückwärts streuung in der Ebene der jeweiligen CGH-Struktur entstehen, vermieden wer den können.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Auf baus eines erfindungsgemäßen CGHs in einer weiteren Ausführungsform. Gemäß Fig. 7 sind mit „721“ wiederum (gedachte) Abbilder von Kamerapixeln der Interferometerkamera auf dem CGH 720 dargestellt. Mit „721 e“ ist eine ein heitlich und flächig über das CGH 720 hinweg vorgesehene diffraktive Struktur zur Erzeugung der Referenzwelle bezeichnet. Im unteren Teil von Fig. 7 ist eines der Abbilder von Kamerapixeln 721 vergrößert dargestellt. In diesem Kamera pixel-Abbild befinden sich in unterschiedlicher Weise komplex kodierte Funkti onsflächenelemente 721a-721d (entsprechend den vier Quadranten des Kame- rapixel-Abbildes), von denen drei Funktionsflächenelemente 721a, 721 b und 721c jeweils zusätzlich zur Referenzwelle eine weitere Ausgangswelle in Form einer Prüfwelle erzeugen, also jeweils eine Kodierungstiefe von Zwei besitzen. Die von den Funktionsflächenelementen 721a-721c jeweils erzeugten Prüf wellen unterscheiden sich dabei insofern voneinander, als sie unterschiedlichen Drehstellungen bzw. Dreh-Schiebestellungen des Prüflings entsprechen. Hierzu ist der Prüfling in unterschiedlichen Drehstellungen bzw. unterschiedlichen Dreh-Schiebestellungen innerhalb der entsprechenden interferometrischen Messanordnung verstellbar, wodurch ein für sich aus US 7,602,502 B2, DE 100 58 650 A1 sowie der Publikation R. Freimann at al. : „Absolute measurement of non-comatic aspheric surface errors“, Optics Communication, 161 , 106-114, 1999 bekanntes Drehmittelungsverfahren realisierbar ist.
Fig. 8a und Fig. 8b zeigen in schematischer Darstellung entsprechend unter schiedliche Dreh-Schiebestellungen des Prüflings in der interferometrischen Messanordnung, gemäß denen unterschiedliche Phasenfunktionen eines CGH 820 wirksam werden. Vorzugsweise erfolgt die Prüflingsdrehung um eine senk rechte Achse zwecks Vermeidung von Deformationen. In weiteren Ausführungs formen kann auch eine Prüflingsverschiebung oder die Kombination aus einer Drehung und Verschiebung erfolgen. Des Weiteren erfolgt vorzugsweise in einer Dreh-Schiebestellung die Anordnung bzw. Prüfung des Prüflings in der tatsäch lichen Gebrauchsstellung. Mit „880“ ist in Fig. 8a das Interferometer angedeutet.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 7 ist im Ausführungsbeispiel des CGFI 720 das Funktionsflächenelement 721 d (welches sich im vierten Quadranten des vergrößert dargestellten Kamerapixel-Abbildes befindet) derart ausgestaltet, dass zusätzlich zu der Referenzwelle wenigstens eine Kalibrierwelle, insbeson dere bis zu drei Kalibrierwellen, als Ausgangswelle erzeugt werden. Fig. 8c zeigt in wiederum schematischer Darstellung das zugehörige Szenario im Betrieb der interferometrischen Messanordnung, in welchem die entsprechende, vom CGFI 820 ausgehende Kalibrierwelle auf eine mit „870“ bezeichnete Kalibrierfläche gelenkt wird. Die Kalibrierfläche kann je nach Ausgestaltung des CGFI bzw. der erzeugten Kalibrierwelle plan, sphärisch, astigmatisch odertoroidisch ausgestal tet sein.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alterna tive Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merk malen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente be schränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Computer-generiertes Hologramm (CGH), insbesondere zur Verwendung in einer interferometrischen Messanordnung zur Bestimmung der Ober flächenform eines Prüflings, mit:
• einer Mehrzahl von Funktionsflächenelementen (K1, K2, K3, ...), welche jeweils zur Erzeugung unterschiedlicher Ausgangswellen eine komplexe Kodierung aufweisen, wobei jedem dieser Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3, ...) eine der Anzahl an jeweils erzeugten Ausgangswellen entsprechende Kodierungstiefe zugeord net ist;
• wobei die Kodierungstiefe maximal vier beträgt;
• wobei sich die Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3, ...) hinsichtlich der jeweils erzeugten Ausgangswellen voneinander unterscheiden; und
• wobei die Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3, ...) derart angeord net sind, dass ein Störstrahl (102), welcher aus einem auf das CGH (120) einfallenden Strahl (101) von einem durch die Funktionsflächen elemente (K1, K2, K3, ...) gebildeten Übergitter in der (+1)-ten Beugungsordnung erzeugt wird, am Prüfling (140) reflektiert und auf seinem Rückweg am CGH (120) vom Übergitter in der (-1)-ten Beugungsordnung gebeugt wird, nicht parallel zum einfallenden Strahl (101) verläuft.
