DE102013204445A1

DE102013204445A1 - Vergrößernde abbildende Optik sowie EUV-Maskeninspektionssystem mit einer derartigen abbildenden Optik

Info

Publication number: DE102013204445A1
Application number: DE102013204445.3A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Mann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-09-18
Also published as: JP2016512615A; US10408765B2; WO2014139867A1; KR102257177B1; KR20150131042A; US20150362438A1; CN105143951B; CN105143951A; JP6470188B2

Abstract

Eine vergrößernde abbildende Optik (7) dient zur Inspektion von Lithographiemasken, die bei der EUV-Projektionsbelichtung zum Einsatz kommen. Die abbildende Optik (7) hat mindestens zwei zur Änderung eines Abbildungsmaßstabes relativ zueinander verlagerbare Spiegel (M1 bis M4). Gemäß einem weiteren Aspekt hat eine vergrößernde abbildende Optik (7) mindestens einen Spiegel (M1 bis M4) und einen Abbildungsmaßstab, der durch Verlagerung von mindestens zwei Spiegeln (M1 bis M4) relativ zueinander geändert werden kann. Der Abbildungsmaßstab kann dabei zwischen einem minimalen Abbildungsmaßstab, der größer ist als 100, und einem maximalen Abbildungsmaßstab, der größer ist als 200, geändert werden. Es resultiert eine abbildende Optik, die insbesondere an unterschiedlich große Maskenstrukturen angepasst werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine vergrößernde abbildende Optik zur Inspektion von Lithografiemasken, die bei der EUV-Projektionsbelichtung zum Einsatz kommen, sowie ein EUV-Maskeninspektionssystem mit einer derartigen abbildenden Optik.
Eine vergrößernde abbildende Optik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der WO 2012/101 269 A1 und aus der US 2012/0140454 A1 . Abbildende Optiken sind weiterhin bekannt aus der US 2011/0242528 A1 , der US 4 863 253 , der US 4 964 706 , der US 5 144476 und der US 6333 811 B1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abbildende Optik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Optik insbesondere an unterschiedlich große Maskenstrukturen angepasst werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst nach einem ersten Aspekt durch eine abbildende Optik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und nach einem weiteren Aspekt durch eine abbildende Optik mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen.
Durch die Änderung des Abbildungsmaßstabes lässt sich eine Anpassung der vergrößernden abbildenden Optik an die benötigte Strukturauflösung und/oder an die gewünschte Funktionalität gewährleisten.
Die abbildende Optik nach dem ersten Aspekt erlaubt die Abbildung unterschiedlich großer Maskenstrukturen, wobei kein Kompromiss hinsichtlich der Parameter-Auflösung einerseits und Objektfeldgröße andererseits eingegangen werden muss. Die vergrößernde abbildende Optik hat mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare Spiegel, hat also mindestens einen verlagerbaren Spiegel, der beispielsweise zu mindestens einem statischen Spiegel verlagerbar ist.
Gemäß dem zweiten Aspekt resultiert ein Mikrozoomsystem, also eine abbildende Optik, bei der der Abbildungsmaßstab in einem weiten Bereich zwischen jeweils sehr großen Abbildungsmaßstäben geändert werden kann. Der minimale Abbildungsmaßstab kann dabei größer sein als 150, kann größer sein als 200, kann größer sein als 250, kann größer sein als 300, kann größer sein als 350, kann größer sein als 400, kann größer sein als 450 und kann 487,5 betragen. Der maximale Abbildungsmaßstab kann größer sein als 250, kann größer sein als 300, kann größer sein als 350, kann größer sein als 400, kann größer sein als 450, kann größer sein als 500, kann größer sein als 550, kann größer sein als 600, kann größer sein als 650, kann größer sein als 700, kann größer sein als 750 und kann 780 betragen. Ein Zoomfaktor, also das Verhältnis zwischen dem maximalen Abbildungsmaßstab und dem minimalen Abbildungsmaßstab, kann größer sein als 1,1, kann im Bereich zwischen 1,1 und 2, zwischen 1,2 und 1,9 oder zwischen 1,4 und 1,8 liegen und kann insbesondere bei 1,6 liegen.
