專利名稱：修正/修復(fù)光刻投影物鏡的方法
修正/修復(fù)光刻投影物鏡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般涉及在微光刻工藝中使用的光刻投影曝光設(shè)備的投影 物鏡。
更具體而言，本發(fā)明涉及一種用來修正/修復(fù)光刻投影曝光設(shè)備的 投影物鏡的方法。
光刻投影曝光設(shè)備中的投影物鏡用來將精密電路圖案印到涂有感 光材料的襯底上，例如晶片、平板等。待印刷的電路圖案由稱作掩膜 板的物提供，該物由投影物鏡投影到襯底上。用于這種應(yīng)用的投影物 鏡需具有非常高的光學(xué)性能。
光刻投影曝光設(shè)備中的投影物鏡通常包括多個(gè)設(shè)置在物平面和像 平面之間的光學(xué)元件。此處的術(shù)語"之間"應(yīng)該理解為，將多個(gè)光學(xué) 元件按照來自于物平面并到達(dá)像平面的投影光至少到達(dá)每個(gè)光學(xué)元件 一次的方式來設(shè)置。同樣，術(shù)語"之前"和"以后"等應(yīng)該理解為投 影光的傳播順序。實(shí)際中存在不同類型的投影物鏡，即，折射投影物 鏡、反射投影物鏡和反折射投影物鏡。折射投影物鏡只包括折射光學(xué) 元件。反射投影物鏡只包括反射光學(xué)元件。折反射投影物鏡既包括折 射光學(xué)元件也包括反射光學(xué)元件。此處針對(duì)折射和反折射投影物鏡對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行描述，其中的多個(gè)光學(xué)元件至少包括一個(gè)折射光學(xué)元件。 如果在投影物鏡的最后的光學(xué)元件和像平面之間存在浸液，那么該投 影物鏡則被稱為浸液型投影物鏡。浸液本身不算做光學(xué)元件。如果存 在兩種浸液并且投影物鏡的最后的光學(xué)元件被置于兩種浸液之間，那 么該投影物鏡被稱為雙浸液型投影物鏡。因此，任何雙浸液型投影物 鏡也屬于浸液型投影物鏡。
投影物鏡在光刻工藝中使用 一段時(shí)間后， 一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件會(huì) 因各種原因而產(chǎn)生退化。例如，就浸液光刻中使用的投影物鏡而言， 靠近像平面的最后 一 個(gè)光學(xué)元件與浸液的接觸會(huì)使其鍍膜產(chǎn)生退化。
另外，如果最后一個(gè)光學(xué)元件由氟化4丐制成，并且采用純凈水作為浸液時(shí)，那么最后一個(gè)光學(xué)元件的材料本身會(huì)因浸液而產(chǎn)生退化，這是 因?yàn)榧儍羲畬?duì)氟化4丐具有很強(qiáng)的侵蝕性。對(duì)于雙浸液型，最后一個(gè)光 學(xué)元件和倒數(shù)第二個(gè)光學(xué)元件會(huì)因浸液而產(chǎn)生退化。
當(dāng)光學(xué)元件為折射型光學(xué)元件時(shí)，其他可能的退化來自于光學(xué)元 件上的集束光強(qiáng)的分布，該集束光強(qiáng)的分布會(huì)使光學(xué)元件發(fā)生形變， 并且會(huì)使折射率分布發(fā)生改變。這些分布受到類狹縫掩膜、非旋轉(zhuǎn)對(duì) 稱照明設(shè)置(例如偶極或四極設(shè)置)和物(例如單向性的電路圖案) 的影響。
變、光學(xué)元件的材料應(yīng)力等。因此，在使用一段時(shí)間后，當(dāng)投影物鏡 表現(xiàn)出了影響到精密光學(xué)性能的退化時(shí)，就必須對(duì)投影物鏡進(jìn)行修復(fù) 或》務(wù)正。
在傳統(tǒng)的修復(fù)方法中，需要將整個(gè)投影物鏡從在光刻曝光中使用 投影物鏡的顧客處運(yùn)到廠商處，并在廠商處通過更換投影物鏡的近乎 全部光學(xué)元件，對(duì)退化的投影物鏡進(jìn)行修復(fù)。這樣的修復(fù)方法非常耗 時(shí)，從而會(huì)導(dǎo)致在顧客處的長(zhǎng)時(shí)間停工，這是不期望看到的。另外， 全部更換多個(gè)光學(xué)元件花費(fèi)很大，同時(shí)也鑒于投影物鏡的成本巨大， 故上述的修復(fù)方法也不為顧客所接受。
因此，有必要提供 一 種可以在現(xiàn)場(chǎng)即在使用投影物鏡的顧客處進(jìn) 行的，并且不必更換投影物鏡的全部光學(xué)元件的修復(fù)投影物鏡方法。
在大多數(shù)情況下，光刻工藝中使用投影物鏡的顧客期望在盡可能 少地改變所謂的投影物鏡的指紋的情況下修復(fù)或修正退化的投影物 鏡。單個(gè)投影物鏡的指紋可以理解為該單個(gè)投影物鏡的圖像缺陷的一 組特性，或者單個(gè)整體投影曝光系統(tǒng)的一組特定特性。
另一方面，在有些場(chǎng)合，顧客期望使圖像缺陷預(yù)算適于將要由投 影物鏡投影到襯底上的特定掩膜板，和/或適于用于光刻工藝的某一照 明設(shè)置。在某些情況下，期望在圖像中引入某些圖像缺陷，例如普差。
EP-A-0 724 1997>開了一種校準(zhǔn)投影物鏡的方法，包括，測(cè)量投 影物鏡的失真構(gòu)成，計(jì)算校正光學(xué)元件的表面形狀以補(bǔ)償圖像失真， 將校正光學(xué)元件從投影物鏡中移走，對(duì)校正光學(xué)元件進(jìn)行機(jī)械加工使
7其具有期望的表面形狀，以及重新將校正光學(xué)元件放置到該元件被移 走前所處的位置。該文獻(xiàn)并未涉及修復(fù)投影物鏡的方法。
文獻(xiàn)US 6,333,776 Bl公開了 一種其上設(shè)置有校正板的投影物鏡， 該校正板可通過替換裝置被選擇性地插入和撤掉。根據(jù)需要，該校正 板可以被儲(chǔ)藏在倉庫中的另外一塊校正板取代。校正板已經(jīng)過打磨， 使得其能夠校正隨機(jī)失真。這里的術(shù)語"隨機(jī)失真"應(yīng)該被理解為投 影物鏡的失真，該失真是由在生產(chǎn)投影物鏡期間的產(chǎn)品參數(shù)的隨機(jī)變 化引起的。該文獻(xiàn)也未涉及修復(fù)投影物鏡的方法。
US 5,392,119公開了一種通過在投影物鏡中設(shè)置兩塊校正板來校 正投影物鏡的方法。第一校正板被最優(yōu)化成使光束偏轉(zhuǎn)，同時(shí)第二塊 校正板被最優(yōu)化成校正先前測(cè)量出的失常。該公開的方法可以用來修 正現(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)，例如可用來提高光學(xué)分辨率。
WO 2005/069055 A2公開了 一種浸液型投影物鏡，其最后的光學(xué) 元件為具有屈光力的光學(xué)元件。
