具有对由掩模引起的成像像差的校正的操作投射曝光设备的方法

专利名称：具有对由掩模引起的成像像差的校正的操作投射曝光设备的方法
技术领域：
本发明涉及适配微光刻的投射曝光设备的方法。此外，本发明涉及操作微光刻的投射曝光设备的方法。最后，本发明涉及配备执行上述两个方法的微光刻的投射曝光设备。
背景技术：
在下文中被简称为投射曝光设备的、微光刻的投射曝光设备通常包括光源、处理 由光源发出的光线以形成照明光的照明系统、要被投射的物体(通常被称为掩模母版或掩模)、将物场成像至像场上的投射物镜(下文简称物镜)、以及在其上进行投射的另一物体(通常被称为晶片)。掩模或掩模的至少一部分位于物场中，且晶片或晶片的至少一部分位于像场中。如果掩模完全位于物场的区域中，并且在晶片和像场没有相对运动的情况下曝光晶片，则该投射曝光设备通常被称为晶片步进曝光机(stepper)。如果仅掩模的一部分位于物场的区域中，且在晶片和像场的相对运动期间曝光晶片，则该投射曝光设备通常被称为晶片扫描曝光机(scanner)。由掩模母版和晶片的相对运动限定的空间维度通常被称为扫描方向。在晶片的曝光期间，利用照明系统的照明光照明掩模。照明的类型被表示为设置(setting)。在相干照明、具有0和I之间的O设置的非相干照明、环形照明、具有不同照明孔径角的X或Y双极设置、以及四极设置之间进行区分。当前的发展趋向自由形状照明的方向，例如参照“IIlumination Optics for Source-Mask Optimization, Yasushi Mizuno等，Proc. SPIE 7640,764011 (2010)”。在该情况中，可以任何具有高空间分辨率的期望方式设定照明系统的出瞳中的照明光的强度。对于借助于微光刻曝光工艺而将制造的集成电路的集成密度，周期结构具有关键
的重要性。所述结构由节距(pitch)和结构宽度来描述。通过要被曝光的光刻胶(resist)
的光刻胶阈值，可以将晶片上使用的结构宽度自由地设定至某一程度。相对比地，最小的可
实现的节距Pitchmin由照明光的波长和物镜的物方数值孔径给定。对于具有预先确定的
2
O设置O的相干和非相干照明，满足下式+要被成像的掩模上的结构通常具有两个优选的方向。因此，在投射曝光设备的成像质量的评估中，至少对H (水平)和V (垂直)结构的最大可分辨节距加以区别。在该情况中，下文将承认H结构是指掩模的透光和不透光的区域的序列，其中所述区域中的每一单独区域在关于扫描方向正交的方向上具有更大的范围。在投射曝光设备中的晶片上最终可实现的集成密度实质上依赖于以下参数(a)物镜的焦深D0F，(b)像方数值孔径NA，以及(c)照明光的波长X。为了投射曝光设备的可靠操作，对于期望的临界尺寸CD (亦即在晶片上出现的最小结构宽度)以及给定的数值孔径NA，有必要保证由可能的离焦FV (焦点变化)和照明光的剂量的变化形成的最大可能的所谓处理窗口(process window)。在该情况下,NA和DOF是反比例的。为了进一步减小临界尺寸CD，通常倾向于朝着增加数值孔径NA的方向发展。然而，这导致焦深DOF的减少，并因此导致处理窗口的减小。因此，存在对用于在减小临界尺寸⑶的情况下增加或至少稳定处理窗口的措施的需求。
·
当前，通过两类投射曝光设备实现节距和⑶的最佳分辨率。第一类投射曝光设备利用ArF激光器以具有偏振光的193nm波长\的照明光运行，并且，其以浸没方式工作，即在晶片之前使用液体作为最后的介质，或者以干的方式工作，即，在晶片之前使用气体作为最后的介质。将被照明的掩模成像至晶片上的关联的物镜通常为折射或折反射物镜。后者以0. 8或I. 3或更高的像方数值孔径工作。以示例的方式，参考 US20060139611A1，US 20090034061A1 或 US 20080151365A1。掩模母版通常为玻璃基底，且掩模母版的结构通过所述基底上的由Cr、MoSi或其他材料构成的结构化层限定。第二类投射曝光设备利用弱X光辐射(在技术术语中称为EUV，极紫外)源以13.5nm波长\的照明光运行。技术术语称为所谓的EUV系统或EUV投射曝光设备。将被照明的掩模成像至晶片上的关联物镜是反射物镜。后者以0. 2至0. 35,0. 9或更高的像方数值孔径工作。例如，参考US20050088760A1或US 200801700310A1。掩模母版通常为玻璃基底，诸如ULETM或Zerodur ，在具有13. 5nm的波长\的光的情况下，掩模母版通过交替Mo和Si层的叠层而成为高反射，并且，掩模母版的结构继而由结构化的Cr层或者由TaN或其他的材料构成的结构化的层限定。结构化的层的厚度典型地为50-70nm。在“Polarization-induced astigmatism caused by topographic masks,Ruoff等，Proc SPIE 6730,67301T (2007)”中解释的效应在第一类投射曝光设备中出现。因此，照明光的TM-和TE-偏振分量分别导致H和V结构的焦距的位置不同。波前像差(并且在该情况中尤其是像散(astigmatism) Z5、Z6)相应地出现在掩模的偏振照明和通过物镜的随后成像的情况中。像散项Z5、Z6为泽尼克(Zernike)多项式,其指数(indexing)遵循条纹标号(fringe notation),参考 “Handbook of Optical Systems (光学系统手册)，Singer 等(eds. )，Wiley-Vch，2005”。这实质上与照明光在掩模上衍射时基尔霍夫近似的失效以及偏振照明关联，该掩模对于光而言表现为三维。上述文章具体描述了考虑这些效应的通用基尔霍夫近似。这些效应(在技术术语中称为严格(rigorous))依赖于结构宽度、限定掩模的结构的材料(诸如Cr)、以及所述结构在掩模区域中的照明光的光束路径的方向上的厚度。因此，在第一类投射曝光设备中，需要校正波前的取决于结构和取决于节距的像差(其由掩模的严格效应引起(同义词导致))的措施，并且，特别地，需要校正由掩模引起的取决于结构和取决于节距的像散。在该情况中，由结构或结构宽度或节距引起的波前像差、或者所引起的波前的像差在下文中被理解为指仅由掩模的这种结构化导致的像差。换言之，这是在已经存在的物镜的其他像差之外出现的像差。代替节距或结构宽度引起的波前像差，也可以仅称为节距或结构宽度的波前像差。在第二类投射曝光设备中，掩模的照明以反射方式发生。因此，掩模的远心照明是不可能的，因为否则照明系统和物镜会挡道。在第一类投射曝光设备的情况中，主光线角度CRA为主光线与远心光线的偏离。在第二类投射曝光设备的当前情况中，主光线角度为照明光的主光线关于相对于物镜的物平面的假想垂线的角度。在如US 20050088760A1中呈现的投射曝光设备的情况中，6°的CRA被用于0. 33的像方数值孔径NA的情况中。