Bei einer Ausführung nach Anspruch 3 ergibt sich ein besonders einfach kontrollierbares Zoomverhalten. Der herstellungstechnische Aufwand für die Zoomoptik ist gering. Bei einer alternativen Ausführung der abbildenden Optik hat diese genau zwei zur Änderung des Abbildungsmaßstabes verlagerbare Spiegel.
Bei der Ausführung nach Anspruch 4 kann die abbildende Optik sehr fein an den jeweiligen Abbildungsmaßstab angepasst werden.
Bei einer abbildenden Optik nach Anspruch 5 entfällt die Notwendigkeit, die Lage beziehungsweise Ausführung einer Bildfelddetektion an die jeweilige Zoomstellung der abbildenden Optik anzupassen.
Einzelmerkmale der vorstehend erläuterten zwei Aspekte können auch in anderer Kombination Gegenstand der Erfindung sein.
Die Lage einer Aperturblende nach Anspruch 6 ist unabhängig von einer Zoomstellung der vergrößernden abbildenden Optik. Ein Durchmesser und/oder eine laterale Position der Aperturblende kann abhängig von der jeweils gewählten Zoomstellung und/oder abhängig von der jeweils gewählten Funktionalität der abbildenden Optik unterschiedlich sein. Der Durchmesser und/oder die laterale Position der Aperturblende kann beispielsweise davon abhängen, ob die abbildende Optik bei einem Luftbild-Metrologiesystem (Aerial Image Metrology System) oder bei einem Masken-Metrologiesystem (Actinic Pattern Mask Inspection) zum Einsatz kommt.
Ein Zwischenbild nach Anspruch 7 hat sich zur kompakten Strahlführung als besonders geeignet herausgestellt.
Eine katoptrische Ausführung nach Anspruch 8 ist besonders zum Einsatz mit EUV-Wellenlängen geeignet. Die abbildende Optik kann genau vier Spiegel aufweisen. Bei der abbildenden Optik kann es sich um ein koaxiales System handeln. Die abbildende Optik kann ein außeraxiales Objektfeld und/oder ein außeraxiales Bildfeld aufweisen.
Eine Ausführung der abbildenden Optik nach Anspruch 9 kann unaufwändig in der Herstellung sein.
Eine veränderbare objektseitige numerische Apertur nach Anspruch 10 hat Vorteile, die vorstehend im Zusammenhang mit der Abbildungsmaßstabänderung schon erläutert wurden. Die minimale objektseitige numerische Apertur kann 0,125 und die maximale objektseitige numerische Apertur kann 0,2 betragen. Die bildseitige numerische Apertur kann unabhängig von einer Verlagerung von optischen Komponenten der abbildenden Optik sein.
Die Vorteile eines Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystems nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die abbildende Optik bereits erläutert wurden. Als Detektionseinrichtung kann ein CCD-Sensor vorgesehen sein. Abhängig beispielsweise von einem Scanbetrieb des Systems kann als Detektionseinrichtung auch ein TDI(Time Delayed Integration, Integration mit Zeitversatz)-Sensor zum Einsatz kommen.
Bei einer EUV-Lichtquelle nach Anspruch 12 kann es sich um eine Plasma-Quelle, um eine Synchrotronquelle oder beispielsweise auch um einen Freie-Elektronen-Laser (FEL) handeln. Die EUV-Lichtquelle kann Abbildungslicht mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm erzeugen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch ein Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystem für die Untersuchung von Objekten, wobei als zu untersuchendes Objekt ein reflektierendes Retikel für die EUV-Projektionslithografie dient;
2 in einer zur 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystems, wobei als zu untersuchendes Objekt ein durchlässiges Retikel für die EUV-Projektionslithografie, z. B. eine phasenschiebende Maske, dient;
3 einen Meridionalschnitt durch eine Ausführung einer vergrößernden abbildenden Zoom-Optik zum Einsatz in einem Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystem nach den 1 oder 2, wobei die abbildende Optik zur Simulation und zur Analyse von Auswirkungen und von Eigenschaften von Lithografiemasken, also Retikeln, auf eine optische Abbildung innerhalb einer Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie oder auch zur großflächigen Detektion von Maskendefekten dient;
4 die abbildende Optik nach 3 in einer anderen Zoomstellung genau eines verlagerbaren Spiegels;
5 eine weitere Ausführung einer vergrößernden abbildenden Zoom-Optik, die anstelle der Optik nach den 3 und 4 zum Einsatz kommen kann; und
6 die Optik nach 5 in einer anderen Zoomstellung der Spiegel der abbildenden Optik.