WO 2006/121009和WO 2006/126522公開了 一種雙浸液型沖殳影 物鏡，其最后的光學(xué)元件為平行平面板。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的修正/修復(fù)光 刻投影曝光設(shè)備的投影物鏡的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種可以減少顧客處的投影物鏡 的停工時(shí)間的修正/修復(fù)光刻投影曝光設(shè)備的投影物鏡的方法。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的在于，提供一種省時(shí)和/或花費(fèi)少的修正/修復(fù) 光刻投影曝光設(shè)備的投影物鏡的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種可以根據(jù)顧客需要來調(diào)整投 影物鏡的成像質(zhì)量的修正/修復(fù)光刻投影曝光設(shè)備的投影物鏡的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種修正/修復(fù)光刻投影曝光設(shè)備的 投影物鏡的方法，投影物鏡包括多個(gè)位于物平面和像平面之間的光學(xué) 元件，多個(gè)光學(xué)元件中包括至少一個(gè)具有屈光力的第一光學(xué)元件。該 方法包括在不更換全部的光學(xué)元件的情況下，在現(xiàn)場(chǎng)將至少一個(gè)第 一光學(xué)元件從投影物鏡中移走；將至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件插入投 影物鏡的至少一個(gè)第一光學(xué)元件的位置；并且，將投影物鏡的圖像質(zhì)
8量調(diào)整到顧客期望的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的方法基于如下思想，即，不更換全部的光學(xué)元件而 只是通過更換個(gè)別光學(xué)元件來補(bǔ)償退化的光學(xué)元件的不利影響。因此， 根據(jù)本發(fā)明的方法不僅省時(shí)而且極大地減少了在顧客處的停工時(shí)間。 可在現(xiàn)場(chǎng)即顧客處實(shí)施該方法，而不必將需要校正/修復(fù)的投影物鏡運(yùn) 到該投影物鏡的廠商處。另外，該方法包括將該投影物鏡的圖像質(zhì)量 調(diào)整到顧客期望的質(zhì)量，這樣就可以維持投影物鏡的初始狀態(tài)下的圖 像質(zhì)量，同樣，也可以對(duì)照投影物鏡的初始狀態(tài)下的圖像質(zhì)量，通過 修復(fù)/修正步驟來改變圖像質(zhì)量。
所述至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件是至少大致適合第一光學(xué)元件的 形狀的光學(xué)元件。
至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件自身無需發(fā)生退化。但是，應(yīng)當(dāng)從光 學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件中適當(dāng)?shù)剡x出至少 一個(gè)第 一備用光學(xué)元件，用來補(bǔ) 償光學(xué)系統(tǒng)的退化影響。特別是以下的位置尤為有利，即，接近光學(xué) 系統(tǒng)的光瞳平面的位置，接近場(chǎng)平面的位置，和平板之間(可能是必 要的)的位置，而具體則取決于顧客所使用的成像設(shè)備。根據(jù)顧客所 使用的掩膜和照明設(shè)備，該成像設(shè)備可能會(huì)因顧客而異，并因此導(dǎo)致 了特定且不同的退化影響。因此，至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件會(huì)因光 學(xué)系統(tǒng)而異。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括，在將至少一個(gè)第一備 用光學(xué)元件插入到投影物鏡之前，對(duì)其進(jìn)行加工。
假設(shè)第 一備用光學(xué)元件的性質(zhì)允許其被加工，例如在另 一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施方式中提供的機(jī)械加工，尤其如另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中那樣使該 至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件的至少一個(gè)表面為非球面或者均勻的非旋 轉(zhuǎn)對(duì)稱的表面形狀，那么該舉措的優(yōu)勢(shì)在于，第一備用光學(xué)元件可以 提供對(duì)圖像質(zhì)量的期望校正，例如用來補(bǔ)償?shù)?一備用光學(xué)元件和被其 替換的第一光學(xué)元件之間在光學(xué)作用上的差異。第一備用光學(xué)元件的 加工也可以用于對(duì)照著初始狀態(tài)下的投影物鏡的圖像質(zhì)量來改變投影 物鏡的圖像質(zhì)量。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件是從投
9影物鏡中移走并經(jīng)過后續(xù)加工的第一光學(xué)元件。
該舉措的優(yōu)勢(shì)在于可進(jìn) 一 步減少修復(fù)投影物鏡的費(fèi)用?？紤]至lj制 造投影物鏡的光學(xué)元件花費(fèi)巨大，重新利用從投影物鏡中移走并經(jīng)后 續(xù)加工(例如，去除光學(xué)元件的材料或其涂層的影響)的第一光學(xué)元 件，可以顯著地減少修復(fù)投影物鏡的費(fèi)用。
為了減少停工時(shí)間，例如，對(duì)于第一光學(xué)元件在其經(jīng)過再加工后 被作為第一備用光學(xué)元件重新利用的情況，進(jìn)一步優(yōu)選地，從第一光 學(xué)元件的容器中選出至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件，該光學(xué)元件是從其 他的投影物鏡中被移走，并根據(jù)一個(gè)或多個(gè)上文中提到的加工過程進(jìn) 行了加工的元件。例如，可以對(duì)從多個(gè)投影物鏡中移走的多個(gè)第一光 學(xué)元件進(jìn)行再加工，將其作為補(bǔ)給保存，并用來替換一些投影物鏡的 子元件。
由于對(duì)至少 一 個(gè)第 一 光學(xué)元件的加工，因此與初始狀態(tài)的至少一 個(gè)第一光學(xué)元件的厚度相比，至少一個(gè)第一光學(xué)元件的厚度有所減少。
經(jīng)過再加工的第 一光學(xué)元件重新插入到投影物鏡后，其厚度的減 少可能會(huì)導(dǎo)致該第一光學(xué)元件的光學(xué)作用與其初始狀態(tài)相比發(fā)生明顯 改變。但是根據(jù)本發(fā)明可以通過如下方法補(bǔ)償此差異，例如，在至少 一個(gè)第一光學(xué)元件被作為第一備用光學(xué)元件插入到投影物鏡中之前， 使其具有與校正差異匹配的非球面的或均勻的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱表面形狀， 和/或?qū)λ械幕蛞恍┕鈱W(xué)元件重新定位("設(shè)定")。
盡管在上文的描述中第 一備用光學(xué)元件可以是從投影物鏡或另一 個(gè)投影物鏡中移走并經(jīng)過再加工的退化的第一光學(xué)元件，但是，所述 至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件也可以是與初始狀態(tài)下被移走的第一光學(xué) 元件同類型的本質(zhì)上相同的光學(xué)元件。