在如US200801700310A1中呈现的投射曝光设备的情况中，在像方数值孔径NA为0. 5的情况下使用15°的CRA。通常，使用的CRA随着物镜的数值孔径NA增加而增加。对于以下描述的效应，也参考“Maskdiffraction analysis and optimizationfor EUV masks (掩模衍射分析和对于EUV掩模的优化)，Erdmann等，Proceedings of theSPIE - The International Society for Optical Engineering2009，vol. 7271，，。如下文中以更详细的方式所示出的，不同于0°的CRA导致反射的照明光被掩模结构的关于物镜的物平面垂直的范围(extent)遮挡(shadowing)。因此，这里呈现了掩模的纯粹几何学(topographical)效应，该效应由照明系统、掩模和物镜的几何三维布置决定。然而，与第一类投射曝光设备相比，所述效应也影响非衍射照明光。精确地，对于EUV投射曝光设备而言，该效应不能再被忽视，因为掩模上的结构化 层的厚度为、=13. 5nm的照明光的波长的几倍，且因此，与第一类投射曝光设备(工作在入=193nm的波长处)不同,可参考投影现象(shadow casting)。当仅考虑非衍射照明光时，如果对于照明系统和物镜的设计，假定掩模上的CRA的入射平面垂直于H结构的单独结构的范围(extent)，则对于H结构，该遮挡被证明比对于V结构达到更大的程度。假设掩模上的结构宽度相同，则晶片上的H和V结构的结构宽度之间的差别的最大值依赖于它们作为物点的位置(在物镜的物平面中考虑)，如在下文中所述。因此，H结构通常被更宽地成像(依赖于它们在物镜的物平面中的位置)。此外，对于H结构，出现依赖于物点的位置的像偏移，其对应于波前的场依赖性倾斜Z2、Z3。如果分析整个波前，则场依赖性畸变项Z2、Z3、离焦Z4和像散Z5、Z6作为像差出现。这些伴随有高阶波前像差，例如慧差z7、Z8和二级像散Z12、Z13O因此，在此第二类投射曝光设备中，同样存在对校正波前的由掩模的严格效应引起的依赖于结构宽度和依赖于节距的像差的措施的需要，特别是存在对校正由掩模引起的依赖于结构宽度和依赖于节距的像散的需要，对校正取决于物点的位置的依赖于结构宽度和依赖于节距的畸变的需要，以及对校正依赖于结构宽度和依赖于节距的焦点位置的需要。

发明内容
本发明提议，针对上面提及的投射曝光设备的两种类型，在第一方法(下文中称为“掩模波前优化”MW0)中，提供波前操纵的可能性，或使用已经存在的波前操纵可能性，以补偿上面提及的效应。这些操纵意图考虑关于掩模的结构的先验信息，特别是掩模的结构方向、节距和结构宽度。在该情况下，波前的操纵被理解为指在为校正目的执行的波前操纵之外执行的操纵。投射曝光设备通常配备操纵可能性，该操纵可能性确保设备的功能性在设备的寿命中得到维持。这是因为，例如，将照明光应用于物镜的光学元件致使所述光学元件的发热和退化，并因此致使所述光学元件的光学特性改变。光学特性的所述改变通常导致物镜的成像性能的降低，并因此导致投射曝光设备的成像性能的降低。特别是，处理窗口因此变小。因此，物镜的一些光学元件配备操纵可能性，该操纵可能性可全局地或局部地改变光学元件关于投射光学系统的其他光学元件的相对位置或它们的形状，在折射光学元件的情况下，改变它们的折射率。通过示例，在EP 678768A2或在EP 1670041A1中，通过加热改变透镜的形状或所述透镜的折射率，使得其呈现与其原始效应不同的光学效应。WO 2008037496A2示出了通过引入扭矩也可以实现透镜的形状变化，该透镜满足更高的径向阶次(radial orders).在反射镜的情况中，通过在所述反射镜的从照明光移开的一侧上施加力，可以实现反射镜的或多或少的任意形式变化，例如参考US 20030234918A1。US 20090257032A1和W02009026970A1呈现了一种操纵器，通过光学元件中的施加电流的导体轨，该操纵器局部地产生温度，并因此产生光学元件(特别是由石英玻璃构成的平板)的折射率和形状。EP 851304A2提供了一对非球面化的平板(称为Alvarez板)，所述平板相对于彼此在预定的空间零位置不呈现光学效应，但是在发生了相对于彼此的平移相对运动的情况 下，其呈现先前计算的光学效应。此外，US20030063268A1以及US 6191898B1公开了投射光学系统中的光学元件的操纵，其中通过操纵器在光轴方向上或垂直于光轴的方向上位移光学元件，使得由相对于属于投射光学系统的其它光学元件的该相对运动建立光学效应。最后,WO 2007062794A1公开了投射光学系统的光学兀件的操纵,其中投射光学系统包含光轴。在该情况中，在五个空间自由度上移动光学元件沿着光轴方向的位移、垂直于光轴的两个位移、以及关于不对应于光轴的轴的两个旋转运动。如果上述操纵器之一作用的光学元件位于物镜的瞳平面(pupil plane)中，则该光学元件对像场的每一个场点的波前的效应是相同的。如果不是该情况，即光学元件不位于物镜的瞳平面中，则所述对波前的效应通常是场依赖性的，即由操纵器引起的波前变化依赖于所考虑的场点。因此，在这样的情况中，其称为以场依赖性方式作用的操纵器。特别地，利用上述操纵器中的一个作用在不布置在物镜的瞳平面中的光学元件上，可校正物镜的波前像差的场依赖性。本发明提出，在第二方法(在下文中称为“源掩模波前优化” SMW0)中，除了波前的操纵，还操纵照明掩模的照明光的设置，即特性。同样地，这些操纵意图考虑关于掩模的结构的先验信息，特别是结构方向、节距及其结构宽度。在该情况中，设置的操纵被理解为，执行在可能已被照明系统执行的照明光设置之外的变化的操纵。投射曝光设备的照明系统可配备操纵可能性，该操纵可能性允许环形设置(例如参照DE 102005034991A)、双极或四极设置(参照US20070165202A1)、或自由形状照明(例如参照 WO 2009100856A1 或“Illumination Optics for Source-Mask Optimization (用于源掩模优化的照明光学系统)，Yasushi Mizuno 等，Proc. SPIE 7640，754011(2010) ”。本发明提出，在第三方法(在下文中称为“源掩模偏振波前优化”SMPW0)中，除了波前和设置的操纵之外，还操纵照明光的偏振。同样地，这些操纵意图考虑关于掩模的结构的先验信息，特别是结构方向、节距及其结构宽度。在该情况中，偏振的操纵被理解为，在可能已由照明系统提供的照明光的偏振之外执行的操纵。投射曝光设备的照明系统可配备操纵可能性，该操纵可能性影响照明光的偏振，例如参见 DE 102009016A1 或 WO 2009034109A2。
