Bezugnahme auf verwandte Anmeldung

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 205 212.0 vom 28. März 2018, deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von abgelagerten Partikeln an der Oberfläche eines Objekts, umfassend: Bestrahlen eines Teilbereichs der Oberfläche des Objekts mit Messstrahlung, Detektieren von an dem bestrahlten Teilbereich gestreuter Messstrahlung, sowie Detektieren der Partikel an der Oberfläche des Objekts anhand der detektierten Messstrahlung.

Bei den abgelagerten Partikeln handelt es sich typischerweise um

unerwünschte Störpartikel. Anhand der Anzahl der detektierten Störpartikel kann z.B. die Sauberkeit in einem Reinraum überprüft werden. Bei dem (Testobjekt kann es sich grundsätzlich um ein beliebiges Objekt handeln, das eine Oberfläche aufweist, die für das Detektieren von Störpartikeln geeignet ist.

Das oben beschriebene Verfahren kann beispielsweise zur Detektion von abgelagerten Partikeln an der Oberfläche eines plattenförmigen Objekts in Form eines (typischer Weise unbelichteten) Wafers oder eines Maskenblanks für die Mikrolithographie, beispielsweise für die EUV-Lithographie, durchgeführt werden. Das Messprinzip der Partikeldetektion beruht auf der Streuung der Messstrahlung an der Oberfläche des Objekts. Messvorrichtungen, die auf dem Prinzip der Partikeldetektion durch die Detektion von an einer Oberfläche rückgestreuter Messstrahlung beruhen, werden beispielsweise von der Firma Rudolph Technologies, Inc. unter dem Handelsnamen„Reflex FSI zur Untersuchung von Wafern oder unter dem Handelsnamen„Reflex TT ΜΒ zur Untersuchung von Masken angeboten.

Bei diesen Messvorrichtungen wird typischer Weise Messstrahlung in Form eines Laserstrahls unter einem vorgegebenen Einfallswinkel auf die Oberfläche des Objekts eingestrahlt. Die Detektion der an der Oberfläche gestreuten Messstrahlung erfolgt in einer Dunkelfeldmessung, d.h. der

Detektionswinkelbereich, innerhalb dessen die an der Oberfläche des Objekts gestreute Messstrahlung detektiert wird, weicht vom Einfallswinkel der auf die Oberfläche eingestrahlten Messstrahlung ab, so dass der an der Oberfläche reflektierte Strahlungsanteil ignoriert wird.

Bei einer solchen Dunkelfeldmessung wird an einer perfekten, vollständig glatten Oberfläche der gesamte an der Oberfläche reflektierte Strahlungsanteil unterdrückt, so dass nur die an der Oberfläche gestreute Messstrahlung detektiert wird. Jede Oberfläche weist jedoch auf mikroskopischer Ebene eine Rauheit auf, so dass bei der Detektion der Messstrahlung unweigerlich auch ein Anteil von an der Oberfläche reflektierter Messstrahlung detektiert wird. Dieser Anteil der delektierten Messstrahlung erzeugt ein Untergrundsignal, dessen Stärke von der Rauheit bzw. von der Polierqualität der Oberfläche sowie ggf. von der Homogenität von auf die Oberfläche aufgebrachten (dünnen) Schichten abhängig ist, an deren Oberseite die zu untersuchende Oberfläche gebildet ist.

Zusätzlich zu dem Untergrundsignal, das auch als Haze-Signal bezeichnet wird, wird bei der Detektion der Messstrahlung auch ein Defekt-Signal

aufgenommen. Typischer Weise wird bei dem oben beschriebenen Messprinzip die Oberfläche des Objekts in ein Messraster eingeteilt und ein jeweiliges Matrixelement bzw. ein Teilbereich der Oberfläche wird von der Messstrahlung abgescannt. Die während des Scannens des Teilbereichs bzw. des

Matrixelements detektierte Messstrahlung wird aufsummiert bzw. integriert. Pro Teilbereich bzw. pro Matrixelement setzt sich die detektierte Messstrahlung bzw. das detektierte Messsignal additiv aus dem Untergrund- bzw. Haze-Signal und aus dem Defekt-Signal zusammen. Das Defekt-Signal wird durch auf der Oberfläche abgelagerte Partikel oder ggf. Mulden sowie durch lokale Defekte wie Kratzer oder lokale Flächendefekte hervorgerufen. Kratzer oder lokale Flächendefekte können in der Regel von Partikeln unterschieden werden, indem lokale Muster in der detektierten Messstrahlung von benachbarten Teilbereichen erkannt werden. Beispielsweise kann für den Fall, dass die detektierte Messstrahlung in mehreren benachbarten Teilbereichen über einem Schwellwert liegt, ein lokaler Flächendefekt erkannt werden. Während

Flächendefekte typischer Weise eine zweidimensionale Ausdehnung

aufweisen, weisen Kratzer typischer Weise eine gerichtete Ortsverteilung mit einer im Wesentlichen eindimensionalen Ausdehnung auf und können daher in der Regel ebenfalls erkannt und von Partikeln unterschieden werden.

Unabhängig von der Unterscheidung zwischen Partikeln und Kratzern bzw. lokalen Flächendefekten im Defekt-Signal ist es für die Detektion von Partikeln erforderlich, eine Unterscheidung zwischen den Werten der Streulichtintensität, die dem Haze-Signal zugeordnet sind, von den Werten der Streulichtintensität, die dem Defekt-Signal zugeordnet werden, vorzunehmen. Das Haze-Signal bzw. die Rauheit der Oberfläche limitiert somit die Partikelnachweisgrenze, d.h. den minimalen Durchmesser, bei der Partikel noch eindeutig nachgewiesen werden können. Eine typische Größenordnung für die Nachweisgrenze von Partikeln bzw. für den minimalen Partikeldurchmesser liegt bei der vorliegenden Anwendung bei ca. 100 nm oder darunter.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Detektieren von Partikeln an der Oberfläche eines Objekts sowie einen Wafer und einen Maskenblank zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei denen die Nachweisgrenze der detektierten Partikel gesenkt werden kann. Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem die Oberfläche des Objekts während der Schritte des Bestrahlens und des Detektierens der Messstrahlung mit einer Antireflex-Beschichtung und/oder mit einer Oberflächenstruktur zur Reduzierung der Reflektivität für die

Messstrahlung versehen ist.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Detektion der Partikel an einem Objekt vorzunehmen, dessen Oberfläche vor der Detektion der Partikel behandelt wurde, um die Reflektivität für die Messstrahlung zu reduzieren. Zu diesem Zweck kann auf die Oberfläche des Objekts eine Antireflex- Beschichtung aufgebracht sein und/oder an der Oberfläche kann eine

Oberflächenstruktur angebracht sein, die typischerweise in einem der

Partikeldetektion vorausgehenden Schritt an der Oberfläche angebracht werden. Neben Antireflex-Beschichtungen können auch Oberflächenstrukturen die Reflektivität der Oberfläche für die Messstrahlung deutlich reduzieren, weil keine scharfe Grenzfläche vorhanden ist, an der die Messstrahlung gemäß den Fresnelschen Formeln reflektiert werden kann. Sowohl eine (möglichst homogene) Antireflex-Beschichtung als auch die Oberflächenstruktur

verursachen typischer Weise bei der vorliegenden Anwendung bzw. selbst nur einen vernachlässigbar kleinen Streulichtanteil bzw. diese verändern die

Rauigkeit der Oberfläche im für die Streulichtmessung relevanten

Ortsfrequenzbereich nur geringfügig.