在更進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，調(diào)整圖像質(zhì)量的步驟包括測(cè)量 圖像質(zhì)量并通過使至少 一個(gè)另外的光學(xué)元件發(fā)生移動(dòng)和/或形變來調(diào) 整圖像質(zhì)量的步驟。該至少一個(gè)另外的光學(xué)元件可以是備用的光學(xué)元 件本身。
在更進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括，從多個(gè)光學(xué) 元件中選出至少一個(gè)第二光學(xué)元件，將至少一個(gè)第二光學(xué)元件從投影系統(tǒng)中移走，并將至少 一個(gè)第二備用光學(xué)元件插入到投影物鏡的第二 光學(xué)元件的位置，其中，基于測(cè)量,獲得的實(shí)際圖像質(zhì)量與期望圖像質(zhì) 量之間的差異，對(duì)至少 一 個(gè)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工和/或選擇。
采用至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件是有利的，因?yàn)樵诘谝还鈱W(xué)元件 被至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件替換后，投影物鏡的圖像質(zhì)量仍不能完 全調(diào)整到期望的圖像質(zhì)量的情況下，第二備用光學(xué)元件就可以進(jìn)一步 提供投影物鏡的校正自由度。另外，盡管在上文中對(duì)第一備用光學(xué)元 件的加工和/或選擇進(jìn)行了描述，例如使第 一備用光學(xué)元件具有非球面 或者均勻的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱校正表面以能夠調(diào)整到期望的圖像質(zhì)量，或者 在第二備用光學(xué)元件是折射型元件的情況下，選擇具有期望的折射率 分布的第一備用光學(xué)元件，但是，有可能第一備用光學(xué)元件不允許這 樣的加工過程，和/或該加工過程并不在能夠獲得期望圖像質(zhì)量的位 置。例如，第一備用光學(xué)元件會(huì)因其材料的不均勻而導(dǎo)致圖像質(zhì)量的 偏離。對(duì)于此種情況，第二備用光學(xué)元件被設(shè)計(jì)成允許對(duì)其表面進(jìn)行 加工和/或更易于具有期望的折射率分布，從而可以被用作調(diào)整期望的 光學(xué)質(zhì)量的校正元件。如果第 一備用光學(xué)元件是靠近像平面的最后的 光學(xué)元件，例如浸液型投影物鏡，或者是雙浸液型投影物鏡中的倒數(shù) 第二個(gè)光學(xué)元件，則此實(shí)施方式尤為有利。
在此背景下，更加優(yōu)選地，在將第二備用光學(xué)元件插入到投影物 鏡之前，對(duì)該至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工。
更加優(yōu)選地，至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的加工包括改變?cè)撝辽?一個(gè)第二備用光學(xué)元件的材料厚度。
已經(jīng)證實(shí)，在與初始狀態(tài)下的第一光學(xué)元件相比，第一備用光學(xué) 元件的厚度有所減小的情況下，改變至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的材 料厚度是一種適當(dāng)?shù)男Ｕ龣C(jī)制。
還更加優(yōu)選地，至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的加工包括，使該至 少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的至少一個(gè)表面為非球面或者均勻的非旋轉(zhuǎn)
對(duì)稱表面形狀。
通過使至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件具有非球面或均勻的非旋轉(zhuǎn)對(duì) 稱表面形狀可得到改進(jìn)的校正能力，從而能夠按照期望來調(diào)整圖像質(zhì)量。
在更加優(yōu)選的實(shí)施方式中，先前被移走的至少一個(gè)第二光學(xué)元件 經(jīng)進(jìn)行加工后成為至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件。上文中已經(jīng)對(duì)類似的 關(guān)于第一備用光學(xué)元件的實(shí)施方式有所描述。
在更加優(yōu)選的實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括，將至少一個(gè)備用 光學(xué)元件插入后，在對(duì)至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工之前，在 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)投影物鏡的圖像質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，并基于測(cè)得的圖像質(zhì)量計(jì)算出 至少 一個(gè)備用第二光學(xué)元件的修正輪廓，并基于該計(jì)算出的修正輪廓 對(duì)至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工。
對(duì)于第 一備用光學(xué)元件對(duì)其被插入到投影物鏡的過程中發(fā)生的形 變敏感的情況，該"兩步"處理是特別有利的。將第一備用光學(xué)元件 插入到投影物鏡時(shí)，第一備用光學(xué)元件會(huì)產(chǎn)生形變，而在插入第一備 用光學(xué)元件之前，該形變是不能夠被事先模擬的。在這種情況下，采 用如下過程更具優(yōu)勢(shì)，即，首先將第一備用光學(xué)元件插入到投影物鏡 中，接下來測(cè)量投影物鏡的圖像質(zhì)量，然后再計(jì)算第二備用光學(xué)元件 的校正輪廓以獲得期望的圖像質(zhì)量。因此，在對(duì)第二備用光學(xué)元件的 校正輪廓的計(jì)算中考慮進(jìn)由第 一備用光學(xué)元件的插入過程所引起的圖 像缺陷。對(duì)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行相應(yīng)的加工后，將其插入到投影物 鏡。
在可選的實(shí)施方式中，基于對(duì)第一備用光學(xué)元件的光學(xué)作用的模 擬，根據(jù)期望的圖像質(zhì)量，對(duì)至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工， 之后將第一和第二備用光學(xué)元件插入投影物鏡中。
該"一步"處理的優(yōu)勢(shì)在于減少了時(shí)間消耗，并且該方法特別可 以用在下述場(chǎng)合，即第一備用光學(xué)元件對(duì)其被插入到投影物鏡時(shí)產(chǎn)生 的形變不壽丈感或不太壽文感。