本发明的以下构造不应被认为限制本发明。特别地，它们也可应用到不归于上述两类中任一类的投射曝光设备。尽管与上面以详细方式讨论的两类投射曝光设备相比，其严格掩模效应不那么明显，但其仍然存在。此外，本发明也被应用于属于上述两类的交集的具有偏振照明的EUV系统。本发明的以下构造应被理解为MW0，并且为了简洁，它们是编号且标注的形式。第一形式针对掩模适配微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，投射曝光设备包括-照明系统，用于利用照明光照明掩模和用于产生不同的照明设置， -物镜，用于将位于物镜的物平面中的掩模成像至位于物镜的像平面中的晶片上，-所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过该操纵器可操纵物镜的成像的波前，该方法的特征在于-在掩模的不同结构方向中限定(define)掩模的多个不同节距和/或结构宽度，-在照明系统中设定照明设置或自由形状照明，-确定操纵器偏转中的一个，该一个操纵器偏转减少由限定的节距和/或限定的结构宽度导致的波前像差，-偏转操纵器至所确定的操纵器偏转。通过根据第一形式的方法，偏转物镜的操纵器，使得不仅校正例如由物镜的光学元件的位置、表面或材料公差引起的、或由物镜的光学元件的变热引起的波前像差，这些波前像差本质上独立于要被照明的掩模上的结构。根据操纵器的偏转的叠加原理，至少对于此一个操纵器，其偏转的部分用于补偿严格掩模效应。投射曝光设备因此与掩模类型或一类掩模相协调。基于被分类为对于光刻工艺特别重要的结构，进行对节距和/或结构宽度的限定。所述结构可为具有特别小的焦深DOF或具有对集成电路的机能特别重要的几何形状的结构，或者这两个标准的结合被用于限定节距和/或结构宽度。第二形式操作微光刻的投射曝光设备的方法，该投射曝光设备包含-照明系统，用于利用照明光照明掩模和用于产生不同的照明设置，-物镜，用于将位于物镜的物平面中的掩模成像至位于物镜的像平面中的晶片上，-所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过该操纵器可操纵物镜的成像的波前，该方法的特征在于-提供掩模，该掩模具有在不同的结构方向上具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，-在掩模的不同结构方向中限定掩模的多个不同节距和/或结构宽度，-在照明系统中设定照明设置或自由形状照明，-确定操纵器偏转中的一个，该一个操纵器偏转减少由限定的节距和/或限定的结构宽度导致的波前像差，-偏转操纵器至所确定的操纵器偏转。
通过根据第二形式的方法，将未先验地与当前被照明的掩模协调的投射曝光设备与当前被照明的掩模协调，如与第一形式的情况一样。第三形式针对掩模适配微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向上具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，该投射曝光设备包括-照明系统，用于利用照明光照明掩模和用于产生不同的照明设置，-物镜，用于将位于物镜的物平面中的掩模成像至位于物镜的像平面中的晶片上，-所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过操纵器可操纵物镜的成像的波前，该方法的特征在于 -提供掩模，-在照明系统中设定照明设置或自由形状照明，-确定由掩模引起的波前像差，-确定操纵器偏转中的一个，该一个操纵器偏转减少所确定的波前像差，-偏转操纵器至所确定的操纵器偏转。根据第三形式的方法不包括确定意在通过操纵器补偿其波前像差的单个或几个关键节距和/或结构宽度。而是，通过操纵器减少掩模引起的整个波前像差。在该情况中，通过在理想物镜的假定理想成像下对掩模的完全仿真来进行掩模引起的波前像差的确定。为了该目的，例如可以使用能够用于计算这种仿真的例如来自于Brion的Tachyon 平台。第四形式根据第一形式或第二形式的方法，其特征在于-限定掩模的结构方向中的第一结构方向，-限定所述第一结构方向的不同节距的两个不同的节距Pl和P2、或不同结构宽度的两个不同的结构宽度SI和S2，-确定不同的节距Pl和P2或不同的结构宽度SI和S2的波前像差，-确定第一操纵器偏转M1，该第一操纵器偏转Ml减少节距Pl的或结构宽度SI的波前像差，-在节距Pl和P2的或结构宽度SI和S2的波前像差分别不同的情况下，确定第二操纵器偏转M2，该第二操纵器偏转M2减少节距P2的或结构宽度S2的波前像差，以及限定节距Pl相对于P2的或结构宽度SI与S2的相对权重a G
，以及将操纵器偏转aMl+(l-a )M2 的值，-在节距Pl和P2的或结构宽度SI和S2的波前像差分别不同的情况下，将操纵器偏转Ml的值。通过根据第四形式的方法，使波前的校正依赖于节距和/或结构宽度。通过权重a，可以确保对最终生产出的集成电路的功能重要的节距的波前、或特征结构宽度的波前，尽可能好地校正所述波前。与独立于结构的波前的校正相比，该方法在集成电路的生产中最终产生更少的废品。第五形式根据第一形式或第二形式的方法，其特征在于
-限定掩模的结构方向中的第一结构方向，-限定掩模的结构方向中与第一结构方向不同的第二结构方向，-限定节距或结构宽度，该节距或结构宽度出现在掩模的第一结构方向和第二结构方向上，-确定对于第一结构方向以及对于第二结构方向的节距或结构宽度的波前像差，-确定第一操纵器偏转Ml，该第一操纵器偏转减少第一结构方向的节距或结构宽度的波前像差，-在对于第一结构方向以及对于第二结构方向的节距或结构宽度的波前像差不同的情况下，确定第二操纵器偏转M2，该第二操纵器偏转M2减少第二结构方向的节距或结构宽度的波前像差，以及限定结构方向的相对权重a G
，以及将操纵器偏转aMl+(l-a )M2 的值， -在对于第一结构方向以及对于第二个结构方向的节距或结构宽度的波前像差相同的情况下，将操纵器偏转Ml的值。通过根据第五形式的方法，使波前的校正依赖于结构方向。通过权重，可以确保对最终生产出的集成电路的功能重要的结构方向，尽可能好地校正波前。与独立于结构方向的波前校正相比，这在集成电路的生产中产生更少的废品。第六形式根据第一形式或第二形式的方法，其特征在于-操纵器布置在物镜的瞳平面中；-操纵器可以高达光瞳直径的5倍的空间分辨的方式影响波前的相位，8 G
；-选定(fix)节距中的第一节距或结构宽度中的第一结构宽度；-选定所述第一节距或所述第一结构宽度的第n衍射级；-选定节距中的第二节距或结构宽度中的第二结构宽度；-选定所述第二节距或所述第二结构宽度的第m衍射级；-使得所述第一节距或所述第一个结构宽度的第n衍射级以及所述第二节距或所述第二结构宽度的第m衍射级彼此分开至少光瞳直径的8倍；-确定第一节距或第一结构宽度的波前像差以及第二节距或第二结构宽度的波前