Die Reduzierung der Reflektivität der Oberfläche durch die Antireflex- Beschichtung und/oder durch die Oberflächenstruktur ist für die Detektion der Partikel günstig, da hierdurch auch die Streuung und somit die Intensität des Untergrund- bzw. des Haze-Signals verringert wird, so dass weniger

Messstrahlung an der rauen Oberfläche des Objekts gestreut wird. Das

Defektsignal wird durch an der Oberfläche der Antireflex-Beschichtung und/oder der Oberflächenstruktur abgelagerte Partikel erzeugt, so dass die Streuung an den Partikeln nicht bzw. nur sehr geringfügig von der darunter liegenden Antireflex-Beschichtung und/oder der Oberflächenstruktur beeinflusst wird, insbesondere wenn es sich um nicht zu stark absorbierende Partikel handelt. Durch die Reduzierung der Reflektivität wird auch die Breite der Haze- Verteilung bzw. des Haze-Signals reduziert. Der Intensitätsschwellwert, oberhalb dessen das gemessene Signal bzw. die Messstrahlung als

Defektsignal interpretiert wird, liegt typischerweise bei 3σ, wobei σ die

Standardabweichung der Haze-Verteilung bezeichnet. Daher legt die 3a-Breite (gemessen vom Maximum der Haze-Verteilung) die untere

Partikelnachweisgrenze fest.

Unter der Annahme, dass die Antireflex-Beschichtung und/oder die

Oberflächenstruktur die Reflektivität der Oberfläche für die Messstrahlung um die Hälfte verringert, reduziert sich die gesamte Haze-Verteilung um die Hälfte, d.h. es wird sowohl der Intensitätswert des Maximums der Haze-Verteilung als auch die Standardabweichung der Haze-Verteilung halbiert. Der Abstand zwischen dem Maximum der Haze-Verteilung und dem Maximum der

Partikelverteilung bleibt demgegenüber konstant. Die Konstanz des Abstandes beruht auf der Annahme, dass sich die gesamte Streulichtintensität, die von einem Flächenelement bzw. einem Teilbereich der Oberfläche des Objekts ausgeht, additiv aus dem Streulichtanteil der Oberfläche (Haze) und dem Defekt-Streulichtanteil zusammensetzt. Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis bei der Detektion der Partikel nimmt durch die Verringerung der Reflektivität daher zu und die Nachweisgrenze der Partikel wird gesenkt. Es versteht sich, dass die Antireflex-Beschichtung bzw. die Oberflächenstruktur sich typischer Weise über die gesamte Oberfläche erstrecken, an der Partikel detektiert werden sollen.

Bei dem bestrahlten Teilbereich der Oberfläche handelt es sich um einen typischer Weise annähernd punktförmigen Teilbereich, auf den die

Messstrahlung typischer Weise unter einem vorgegebenen Einfallswinkel, in der Regel senkrecht zur Oberflächennormalen eingestrahlt wird. Häufig handelt es sich bei der Oberfläche, an der die Partikel detektiert werden, um eine plane Oberfläche, so dass die Flächennormale an allen Orten bzw. Teilbereichen der Oberfläche die gleiche Richtung aufweist. Um an der gesamten Oberfläche Partikel detektieren zu können, wird der Teilbereich bzw. das Matrixelement, über das die detektierte Messstrahlung aufintegriert wird, typischer Weise in einer scannenden Bewegung über die Oberfläche geführt, wozu sowohl das zu untersuchende Objekt als auch die Messstrahlung bzw. die Messlichtquelle relativ zueinander bewegt werden können.

Bei einer Variante werden die Partikel an der Oberfläche eines Objekts in Form eines Maskenblanks für die Mikrolithographie oder eines Wafers für die

Mikrolithographie detektiert. Typischer Weise wird der Nachweis von Partikeln an der Oberfläche eines unbelichteten, ggf. mit einer strahlungsempfindlichen Schicht (Resist) versehenen Wafers oder an einer nicht strukturierten Maske, beispielsweise einer nicht strukturierten EUV-Maske, durchgeführt. Bei einer solchen Messung kann gleichzeitig die Oberflächenrauigkeit des Wafers bzw. der Maske vermessen werden. Geht es darum, Partikel an der Oberfläche eines Wafers oder einer Maske zu detektieren, ist es zur Reduzierung der

Partikelnachweisgrenze günstig, wenn diese mit einer die Reflexion

vermindernden Antireflex-Beschichtung und/oder mit einer geeigneten

Oberflächenstruktur versehen sind. Die Anhaftung von Partikeln an einer derart behandelten Oberfläche unterscheidet sich ggf. nicht bzw. nur geringfügig von der Anhaftung an der Oberfläche eines herkömmlichen Wafers bzw. eines herkömmlichen Maskenblanks oder kann mittels einer geeigneten Kalibrierung in die an einem herkömmlichen Wafer bzw. einem herkömmlichen Maskenblank auftretende Partikelanzahl umgerechnet werden, so dass die Detektion von Partikeln an einem entsprechend modifizierten Wafer bzw. an einem

entsprechend modifizierten Maskenblank dieselbe Aussagekraft hat wie die Detektion von Partikeln an einem nicht modifizierten Wafer bzw. an einem nicht modifizierten Maskenblank. Bei einer weiteren Variante weist die Messstrahlung eine vorgegebene Mess- Wellenlänge auf. Die Messstrahlung ist typischer Weise monochromatisch, d.h. diese weist eine einzige, definierte Wellenlänge auf. Monochromatische

Messstrahlung kann beispielsweise von einem Laser oder z.B. von einer Laserdiode erzeugt werden. In der Regel liegt die Mess-Wellenlänge der Messstrahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen ca. 380 nm und ca. 750 nm, beispielsweise bei ca. 405 nm oder bei 635 nm. Die Verwendung von monochromatischer Messstrahlung hat sich für die Streulichtmessung als günstig erwiesen.

Bei einer weiteren Variante wird die gestreute Messstrahlung in einem

Detektionswinkelbereich zwischen einem ersten Streuwinkel und einem zweiten Streuwinkel in Bezug auf die einfallende Messstrahlung detektiert. Die

Detektion der an dem Teilbereich der Oberfläche gestreuten Messstrahlung nur in einem vorgegebenen Detektionswinkelbereich ist günstig, da die

Oberflächenstreuung anisotrop ist (Bragg-Beugung), so dass der bzw. die Detektionswinkel mit der Ortsfrequenz des Haze-Signals korreliert ist/sind und durch eine geeignete Wahl des Detektionswinkelbereichs ein geeigneter Ortsfrequenzbereich für die Detektion ausgewählt werden kann, in dem das Haze-Signal bzw. die Oberflächenrauheit möglichst klein ist. Da die Streuung an Partikeln in einem bestimmten Durchmesserbereich im Wesentlichen als isotrop angenommen werden kann, kann der Detektionswinkelbereich so gewählt werden, dass das Verhältnis zwischen der Streulichtintensität der Partikel zur Streulichtintensität der Oberflächenstreuung möglichst groß ist. Um einen geeigneten Detektionswinkelbereich auszuwählen, sollte die Rauigkeit der Oberfläche des untersuchten Objekts möglichst genau bekannt sein und die Variation der Oberflächenrauigkeit sollte nicht zu groß sein.

