WO2024017688A1 - Vorrichtung und verfahren zum bestimmen eines passformfehlers bei einem hohlspiegel - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum bestimmen eines passformfehlers bei einem hohlspiegel Download PDF

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WO2024017688A1
WO2024017688A1 PCT/EP2023/069080 EP2023069080W WO2024017688A1 WO 2024017688 A1 WO2024017688 A1 WO 2024017688A1 EP 2023069080 W EP2023069080 W EP 2023069080W WO 2024017688 A1 WO2024017688 A1 WO 2024017688A1
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WO
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measuring device
concave mirror
reflection surface
measuring
focus point
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Application number
PCT/EP2023/069080
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Schulte
Original Assignee
Carl Zeiss Smt Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Smt Gmbh filed Critical Carl Zeiss Smt Gmbh
Publication of WO2024017688A1 publication Critical patent/WO2024017688A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/005—Testing of reflective surfaces, e.g. mirrors

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for determining a fit error of a surface area of a reflection surface of a concave mirror.
  • EUV radiation extreme ultraviolet radiation
  • the EUV radiation required for this can be released by generating plasmas.
  • a plasma is usually generated in an illumination system of an EUV lithography system by bombarding a tin drop located in a close focal point of an EUV collector mirror with a CO2 laser.
  • the EUV collector mirror is a concave mirror that concentrates the EUV radiation generated in the close focus point and whose reflection surface images the EUV radiation onto a distant focus point of the EUV collector mirror, the so-called intermediate focus.
  • the EUV radiation After passing through the intermediate focus, the EUV radiation typically propagates into an illumination optics and then into a projection optics of the EUV lithography system.
  • a CO2 laser whose laser radiation has a characteristic wavelength of 10.6 pm
  • residual radiation of this wavelength is present in the lighting system, for example due to reflections of the laser radiation.
  • An interaction of this residual radiation, which is infrared and therefore thermal radiation, with components of the lighting and projection optics would lead to undesirable heating of the components arranged there and would subsequently impair their function.
  • the reflection surface of the EUV collector mirror is usually structured to suppress the residual radiation.
  • the reflection surface of the EUV collector mirror with a surface structure in order to deflect the residual radiation from the intermediate focus when reflected on the reflection surface and to absorb it using suitable apertures.
  • a two-stage grating is usually provided, the stages of which have a height of a quarter wavelength of the residual radiation.
  • the term “two-stage” means that the grid has two step surfaces separated from each other by a step wall with an upper and a lower level, the two levels being apart by the amount of the step height.
  • an autocollimation device with an interferometer is used.
  • An object beam propagates over the reflection surface and is reflected on the surface of an autocollimation sphere arranged in the near focal point of the EUV collector mirror. From there, the object beam runs a second time over the reflection surface before it runs back into the interferometer in autocollimation and is brought into interference there with a reference beam.
  • common autocollimation devices do not have sufficient optical resolution to be able to image the surface structure and thus take it into account when determining the fit error.
  • the autocollimation device In order to still be able to determine the fit error of a correspondingly surface-structured reflection surface, the autocollimation device must be designed in such a way that it hides the influence of the surface structure in such an autocollimation measurement as far as possible. If the double step height is a whole multiple of the wavelength of the object beam of the autocollimation device, the object beam remains essentially unaffected by the two-stage structuring of the reflection surface.
  • the registration error of the EUV collector mirror can be determined despite the presence of surface structuring by detecting a fundamentally continuous, jump-free wavefront in the interferometer. The influence of the surface structuring can thus essentially be ignored when determining the fit error.
  • the method using the autocollimation device relies on the steps being shaped as precisely as possible, in particular their height. If the fit form error is to be determined by such an autocollimation device, the manufacturing tolerances against production-related fluctuations in the geometry of such a surface structure are therefore very small.
  • the suppression of residual radiation can be improved by structuring the reflection surface with a three-stage grid.
  • the step surfaces of the grid are arranged at three different levels, with the levels of adjacent steps preferably being spaced apart by the amount of the step height.
  • the use of such a three-stage Grid allows reliable suppression of residual radiation despite up to five times higher manufacturing tolerances with regard to the geometry of the surface structure.
  • the fit error of a correspondingly designed EUV collector mirror cannot be determined sufficiently reliably with the known autocollimation device, since the object beam is influenced due to the higher manufacturing tolerances in such a way that the surface structuring cannot be sufficiently masked out.
  • An object of the present invention is therefore, against the background of the above-mentioned problems, to provide an improved measuring device and an improved measuring method for determining a fitting error of a surface area of a reflection surface of a concave mirror.
  • a measuring device for determining a fit error of a surface area of a reflection surface of a concave mirror, which has a first focus point and a second focus point and an optical axis running through the first and the second focus points, comprising: a light source for providing a measuring beam ; an input beam splitter for dividing the measurement beam into a reference beam and an object beam; an input lens element for focusing the object beam to a focal point; a holder for arranging the concave mirror in a position in which the focal point and the first focus point coincide and in which a central ray of the object beam intersects the optical axis, the object beam being reflected on the surface area and focused on the second focus point; an output beam splitter for Superimposing the reference beam and the reflected object beam in an interference beam; and a detector for detecting the interference beam.
  • the measuring device is, for example, a measuring device for determining a fit error of a surface area of a reflection surface of a rotationally ellipsoidal EUV collector mirror.
  • the invention is a particularly advantageous embodiment of a measuring device with which a fit error of a surface area of a reflection surface of a concave mirror can be determined.
  • the measuring device according to the invention allows the fit error of a reflection surface structured with a three-stage or multi-stage grid to be determined, whereby significantly higher manufacturing tolerances can be taken into account. This is not possible using the conventional autocollimation device.
  • the fit error of a reflection surface structured with a three-stage grating in particular to suppress unwanted residual radiation, for example a wavelength of 10.6 pm, can be reliably determined.
  • the concave mirror should be understood as a concavely curved mirror with an internal reflection surface, which has a first and a second focus point, one of which (the near focus point) is closer to the reflection surface than the other focus point (the distant focus point).
  • the first focus point may correspond to the near focus point and the second focus point may correspond to the distant focus point.
  • the reflection surface reflects the radiation from one Focus point to another.
  • the reflection surface can be designed as a continuous surface, wherein the concave mirror can have one or more recess areas, for example a recess area in the form of a hole arranged symmetrically around its optical axis, in which no reflection surface is arranged.
  • the reflection surface can have a surface structure to suppress unwanted residual radiation.
  • the surface structure can form a plurality of partial reflection surfaces shifted along the optical axis.
  • the reflection surface, or even the partial reflection surfaces, can in particular be designed in the form of an ellipsoid of revolution or at least approximate this shape.
  • the concave mirror has an extension, referred to as a radius, in a radial direction starting from the optical axis. The extent of the concave mirror along its optical axis is called the arrow height.
  • the material of the reflection surface is, for example, silicon or a silicon compound.
  • the shape deviation of an optical surface from a target shape is referred to as a fit form error, also known as a fit.
  • the form error of a surface area is therefore to be understood as a deviation from a target shape of the surface area.
  • beam should in particular also be understood as encompassing a bundle of rays or a plurality of rays.
  • the reflection surface comprises a plurality of surface areas.
  • the surface area whose fit error is to be determined therefore corresponds to a partial area of the reflection surface.
  • the size and nature of the surface area depend on the design of an input lens element, as described further below. In particular, it can be provided that the entire reflection surface is covered by the majority of surface areas, for example, is completely covered by 10 to 50 surface areas, preferably by 20 to 40 surface areas. It is conceivable that surface areas overlap at least partially.
  • the surface area can, for example, correspond to a part of the reflection surface illuminated by a circular object beam.
  • the majority of the surface areas can be arranged rotationally symmetrically about the optical axis and, for example, extend from the optical axis or an inner end of the reflection surface in the radial direction over the entire reflection surface.
  • the available optical resolution can be concentrated on only this surface area, and thus only a part of the reflection surface.
  • the form error of this surface area can be determined with a resolution that was previously only the reflection surface as a whole. It is possible to determine the fit error of several, for example all, surface areas of the reflection surface one after the other, and thus the fit error of the reflection surface, for example by a suitable overlay of the specific fit error of the individual surface areas, overall with a previously unattainable resolution to determine. Due to this high resolution, a structuring of the reflection surface for suppressing unwanted residual radiation, in particular individual stages of a three- or multi-stage grating for suppressing residual radiation with a wavelength of 10.6 pm, can also be resolved in the area under consideration.
  • the light source is set up to provide a particularly collimated measuring beam.
  • the light source can also include input optics for collimating the measuring beam.
  • the radiation source is a point light source, for example the output of an optical fiber.
  • the light source of the measuring device can be designed to provide a measuring beam by a laser beam generated by an external laser. It is also conceivable that the radiation source is designed as a laser with suitable coupling optics.
  • the measuring beam can have a wavelength in a range between 400 and 1200 nm, with the wavelength of the measuring beam preferably being 532 nm, 633 nm or 1064 nm. Accordingly, the light source can be set up to provide a measuring beam with such a wavelength.
  • the measuring beam has a wavelength of 532 nm or 633 nm
  • common Nd:YAG lasers or HeNe lasers that emit in the visible range can be used as light sources.
  • the light source is designed to provide a measuring beam with a wavelength in the infrared range, for example with a wavelength that corresponds to an integer divider of the wavelength of the residual radiation to be suppressed of 10.6 pm, for example 5.3 pm , 3 , 53 pm, 2 , 65 pm, 2 , 12 pm or 1064 nm .
  • the light source can be designed as an Nd:YAG laser.
  • Typical materials of the reflection surface would be transparent for a measuring beam with a wavelength of 1064 nm, and thus also for the object beam, so that the use of such a measuring beam requires the temporary application of an additional measuring layer, for example a thin metal layer, on the reflection requires space.
  • an additional measuring layer for example a thin metal layer
  • the input beam splitter is an optical component that separates a single light beam into two partial beams.
  • the input beam splitter divides accordingly Measuring beam into an object beam and a reference beam.
  • the beams interacting with the input beam splitter do not experience a change in wavelength.
  • the input beam splitter is designed as a partially transparent mirror.
  • a mirror element of the measuring device can be provided, on which the reference beam is preferably reflected once.
  • the input lens element can be designed as a single lens, as a plurality of lenses or as mirror optics.
  • the input lens element can comprise a converging lens that has a focal point.
  • the input lens element can be arranged so that the central beam of the object beam runs through the input lens element without refraction.
  • the holder is designed to arrange the concave mirror in such a position that the focal point of the input lens element and the first focus point of the concave mirror coincide, and that the central ray of the object beam intersects the optical axis of the concave mirror.
  • the angle can be, for example, between 20° and 70°, preferably between 30° and 60°.
  • the holder can also be designed to immovably fix the concave mirror in position, in particular temporarily. Since the focal point of the input lens element and the first focus point coincide, the size of the part of the reflection surface illuminated by the object beam, i.e.
  • the area under consideration depends on the aperture of the Input lens element from . Accordingly, the size of the surface area can be adjusted by changing the numerical aperture of the input lens element.
  • the object beam is reflected on the surface area of the reflection surface of the concave mirror and focused on the second focus point of the concave mirror.
