WO2016184593A1 - Verfahren zum herstellen eines objektivs für eine lithographieanlage sowie messvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines objektivs für eine lithographieanlage sowie messvorrichtung Download PDF

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optical
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Steffen Fritzsche
Jürgen Baier
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a lens for a lithography system. Furthermore, the invention relates to a Messvor ⁇ direction for determining an optical characteristic of a partial objective for a lithographic system.
  • Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits.
  • the microlithography phie farming is performed with a lithography system, which includes a loading _ lighting system and a projection system.
  • the image of an illuminated by the illumination system mask (reticle) is in this case (a silicon wafer z. B.) projected by the Pro ⁇ jetechnischssystems was bonded to a photosensitive layer (photoresist) be ⁇ -coated and which is arranged in the image plane of the projection system substrate to the Mask structure on the photosensitive Liehe coating of the substrate to transfer.
  • EUV lithography systems are currently escape ⁇ oped which use light having a wavelength in the range of 0.1 nm to 30 nm, and in particular 13.5 nm.
  • EUV lithography systems must reflective optics due to the high absorption of most materials of light waves ⁇ this length, i.e. mirrors, instead of- as terme- bre ⁇ sponding optics, i.e. lenses may be used.
  • the mirrors can z. B.
  • lithography equipment is built up by the manufacturer. This includes in particular, positioning and aligning the mirror zuei ⁇ Nander.
  • Positioning means a movement of a corresponding mirror in up to three translational degrees of freedom.
  • Alignment means a movement of a corresponding mirror in up to three rotational degrees of freedom. The positioning and alignment of the mirrors is repeated until an image, which is generated on the input side of the projection objective of the lithography system, is correctly imaged on the output side of the objective. At ⁇ closing the mirrors are fixed in their respective position. This completes the qualification of the lithography system.
  • JP 2004-128307 A describes a projection objective which comprises two partial objectives.
  • the partial lenses each contain three mirrors. Between the two partial lenses an intermediate image plane is formed.
  • the mirrors can be positioned within each sub-objective with respect to each other and be aligned.
  • the correct posi ⁇ tion and alignment of the mirror is checked.
  • the part of lenses to form the lens are interconnected ⁇ builds.
  • the US 2011/0001945 AI describes an approach in which a projection ⁇ objective is also divided into several sub-objectives.
  • the partial lenses are positioned and aligned with each other at the manufacturer. The position and orientation is checked and stored by means of appropriate sensors.
  • the lens is in turn broken down into its sectionobjek ⁇ tive. The customer, the lens can be re-assembled easily with the aid of sensors and stored data from the sub-lenses, wherein the original positioning and alignment of Opera
  • a method for producing a lens for a litho ⁇ graphiestrom comprises the following steps: a) providing at least a first and second partial objective, wherein the at least one first partial objective of several optical elements and the at least one second partial ⁇ objective at least comprises an optical element, wherein the each having a beam path of at least one ers ⁇ te and second partial objective, which is not homozent- formed centrally on the input and / or output side of a respective portion of the lens, b) transmitting at least a first light beam along a respective beam path of the at least one first and second Partobjek ⁇ tivs and detecting the at least one first light beam behind a respec ⁇ gen partial lens, c) determining at least one optical characteristic of a respective partial objective from the detected, at least a first light ⁇ beam, d) adjusting the plurality of optical elements of a respective Partob ⁇ jektivs in dependence on the determined optical characteristics, and e) To ⁇
  • the underlying the present invention realization resides in that it is not always possible, an objective in partial objectives such to undertei ⁇ len that there are intermediate image planes between the sub-lenses. Rather, it can, for example, for reasons of creating sub lenses with favorable geometry or low packing dimensions be advantageous to divide a entspre ⁇ and fair lens in partial objectives, with currently located at the interfaces between each pair of lenses, no intermediate image plane. In such cases, the beam path between two corresponding partial lenses is generally non-homocentric. This means that the light rays can not be reduced to one point and are not parallel.
  • a first light beam is transmitted by the first and second partial objective and detected according to a respective partial objective. From the detected first light beam, an optical characteristic of a respective partial objective is determined. The adjustment of the optical elements of the first and second partial objective takes place as a function of the determined optical characteristic.
  • the optical Charak ⁇ terising the at least one first light beam may for example be a ⁇ positi on an angle and / or wavelength thereof at the output side of the pertain to the corresponding partial objective.
  • the optical characteristic may include a comparison of the position, the angle and / or the wavelength with a corresponding reference value.
  • Dividing the lens into a plurality of lenses advantageously leads to a reduction in the complexity of the Justageablaufs such detail below erläu ⁇ tert.
  • Adjust comprises positioning and / or alignment of the ent ⁇ speaking optical element.
  • Positioning means moving the entspre ⁇ optical element in up to three translational degrees of freedom.
  • Aligning means moving the corresponding optical element in up to three rotational degrees of freedom.
  • Mi 2 and M2 3 be the number of possible Urzuplace in the adjustment of the partial lenses zueinan ⁇ , so partial lens 1 to partial lens 2 and partial lens 2 to partial lens 3.
  • Ni ⁇ N2 ⁇ N3 ⁇ ... Ns Urzuplace are possible.
  • the number of possible primitive conditions is ⁇ Ni ⁇ N2 ⁇ N3 + N4 ⁇ N5 ⁇ ⁇ + N 7 ⁇ Ns + Mi 2 ⁇ M2 3.
  • N the number of possible If the original states are equal, this number is here called N, then a reduction of the original state number from N 8 to only 2 ⁇ N 3 + 2 ⁇ N 2 follows.
  • the first partial objective may contain two or more optical elements.
  • the second partial objective can hold one or more optical elements ent ⁇ .
  • a lens typically contains six, seven, eight or nine Spie ⁇ gel. This can advantageous advertising split, for example, three partial objectives the. This results in the corresponding simplification of the assembly as explained before ⁇ standing example.
  • the at least one first light beam is detected by a detection device on which it creates a light spot, wherein determining the at least one optical characteristic comprises a Verglei ⁇ surfaces of the light spot with a reference light point.
  • the step of comparing can for example be done automatically by means of a suitable computer ⁇ device.
  • a position of the light spot is compared with a position of the reference light spot. This is a simp ⁇ different schemes results.
  • the at least one first and two ⁇ te light beam from a detection means is detected, on which the at ⁇ least produce a light-point pattern, a first and second light beam, wherein determining the at least one optical characteristic comprises comparing the light spot pattern to a reference light spot pattern .
  • This step of comparing the light spot pattern with a Referenzlichtyak ⁇ pattern can be done automatically. For example, an adjustment of the optical ⁇ rule elements of the corresponding part of the lens can be repeated as long as until an average distance of the light spots of the light spot pattern to reference light spots of the reference light spot pattern is minimum.
  • the light source is moved between the two positions by means of a robot. This results in a simple, repeatable ⁇ bares process.
  • the at least one first and the second light beam spaced therefrom are generated by providing two light sources spaced apart from one another.
  • the two spaced-apart light sources can be generated by irradiating a mask with at least two light passages with a light source.
  • the at least one optical Cha ⁇ rakterizing is determined at least a portion lens using a deflektometri- rule measurement method.
  • Deflectometry refers herein to the contactless ⁇ -free detection or measurement of reflective surfaces.
  • techniques from photometry, radiometry, photogrammetry, laser scanning or laser distance measurement are used.
  • At least one light source for generating the at least one first light beam and an illuminated by this mask are before arranged at least a part of lens and a detection means for detecting the at least ei ⁇ NEN first light beam behind the corresponding part lens for the deflectometric measurement information model.
  • the at least one optical Cha ⁇ rakterizing is determined at least a portion lens using a method for wavefront measurement.
  • “Wavefront measurement” means here insbesonde- re detecting the local slope of the wavefront relative to a reference. The slope or a corresponding shift of Light points can be measured by means of position-sensitive detectors, which contain, for example, the detection device, In particular, a Shack-Hartmann sensor can be used for wavefront measurement.
  • At least one light source for generating the at least one first light beam and an illuminated by this mask are arranged in front of the at least part of the lens on the method of waves ⁇ front measurement.
  • a correction optics for correcting the at least one first light beam is provided.
  • a Erfas ⁇ sungs worn for detecting the at least a first corrected light ⁇ beam is arranged behind the corresponding part of the lens.
  • the correction lens may be arranged in front of or behind the lens part, and is to be rich ⁇ tet, from which filter out at least a first light beam to the detection means appropriate information.
  • the correction optics detects a microlens array or a pinhole grid.
  • the microlens array or of the aperture grid may be a characteristic light dot patterns are generated from the incident wave front, which in turn can be easily compared with a ent ⁇ speaking reference light spot pattern.
  • the correction optical system a computer ⁇ generated hologram on.
  • “Computer Generated Hologram” means that a corresponding holographic interference pattern is generated digitally. This generation may include, for example, that the holographic interference ⁇ pattern calculated digitally and then a on a mask or Film is printed. The illumination of the mask or the film is made by the to ⁇ least one first and / or second light beam.