1 zeigt stark schematisch ein Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystem 1 zur Untersuchung eines Objekts 2 in Form eines Retikels beziehungsweise einer Lithografiemaske für die EUV-Projektionslithografie. Mit dem Metrologiesystem 1, welches auch als Actinic Patterned Mask Inspection, System zur aktinischen Untersuchung einer strukturierten Maske, bezeichnet wird, können insbesondere Defekte auf dem Retikel 2 und deren Auswirkungen auf die Abbildung bei der EUV-Projektionslithografie untersucht werden. Das Retikel 2 kann insbesondere auf Strukurierungsfehler überprüft werden. Der Strukturierungsfehler kann anschließend mit Hilfe einer Analyse eines sogenannten Luftbildes (Lufbild-Metrologiesystem, Aerial Image Metrology System), untersucht werden. Derartige Systeme sind aus der DE 102 20 815 A1 bekannt. Das Inspektionssystem 1 wird zur Untersuchung eines reflektierenden Retikels 2 genutzt.
Die Aufnahme des Luftbildes kann mit Hilfe des gleichen Metrologiesystems 1, insbesondere mit der gleichen Optik, vorgenommen werden, mit dem das reflektierende Retikel 2 untersucht wird. Optische Parameter, z. B. Feldgröße, Blendenposition und Zoomstellung, die zum Teil nachfolgend noch näher erläutert werden, werden je nach Einsatzzweck des Metrologiesystems 1 entsprechend angepasst. Die Verwendung ein und desselben Metrologiesystems 1 zur Luftbildanalyse einerseits und zur Untersuchung des reflektierenden Retikels 2 andererseits vermeidet, dass ein zu untersuchendes Retikel durch ein hinsichtlich Sauberkeitsanforderungen aufwändiges Transportverfahren von einem Metrologiesystem zu einem weiteren Metrologiesystem transportiert werden muss.
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
Das Inspektionssystem 1 hat eine EUV-Lichtquelle 3 zur Erzeugung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4. Bei der EUV-Lichtquelle kann es sich um eine Plasma-Quelle, also beispielsweise um eine LPP-Quelle (lasererzeugtes Plasma, Laser Produced Plasma) oder um eine GDP-Quelle (gasentladungserzeugtes Plasma, Gas Discharge Produced Plasma) handeln. Bei der EUV-Lichtquelle 3 kann es sich auch um einen EUV-Laser handeln. Dieser kann beispielsweise durch Frequenzvervielfachung langwelligerer Laserstrahlung realisiert sein. Die EUV-Lichtquelle 3 emittiert nutzbares Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 mit einer Wellenlänge von 13,5 nm. Auch andere Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm, insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm können als Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 bei entsprechender Auslegung der EUV-Lichtquelle 3 zum Einsatz kommen.
Eine Beleuchtungsoptik 5 dient zur Überführung des Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 von der EUV-Lichtquelle 3 hin zu einem Objektfeld 6, in dem ein Ausschnitt des reflektierenden Retikels 2 angeordnet ist.
Eine abbildende Optik 7 mit einem starken Vergrößerungsfaktor, beispielsweise von 500, bildet das Objektfeld 6 über einen Abbildungsstrahlengang 8 in ein Bildfeld 9 ab. Eine ortsauflösende Detektionseinrichtung in Form eines CCD-Sensors 10 erfasst eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 über das Bildfeld 9. Ein CCD-Chip des CCD-Sensors 10 kann als zeitverzögernd integrierter CCD-Chip (Time Delay and Integration Charged-Coupled-Device) ausgeführt sein. Ein derartiger CCD-Chip kann insbesondere zur Untersuchung eines durch das Objektfeld 6 bewegten Retikels 2 genutzt werden. Eine Verlagerungsrichtung des Retikels 2 kann längs der y-Richtung verlaufen.