  • the reflected object beam focused on the second focus point can have a lower intensity have than the object beam focused by the input lens element onto the first focus point.
  • the output beam splitter is preferably designed in the same way as the input beam splitter.
  • the interference beam corresponds to a superposition of the mirrored object beam and the reference beam according to the superposition principle, so that the mirrored object beam and the reference beam are brought into interference with one another in the interference beam.
  • the interference beam is then detected by the appropriately designed detector.
  • the detector includes an image sensor and detector optics for imaging the interference beam onto the image sensor.
  • the image sensor can then be designed in particular for position-dependent detection of the intensity of light with the wavelength of the interference beam.
  • the image sensor is a CCD sensor or an active pixel sensor (APS sensor), for example a CMOS sensor.
  • the fit error can be determined taking into account the interference beam detected by the detector and the information represented thereby, for example by evaluating an interference pattern generated by the interference beam and detected by the detector. For example, by comparing with a target interference pattern, for example by comparing the stripe positions, it is possible to draw conclusions about any deviations in the shape of the measured surface area from a target shape and thus about the given fit error.
  • interference patterns generated by interference beams for example each with a different phase position, for a surface area and detected by the detector can also be taken into account. Taking these several detected interference patterns into account, a phase image of the surface area can be generated and, for example by comparing it with a target phase image, the fit error of the surface area can be determined.
  • the measuring device can include a suitable processing unit for this purpose. As the number of interference patterns that can be taken into account increases, a better signal-to-noise ratio can be achieved and the accuracy of determining the fit error can be increased.
  • the measuring device comprises the concave mirror to be measured, in which the fit error of a surface area of a reflection surface of the concave mirror is to be determined.
  • the reflection surface of the concave mirror is structured with a three- or multi-stage grating to suppress residual radiation in the infrared range, for example residual radiation with a wavelength of 10.6 pm.
  • the grating is preferably formed as a three- or multi-stage blaze grating, the grating steps corresponding to partial reflection surfaces with a first and a second focus point, the respective first and second focus points coincide.
  • the step surfaces of the lower steps and the step surfaces of the upper steps can each represent a partial reflection surface.
  • a reflection surface structured with a multi-stage grid can comprise a number of partial reflection surfaces corresponding to the number of different levels of the step surfaces.
  • the step wall located between two steps can run perpendicular or inclined to the adjacent step surfaces.
  • the height of the steps is preferably a quarter wavelength of the residual radiation to be suppressed.
  • the width of the steps is, for example, in the range between 0.1 mm and 3 mm, preferably between 0.2 mm and 1 mm, more preferably between 0.4 mm and 0.6 mm.
  • the proposed measuring device enables a particularly advantageous determination of the fit error of a reflection surface with a three- or multi-stage grid.
  • determining a fit error using conventional autocollimation measurement due to the image of the autocollimation sphere onto the detector with double reflection of the object beam on the reflection surface and the resulting double (blurred) image position of the two detected images in the detector Reflection surface the reflection surface cannot be imaged sharply.
  • the proposed measuring device in which only a reflection of the object beam is required, makes it possible to image the reflection surface, and in particular its surface structure, onto the detector. Accordingly, the components of the measuring device can be arranged in the beam path for imaging the reflection surface onto the detector.
  • the area under consideration can be imaged significantly sharper, despite the influence of the field curvature.
  • a higher tolerance to fluctuations in the geometry of the surface structure can be achieved compared to the conventional method be, especially if the step heights deviate from a target value.
  • the input lens element is designed such that the surface area covers the reflection surface from an inner end adjacent to the optical axis to an outer end. Accordingly, the surface area illuminated with the object beam can extend from the optical axis to an outer end of the reflection surface formed by the outer edge of the concave mirror.
  • the concave mirror that does not have a recess encompassing the optical axis, for example in the middle, that the illuminated surface area covers the reflection surface from the optical axis to the outer edge of the concave mirror covered.
  • the input lens element can have a correspondingly suitable aperture.
  • the concave mirror has a recess area in the area of the optical axis, so that no reflection surface is arranged in the recess area, the remaining area of the reflection surface extends in the radial direction between the edge of the recess area and the outer edge of the concave mirror. In the radial direction, the reflection surface is thus limited on the one hand towards the optical axis by the edge of the recess area and away from the optical axis by the outer edge of the concave mirror. This corresponds the limitation of the reflection surface by the edge of the recess area is the inner end and the limitation of the reflection surface by the outer edge of the concave mirror is the outer end of the reflection surface.
  • the input lens element can be designed such that the surface area illuminated with the object beam covers the reflection surface from the inner end to the outer end. Accordingly, the aperture of the input lens element can then be selected such that the object beam striking the reflection surface does not illuminate the entire area extending in the radial direction between the optical axis and the outer end of the reflection surface.
  • the object beam illuminates the reflection surface completely, at least in the radial direction.
  • the surface area to be considered always corresponds to the complete extent of the reflection surface, which extends in the radial direction starting from the optical axis or from its inner end.
  • a change in the surface area to be viewed is thus made possible without adjusting the input lens element or the other components of the measuring device.
  • this allows a particularly simple and uncomplicated change of the surface areas to be examined without the distance between the components of the measuring device having to be changed from one another.
  • the holder can be set up to arrange the concave mirror one after the other in such a plurality of positions that the object beam can be reflected one after the other on a plurality of surface areas.
  • the object beam can be reflected one after the other on all surface areas of the reflection surface.
  • the detector is then designed accordingly step-by-step detection of interference beams, in which successively mirrored object beams are superimposed on the reference beam.
  • the holder can be designed to hold the concave mirror in a rotationally movable manner around the optical axis.
  • the holder can also rotate the concave mirror around the optical axis, for which purpose it can, for example, have a suitable drive.
  • a change in the surface area to be viewed can be achieved without changing the position of the surface area in the object beam path, and for example without changing the angle of incidence of the central ray of the object beam, and thus without changing the Distance to the other components of the measuring device can be done, so that an otherwise necessary and complex distance-dependent adjustment, such as an adjustment of relative orientations (e.g. tilting or rotation) of the other components, for example of the input lens element, can be dispensed with.
  • the measuring device comprises an output lens element for collimating the reflected object beam.
  • the starting lens element is, for example, a correspondingly suitable lens.
  • the starting lens element can also comprise several, in particular different, lenses.
  • the output lens element comprises one or more mirrors or is designed as a mirror or a combination of several mirrors.
  • the output lens element can be used to adapt the beam shape of the object beam to the reference beam.
  • the output lens element is set up to be arranged in the beam path behind the second focus point.
  • the second focus point can be used for adjustment, for example when arranging the components in the object beam path.
  • the output lens element can, for example, be designed as a converging lens or comprise a converging lens.
  • the second focal point of the concave mirror can coincide with a focal point of the output lens element.
  • the output lens element can be set up to be arranged in the beam path in front of the second focus point.
  • the output lens element can enable aplanatic imaging and, for example, can be designed as a correspondingly suitable objective, for example as a negative aplanar, which creates an aplanatic imaging.
  • the cavity and thus the length of the beam paths of the object and reference beam, can be significantly shortened. In this way, the influence of air streaks on determining the fit error can be reduced.
  • the measuring device can be designed with a smaller installation space, and the space requirement can thus be reduced.
  • the concave mirror is an EUV collector mirror which, for example, has a radius in a range of 100 mm to 500 mm and an arrow height in a range of 100 mm to 200 mm.
  • the measuring device is particularly suitable for determining a fit error of a surface area of a plurality of surface areas of a reflection surface of an EUV collector mirror.
  • the requirement for accuracy of fit is particularly high.
  • a measuring method for determining a fitting error of a surface area of a reflection surface of a concave mirror which has a first focus point and a second focus point as well as an optical axis running through the first and the second focus point, comprising the steps:
  • measuring device For a more detailed explanation of further advantageous developments of the measuring method, reference is made to the developments of the measuring device described above.
  • the measuring device can also be developed with further features that are described in connection with the measuring method.
  • the invention also includes a computer program with program instructions to cause a processor to execute and/or control the measurement method according to the invention when the computer program is executed on the processor.
  • the computer program according to the invention is stored, for example, on a computer-readable data carrier.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an EUV lithography system
  • Figure 2 is a schematic representation of a concave mirror, in which the fit error of a surface area is to be determined from its reflection surface, in a radiation source of an EUV lithography system
  • Figure 3 is a schematic representation of an exemplary embodiment of a measuring device according to the invention.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a further exemplary embodiment of a measuring device according to the invention.
  • the EUV lithography system includes an illumination system 100 and a projection system 110. With the help of the lighting system 100, an object field 140 in an object plane 120 is illuminated.
  • the lighting system 100 includes an exposure radiation source 2 that emits electromagnetic radiation in the EUV range, i.e. in particular with a wavelength between 5 nm and 30 nm.
  • the illumination radiation emanating from the exposure radiation source 2 is first bundled into an intermediate focus plane 16 by an EUV collector mirror 12.
  • the illumination optics of the illumination system 100 includes a deflection mirror 170 with which the illumination radiation emitted by the exposure radiation source 2 is deflected onto a first facet mirror 180.
  • a second facet mirror 190 is arranged downstream of the first facet mirror 180.
  • the first facet mirror 180 and the second facet mirror 190 each include a large number of individually pivotable axes each about two mutually perpendicular axes Micromirror. With the help of the second facet mirror 190, the individual facets of the first facet mirror 180 are imaged into the object field 140.
  • the object field 140 is imaged into an image plane 90 via a plurality of mirrors 80.
  • a mask also called a reticle
  • the various mirrors of the EUV lithography system, on which the illumination radiation is reflected, are designed as EUV mirrors.
  • the EUV mirrors are provided with highly reflective coatings, for example in the form of multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.
  • the EUV collector mirror 12 represents an exemplary concave mirror 12, in which the fit error of a surface area of its reflection surface 10 can be determined by means of the measuring device.
  • Such an EUV collector mirror which is part of the exposure radiation source 2 of the lighting system 100 for generating EUV radiation 22 with a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm, is shown in FIG. 2 shown.
  • the EUV collector mirror 12 has a rotationally ellipsoidal reflection surface 10 and has a first focus point 14 and a second focus point 16 through which an optical axis 18 runs.
  • the first focus point 14 is the near focus point and the second focus point 16 is the distant focus point of the reflection surface 10.
  • the EUV radiation 22 is generated by means of a laser-produced plasma (LPP), a plasma being generated by bombarding a tin drop located in the first focal point 14 with laser radiation 26 from a CCp laser with a wavelength of 10.6 pm is generated.
  • LPP laser-produced plasma
  • the concave mirror 12 has a recess in the area of the optical axis 18, through which the laser radiation 26 can pass.
  • the generated EUV radiation 22 is bundled by the concave mirror 12 and focused on the second focus point 16.
  • the second focus point 16 represents an intermediate focus plane, after passing through which the EUV radiation 22 enters the illumination optics of the illumination system 2.
  • a residual radiation 24 is present in the exposure radiation source 2, which has the wavelength of the laser radiation 26.
  • the reflection surface 10 has a - in Fig. 2 only indicated surface structuring 20, which in the present case is designed as a three-stage grid.