  • the compu ⁇ tergener Arthur hologram can be produced with partial or total use of a holographic 3D display.
  • the modification can be such that an intermediate image plane on the output side correspond ⁇ the partial objective is created "artificially" of.
  • a comparison of the input image with DES sen corresponding image in the intermediate image plane then allows a simp ⁇ ches alignment of the optical elements of the corresponding Partial lens so lan ⁇ ge until image and image correspond.
  • the correction optics each have a computer-generated hologram for each light beam.
  • a correction optical system which comprises a computer-generated hologram a private computer-generated hologram can be ver ⁇ applies for each field point used. As a result, the amount of information available for the readjustment can be significantly increased.
  • the computer-generated holograms can be arranged behind the field points.
  • the computer-generated hologram is arranged in front of the microlens array or the pinhole grid. That is., That the at least one first and / or second light beam first passes through the computer-tergener Arthur hologram and then passes through the Mikrolin ⁇ senarray or hole aperture screen to the detector.
  • the computer-generated hologram is configured to parallelize the at least one first and second light beam.
  • the detection and evaluation of parallel light or the determination of a corresponding optical characteristic is simple. In particular characterized given the opportunity to provide an intermediate image plane on the output side to ei ⁇ nem corresponding partial objective.
  • the at least one optical Cha- rakter ising at least a partial lens in a first step under USAGE ⁇ extension of the method for wavefront measurement without computer-generated Holo ⁇ program and in the second step determines computer generated hologram.
  • the first step as well as after the second step preferably egg ⁇ ne adjustment of the optical elements of the corresponding portion of the lens takes place.
  • a rough adjustment without computer-generated hologram
  • a fine adjustment with computer-generated hologram
  • the detection device is a ground glass and / or an electronic chip.
  • a CMOS or CCD chip can be used as the electronics chip.
  • the plurality of optical elemen ⁇ te of the first partial objective and said at least one optical element of the second partial objective according to step d) are fixed.
  • the fixation ensures that even with egg nem transport of the individual partial objectives in particular for customers no Ver ⁇ change the position and / or orientation of the optical elements takes place.
  • an imaging optical characteristic of the produced objective at the operating wavelength is determined after step e).
  • the at least one first and / or second light beam may have ⁇ the operating wavelength or other wavelengths.
  • the operating wavelength depends on the type of lithography system.
  • the lithography system may preferably be an EUV or DUV lithography system.
  • EUV stands for "extreme ultra violet” and refers to a wavelength of the working light or the operating wavelength between 0.1 and 30 nm.
  • DUV stands for "deep ultra violet” and denotes a working light wavelength between 30 and 250 nm.
  • the objective is preferably a projection objective of a lithography system.
  • a post-processing of Oberflä ⁇ chen or actuation of one or more of the optical elements of at least ⁇ a first or second partial objective is performed in dependence on the ermit- telten imaging optical characteristic.
  • a further correction of the beam path is made ⁇ the after herstel ⁇ development of the lens.
  • an interface divided Strah ⁇ beam path between the at least first and second partial objective a distance between an optical element of the first part lens and an optical element of the second partial objective, which is longer than the longest distance between any two adjacent optical elements is the at least ei ⁇ NEN first and second partial objective.
  • interface means the region in which the at least first and second partial objective lens for forming the be joined together. Such a selected interface may be favorable for structural or space reasons.
  • At least three partial lenses are provided.
  • the third partial objective may have at least one or more optical elements.
  • the comments made above on the first and second partial objective apply correspondingly to the third partial objective.
  • the lenses are preferably arranged in simp ⁇ chen passage, that the light passes through only one Rich ⁇ tung therethrough.
  • two or more sub ⁇ objective lens are combined into one part. This will set up new Operaob ⁇ jective that can be with the previously described method surveying sen turn.
  • the summarizing to new partial lenses may mean that the individual partial lenses are arranged and fixed to one another.
  • the steps a) to e) are repeated with the combined partial objective.
  • a summarized partial objective can be used with the previously described methods vermes ⁇ sen.
  • a measuring device for determining an optical characteristic of a partial objective for a lithography system.
  • the Messvor ⁇ direction comprised by a transmitting apparatus for transmitting at least ei ⁇ nes first light beam along a beam path of the partial objective, a corrosion rekturoptik having a computer-generated hologram, a Erfas ⁇ sungs adopted for detecting the at least one first light beam, and a detecting means for detecting at least one optical Charak ⁇ teroxid of the partial objective from the detected, at least one first light beam.
  • a transmitting apparatus for transmitting at least ei ⁇ nes first light beam along a beam path of the partial objective
  • a corrosion rekturoptik having a computer-generated hologram
  • a Erfas ⁇ sungs for detecting the at least one first light beam
  • a detecting means for detecting at least one optical Charak ⁇ teroxid of the partial objective from the detected, at least one first light beam.
  • Fig. 1A shows a schematic view of an EUV lithography system
  • Fig. 1B shows a schematic view of a DUV lithography system
  • Fig. 2 schematically shows a projection lens of a lithography system umfas ⁇ transmitting a first and a second part lens!
  • Fig. 3A shows the first part of Fig. 2! 3B shows the second partial lens from FIG.
  • Fig. 4 shows an embodiment which also represents a partial objective in the present sense
  • FIGS. 5A and 5B show perspectively and schematically, respectively, a deflectometric measuring method according to an embodiment
  • 6A and 6B show, in perspective and schematically, a method for wavefront measurement according to an embodiment
  • FIGS. 7A and 7B show in perspective and diagrammatically, the method according to Figures 6A and 6B with an additionally provided computer-generated Holo ⁇ program.
  • FIG. 8 shows a flowchart of a method according to an embodiment.
  • FIG. 1A shows a schematic view of an EUV lithography system 100A that includes a beamforming and illumination system 102 and a projection system 104.
  • EUV stands for "extreme ultraviolet” (Engl .: extreme ultra violet, EUV) and denotes a wavelength of the working light between 0.1 and 30 nm.
  • the beam-forming and illumination system 102 and the Gani ⁇ onssystem 104 are each in a vacuum
  • Each vacuum housing is evacuated by means of an evacuation device (not shown) .
  • the vacuum housings are surrounded by a machine room, which is not shown in more detail, in which the drive devices are provided for the mechanical method or adjustment of the optical elements are. Furthermore, electrical controls and the like may be provided in this engine room.
  • the EUV lithography system 100A has an EUV light source 106A.
  • EUV light source 106A may be provided, for example, a plasma source or a Synchrot ⁇ ron, which radiation in the EUV range 108A (extremely ultravio ⁇ crisps range), for example in the wavelength range of 0.1 nm to 30 nm outside ⁇ .
  • the EUV radiation 108A is collimated and the desired operating wavelength is filtered out of the EUV radiation 108A.
  • the EUV produced by the EUV light source 106A radiation 108A has a relatively low transmissivity by air wes ⁇ half the beam guide spaces in the beam shaping and lighting system are evacuated and 102 in the projection system 104th
  • the beam shaping and illumination system 102 shown in FIG. 1A has five mirrors 110, 112, 114, 116, 118.
  • the EUV radiation 108A is applied to the photomask (Engl .: reticle) directed 120th
  • the photomask 120 is likewise designed as a reflective optical element and can be arranged outside the systems 102, 104.
  • the EUV radiation 108A can be directed to the photomask by a Spie ⁇ gels 136th
  • the photomask 120 has a structure that is reduced by a projection system 104 onto a wafer 122 or the like.
  • the projection system 104 includes six mirrors Ml - M6 for imaging the Pho ⁇ Tomaske 120 on the wafer 122nd In this case, individual mirrors Ml - M6 of the projection system 104 symmetrical to the optical axis 124 of projection system 104 ⁇ be disposed.
  • the number of mirrors of the EUV lithography system 100A is not limited to the number shown. It can also be provided more or less mirror.
  • the mirror usually bends ⁇ ge on its front for beam shaping. Fig.
  • FIG. 1B is a schematic view of a DUV lithography system 100B which includes a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 ⁇ .
  • DUV stands for "deep ultraviolet” (English: deep ultra - violet, DUV) and denotes a wavelength of the working light between 30 and 250 nm.
  • the beam-shaping and illumination system 102 and the projection ⁇ system 104 are of a machine room, not shown surrounded, in which the drive devices for the mechanical method and a ⁇ of the optical elements are provided.
  • the DUV lithography system 100B further includes 126 for controlling various Kom ⁇ components of DUV lithography system 100B to a control means.
  • control means 126 is connected to the Beam shaping and illumination system 102, a DUV light source 106 B, a holder 128 of the photomask 120 (English: reticle stage) and a holder 130 of the wafer 122 (English: wafer stage) connected.
  • the DUV lithography system 100B has a DUV light source 106B.
  • a DUV light source 106B for example, an ArF excimer laser may be provided which emits radiation 108B in the DUV region at 193 nm.
  • the beamforming and illumination system 102 shown in FIG. 1B directs the DUV radiation 108B onto a photomask 120.
  • the photomask 120 is formed as a transmissive optical element and may be disposed outside of the systems 102, 104.