Bei einer weiteren Variante ist die Antireflex-Beschichtung als Mehrlagen- Beschichtung ausgebildet. Eine Mehrlagen-Beschichtung weist typischer Weise eine Mehrzahl von Schichten mit alternierend hohem und niedrigem

Brechungsindex auf, wobei die Schichtdicken und die Schichtmaterialien bzw. die Brechungsindizes der einzelnen Schichten so gewählt sind, dass die gewünschte Reduzierung der Reflektivität der Oberfläche des Objekts erreicht wird. Eine solche Mehrlagen-Beschichtung wird typischer Weise so ausgelegt, dass diese eine destruktive Interferenz für Messstrahlung bei der Mess- Wellenlänge erzeugt und auf diese Weise die Reflektivität reduziert.

Gegebenenfalls kann die Mehrlagen-Beschichtung die Reflektivität der

Oberfläche bzw. des Objekts über einen vergleichsweise großen

Spektralbereich deutlich reduzieren. Es versteht sich, dass bei der Auslegung der Mehrlagen-Beschichtung typischer Weise auch das Material des Objekts, insbesondere der Brechungsindex des Objekts, berücksichtigt wird. An Stelle einer Mehrlagen-Beschichtung kann ggf. auch eine Antireflex-Beschichtung verwendet werden, die nur eine einzige Schicht aufweist. Eine Antireflex- Beschichtung kann insbesondere auch durch einen graduellen Übergang zwischen dem Brechungsindex der Umgebung und dem Brechungsindex des Materials des Objekts realisiert werden. Bei der Verwendung einer solchen Antireflex-Beschichtung mit mehreren Schichten nimmt der Brechungsindex von der Umgebung zum Material des Objekts graduell zu.

Bei einer weiteren Variante weist die Antireflex-Beschichtung in dem

Detektionswinkelbereich zwischen dem ersten Streuwinkel und dem zweiten Streuwinkel eine winkelabhängige Reflektivität für die Messstrahlung auf, bei der eine Differenz zwischen einem maximalen Wert der Reflektivität und einem minimalen Wert der Reflektivität weniger als 5 %, bevorzugt weniger als 2 %, besonders bevorzugt weniger als 1 % beträgt. Die Reflektivität der Antireflex- Beschichtung sollte im Detektionswinkelbereich idealer Weise konstant sein, zumindest aber nur innerhalb des weiter oben angegebenen Bereichs schwanken. Bei einer weiteren Variante liegt die Reflektivität der Antireflex-Beschichtung für die Messstrahlung in dem Detektionswinkelbereich zwischen dem ersten Streuwinkel und dem zweiten Streuwinkel bei weniger als 15 %, bevorzugt bei weniger als 5 %, insbesondere bei weniger als 1 %. Wie weiter oben

beschrieben wurde, wird die Antireflex-Beschichtung für ein bestimmtes

Material des Objekts optimiert. Die Reduzierung der Reflektivität bzw. die Reflektivität der Antireflex-Beschichtung ist daher vom Material des Objekts abhängig, an dem die Oberfläche gebildet ist und kann für unterschiedliche Materialien unterschiedlich groß sein. Idealer Weise ermöglicht es die

Antireflex-Beschichtung, die Reflektivität der Oberfläche in dem

Detektionswinkelbereich auf weniger als 1 % zu reduzieren.

Bei einer weiteren Variante ist die Oberflächenstruktur als nadelartige

Mikrostruktur insbesondere in der Art einer Mottenaugenstruktur ausgebildet. Eine solche Mikrostruktur kann beispielsweise Nadeln bzw. nadelartige

Strukturen mit einer lateralen Ausdehnung in der Größenordnung von weniger als ca. 1 μιτι und einer Länge in der Größenordnung von beispielsweise ca. 10 μιη aufweisen. Durch eine solche Mikrostruktur kann ein im Wesentlichen stetiger Übergang des Brechungsindexes von der Umgebung zur Oberfläche des Objekts erzeugt werden, wodurch die Absorption der Messstrahlung erhöht wird und sich somit die Reflektivität der Oberfläche reduziert.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Objekt aus Silizium gebildet. Unter der Formulierung, dass das Objekt aus Silizium gebildet ist, wird nicht zwingend verstanden, dass das Objekt vollständig aus Silizium besteht, vielmehr kann das Objekt ein Substrat aus Silizium aufweisen, an dem ggf. eine Beschichtung aufgebracht ist, beispielsweise mindestens eine Schicht aus epitaktisch aufgewachsenem Silizium oder aus einem anderen Material. Die Oberseite einer solchen Beschichtung kann die Oberfläche bilden, auf weiche die

Antireflex-Beschichtung aufgebracht und/oder an der die Oberflächenstruktur angebracht ist. Bei dem Objekt, das aus Silizium gebildet ist, kann es sich beispielsweise um einen Wafer für die Mikrolithographie handeln.

Die unbeschichtete Oberfläche eines Objekts aus Silizium weist typischer Weise eine hohe Reflektivität für Messstrahlung bei Mess-Wellenlängen im sichtbaren Wellenlängenbereich auf, die beispielsweise bei mehr als ca. 40 % liegen kann. Durch eine geeignete Antireflex-Beschichtung kann die

Reflektivität von Silizium für Messwellenlängen im sichtbaren

Wellenlängenbereich deutlich reduziert werden. Antireflex-Beschichtungen für Silizium sind beispielsweise aus der Diplomarbeit„Entspiegelung von Silizium- Photodioden nach dem Vorbild der Nanooptik von Mottenaugen". D. Gäbler, TU lllmenau, 2005, bekannt geworden, die in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Neben Antireflex-Beschichtungen ohne eine Oberflächenstruktur werden dort auch strukturierte, beispielsweise hexagonale Oberflächenstrukturen in der Art von Mottenaugen beschrieben, die ggf. mit einer Antireflex-Beschichtung kombiniert werden können, um die Reflektivität von Silizium deutlich zu reduzieren. Als Antireflex-Beschichtung kann in diesem Fall beispielsweise eine - ggf. strukturierte - Schicht aus Si _x N _Y , beispielsweise aus Si ₃ N , dienen.

Bei einer Weiterbildung ist die Oberflächenstruktur als schwarzes Silizium ausgebildet. Schwarzes Silizium stellt eine Oberflächenmodifikation von kristallinem Silizium dar und kann beispielsweise an der Oberfläche von

Silizium durch hochenergetischen Beschuss mit Ionen oder mit ultrakurzen Laserpulsen erzeugt werden, wobei sich die weiter oben beschriebene nadelartige Mikrostruktur ausbildet, welche die Absorption der Messstrahlung erhöht und die Reflektivität reduziert.

Wie weiter oben beschrieben wurde, kann grundsätzlich die Reflektivität der Oberfläche reduziert werden, wenn ein gradueller oder ggf. kontinuierlicher Übergang des Brechungsindex von der Umgebung des Objekts, typischer Weise Luft, zum Material des Objekts erfolgt. Dies kann durch eine Antireflex- Beschichtung und/oder durch eine Oberflächenstruktur, beispielsweise durch eine Gitterstruktur oder eine Mottenaugenstruktur erreicht werden, die einen solchen Brechungsindexverlauf (als effektives Medium) erzeugt.