  • the residual radiation 24 is thereby deflected from the second focus point 16 by diffraction effects and hits a diaphragm where it is absorbed.
  • the height of the steps of the three-stage grating 20 is a quarter wavelength of the residual radiation 24, i.e. 2.65 pm.
  • a corresponding measuring device 1 is required, which is designed in particular to be able to take into account the different levels of the step surfaces of the surface structure designed as a three-stage grid.
  • FIG. 3 A suitable measuring device 1 according to the invention for determining the fit error of a surface area 11 of a reflection surface 10 of a concave mirror 12 is shown in FIG. 3 shown.
  • the concave mirror 12 which is shown in FIG. 3 and 4 only a section is sketched, it can be in particular the one in Fig. 2 is the EUV collector mirror 12 shown, the reflection surface 10 of which is structured with a three-stage grid 20 and which has an inner end 101 and an outer end 102 has.
  • the concave mirror 12 has a first focus point 14 and a second focus point 16, as well as an optical axis 18 running through the two focus points, around which the concave mirror 12, and thus also its reflection surface 10, is designed to be rotationally symmetrical.
  • the surface area 11 thus represents a section of the reflection surface 10 and covers the reflection surface 10 from the inner end 101 adjacent to the optical axis 18 to the outer end 102.
  • the measuring device 1 includes a light source 13 which provides a measuring beam 130 and which has a point light source 131 and input optics 132.
  • the measuring beam 130 emerges from the point light source 131 and is collimated by means of the input optics 132. It is conceivable that the measuring beam 130 is generated by an external laser and the point light source 131 corresponds to an output of an optical waveguide.
  • the measuring beam 130 is directed at an input beam splitter 15.
  • the measuring beam 130 is split into a reference beam 151 and an object beam 152.
  • the reference beam 151 is reflected on a mirror element, which is shown as an example as a plane mirror, and directed onto an output beam splitter 23.
  • the object beam 152 impinges on an input lens element 17, which focuses the object beam 152 onto a focal point 19 of the input lens element 19.
  • the input lens element 17 in the present example is a converging lens that has a focal point 19 .
  • the concave mirror 12 is in a holder of the measuring device
  • the central beam can run non-parallel to the optical axis 18.
  • the object beam 152 fans out and illuminates the surface area 11 as part of the reflection surface 10 of the concave mirror 12.
  • the object beam 152 is reflected on the surface area 11 and focused on the second focus point 16. A part of the object beam (not shown) cannot hit the surface area 11, in which case the intensity of the mirrored object beam 152 focused on the second focus point 16 is lower than that of the object j focused on the first focus point 14 ect beam 152 .
  • the input lens element 17 has such an aperture that the object beam 152 illuminates a portion of the reflection surface 10 above the optical axis 18. This illuminated portion of the reflection surface 10 thus corresponds to the surface area 11 to be measured.
  • the input lens element 17 has such an aperture that the extension of the surface area 11 in a radial direction emanating from the optical axis 18, in FIG. 3 exemplarily in a direction perpendicular to the optical axis 18 upwards, which is the same as the extent of the reflection surface 10 in this direction.
  • the holder is additionally set up to arrange the concave mirror 12 one after the other in several positions in which the object beam 152 illuminates a plurality of 30 partial areas of the reflection surface 10, and thus a plurality of 30 different surface areas 11 are viewed can, with the majority of surface areas 11 completely covering the reflection surface 10.
  • the holder can hold the concave mirror 12 in such a way that the 30 partial areas of the reflection surface 10 are illuminated one after the other, so that the respective illuminated partial area of the reflection surface 10 corresponds to the surface area 11 to be measured.
  • the holder can thus hold the concave mirror 12 one after the other in a first, second, third, etc.
  • Position can be arranged in which the object beam 152 is at a first, second, third, etc. Surface area 11 is mirrored.
  • the holder of Fig. 3 holds the concave mirror 12 so that it can rotate around the optical axis 18, which is indicated by an arrow.
  • the concave mirror 12 can thus be moved from the first to the further positions by rotating about the optical axis 18 .
  • the position of the other components of the measuring device 1, and in particular the distances between the components, remains unchanged.
  • the object beam 152 can be reflected one after the other on all surface areas 11 of the reflection surface 10. Since the majority of the surface areas 11 completely cover the reflection surface 10, the overall fit error of the reflection surface 10 can be determined using the measuring device 1.
  • the mirrored object beam 152 focused on the second focus point 16 hits an output lens element 21, which collimates the object beam 152 and directs it onto the output beam splitter 23.
  • the output lens element 21 is a converging lens whose focal point coincides with the second focal point 16.
  • Reference beam 151 is in an output beam splitter 23 combined and superimposed in an interference beam 230 and brought into interference.
  • the interference beam 230 then hits a detector 25, from whose detector optics 251 it is imaged onto its image sensor 252 and detected there.
  • the detected interference beam 230 can generate an interference pattern of the superimposed reference and object beams 151, 152.
  • any deviations in the shape of the surface area 11 under consideration from a target shape can be concluded, and the fit error of the surface area 11 can thus be determined.
  • several, for example three, interference patterns generated by interference beams 230, each with a different phase position can be taken into account for a surface area 11.
  • a phase image for the surface area 11 is generated from the interference patterns.
  • the phase image can be compared with a target phase image.
  • the exemplary embodiment of the measuring device 1 shown in FIG. 4 differs from the one in FIG. 3 in the nature of the output lens element 21.
  • This is shown in Fig. 4 is designed to be arranged in the beam path in front of the second focus point 16, onto which the object beam 152 reflected on the surface area 11 is focused.
  • the object beam 152 is therefore also focused on the second focus point 16 in this exemplary embodiment.
  • the object beam 152 does not run through the second focus point 16, but rather interacts beforehand with the output lens element 21, through which the mirrored object beam 152 is collimated.
  • the output lens element 21 of FIG. 4 designed as a correspondingly suitable lens.
  • the beam path in the measuring device 1 of FIG. 4 different from that of the measuring device 1 of FIG.

Abstract

Offenbart wird unter anderem eine Messvorrichtung (1) zum Bestimmen eines Passformfehlers eines Flächenbereichs (11) einer Reflexionsfläche (10) eines Hohlspiegels (12), der einen ersten Fokuspunkt (14) und einen zweiten Fokuspunkt (16) sowie eine durch den ersten und den zweiten Fokuspunkt verlaufende optische Achse (18) aufweist, umfassend: eine Lichtquelle (13) zum Bereitstellen eines Messstrahls (130); einen Eingangsstrahlteiler (15) zum Aufteilen des Messstrahls (130) in einen Referenzstrahl (151) und einen Objektstrahl (152); ein Eingangslinsenelement (17) zum Fokussieren des Objektstrahls (152) auf einen Brennpunkt (19); eine Halterung zum Anordnen des Hohlspiegels (12) in einer Stellung, in der der Brennpunkt (19) und der erste Fokuspunkt (14) zusammenfallen und in der ein Zentralstrahl des Objektstrahls (152) die optische Achse (18) schneidet, wobei der Objektstrahl (152) an dem Flächenbereich (11) gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt (16) fokussiert wird; einen Ausgangsstrahlteiler (23) zum Überlagern des Referenzstrahls (151) und des gespiegelten Objektstrahls (152) in einem Interferenzstrahl (230); und einen Detektor (25) zum Erfassen des Interferenzstrahls (230).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Passformfehlers bei einem Hohlspiegel
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der am 19 . Juli 2022 eingereichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 207 359 . 2 in Anspruch, auf die verwiesen wird und deren Inhalt hier vollständig einbezogen wird ( „incorporation by reference" ) .
Die Erfindung betri f ft eine Messvorrichtung zum Bestimmen eines Pass formfehlers eines Flächenbereichs einer Reflexions fläche eines Hohlspiegels .
Die lithographische Herstellung von integrierten Schaltkreisen mit besonders kleinen Strukturen erfordert die Verwendung sehr kurzwelliger, extrem ultravioletter Strahlung (EUV-Strahlung) mit einer Wellenlänge zwischen 5 und 30 nm und die Bereitstellung entsprechend ausgebildeter EUV-Lithographiesysteme . Die dazu erforderliche EUV-Strahlung kann mittels Generierung von Plasmen freigesetzt werden . Zur Erzeugung von EUV-Strahlung wird daher in einem Beleuchtungssystem eines EUV-Lithographie- system üblicherweise ein Plasma durch Beschuss eines sich in einem nahen Fokuspunkt eines EUV-Kollektorspiegels befindlichen Zinn-Tropfens mit einem CO2-Laser generiert . Bei dem EUV- Kollektorspiegel handelt es sich um einen Hohlspiegel , der die im nahen Fokuspunkt erzeugte EUV-Strahlung bündelt , und dessen Reflexions fläche die EUV-Strahlung auf einen entfernten Fokuspunkt des EUV-Kollektorspiegels , dem sogenannten Zwischenfokus , abbildet . Nach Durchgang durch den Zwischenfokus propagiert die EUV-Strahlung typischerweise in eine Beleuchtungsoptik und danach in eine Proj ektionsoptik des EUV-Lithographie- systems . Durch die Verwendung eines CO2-Lasers , dessen Laserstrahlung eine charakteristische Wellenlänge von 10 , 6 pm aufweist , zur Generierung des Plasmas , ist eine Reststrahlung dieser Wellenlänge in dem Beleuchtungssystem vorhanden, zum Beispiel aufgrund von Reflexionen der Laserstrahlung . Eine Interaktion dieser Reststrahlung, bei der es sich um Infrarot- und somit Wärmestrahlung handelt , mit Komponenten der Beleuchtungs- und Proj ektionsoptik würde zu einer unerwünschten Erwärmung der dort angeordneten Komponenten führen, und in der Folge deren Funktion beeinträchtigen . Um die Ausbreitung dieser Reststrahlung j enseits des Zwischenfokus und eine Interaktion der Reststrahlung mit Komponenten des EUV-Lithographiesystems im Strahlengang hinter dem Zwischenfokus zu vermeiden, ist die Reflexions fläche des EUV-Kollektorspiegels üblicherweise zur Unterdrückung der Reststrahlung strukturiert .
Dazu ist bekannt , die Reflexions fläche des EUV-Kollektorspiegels mit einer Oberflächenstrukturierung zu versehen, um die Reststrahlung bei Spiegelung auf der Reflexions fläche aus dem Zwischenfokus aus zulenken und mittels geeigneter Blenden zu absorbieren . Hierzu wird üblicherweise ein zweistufiges Gitter vorgesehen, dessen Stufen eine Höhe von einer Viertelwellenlänge der Reststrahlung aufweisen . Unter dem Begri f f „zweistufig" ist zu verstehen, dass das Gitter zwei durch eine Stufenwand voneinander getrennte Stufenflächen mit einem oberen und einem unteren Niveau aufweist , wobei die beiden Niveaus um den Betrag der Stufenhöhe auseinanderliegen . Um den Pass formfehler einer auf diese Weise strukturierten Reflexions fläche zu bestimmen, wird beispielsweise eine Autokollimationsvorrichtung mit einem Interferometer verwendet . Ein Obj ektstrahl propagiert dabei über die Reflexions fläche und wird an der Oberfläche einer im nahen Fokuspunkt des EUV-Kollektorspiegels angeordneten Autokollimationskugel reflektiert . Von dort aus läuft der Obj ektstrahl ein zweites Mal über die Reflexions fläche , bevor er in Autokollimation in das Interferometer zurückläuft und dort mit einem Referenzstrahl zur Interferenz gebracht wird . Allerdings verfügen übliche Autokollimationsvorrichtun- gen nicht über eine ausreichende optische Auflösung, um die Oberflächenstrukturierung abbilden zu können und so bei der Bestimmung des Pass formfehlers berücksichtigbar zu machen .