在另 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，調(diào)整圖像質(zhì)量包括至少大致維持光學(xué) 系統(tǒng)發(fā)生退化前的圖像質(zhì)量。
該舉措的優(yōu)勢(shì)在于，修正/修復(fù)過程至少大致上沒有改變投影物鏡 的指紋。
同樣優(yōu)選地，調(diào)整圖像質(zhì)量包括對(duì)照光學(xué)系統(tǒng)發(fā)生退化前的圖
12像質(zhì)量來改變圖像質(zhì)量，例如，依照使用投影物鏡的操作要求來增加 和減少至少 一種特定圖像缺陷。
如在開始已經(jīng)提到的，在某些場(chǎng)合，顧客期望在某些光刻曝光過 程中增加圖像缺陷，例如彗差。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以提供幾個(gè) 單獨(dú)具有校正表面的備用部件來搭建幾個(gè)光學(xué)性能基本相同的光刻設(shè) 備。
上述的操作要求可包括投影曝光設(shè)備的照明設(shè)置和/或被投影物 鏡成像的物。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，調(diào)整圖像質(zhì)量包括對(duì)多個(gè)光學(xué)元件 中至少 一 個(gè)光學(xué)元件的位置和/或形狀進(jìn)行調(diào)整。
一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件的位置調(diào)整可以包括利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器或操
縱器使其沿x軸、y軸、和/或z軸平移定位和/或轉(zhuǎn)動(dòng)定位，以及在光 學(xué)元件是有源透鏡元件的情況下，可利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器或操縱器使其 產(chǎn)生形變?？蛇x地或者附加地，對(duì)于折射型光學(xué)元件，有源透鏡元件 的調(diào)節(jié)器可改變?cè)摴鈱W(xué)元件的折射率分布。也可以通過加熱和/或冷 卻、擠壓或彎曲該折射元件實(shí)現(xiàn)折射率分布的改變。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)第一光學(xué)元件是最靠近像 平面的最后的透鏡元件，其中，對(duì)于浸液型投影物鏡，浸液不算作光 學(xué)元件。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，在雙浸液型投影物鏡中，至少一個(gè) 第一光學(xué)元件是倒數(shù)第二個(gè)透鏡元件。
如在上文中已經(jīng)提到的，尤其是浸液型投影物鏡的最后的透鏡元 件經(jīng)常會(huì)發(fā)生退化，例如歸咎于該透鏡元件與浸液的接觸或鍍膜被刮 傷。最后的光學(xué)元件可以是相對(duì)較厚的透鏡，其入光側(cè)的曲率較大， 并優(yōu)選臨近像平面 一側(cè)為平面。該透鏡也可能會(huì)因像平面附近的高能 量光束而發(fā)生退化。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)第二光學(xué)元件是不具有屈 光力的元件，特別是平行平面板，其中，對(duì)于雙浸液型投影物鏡，至 少一個(gè)第二光學(xué)元件是位于兩種浸液之間的平行平面板。
釆用平行平面板作為將要被選作校正元件的第二光學(xué)元件的優(yōu)勢(shì)在于，與具有凹面和/凸面的光學(xué)元件相比，在使此類元件具有校正表 面時(shí)更容易進(jìn)行操作。
優(yōu)選將至少一個(gè)第二光學(xué)元件放置在靠近場(chǎng)平面或靠近投影物鏡 的光瞳平面的位置。位于場(chǎng)平面附近的平行平面板對(duì)場(chǎng)依存型圖像缺 陷尤其敏感，因此能夠校正此類圖像缺陷，同時(shí)，位于光瞳平面附近 的平行平面板能夠顯著校正在場(chǎng)內(nèi)至少基本穩(wěn)定的圖像缺陷。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選地，如果有兩個(gè)第二光學(xué)元件可被 選作校正元件，那么將其中一個(gè)第二光學(xué)元件靠近場(chǎng)平面放置，將另 一個(gè)靠近投影物鏡的光瞳平面放置。
本發(fā)明進(jìn)一 步提供了根據(jù)上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的方法進(jìn)行修 正/修復(fù)的投影物鏡。
根據(jù)下面的描述和附圖，更多的優(yōu)勢(shì)和特征將會(huì)變得顯而易見。
應(yīng)該可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，上述特征和將
于其他的組合或獨(dú)立方案。
現(xiàn)在附圖中示出了示例性實(shí)施方式，并將在下文中參照附圖對(duì)其
進(jìn)行描述，其中


圖1示意性地示出了包含投影物鏡的光刻曝光設(shè)備；
圖2示出了用于修正/修復(fù)圖1中的投影物鏡的方法的第一實(shí)施方
式的流程圖3示出了用于修正/修復(fù)圖1中的投影物鏡的方法的第二實(shí)施方 式的流程圖4示出的圖表用來說明在更換投影物鏡中的一個(gè)光學(xué)元件后不 同的校正過程的作用；
圖5示出了一種設(shè)計(jì)方案的浸液型反折射投影物鏡；
圖6示出了另一種設(shè)計(jì)方案的浸液型反折射投影物鏡；以及
圖7示出了 一種雙浸液型反折射投影物鏡。
圖1示意性地示出了通常用標(biāo)號(hào)10表示的光刻投影曝光設(shè)備。投 影曝光設(shè)備10可以被用在例如制造半導(dǎo)體器件的微光刻工藝中。
14投影曝光設(shè)備10包括投影物鏡11，該投影物鏡11將放置在其物
平面12上的物(掩膜板)14成像到放置在其像平面16上的襯底18 (晶片)上。用來將物14成像到襯底16的光由光源20(例如激光器) 產(chǎn)生，并通過照明光學(xué)設(shè)備22被直接引導(dǎo)到物14上，進(jìn)而進(jìn)入投影 物鏡11。
將物14成像到襯底18上是通過所謂的掃描過程實(shí)現(xiàn)的，在此過 程中，從照明光學(xué)設(shè)備22發(fā)出的光被直接引導(dǎo)通過掃描狹縫24，該 掃描狹縫24的寬度小于襯底上的物14的尺寸。物14沿掃描方向26 放置，這樣可以逐步地將整個(gè)物14投影到襯底18上，而襯底18沿與 掃描方向26相反的方向30放置在底座28上。
投影物鏡11包括多個(gè)沿著光穿過投影物鏡11傳播的方向(Z軸 方向)放置的光學(xué)元件。在本實(shí)施方式中，投影物鏡11包括6個(gè)光學(xué) 元件，其中的四個(gè)光學(xué)元件具有屈光力，稱為光學(xué)元件32、 34、 36 和38。其余的兩個(gè)光學(xué)元件40、 42是不具有屈光力的光學(xué)元件，在 本實(shí)施方式中為平行平面板。
