修正/修复光刻投影物镜的方法技术

一种修正／修复光刻投影曝光设备的投影物镜（１０）的方法，该投影物镜包括位于物平面（１２）和像平面（１６）之间的多个光学元件，该多个光学元件包括至少一个具有屈光力的第一光学元件，该方法包括：在不更换全部的光学元件的情况下，在现场将至少一个第一光学元件从投影物镜中移走，将至少一个备用第一光学元件插入到投影物镜的至少一个第一光学元件的位置，以及将投影物镜的图像质量调整到期望的质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 一般涉及在微光刻工艺中使用的光刻投影曝光设备的投影 物镜。更具体而言，本专利技术涉及一种用来修正/修复光刻投影曝光设备的 投影物镜的方法。光刻投影曝光设备中的投影物镜用来将精密电路图案印到涂有感 光材料的衬底上，例如晶片、平板等。待印刷的电路图案由称作掩膜 板的物提供，该物由投影物镜投影到衬底上。用于这种应用的投影物 镜需具有非常高的光学性能。光刻投影曝光设备中的投影物镜通常包括多个设置在物平面和像 平面之间的光学元件。此处的术语"之间"应该理解为，将多个光学 元件按照来自于物平面并到达像平面的投影光至少到达每个光学元件 一次的方式来设置。同样，术语"之前"和"以后"等应该理解为投 影光的传播顺序。实际中存在不同类型的投影物镜，即，折射投影物 镜、反射投影物镜和反折射投影物镜。折射投影物镜只包括折射光学 元件。反射投影物镜只包括反射光学元件。折反射投影物镜既包括折 射光学元件也包括反射光学元件。此处针对折射和反折射投影物镜对 本专利技术进行描述，其中的多个光学元件至少包括一个折射光学元件。 如果在投影物镜的最后的光学元件和像平面之间存在浸液，那么该投 影物镜则被称为浸液型投影物镜。浸液本身不算做光学元件。如果存 在两种浸液并且投影物镜的最后的光学元件被置于两种浸液之间，那 么该投影物镜被称为双浸液型投影物镜。因此，任何双浸液型投影物 镜也属于浸液型投影物镜。投影物镜在光刻工艺中使用 一段时间后， 一个或多个光学元件会 因各种原因而产生退化。例如，就浸液光刻中使用的投影物镜而言， 靠近像平面的最后 一 个光学元件与浸液的接触会使其镀膜产生退化。另外，如果最后一个光学元件由氟化4丐制成，并且采用纯净水作为浸液时，那么最后一个光学元件的材料本身会因浸液而产生退化，这是 因为纯净水对氟化4丐具有很强的侵蚀性。对于双浸液型，最后一个光 学元件和倒数第二个光学元件会因浸液而产生退化。当光学元件为折射型光学元件时，其他可能的退化来自于光学元 件上的集束光强的分布，该集束光强的分布会使光学元件发生形变， 并且会使折射率分布发生改变。这些分布受到类狭缝掩膜、非旋转对 称照明设置(例如偶极或四极设置)和物(例如单向性的电路图案) 的影响。变、光学元件的材料应力等。因此，在使用一段时间后，当投影物镜 表现出了影响到精密光学性能的退化时，就必须对投影物镜进行修复 或》务正。在传统的修复方法中，需要将整个投影物镜从在光刻曝光中使用 投影物镜的顾客处运到厂商处，并在厂商处通过更换投影物镜的近乎 全部光学元件，对退化的投影物镜进行修复。这样的修复方法非常耗 时，从而会导致在顾客处的长时间停工，这是不期望看到的。另外， 全部更换多个光学元件花费很大，同时也鉴于投影物镜的成本巨大， 故上述的修复方法也不为顾客所接受。因此，有必要提供 一 种可以在现场即在使用投影物镜的顾客处进 行的，并且不必更换投影物镜的全部光学元件的修复投影物镜方法。在大多数情况下，光刻工艺中使用投影物镜的顾客期望在尽可能 少地改变所谓的投影物镜的指紋的情况下修复或修正退化的投影物 镜。单个投影物镜的指紋可以理解为该单个投影物镜的图像缺陷的一 组特性，或者单个整体投影曝光系统的一组特定特性。另一方面，在有些场合，顾客期望使图像缺陷预算适于将要由投 影物镜投影到衬底上的特定掩膜板，和/或适于用于光刻工艺的某一照 明设置。在某些情况下，期望在图像中引入某些图像缺陷，例如普差。EP-A-0 724 1997>开了一种校准投影物镜的方法，包括，测量投 影物镜的失真构成，计算校正光学元件的表面形状以补偿图像失真， 将校正光学元件从投影物镜中移走，对校正光学元件进行机械加工使7其具有期望的表面形状，以及重新将校正光学元件放置到该元件被移 走前所处的位置。该文献并未涉及修复投影物镜的方法。