Um dennoch den Pass formfehler einer entsprechend oberflächenstrukturierten Reflexions fläche bestimmen zu können, ist die Autokollimationsvorrichtung so aus zubilden, dass sie den Einfluss der Oberflächenstruktur bei einer solchen Autokollimati- onsmessung möglichst ausblendet . Beträgt die doppelte Stufenhöhe ein ganz zahliges Viel faches der Wellenlänge des Obj ektstrahls der Autokollimationsvorrichtung, bleibt der Obj ektstrahl durch die zweistufige Strukturierung der Reflexions fläche im Wesentlichen unbeeinflusst . So kann der Pass formfehler des EUV-Kollektorspiegels trotz vorhandener Oberflächenstrukturierung durch das Erfassen einer grundsätzlich durchgehenden, sprungfreien Wellenfront im Interferometer bestimmt werden . Der Einfluss der Oberflächenstrukturierung kann so bei der Bestimmung des Pass formfehlers im Wesentlichen ausgeblendet werden . Dementsprechend ist das Verfahren mittels der Autokollimationsvorrichtung allerdings auf eine möglichst exakte Aus formung der Stufen, insbesondere deren Höhe , angewiesen . Soll der Pass formfehler durch eine solche Autokollimationsvorrichtung bestimmt werden, sind die Fertigungstoleranzen gegenüber produktionsbedingten Schwankungen der Geometrie einer solchen Oberflächenstruktur daher sehr gering .
Es hat sich allerdings gezeigt , dass die Unterdrückung der Reststrahlung mit einer Strukturierung der Reflexions fläche mit einem dreistufigen Gitter verbessert werden kann . Bei einem dreistufigen Gitter sind die Stufenflächen des Gitters auf drei unterschiedlichen Niveaus angeordnet , wobei vorzugsweise die Niveaus benachbarter Stufen um den Betrag der Stufenhöhe auseinanderliegen . Die Verwendung eines solchen dreistufigen Gitters erlaubt eine zuverlässige Unterdrückung der Reststrahlung trotz bis zu fünf fach höherer Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Geometrie der Oberflächenstruktur . Der Pass formfehler eines entsprechend ausgebildeten EUV-Kollektorspiegels kann mit der bekannten Autokollimationsvorrichtung j edoch nicht hinreichend verlässlich bestimmt werden, da der Obj ektstrahl aufgrund der höheren Fertigungstoleranzen so beeinflusst wird, dass die Oberflächenstrukturierung nicht ausreichend ausblendbar ist .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, vor dem Hintergrund der voranstehend genannten Probleme eine verbesserte Messvorrichtung und ein verbessertes Messverfahren zum Bestimmen eines Pass formfehlers eines Flächenbereichs einer Reflexions fläche eines Hohlspiegels bereitzustellen .
Die erf indungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche . Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .
Gemäß der Erfindung wird eine Messvorrichtung zum Bestimmen eines Pass formfehlers eines Flächenbereichs einer Reflexionsfläche eines Hohlspiegels of fenbart , der einen ersten Fokuspunkt und einen zweiten Fokuspunkt sowie eine durch den ersten und den zweiten Fokuspunkt verlaufende optische Achse aufweist , umfassend : eine Lichtquelle zum Bereitstellen eines Messstrahls ; einen Eingangsstrahlteiler zum Aufteilen des Messstrahls in einen Referenzstrahl und einen Ob j ektstrahl ; ein Eingangslinsenelement zum Fokussieren des Ob j ektstrahls auf einen Brennpunkt ; eine Halterung zum Anordnen des Hohlspiegels in einer Stellung, in der der Brennpunkt und der erste Fokuspunkt zusammenfallen und in der ein Zentralstrahl des Ob j ektstrahls die optische Achse schneidet , wobei der Obj ektstrahl an dem Flächenbereich gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt fokussiert wird; einen Ausgangsstrahlteiler zum Überlagern des Referenzstrahls und des gespiegelten Obj ektstrahls in einem Interferenzstrahl ; und einen Detektor zum Erfassen des Interferenzstrahls .
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist beispielsweise eine Messvorrichtung zum Bestimmen eines Pass formfehlers eines Flächenbereichs einer Reflexions fläche eines rotationsellipsoida- len EUV-Kollektorspiegels .
Bei der Erfindung handelt es sich um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Messvorrichtung, mit der ein Passformfehler eines Flächenbereichs einer Reflexions fläche eines Hohlspiegels bestimmt werden kann . Die erfindungsgemäße Messvorrichtung erlaubt das Bestimmen des Pass formfehlers einer mit einem drei- oder mehrstufigen Gitter strukturierten Reflexions fläche , wobei signi fikant höhere Fertigungstoleranzen berücksichtigbar sind . Dies ist mittels der herkömmlichen Auto- kollimationsvorrichtung nicht möglich . So kann mittels der erfindungsgemäßen Messvorrichtung der Pass formfehler einer insbesondere zur Unterdrückung von unerwünschter Reststrahlung, beispielsweise einer Wellenlänge von 10 , 6 pm, mit einem dreistufigen Gitter strukturierten Reflexions fläche verlässlich bestimmt werden .
Nachfolgend seien zunächst einige im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begri f fe erläutert :
Der Hohlspiegel soll als ein konkav gewölbter Spiegel mit einer innenliegenden Reflexions fläche verstanden werden, der einen ersten und einen zweiten Fokuspunkt aufweist , von denen sich einer ( der nahe Fokuspunkt ) näher an der Reflexions fläche befindet als der andere Fokuspunkt ( der entfernte Fokuspunkt ) . Beispielsweise kann der erste Fokuspunkt dem nahen Fokuspunkt und der zweite Fokuspunkt dem entfernten Fokuspunkt entsprechen . Die Reflexions fläche spiegelt die Strahlung von einem Fokuspunkt zum anderen . Die Reflexions fläche kann als eine zusammenhängende Fläche ausgebildet sein, wobei der Hohlspiegel einen oder mehrere Aussparungsbereiche , zum Beispiel einen Aussparungsbereich in Form eines symmetrisch um seine optische Achse herum angeordneten Lochs , aufweisen kann, in denen keine Reflexions fläche angeordnet ist . Insbesondere kann die Reflexions fläche eine Oberflächenstruktur zur Unterdrückung von unerwünschter Reststrahlung aufweisen . Durch die Oberflächenstruktur kann eine Mehrzahl von entlang der optischen Achse verschobenen Teilreflexions flächen gebildet werden . Die Reflexions fläche , oder auch stückweise die Teilreflexions flächen, können insbesondere in Form eines Rotationsellipsoids ausgebildet oder dieser Form zumindest angenähert sein . Der Hohlspiegel weist eine als Radius bezeichnete Erstreckung in einer von der optischen Achse ausgehenden radialen Richtung auf . Die Erstreckung des Hohlspiegels entlang seiner optischen Achse wird als Pfeilhöhe bezeichnet . Das Material der Reflexions fläche ist beispielsweise Sili zium oder eine Sili ziumverbindung .
Als Pass formfehler, auch Passe genannt , wird die Formabweichung einer optischen Fläche von einer Soll form bezeichnet . Der Pass formfehler eines Flächenbereichs ist demnach als Abweichung von einer Soll form des Flächenbereichs zu verstehen .
Der Begri f f „Strahl" soll insbesondere auch als ein Strahlenbündel oder eine Mehrzahl von Strahlen umfassend verstanden werden .
Die Reflexions fläche umfasst eine Mehrzahl von Flächenbereichen . Der Flächenbereich, dessen Pass formfehler zu bestimmen ist , entspricht somit einer Teil fläche der Reflexions fläche . Größe und Beschaf fenheit des Flächenbereichs sind abhängig von der Ausbildung eines Eingangslinsenelements , wie weiter unten beschrieben . Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die gesamte Reflexions fläche durch die Mehrzahl der Flächenbereiche , beispielsweise durch 10 bis 50 Flächenbereiche , vorzugsweise durch 20 bis 40 Flächenbereiche , vollständig abgedeckt wird . Es ist denkbar, dass Flächenbereiche sich zumindest teilweise überlagern . Der Flächenbereich kann beispielsweise einem von einem kreis förmigen Obj ektstrahl beleuchteten Teils der Reflexions fläche entsprechen . Zum Beispiel kann die Mehrzahl der Flächenbereiche rotationssymmetrisch um die optische Achse angeordnet sein, und sich beispielsweise von der optischen Achse oder einem inneren Ende der Reflexions fläche aus in radialer Richtung über die gesamte Reflexions fläche erstrecken . Durch die Betrachtung nur eines Flächenbereichs der Reflexions fläche kann die zur Verfügung stehende optische Auflösung auf nur diesen Flächenbereich, und somit nur einen Teil der Reflexions fläche konzentriert werden . So kann der Pass formfehler dieses Flächenbereichs mit einer Auflösung bestimmt werden, wie zuvor lediglich die Reflexions fläche insgesamt . Dabei ist es möglich, den Pass formfehler mehrerer, zum Beispiel sämtlicher, Flächenbereiche der Reflexions fläche nacheinander zu bestimmen, und so den Pass formfehler der Reflexions fläche , beispielsweise durch eine geeignete Überlagerung der bestimmten Pass formfehler der einzelnen Flächenbereiche , insgesamt mit einer bislang unerreichten Auflösung zu bestimmen . Durch diese hohe Auflösung kann zudem in dem j eweils betrachteten Flächenbereich insbesondere auch eine Strukturierung der Reflexionsfläche zur Unterdrückung von unerwünschter Reststrahlung, insbesondere einzelne Stufen eines drei- oder mehrstufigen Gitters zur Unterdrückung einer Reststrahlung mit einer Wellenlänge von 10 , 6 pm, aufgelöst werden .