Bei einer weiteren Variante ist das Objekt aus einem optischen Filterglas zur Filterung der Messstrahlung bei der Mess-Wellenlänge, insbesondere aus einem Langpass-Filterglas, gebildet. Neben der Reflektivität der Oberfläche an der Vorderseite des Objekts, an der die Messstrahlung auf das Objekt eingestrahlt wird, spielt für die Streulichtmessung auch die Reflektivität an der Rückseite des Objekts eine Rolle, d.h. derjenigen Seite, die der Messstrahlung abgewandt ist, wenn das Objekt eine hohe Transmission für die Messstrahlung aufweist. Auch die Reflexion von Messstrahlung an der Rückseite des Objekts sollte minimiert werden. Eine Möglichkeit zur Minimierung der Reflexion an der Rückseite des Objekts besteht darin, ein Objekt aus einem Material für die Messung zu verwenden, welches eine hohe Absorption bzw. einen hohen Absorptionskoeffizienten für die Messstrahlung aufweist. Bei dem Material des Objekts kann es sich beispielsweise um ein optisches Filterglas handeln, dessen Transmission bei der Mess-Wellenlänge sehr gering ist, so dass dieses beispielsweise im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich einen

Reintransmissionsgrad von weniger als 10 ^~5 bei einer Dicke von 3,0 mm aufweist, wie dies beispielsweise bei dem ionengefärbten Langpass-Filterglas RG1000 der Firma Schott der Fall ist. Das optische Filterglas kann

beispielsweise an Stelle eines herkömmlichen, transparenten Glassubstrats verwendet werden, wie es ggf. bei Maskenblanks für die Mikrolithographie eingesetzt wird.

Bei einer weiteren Variante ist das Objekt aus einem Material gebildet, welches für die Messstrahlung einen Absorptionskoeffizienten von mehr als 1 x 10 ⁴ 1/cm aufweist. Bei diesem Material kann es sich um das weiter oben erwähnte optische Filterglas handeln. Auch andere Materialien, beispielsweise Silizium, weisen für die Messstrahlung einen Absorptionskoeffizienten auf, der beispielsweise bei einer Mess-Wellenlänge von ca. 405 nm typischer Weise bei mehr als ca. 10 ⁵ 1/cm liegt.

Bei einer weiteren Variante weist das Objekt eine Dicke von mindestens 500 pm, bevorzugt von mindestens 1 mm auf. Die Absorption eines Materials nimmt mit zunehmender Dicke des Materials zu. Herkömmliche Silizium-Wafer weisen eine Dicke von ca. 650 pm auf und absorbieren aufgrund des hohen

Absorptionskoeffizienten (s.o.) nahezu die gesamte Messstrahlung, so dass praktisch keine Messstrahlung von der Rückseite eines herkömmlichen Wafers reflektiert wird.

Bei einer weiteren Variante wird in dem bestrahlten Teilbereich nur für den Fall ein Partikel detektiert, dass eine Streulichtintensität der an dem Teilbereich gestreuten Messstrahlung über einem Intensitätsschwellwert liegt. Für

Streuzentren, deren Durchmesser D _s bei weniger als ca. der halben

Messwellenlänge, z.B. bei ca. 200 nm oder weniger liegt, gilt näherungsweise, dass die Streulichtintensität I proportional zur sechsten Potenz des

Durchmessers ist, d.h. es gilt I ~ D _s ⁶ (Rayleigh-Streuung). Vergleichsweise große Streuzentren, wie sie durch Partikel hervorgerufen werden, führen daher zu einer hohen Streulichtintensität I, während die Rauheit bzw. Unebenheiten der Oberfläche eine geringere Streulichtintensität I hervorrufen. Wird in einem Teilbereich der Oberfläche eine Streulichtintensität I gemessen, die oberhalb des Intensitätsschwellwerts liegt, kann davon ausgegangen werden, dass in dem Teilbereich ein Partikel an der Oberfläche vorhanden ist, zumindest handelt es sich beim Überschreiten des Schwellwerts um eine notwendige Bedingung für das Vorhandensein eines Partikels in dem Teilbereich.

Bei einer weiteren Variante werden zumindest die Schritte des Bestrahlens des Objekts mit Messstrahlung und des Detektierens der gestreuten Messstrahlung an einer Messvorrichtung zur Vermessung von Wafern oder von Maskenblanks für die Mikrolithographie durchgeführt. Bei dem untersuchten Objekt kann es sich in diesem Fall um einen (modifizierten) Wafer bzw. um einen

(modifizierten) Maskenblank handeln, es ist aber auch möglich, andere plattenförmige Objekte, die für die Messvorrichtung geeignete Abmessungen aufweisen, in einer solchen Messvorrichtung zu untersuchen. Der Schritt der Detektion von Partikeln kann ebenfalls an der Messvorrichtung vorgenommen werden, es ist aber auch möglich, die Auswertung der detektierten

Messstrahlung in einer anderen, räumlich getrennten Vorrichtung vorzunehmen.

Die Erfindung betrifft auch einen Wafer, bei dem an einer Oberfläche eine Antireflex-Beschichtung und/oder eine Oberflächenstruktur zur Reduzierung der Reflektivität der Oberfläche für Messstrahlung bei mindestens einer Mess- Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich oder im UV- Wellenlängenbereich angebracht ist/sind. Ein solcher Wafer (Mess-Wafer) kann vorteilhafter Weise bei der Durchführung des weiter oben beschriebenen

Verfahrens verwendet werden. Die Antireflex-Beschichtung bzw. die

Oberflächenstruktur kann auf die weiter oben im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Weise ausgebildet sein. Der Wafer besteht typischer Weise aus Silizium. Wie weiter oben beschrieben wurde, liegt der sichtbare Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 750 nm. Der UV- Wellenlängenbereich liegt im Sinne dieser Anmeldung bei Wellenlängen zwischen 190 nm und 380 nm. Die Verwendung von Messstrahlung bei kleineren Wellenlängen als im sichtbaren Wellenlängenbereich ist ggf. günstig, da die die Streulichtintensität an Partikeln (Rayleigh-Streuung) typischer Weise proportional zu 1/ λ _Μ ⁴ ist, wobei λ _Μ die Messwellenlänge bezeichnet.

Die Erfindung betrifft auch ein Maskenblank für die Mikrolithographie,

insbesondere für die EUV-Lithographie, bei dem an einer Oberfläche eine Antireflex-Beschichtung und/oder eine Oberflächenstruktur zur Reduzierung der Reflektivität der Oberfläche für Messstrahlung bei mindestens einer Mess- Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich oder im UV- Wellenlängenbereich angebracht ist. Auch ein solcher Maskenblank, d.h. eine nicht strukturierte Maske, kann vorteilhaft bei dem weiter oben beschriebenen Verfahren verwendet werden, um die Partikelnachweisgrenze zu reduzieren.

Ein Maskenblank ist bei der Verwendung für die EUV-Lithographie typischer Weise aus einem so genannten Nullausdehnungs-Material gebildet, d.h. aus einem Material, welches einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, wie beispielsweise die Glaskeramik Zerodur® (Marke von Schott) oder das titandotierte Quarzglas ULE® (Marke von Corning) oder andere

Glaskeramiken bzw. titandotierte Quarzgläser, die einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Als Material von Maskenblanks für die VUV-Lithographie kann beispielsweise herkömmliches Quarzglas verwendet werden, das beispielsweise mit einer Chromschicht, z.B. aus NTAR7, versehen ist.