  • the photomask 120 has a structure which is reduced by means of the projection system 104 to a wafer 122 or the like.
  • the projection system 104 has a plurality of lenses 132 and / or mirrors 134 for imaging the photomask 120 onto the wafer 122.
  • individual lenses 132 and / or mirrors 134 of the projection system 104 may be arranged symmetrically with respect to the optical axis 124 of the projection system 104.
  • the number of lenses and mirrors of the DUV lithography system 100B is not limited to the number shown. It may also be provided more or fewer lenses and / or mirrors.
  • the beam shaping and lighting system 102 on the DUV lithography system 100B more lenses and / or mirrors.
  • the mirrors are usually curved at the front for beam shaping.
  • a method for fabricating particularly the projection lens 104 at a Lithography ⁇ phiestrom 100 of FIGS. 1A or 1B is first referring to Figs. 2 and 8 explained in more detail.
  • the Russianionsob ⁇ objectively 104 is presently loading stands synonymous as a projection system 104th
  • the projection objective 104 is composed, for example, of two partial objectives 200A, 200B.
  • the projection lens 104 could just as well be made up of three, four, five or more partial lenses.
  • the representation of the optical elements 200A, 200B in the projection objective 104 of Fig. 2 et seq. Is compared with the representation of Figs. 1A and 1B was greatly schemati ⁇ Siert.
  • a respective partial objective 200A, 200B comprises a plurality of optical elements 202A, 202B, which may be formed for example as mirrors and / or lenses.
  • An optical path within a respective sub-objective 200A, 200B is designated 204A, 204B.
  • the two partial objectives 200A, 200B can be detachably connected to one another via an interface 206.
  • Fig. 2 shows the assembled state of the two part ⁇ objective 200 A, 200 B, in which they form the assembled projection lens 104.
  • the beam path 208 leads from an input side 210 of the projection lens 104 via the optical elements 202A, via the interface 206, via the optical elements 202B to the off ⁇ output side 212 of the projection lens 104.
  • the input side 210 of the projec ⁇ onsêtivs 104 forms the input side at the same time the partial objective 200A.
  • the interface 206 forms both the output side of the partial objective 200A and the input side of the partial objective 200B.
  • the output side 212 of the projection lens 104 forms at the same time, the output side of the partial ⁇ lens 200B.
  • the input and output sides 210, 212 have a homocentric Strah ⁇ beam path, so that an image, in particular, the patterned mask 120 (see Fig. 1A) is imaged on the wafer 122nd
  • the optical elements 202A and 202B of each partial objective 200A be adjusted separately 200B, for example, the manufacturer of the lithography system 100.
  • the so-skilled part lenses 200A, 200B ⁇ the then transported to the customer and assembled there to the projection lens 104th
  • the first and second partial objective 200A, 200B are stepped in a first method 801 (see Fig. 8) provided, as shown in Figs. 3A and 3B Darge provides ⁇ .
  • the optical paths of these sub lenses 200A, 200B of the interface 206 on the output side of the lens part 200A or on the input side of the lens portion 200B are not due to the homocentric ge ⁇ selected course.
  • the interface 206 may be preferably ge ⁇ selected in a part of the beam path 208 in which the distance between two adjacent optical elements 202A, 202B is greater than the direct distance between any other optical elements 202A, 202B in the projection lens 104. This longest distance is designated in Fig. 2 with a (does not correspond to the representation of Fig. 2, since this is not true to scale, in particular).
  • a partial objective 400 is illustrated in Fig. 4, which also represents a partial objective in the present sense, although it has emerged under change of the neighbors relationships of the optical elements. Namely, in the case of FIG. 4, in comparison with the partial lenses according to FIGS. 3A and FIG. 3B omits the lenses 202A.
  • Fig. 8 is now 802 shows a process step in process step 802 of the beam path will ⁇ least a first light beam, by way of example, in Fig.
  • an optical characteristic of the sectionob ⁇ jektivs 200A from the detected, at least a first light beam 500 is then ⁇ it averages.
  • the plurality of optical elements 202A of the first partial objective 200A are adjusted, ie positioned and / or aligned.
  • the Justie ⁇ ren can of course also relate to only one or more of the optical elements 202A of the first partial objective 200A.
  • the adjustment is done in Depending ⁇ ited by determined optical characteristics. After that, fixation of the optical elements 202A can be done in their respective positions.
  • step 802 the at least one light beam 500 is sent ent along the beam path 204B of the second partial lens 200B and detected behind the second partial lens 200B.
  • An optical characteristic of the second lens part 200B based on the sensing ⁇ th, at least a first light beam 500 is then determined in step 803rd
  • step 804 the ⁇ 200B adjusts the optical elements 202B of the second partial objective function of the determined optical characteristics, and finally fixed.
  • step 805 the first and second sub-objectives 200A, 200B become
  • FIGS. 5A and 5B a deflectometric measurement information model
  • FIGS. 6A and 6B a method of wavefront measurement
  • Figs. 7A and 7B a method for Illustrate wavefront measurement with the aid of a computer-generated hologram.
  • FIG. 5A shows a perspective view of the first partial objective 200A in a perspective view.
  • the first partial objective 200A is disposed in a Messvorrich ⁇ tung 502 which performs the steps 802 and 803rd
  • the measuring device 502 comprises a light source 504, for example a laser , and a mask 506 in front of the input side 210 of the partial objective 200A.
  • the light source 504 generates a light beam 500 (for example, a narrow light ⁇ beam, in particular a laser beam).
  • the light beam 500 strikes the mask 506, ie illuminates it.
  • the mask 506 may be structured such that it filters out from the light beam a defined proportion, ie in particular ⁇ sondere collimated or prepared test beams produced. In particular, the mask 506 may also be configured to create a starry sky. After passing through the mask 506, the light beam 500 passes through the sub-objective 200A, passes through the plurality of optical elements 202A (see also Fig.
  • the detecting means 508 comprises He ⁇ for example, a focusing screen 510 and DA behind a camera 512, which itself may have an unillustrated lens.
  • the first light beam 500 forms a light spot 514 on the ground glass 510.
  • the camera 512 which has, for example, a CCD chip, picks up the light spot 514.
  • the measuring device 502 also has a determination device 516, which compares the light point 514 with a reference light point 514 '.
  • the reference point of light 514 ' may be simply a parameter such as.
  • a desired position act which is stored on a data storage device of the Determined ⁇ lung 516th
  • the actual position of the light spot 514 is then compared with the target position of the reference light spot 514 '.
  • the Ver same result, for example, an optical characteristic in the present meaning.
  • the detecting means 516 output information he witnesses ⁇ which indicates which optical elements 202A as must be adjusted. The subsequent adjustment can be automated.
  • the measuring device 502 may comprise a robot 518, which is adapted to position the light source 504 at at least two different positi ons ⁇ P, P '.
  • the second light beam is not shown in FIG. 5B for the sake of clarity.
  • the two light beams are sequentially, ie time ⁇ Lich successively generated.
  • FIGS. 6A and 6B which illustrates a wavefront measurement differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 6A and 6B in particular in that behind the output 206 a correction optics 600 followed by the detection device 508, 512, the latter for example in the form of a camera, is arranged.
  • the correction optics 600 are formed in the form of a microlens array 611.
  • an electronic chip, for example a CMOS or CCD chip, of the camera 512 is shown in FIG. 6B.
  • the microlens array 611 forms the light beams 500, 602, respectively associated with different union ⁇ wavefronts in the form of a light spot pattern 604 comprising a plurality of light spots 514, 608 on the camera 512 from.
  • the Kor ⁇ rekturoptik 600 can form a Shack-Hartmann sensor in conjunction with the camera 512th
  • the correction optics 600 is configured to model the effect of the second sub-objective 202B. As a result, an image on the input side 212 of the first partial objective 200A is correctly imaged on the output side 206, here on the camera 512.
  • the correction optics 600 further comprises a computer-generated Holo ⁇ gram 700.
  • the computer-generated hologram 700 may be configured to parallelize the light beams 500, 602. The pa ⁇ rallelen light beams are then incident on the microlens array 611 in parallel.
  • a pinhole grid is preferably used (this also applies to FIG. 6B).
  • a regular and non-irregular spot pattern 604 is generated.
  • a comparison with a corresponding reference light spot pattern 604 'then leads to the determination of the optical characteristic.
  • one of the measuring methods described in FIGS. 5A to 7B can also be carried out in different positions of one or more optical elements 202A.
  • a corresponding optical element 202A can be actuated, for example, by means of an actuator between two different positions thereof.
  • the measuring methods described above can be combined.
  • the partial objective 200A can be measured by means of the method according to FIGS. 6A and 6B, then a rough adjustment of the optical elements 202A is carried out, then the partial objective 200A is measured by means of the method according to FIGS. 7A and 7B and finally a fine adjustment of the optical elements 202A is carried out become.
  • the imaging ⁇ egg properties are checked thereof.