Die Lichtquelle ist eingerichtet , einen insbesondere kolli- mierten Messstrahl bereitzustellen . Dazu kann die Lichtquelle neben der eigentlichen Strahlungsquelle auch eine Eingangsoptik zum Kollimieren des Messstrahls umfassen . Beispielsweise handelt es sich bei der Strahlungsquelle um eine Punklichtquelle , zum Beispiel den Ausgang eines Lichtwellenleiters . So kann die Lichtquelle der Messvorrichtung dazu ausgebildet sein, einen Messstrahl durch einen von einem externen Laser erzeugten Laserstrahl bereitzustellen . Ebenso ist denkbar, dass die Strahlungsquelle als ein Laser mit einer geeigneten Auskopplungsoptik ausgebildet ist . Der Messstrahl kann eine Wellenlänge aus einem Bereich zwischen 400 und 1200 nm aufweisen, wobei vorzugsweise die Wellenlänge des Messstrahls 532 nm, 633 nm oder 1064 nm beträgt . Entsprechend kann die Lichtquelle dazu eingerichtet sein, einen Messstrahl mit einer solchen Wellenlänge bereitzustellen . Weist der Messstrahl eine Wellenlänge von 532 nm oder 633 nm auf , kann auf im sichtbaren Bereich emittierende und übliche Nd : YAG-Laser oder HeNe-Laser als Lichtquellen zurückgegri f fen werden . Es ist aber auch denkbar, dass die Lichtquelle dazu ausgebildet ist , einen Messstrahl mit einer Wellenlänge im Infrarotbereich bereitzustellen, beispielsweise mit einer Wellenlänge , die einem ganzzahligen Teiler der Wellenlänge der zu unterdrückenden Reststrahlung von 10 , 6 pm entspricht , zum Beispiel 5 , 3 pm, 3 , 53 pm, 2 , 65 pm, 2 , 12 pm oder 1064 nm . Insbesondere zur Bereitstellung eines Messstrahls mit einer Wellenlänge von 1064 nm kann die Lichtquelle als ein Nd : YAG-Laser ausgebildet sein . Zwar wären typische Materialien der Reflexions fläche für einen Messstrahl mit einer Wellenlänge von 1064 nm, und somit auch für den Ob j ektstrahl , transparent , sodass die Verwendung eines solchen Messstrahls die temporäre Appli zierung einer zusätzlichen Messschicht , beispielsweise einer dünnen Metallschicht , auf der Reflexions fläche erforderlich macht . Eine solch große Wellenlänge bietet aber den Vorteil einer zusätzlichen Unempfindlichkeit gegenüber Schwankungen in der Geometrie einer auf der Reflexions fläche angeordneten Oberflächenstrukturierung .
Unter dem Eingangsstrahlteiler ist ein optisches Bauelement zu verstehen, das einen einzelnen Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen trennt . Entsprechend teilt der Eingangsstrahlteiler den Messstrahl in einen Obj ektstrahl und einen Referenzstrahl auf . Eine Änderung der Wellenlänge erfahren die mit dem Eingangsstrahlteiler interagierenden Strahlen nicht . Beispielsweise ist der Eingangsstrahlteiler als ein teildurchlässiger Spiegel ausgeführt .
Im Strahlengang des Referenzstrahls kann beispielsweise ein Spiegelelement der Messvorrichtung vorgesehen sein, an dem der Referenzstrahl vorzugsweise einmal gespiegelt wird .
Als Eingangslinsenelement wird j edes optische Element bezeichnet , das den Obj ektstrahl auf den Brennpunkt fokussiert . Das Eingangslinsenelement kann als einzelne Linse , als Mehrzahl von Linsen oder auch als Spiegeloptik ausgebildet sein . Insbesondere kann das Eingangslinsenelement eine Sammellinse umfassen, die einen Brennpunkt aufweist . Das Eingangslinsenelement kann so angeordnet sein, dass der Zentralstrahl des Obj ektstrahls brechungs frei durch das Eingangslinsenelement verläuft .
Die Halterung ist dazu ausgebildet , den Hohlspiegel in einer solchen Stellung anzuordnen, dass der Brennpunkt des Eingangslinsenelements und der erste Fokuspunkt des Hohlspiegels zusammenfallen, und dass der Zentralstrahl des Ob j ektstrahls die optische Achse des Hohlspiegels schneidet . Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass der Zentralstrahl nicht parallel zur optischen Achse verläuft , sondern einen Winkel mit der optischen Achse einschließt . Der Winkel kann beispielsweise zwischen 20 ° und 70 ° , vorzugsweise zwischen 30 ° und 60 ° liegen . Die Halterung kann ferner dazu ausgebildet sein, den Hohlspiegel in der Stellung, insbesondere zeitweise , unbeweglich zu fixieren . Da der Brennpunkt des Eingangslinsenelements und der erste Fokuspunkt zusammenfallen, hängt die Größe des vom Obj ektstrahl beleuchteten Teils der Reflexions fläche , sprich des betrachteten Flächenbereichs , von der Apertur des Eingangslinsenelements ab . Entsprechend kann die Größe des Flächenbereichs durch eine Änderung der numerischen Apertur des Eingangslinsenelements eingestellt werden . Der Obj ektstrahl wird an dem Flächenbereich der Reflexions fläche des Hohlspiegels gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt des Hohlspiegels fokussiert . Somit kann in dem Fall , in dem ein Teil des Ob ektstrahls den Flächenbereich nicht beleuchtet , und beispielsweise auf einen Bereich außerhalb der Reflexionsfläche ( zum Beispiel neben den Hohlspiegel tri f ft ) , der gespiegelte und auf den zweiten Fokuspunkt fokussierte Obj ektstrahl eine geringere Intensität aufweisen als der von dem Eingangslinsenelement auf den ersten Fokuspunkt fokussierte Ob j ektstrahl . Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass beim Bestimmen des Pass formfehlers des Flächenbereichs nur eine Spiegelung des Ob j ektstrahls an dem Flächenbereich erfolgt .
Der Ausgangsstrahlteiler ist vorzugsweise in gleicher Weise ausgebildet wie der Eingangsstrahlteiler . Der Interferenzstrahl entspricht einer Überlagerung des gespiegelten Obj ektstrahls und des Referenzstrahls nach dem Superpositionsprinzip, sodass der gespiegelte Obj ektstrahl und der Referenzstrahl in dem Interferenzstrahl miteinander in Interferenz gebracht werden .
Der Interferenzstrahl wird dann von dem dazu entsprechend ausgebildeten Detektor erfasst . Beispielsweise umfasst der Detektor einen Bildsensor und eine Detektoroptik zum Abbilden des Interferenzstrahls auf den Bildsensor . Der Bildsensor kann dann insbesondere zur positionsabhängigen Detektion der Intensität von Licht mit der Wellenlänge des Interferenzstrahls ausgebildet sein . Beispielsweise handelt es sich bei dem Bildsensor um einen CCD-Sensor oder einen aktiven Pixelsensor (APS-Sensor ) , zum Beispiel einen CMOS-Sensor . Das Bestimmen des Pass formfehlers kann unter Berücksichtigung des durch den Detektor erfassten Interferenzstrahls und der dadurch repräsentierten Informationen erfolgen, beispielsweise durch eine Auswertung eines von dem Interferenzstrahl erzeugten und vom Detektor erfassten Interferenzmusters . So kann zum Beispiel durch Vergleich mit einem Soll- Interferenzmuster, beispielsweise durch Vergleich der Strei fenlagen, auf gegebenenfalls vorhandene Abweichungen der Form des vermessenen Flächenbereichs von einer Soll form und somit auf den gegebenen Pass formfehler geschlossen werden . Es versteht sich, dass auch mehrere , vorzugsweise mindestens drei , von Interferenzstrahlen, zum Beispiel mit j eweils unterschiedlicher Phasenlage , für einen Flächenbereich erzeugte und vom Detektor erfasste Interferenzmuster berücksichtigt werden können . Unter Berücksichtigung dieser mehreren erfassten Interferenzmustern kann ein Phasenbild des Flächenbereichs erzeugt und, beispielsweise durch dessen Vergleich mit einem Soll-Phasenbild, der Passformfehler des Flächenbereichs bestimmt werden . Beispielsweise kann dazu die Messvorrichtung eine geeignete Verarbeitungseinheit umfassen . Mit zunehmender Anzahl von berücksichtigbaren Interferenzmustern kann ein besseres Signal- zu-Rausch-Verhält- nis erreicht und so die Genauigkeit der Bestimmung des Passformfehlers erhöht werden .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Messvorrichtung den zu vermessenden Hohlspiegel , bei dem der Pass formfehler eines Flächenbereichs einer Reflexions fläche des Hohlspiegels zu bestimmen ist . Die Reflexions fläche des Hohlspiegels ist in einer Aus führungs form mit einem drei- oder mehrstufigen Gitter zur Unterdrückung einer Reststrahlung im Infrarotbereich, beispielsweise einer Reststrahlung mit einer Wellenlänge von 10 , 6 pm, strukturiert . Das Gitter ist dabei vorzugsweise als ein drei- oder mehrstufiges Blazegittter ausgeformt , wobei die Gitterstufen Teilreflexions flächen entsprechen mit einem ersten und einem zweiten Fokuspunkt , deren j eweilige erste und zweite Fokuspunkte zusammenfallen . Bei einem zweistufigen Gitter können die Stufenflächen der unteren Stufen und die Stufenflächen der oberen Stufen j eweils eine Teilreflexions fläche darstellen . Entsprechend kann eine mit einem mehrstufigen Gitter strukturierte Reflexions fläche einer der Anzahl unterschiedlicher Niveaus der Stufenflächen entsprechende Anzahl von Teilreflexions flächen umfassen . Die j eweils zwischen zwei Stufen befindliche Stufenwand kann senkrecht oder geneigt zu den benachbarten Stufenflächen verlaufen . Die Höhe der Stufen beträgt vorzugsweise eine Viertelwellenlänge der zu unterdrückenden Reststrahlung . Die Breite der Stufen liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0 , 1 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0 , 2 mm und 1 mm, weiter vorzugsweise zwischen 0 , 4 mm und 0 , 6 mm .
Die vorgeschlagene Messvorrichtung ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Bestimmen des Pass formfehlers einer Reflexionsfläche mit einem drei- oder mehrstufigen Gitter . So kann bei einer Pass formfehlerbestimmung mittels der herkömmlichen Auto- kollimationsmessung aufgrund der Abbildung der Autokollimati- onskugel auf den Detektor bei doppelter Reflexion des Obj ektstrahls an der Reflexions fläche und der dadurch im Detektor erhaltenen doppelten (unscharfen) Bildlage der beiden detek- tierten Bilder der Reflexions fläche die Reflexions fläche nicht scharf abgebildet werden . Im Gegensatz ermöglicht es die vorgeschlagene Messvorrichtung, bei der nur eine Spiegelung des Ob j ektstrahls erforderlich ist , die Reflexions fläche , und insbesondere ihre Oberflächenstruktur, auf den Detektor abzubilden . Entsprechend können die Komponenten der Messvorrichtung im Strahlengang zur Abbildung der Reflexions fläche auf den Detektor angeordnet sein . So kann beim Bestimmen des Pass formfehlers der betrachtete Flächenbereich erheblich schärfer abgebildet werden, und zwar trotz des Einflusses der Bildfeldwölbung . Darüber hinaus kann dadurch, dass nur eine Spiegelung des Obj ektstrahls an dem Flächenbereich erforderlich ist , bei entsprechender Abstimmung der Wellenlänge des Ob ektstrahls als ein ganz zahliger Bruchteil der Stufenhöhe eine im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren höhere Toleranz gegenüber Schwankungen in der Geometrie der Oberflächenstruktur erreicht werden, insbesondere bei Abweichungen der Stufenhöhen von einem Sollwert .