Die Antireflex-Beschichtung bei dem oben beschriebenen Wafer und/oder bei dem oben beschriebenen Maskenblank kann insbesondere wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben ausgebildet sein und in einem Detektionswinkelbereich zwischen dem ersten Streuwinkel und dem zweiten Streuwinkel eine winkelabhängige Reflektivität für die Messstrahlung aufweisen, bei der eine Differenz zwischen einem maximalen Wert der Reflektivität und einem minimalen Wert der Reflektivität weniger als 5 %, bevorzugt weniger als 2 %, insbesondere weniger als 1 % beträgt und/oder bei dem die Reflektivität der Antireflex-Beschichtung für die Messstrahlung in dem

Detektionswinkelbereich bei weniger als 15 %, bevorzugt bei weniger als 5 %, insbesondere bei weniger als 1 % liegt. Der erste (minimale) Winkel des

Detektionswinkelbereichs kann insbesondere bei 20° oder weniger liegen, der zweite Winkel des Detektionswinkelbereichs kann insbesondere bei 60° oder mehr liegen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

Fig. 1a eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung zum Prüfen der Oberflächen von Maskenblanks bzw. von Wafern für die

Mikrolithographie, insbesondere zur Detektion von Partikeln,

Fig. 1 b eine Draufsicht auf eine Maske bzw. auf einen Wafer mit einem

Teilbereich, der von der Messvorrichtung mit Messstrahlung bestrahlt wird

Fig. 2a eine schematische Darstellung von auf die Oberfläche

eingestrahlter und an der Oberfläche in einen

Detektionswinkelbereich gestreuter Messstrahlung,

Fig. 2b eine schematische Darstellung der zu prüfenden Oberfläche mit einem an der Oberfläche abgelagerten Partikel,

Fig. 3a-c schematische Darstellungen eines zu prüfenden Objekts, bei dem an der zu prüfenden Oberfläche eine Antireflexbeschichtung aufgebracht ist (Fig. 3a,b) bzw. bei dem das Objekt eine Oberflächenstruktur zur Reduzierung der Reflektivität der zu prüfenden Oberfläche aufweist (Fig. 3c),

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Häufigkeitsverteilungen der beim Prüfen einer herkömmlichen Oberfläche bzw. der beim Prüfen einer Oberfläche gemäß Fig. 3a-c aufgenommenen Streulichtintensität, sowie

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Reflektivitäten der mit zwei unterschiedlichen Antireflex-Beschichtungen versehenen

Oberfläche von Fig. 3a innerhalb eines Detektionswinkelbereichs der Messvorrichtung.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.

funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1a zeigt eine Messvorrichtung 1 zur Untersuchung einer Maske 2 bzw. eines Wafers 3 mit Hilfe einer Streulichtmessung. Bei der Messvorrichtung 1 kann es sich beispielsweise um eine von der Fa. Rudolph, Inc. unter dem Handelsnamen„Reflex TT MBI" zur Untersuchung von Masken 2 oder unter dem Namen„Reflex TT FSI" zur Untersuchung von Wafern 3 angebotene Messvorrichtung 1 handeln.

Die Messvorrichtung 1 weist einen feststehenden Maschinenkörper 4 auf, an dessen Oberseite ein Messkopf 5 angebracht ist. Der Messkopf 5 ist an dem Maschinenkörper 4 um eine in Z-Richtung eines XYZ-Koordinatensystems verlaufende Drehachse 6 drehbar gelagert. An dem Maschinenkörper 4 ist auch ein um eine weitere, in Z-Richtung verlaufende Drehachse 8 drehbar gelagerter Drehteller 7 angebracht. Der Messkopf 5 weist eine Messlichtquelle 10 in Form einer Laserdiode zur Erzeugung von Messstrahlung 9 in Form eines Messlichtstrahls bei einer Mess- Wellenlänge AM von ca. 405 nm auf. Die von der Messlichtquelle 10

ausgesandte Messstrahlung 9 wird an einem Umlenkspiegel in Z-Richtung, d.h. parallel zu den beiden Drehachsen 6, 8 umgelenkt und trifft in einem in Fig. 1 b gezeigten, im Wesentlichen runden Teilbereich T auf die Oberseite einer an dem Drehteller 7 gelagerten Maske 2. Der Teilbereich T kann durch die

Drehung der Maske 2 um die weitere Drehachse 8 sowie durch die Drehung des Messkopfs 5 um seine Drehachse 6 über die Oberfläche 1 1 der Maske 2 bewegt werden, so dass der Teilbereich T entlang der gesamten Oberfläche 1 1 der Maske 2 bewegt bzw. verschoben werden kann. Die Messvorrichtung 1 oder eine geeignet modifizierte Messvorrichtung 1 kann auch zur Untersuchung eines in Fig. 1 b gezeigten Wafers 3 eingesetzt werden.

Wie in Fig. 2a zu erkennen ist, wird die senkrecht und somit in Richtung der Flächennormalen auf die plane Oberfläche 1 1 der Maske 2 eingestrahlte Messstrahlung 9 an der Oberfläche 1 1 in alle Richtungen einer Halbkugel zurückgestreut. Ein in dem Messkopf 5 angebrachter Detektor 12 detektiert jedoch nur diejenige Messstrahlung 9, die an dem im Wesentlichen

punktförmigen Teilbereich T in einem Detektionswinkelbereich gestreut wird, der zwischen einem ersten Streuwinkel ai und einem zweiten Streuwinkel a ₂ liegt. Im gezeigten Beispiel liegt der erste Streuwinkel ai bei 32° und der zweite Streuwinkel a ₂ liegt bei 68°. Um gestreute Messstrahlung 9 nur in dem

Detektionswinkelbereich zwischen dem ersten und zweiten Streuwinkel α-ι , a ₂ mit dem Detektor 12 zu detektieren, sind in dem Messkopf 5 ein elliptischer Hohlspiegel sowie ein Lochspiegel integriert. Anders als in Fig. 2a angedeutet ist, ist der Detektionswinkelbereich rotationssymmetrisch zu dem Teilbereich T, d.h. es wird die gesamte in Umfangsrichtung (d.h. über einen Winkel von 360°) an dem Teilbereich T in dem Detektionswinkelbereich rückgestreute

Messstrahlung 9 von dem Detektor 12 erfasst. Da die Messstrahlung 9 senkrecht auf die Oberfläche 1 1 eingestrahlt wird, müsste die an einer idealen, vollständig planen Oberfläche 1 1 reflektierte Messstrahlung 9 die Oberfläche 11 ebenfalls in senkrechter Richtung verlassen und daher außerhalb des vom Detektor 12 erfassten Detektionswinkelbereichs liegen. Praktisch weist jede Oberfläche 1 1 auf mikroskopischer Skala eine Rauigkeit auf, die von der Qualität der verwendeten Polierverfahren, vom Material, aus dem die Oberfläche 11 gebildet ist, etc. abhängig ist. Fig. 2b zeigt einen Ausschnitt einer realen Oberfläche 1 1 , welche eine solche

mikroskopische Rauigkeit aufweist. Ebenfalls gezeigt ist ein an der Oberfläche 11 angelagerter Partikel P sowie eine in einem Abschnitt der Oberfläche 1 1 aufgebrachte Beschichtung 13. Die von dem Detektor 12 aufgefangene, an der Oberfläche 11 gestreute Messstrahlung 9 weist einen ersten Anteil auf, der durch Streulicht hervorgerufen wird, das auf die Rauigkeit der Oberfläche 1 1 zurückzuführen ist, sowie einen zweiten Anteil, der von Defekten an der Oberfläche 1 1 , beispielsweise auf den in Fig. 2b gezeigten Partikel P, zurückzuführen ist.

Die Gitterperiode G eines Oberflächengitters, ist gemäß folgender Gleichung (Bragg-Gleichung) mit der Mess-Wellenlänge λ _Μ der Messstrahlung 9, dem Einfallswinkel a _E der Messstrahlung 9 und dem Streuwinkel as verknüpft: sin(a _E ) - sin(cts) = λ _Μ / G.