像差;-确定第一操纵器偏转Ml，该第一操纵器偏转Ml减少第一节距或第一结构宽度在其第n衍射级的位置处的波前像差的相位误差，且该第一操纵器偏转Ml使得波前的相位在光瞳的其他位置处不变；-确定第二操纵器偏转M2，该第二操纵器偏转M2减少第二节距或第二结构宽度在其第m衍射级的位置处的波前像差的相位误差，且该第二操纵器偏转M2使得波前的相位在光瞳的其他位置处不变；-将操纵器偏转M1+M2的值。通过操纵器，波前的相位的高达光瞳直径的5倍的空间分辨率在这里意图被理解为以下意思对于光瞳直径为I的情况，其意图指，在每一情况中，在光瞳的具有至少距离S的两个点处的相位可在所述两个点中的第一个点处被操纵器影响，而独立于所述两个点中的第二个点。在光瞳直径不等于I的情况中，相应地进行对光瞳直径的缩放。换言之操纵器局部地对波前的相位作用，并使得相位在其他位置处不变。例如在US20090257032A1和W02009026970A1中公开这样的操纵器。在该情况中，不变不一定被理解为100%的不变。在光瞳的任何期望位置处可将波前的相位影响P的值、并在该情况中在光瞳的任何其他点处、将相位影响不大于O I炉或者甚至不大于0.05f的值的操纵器，也意图被理解为上述含义中的空间分辨。例如在W02008037496A2和US 20030234918A1中公开了这种操纵器。 根据第六形式的方法利用以下事实不同节距或不同结构宽度的衍射级在物镜的瞳平面中可被空间地分开。通常，由光瞳的一组位置给定固定选择的衍射级m。对于o=0的传统照明，这是一点设置，而对于增加的O，存在具有增加的半径的圆。从而，在第一和第二衍射级之间的距离由在来自第一衍射级的第一点和来自第二衍射级的第二点之间的最小距离限定。单独衍射级的位置和距离依赖于O设置、结构宽度、节距和物镜，并因此可以在启动投射曝光设备之前被确定。对于非传统照明，例如双极或四极照明，衍射级是否分开的事实依赖于结构方向相对于极的相对取向以及极的范围(extent)。在环形照明的情况中，通常不采用第六形式，因为在该情况中的衍射级通常不再分开。因此，在这个或一些其他的瞳平面中，可以提供能校正波前的相位像差的操纵器，该波前的相位像差由在彼此分开的各自固定选择的衍射级的区域中的各个节距或结构宽度引起。这预示着操纵器可利用足够用于该目的空间分辨率进行光瞳的波前校正。因为精确地位于物镜的分辨率极限附近的节距或结构宽度对于光刻工艺是最重要的，例如，在需要高集成密度的闪存的制造中，较低的、尤其是第二至第五衍射级的无像差干涉至关重要。这通过根据第六形式的方法来确保。也可以通过关于波前像差检查不同结构方向的不同节距或结构宽度、以及执行加权，而以组合的方式实现根据第四形式至第六形式中的一个的方法。在通常的方式中，针对成对不同的m个节距、成对不同的n个结构宽度、I个不同结构方向的有限集，来执行该方法。在该情况中，确定总共I (m+n)个波前像差，并限定权重Ct1，…，a1(m+n)，其中
=1。因为结构方向仅纯粹在几何上影响严格掩模效应，所以I = 2通常是足够的，因为H和V之外的结构方向的影响可以从H和V的影响解析地得出。第七形式微光刻的投射曝光设备，该投射曝光设备包含-照明系统，用于利用照明光照明掩模和用于提供不同的照明设置或自由形状照明，-物镜，用于将位于物镜的物平面中的掩模成像至位于物镜的像平面中的晶片上，-物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过该操纵器可操纵物镜的成像的波前；其特征在于-投射曝光设备包含用于控制操纵器的控制器，-控制器包含用于存储分配表的存储器，该分配表将操纵器偏转分配给一组不同节距和/或结构宽度。根据第一形式的方法，可针对掩模或一类掩模适配根据第七形式的投射曝光设备，或者可根据来自第二形式的方法操作根据第七形式的投射曝光设备。因为根据第一形式的适配或根据第二形式的操作仅仅需要关于掩模的结构和节距的信息，所以要被偏转的操纵器偏转同样仅依赖于掩模的结构和节距。从而，可以以存储在控制器的存储器中的分配表(同义词查找表)的形式存储节距和结构宽度对操纵器偏转的分配。本发明的以下构造应被理解为SMW0，并且为了简洁，它们继续连续编号。第八形式根据第一形式或第二形式或第四形式或第五形式中的任一形式所述的用于针对掩模适配或用于针对掩模操作用于微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，其特征在于除了操作器偏转之外，还确定照明设置中的变化或自由形状照明中的变化，使得 由于照明设置中的变化或自由形状照明中的变化以及具有操作器偏转的操纵器的偏转，由不同的节距和/或不同的结构宽度导致的波前像差被减少至少与根据第一形式所述的方法中的程度一样的程度。通过根据第八形式的方法，不仅借助于操纵器减少了由不同的节距和/或不同的结构宽度引入的波前的像差，而且设置也被附加地用作校正波前的自由度。结果，实现了至少不是更差且在许多情况中是更好的波前校正。例如，在双极设置的情况中，这可由于以下事实而实现通过极的宽度的缩小，实现了光瞳中的衍射级的更好的分离。继而，可以针对来自先验更大的节距组的节距而执行根据第五形式的方法。第九形式根据第七形式的用于微光刻的投射曝光设备，其特征在于-照明系统的操纵器，通过该操纵器，可改变照明设置或自由形状照明，-第二操纵器可以通过控制器控制，-控制器包含用于存储分配表的存储器，该分配表将照明设置或自由形状照明分配给一组不同的节距和/或结构宽度。可以根据第八形式的方法针对掩模或一类掩模适配根据第九形式的投射曝光设备或操作根据第九形式的投射曝光设备。因为根据第八形式的适配或操作仅需要关于掩模的结构和节距的信息，所以要被偏转的操纵器偏转、以及要被设定的设置或自由形状照明中的变化同样仅依赖于关于掩模的结构和节距的信息。从而，可以以分配表(同义词查找表)的形式存储节距和结构宽度对操纵器偏转和设置或自由形状照明的分配，并将其存储在控制器的存储器中。本发明的以下构造应该理解为SMPW0，并且为了简洁，它们继续连续编号。第十形式根据第一形式或第二形式中的任一项、或第四形式至第六形式中的任一项、或第八形式所述的用于针对掩模适配或用于针对掩模操作用于微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，其特征在于-除操纵器偏转以及照明设置中的改变或自由形状照明中的改变之外，还确定照明光的偏振中的改变，使得由于照明设置中的改变或自由形状照明中的改变、以及具有操纵器偏转的操纵器的偏转、以及照明光的偏振中的改变，由不同的节距和/或不同的结构宽度导致的波前像差被减少至少与根据第八形式的方法中的程度一样的程度。通过根据第十形式的方法，不仅借助于操纵器以及设置或自由形状照明减少由不同的节距和/或不同的结构宽度引起的波前像差，而且还附加地使用照明光的偏振作为校正波前的自由度。结果，实现了至少不是更差且在许多情况中是更好的波前校正。第^^一形式根据上述形式中的任一个的方法，其特征在于-物镜包含另一操纵器，该另一操纵器校正波前像差的场依赖性。第十二形式 根据上述形式中的任一个的用于微光刻的投射曝光设备，其特征在于-物镜包含另一操纵器，该另一操纵器不位于物镜的瞳平面中，-该另一操纵器可以通过控制器控制，-控制器包含用于储存分配表的存储器，该分配表将用于另一操纵器的偏转分配给一组不同的节距和/或结构宽度。