  • a surgeonnbe ⁇ processing of individual optical elements 202A, 202B, or a re-adjustment can then take place over the same corresponding actuators or manipulators.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Objektivs (104) für eine Lithographieanlage (100) bereitgestellt, welches folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen zumindest eines ersten und eines zweiten Teilobjektivs (200A, 200B), wobei das zumindest eine erste Teilobjektiv (200A) mehrere optische Elemente (202A) und das zumindest eine zweite Teilobjektiv (200B) zumindest ein optisches Element (202B) umfasst, wobei das zumindest eine erste und zweite Teilobjektiv (200A, 200B) jeweils einen Strahlengang (204A, 204B) aufweisen, welcher an der Eingangs- und/oder Ausgangsseite (206, 210, 212) eines jeweiligen Teilobjektivs (200A, 200B) nicht-homozentrisch ausgebildet ist, b) Senden zumindest eines ersten Lichtstrahls (500, 602) entlang eines jeweiligen Strahlengangs (204A, 204B) des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektivs (200A, 200B) und Erfassen des zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602) hinter einem jeweiligen Teilobjektiv (200A, 200B), c) Ermitteln zumindest einer optischen Charakteristik eines jeweiligen Teilobjektivs (200A, 200B) anhand des erfassten, zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602), d) Justieren der mehreren optischen Elemente (202A) des ersten Teilobjektivs (200A) und des zumindest einen optischen Elements (202B) des zweiten Teilobjektivs (200B) in Abhängigkeit von der ermittelten optischen Charakteristik, und e) Zusammenfügen des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektivs (200A, 200B) zur Herstellung des Objektivs (104).

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OBJEKTIVS FÜR EINE LITHOGRAPHIEANLAGE SOWIE MESSVORRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Objektivs für eine Lithographieanlage. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Messvor¬ richtung zur Ermittlung einer optischen Charakteristik eines Teilobjektivs für eine Lithographieanlage.
Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2015 209 173.2 wird durch Bezug- nähme vollumfänglich mit einbezogen.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikro strukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Be_ leuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Pro¬ jektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be¬ schichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfind- liehe Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstel¬ lung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwi¬ ckelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, ins- besondere 13,5 nm verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellen¬ länge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von— wie bisher— bre¬ chenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden. Die Spiegel können z. B. an einem Tragrahmen (Engl.: force frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im pm-Bereich, zu ermögli¬ chen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Ände¬ rungen der optischen Eigenschaften, z. B. infolge von thermischen Einflüssen, kompensiert werden.
Herkömmlicherweise werden Lithographieanlagen beim Hersteller aufgebaut. Dies umfasst insbesondere ein Positionieren und Ausrichten der Spiegel zuei¬ nander.„Positionieren" meint eine Bewegung eines entsprechenden Spiegels in bis zu drei translatorischen Freiheitsgraden.„Ausrichten" meint ein Bewegen eines entsprechenden Spiegels in bis zu drei rotatorischen Freiheitsgraden. Das Positionieren und Ausrichten der Spiegel wird so lange wiederholt, bis ein Bild, welches an der Eingangsseite des Projektionsobjektivs der Lithographieanlage erzeugt wird, korrekt an der Ausgangsseite des Objektivs abgebildet wird. An¬ schließend werden die Spiegel in ihrer jeweiligen Lage fixiert. Damit ist die Qua- lifizierung der Lithographieanlage abgeschlossen.
Um nun eine solche Lithographieanlage zum Kunden zu bringen, muss diese— schon aufgrund ihrer großen Abmessungen— in ihre Einzelteile zerlegt werden. Beim Kunden muss dann der vorstehend beschriebene Prozess des Positionierens und Ausrichtens der Spiegel wiederholt werden. Dieser Prozess ist sehr aufwen¬ dig - dies nicht nur wegen der Vielzahl von Positionier- und Ausrichteinzelschrit¬ ten, sondern auch wegen der zunehmenden Größe der einzelnen Spiegel (teilwei¬ se größer 2 m im Durchmesser) sowie einem entsprechend großem Gewicht der Spiegel.
Daher sind aus dem Stand der Technik Lösungsansätze bekannt geworden, um den vorstehend beschriebenen Prozess zu vereinfachen.
So beschreibt beispielsweise die JP 2004-128307 A ein Projektionsobjektiv, wel- ches zwei Teilobjektive umfasst. Die Teilobjektive enthalten jeweils drei Spiegel. Zwischen den beiden Teilobjektiven ist eine Zwischenbildebene gebildet. Somit können die Spiegel innerhalb eines jeden Teilobjektivs zueinander positioniert und ausgerichtet werden. Anhand der Zwischenbildebene wird die korrekte Posi¬ tion und Ausrichtung der Spiegel überprüft. Nach Qualifizierung eines jeweiligen Teilobjektivs werden die Teilobjektive zur Bildung des Objektivs zusammenge¬ baut.
Die US 2011/0001945 AI beschreibt einen Ansatz, bei welchem ein Projektions¬ objektiv ebenfalls in mehrere Teilobjektive unterteilt ist. Die Teilobjektive wer¬ den beim Hersteller zueinander positioniert und ausgerichtet. Die Position und Ausrichtung wird mittels entsprechender Sensoren überprüft und abgespeichert. Für den Transport zum Kunden wird das Objektiv wiederum in seine Teilobjek¬ tive zerlegt. Beim Kunden kann das Objektiv unter Zuhilfenahme der Sensoren und gespeicherten Daten wieder einfach aus den Teilobjektiven zusammengebaut werden, wobei die ursprüngliche Positionierung und Ausrichtung der Teilobjekti¬ ve zueinander wiederhergestellt wird.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Objektivs für eine Lithogra¬ phieanlage anzugeben. Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfin¬ dung darin, eine verbesserte Messvorrichtung zur Ermittlung einer optischen Charakteristik eines Teilobjektivs für eine Lithographieanlage bereitzustellen.
Demgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen eines Objektivs für eine Litho¬ graphieanlage bereitgestellt, welches folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen zumindest eines ersten und zweiten Teilobjektivs, wobei das zumindest eine ers- te Teilobjektiv mehrerer optische Elemente und das zumindest eine zweite Teil¬ objektiv zumindest ein optisches Element umfasst, wobei das zumindest eine ers¬ te und zweite Teilobjektiv jeweils einen Strahlengang aufweisen, welcher an der Eingangs- und/oder Ausgangsseite eines jeweiligen Teilobjektivs nicht homozent- risch ausgebildet ist, b) Senden zumindest eines ersten Lichtstrahls entlang ei- nes jeweiligen Strahlengangs des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjek¬ tivs und Erfassen des zumindest einen ersten Lichtstrahls hinter einem jeweili¬ gen Teilobjektiv, c) Ermitteln zumindest einer optischen Charakteristik eines jeweiligen Teilobjektivs anhand des erfassten, zumindest einen ersten Licht¬ strahls, d) Justieren der mehreren optischen Elemente eines jeweiligen Teilob¬ jektivs in Abhängigkeit von der ermittelten optischen Charakteristik, und e) Zu¬ sammenfügen des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektivs zur Herstel- lung des Objektivs.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis beruht darin, dass es nicht immer möglich ist, ein Objektiv in Teilobjektive derart zu untertei¬ len, dass sich zwischen den Teilobjektiven Zwischenbildebenen befinden. Viel- mehr kann es beispielsweise aus Gründen der Schaffung von Teilobjektiven mit günstiger Geometrie bzw. günstigen Packmaßen vorteilhaft sein, ein entspre¬ chendes Objektiv in Teilobjektive zu unterteilen, wobei sich an den Schnittstellen zwischen jeweils zwei Objektiven gerade keine Zwischenbildebene befindet. In solchen Fällen ist der Strahlengang zwischen zwei entsprechenden Teilobjekti- ven in der Regel nicht-homozentrisch. Dies bedeutet, dass sich die Lichtstrahlen nicht auf einen Punkt zurückführen lassen und auch nicht parallel sind.
Bislang bestand ein Problem darin, im Falle eines solchen nicht-homozentrischen Strahlengangs ein jeweiliges Teilobjektiv optisch zu qualifizieren, d. h. insbeson- dere die Positionierung und Ausrichtung der jeweiligen Spiegel so vorzunehmen, dass nach dem Zusammenfügen der Teilobjektive zur Bildung des Objektivs eine korrekte Abbildung mittels des Objektivs erzeugt wird.