Eine Beleuchtung sowie eine Detektion des vom Objektfeld 6 ausgehenden Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 kann auf verschiedene Arten geschehen. Beim Inspektionssystem 1 nach 1 erfolgt eine Beleuchtung mit einer numerischen Apertur NA von beispielsweise 0,2. Die abbildende Optik 7 kann diese numerische Apertur je nach Ausführung vollständig oder teilweise erfassen. Ein perfekt reflektierendes Retikel 2 vorausgesetzt, kann also das gesamte vom Retikel 2 reflektierte Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 oder ein Teil von diesem von der abbildenden Optik 7 erfasst werden. Eine solche Beleuchtung ist auch als Hellfeldbeleuchtung bekannt. Auch eine Dunkelfeldbeleuchtung ist möglich, bei der ausschließlich vom Retikel 2 gestreute oder gebeugte Anteile des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 von dem CCD-Sensor 10 erfasst werden.
2 zeigt eine Variante des Inspektionssystems 1, die zur Untersuchung eines für das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 zumindest teilweise durchlässigen Retikels 2, beispielsweise für eine phasenschiebende Maske (Phase Shift Mask), genutzt wird. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Im Unterschied zur Ausführung nach 1 ist beim Inspektionssystem 1 nach 2 die abbildende Optik 7 nicht in Richtung eines reflektierten Strahlengangs des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 angeordnet, sondern in Richtung eines durch das Retikel 2 hindurchgelassenen Strahlengangs. Auch hier ist je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 5 und/oder der abbildenden Optik 7 eine Hellfeld- oder eine Dunkelfeldbeleuchtung möglich.
3 zeigt eine Ausführung der abbildenden Optik 7, die beim Inspektionssystem 1 durch die 1 oder 2 zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die vorstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung des Inspektionssystems 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Auch im Zusammenhang mit der Beschreibung der abbildenden Optik 7 nach 3 sowie mit der Beschreibung der weiteren Ausführungen für die abbildende Optik wird ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 3 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 3 nach oben. Die z-Achse verläuft in der 3 nach rechts.
Die abbildende Optik 7 nach 3 bildet das Objektfeld 6, das in einer Objektebene 11 liegt, mit einem Vergrößerungsfaktor (Abbildungsmaßstab) von 780 in das Bildfeld 9 ab, das in einer Bildebene 12 liegt.
Dargestellt ist in der 3 zur Visualisierung des Abbildungsstrahlengangs 8 der abbildenden Optik 7 der Verlauf von Hauptstrahlen 13 sowie von Komastrahlen 14, 15, die von fünf in der y-Richtung übereinanderliegenden Objektfeldpunkten ausgehen. Der Abstand zwischen diesen Objektfeldpunkten in der y-Richtung ist im Objektfeld 6 so klein, dass dieser in der Zeichnung nicht aufgelöst werden kann. Abgebildet werden diese fünf Objektfeldpunkte in fünf in der 3 übereinander liegende Bildfeldpunkte im Bildfeld 9, die aufgrund des großen Vergrößerungsfaktors in der Zeichnung getrennt aufgelöst sind. Die Hauptstrahlen 13 einerseits und die Komastrahlen 14, 15 andererseits werden nachfolgend auch als Abbildungsstrahlen bezeichnet.
Das Objektfeld 6 einerseits und das Bildfeld 9 andererseits liegen in zueinander beabstandeten xy-Ebenen. Das Objektfeld 6 hat in der y-Richtung eine Erstreckung von 153 μm und in der x-Richtung eine Erstreckung von 204 μm, hat also eine Feldgröße von 153 × 204 μm². Das Objektfeld 6 und das Bildfeld 9 sind jeweils rechteckig.
Die Hauptstrahlen 13 gehen im Abbildungsstrahlengang 8 zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9 vom Objektfeld 6 mit einem Hauptstrahlwinkel α von etwa 10° zu einer in z-Richtung verlaufenden Normalen 16 auf einem zentralen Objektfeldpunkt der Objektebene 11 aus. Aufgrund dieses großen Hauptstrahlwinkels α kann die abbildende Optik 7 nach 3 zur Abbildung eines reflektierenden Retikels genutzt werden. Andere Hauptstrahlwinkel α, insbesondere ein kleinerer Hauptstrahlwinkel α, sind möglich.
Eine objektfeldseitige numerische Apertur der abbildenden Optik 7 beträgt NAO = 0,2.
In der Bildebene 12 treffen sich die Abbildungsstrahlen 13 bis 15 jeweils in einem der fünf Bildfeldpunkte des Bildfelds 9. Die Hauptstrahlen 13, die zu jedem der Bildfeldpunkte gehören, verlaufen zueinander nahezu parallel. Die abbildende Optik 7 nach 3 ist also bildseitig nahezu telezentrisch.