Vorzugsweise ist das Eingangslinsenelement so ausgebildet , dass der Flächenbereich die Reflexions fläche von einem zur optischen Achse benachbarten inneren Ende bis zu einem äußeren Ende überdeckt . Entsprechend kann der mit dem Ob ektstrahl beleuchtete Flächenbereich sich ausgehend von der optischen Achse bis zu einem durch den äußeren Rand des Hohlspiegels gebildeten äußeren Ende der Reflexions fläche erstrecken . Um die gesamte radiale Erstreckung der Reflexions fläche mit einer einzelnen Messung erfassen zu können, ist es bei einem Hohlspiegel , der keine die optische Achse , beispielsweise mittig, umfassende Aussparung aufweist , erforderlich, dass der beleuchtete Flächenbereich die Reflexions fläche von der optischen Achse bis zum äußeren Rand des Hohlspiegels überdeckt . Das Eingangslinsenelement kann eine dafür entsprechend geeignete Apertur aufweisen .
Weist der Hohlspiegel im Bereich der optischen Achse einen Aussparungsbereich auf , sodass in dem Aussparungsbereich keine Reflexions fläche angeordnet ist , so erstreckt sich der verbleibende Bereich der Reflexions fläche in radialer Richtung zwischen dem Rand des Aussparungsbereichs und dem äußeren Rand des Hohlspiegels . In radialer Richtung wird die Reflexions fläche somit einerseits zur optischen Achse hin durch den Rand des Aussparungsbereichs und von der optischen Achse weg durch den äußeren Rand des Hohlspiegels begrenzt . Dabei entspricht die Begrenzung der Reflexions fläche durch den Rand des Aussparungsbereichs dem inneren Ende und die Begrenzung der Reflexions fläche durch den äußeren Rand des Hohlspiegels dem äußeren Ende der Reflexions fläche . Daher kann das Eingangslinsenelement so ausgebildet sein, dass der mit dem Obj ektstrahl ausgeleuchtete Flächenbereich die Reflexions fläche vom inneren Ende bis zum äußeren Ende überdeckt . Entsprechend kann dann die Apertur des Eingangslinsenelements so gewählt sein, dass der auf die Reflexions fläche tref fende Obj ektstrahl nicht den gesamten sich in radialer Richtung erstreckenden Bereich zwischen der optischen Achse und dem äußeren Ende der Reflexionsfläche beleuchtet .
Auf diese Weise beleuchtet der Obj ektstrahl die Reflexions fläche zumindest in radialer Richtung vollständig . In radialer Richtung entspricht zu betrachtende Flächenbereich so stets der vollständigen Erstreckung der Reflexions fläche , die sich ausgehend von der optischen Achse oder von ihrem inneren Ende in radialer Richtung erstreckt . Ein Wechsel des zu betrachtenden Flächenbereichs wird so ohne eine Anpassung des Eingangslinsenelements oder der weiteren Komponenten der Messvorrichtung ermöglicht . Dies erlaubt für den Fall , dass der Pass formfehler mehrerer Flächenbereiche bestimmt werden soll , einen besonders einfachen und unkompli zierten Wechsel der zu betrachtenden Flächenbereiche , ohne dass der Abstand der Komponenten der Messvorrichtung zueinander verändert werden muss . Des Weiteren kann die Halterung dazu eingerichtet sein, den Hohlspiegel nacheinander in einer solchen Mehrzahl von Stellungen anzuordnen, dass der Obj ektstrahl an einer Mehrzahl von Flächenbereichen nacheinander spiegelbar ist . Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der Obj ektstrahl an sämtlichen Flächenbereichen der Reflexions fläche nacheinander spiegelbar ist . Es versteht sich, dass bei einer solchen Aus führungs form der Detektor dann entsprechend ausgebildet ist zum schrittweisen Erfassen von Interferenzstrahlen, in denen j eweils nacheinander gespiegelte Ob ektstrahlen mit dem Referenzstrahl überlagert sind .
Dies ermöglicht es , die Pass formfehler mehrerer Flächenbereiche zu bestimmen . Das kann einzeln durch j eweiliges Bestimmen des Pass formfehlers des j eweiligen Flächenbereichs anhand der nacheinander erfassten Interferenzstrahlen erfolgen . Es ist aber auch möglich, den Pass formfehler unter Berücksichtigung der erfassten Interferenzstrahlen insgesamt zu bestimmen, wozu die von den j eweils schrittweise erfassten Interferenzstrahlen nacheinander erzeugten Interferenzmuster und/oder unter Berücksichtigung dieser Interferenzmuster erzeugte Phasenbilder des j eweiligen Flächenbereichs zusammengesetzt werden, beispielsweise durch Stitching Für den Fall , dass die Mehrzahl der Flächenbereiche die gesamte Reflexions fläche abdeckt , kann so der Pass formfehler der Reflexions fläche insgesamt bestimmt werden .
Darüber hinaus kann die Halterung dazu eingerichtet sein, den Hohlspiegel um die optische Achse herum rotatorisch bewegbar zu haltern . Vorzugsweise kann die Halterung zusätzlich den Hohlspiegel um die optische Achse herum rotatorisch bewegen, wozu sie beispielsweise einen geeigneten Antrieb aufweisen kann .
So kann bei einem Wechsel des zu betrachtenden Flächenbereichs eine translatorische Bewegung der Reflexions fläche , und damit einhergehend eine erneute Anpassung der Komponenten der Messvorrichtung aufeinander, vermieden werden . Ein Wechsel des zu betrachtenden Flächenbereichs kann dadurch ohne eine Veränderung der Position des Flächenbereichs im Obj ektstrahlengang, und beispielsweise ohne eine Änderung des Einfallswinkels des Zentralstrahls des Ob j ektstrahls , und somit ohne Änderung des Abstands zu den weiteren Komponenten der Messvorrichtung erfolgen, sodass auf eine andernfalls erforderliche und aufwändige abstandsabhängige Einstellung, wie eine Justierung von zueinander relativen Ausrichtungen ( z . B . Verkippungen oder Drehungen) , der weiteren Komponenten, beispielsweise des Eingangslinsenelements , verzichtet werden kann .
In einer Aus führungs form umfasst die Messvorrichtung ein Ausgangslinsenelement zum Kollimieren des gespiegelten Obj ektstrahls . Bei dem Ausgangslinsenelement handelt es sich beispielsweise um eine entsprechend geeignete Linse . Das Ausgangslinsenelement kann aber auch mehrere , insbesondere unterschiedliche Linsen umfassen . Ebenso ist denkbar, dass das Ausgangslinsenelement einen oder mehrere Spiegel umfasst oder als ein Spiegel oder eine Kombination von mehreren Spiegeln ausgebildet ist . Mit dem Ausgangslinsenelement kann die Strahl form des Ob ektstrahls an den Referenzstrahl angepasst werden .
Es kann vorgesehen sein, dass das Ausgangslinsenelement dazu eingerichtet ist , im Strahlengang hinter dem zweiten Fokuspunkt angeordnet zu werden . Auf diese Weise kann der zweite Fokuspunkt zur Justierung verwendet werden, zum Beispiel bei der Anordnung der Komponenten im Ob ektstrahlengang . Dabei kann das Ausgangslinsenelement beispielsweise als Sammellinse ausgebildet sein oder eine Sammellinse umfassen . Der zweite Fokuspunkt des Hohlspiegels kann mit einem Brennpunkt des Ausgangslinsenelements zusammenfallen .
Alternativ kann das Ausgangslinsenelement dazu eingerichtet sein, im Strahlengang vor dem zweiten Fokuspunkt angeordnet zu werden . Hierzu kann das Ausgangslinsenelement eine aplanati- sche Abbildung ermöglichen, und beispielsweise als ein entsprechend geeignetes Obj ektiv ausgeführt sein, zum Beispiel als ein Negativ-Aplanar , das eine aplanatische Abbildung er- möglicht , und beispielsweise unkollimierte äquidistante Eingangsstrahlen als kollimierte äquidistante Ausgangsstrahlen abbildbar sind .
Bei dieser Aus führungs form kann die Kavität , und somit die Länge der Strahlengänge von Obj ekt- und Referenzstrahl , erheblich verkürzt werden . So kann der Einfluss von Luf tschlieren auf das Bestimmen des Pass formfehlers verringert werden . Ebenso kann die Messvorrichtung mit einem kleineren Bauraum ausgebildet , und so der Platzbedarf gesenkt werden .
Beispielsweise handelt es sich bei dem Hohlspiegel um einen EUV-Kollektorspiegel , der zum Beispiel einen Radius in einem Bereich von 100 mm bis 500 mm und eine Pfeilhöhe in einem Bereich von 100 mm bis 200 mm aufweist .
Die Messvorrichtung ist insbesondere auch zum Bestimmen eines Pass formfehlers eines Flächenbereichs einer Mehrzahl von Flächenbereichen einer Reflexions fläche eines EUV-Kollektorspie- gels geeignet . Die Anforderung an die Passgenauigkeit ist dabei besonders hoch .
Gemäß der Erfindung wird zudem ein Messverfahren zum Bestimmen eines Pass formfehlers eines Flächenbereichs einer Reflexionsfläche eines Hohlspiegels of fenbart , der einen ersten Fokuspunkt und einen zweiten Fokuspunkt sowie eine durch den ersten und den zweiten Fokuspunkt verlaufende optische Achse aufweist , umfassend die Schritte :
- Bereitstellen eines Messstrahls ;
- Aufteilen des Messstrahls in einen Referenzstrahl und einen Ob ektstrahl ;
Fokussieren des Ob j ektstrahls auf einen Brennpunkt ; - Anordnen des Hohlspiegels in einer Stellung, in der der Brennpunkt und der erste Fokuspunkt zusammenfallen und in der ein Zentralstrahl des Ob j ektstrahls die optische Achse schneidet , wobei der Obj ektstrahl an dem Flächenbereich gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt fokussiert wird;
- Überlagern des Referenzstrahls und des gespiegelten Obj ektstrahls in einem Interferenzstrahl ; und
- Erfassen des Interferenzstrahls .
Zur näheren Erläuterung weiterer vorteilhafter Weiterbildungen des Messverfahrens wird auf die vorstehend beschriebenen Weiterbildungen der Messvorrichtung Bezug genommen . Ebenso kann die Messvorrichtung mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die im Zusammenhang des Messverfahrens beschrieben sind .
Die Erfindung umfasst ebenso ein Computerprogramm mit Programmanweisungen, einen Prozessor zur Aus führung und/oder Steuerung des erfindungsgemäßen Messverfahrens zu veranlassen, wenn das Computerprogramm auf dem Prozessor ausgeführt wird . Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert .
Die oben beschriebenen Aus führungs formen und Ausgestaltungen sind lediglich als beispielhaft zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken .
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Aus führungs formen beispielhaft näher erläutert . Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Darstellung eines EUV-Lithogra- phiesystems ; Figur 2 eine schematische Darstellung eines Hohlspiegels , bei dem der Pass formfehler eines Flächenbereichs von dessen Reflexions fläche zu bestimmen ist , in einer Strahlungsquelle eines EUV-Lithographiesys- tems ;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Aus führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung; und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung .
In Fig . 1 ist ein EUV-Lithographiesystem schematisch dargestellt . Das EUV-Lithographiesystem umfasst ein Beleuchtungssystem 100 und ein Proj ektionssystem 110 . Mithil fe des Beleuchtungssystems 100 wird ein Obj ektfeld 140 in einer Obj ektebene 120 beleuchtet .