Die vorliegend beschriebene Lösung ermöglicht gerade eine solche Qualifizierung eines Teilobjektivs mit nicht-homozentrischem Strahlengang. Dazu wird durch das erste und zweite Teilobjektiv jeweils ein erster Lichtstrahl gesendet und nach einem jeweiligen Teilobjektiv erfasst. Aus dem erfassten ersten Lichtstrahl wird eine optische Charakteristik eines jeweiligen Teilobjektivs ermittelt. Die Justage der optischen Elemente des ersten und zweiten Teilobjektivs erfolgt in Abhängigkeit von der ermittelten optischen Charakteristik. Die optische Charak¬ teristik des zumindest einen ersten Lichtstrahls kann beispielsweise eine Positi¬ on, einen Winkel und/oder eine Wellenlänge desselben an der Ausgangsseite des entsprechenden Teilobjektivs betreffen. Ferner kann die optische Charakteristik einen Vergleich der Position, des Winkels und/oder der Wellenlänge mit einem entsprechenden Referenzwert beinhalten. Das Aufteilen des Objektivs in mehrere Teilobjektive führt vorteilhaft zu einer Reduzierung der Komplexität des Justageablaufs, wie nachfolgend näher erläu¬ tert.„Justieren" umfasst dabei ein Positionieren und/oder Ausrichten des ent¬ sprechenden optischen Elements.„Positionieren" meint ein Bewegen des entspre¬ chenden optischen Elements in bis zu drei translatorischen Freiheitsgraden. „Ausrichten" meint ein Bewegen des entsprechenden optischen Elements in bis zu drei rotatorischen Freiheitsgraden.
Als Maßzahl für die Komplexität wird beispielsweise die Anzahl möglicher Urzu¬ stände verstanden. Am Beispiel der Zerlegung eines achtkomponentigen Objek- tivs in drei Teilobjektive wird nachfolgend die Reduktion möglicher Urzustände berechnet:
Seien Ni, N2, N3, ... Nk die Anzahl möglicher Positionier- und Ausrichtungszu- stände der optischen Elemente 1, 2, 3, ... k, wobei hier gilt k = 8. Seien Mi 2 und M2 3 die Anzahl möglicher Urzustände bei der Justage der Teilobjektive zueinan¬ der, also Teilobjektiv 1 zu Teilobjektiv 2 und Teilobjektiv 2 zu Teilobjektiv 3. Bei einer Gesamtobjektivjustage sind Ni · N2 · N3 · ... Ns Urzustände möglich. Bei der modularisierten Justage beträgt die Anzahl möglicher Urzustände^ Ni · N2 · N3 + N4 · N5 · Νβ + N7 · Ns + Mi 2 · M2 3. Nimmt man der Einfachheit halber an, dass bei allen optischen Elementen und Teilobjektiven die Anzahl möglicher Urzustände gleich sind, diese Anzahl sei hier N genannt, dann folgt eine Verringerung der Urzustandsanzahl von N8 auf nur noch 2 · N3 + 2 · N2.
Grundsätzlich kann das erste Teilobjektiv zwei oder mehr optische Elemente enthalten. Das zweite Teilobjektiv kann eins oder mehr optische Elemente ent¬ halten. Typischerweise enthält ein Objektiv sechs, sieben, acht oder neun Spie¬ gel. Diese können vorteilhaft auf beispielsweise drei Teilobjektive aufgeteilt wer- den. Dadurch ergibt sich die entsprechende Vereinfachung der Montage wie vor¬ stehend beispielhaft erläutert.
Gemäß einer Ausführungsform wird der zumindest eine erste Lichtstrahl von einer Erfassungseinrichtung erfasst, auf welcher er einen Lichtpunkt erzeugt, wobei das Ermitteln der zumindest einen optischen Charakteristik ein Verglei¬ chen des Lichtpunkts mit einem Referenzlichtpunkt umfasst. Der Schritt des Vergleichens kann beispielsweise automatisch mittels einer geeigneten Rechner¬ einrichtung erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Position des Lichtpunkts mit einer Position des Referenzlichtpunkts verglichen. Dadurch ergibt sich ein einfa¬ ches Verfahren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zumindest ein erster und ein von diesem beabstandeter zweiter Lichtstrahl entlang eines jeweiligen Strahlen¬ gangs des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektivs gesendet und hinter einem jeweiligen Teilobjektiv erfasst, wobei die zumindest eine optische Charak¬ teristik anhand des erfassten, ersten und zweiten Lichtstrahls ermittelt wird. Dadurch, dass zwei voneinander beabstandete Lichtstrahlen verwendet werden, nehmen diese einen jeweils unterschiedlichen Verlauf entlang des Strahlengangs entlang eines jeweiligen Teilobjektivs, so dass ein Mehr an Informationen über ein jeweiliges Teilobjektiv gewonnen werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der zumindest eine erste und zwei¬ te Lichtstrahl von einer Erfassungseinrichtung erfasst, auf welcher der zumin¬ dest eine erste und zweite Lichtstrahl ein Lichtpunktmuster erzeugen, wobei das Ermitteln der zumindest einen optischen Charakteristik das Vergleichen des Lichtpunktmusters mit einem Referenzlichtpunktmuster umfasst. Auch dieser Schritt des Vergleichens des Lichtpunktmusters mit einem Referenzlichtpunkt¬ muster kann automatisch erfolgen. Beispielsweise kann eine Justage der opti¬ schen Elemente des entsprechenden Teilobjektivs so lange wiederholt werden, bis ein durchschnittlicher Abstand der Lichtpunkte des Lichtpunktmusters zu Referenzlichtpunkten des Referenzlichtpunktmusters minimal ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der zumindest eine erste und der von diesem beabstandete zweite Lichtstrahl dadurch erzeugt, dass eine Licht¬ quelle zwischen zwei Positionen bewegt wird. Das Bewegen der Lichtquelle zwi¬ schen den beiden Positionen kann automatisch erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Lichtquelle zwischen den zwei Positio- nen mittels eines Roboters bewegt. Dadurch ergibt sich ein einfaches, wiederhol¬ bares Verfahren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden der zumindest eine erste und der von diesem beabstandete zweite Lichtstrahl dadurch erzeugt, dass zwei von- einander beabstandete Lichtquellen vorgesehen werden. Beispielsweise lassen sich die zwei voneinander beabstandeten Lichtquellen dadurch erzeugen, dass eine Maske mit zumindest zwei Lichtdurchtritten mit einer Lichtquelle bestrahlt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zumindest eine optische Cha¬ rakteristik zumindest eines Teilobjektivs unter Verwendung eines deflektometri- schen Messverfahrens ermittelt. Deflektometrie bezeichnet hier die berührungs¬ freie Erfassung bzw. Vermessung spiegelnder Oberflächen. Hierbei kommen Techniken aus der Photometrie, Radiometrie, Photogrammmetrie, des La- serscannings oder der Laserentfernungsmessung zum Einsatz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden für das deflektometrische Mess¬ verfahren zumindest eine Lichtquelle zum Erzeugen des zumindest einen ersten Lichtstrahls und eine von dieser beleuchtete Maske vor dem zumindest einen Teilobjektiv sowie eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung des zumindest ei¬ nen ersten Lichtstrahls hinter dem entsprechenden Teilobjektiv angeordnet. Dadurch ergibt sich ein einfacher Messaufbau. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zumindest eine optische Cha¬ rakteristik zumindest eines Teilobjektivs unter Verwendung eines Verfahrens zur Wellenfrontmessung ermittelt.„Wellenfrontmessung" meint hier insbesonde- re ein Erfassen der lokalen Neigung der Wellenfront gegenüber einer Referenz. Die Neigung bzw. eine entsprechende Verschiebung von Lichtpunkten kann mit ortsempfindlichen Detektoren, welche beispielsweise die Erfassungseinrichtung enthält, gemessen werden. Insbesondere kann zur Wellenfrontmessung ein Shack-HartmannSensor eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden für das Verfahren zur Wellen¬ frontmessung zumindest eine Lichtquelle zur Erzeugung des zumindest einen ersten Lichtstrahls und eine von dieser beleuchtete Maske vor dem zumindest einen Teilobjektiv angeordnet. Weiter ist eine Korrekturoptik zur Korrektur des zumindest einen ersten Lichtstrahls vorgesehen. Außerdem wird eine Erfas¬ sungseinrichtung zur Erfassung des zumindest einen ersten, korrigierten Licht¬ strahls hinter dem entsprechenden Teilobjektiv angeordnet. Die Korrekturoptik kann vor oder hinter dem Teilobjektiv angeordnet werden und ist dazu eingerich¬ tet, für die Erfassungseinrichtung geeignete Informationen aus dem zumindest einen ersten Lichtstrahl herauszufiltern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfasst die Korrekturoptik ein Mikrolin- senarray oder ein Lochblendenraster. Mittels des Mikrolinsenarrays oder des Lochblendenrasters kann aus der einfallenden Wellenfront ein charakteristisches Lichtpunktmuster erzeugt werden, welches wiederum einfach mit einem ent¬ sprechenden Referenzlichtpunktmuster verglichen werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Korrekturoptik ein computer¬ generiertes Hologramm auf.„Computergeneriertes Hologramm" meint, dass ein entsprechendes holographisches Interferenzmuster digital erzeugt wird. Dieses Erzeugen kann beispielsweise umfassen, dass das holographische Interferenz¬ muster digital berechnet und anschließend auf eine Maske oder einen Film ge- druckt wird. Die Beleuchtung der Maske oder des Films erfolgt durch den zu¬ mindest einen ersten und/oder zweiten Lichtstrahl. Alternativ kann das compu¬ tergenerierte Hologramm auch unter teilweiser oder vollständiger Verwendung eines holographischen 3D-Bildschirms erzeugt werden. Mittels des computerge- nerierten Hologramms lassen sich der zumindest eine erste und/oder zweite