應(yīng)該可以理解，光學(xué)元件的數(shù)量不限于六個(gè)。另外，光學(xué)元件的 形狀也不限于上面提到的形狀。在浸液型光刻中較為典型的是采用六 個(gè)以上的透鏡和至少一個(gè)反射鏡。光學(xué)元件的數(shù)量和形狀取決于對(duì)成 像性能的要求。較具代表性的是，在大致為10x30 mm,波長(zhǎng)為248nm 或193nm，數(shù)值孔徑遠(yuǎn)高于0.9、甚至高達(dá)1.3的像場(chǎng)中的波前像差應(yīng) 該小于lnm，這可以通過加入浸液(例如水)而實(shí)現(xiàn)。
光學(xué)元件32至42被托臺(tái)32a至42a支承，這樣，可以利用托臺(tái) 32a至42a調(diào)整各光學(xué)元件的位置。
光學(xué)元件32至42中的一些光學(xué)元件，在本實(shí)施方式中為全部的 光學(xué)元件32至42，放置在調(diào)節(jié)器或操作器32b至42b上，以便對(duì)每 個(gè)光學(xué)元件32至42的位置進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)圖1中所示的坐標(biāo)系，該 調(diào)節(jié)器或操作器能夠在x軸、y軸和/或z軸方向上對(duì)光學(xué)元件32至 42進(jìn)4亍定位。應(yīng)該可以理解，不〗又可以4吏光學(xué)元件平移，也可以-使其 進(jìn)行繞x軸、y軸和/或z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另外，光學(xué)元件32至42中 的一些元件設(shè)定成可主動(dòng)變形的元件和/或能夠改變折射率分布的元件(對(duì)于折射型光學(xué)元件)，以及，調(diào)節(jié)器或操作器32b至42b中一 些可以被設(shè)計(jì)成能夠使與其相應(yīng)的光學(xué)元件32至42變形和/或使其折 射率分布發(fā)生改變(對(duì)于折射型光學(xué)元件)。
投影物鏡11被使用一段時(shí)間后，光學(xué)元件32至42中的一個(gè)或多 個(gè)，特別是具有屈光力的光學(xué)元件32至38可能會(huì)發(fā)生退化。
例如，如果投影物鏡11被用在浸液型光刻中，最后的光學(xué)元件 38與浸液(未示出)接觸，而浸液可能會(huì)侵蝕光學(xué)元件38的鍍膜和 制造光學(xué)元件38的大塊材料。在使用一段時(shí)間后，光學(xué)元件38可能 會(huì)退化到不得不對(duì)投影物鏡11進(jìn)行修復(fù)的程度。
參照?qǐng)D2對(duì)修復(fù)投影物鏡11的方法的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行描述。在 以下的描述中，將光學(xué)元件38稱為第一光學(xué)元件。
接下來將要描述的方法可以在現(xiàn)場(chǎng)即顧客所在地實(shí)施，并且無需 更換全部的光學(xué)元件32至42，而只需更換光學(xué)元件32至42中的兩 個(gè)元件。需要更換的光學(xué)元件是退化的第一光學(xué)元件38和光學(xué)元件 40和42中的一個(gè)，在下文中將其稱為第二光學(xué)元件。
修復(fù)投影物鏡11的方法包括在50a中提供至少一個(gè)，優(yōu)選多個(gè)可 用來替換第一光學(xué)元件38的第一備用光學(xué)元件。因此，依照退化后將 要被替換的第一光學(xué)元件38來設(shè)計(jì)和加工第一備用光學(xué)元件。在步驟 52a中，測(cè)定和記錄與第一光學(xué)元件38凈皮第一備用光學(xué)元件替換相關(guān) 的全部數(shù)據(jù)。
在50b和52b中，提供至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)第二備用光學(xué)元件， 并測(cè)量和記錄其與更換過程有關(guān)的數(shù)據(jù)。在下面的描述中，假定該第 二備用光學(xué)元件用作第二光學(xué)元件40的替換元件。
在54中，將全部第一和第二備用光學(xué)元件收納在容器中，以減少 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際修復(fù)工藝時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。
如果需要進(jìn)行修復(fù)，則如參考序號(hào)56所指出的那樣從容器中取出 第一和第二備用光學(xué)元件。
接下來，在58中，對(duì)第一備用光學(xué)元件和處于投影物鏡11初始 狀態(tài)的第一光學(xué)元件38之間的光學(xué)作用差異進(jìn)行模擬。應(yīng)該注意的 是，即使第一備用光學(xué)元件是按照將要被替換的第一光學(xué)元件38進(jìn)行
16設(shè)計(jì)和加工的，也不可能使第 一備用光學(xué)元件的特性與初始狀態(tài)的第 一光學(xué)元件38的特性完全一致。因此，第一備用光學(xué)元件和初始狀態(tài) 的第一光學(xué)元件在光學(xué)作用上將會(huì)存在一些差異。
基于在58中的模擬結(jié)果，計(jì)算出第二備用光學(xué)元件應(yīng)該具有的校 正表面形狀，以校正或補(bǔ)償?shù)谝粋溆霉鈱W(xué)元件和第一光學(xué)元件38之間 在光學(xué)作用上的差異。
所述校正表面形狀通常是非球面，甚至是非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。
在62中，對(duì)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工，例如，對(duì)其進(jìn)行機(jī)械加 工以使第二備用光學(xué)元件具有在步驟60中計(jì)算出的校正表面形狀。
應(yīng)當(dāng)注意的是，也可以使第一備用光學(xué)元件具有校正表面，但前 提是該第一備用光學(xué)元件允許這樣的加工，特別是允許對(duì)其進(jìn)行機(jī)械 加工。但是，在一些情況下，特別是第一備用光學(xué)元件由難以被加工， 特別是難以被機(jī)械加工的材料(例如氟化鈣)制成的情況，加工過程 不可能或至少不能達(dá)到校正由第 一備用光學(xué)元件和將要被替換的第一 光學(xué)元件38之間的光學(xué)作用差異而產(chǎn)生的圖像缺陷的程度。接下來， 將第一備用光學(xué)元件和第二備用光學(xué)元件運(yùn)輸?shù)筋櫩吞帯?br> 在64中，將第一光學(xué)元件38和第二光學(xué)元件40從投影物鏡U 中移走。
在66中，將第一和第二備用光學(xué)元件插入到投影物鏡的各自對(duì)應(yīng) 的光學(xué)元件從投影物鏡11中移走前的設(shè)置位置。
在68中，對(duì)投影物鏡11的圖像質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，特別是利用調(diào)節(jié) 器或操作器32b至42b調(diào)整到期望的圖像質(zhì)量。