Für senkrechten Einfall der Messstrahlung 9, d.h. für einen Einfallswinkel a _E der Messstrahlung von 0° und eine Messwellenlänge λ _Μ von 408 nm ergibt sich bei einem ersten Streuwinkel CH von ca. 32° und einem zweiten Streuwinkel a ₂ von ca. 68° eine maximale Gitterperiode GMAX von ca 800 nm und eine minimale Gitterperiode G _M IN von 400 nm, d.h. der oben angegebene

Detektionswinkelbereich entspricht einem Ortswellenlängenbereich (bzw. einem Bereich von Gitterperioden G) zwischen ca. 400 nm und ca. 800 nm. Dieser Ortswellenlängenbereich betrifft den ersten Anteil der gestreuten Messstrahlung 9, der durch Streulicht hervorgerufen wird, das auf die Rauigkeit der Oberfläche 11 zurückzuführen ist.

Für Streuzentren bzw. Partikel P, deren Durchmesser D _s bei weniger als ca. der halben Messwellenlänge λ _Μ liegt, gilt näherungsweise, dass die

Streulichtintensität I proportional zur sechsten Potenz des Durchmessers ist, d.h. es gilt I ~ D _s ⁶ (Rayleigh-Streuung). Partikel streuen näherungsweise isotrop, so dass die vom Detektor 12 aufgenommene Intenstität des zweiten Anteils der gestreuten Messstrahlung 9 nur unwesentlich vom gewählten Detektionswinkelbereich abhängig ist. Durch eine geeignete Wahl des

Detektionswinkelbereichs, genauer gesagt des ersten Streuwinkels CH bzw. des zweiten Streuwinkels a ₂ , der einem Ortswellenlängenbereich entspricht, in dem die Rauigkeit der Oberfläche 11 idealer Weise minimal ist, kann der vom

Detektor 12 aufgefangene erste Anteil der gestreuten Messstrahlung 9, der auf die Rauigkeit der Oberfläche 11 zurückzuführen ist, minimiert werden.

Vergleichsweise große Streuzentren, wie sie durch Partikel P hervorgerufen werden, die typischer Weise in einem Durchmesserbereich zwischen ca. 0,25 λ _Μ und ca. 0,5 λ _Μ liegen, führen insbesondere bei Objekten wie herkömmlichen Si-Wafern und Masken, die im Halbleiterbereich eingesetzt werden, zu einer hohen Streulichtintensität I, während die Rauheit bzw. Unebenheiten der Oberfläche 11 , zu einer geringeren Streulichtintensität I führen, wie nachfolgend anhand von Fig. 4 erläutert wird.

Fig. 4 zeigt den so genannten„Defect Count" (D.C.) der Streulichtintensität I, die einen ersten, als Defekt-Signal 17 bezeichneten Anteil sowie einen zweiten, als Haze-Signal 18 bezeichneten Anteil aufweist. Das Haze-Signal 18 stellt eine Häufigkeitsverteilung der an der gesamten Oberfläche 11 gestreuten

Messstrahlung 9, d.h. der gesamten bei der Bewegung des Teilbereichs T über die gesamte Oberfläche 11 detektierten Messstrahlung 9 dar, die bei der Messung z.B. in ein Messraster unterteilt werden kann. Beim Defekt-Signal 7 handelt es sich demgegenüber um die Streulichtintensität I, die in einem

Teilbereich T gemessen wurde (entsprechend beispielsweise einem

Rasterelement des Messrasters). Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, weist das Defekt-Signal 17 sein Maximum bei einer größeren Streulichtintensität I auf als das Haze-Signal 18.

Das Defekt-Signal 17 ist auf Partikel P sowie ggf. auf weitere Defekte an der Oberfläche 11 zurückzuführen, während das Haze-Signal 18 im Wesentlichen auf die Rauigkeit der Oberfläche 1 zurückzuführen ist, da größere Defekte wie Partikel P zu einer höheren Streulichtintensität I führen (s.o.). Wird in einem Teilbereich T der Oberfläche 11 eine Streulichtintensität I gemessen, die oberhalb eines Intensitätsschwellwerts Is liegt, wird davon ausgegangen, dass in dem Teilbereich T ein Partikel P an der Oberfläche 11 vorhanden ist, d.h. bei einer oberhalb des Intensitätsschwellwerts Is liegenden, von dem Detektor 12 gemessenen Streulichtintensität I wird - bei vorgegebener Bestrahlungsdauer - ein Partikel P detektiert.

Über die in dem Teilbereich T während der Bestrahlungsdauer aufgenommene gestreute Messstrahlung 9 wird aufsummiert bzw. integriert, bevor ein benachbarter Teilbereich T des Messrasters, in das die Oberfläche 11 für die Messung unterteilt wird, auf dieselbe Weise auf Partikel P untersucht wird. Wird in mehreren benachbarten Teilbereichen T eine Streulichtintensität I gemessen, die oberhalb des Schwellwerts Is liegt, kann mittels geeigneter Algorithmen auf das Vorliegen eines Kratzers oder eines lokalen Flächendefekts an der

Oberfläche 11 geschlossen werden Die Überschreitung des Schwellwerts Is der Streulichtintensität I in einem Teilbereich T der Oberfläche 11 ist daher ein notwendiges, aber ggf. kein hinreichendes Kriterium für das Vorhandensein eines Partikels P in dem Teilbereich T der Oberfläche 11.

Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, weist das Haze-Signal 18 eine vergleichsweise große Halbwertsbreite (FWHM) auf, so dass der rechte Rand des im Wesentlichen Gauß-förmigen Haze-Signals 18 ggf. teilweise mit dem Defekt- Signal 17 überlappt. Der rechte Rand des Haze-Signals 18 stellt zwar nur einen vergleichsweise kleinen Anteil der Häufigkeitsverteilung dar, dennoch kann es vorkommen, dass nur aufgrund des Haze-Signals 18 die Streulichtintensität I über dem Intensitätsschwellwert Is liegt, so dass in dem Teilbereich ein Partikel P detektiert wird, obwohl dort kein Partikel P an der Oberfläche 11 vorhanden ist. Der Intensitätsschwellwert Is und somit der minimal detektierbare

Partikeldurchmesser Ds kann somit nicht beliebig klein gemacht werden, um Fehler bei der Detektion von Partikeln P zu vermeiden.

Um die Nachweisgrenze, d.h. den minimal detektierbaren Partikeldurchmesser D _s zu reduzieren, ist es erforderlich, das Haze-Signal 18 und das Defekt-Signal 17 möglichst gut voneinander zu trennen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Breite des Haze-Signals 18 verringert wird, so dass sich auch der Intensitätsschwellwert l _s für die Partikelnachweisgrenze verringert. Eine

Verringerung der Rauigkeit der Oberfläche 11 könnte dies zwar ebenfalls bewirken, ist aber in der Regel nicht ohne weiteres möglich.

Für die Reduzierung der Nachweisgrenze wird an Stelle eines herkömmlichen Maskenblanks 2 ein plattenförmiges Objekt 14 in die Messvorrichtung 1 von Fig. a eingebracht, auf dessen Oberfläche 1 eine Antireflex-Beschichtung 13 aufgebracht ist, wie dies in Fig. 3a gezeigt ist. Wie in Fig. 2b zu erkennen ist, folgt die Oberseite einer Beschichtung 13, die mit einer homogenen Dicke aufgebracht ist, der rauen Oberfläche 11 , d.h. die aufgebrachte Beschichtung 13 erhöht die Rauigkeit der Oberfläche 11 nicht. Die Oberfläche 11 , die mittels der Messvorrichtung 1 von Fig. 1 a geprüft wird, stimmt somit hinsichtlich ihrer Rauheit im Wesentlichen mit der ursprünglichen Oberfläche 11 überein.