Lichtstrahl derart modifizieren, dass eine für die Erfassungseinrichtung günstige Information generiert wird. Beispielsweise kann die Modifikation derart sein, dass„künstlich" eine Zwischenbildebene an der Ausgangsseite des entsprechen¬ den Teilobjektivs erzeugt wird. Ein Vergleich des eingangsseitigen Bilds mit des- sen entsprechender Abbildung in der Zwischenbildebene erlaubt dann ein einfa¬ ches Justieren der optischen Elemente des entsprechenden Teilobjektivs so lan¬ ge, bis Bild und Abbild sich entsprechen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Korrekturoptik für jeden Lichtstrahl jeweils ein computergeneriertes Hologramm auf. Bei der Verwendung einer Korrekturoptik, die ein computergeneriertes Hologramm aufweist, kann für jeden verwendeten Feldpunkt ein eigenes computergeneriertes Hologramm ver¬ wendet werden. Dadurch kann die für die Nachjustage zur Verfügung stehende Informationsmenge deutlich vergrößert werden. Dabei können die computergene- rierten Hologramme hinter den Feldpunkten angeordnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das computergenerierte Hologramm vor dem Mikrolinsenarray oder dem Lochblendenraster angeordnet. D. h., dass der zumindest eine erste und/oder zweite Lichtstrahl zunächst durch das compu- tergenerierte Hologramm hindurchtritt und anschließend durch das Mikrolin¬ senarray oder das Lochblendenraster zu der Erfassungseinrichtung gelangt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das computergenerierte Hologramm dazu eingerichtet, den zumindest einen ersten und zweiten Lichtstrahl zu paral- lelisieren. Die Erfassung und Auswertung parallelen Lichts bzw. die Ermittlung einer entsprechenden optischen Charakteristik ist einfach. Insbesondere ist dadurch die Möglichkeit gegeben, eine Zwischenbildebene ausgangsseitig an ei¬ nem entsprechenden Teilobjektiv vorzusehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zumindest eine optische Cha- rakteristik zumindest eines Teilobjektivs in einem ersten Schritt unter Verwen¬ dung des Verfahrens zur Wellenfrontmessung ohne computergeneriertes Holo¬ gramm und im zweiten Schritt mit computergeneriertem Hologramm ermittelt. Nach dem ersten Schritt wie auch nach dem zweiten Schritt findet bevorzugt ei¬ ne Justage der optischen Elemente des entsprechenden Teilobjektivs statt. Somit kann eine Grobjustage (ohne computergeneriertes Hologramm) und anschließend eine Feinjustage (mit computergeneriertem Hologramm) stattfinden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung eine Mattscheibe und/oder ein Elektronikchip. Beispielsweise kann als Elektronikchip ein CMOS- oder CCD- Chip verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die mehreren optischen Elemen¬ te des ersten Teilobjektivs und das zumindest eine optische Element des zweiten Teilobjektivs nach Schritt d) fixiert. Die Fixierung stellt sicher, dass auch bei ei- nem Transport der einzelnen Teilobjektive insbesondere zum Kunden keine Ver¬ änderung der Position und/oder Ausrichtung der optischen Elemente stattfindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die mehreren optischen Elemente des ersten Teilobjektivs jeweils und/oder das zumindest eine optische Element des zweiten Teilobjektivs im Betrieb der Lithographieanlage zwischen einer ers¬ ten und einer zweiten Position und/oder Ausrichtung aktuierbar, wobei Schritt c) in der ersten und zweiten Position und/oder Ausrichtung durchgeführt wird. So¬ mit kann auch eine dynamische Qualifizierung eines jeweiligen Teilobjektivs durchgeführt werden. Entsprechend können Korrekturen wie auch Reparaturen bezüglich der entsprechenden Aktoren oder Stellwege der aktuierbaren optischen Elemente bereits bei der Qualifizierung eines jeweiligen Teilobjektivs durchge- führt werden. Dadurch ergibt sich eine weitere Reduzierung des Montageauf¬ wands.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird nach Schritt e) eine abbildende optische Charakteristik des hergestellten Objektivs bei der Betriebswellenlänge ermittelt. Grundsätzlich kann der zumindest eine erste und/oder zweite Licht¬ strahl die Betriebswellenlänge oder auch andere Wellenlängen aufweisen. Die Betriebswellenlänge richtet sich nach dem Typ der Lithographieanlage. Bei der Lithographieanlage kann es sich bevorzugt um eine EUV- oder DUV- Lithographieanlage handelt. EUV steht für„extreme ultra violet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts bzw. der Betriebswellenlänge zwischen 0,1 und 30 nm. DUV steht für„deep ultra violet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm. Indem in einem Schritt nach Zusam¬ menfügen der Teilobjektive zum Bilden des Objektivs ein ausgangsseitiges Ab- bild mit einem eingangsseitigen Bild verglichen wird, kann die korrekte Funkti¬ onsweise des Objektivs insgesamt sichergestellt werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Objektiv um ein Projektionsobjektiv einer Lithographieanlage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt in Abhängigkeit von der ermit- telten abbildenden optischen Charakteristik eine Nachbearbeitung von Oberflä¬ chen oder eine Aktuierung eines oder mehrerer der optischen Elemente des zu¬ mindest einen ersten oder zweiten Teilobjektivs. Somit kann auch nach Herstel¬ lung des Objektivs eine weitere Korrektur des Strahlengangs vorgenommen wer¬ den.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform unterteilt eine Schnittstelle im Strah¬ lengang zwischen dem zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektiv einen Abstand zwischen einem optischen Element des ersten Teilobjektivs und einem optischen Element des zweiten Teilobjektivs, welcher länger als der längste Ab- stand zwischen jeden zwei benachbarten optischen Elementen des zumindest ei¬ nen ersten und zweiten Teilobjektivs ist.„Schnittstelle" meint den Bereich, in welchem das zumindest erste und zweite Teilobjektiv zum Bilden des Objektivs zusammengefügt werden. Eine so gewählte Schnittstelle kann aus konstruktiven bzw. platztechnischen Gründen günstig sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zumindest drei Teilobjektive bereitgestellt. Das dritte Teilobjektiv kann zumindest ein oder mehrere optische Elemente aufweisen. Das zu dem ersten und zweiten Teilobjektiv vorstehend ausgeführte gilt entsprechend für das dritte Teilobjektiv. Selbstverständlich könnten auch mehr als drei Teilobjektive, beispielsweise fünf Teilobjektive vor¬ gesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die mehreren optischen Elemente des ersten Teilobjektivs und/oder das zumindest eine optische Element des zwei¬ ten Teilobjektivs Spiegel und/oder Linsen. Die Linsen sind bevorzugt im einfa¬ chen Durchtritt angeordnet, d. h. das Licht tritt durch diese nur in einer Rieh¬ tung durch.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zwei oder mehrere Teil¬ objektive zu einem Teilobjektiv zusammengefasst. Dadurch werden neue Teilob¬ jektive aufgebaut, die ihrerseits mit den zuvor beschriebenen Verfahren vermes- sen werden können. Dabei kann das Zusammenfassen zu neuen Teilobjektiven bedeuten, dass die einzelnen Teilobjektive zueinander angeordnet und fixiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Schritte a) bis e) mit dem zusammengefassten Teilobjektiv wiederholt. Vorteilhafterweise kann auch ein zusammengefasstes Teilobjektiv mit den zuvor beschriebenen Verfahren vermes¬ sen werden.
Weiterhin wird eine Messvorrichtung zur Ermittlung einer optischen Charakte- ristik eines Teilobjektivs für eine Lithographieanlage bereitgestellt. Die Messvor¬ richtung weist Folgendes auf eine Sendevorrichtung zum Senden zumindest ei¬ nes ersten Lichtstrahls entlang eines Strahlengangs des Teilobjektivs, eine Kor- rekturoptik, welche ein computergeneriertes Hologramm aufweist, eine Erfas¬ sungseinrichtung zum Erfassen des zumindest einen ersten Lichtstrahls, und eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln zumindest einer optischen Charak¬ teristik des Teilobjektivs anhand des erfassten, zumindest einen ersten Licht- Strahls. Wie zuvor beschrieben, erlaubt der Einsatz eines computergenerierten Hologramms, dass für die Erfassungseinrichtung eine günstige Information ge¬ neriert wird.
Die in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile gelten entsprechend für die Messvorrichtung.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh¬ rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs- beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage!
Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage!
Fig. 2 zeigt schematisch ein Projektionsobjektiv einer Lithographieanlage umfas¬ send ein erstes und ein zweites Teilobjektiv!