在70中，對(duì)實(shí)際的圖像質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，然后可以進(jìn)行另一個(gè)調(diào)整 步驟。在僅憑調(diào)整全部或部分光學(xué)元件32至42的位置和/或形變不能 將圖像質(zhì)量調(diào)整到期望值的情況下，可以進(jìn)行第二備用光學(xué)元件的另 一個(gè)校正，其中，可以將先前插入的第二備用光學(xué)元件從投影物鏡11 中再次移走，然后對(duì)其進(jìn)行校正或者用另一個(gè)第二備用光學(xué)元件替換， 對(duì)于后者，需要事先依照期望的圖像質(zhì)量對(duì)另一個(gè)第二備用光學(xué)元件 進(jìn)行加工，將其作為實(shí)際的第二備用光學(xué)元件的替換元件。
以上所描述的修復(fù)投影物鏡11的方法為"一步法"。參照?qǐng)D3，下面將對(duì)"兩步，，修復(fù)過程進(jìn)行描述。
步驟50a, 50b, 52a， 52b, 54和56與先前描述的方法中的相應(yīng)步 驟相同。盡管在圖3中省略了圖2中的步驟58,但也可以在根據(jù)圖3 的方法中加入步驟58。
根據(jù)圖3的方法和根據(jù)圖2的方法的不同之處在于，在根據(jù)圖3 的方法中，第二備用光學(xué)元件提供的校正計(jì)算不是在將第 一備用光學(xué) 元件插入到投影物鏡11之前進(jìn)行的，而是在將第一備用光學(xué)元件插入 到投影物鏡11之后進(jìn)行的。
之后，在74中，將退化的第一光學(xué)元件(光學(xué)元件38)從投影 物鏡11中移走。在76中，將第一備用光學(xué)元件插入到投影物鏡11 中第一光學(xué)元件(光學(xué)元件38)在初始狀態(tài)所放置的位置處。
接下來，在適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)第一備用光學(xué)元件進(jìn)行調(diào)整(在78中)， 并對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量(步驟80中)。
在82中，基于在先前的測(cè)量步驟中獲得的結(jié)果，計(jì)算出由第二備 用光學(xué)元件提供的必要校正。
此過程的優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)于第 一備用光學(xué)元件在其被插入到投影物 鏡11的過程中發(fā)生了形變的情況，第一備用光學(xué)元件的形變會(huì)加劇投 影物鏡11的圖像缺陷，那么就需要將該形變引入到由第二備用光學(xué)元 件提供的期望校正的計(jì)算中。此外，根據(jù)圖2的方法中步驟69的計(jì)算 只是基于第 一備用光學(xué)元件和將要被替換的第 一光學(xué)元件之間的光學(xué) 作用差異的，而步驟82的計(jì)算還包括整個(gè)投影物鏡11的光學(xué)性能， 即全部光學(xué)元件32至42的光學(xué)性能。特別地，第一備用光學(xué)元件的 折射率分布的差異可能會(huì)產(chǎn)生干擾，因而對(duì)具有第 一備用光學(xué)元件的 光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能的模擬可能不會(huì)具有期望的精度。因此，采用首 先在插入第一備用光學(xué)元件后進(jìn)行光學(xué)性能的測(cè)量，然后再計(jì)算第二 備用光學(xué)元件的校正表面的過程可能更具優(yōu)勢(shì)。
在84中，基于步驟82的計(jì)算對(duì)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工，特 別是機(jī)械加工，以使第二備用光學(xué)元件具有通常是非球面乃至非旋轉(zhuǎn) 對(duì)稱表面形狀的校正表面形狀。
在86中，將第二備用光學(xué)元件11插入到投影物鏡11中，對(duì)投影物鏡11進(jìn)行調(diào)整(在88中)，并在90中再次對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。 通常，根據(jù)圖3的方法不需要重復(fù)對(duì)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行校正，這
是因?yàn)樵趯⒌谝粋溆霉鈱W(xué)元件插入到投影物鏡11之后已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)
算步驟82。
應(yīng)該注意的是，對(duì)投影物鏡11的圖像質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整的目的可能不 僅在于將投影物鏡11的圖像質(zhì)量維持在光學(xué)元件32至42中的一個(gè)或 多個(gè)發(fā)生退化前的程度，而且還可能在于使圖像質(zhì)量發(fā)生改變。基于 使用投影物鏡11時(shí)的操作條件，顧客可能期望增加和/或減少某些圖 像缺陷，例如引入或增加彗差，這樣有利于采用特定的照明設(shè)備或由 投影物鏡11成像的特定物(掩膜板)。
接下來，對(duì)根據(jù)圖2和3的修正方法進(jìn)行說明。
如已經(jīng)參照?qǐng)D2和3進(jìn)行的描述，優(yōu)選地，將多個(gè)第一和第二備 用光學(xué)元件作為補(bǔ)給收納在容器中，如圖2和圖3中的參考數(shù)字54 所示。另外，如上所述，作為補(bǔ)給被收納在容器中的第一和第二備用 光學(xué)元件是新制造的元件。但是，還可以從現(xiàn)有投影物鏡中移走的光 學(xué)元件中至少建立第一備用光學(xué)元件的容器，其經(jīng)過再加工后可重新 用于相同的或其他的投影物鏡中。
為了更加精確，可以實(shí)施下述修復(fù)過程實(shí)施方式。
從圖1中的投影物鏡11開始，將退化的第一光學(xué)元件38從投影 物鏡11中移走。
接下來，對(duì)第一光學(xué)元件38進(jìn)行再加工以去除該光學(xué)元件的鍍膜 和/或材料缺陷。這樣的再加工可以在從投影物鏡11移走第一光學(xué)元 件38后通過對(duì)第一光學(xué)元件38進(jìn)行機(jī)械加工而實(shí)現(xiàn)。
通常，對(duì)第一光學(xué)元件38的加工或再加工會(huì)導(dǎo)致其厚度明顯減 少，特別是第一光學(xué)元件中心處的厚度。實(shí)驗(yàn)表明，在除去材料缺陷 的再加工過程中減少的厚度為幾微米至上百微米。
將再加工的第一光學(xué)元件38重新用作原投影物鏡11中的第一備 用光學(xué)元件或者用作與投影物鏡11同類型的另一投影物鏡中的第一 備用光學(xué)元件時(shí)，第一光學(xué)元件38的厚度顯著減少將會(huì)導(dǎo)致投影物鏡 的圖像質(zhì)量發(fā)生明顯改變。因此，當(dāng)再加工的第一光學(xué)元件用作投影物鏡11或另一個(gè)投影物 鏡的第 一備用光學(xué)元件時(shí)，需要對(duì)由顯著的厚度減少所引起的圖像缺 陷進(jìn)行測(cè)量。
可以實(shí)施下面的校正過程和其組合。
一個(gè)校正過程包括，使用調(diào)節(jié)器或操作器32b至42b重新調(diào)整光 學(xué)元件32至42的位置，優(yōu)選使用光學(xué)元件32至42的各運(yùn)動(dòng)自由度， 包括平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自由度，還可以提供形變(如果允許的話)。