Durch die Antireflex-Beschichtung 3 wird die Reflektivität und somit die streuende Wirkung der Oberfläche 11 für die Messstrahlung 9 reduziert, d.h. von der Intensität der bei einem bestimmten Einfallswinkel einfallenden Messstrahlung 9 wird ein geringerer erster Anteil der Intensität lo reflektiert, als dies bei einer Oberfläche 11 der Fall ist, an der keine Antireflex-Beschichtung 13 aufgebracht ist. Durch die verringerte Reflektivität wird somit der erste Anteil der auf den Detektor 12 auftreffenden Messstrahlung 9 reduziert, der auf die Oberflächenrauigkeit der Oberfläche 11 zurückzuführen ist, wodurch sich die an der Oberfläche 11 gemessene Streulichtverteilung verändert, wie dies in Fig. 4 zu erkennen ist:

Die an der mit der Antireflex-Beschichtung 13 versehenen Oberfläche 11 gemessene Haze-Streulichtverteilung 18' ist in ihrer Streulichtintensität I reduziert, d.h. diese ist in Fig. 4 nach links verschoben. Der Defekt-Peak bzw. das Defekt-Signal 17' ist ebenfalls nach links verschoben, der Abstand A zwischen dem Maximum der Haze-Streulichtverteilung 18' und dem Maximum des Defekt-Signals 17' bleibt jedoch konstant. Dies beruht auf der Annahme, dass sich die gesamte Streulichtintensität I, die von einem Rasterelement der Oberfläche 11 ausgeht, additiv aus dem Streulichtanteil der Oberfläche 11 , d.h. dem Haze-Signal 18 bzw. 18', und dem Defekt-Signal 17 bzw. 17'

zusammensetzt.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel wurde davon ausgegangen, dass die Reflektivität der Oberfläche 11 durch die Antrieflex-Beschichtung 13 halbiert wird. Daher reduziert sich die Streulichtintensität, bei welcher das Haze-Signal 18, 18' das Maximum aufweist, von 100 a.u. auf 50 a.u., wie in Fig. 4 gut zu erkennen ist. Entsprechend verändert sich auch die Standardabweichung bzw. der FWHM-Wert des Haze-Signals 18, 18': Bei der Oberfläche 11 ohne

Antireflex-Beschichtung liegt der FWHM-Wert bei ca. 10 a.u. (zwischen ca. 95 a.u. und ca. 105 a.u.). Bei der Reduzierung der Reflektivität der Oberfläche 11 auf die Hälfte reduziert sich auch der FWHM-Wert auf die Hälfte, d.h. auf ca. 5 a.u. (105/2 a.u. - 95/2 a.u.). Der Intensitätsschwellwert ls bzw l _S ', der

typischerweise anhand eines Streuungsmaßes des Haze-Signals 18,18' definiert wird (s.u.), reduziert sich entsprechend. Daher kann der Intensitätsschwellwert Is bei dem nach links verschobenen Haze-Signal 18' ebenfalls nach links in Richtung auf das Maximum des verschobenen Haze- Signals 18' verschoben werden, ohne dass hierbei die Fehlerquote bei der Detektion von Partikeln P zunimmt.

Der Intensitätsschwellwert l _s bzw. I _s kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Varianz, dem FWHM-Wert, der Standardabweichung oder einem anderen Streuungsmaß des Haze-Signals 18, 18' festgelegt werden. Beispielsweise kann der Intensitätsschwellwert l _s bzw. I _s - als so genannter 3 σ-Wert definiert werden, d.h. eine Streulichtintensität l _s bzw. I _s ', die größer ist als die dreifache Standardabweichung σ des Haze-Signals 18, 18' - gemessen ausgehend vom Maximum des Haze-Signals 18, 18' - wird als dem Defekt-Signal 17 zugehörig angesehen und als Vorhandensein eines Partikels P gewertet. Die

Streuungsmaße des Haze-Signals 18, 18' können auch ineinander

umgerechnet werden, beispielsweise gilt für die Standardabweichung σ, aus welcher der Intenistätsschwellwert Is bzw. Is bestimmt wird und den in Fig. 4 dargestellten FWHM-Wert folgende Beziehung: FWHM-Wert « 2,3548 σ.

Bei der auf das plattenförmige Objekt 14 aufgebrachten Antireflex-Beschichtung 13 handelt es sich beim in Fig. 3a gezeigten Beispiel um eine Mehrlagen- Beschichtung, die eine Mehrzahl von Einzelschichten 13a, 13b mit alternierend hohem und niedrigem Brechungsindex für die Mess-Wellenlänge λ _Μ aufweist, deren Schichtdicken so gewählt sind, dass für Messstrahlung 9 bei der Mess- Wellenlänge λ _Μ von 405 nm eine destruktive Interferenz auftritt. Die Reflektivität R des Objekts 14 im Detektionswinkelbereich zwischen dem ersten Streuwinkel αι und dem zweiten Streuwinkel a ₂ kann hierbei auf weniger als 5,0 % gesenkt werden, wie in Fig. 5 für zwei Antireflex-Beschichtungen gezeigt ist. Die mit einer strichpunktierten Linie bzw. mit einer gestrichelten Linie dargestellten Reflektivitäten R entsprechen zwei unterschiedlich aufgebauten Antireflex- Beschichtungen 13, die jeweils auf ein Objekt 14 aus Silizium in Form eines Silizium-Wafers aufgebracht wurden. Auf den genauen Schichtaufbau der Antireflex-Beschichtungen 13 wird vorliegend nicht näher eingegangen. Eine der beiden Antireflex-Beschichtungen 13 ist für diesen Detektionswinkelbereich optimiert, so dass die Differenz zwischen einem maximalen Wert RMA _X der Reflektivität R und einem minimalen Wert RM _IN der Reflektivität R im

Detektionswinkelbereich bei weniger als ca. 5 % liegt, d.h. für die Reflektivität R gilt in dem Detektionswinkelbereich: R _MA x - R _MI N < 5,0 %.

Anders als in Fig. 5 für die Reflektivität R der Antireflex-Beschichtung 13 mit der strichpunktierten Linie dargestellt ist, wird die minimale Reflektivität RMIN nicht zwingend beim ersten Streuwinkel CH erreicht und die maximale Reflektivität R _MAX wird nicht zwingend beim zweiten Streuwinkel a ₂ erreicht. Idealer Weise ist die Reflektivität R der Antireflex-Beschichtung 13 über den gesamten

Detektionswinkelbereich (annähernd) konstant, wie dies für die Reflektivität R der Antireflex-Beschichtung 13 der Fall ist, die in Fig. 5 mit der gestrichelten Linie dargestellt ist. Es versteht sich, dass eine entsprechende Antireflex- Beschichtung 13 auch für Messstrahlung 12 im UV-Wellenlängenbereich optimiert sein kann, beispielsweise bei einer Messwellenlänge λ _Μ von z.B. um ca. 248 nm. Für die Optimierung der Antireflex-Beschichtung 13 ist es erforderlich, den Brechungsindex des Objekts 14 zu kennen.

Alternativ zu dem oben beschriebenen Beispiel, bei dem es sich bei dem plattenförmigen Objekt 14 um einen Silizium-Wafer handelt, kann es sich bei dem plattenförmigen Objekt 14 beispielsweise auch um ein optisches Filterglas handeln, insbesondere um ein Langpass-Filterglas, welches unter dem

Handelsnahmen RG1000 von der Fa. Schott vertrieben wird und welches für Messstrahlung 9 bei der Mess-Wellenlänge λ _Μ von 405 nm einen

Brechungsindex von ungefähr 1 ,54 aufweist. Das Objekt 14 in Form des

Langpass-Filterglases weist bei einer Dicke di von 3 mm einen

Resttransmissionsgrad von weniger als 0 ^~5 auf, d.h. von der Rückseite des Objekts 14 wird praktisch keine Messstrahlung 9 reflektiert. Durch die

Antireflex-Beschichtung 13 an der Vorderseite des Objekts 14 kann die Reflektivität R der Oberfläche 11 gegenüber einer unbeschichteten Oberfläche 11 um mehr als einen Faktor 18 reduziert werden.