Fig. 3A zeigt das erste Teilobjektiv aus Fig. 2! Fig. 3B zeigt das zweite Teilobjektiv aus Fig. %
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, die ebenfalls ein Teilobjektiv im vorliegenden Sinne darstellt;
Fig. 5A und 5B zeigen perspektivisch bzw. schematisch ein deflektometrisches Messverfahren gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 6A und 6B zeigen perspektivisch bzw. schematisch ein Verfahren zur Wel- lenfrontmessung gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 7A und 7B zeigen perspektivisch bzw. schematisch das Verfahren gemäß den Fig. 6A und 6B mit einem zusätzlich vorgesehenen computergenerierten Holo¬ gramm; und
Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
Falls nichts anderes angegeben ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Fi¬ guren gleiche oder funktionsgleiche Elemente. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions- System 104 umfasst. Dabei steht EUV für„extremes Ultraviolett" (Engl.: extreme ultra violet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projekti¬ onssystem 104 sind jeweils in einem Vakuum- Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum- Gehäuse mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Evakuierungsvor- richtung evakuiert wird. Die Vakuum- Gehäuse sind von einem nicht näher dar¬ gestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
Die EUV- Lithographieanlage 100A weist eine EUV- Lichtquelle 106A auf. Als EUV- Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrot¬ ron vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV- Bereich (extrem ultravio¬ letten Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm aussen¬ den. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV- Lichtquelle 106A erzeugte EUV- Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, wes¬ halb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind. Das in Fig. 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahl¬ formungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf die Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als re- flektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spie¬ gels 136 auf die Photomaske gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird. Das Projektionssystem 104 weist sechs Spiegel Ml - M6 zur Abbildung der Pho¬ tomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml - M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektions¬ systems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl be- schränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung ge¬ krümmt. Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions¬ system 104 umfasst. Dabei steht DUV für„tiefes Ultraviolett" (Engl.: deep ultra - violet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektions¬ system 104 sind von einem nicht näher dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Ein¬ stellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Die DUV- Lithographieanlage 100B weist ferner eine Steuereinrichtung 126 zum Steuern verschiedener Kom¬ ponenten der DUV- Lithographieanlage 100B auf. Dabei ist die Steuereinrichtung 126 mit dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102, einer DUV- Lichtquelle 106B, einer Halterung 128 der Photomaske 120 (Engl.: reticle stage) und einer Halterung 130 des Wafers 122 (Engl.: wafer stage) verbunden.
Die DUV- Lithographieanlage 100B weist eine DUV- Lichtquelle 106B auf. Als DUV- Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV- Bereich bei 193 nm emittiert. Das in Fig. 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder derglei- chen abgebildet wird.
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 132 und/oder Spiegel 134 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Linsen 132 und/oder Spiegel 134 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte be¬ achtet werden, dass die Anzahl der Linsen und Spiegel der DUV- Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen und/oder Spiegel vorgesehen sein. Insbe¬ sondere weist das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 der DUV- Lithographieanlage 100B mehrere Linsen und/oder Spiegel auf. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
Nachfolgend wird zunächst bezugnehmend auf die Fig. 2 und 8 ein Verfahren zum Herstellen insbesondere des Projektionsobjektivs 104 bei einer Lithogra¬ phieanlage 100 gemäß den Fig. 1A oder 1B näher erläutert. Das Projektionsob¬ jektiv 104 wird vorliegend gleichbedeutend auch als Projektionssystem 104 be- zeichnet.
Das Projektionsobjektiv 104 setzt sich beispielsweise aus zwei Teilobjektiven 200A, 200B zusammen. Genauso gut könnte sich das Projektionsobjektiv 104 aber auch aus drei, vier, fünf oder mehr Teilobjektiven zusammensetzen. Die Darstellung der optischen Elemente 200A, 200B in dem Projektionsobjektiv 104 der Fig. 2 ff. ist gegenüber der Darstellung der Fig. 1A und 1B stark schemati¬ siert worden.
Ein jeweiliges Teilobjektiv 200A, 200B umfasst mehrere optische Elemente 202A, 202B, welche beispielsweise als Spiegel und/oder Linsen ausgebildet sein können. Ein Strahlengang innerhalb eines jeweiligen Teilobjektivs 200A, 200B ist mit 204A, 204B bezeichnet.
Die beiden Teilobjektive 200A, 200B sind über eine Schnittstelle 206 miteinander lösbar verbindbar. Fig. 2 zeigt den zusammengefügten Zustand der beiden Teil¬ objektive 200A, 200B, in welchem sie das zusammengebaute Projektionsobjektiv 104 bilden. Dabei ergibt sich ein durchgängiger Strahlengang 208, welcher die Teilstrahlengänge 204A, 204B umfasst. Der Strahlengang 208 führt von einer Eingangsseite 210 des Projektionsobjektivs 104 über die optischen Elemente 202A, über die Schnittstelle 206, über die optischen Elemente 202B zur Aus¬ gangsseite 212 des Projektionsobjektivs 104. Die Eingangsseite 210 des Projekti¬ onsobjektivs 104 bildet auch gleichzeitig die Eingangsseite des Teilobjektivs 200A. Die Schnittstelle 206 bildet sowohl die Ausgangsseite des Teilobjektivs 200A wie auch die Eingangsseite des Teilobjektivs 200B. Die Ausgangsseite 212 des Projektionsobjektivs 104 bildet auch gleichzeitig die Ausgangsseite des Teil¬ objektivs 200B.
Die Eingangs- und Ausgangsseite 210, 212 weisen einen homozentrischen Strah¬ lengang auf, so dass ein Bild, insbesondere die strukturierte Maske 120 (siehe Fig. 1A) auf den Wafer 122 abgebildet wird. Vorliegend sollen jedoch die optischen Elemente 202A bzw. 202B eines jeweiligen Teilobjektivs 200A, 200B separat justiert werden, beispielsweise beim Hersteller der Lithographieanlage 100. Die so qualifizierten Teilobjektive 200A, 200B wer¬ den anschließend zum Kunden transportiert und dort zu dem Projektionsobjektiv 104 zusammengebaut.
Daher werden in einem ersten Verfahrens schritt 801 (siehe Fig. 8) das erste und zweite Teilobjektiv 200A, 200B bereitgestellt, wie in den Fig. 3A und 3B darge¬ stellt. Die Strahlengänge dieser Teilobjektive 200A, 200B sind aufgrund des ge¬ wählten Verlaufs der Schnittstelle 206 an der Ausgangsseite des Teilobjektivs 200A bzw. an der Eingangsseite des Teilobjektivs 200B nicht homozentrisch.
Die Schnittstelle 206 kann bevorzugt in einem Teil des Strahlengangs 208 ge¬ wählt werden, in welchem der Abstand zwischen zwei benachbarten optischen Elementen 202A, 202B größer ist als der direkte Abstand zwischen beliebigen anderen optischen Elementen 202A, 202B in dem Projektionsobjektiv 104. Dieser längste Abstand ist in Fig. 2 mit a bezeichnet (entspricht nicht der Darstellung der Fig. 2, da diese insbesondere insoweit nicht maßstabsgetreu ist).
Lediglich ergänzend ist in Fig. 4 ein Teilobjektiv 400 illustriert, welches auch ein Teilobjektiv im vorliegenden Sinne darstellt, obwohl es unter Veränderung der Nachbar schafts Verhältnisse der optischen Elemente hervorgegangen ist. Im Fall der Fig. 4 wurden nämlich im Vergleich zu den Teilobjektiven gemäß den Fig. 3A und 3B die Linsen 202A weggelassen. Definitionsgemäß werden beim Auseinan¬ derbauen und Zusammenbauen der Teilobjektive 200A, 200B die Nachbar¬ schaftsverhältnisse der optischen Elemente 202A, 202B nicht verändert. Fig. 8 zeigt nun einen Verfahrensschritt 802. Im Verfahrensschritt 802 wird zu¬ mindest ein erster Lichtstrahl, in Fig. 5B beispielhaft mit 500 bezeichnet, ent¬ lang des Strahlengangs 204A des ersten Teilobjektivs 200A gesendet und hinter dem Teilobjektiv 200A erfasst. In einem Schritt 803 wird anschließend eine optische Charakteristik des Teilob¬ jektivs 200A anhand des erfassten, zumindest einen ersten Lichtstrahls 500 er¬ mittelt.
In einem Schritt 804 werden die mehreren optischen Elemente 202A des ersten Teilobjektivs 200A justiert, d. h. positioniert und/oder ausgerichtet. Das Justie¬ ren kann selbstverständlich auch nur ein oder mehrere der optischen Elemente 202A des ersten Teilobjektivs 200A betreffen. Das Justieren erfolgt in Abhängig¬ keit von der ermittelten optischen Charakteristik. Hiernach kann eine Fixierung der optischen Elemente 202A in ihren jeweiligen Positionen erfolgen.
Die vorstehenden Schritte werden nun in Bezug auf das zweite Teilobjektiv 200B wiederholt. D. h. in dem Schritt 802 wird der zumindest eine Lichtstrahl 500 ent¬ lang des Strahlengangs 204B des zweiten Teilobjektivs 200B gesendet und hinter dem zweiten Teilobjektiv 200B erfasst. Anschließend wird in dem Schritt 803 eine optische Charakteristik des zweiten Teilobjektivs 200B anhand des erfass¬ ten, zumindest einen ersten Lichtstrahls 500 ermittelt. In dem Schritt 804 wer¬ den die optischen Elemente 202B des zweiten Teilobjektivs 200B in Abhängigkeit der ermittelten optischen Charakteristik justiert und schließlich fixiert.