Im Abbildungsstrahlengang zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9 hat die abbildende Optik 7 genau vier Spiegel, die in der Reihenfolge ihrer Anordnung im Abbildungsstrahlengang nachfolgend mit M1, M2, M3 und M4 bezeichnet werden. Die vier Spiegel M1 bis M4 stellen vier voneinander separate optische Komponenten dar.
Eine Aperturblende 17 ist im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 6 und dem Spiegel M1 angeordnet. Die Aperturblende 17 ist im Bereich einer ersten Pupillenebene der abbildenden Optik 7 nach 3 zwischen dem Objektfeld 6 und dem Spiegel M1 angeordnet. Eine zweite Pupillenebene der abbildenden Optik 7 nach 3 liegt im Abbildungsstrahlengang 8 zwischen dem Spiegel M2 und dem Spiegel M3.
Der im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9 erste Spiegel M1 ist asphärisch als konkaver Primärspiegel, der zweite Spiegel M2 ist ebenfalls asphärisch als konkaver Sekundärspiegel, der dritte Spiegel M3 ist asphärisch als konvexer Tertiärspiegel und der vierte Spiegel M4 ist asphärisch als konkaver Quartärspiegel ausgeführt.
Dargestellt sind in der 3 die Schnittkurven von Parentflächen, die für die mathematische Modellierung der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M4 eingesetzt werden. In der dargestellten Schnittebene tatsächlich physikalisch vorhanden sind diejenigen Bereiche der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M4, die von den Komastrahlen 14, 15 und zwischen den Komastrahlen 14, 15 tatsächlich mit Abbildungsstrahlung beaufschlagt werden.
Keiner der Spiegel M1 bis M4 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung zum Durchtritt des Abbildungslichts 4. Abhängig vom Betriebsmodus kann durch Randbereiche einzelner der Spiegel, beispielsweise durch Randbereiche des Spiegels M1, eine partielle Obskuration des Abbildungslichts 4 erfolgen.
Im Abbildungsstrahlengang zwischen den Spiegeln M1 und M2 liegt ein Zwischenbild 17a.
Die abbildende Optik 7 ist ausgelegt auf eine Betriebswellenlänge von 13,5 nm.
Die Spiegel M1 bis M4 tragen eine für das Beleuchtungs-Abbildungslicht 4 hochreflektierende Beschichtung, die als Mehrlagen-Beschichtung ausgeführt sein kann.
Der Spiegel M4 ist mit einem Linearantrieb 18 verbunden, der in der 3 schematisch dargestellt ist. Mit Hilfe des Linearantriebs 18 kann der Spiegel M4 zur Änderung eines Abbildungsmaßstabes relativ zu den anderen drei stationären Spiegeln M1 bis M3 parallel zur z-Richtung verlagert werden. Der Spiegel M4 und einer der drei anderen, nicht verlagerbaren Spiegel M1 bis M3 andererseits stellen zwei Spiegel der abbildenden Optik 7 dar, die zur Änderung eines Abbildungsmaßstabes relativ zueinander verlagerbar sind. Der Spiegel M4 ist ein Zoom-Spiegel. Die Stellung des Spiegels M4 nach 3 wird nachfolgend auch als Zoomstellung Z1 bezeichnet.
Optische Daten der abbildenden Optik 7 nach 3 und 4 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben. Die erste Tabelle zeigt in der Spalte „Radius” jeweils den Krümmungsradius der Spiegel M1 bis M4. Die dritte Spalte (Dicke) beschreibt den Abstand jeweils zur nachfolgenden Oberfläche in z-Richtung. Für die Zoomstellung Z1 nach 3 dient dabei der Dickenwert „Dicke Z1”.
Die zweite Tabelle beschreibt die genaue asphärische Oberflächenform der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M4, wobei die Konstanten K sowie A bis J in folgende Gleichung für die Pfeilhöhe einzusetzen sind:
h stellt hierbei den Abstand zur optischen Achse, also zur Normalen 16, der abbildenden Optik 7 dar. Es gilt also h² = x² + y². Für c wird in die Gleichung der Kehrwert von „Radius” eingesetzt.