在以下示例实施例的基础上，利用示例实施例的附图来说明本发明。图la、lb、lc :在CRA > 0°的情况中，在掩模处发生严格效应的示意图；图2a、2b :在偏振照明的情况中，在掩模处发生严格效应的示意图；图3 :对于具有不同节距的H和V结构的相位误差；图4 :在不同结构方向上的总波前像差；图5a V结构的最佳焦点相对于H结构的位移；图5b :在无波前补偿的情况下，对于三个结构的离焦和临界尺寸的关系的示例；图5c :在具有波前补偿的情况下，对于三个结构的离焦和临界尺寸的关系的示例；图5d:在无波前补偿和具有波前补偿的情况下，对于三个结构的最佳焦点的位置；图5e :在投射系统光瞳中补偿波前；图5f :在无波前补偿和具有波前补偿的情况下，最佳焦点的位置的比较；图6a V结构的焦点相对于H结构的位移导致的处理窗口的缩小；图6b :不同节距的衍射级在物镜的光瞳中的位置；图6c :不同节距导致的不同处理窗口 ；图6d :在物镜的光瞳中的、根据本发明的波前操纵之后导致的不同节距的处理窗
n ；图7 :具有操纵器的用于微光刻的投射曝光设备的物镜；图8 :具有附加地影响偏振的操纵器和附加地影响设置的操纵器的投射曝光设备;图9a、9b :由于CRA>0°的遮挡效应的不可避免性、以及用于6°的CRA的EUV物镜的设计的图示。
具体实施例方式图I示出了在掩模处严格效应的发生，其对上述第二类投射曝光设备是至关重要的。图Ia示出了在CRA大于0°的情况中，在掩模处的严格效应的发生。左侧的示意图101示出了在掩模的H结构104的情况中照明光的入射，这里以三维的形式示出。H结构位于载体103上，该载体103对于\ =13. 5nm的照明光的波长是高反射的，且其由交替的Mo和Si层构成。垂直于所述载体的表面的维度在这里表不为z,其对应于其中由铬Cr构成的H结构104的厚度大约为60nm的维度。H结构在y方向中的范围大于x方向中的范围。如果照明光105的光线以相对于方向z的P >0° (例如￠=6°或￠=15° )照射到掩模上，那么针对反射光线出现遮挡效应，如这里的中断线所示出的。该效应不会出现在V结构106的情况中，在右侧的示意图102中示出。结构的结构宽度，例如右侧示意图中的V结构106的结构宽度，这里为其在y方向中的范围107。节距为在两个V结构之间的距离，这里显示为y方向中的108。 图Ib示出了场依赖性，即对要被成像在物镜的像场中的结构的位置的依赖性，在CRA > 0°的情况中，对H结构113和V结构114相对于物平面112的垂线(orthogonal)111的位置的依赖性。仅在￠=0°的方位角(对应于图Ia的照明)处，入射照明光115才能看到(see)如在图Ia中所示的结构。在关于扫描方向的方位角小> 0°，照明光115采用两个角度CRA和方位角(K在图Ib中，116为掩模的三维视图，该掩模位于物镜的物平面中。112仅仅示出了所述物平面的一个维度；更精确而言，后者112为投射曝光设备的扫描方向。图Ic示出了从物镜的物平面内的视点的遮挡效应。照明光121从左手侧入射在叠层122上，并在叠层122中反射，并且可以看出，在右手侧的结构123处，遮挡124出现，同样地，遮挡124完全是几何性质的，并依赖于在叠层中的照明光的反射的有效位置。图2a示出了在掩模处的严格效应的发生，其对上述第一类投射曝光设备是至关重要的。通过布置在掩模载体132上的Cr结构133，入射的照明光131被衍射为衍射级134、135。基于结构方向，定义单独偏振方向TE和TM。在TE偏振的情况中，照明光的电场矢量平行于结构方向振荡；而在TM偏振的情况中，照明光的电场矢量垂直于结构方向振荡。对于基尔霍夫近似，零级和较高衍射级之间的相位差为零或至少是固定的。如果较高衍射级各自具有与零衍射级相比单独的相位差，则出现像差。因此，在基尔霍夫近似中，未预见由掩模引起的像差。在严格计算时，这种较高衍射级的单独相位差出现，而且其对于TE和TM也可以不同。因为H和V线条(给定相同的照明偏振(例如，关于扫描方向垂直))有时“看到(see)” TE，有时“看到” TM，所以这些相位差是不同的。对于H线条的偏振是TE偏振，而相应地对于V线条的是TM偏振。因此，两种结构引起不同的像差，如不同的焦点偏移，其最终具有如像散的效应。图2b定量地示出了图2a的效应。在两个图中，照明光的单独衍射级在横坐标上列出。在左手边的图中，单独衍射级相对于入射振幅的相对振幅示出在纵坐标上。在非偏振光(在图中表示为“基尔霍夫”)、TE偏振和TM偏振之间没有出现差别。右手边的图以纳米为单位示出了 TM与TE的相位差。这里可看出在TE和TM之间的重大差别。针对垂直入射在掩模上的相干照明计算了这两个图中所确定的值，其中，结构宽度为200nm、节距为2000nm。针对上述第二类投射曝光设备中的EUV投射曝光设备，图3示出了对于如图I中不出的H和V结构的相位误差。横坐标O在-I和I之间变化,并表不物镜的入瞳中的归一化的光瞳坐标。纵坐标表示相对于0衍射级的、O =0的、以nm为单位的相位误差。比较了100nm、200nm、300nm和500nm的节距。可容易地看出，对于IOOnm的最小的节距，仅-2、-I、0、1、2衍射级通过物镜。针对V结构，波前的相位在其径向分量方面对应于偶函数，并且对于每个节距分别具有两个变形(inflection)点。因为与较大节距相比，小节距的衍射级在光瞳中位于更外面，因此变形点也位于更外面。在节距小于IOOnm的情况(在这里未示出)中，可能出现仅_1、0、1衍射级通过物镜的情形。从而，这种节距的波前的相位不再具有任何变形点。总的来说，波前的相位误差可被展开为泽尼克多项式Z4、Z9……，并且一般地具有二次i的Z”除V结构的相位误差之外，H结构的相位误差还经历倾斜、Z2, Z3以及诸如Z7、Z8......的较高次项。对于每一节距，可通过根据第一形式、第二形式或第三形式至第六形式中的任一 形式的操纵器来校正波前的相位。在该情况中，如果所述操纵器位于物镜的瞳平面中(如在第六形式中一样)，则是有利的。在根据第四形式多个节距同时可能加权的校正的情况中，根据第六形式的空间分辨操纵器是有利的，这是因为由单独节距的相位误差的迭加产生的波前在其径向分量上先验地具有多个变形点。在图4中，假定该多个结构关于其方位均匀地分布，迭加掩模的多个结构的共同相位误差。在左手边的示图中，示出了在物镜的入瞳中的归一化的光瞳坐标的迭加相位误差。