2. Computer-generiertes Hologramm (CGH) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungstiefe maximal drei, insbesondere zwei beträgt.
3. Computer-generiertes Hologramm (CGH) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergitterstruktur des durch die Funktions flächenelemente (K1, K2, K3, ...) gebildeten Übergitters am Durchtrittsort dieses Störstrahls (102) am CGH (120) auf seinem Rückweg vom Prüfling (140), relativ zu der Übergitterstruktur am Durchtrittsort des Störstrahls (102) am CGH (120) auf seinem Hinweg zum Prüfling (140), verdreht ist.
4. Computer-generiertes Hologramm (CGH) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verdrehung um einen Verdrehwinkel von betragsmäßig wenigstens 30°, insbesondere von betragsmäßig wenigstens 45°, weiter insbesondere von betragsmäßig 90° erfolgt.
5. Computer-generiertes Hologramm (CGH) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung nach außen aufeinanderfolgend angeordnete Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3,
... ) auf dem CGH (420) relativ zueinander verdreht sind.
6. Computer-generiertes Hologramm (CGH) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3, ...) auf dem CGH (520) mit einer Flächenbelegungsdichte angeordnet sind, welche in radialer Richtung nach außen variiert.
7. Computer-generiertes Hologramm (CGH) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das CGH (625) auf einem CGH- Substrat (626) befindliche CGH-Strukturen (627) aufweist, wobei diese CGH-Strukturen (627) jeweils wenigstens eine unter einem von 90° ver schiedenen Flankenwinkel zum CGH-Substrat (626) verlaufende Flanke besitzen.
8. Interferometrische Messanordnung zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings, insbesondere eines optischen Elements einer mikrolitho graphischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Messanordnung ein Computer-generiertes Hologramm (CGH) aufweist und wobei eine Bestim mung der Oberflächenform zumindest einer Teilfläche des Prüflings (140) durch interferometrische Überlagerung einer von diesem CGH (120, 420, 520) auf den Prüfling (140) gelenkten Prüfwelle und einer Referenzwelle durchführbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das CGH nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
9. Interferometrische Messanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass jedes der Funktionsflächenelemente (K1, K2, K3, ...) eine Referenzwelle erzeugt.
10. Interferometrische Messanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, dass jedes der Funktionsflächenelemente (K1 , K2, K3, ...) zusätz lich zu der Referenzwelle entweder eine Prüfwelle oder eine Kalibrierwelle erzeugt.
11. Interferometrische Messanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das CGFI (120, 420, 520) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Kalibrierwellen, welche auf unterschiedliche Kalibrier flächen gelenkt werden, ausgestaltet ist.
12. Interferometrische Messanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass unterschiedliche Kalibrierwellen durch unterschiedliche Funktionsflächenelemente (K1 , K2, K3, ...) erzeugt werden.
13. Interferometrische Messanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen von einer zur Erzeugung elekt romagnetischer Strahlung dienenden Lichtquelle zum CGH führenden Beleuchtungsstrahlengang aufweist, wobei in diesem Beleuchtungsstrah lengang eine Einheit zur Variation des Einfallswinkels der elektromagneti schen Strahlung beim Einfall auf dem CGH angeordnet ist.
14. Interferometrische Messanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass diese Einheit wenigstens einen kippbar angeordneten Spiegel (103) aufweist.
15. Interferometrische Messanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch diese Variation des Einfallswinkels eine Umstellung zwischen einem Prüfstrahlengang, in welchem von dem CGH (120, 420, 520) eine Prüfwelle auf den Prüfling (140) gelenkt wird, und einem Kalibrierstrahlengang, in welchem von dem CGH (120, 420, 520) eine Kalibrierwelle auf eine Kalibrierfläche (170) gelenkt wird, durchführbar ist.
16. Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenform eines Prüflings, insbeson dere eines optischen Elements einer mikrolithographischen Projektions belichtungsanlage, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Durchführen wenigstens einer Interferogramm-Messreihe an dem Prüfling (140) durch Überlagerung jeweils einer durch Beugung elekt romagnetischer Strahlung an einem Computer-generierten Hologramm (CGH) erzeugten und an dem Prüfling (140) reflektierten Prüfwelle mit einer nicht an dem Prüfling (140) reflektierten Referenz welle; und b) Bestimmen der Oberflächenform des Prüflings (140) basierend auf der durchgeführten Interferogramm-Messreihe; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Verfahren unter Verwendung eines CGH (120, 420, 520, 820) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder unter Verwendung einer inter- ferometrischen Messanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 15 durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl solcher Interferogramm-Messreihen durchgeführt wird, welche sich hin sichtlich einer Drehstellung oder Dreh-Schiebestellung des Prüflings (840) voneinander unterscheiden.
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