文献US 6,333,776 Bl公开了 一种其上设置有校正板的投影物镜， 该校正板可通过替换装置被选择性地插入和撤掉。根据需要，该校正 板可以被储藏在仓库中的另外一块校正板取代。校正板已经过打磨， 使得其能够校正随机失真。这里的术语"随机失真"应该被理解为投 影物镜的失真，该失真是由在生产投影物镜期间的产品参数的随机变 化引起的。该文献也未涉及修复投影物镜的方法。US 5,392,119公开了一种通过在投影物镜中设置两块校正板来校 正投影物镜的方法。第一校正板被最优化成使光束偏转，同时第二块 校正板被最优化成校正先前测量出的失常。该公开的方法可以用来修 正现有的光学系统，例如可用来提高光学分辨率。WO 2005/069055 A2公开了 一种浸液型投影物镜，其最后的光学 元件为具有屈光力的光学元件。WO 2006/121009和WO 2006/126522公开了 一种双浸液型冲殳影 物镜，其最后的光学元件为平行平面板。本专利技术的一个目的在于，提供一种可以在现场进行的修正/修复光 刻投影曝光设备的投影物镜的方法。本专利技术的另一个目的在于，提供一种可以减少顾客处的投影物镜 的停工时间的修正/修复光刻投影曝光设备的投影物镜的方法。本专利技术的另 一个目的在于，提供一种省时和/或花费少的修正/修复 光刻投影曝光设备的投影物镜的方法。本专利技术的另一个目的在于，提供一种可以根据顾客需要来调整投 影物镜的成像质量的修正/修复光刻投影曝光设备的投影物镜的方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种修正/修复光刻投影曝光设备的 投影物镜的方法，投影物镜包括多个位于物平面和像平面之间的光学 元件，多个光学元件中包括至少一个具有屈光力的第一光学元件。该 方法包括在不更换全部的光学元件的情况下，在现场将至少一个第 一光学元件从投影物镜中移走；将至少一个第一备用光学元件插入投 影物镜的至少一个第一光学元件的位置；并且，将投影物镜的图像质8量调整到顾客期望的质量。根据本专利技术的方法基于如下思想，即，不更换全部的光学元件而 只是通过更换个别光学元件来补偿退化的光学元件的不利影响。因此， 根据本专利技术的方法不仅省时而且极大地减少了在顾客处的停工时间。 可在现场即顾客处实施该方法，而不必将需要校正/修复的投影物镜运 到该投影物镜的厂商处。另外，该方法包括将该投影物镜的图像质量 调整到顾客期望的质量，这样就可以维持投影物镜的初始状态下的图 像质量，同样，也可以对照投影物镜的初始状态下的图像质量，通过 修复/修正步骤来改变图像质量。所述至少一个第一备用光学元件是至少大致适合第一光学元件的 形状的光学元件。至少一个第一备用光学元件自身无需发生退化。但是，应当从光 学系统的光学元件中适当地选出至少 一个第 一备用光学元件，用来补 偿光学系统的退化影响。特别是以下的位置尤为有利，即，接近光学 系统的光瞳平面的位置，接近场平面的位置，和平板之间(可能是必 要的)的位置，而具体则取决于顾客所使用的成像设备。根据顾客所 使用的掩膜和照明设备，该成像设备可能会因顾客而异，并因此导致 了特定且不同的退化影响。因此，至少一个第一备用光学元件会因光 学系统而异。在优选的实施方式中，该方法进一步包括，在将至少一个第一备 用光学元件插入到投影物镜之前，对其进行加工。假设第 一备用光学元件的性质允许其被加工，例如在另 一个优选 实施方式中提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正／修复光刻投影曝光设备的投影物镜的方法，所述投影物镜包括多个位于物平面和像平面之间的光学元件，所述多个光学元件包括至少一个具有屈光力的第一光学元件，所述方法包括在不更换全部光学元件的情况下：　在现场将所述至少一个第一光学元件从 所述投影物镜中移走，　将至少一个第一备用光学元件插入所述投影物镜的所述至少一个第一光学元件的位置，以及　将所述投影物镜的图像质量调整到期望的质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉夫罗格尔斯基，鲍里斯比特纳，乔辰海乌斯勒，托马斯皮塔斯什，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]