迭加相位误差在右手边的示图中展开为泽尼克多项式。这种复杂的光瞳分布可有利地通过根据第六形式的空间分辨操纵器来校正。上述图示应用于物镜的物场的固定选择的物点，且对于其他的物点可导出相似的图示。因此，这些图示应该被理解为依赖于要被成像的物点的位置。换言之，由不同的节距引起的波前像差具有场分布，且波前像差有利地由根据第十二形式的第二操纵器(其不位于物镜的瞳平面中)来校正。如上面已经示出的，主要在由不同的节距引起的波前像差中发现影响焦点的项。在这个方面，参考图3中第一列的相位分布，其全部都是偶函数，并因此对应于旋转对称的光瞳的相位误差。焦点被证明不仅依赖于节距，也依赖于要被成像的结构宽度。图5a示出了与V结构关联的最佳焦点位置和与H结构关联的最佳焦点位置的比较，伴随具有200nm的宽度的隔离结构的成像并利用偏振照明。横坐标和纵坐标都以微米为单位。横坐标的原点被定义为V结构的像的宽度最大的那一点。虚线曲线示出了在像平面离焦的情况下V结构的像的宽度降低。实线曲线示出了在像平面离焦的情况下H结构的像的宽度降低。H结构的像的最大宽度相对于V结构的像的宽度为最大的位置位于+60nm的离焦处。因为在这两个最大值处虚线曲线和实线曲线的导数为零，所以这两个最大值分别是将V结构和H结构成像的最佳焦点位置。明显地，这两个最佳焦点之间相差60nm。图5b至5f给出了与不同结构、取向、节距尺寸相关联的最佳焦点位置的另一示例，并示出了减少这些位置之间的差别的措施。
图5b示出了三个Bossung曲线，即作为针对三个给定结构的离焦的函数的三个线宽(临界尺寸⑶)的变化的曲线具有90nm的节距尺寸的45nm的V结构(曲线45p90V)、具有350nm的节距尺寸的90nm的V结构(曲线90p350V)、和具有350nm的节距尺寸的90nm的H结构(曲线90p350H)。针对VUV投射光学系统，计算相对于离焦的临界尺寸的变化△ CD，如图5b中示出的，该VUV投射光学系统具有NA=L 35的像方数值孔径和193nm的照明光波长。照明设置为y偏振的部分相干设置，其具有部分相干因子O =0. 2,参考Alfred Kwok-KitWong 的“Resolution Enhancement Techniques in Optical Lithography (光刻中的分辨率增强技术)，SPIE Press, Bellingham Washington, 2001”中的照明设置的技术详细资料。三个结构由交替的相移掩模给出，该交替的相移掩模具有由IOOnm的Cr层给出的不透光部分和192nm的蚀刻深度。选择模拟的空间像(aerial image)的光刻胶阈值,使得45p90V节距被按尺寸(on size)印制，即产生的像在零离焦处具有45nm的⑶。如图5a中一样，图5b中的横坐标为离焦量。与图5a相比，离焦以纳米为单位，而不是以微米为单位。纵坐标示出了选择的三个结构的在零离焦处的各自CD以纳米为单位的临界尺寸的偏离A CD。相对于Onm的归一化值给出CD，并且还相对于Onm的归一化焦点 位置给出离焦。三个星号表示三个结构的各自最佳焦点位置。明显地，这些位置不相同。图5d的表的上面一行示出了这些最佳焦点位置相对于图5b中选择的原点的数值。它们在大约74nm的最小区间中。该区间的宽度可被理解为光刻工艺的不稳定性的度量，即区间越小，关于焦点变化的CD变化就越稳定。图5f 以图形示出了最佳焦点位置。如果这三种类型的结构45p90V、90p350V和90p350H要被同时成像，则可以改变投射光学系统的波前，以补偿掩模的严格效应，参考第一类投射曝光设备的上述讨论。如果图5e的相位分布被加到波前上，则这三种结构的最佳焦点大致落入共同的位置，如在图5c中示出的，并被量化在图5d的表格的第二行中。显然，上述74nm的区间缩小至0. 4nm，这意味着所有三种结构均成像在它们最理想的焦点位置处。图5f以图形示出了在图5e的波前应用之前和之后的三个最佳焦点位置。图5e的波前由对I. 35的光瞳直径归一化的60nm Z5、70nm Z9和60nmZ12的迭加构成，其可由如在 EP678768A2、EP 1670041A1、W02008037496A2、US 20030234918A1、US20090257032A1和 TO2009026970A1，EP 851304A2、US 20030063268A1 和 WO 2007062794A1
中所描述的一个或多个操纵器来产生。显然，作为副效应，图5e的波前的应用也导致空间像中的重要⑶变化，然而，其可通过掩模母版上的线宽的适当变化来补偿。图6a示出了 EUV投射曝光设备的两个处理窗口，横坐标示出了以nm为单位的离焦(同义词焦点变化FV)，而纵坐标示出了强度阈值IT。针对将V结构在它们的宽度上以真实按比例(true to scale)的方式成像的光刻胶阈值、o = 0. 5的照明设置和32nm的结构宽度，示出了处理窗口。掩模的结构由具有80nm的厚度的层制造。CRA具有6°的角度，且物镜的物方数值孔径NA=O. 3。上面的窗口示出了对于64nm的节距的处理窗口，而下面的窗口示出了对于150nm的节距的处理窗口。发现，H对V结构的相对离焦主要出现在150nm的节距处，并导致处理窗口的位移，而对于64nm的节距的处理窗口不被影响，或仅被轻微地影响。H和V结构的共同处理窗口(对应于上述两个处理窗口的交集)因此减小。作为根据上述形式I至形式6中的任一形式的操纵器的设置的结果，尽管不必要增加处理窗口，但是用于校正要被最关键地成像的节距的波前像差的操纵器的偏转最终在要被制造的集成电路的生产中导致较少的废品。在根据第六、第八或第十形式的方法的情况中，甚至可以增大处理窗口，因为H和V结构的波前像差可彼此独立地被校正。在集成电路的制造和晶片的曝光过程中，通过使用晶片的光刻胶已经预先确定了固定的光刻胶阈值。从而，处理窗口(关于它们的纵坐标)不再由强度阈值IT限定，而是由剂量D来限定，剂量D仍然可以在制造过程中设定。然而，因为所述剂量与用于固定选择的光刻胶的强度阈值IT是反比例的，因此在该情况中，处理窗口也具有与图6a中示出的形式一样的形式并且，出现上面所述的相同问题。图6b不出了 EUV投射曝光设备的物镜的光瞳。设定光瞳坐标的横坐标和纵坐标的最大值分别为0. 32，其对应于物镜的物方数值孔径。位于光瞳中的较小圆代表通过光瞳的衍射级。较小的圆的直径对应于0.3的O设定。具有20nm范围的周期V结构通过物镜成像。在左手边的示图中，周期对应于40nm的节距p40 ;在中间的示图中，周期对应于60nm的节距p60 ;以及在右手边的示图中，周期对应于80nm的节距p80。可以容易地注意到，在40nm的节距的情况中，即在左手边的示图的情况中，仅0衍射级和部分的_1和+1衍射级通 过光瞳。它们之间的距离对应于大约0. 12。因此，第六形式的5对应于大约0. 