Das Beleuchtungssystem 100 umfasst eine Belichtungsstrahlungsquelle 2 , die elektromagnetische Strahlung im EUV-Bereich, also insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 30 nm, abgibt . Die von der Belichtungsstrahlungsquelle 2 ausgehende Beleuchtungsstrahlung wird zunächst durch einen EUV- Kollektorspiegel 12 in eine Zwischenfokusebene 16 gebündelt .
Die Beleuchtungsoptik des Beleuchtungssystems 100 umfasst einen Umlenkspiegel 170 , mit dem die von der Belichtungsstrahlungsquelle 2 abgegebene Beleuchtungsstrahlung auf einen ersten Facettenspiegel 180 umgelenkt wird . Dem ersten Facettenspiegel 180 ist ein zweiter Facettenspiegel 190 nachgeordnet . Der erste Facettenspiegel 180 und der zweite Facettenspiegel 190 umfassen j eweils eine Viel zahl von individuell um j eweils zwei senkrecht zueinander verlaufende Achsen verschwenkbare Mikrospiegel . Mithil fe des zweiten Facettenspiegels 190 werden die einzelnen Facetten des ersten Facettenspiegels 180 in das Obj ektfeld 140 abgebildet .
Mithil fe des Pro ektionssystems 110 wird das Obj ektfeld 140 über eine Mehrzahl von Spiegeln 80 in eine Bildebene 90 abgebildet . In der Obj ektebene 120 ist eine Maske ( auch Retikel genannt ) angeordnet , die auf eine lichtempfindliche Schicht eines in der Bildebene 90 angeordneten Wafers abgebildet wird . Die diversen Spiegel des EUV-Lithographiesystems , an denen die Beleuchtungsstrahlung reflektiert wird, sind als EUV-Spiegel ausgebildet . Die EUV-Spiegel sind mit hoch reflektierenden Beschichtungen versehen, beispielsweise in Form von Multilayer- Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Sili zium .
Der EUV-Kollektorspiegel 12 stellt einen beispielhaften Hohlspiegel 12 dar, bei dem der Pass formfehler eines Flächenbereichs von dessen Reflexions fläche 10 mittels der Messvorrichtung zu bestimmen ist . Ein solcher EUV-Kollektorspiegel , der Teil der Belichtungsstrahlungsquelle 2 des Beleuchtungssystems 100 zur Erzeugung von EUV-Strahlung 22 mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm ist , ist in Fig . 2 gezeigt . Der EUV-Kollektorspiegel 12 hat eine rotationsellipsoidale Reflexions fläche 10 und weist einen ersten Fokuspunkt 14 und einen zweiten Fokuspunkt 16 auf , durch die eine optische Achse 18 verläuft . Bei dem ersten Fokuspunkt 14 handelt es sich um den nahen Fokuspunkt und bei dem zweiten Fokuspunkt 16 um den entfernten Fokuspunkt der Reflexions fläche 10 . In der Belichtungsstrahlungsquelle 2 wird die EUV-Strahlung 22 mittels eines Laser-produzierten Plasmas ( LPP ) erzeugt , wobei ein Plasma durch Beschuss eines sich in dem ersten Fokuspunkt 14 befindlichen Zinn-Tropfens mit Laserstrahlung 26 eines CCp-Lasers der Wellenlänge 10 , 6 pm generiert wird . Dazu weist der Hohlspiegel 12 eine Aussparung im Bereich der optischen Achse 18 auf , durch die die Laserstrahlung 26 hindurchtreten kann . Die erzeugte EUV-Strahlung 22 wird von dem Hohlspiegel 12 gebündelt und auf den zweiten Fokuspunkt 16 fokussiert . Der zweite Fokuspunkt 16 stellt eine Zwischenfokusebene dar, nach deren Durchtritt die EUV-Strahlung 22 in die Beleuchtungsoptik des Beleuchtungssystems 2 eintritt .
Aufgrund der Verwendung der Laserstrahlung 26 zur Generierung des Plasmas im ersten Fokuspunkt 14 ist eine Reststrahlung 24 in der Belichtungsstrahlungsquelle 2 vorhanden, die die Wellenlänge der Laserstrahlung 26 aufweist . Zur Unterdrückung der Fokussierung der Reststrahlung 24 auf den zweiten Fokuspunkt 16 weist die Reflexions fläche 10 eine - in Fig . 2 nur angedeutete - Oberflächenstrukturierung 20 auf , die vorliegend als ein dreistufiges Gitter ausgebildet ist . Die Reststrahlung 24 wird dadurch durch Beugungsef fekte aus dem zweiten Fokuspunkt 16 ausgelenkt und tri f ft auf eine Blende auf , an der sie absorbiert wird . Die Höhe der Stufen des dreistufigen Gitters 20 beträgt dabei eine Viertelwellenlänge der Reststrahlung 24 , also 2 , 65 pm .
Zum Bestimmen des Pass formfehlers eines solchen EUV-Kollektor- spiegels 12 ist eine entsprechende Messvorrichtung 1 erforderlich, die insbesondere ausgebildet ist , die unterschiedlichen Niveaus der Stufenflächen der als dreistufiges Gitter ausgebildeten Oberflächenstruktur berücksichtigen zu können .
Eine dazu geeignete erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 zum Bestimmen des Pass formfehlers eines Flächenbereichs 11 einer Reflexions fläche 10 eines Hohlspiegels 12 ist in Fig . 3 gezeigt . Bei dem Hohlspiegel 12 , von dem in Fig . 3 und 4 lediglich ein Ausschnitt ski z ziert ist , kann es sich insbesondere um den in Fig . 2 dargestellten EUV-Kollektorspiegel 12 handeln, dessen Reflexions fläche 10 mit einem dreistufigen Gitter 20 strukturiert ist , und die ein inneres Ende 101 und ein äußeres Ende 102 aufweist . Der Hohlspiegel 12 weist einen ersten Fokuspunkt 14 und einen zweiten Fokuspunkt 16 , sowie eine durch die beiden Fokuspunkte verlaufende optische Achse 18 auf , um die der Hohlspiegel 12 , und somit auch dessen Reflexions fläche 10 , rotationssymmetrisch ausgebildet ist . Der Flächenbereich 11 stellt somit einen Ausschnitt der Reflexions fläche 10 dar und überdeckt die Reflexions fläche 10 von dem zur optischen Achse 18 benachbarten inneren Ende 101 bis zum äußeren Ende 102 .
Die Messvorrichtung 1 umfasst eine Lichtquelle 13 , die einen Messstrahl 130 bereitstellt , und die eine Punktlichtquelle 131 und eine Eingangsoptik 132 aufweist . Der Messstrahl 130 tritt aus der Punktlichtquelle 131 aus und wird mittels der Eingangsoptik 132 kollimiert . Dabei ist denkbar, dass der Messstrahl 130 durch einen externen Laser erzeugt wird, und die Punktlichtquelle 131 einem Ausgang eines Lichtwellenleiters entspricht . Der Messstrahl 130 ist auf einen Eingangsstrahlteiler 15 gerichtet .
An einem Eingangsstrahlteiler 15 wird der Messstrahl 130 in einen Referenzstrahl 151 und einen Obj ektstrahl 152 aufgeteilt .
Der Referenzstrahl 151 wird an einem Spiegelelement , das beispielhaft als Planspiegel dargestellt ist , gespiegelt und auf einen Ausgangsstrahlteiler 23 gerichtet .
Der Obj ektstrahl 152 tri f ft auf ein Eingangslinsenelement 17 , welches den Obj ektstrahl 152 auf einen Brennpunkt 19 des Eingangslinsenelements 19 fokussiert . Entsprechend ist das Eingangslinsenelement 17 im vorliegenden Beispiel eine Sammellinse , die einen Brennpunkt 19 aufweist .
Der Hohlspiegel 12 wird in einer Halterung der Messvorrichtung
1 in einer Stellung gehaltert , in der der erste Fokuspunkt 14 und der Brennpunkt 19 des Eingangslinsenelements 17 zusammenfallen, und in der ein Zentralstrahl des Ob j ektstrahls 152 , der brechungs frei durch das Eingangslinsenelement 17 verläuft , die optische Achse 18 des Hohlspiegels 12 schneidet , was in dem ersten Fokuspunkt 14 geschieht . Dementsprechend kann der Zentralstrahl nicht-parallel zur optischen Achse 18 verlaufen . Nach Durchlaufen des ersten Fokuspunkts 14 fächert der Obj ektstrahl 152 auf und beleuchtet den Flächenbereich 11 als einen Teil der Reflexions fläche 10 des Hohlspiegels 12 . Der Obj ektstrahl 152 wird an dem Flächenbereich 11 gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt 16 fokussiert . Ein Teil des Obj ektstrahls (nicht gezeigt ) kann dabei nicht auf den Flächenbereich 11 tref fen, in welchem Fall die Intensität des auf den zweiten Fokuspunkt 16 fokussierten gespiegelten Ob j ektstrahls 152 geringer ist als diej enige des auf den ersten Fokuspunkt 14 fokussierten Ob j ektstrahls 152 .
Im gezeigten Beispiel weist das Eingangslinsenelement 17 eine solche Apertur auf , dass der Obj ektstrahl 152 einen Teilbereich der Reflexions fläche 10 oberhalb der optischen Achse 18 beleuchtet . Dieser beleuchtete Teilbereich der Reflexions fläche 10 entspricht somit dem zu vermessenden Flächenbereich 11 . Entsprechend weist das Eingangslinsenelement 17 eine solche Apertur auf , dass die Erstreckung des Flächenbereichs 11 in einer von der optischen Achse 18 ausgehenden radialen Richtung, in Fig . 3 beispielhaft in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse 18 nach oben, der Erstreckung der Reflexionsfläche 10 in dieser Richtung gleicht .
Die Halterung ist zusätzlich dazu eingerichtet , den Hohlspiegel 12 nacheinander in mehreren Stellungen anzuordnen, in denen der Obj ektstrahl 152 eine Mehrzahl von 30 Teilbereichen der Reflexions fläche 10 beleuchtet , und somit eine Mehrzahl von 30 unterschiedlichen Flächenbereichen 11 betrachtet werden kann, wobei die Mehrzahl der Flächenbereiche 11 die Reflexions fläche 10 vollständig abdecken . Insbesondere kann die Halterung den Hohlspiegel 12 so haltern, dass die 30 Teilbereiche der Reflexions fläche 10 nacheinander beleuchtet werden, sodass der j eweils beleuchtete Teilbereich der Reflexions fläche 10 dem zu vermessenden Flächenbereich 11 entspricht . Somit kann die Halterung den Hohlspiegel 12 nacheinander in einer ersten, zweiten, dritten, usw . Stellung angeordnet werden, in der der Obj ektstrahl 152 an einem ersten, zweiten, dritten, usw . Flächenbereich 11 gespiegelt wird .
Die Halterung der Fig . 3 haltert den Hohlspiegel 12 rotatorisch um die optische Achse 18 herum bewegbar, was durch einen Pfeil angedeutet ist . So kann der Hohlspiegel 12 durch eine Rotation um die optische Achse 18 von der ersten in die weiteren Stellungen verbracht werden . Die Position der weiteren Komponenten der Messvorrichtung 1 , und insbesondere die Abstände der Komponenten zueinander, bleibt dabei unverändert .