Die Dicke di des Objekts 14 und dessen Abmessungen werden so gewählt, das dieses in die Messvorrichtung 1 von Fig. 1a passt, so dass das Objekt 14 in dieser vermessen werden kann. An Stelle eines Wafers oder eines optischen Filterglases können als Objekt 14 auch andere Materialien verwendet werden, beispielweise Materialien, wie sie für Maskenblanks 2 üblich sind, z.B.

Quarzglas, titandotiertes Quarzglas oder eine Glaskeramik (im Fall von

Maskenblanks für die EUV-Lithographie). Insbesondere kann ein

herkömmlicher Maskenblank 2 für die Vermessung präpariert werden, indem auf diesen eine Antireflex-Beschichtung 13 aufgebracht wird oder indem dieser ggf. mikrostrukturiert wird, wie weiter unten näher beschrieben wird.

Wie weiter oben beschrieben wurde, kann auch ein Wafer 3 für die Vermessung in der Messvorrichtung 1 von Fig. 1a präpariert werden, um das Signal-zuRausch-Verhältnis bzw. um die Partikelnachweisgrenze zu senken. Fig. 3b zeigt einen solchen Silizium-Wafer 3, auf den eine Antireflex-Beschichtung 13 aufgebracht ist, die beispielsweise wie in der eingangs zitierten Diplomarbeit „Entspiegelung von Silizium-Photodioden nach dem Vorbild der Nanooptik von Mottenaugen", D. Gäbler, TU lllmenau, 2005, ausgebildet sein kann und die z.B. aus Siliziumnitrid Si _x Ny bestehen kann.

Durch eine solche Antireflex-Beschichtung 13 kann die Reflektivität R für die Messstrahlung 9 bei der Mess-Wellenlänge λ _Μ von 405 nm gegenüber einer Oberfläche 11 aus unbeschichtetem Silizium etwa um einen Faktor 4 gesenkt werden. Die Reflektivität R von unbeschichtetem Silizium liegt im sichtbaren Wellenlängenbereich typischer Weise bei mehr als ca. 30 %, bei einer Mess- Wellenlänge λ _Μ von 405 nm bei ca. 50 %, und die Reflektivität R der mit der Antireflex-Beschichtung 13 versehenen Oberfläche 1 von Fig. 3b liegt bei weniger als ca. 5 % (vgl. Fig. 5). Der Absorptionskoeffizient von kristallinem Silizium bei der Mess-Wellenlänge λ _Μ liegt bei mehr als 10 ⁵ 1/cm. Ein

handelsüblicher Wafer 3 weist eine Dicke d ₂ von ca. 650 μιτι auf, so dass an der Rückseite des Wafers 3 praktisch keine Messstrahlung 9 mehr ankommt und von dieser zurück reflektiert wird.

Es versteht sich, dass durch eine Optimierung der Antireflex-Beschichtung 13 z.B. durch eine Oberflächenstrukturierung bzw. durch die Wahl einer anderen Mess-Wellenlänge λ _Μ die Reflektivität R des Wafers 3 bzw. der Oberfläche 11 für die Messstrahlung 9 weiter reduziert und somit die Nachweisgrenze für Partikel P bei der Streulichtmessung weiter gesenkt werden kann.

Fig. 3c zeigt einen Wafer 3, bei dem zur Reduzierung der Reflektivität R der Oberfläche 11 eine Oberflächenstruktur 15 aufgebracht ist, bei der es sich im gezeigten Beispiel um so genanntes schwarzes Silizium handelt, d.h. um eine nadelartige Mikrostruktur, die durch hochenergetischen Beschuss mit Ionen oder mit ultrakurzen Laserpulsen erzeugt wurde. Die Oberflächenstruktur 15 in Form des schwarzen Siliziums erhöht die Absorption der Messstrahlung 9 an der Oberfläche 11 und reduziert somit deren Reflektivität R für Messstrahlung 9 bei der Mess-Wellenlänge λ _Μ von 405 nm deutlich, und zwar auf weniger als ca. 2 %, d.h. um einen Faktor von ca. 20. Bei dem Fig. 3c gezeigten Wafer 3 kann daher die Partikelnachweisgrenze gegenüber einem herkömmlichen, nicht oberflächenstrukturierten Wafer 3 deutlich gesenkt werden.

An Stelle eines herkömmlichen Wafers 3 kann die Antireflex-Beschichtung 13 bzw. die Oberflächenstruktur 15 ggf. auch an einem Wafer 3 angebracht werden, der sich von einem herkömmlichen Wafer dadurch unterscheidet, dass auf die Oberfläche 11 eine epitaktisch aufgedampfte Silizium-Schicht

aufgebracht wurde, um die Defektanzahl zu verringern. Rauigkeitsmessungen haben gezeigt, dass bei einem Wafer 3 mit einer solchen epitaktischen Silizium- Schicht die Oberflächenrauigkeit gegenüber einem herkömmlichen Silizium- Wafer erhöht ist, wodurch die Partikelnachweisgrenze zunimmt (s.o.). Durch die Reduzierung der Reflexion der Oberfläche 11 eines solchen modifizierten Silizium-Wafers 3 kann die Partikelnachweisgrenze auf einen akzeptablen Wert gesenkt werden. Auch bei anderen Arten von Schichten, die auf einen als Substrat dienenden Wafer 3 oder auf einem Maskenblank 2 aufgebracht sind, kann auf die weiter oben beschriebene Weise die Partikelnachweisgrenze gesenkt werden.

Es versteht sich, dass auch eine Kombination aus einer Oberflächenstruktur 15 und einer auf die strukturierte Oberfläche 11 aufgebrachten Antireflex- Beschichtung 13 eingesetzt werden kann, um die Reflektivität R der Oberfläche 11 zu verringern. Zur Reduzierung der Reflektivität R der Oberfläche 1 kann an Stelle einer nadeiförmigen Mikrostruktur beispielsweise auch eine

Gitterstruktur oder eine Mottenaugenstruktur verwendet werden.

Grundsätzlich kann die Reflektivität R der Oberfläche 11 auch dadurch reduziert werden, dass ein gradueller oder ggf. kontinuierlicher Übergang des

Brechungsindexes von der Umgebung des Objekts 2, 3 14, typischer Weise Luft, zum Material des Objekts 2, 3, 14 erfolgt, d.h. eine Modifikation der Oberfläche 11 , die (als effektives Medium) einen solchen

Brechungsindexverlauf bzw. einen solchen Übergang erzeugt, führt in der Regel zu einer Reduzierung der Reflektivität der Oberfläche 11. Entsprechende effektive Medien können daher dazu verwendet werden, die Reflektivität R der Oberfläche 1 für die weiter oben beschriebene Detektion von Partikeln P zu reduzieren.

Zusammenfassend kann auf die weiter oben beschriebene Weise, d.h. durch die Verwendung eines Test-Objekts 2, 3, 14 mit einer geeignet modifizierten, in ihrer Reflektivität R reduzierten Oberfläche 1 , die Partikelnachweisgrenze gesenkt werden, so dass Partikel P mit kleinerem Partikeldurchmesser D _s detektiert werden können, ohne hierbei die Fehlerquote zu erhöhen.