12，亦即大约为光瞳直径的六分之一。如果节距的范围增加,则其他衍射级可通过光瞳,但是在60nm的节距的情况中，它们之间的距离减少直到衍射级重叠，例如在右手边的示图中，并且，此时满足S =0。图6c示出了在图6b的三种节距的情况中严格效应(已经论述过)产生的各自离焦。它们由6°的CRA的情况中的50nm的结构层厚度所导致，并且以不同的程度影响单独的衍射级。因此，对于不同的节距出现不同的离焦。针对40nm的节距出现-6nm的离焦，针对60nm的节距出现-2 Inm的离焦，并且对于80nm的节距出现_35nm的离焦。这些值相关于对于Onm的离焦的基准(reference)，在没有由掩模引起的波前像差的情况下物镜的焦点的位置对应于该基准。针对这三个节距，在-2Inm的离焦的情况中获得70nm的最佳焦深DOF0最好的强度阈值IT可设定为0. 218，且作为结果的共同处理窗口具有0. 002微米的范围。图6d示出了在通过操纵器对波前的相位进行了根据本发明的操纵之后的处理窗口，该操纵器作用在物镜的位于物镜的瞳平面中的光学元件上。因为来自图6b和6c的三种节距的衍射级不是分离的(disjoint)，所以这里不能使用根据第六形式的方法，即使对于40nm和60nm的节距的衍射级都满足5 >0。因此，依照对要被成像的集成电路的重要性，将单独节距分等级，或者使这三种节距的共同处理窗口最大化。这是图6d中的情况。如果使用上述操纵器中的一个，该一个操纵器作用于物镜的位于物镜的瞳平面中的光学元件，并且其以泽尼克多项式Z9的-0. 7nm操纵波前的相位，则单独节距基本上不再相对于彼此离焦。强度阈值IT略微增加至0. 219，导致在焦深增加至72nm的情况中具有0. 003 u m的范围的共同处理窗口。图7示出了用于将物场701成像至像场702的第一类中的投射曝光设备700。投射设备700包含物镜710。作为示例，示出了位于物场中的两个场点703和704，通过物镜将两个场点成像至像平面702中。物镜包含诸如透镜711、反射镜712和平板713的光学元件。操纵器721作用于透镜之一上，该操纵器可位移，弯曲，加热和/或冷却透镜。第二操纵器722以相同方式作用于反射镜712上，且第三操纵器723用于将平板713更换为另一非球面化的平板(在这里未示出)，或其用于局部加热固定安装的平板713。作用在透镜711、反射镜712上或以加热方式作用在平板713上的操纵器优选是第五形式的含意中的空间分辨的，且透镜或反射镜或平板分别位于物镜710的瞳平面中。物镜的另一操纵器(例如其同样为上述类型中的一个，这里未示出)，操纵物镜的另一光学元件。该光学元件不位于物镜的瞳平面中。在预定的像方数值孔径的情况中，由孔径限制的最大光束从两个场点703和704出现。所述光束的最外面的光线这里以虚线的形式示出。这些最外面的光线确定分别与场点703和704关联的波前的界限。为了本发明的照明的目的，假定这些波前是球面的。波前传感器和/或其它传感器和/或预测模块形成确定单元770，其提供关于通过物镜之后的像差或波前的信息。所述其它传感器例如为空气压力传感器、用于测量物镜中的温度的传感器、或测量透镜上或反射镜后侧上的温度的传感器。操纵器721、722、723由控制器730控制，且操纵器721、722、723抵消例如由投射曝光设备的光学元件的变热引起的波前像差，诸如由确定单元所确定。根据第七形式，控制器730具有存储器740，用于存储根据第七形式的分配表，该分配表将操纵器721、722、723中的至少一个的操纵器偏转分配至一组不同的节距和/或结构宽度。当将投射曝光设备与掩模协调时，确定对集成电路的功能·关键的节距，且根据分配表偏转操纵器721、722、723中的至少一个，以补偿由所述节距引起的波前像差。由所述节距引起的波前像差的场分布由另一操纵器补偿。图8示出了投射曝光设备801。通过投射曝光设备的照明光的路线由箭头示意性地示出。照明系统803照明掩模802。在照明系统803中，照明设置或自由形状照明可由照明系统的操纵器812来设定。衍射光学元件DOE (其设定双极、四极或环形设置)、或空间光调制器SLM (实施为多反射镜阵列，并设定自由形状照明)被用作操纵器。此外，照明光的偏振也可由照明系统的另一操纵器813来设定。在控制器811中，依照根据第八形式的方法，根据掩模的节距或结构宽度，与操纵器偏转一起，所述设置或自由形状照明以及照明光的偏振(根据第十形式)也被操纵。图9a示出了 EUV投射曝光设备。可发现照明系统901、掩模902和物镜903的几何布置要求CRA >0°。图9b来自于现有技术并示出了 EUV投射曝光设备的物镜903，在图9b中，使用了0°的主光线角度CRA，主光线CR由904表示。
权利要求
1.针对掩模适配微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，所述投射曝光设备包括 照明系统，利用照明光照明所述掩模和产生不同的照明设置， 物镜，将位于所述物镜的物平面中的所述掩模成像至位于所述物镜的像平面中的晶片上， 所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过所述操纵器，能够操纵所述物镜的成像的波前， 所述方法的特征在于 在所述掩模的不同结构方向中限定所述掩模的多个不同节距和/或结构宽度， 设定所述照明系统中的照明设置或自由形状照明， 确定所述操纵器偏转中的ー个，所述ー个操纵器偏转减少由所限定的节距和/或所限定的结构宽度导致的波前像差， 将所述操纵器偏转至所确定的操纵器偏转。
2.操作微光刻的投射曝光设备的方法，所述投射曝光设备包含 照明系统，利用照明光照明所述掩模和产生不同的照明设置， 物镜，将位于所述物镜的物平面中的掩模成像至位于所述物镜的像平面中的晶片上， 所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过所述操纵器能够操纵所述物镜的成像的波前， 所述方法的特征在于 提供掩模，所述掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构， 在所述掩模的不同结构方向中限定所述掩模的多个不同节距和/或结构宽度， 设定所述照明系统中的照明设置或自由形状照明， 确定所述操纵器偏转中的ー个，所述ー个操纵器偏转减少由所限定的节距和/或所限定的结构宽度导致的波前像差， 将所述操纵器偏转至所确定的操纵器偏转。
3.针对掩模适配微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，所述投射曝光设备包括 照明系统，利用照明光照明所述掩模和产生不同的照明设置， 物镜，将位于所述物镜的物平面中的所述掩模成像至位于所述物镜的像平面中的晶片上， 所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过所述操纵器能够操纵所述物镜的成像的波前， 所述方法的特征在于 提供掩模， 设定所述照明系统中的照明设置或自由形状照明， 确定由所述掩模引起的波前像差， 确定所述操纵器偏转中的ー个，所述ー个操纵器偏转减少所确定的波前像差， 将所述操纵器偏转至所确定的操纵器偏转。