Eine Baulänge T, also je nach Ausführung der abbildenden Optik ein Abstand zwischen der Objektebene 11 und der Bildebene 12 oder der Abstand zwischen den in der z-Richtung am weitesten entfernten Komponenten der abbildenden Optik 7, beträgt 1500 mm. Ein Verhältnis aus der Baulänge T und dem Abbildungsmaßstab β beträgt in der Zoomstellung Z1 nach 3 1500 mm/780 = 1,92 mm.
Die abbildende Optik 7 ist eine katoptrische Optik. Die abbildende Optik 7 hat genau vier Spiegel M1 bis M4. Bei der abbildenden Optik 7 handelt es sich um ein koaxiales System. Eine Rotationssymmetrieachse, zu der alle vier Spiegel M1 bis M4 hinsichtlich der Ausgestaltung ihrer Reflexionsflächenform rotationssymmetrisch sind, verläuft längs der z-Richtung auf Höhe einer y-Koordinate zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9. Das Objektfeld 6 ist in Richtung positiver y-Werte zu dieser Rotationssymmetrieachse beabstandet. Das Bildfeld 9 ist aufgrund des Zwischenbildes 17a ebenfalls in Richtung positiver y-Werte zu dieser Rotationssymmetrieachse beabstandet. Die Felder 6, 9 liegen also bei der Projektionsoptik 7 außeraxial.
4 zeigt die Projektionsoptik 7 in einer zweiten Zoomstellung Z2 der Spiegel M3 und M4. Die Stellung der anderen Spiegel M1 und M2 ist gegenüber der ersten Zoomstellung Z1 unverändert. In Bezug auf die Zoomstellung Z2 gilt bei den vorstehenden Designtabellen die Abstandsspalte „Dicke Z2”.
Der Spiegel M4 ist in der Zoomstellung Z2 im Vergleich zur Stellung Z1 um etwas mehr als 600 mm in positiver z-Richtung verlagert. Der Spiegel M3 ist der Zoomstellung Z2 im Vergleich zur Stellung Z1 um wenige Zehntel Millimeter in z-Richtung verlagert.
Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung einer Projektionsoptik, die ansonsten der Projektionsoptik 7 nach den 3 und 4 entspricht, wird zwischen den Zoomstellungen Z1 und Z2 ausschließlich der Spiegel M4 verlagert. Bei dieser alternativen Ausführung bleibt die Stellung der anderen Spiegel M1 bis M3 gegenüber der ersten Zoomstellung Z1 unverändert.
In der Zoomstellung Z2 hat die Projektionsoptik 7 nach den 3 und 4 einen vergrößernden Abbildungsmaßstab von 487,500. Die objektseitige numerische Apertur NAO beträgt in der Zoomstellung Z2 0,125. Die Objektfeldgröße beträgt in der y-Richtung 244,8 μm und in der x-Richtung 326,4 μm. Das Objektfeld 16 hat also eine Feldgröße von 244,8 × 326,4 μm². Das Objektfeld 6 ist weiterhin rechteckig.
Sowohl die Lage als auch die Größe des Bildfeldes 9 sind von der Zoomstellung der Projektionsoptik 7 unabhängig.
Anhand der 5 und 6 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer abbildenden Optik 19 beschrieben, die anstelle der abbildenden Optik 7 nach den 3 und 4 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die in den vorstehenden Fig. bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Nachfolgend werden die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel erläutert.
Die abbildende Optik bzw. Projektionsoptik 19 nach den 5 und 6 hat genau vier Spiegel M1 bis M4.
Bei der Projektionsoptik 19 nach den 5 und 6 werden zur Änderung des Abbildungsmaßstabes zwischen einem vergrößernden Abbildungsmaßstab von 780 in der Zoomstellung Z1 nach 5 und einem vergrößernden Abbildungsmaßstab von 487,5 in der Zoomstellung Z2 nach 6 alle Spiegel verlagert. Der Spiegel M1 wird dabei um etwa 0,2 mm in negativer z-Richtung verlagert. Der Spiegel M2 wird dabei um etwa 0,2 mm in negativer z-Richtung verlagert. Der Spiegel M3 wird um etwa 350 mm in negativer z-Richtung verlagert. Der Spiegel M4 wird um etwa 30 mm in positiver z-Richtung verlagert. Die exakten Verlagerungswerte ergeben sich aus den Abstandswerten „Dicke Z2” der nachfolgenden Designtabellen.