另一個(gè)校正過程包括，對(duì)因再加工而導(dǎo)致厚度減少的第一光學(xué)元 件進(jìn)行加工以使其具有非球面的表面形狀。
又一校正過程包括，從多個(gè)光學(xué)元件32至42中選出一個(gè)第二光 學(xué)元件，例如，可以是光學(xué)元件40和/或光學(xué)元件42，并使其具有非 球面的乃至非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的校正表面。
作為先前的校正過程的替代或附加過程，對(duì)已具有非球面乃至非 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱校正表面的第二光學(xué)元件，或多個(gè)光學(xué)元件32至42中的另 一個(gè)光學(xué)元件進(jìn)行加工以改變其厚度，例如減少其厚度以補(bǔ)償由第一 光學(xué)元件38的厚度減少所引起的圖像缺陷。
優(yōu)選同時(shí)或逐一實(shí)施上述校正過程的組合。
在圖4示出的圖表中，每個(gè)圓柱表示依賴于所實(shí)施的校正過程的 殘余圖像缺陷。對(duì)第一光學(xué)元件38進(jìn)行的加工使其厚度減少了大約 30/mi。當(dāng)未作任何補(bǔ)償厚度減少的校正時(shí)，整個(gè)場(chǎng)的RMSZ5的最大 值超過110nm。
圖4中的柱1示出了經(jīng)上述對(duì)光學(xué)元件32至42重新定位后的第 一校正過程后的殘余RMSZ5。因此，RMSZ5已經(jīng)減小了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
柱2示出在使用柱1中已用過的校正過程后，又額外改變了第二 光學(xué)元件的厚度后殘余的RMS Z5。
柱3示出經(jīng)設(shè)定(用在柱1中)校正過程后，又額外使用本身具 有非球面校正表面的第一光學(xué)元件38過程后的殘余RMS Z5。
柱4示出經(jīng)設(shè)定(用在柱l中)校正過程之后，又額外使用具有 非球面校正表面的第二光學(xué)元件過程后的殘余RMS Z5。
最后，柱5示出的是使用根據(jù)柱1至柱4的所有校正過程的組合
20之后的殘余RMS Z5。最終的波前誤差Z5遠(yuǎn)遠(yuǎn)^f氐于0.3nm RMS的可 接受的限度。
圖4表明可以對(duì)因再加工和再次插入的第一光學(xué)元件的厚度明顯 減少所引起的圖像缺陷進(jìn)行補(bǔ)償，而無需更換投影物鏡11中兩個(gè)以上 的光學(xué)元件。
另外，關(guān)于之前描述的實(shí)施方式，應(yīng)該注意，投影物鏡ll中可以 有兩個(gè)第二光學(xué)元件，在對(duì)具有屈光力的光學(xué)元件32至38中的光學(xué) 元件進(jìn)行替換后，這兩個(gè)第二光學(xué)元件可被選做校正元件。
特別地，可以將第二光學(xué)元件40中的一個(gè)放置在靠近場(chǎng)平面的位 置，并將第二光學(xué)元件40、 42中的另一個(gè)放置在靠近投影物鏡11的 光瞳平面的位置，這樣既可以補(bǔ)償場(chǎng)依存型圖像缺陷，也可以校正在 場(chǎng)內(nèi)大致穩(wěn)定的圖像缺陷。
圖5示出了一種設(shè)計(jì)方案的浸液型反折射投影物鏡100，其中， 光學(xué)元件101被稱為第一光學(xué)元件。特別地，該光學(xué)元件101由CaF2、 BaF2、 LiF、 LUAG或尖晶石中的一種，或者上述材料的混合晶體制成。 標(biāo)有圓點(diǎn)的透鏡和/或反射鏡為非球面元件。
圖6示出了另一種設(shè)計(jì)方案的浸液型反折射投影物鏡200，其中， 光學(xué)元件201被稱為第一光學(xué)元件，光學(xué)元件202是平行平面板并被 稱為第二光學(xué)元件。第二光學(xué)元件被置于投影物鏡的光瞳平面上。標(biāo) 有圓點(diǎn)的透鏡和/或反射鏡為非球面元件。
圖7示出了雙浸液型投影物鏡300，其中，光學(xué)元件301被稱為 第一光學(xué)元件，光學(xué)元件302是平行平面板并被稱為第二光學(xué)元件。 第二光學(xué)元件靠近投影物鏡的場(chǎng)平面放置。兩種浸液分別是303和 304。盡管最后的兩幅圖中沒有圓點(diǎn)，但在這個(gè)投影物鏡中也可以有非 球面透鏡和/或反射鏡。
權(quán)利要求
1. 一種修正/修復(fù)光刻投影曝光設(shè)備的投影物鏡的方法，所述投影物鏡包括多個(gè)位于物平面和像平面之間的光學(xué)元件，所述多個(gè)光學(xué)元件包括至少一個(gè)具有屈光力的第一光學(xué)元件，所述方法包括在不更換全部光學(xué)元件的情況下在現(xiàn)場(chǎng)將所述至少一個(gè)第一光學(xué)元件從所述投影物鏡中移走，將至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件插入所述投影物鏡的所述至少一個(gè)第一光學(xué)元件的位置，以及將所述投影物鏡的圖像質(zhì)量調(diào)整到期望的質(zhì)量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括，在將所述至少一個(gè)第 一備用光學(xué)元件插入所述投影物鏡之前，對(duì)所述至少一個(gè)第一備用光 學(xué)元件進(jìn)行加工。
3. 如權(quán)利要求2所述方法，其中所述加工包括對(duì)所述至少一個(gè)第 一備用光學(xué)元件進(jìn)行機(jī)械加工。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述加工包括，使所述第 一備用光學(xué)元件的至少一個(gè)表面為非球面或均勻的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的表面 形狀。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一個(gè)第 元件。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中由于對(duì)所述至少一個(gè)第一光學(xué) 元件進(jìn)行所述加工，因此與初始狀態(tài)下所述至少一個(gè)第一光學(xué)元件的 厚度相比，所述至少一個(gè)第一光學(xué)元件的厚度有所減少。
7. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，所述至少一個(gè)第一備 用光學(xué)元件是與初始狀態(tài)下被移走的第一光學(xué)元件同類型的本質(zhì)上相 同的光學(xué)元件。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中調(diào)整所述圖像質(zhì) 量的步驟包括測(cè)量圖像質(zhì)量并通過至少一個(gè)另外的光學(xué)元件的移動(dòng) 和/或形變來調(diào)整圖像質(zhì)量的步驟，和/或在所述另外的光學(xué)元件是折射 型元件的情況下，改變所述另外的光學(xué)元件的折射率分布來調(diào)整所述 圖像質(zhì)量的步驟。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述投影物鏡為 浸液型或雙浸液型投影物鏡。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一光學(xué) 元件為BaF2、 LiF、 BaLiF3、 LUAG和尖晶石中的一種。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括^^所 述多個(gè)光學(xué)元件中選出至少一個(gè)第二光學(xué)元件，將所述至少一個(gè)第二 光學(xué)元件從所述投影系統(tǒng)中移走并將所述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件 插入到所述投影物鏡的所述第二光學(xué)元件的位置，其中，基于通過測(cè) 量而獲得的實(shí)際圖像質(zhì)量與所述期望的圖像質(zhì)量之間的差異來設(shè)計(jì)所 述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括，在將所述至少一個(gè) 第二備用光學(xué)元件插入到所述投影物鏡中之前，對(duì)所述至少 一個(gè)第二 備用光學(xué)元件進(jìn)行加工。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中對(duì)所述至少一個(gè)第二備用光 學(xué)元件的所述加工包括改變所述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的材料 厚度。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述加工包括使所 述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的至少一個(gè)表面為非球面或均勻的非旋 轉(zhuǎn)對(duì)稱的表面形狀。
15. 如權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中先前被移走 的至少一個(gè)第二光學(xué)元件是所述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件。
16. 如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括在 插入所述至少一個(gè)第一備用光學(xué)元件之后、對(duì)所述至少一個(gè)第二備用 光學(xué)元件進(jìn)行加工之前，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所述投影物鏡的圖像質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量， 并根據(jù)測(cè)得的圖像質(zhì)量計(jì)算用于所述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件的修 正輪廓，并根據(jù)計(jì)算獲得的所述修正輪廓對(duì)所述至少一個(gè)第二備用光 學(xué)元件進(jìn)行力口工。
17. 如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中基于對(duì)所述 第一備用光學(xué)元件的光學(xué)作用的模擬，依賴于期望的圖像質(zhì)量，對(duì)所 述至少一個(gè)第二備用光學(xué)元件進(jìn)行加工，之后將所述第一和第二備用 光學(xué)元件插入所述投影物鏡中。
18. 如權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一 個(gè)第二光學(xué)元件是BaF2、 LiF、 BaLiF3、 LUAG和尖晶石中的一種。
19. 如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中調(diào)整所述圖像 質(zhì)量包括至少大致維持所述光學(xué)系統(tǒng)發(fā)生退化前的圖像質(zhì)量。
20. 如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中調(diào)整所述圖像 質(zhì)量包括對(duì)照所述光學(xué)系統(tǒng)發(fā)生退化前的圖像質(zhì)量來改變圖像質(zhì)量。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中改變所述圖像質(zhì)量包括依照使用所述投影物鏡的操作要求增加和/或減少至少 一 種特定的圖像 缺陷。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述操作要求包括所述光 刻投影曝光設(shè)備的照明設(shè)置和/或由所述投影物鏡成像的物的種類。
23. 如權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述方法，其中調(diào)整所述圖像質(zhì) 量包括對(duì)所述多個(gè)光學(xué)元件中至少一個(gè)光學(xué)元件的位置和/或形狀進(jìn) 行調(diào)整。
24. 如權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一個(gè) 第 一光學(xué)元件是最靠近像平面的透鏡元件。
25. 如權(quán)利要求11至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一 個(gè)第二光學(xué)元件是最靠近像平面的透鏡元件。
26. 如權(quán)利要求11至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一 個(gè)第二光學(xué)元件是不具有屈光力的元件，特別是平行平面板。
27. 按照權(quán)利要求1至26中任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行修正/修復(fù)的 投影曝光設(shè)備的投影物鏡。
全文摘要
一種修正/修復(fù)光刻投影曝光設(shè)備的投影物鏡(10)的方法，該投影物鏡包括位于物平面(12)和像平面(16)之間的多個(gè)光學(xué)元件，該多個(gè)光學(xué)元件包括至少一個(gè)具有屈光力的第一光學(xué)元件，該方法包括在不更換全部的光學(xué)元件的情況下，在現(xiàn)場(chǎng)將至少一個(gè)第一光學(xué)元件從投影物鏡中移走，將至少一個(gè)備用第一光學(xué)元件插入到投影物鏡的至少一個(gè)第一光學(xué)元件的位置，以及將投影物鏡的圖像質(zhì)量調(diào)整到期望的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101479667SQ200780024684
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者喬辰·海烏斯勒, 奧拉夫·羅格爾斯基, 托馬斯·皮塔斯什, 鮑里斯·比特納 申請(qǐng)人:卡爾蔡司Smt股份公司