4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于 限定所述掩模的结构方向中的第一结构方向， 限定所述第一结构方向的不同节距的两个不同的节距Pl和P2、或不同结构宽度的两个不同的结构宽度SI和S2， 确定所述不同的节距Pl和P2或所述不同的结构宽度SI和S2的波前像差， 确定第一操纵器偏转Ml，该第一操纵器偏转Ml減少节距Pl或结构宽度SI的波前像差， 在所述节距Pl和P2或所述结构宽度SI和S2的波前像差不同的情况下，确定第二操纵器偏转M2，该第二操纵器偏转M2減少所述节距P2或所述结构宽度S2的波前像差，以及限定所述节距Pl相对于P2的或所述结构宽度SI相对于S2的相对权重a e [O, I]，以及将所述操纵器偏转α Μ1+(1-α )Μ2的值， 在所述节距Pl和Ρ2的波前像差或所述结构宽度SI和S2的波前像差相同的情况下，将所述操纵器偏转Ml的值。
5.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于 限定所述掩模的结构方向中的第一结构方向， 限定所述掩模的结构方向中的与所述第一结构方向不同的第二结构方向， 限定在所述掩模的第一结构方向中以及在所述掩模的第二结构方向中出现的节距或结构览度， 确定针对所述第一结构方向以及针对所述第二个结构方向的所述节距或所述结构宽度的波前像差， 确定第一操纵器偏转Μ1，该第一操纵器偏转减少所述第一结构方向的节距或结构宽度的波前像差， 在针对所述第一结构方向以及针对所述第二个结构方向的节距或结构宽度的波前像差不同的情况下，确定第二操纵器偏转M2，该第二操纵器偏转M2減少所述第一结构方向的节距或结构宽度的波前像差，且限定所述结构方向的相对权重a e [O，1]，并且将所述操纵器偏转αΜ1+(1-α)Μ2的值， 在针对所述第一结构方向以及针对所述第二结构方向的节距或结构宽度的波前像差相同的情况下，将所述操纵器偏转Ml的值。
6.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于 所述操纵器布置在所述物镜的瞳平面中； 所述操纵器能够以高达光瞳直径的S倍的空间分辨的方式影响所述波前的相位，δ e [O, O. 5]； 限定所述节距中的第一节距或所述结构宽度中的第一结构宽度； 限定所述第一节距或所述第一结构宽度的第η衍射级； 限定所述节距的第二节距或所述结构宽度的第二结构宽度； 限定所述第二节距或所述第二结构宽度的第m衍射级； 使得所述第一节距或所述第一结构宽度的第η衍射级以及所述第二节距或所述第二结构宽度的第m衍射级彼此分开了至少所述光瞳直径的δ倍； 确定所述第一节距或所述第一结构宽度的波前像差以及所述第二结构宽度或所述第ニ节距的波前像差； 确定第一操纵器偏转Ml，该第一操纵器偏转Ml減少所述第一节距或所述第一结构宽度在其第η衍射级的位置处的波前像差的相位误差，且该第一操纵器偏转Ml使得在所述光瞳的其他位置处波前的相位不变； 确定第二操纵器偏转M2，该第二操纵器偏转M2減少所述第二节距或所述第二结构宽度在其第m衍射级的位置处的波前像差的相位误差，且该第二操纵器偏转M2使得在所述光瞳的其他位置处波前的相位不变； 将所述操纵器偏转M1+M2的值。
7.微光刻的投射曝光设备，该投射曝光设备包含 照明系统，利用照明光照明掩模和提供不同的照明设置或自由形状照明， 物镜，将位于所述物镜的物平面中的掩模成像至位于所述物镜的像平面中的晶片上， 所述物镜包括具有不同的操纵器偏转的操纵器，通过所述操纵器能够操纵所述物镜的成像波前； 其特征在于 所述投射曝光设备包含用于控制所述操纵器的控制器， 所述控制器包含用于储存分配表的存储器，该分配表将操纵器偏转分配给ー组不同的节距和/或结构宽度。
8.根据权利要求1、2、4或5中的任一项所述的针对掩模适配微光刻的投射曝光设备或操作微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构， 其特征在于 除了操作器偏转之外，还确定所述照明设置中的变化或所述自由形状照明中的变化，使得通过所述照明设置中的变化或所述自由形状照明中的变化以及具有所述操作器偏转的所述操纵器的偏转，将由所述不同节距和/或所述不同结构宽度导致的波前像差減少至少与根据权利要求I所述的方法相同的程度。
9.根据权利要求7所述的微光刻的投射曝光设备，其特征在于 所述照明系统的操纵器，通过该操纵器能够改变所述照明设置或所述自由形状照明， 能够通过所述控制器控制所述第二操纵器， 所述控制器包含用于储存分配表的存储器，该分配表将照明设置或自由形状照明分配给ー组不同的节距和/或结构宽度。
10.根据权利要求1、2、4-6或8中的任一项所述的针对掩模适配微光刻的投射曝光设备或操作微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向中具有不同节距和/或不同结构宽度的结构， 其特征在于 除操纵器偏转以及所述照明设置中的改变或所述自由形状照明中的改变之外，还确定所述照明光的偏振中的改变，使得通过所述照明设置中的改变或所述自由形状照明中的改变、以及具有所述操纵器偏转的所述操纵器的偏转、以及所述照明光的偏振中的改变，将由所述不同节距和/或所述不同结构宽度导致的波前像差減少至少与根据权利要求8所述的方法相同的程度。
11.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于 所述物镜包含另ー操纵器，该另ー操纵器校正所述波前像差的场依赖性。
12.根据上述权利要求中的任一项所述的微光刻的投射曝光设备，其特征在于 所述物镜包含另ー操纵器，该另ー操纵器不位于所述物镜的瞳平面中， 能够通过所述控制器控制所述另ー操纵器， 所述控制器包含用于储存分配表的存储器，该分配表将用于所述另ー操纵器的偏转分配给ー组不同的节距和/或结构宽度。
全文摘要
本发明涉及针对掩模适配微光刻的投射曝光设备的方法，该掩模具有在不同的结构方向具有不同节距和/或不同结构宽度的结构，其中通过微光刻的投射曝光设备的操纵器减小由掩模引起的波前像差。
文档编号G03F7/20GK102834776SQ201180016812
公开日2012年12月19日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月30日
发明者J.罗夫 申请人:卡尔蔡司Smt有限责任公司