Alle vier Spiegel M1 bis M4 sind jeweils mit einem Linearantrieb 18 verbunden. Die vier Linearantriebe 18 werden von einer gemeinsamen adaptiven Steuerung 20 gesteuert, die mit den vier Linearantrieben 18 der Ausführung nach den 5 und 6 in nicht dargestellter Weise in Verbindung steht.
Auch bei der Ausführung nach den 5 und 6 sind die Lage und die Größe des Bildfeldes 9 vom Abbildungsmaßstab unabhängig.
Die abbildende Optik 19 hat zwischen der Objektebene 11 und der Bildebene 12 eine Baulänge T von 1344 mm.
Das Verhältnis T/β aus der Baulänge T und dem Abbildungsmaßstab β (β = 780) beträgt bei der abbildenden Optik 19 in der Zoomstellung Z1 T/β = 1,72.
Die optischen Daten der abbildenden Optik 19 nach den 5 und 6 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben, die vom Aufbau her den Tabellen der abbildenden Optik 7 nach 3 entsprechen.
Der Abbildungsmaßstab kann zwischen einem minimalen Abbildungsmaßstab, der bei den Ausführungen nach den 3 bis 6 487,5 beträgt, und einem maximalen Abbildungsmaßstab, der 780 beträgt, geändert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012/101269 A1 [0002]
US 2012/0140454 A1 [0002]
US 2011/0242528 A1 [0002]
US 4863253 [0002]
US 4964706 [0002]
US 5144476 [0002]
US 6333811 B1 [0002]
DE 10220815 A1 [0025]

Claims

Vergrößernde abbildende Optik (7; 19) zur Inspektion von Lithografiemasken (2), die bei der EUV-Projektionsbelichtung zum Einsatz kommen, – mit mindestens zwei zur Änderung eines Abbildungsmaßstabes relativ zueinander verlagerbaren Spiegeln (M1 bis M4).
Vergrößernde abbildende Optik (7; 19) mit mindestens einem Spiegel (M1 bis M4) und mit einem Abbildungsmaßstab, der durch Verlagerung von mindestens zwei Spiegeln (M1 bis M4) der vergrößernden abbildenden Optik (7; 19) relativ zueinander zwischen einem minimalen Abbildungsmaßstab, der größer ist als 100, und einem maximalen Abbildungsmaßstab, der größer ist als 200, geändert werden kann.
Vergrößernde abbildende Optik nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch genau einen zur Änderung des Abbildungsmaßstabes verlagerbaren Spiegel (M4).
Vergrößernde abbildende Optik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Spiegel (M1 bis M4) der abbildenden Optik (7; 19) zur Änderung des Abbildungsmaßstabes verlagerbar ausgeführt sind.
Vergrößernde abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bildfeld (9) der vergrößernden abbildenden Optik (7; 19) in seiner Größe und Lage vom Abbildungsmaßstab unabhängig ist.
Vergrößernde abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Aperturblende (17) im Abbildungsstrahlengang (8) zwischen einem Objektfeld (6) und einem ersten Spiegel (M1).
Vergrößernde abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Zwischenbild (17a) im Abbildungsstrahlengang (8) zwischen einem Objektfeld (6) und einem Bildfeld (9), wobei das Zwischenbild (17a) im Abbildungsstrahlengang zwischen einem ersten Spiegel (M1) und einem zweiten Spiegel (M2) der vergrößernden abbildenden Optik (7) angeordnet ist.
Vergrößernde abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine katoptrische Ausführung.
Vergrößernde abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass keiner der Spiegel (M1 bis M4) eine zentrale Durchtrittsöffnung zum Durchtritt von Abbildungslicht (4) aufweist.
Vergrößernde abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine objektseitige numerische Apertur, die durch Verlagerung von zwei Spiegeln (M1 bis M4) der vergrößernden abbildenden Optik (7; 19) zueinander zwischen einer minimalen objektseitigen numerischen Apertur im Bereich zwischen 0,1 und 0,15 und eine maximalen objektseitigen numerischen Apertur im Bereich zwischen 0,15 und 0,25 geändert werden kann.
EUV-Maskeninspektionssystem (1) mit einer abbildenden Optik (7; 19) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mit einem das Bildfeld (9) erfassenden, ortsauflösenden Detektor (10).
Maskeninspektionssystem nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine EUV-Lichtquelle (3).