In der beschriebenen Aus führungs form ist der Obj ektstrahl 152 an sämtlichen Flächenbereichen 11 der Reflexions fläche 10 nacheinander spiegelbar . Da die Mehrzahl der Flächenbereiche 11 die Reflexions fläche 10 vollständig abdecken, lässt sich so mittels der Messvorrichtung 1 der Pass formfehler der Reflexions fläche 10 insgesamt bestimmen .
Im Beispiel der Fig . 3 tri f ft der auf den zweiten Fokuspunkt 16 fokussierte gespiegelte Obj ektstrahl 152 auf ein Ausgangslinsenelement 21 , das den Obj ektstrahl 152 kollimiert und auf den Ausgangsstrahlteiler 23 richtet . Vorliegend handelt es sich bei dem Ausgangslinsenelement 21 um eine Sammellinse , deren Brennpunkt mit dem zweiten Fokuspunkt 16 zusammenfällt .
Der gespiegelte und auch kollimierte Obj ektstrahl 152 und der
Referenzstrahl 151 werden in einem Ausgangsstrahlteiler 23 kombiniert und in einem Interferenzstrahl 230 überlagert und in Interferenz gebracht .
Der Interferenzstrahl 230 tri f ft dann auf einen Detektor 25 , von dessen Detektoroptik 251 er auf dessen Bildsensor 252 abgebildet und dort erfasst wird . Der erfasste Interferenzstrahl 230 kann ein Interferenzmuster der überlagerten Referenz- und Ob j ektstrahlen 151 , 152 erzeugen . Durch Vergleich des so erhaltenen Interferenzmusters mit einem Soll- Interferenzmuster kann auf gegebenenfalls vorhandene Abweichungen der Form des betrachteten Flächenbereichs 11 von einer Soll form geschlossen, und somit der Pass formfehler des Flächenbereichs 11 bestimmt werden . Alternativ oder zusätzlich können für einen Flächenbereich 11 mehrere , zum Beispiel drei , von Interferenzstrahlen 230 mit j eweils unterschiedlicher Phasenlage erzeugte Interferenzmuster berücksichtigt werden . Dazu wird aus den Interferenzmustern ein Phasenbild für den Flächenbereich 11 erzeugt . Zum Bestimmen des Pass formfehlers des Flächenbereichs 11 kann das Phasenbild mit einem Soll-Phasenbild verglichen werden .
Das in Fig . 4 dargestellte Aus führungsbeispiel der Messvorrichtung 1 unterscheidet sich von demj enigen der Fig . 3 in der Beschaf fenheit des Ausgangslinsenelements 21 . Dieses ist in Fig . 4 dazu eingerichtet , im Strahlengang vor dem zweiten Fokuspunkt 16 , auf den der an dem Flächenbereich 11 gespiegelte Obj ektstrahl 152 fokussiert wird, angeordnet zu werden . Mithin wird der Obj ektstrahl 152 zwar auch in diesem Aus führungsbeispiel auf den zweiten Fokuspunkt 16 fokussiert . Der Obj ektstrahl 152 verläuft aber nicht durch den zweiten Fokuspunkt 16 , sondern interagiert bereits vorher mit dem Ausgangslinsenelement 21 , durch das der gespiegelte Obj ektstrahl 152 kolli- miert wird . Dazu ist das Ausgangslinsenelement 21 der Fig . 4 als ein entsprechend geeignetes Obj ektiv ausgeführt . Somit ist der Strahlengang in der Messvorrichtung 1 der Fig . 4 unterschiedlich zu demj enigen der Messvorrichtung 1 der Fig .
3 . Es versteht sich, dass die Anordnung der weiteren Komponenten in der Messvorrichtung 1 , wie in Fig . 4 im Vergleich mit Fig . 3 angedeutet , entsprechend anzupassen ist .
Die in dieser Spezi fikation beschriebenen Aus führungs formen der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich j eweils angeführten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander of fenbart verstanden werden . Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Ausführungs form umfassten Merkmals - sofern nicht expli zit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion der Aus führungs form unerlässlich oder wesentlich ist .

Claims

Patentansprüche Messvorrichtung (1) zum Bestimmen eines Passformfehlers eines Flächenbereichs (11) einer Reflexionsfläche (10) eines Hohlspiegels (12) , der einen ersten Fokuspunkt (14) und einen zweiten Fokuspunkt (16) sowie eine durch den ersten und den zweiten Fokuspunkt verlaufende optische Achse (18) aufweist, umfassend:
- eine Lichtquelle (13) zum Bereitstellen eines Messstrahls ( 130 ) ;
- einen Eingangsstrahlteiler (15) zum Aufteilen des Messstrahls (130) in einen Referenzstrahl (151) und einen Objektstrahl (152) ;
- ein Eingangslinsenelement (17) zum Fokussieren des Objektstrahls (152) auf einen Brennpunkt (19) ;
- eine Halterung zum Anordnen des Hohlspiegels (12) in einer Stellung, in der der Brennpunkt (19) und der erste Fokuspunkt (14) zusammenfallen und in der ein Zentralstrahl des Ob j ektstrahls (152) die optische Achse (18) schneidet, wobei der Objektstrahl (152) an dem Flächenbereich (11) gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt (16) fokussiert wird;
- einen Ausgangsstrahlteiler (23) zum Überlagern des Referenzstrahls (151) und des gespiegelten Ob j ektstrahls (152) in einem Interferenzstrahl (230) ; und
- einen Detektor (25) zum Erfassen des Interferenzstrahls (230) .
2. Messvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Messvorrichtung (1) einen Hohlspiegel (12) , bei dem der Passformfehler eines Flächenbereichs (11) einer Reflexionsfläche (10) des Hohlspiegels (12) zu bestimmen ist, umfasst.
3. Messvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Reflexionsfläche (10) mit einem drei- oder mehrstufigen Gitter (20) zur Unterdrückung einer Reststrahlung (24) im Infrarotbereich, vorzugsweise zur Unterdrückung einer Reststrahlung (24) mit einer Wellenlänge von 10, 6 pm, strukturiert ist.
4. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingangslinsenelement (17) so ausgebildet ist, dass der Flächenbereich (11) die Reflexionsfläche (10) von einem zur optischen Achse (18) benachbarten inneren Ende (101) bis zu einem äußeren Ende (102) überdeckt.
5. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung dazu eingerichtet ist, den Hohlspiegel (12) nacheinander in einer solchen Mehrzahl von Stellungen anzuordnen, dass der Objektstrahl (152) an einer Mehrzahl von Flächenbereichen (11) , insbesondere sämtlichen Flächenbereichen (11) der Reflexionsfläche (10) , nacheinander spiegelbar ist.
6. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung dazu eingerichtet ist, den Hohlspiegel (12) um die optische Achse (18) herum rotatorisch bewegbar zu haltern.
7. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: ein Ausgangslinsenelement (21) zum Kollimieren des gespiegelten Ob ektstrahls (152) . Messvorrichtung (1) gemäß Anspruch 7, wobei das Ausgangslinsenelement (21) dazu eingerichtet ist, im Strahlengang hinter dem zweiten Fokuspunkt (16) angeordnet zu werden. Messvorrichtung (1) gemäß Anspruch 7, wobei das Ausgangslinsenelement (21) dazu eingerichtet ist, im Strahlengang vor dem zweiten Fokuspunkt (16) angeordnet zu werden. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (13) eine Punklichtquelle (131) , insbesondere einen Ausgang eines Lichtwellenleiters oder eine Auskopplungsoptik eines Lasers, zum Ausgeben des Messstrahls (130) und eine Eingangsoptik (132) zum Kollimieren des Messstrahls (130) umfasst. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Detektor (25) einen Bildsensor (252) und eine Detektoroptik (251) zum Abbilden des Interferenzstrahls (230) auf dem Bildsensor umfasst. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Komponenten der Messvorrichtung (1) im Strahlengang so angeordnet sind, dass die Reflexionsfläche (10) auf den Detektor (25) abgebildet wird. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messstrahl (130) eine Wellenlänge aus einem Bereich zwischen 400 und 1200 nm aufweist, wobei vorzugsweise die Wellenlänge des Messstrahls (130) 532 nm, 633 nm oder 1064 nm beträgt. Messvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlspiegel (12) ein EUV-Kollektorspiegel ist . Messverfahren zum Bestimmen eines Passformfehlers eines Flächenbereichs (11) einer Reflexionsfläche (10) eines Hohlspiegels (12) , der einen ersten Fokuspunkt (14) und einen zweiten Fokuspunkt (16) sowie eine durch den ersten und den zweiten Fokuspunkt verlaufende optische Achse (18) aufweist, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Messstrahls (130) ;
- Aufteilen des Messstrahls (130) in einen Referenzstrahl
(151) und einen Objektstrahl (152) ;
- Fokussieren des Ob ektstrahls (152) auf einen Brennpunkt (19) ;
- Anordnen des Hohlspiegels (12) in einer Stellung, in der der Brennpunkt (19) und der erste Fokuspunkt (14) zusammenfallen und in der ein Zentralstrahl des Objektstrahls (152) die optische Achse (18) schneidet, wobei der Objektstrahl (152) an dem Flächenbereich (11) gespiegelt und auf den zweiten Fokuspunkt (16) fokussiert wird;
- Überlagern des Referenzstrahls (151) und des gespiegelten Ob j ektstrahls (152) in einem Interferenzstrahl (230) ; und
Erfassen des Interferenzstrahls (230) .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4089607A (en) * 1976-07-02 1978-05-16 Raytheon Company Optical interferometer
EP0575095A1 (de) * 1992-06-15 1993-12-22 Hughes Aircraft Company Interferometrie mit streifendem Lichteinfall und uneingeschräkter Apertur
DE102022207359A1 (de) 2022-07-19 2024-01-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Passformfehlers bei einem Hohlspiegel

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD215388A1 (de) 1983-04-29 1984-11-07 Akad Wissenschaften Ddr Anordnung zur interferometrischen messung von flaechenabweichungen an hohlspiegeln
JPS61294327A (ja) 1985-06-21 1986-12-25 Agency Of Ind Science & Technol 放物面鏡の表面形状測定用干渉方法及び放物面鏡の表面形状測定用干渉計
US5428444A (en) 1992-08-19 1995-06-27 Trw Inc. Real time interferometric comparator
US7423765B2 (en) 2004-07-31 2008-09-09 Carl Zeiss Smt Ag Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102010063530A1 (de) 2009-12-22 2011-06-30 Carl Zeiss SMT GmbH, 73447 Blendenelement und optisches System für die EUV-Lithographie
DE102014117453A1 (de) 2014-11-27 2016-06-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Kollektorspiegel für Mikrolithografie

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4089607A (en) * 1976-07-02 1978-05-16 Raytheon Company Optical interferometer
EP0575095A1 (de) * 1992-06-15 1993-12-22 Hughes Aircraft Company Interferometrie mit streifendem Lichteinfall und uneingeschräkter Apertur
DE102022207359A1 (de) 2022-07-19 2024-01-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Passformfehlers bei einem Hohlspiegel

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