In dem Schritt 805 werden das erste und zweite Teilobjektiv 200A, 200B
Herstellung des Projektionsobjektivs 104 zusammengefügt. Selbstverständlich könnten die vorstehenden Schritte 801 bis 804 auch parallel durchgeführt werden. D. h., die optische Qualifizierung der beiden Teilobjektive 200A, 200B geschieht zeitgleich. Anstelle des Projektionsobjektivs 104 kann selbstverständlich auch ein anderes Objektiv hergestellt werden.
Die Schritte 802 und 803 werden nachfolgend anhand drei verschiedener Verfah¬ ren im Detail illustriert, wobei die Fig. 5A und 5B ein deflektometrisches Mess¬ verfahren, die Fig. 6A und 6B ein Verfahren zur Wellenfrontmessung und die Fig. 7A und 7B ein Verfahren zur Wellenfrontmessung unter Zuhilfenahme eines computergenerierten Hologramms illustrieren.
Fig. 5A zeigt in einer perspektivischen Ansicht das erste Teilobjektiv 200A in perspektivischer Ansicht. Das erste Teilobjektiv 200A ist in einer Messvorrich¬ tung 502 angeordnet, welche die Schritte 802 und 803 durchführt.
Die Messvorrichtung 502 umfasst eine Lichtquelle 504, beispielsweise einen La¬ ser, und eine Maske 506 vor der Eingangsseite 210 des Teilobjektivs 200A. Die Lichtquelle 504 erzeugt einen Lichtstrahl 500 (beispielsweise ein schmales Licht¬ strahlenbündel, insbesondere einen Laserstrahl). Der Lichtstrahl 500 fällt auf die Maske 506, d. h. beleuchtet sie. Die Maske 506 kann derart strukturiert sein, dass sie aus dem Lichtstrahl einen definierten Anteil herausfiltert, also insbe¬ sondere kollimierte bzw. vorbereitete Prüfstrahlen erzeugt. Insbesondere kann die Maske 506 auch dazu eingerichtet sein, einen Sternenhimmel zu erzeugen. Nach Passieren der Maske 506 tritt der Lichtstrahl 500 durch das Teilobjektiv 200A hindurch, passiert dabei die mehreren optischen Elemente 202A (siehe auch Fig. 5B) und verlässt das Teilobjektiv 200A wieder an dessen Ausgang. Hiernach trifft der Lichtstrahl 500 auf eine Erfassungseinrichtung 508. Die Er¬ fassungseinrichtung 508 umfasst beispielsweise eine Mattscheibe 510 sowie da- hinter eine Kamera 512, welche selbst ein nicht dargestelltes Objektiv aufweisen kann. Der erste Lichtstrahl 500 bildet auf der Mattscheibe 510 einen Lichtpunkt 514. Die Kamera 512, welche beispielsweise einen CCD-Chip aufweist, nimmt den Lichtpunkt 514 auf. Die Messvorrichtung 502 weist weiterhin eine Ermittlungseinrichtung 516 auf, welche den Lichtpunkt 514 mit einem Referenzlichtpunkt 514' vergleicht. Bei dem Referenzlichtpunkt 514' kann es sich schlicht um einen Parameter wie bspw. eine Sollposition handeln, welche auf einem Datenspeicher der Ermitt¬ lungseinrichtung 516 abgespeichert ist. Die Istposition des Lichtpunkts 514 wird dann mit der Sollposition des Referenzlichtpunkts 514' verglichen. Das Ver¬ gleichsergebnis stellt beispielsweise eine optische Charakteristik im vorliegenden Sinne dar. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis bzw. der optischen Cha¬ rakteristik kann die Ermittlungseinrichtung 516 eine Ausgabeinformation er¬ zeugen, welche angibt, welche optischen Elemente 202A wie justiert werden müssen. Das nachfolgende Justieren kann automatisiert erfolgen.
Ferner kann die Messvorrichtung 502 einen Roboter 518 aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, die Lichtquelle 504 an zumindest zwei unterschiedlichen Positi¬ onen P, P' zu positionieren. Dadurch werden zwei voneinander beabstandete Lichtstrahlen erzeugt (der zweite Lichtstrahl ist in Fig. 5B der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Die beiden Lichtstrahlen werden sequenziell, d. h. zeit¬ lich nacheinander, erzeugt. Mittels des zweiten Lichtstrahls oder noch weiterer Lichtstrahlen kann eine Genauigkeit der in Zusammenhang mit den Fig. 5A und 5B beschriebenen deflektometrischen Messung verbessert werden, d. h. die Posi- tionen und Ausrichtungen der optischen Elemente 202A können noch besser er- fasst werden.
Das eine Wellenfrontmessung illustrierende Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6A und 6B unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6A und 6B insbesondere dadurch, dass hinter dem Ausgang 206 eine Korrekturoptik 600 gefolgt von der Erfassungseinrichtung 508, 512, letztere beispielsweise in Form einer Kamera, angeordnet ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 6B zu sehen, die Korrekturoptik 600 in Form eines Mikrolinsenarrays 611 ausgebildet. Weiter ist in Fig. 6B ein Elektronikchip, beispielsweise ein CMOS- oder CCD- Chip, der Kamera 512 gezeigt. Das Mikrolinsenarray 611 bildet Lichtstrahlen 500, 602, welche jeweils unter¬ schiedlichen Wellenfronten zugeordnet sind, in Form eines Lichtpunktmusters 604 umfassend mehrere Lichtpunkte 514, 608 auf der Kamera 512 ab. Die Kor¬ rekturoptik 600 kann zusammen mit der Kamera 512 einen Shack-Hartmann- Sensor ausbilden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Korrekturoptik 600 so ausgestaltet, dass sie die Wirkung des zweiten Teilobjektivs 202B nachbildet. Im Ergebnis führt dies dazu, dass ein Bild an der Eingangsseite 212 des ersten Teilobjektivs 200A an der Ausgangsseite 206 korrekt abgebildet wird, hier auf der Kamera 512. Be- sonders bevorzugt wird dies dadurch erreicht, dass, wie in den Fig. 7A und 7B dargestellt, die Korrekturoptik 600 weiterhin ein computergeneriertes Holo¬ gramm 700 umfasst. Beispielsweise kann das computergenerierte Hologramm 700 dazu eingerichtet sein, die Lichtstrahlen 500, 602 zu parallelisieren. Die pa¬ rallelen Lichtstrahlen treffen dann auf das Mikrolinsenarray 611 parallel auf. Bei der Verwendung von EUV- Licht wird anstelle des Mikrolinsenarrays 611 ein nicht dargestelltes Lochblendenraster bevorzugt verwendet (dies gilt genauso für Fig. 6B).
Auf der Kamera 512 wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7A und 7B im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6A und 6B ein regelmäßiges— und nicht unregelmäßiges— Lichtpunktmuster 604 erzeugt. Ein Vergleich mit einem entsprechenden Referenzlichtpunktmuster 604' führt dann zur Bestimmung der optischen Charakteristik. Beispielsweise— und dies gilt so¬ wohl für das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7A und 7B wie auch für das Aus- führungsbeispiel nach den Fig. 6A und 6B - kann ein Abstand zwischen Licht¬ punkten 514, 608 des Lichtpunktmusters 604 zu Referenzlichtpunkten 514', 608' eines Referenzlichtpunktmusters 604' in der Ermittlungseinrichtung 516 ermit- telt und durch entsprechende Justage der optischen Elemente 202A zunehmend minimiert werden.
Beispielsweise kann eines der in den Fig. 5A bis 7B beschriebenen Messverfah- ren auch jeweils in unterschiedlichen Stellungen eines oder mehrerer optischer Elemente 202A durchgeführt werden. Ein entsprechendes optisches Element 202A kann beispielsweise mittels eines Aktors zwischen zwei unterschiedlichen Positionen desselben aktuiert werden. Auch können die vorstehend beschriebenen Messverfahren kombiniert werden. Bspw. kann zunächst das Teilobjektiv 200A mittels des Verfahrens nach den Fig. 6A und 6B vermessen, anschließend eine Grobjustage der optischen Elemente 202A vorgenommen, hiernach das Teilobjektiv 200A mittels des Verfahrens nach den Fig. 7A und 7B vermessen und abschließend eine Feinjustage der optischen Elemente 202A vorgenommen werden.
Nach dem Herstellen des Projektionsobjektivs 104 werden die abbildenden Ei¬ genschaften desselben überprüft. Im Nachgang kann dann einer Oberflächenbe¬ arbeitung einzelner optischer Elemente 202A, 202B oder eine Nachjustierung derselben über entsprechende Aktoren bzw. Manipulatoren erfolgen.
Obwohl die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Lithographieanlage
100A EUV- Lithographieanlage
100B DUV- Lithographieanlage
102 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
104 Proj ektions System
106A EUV- Lichtquelle
106B DUV- Lichtquelle
108A EUV- Strahlung
108B DUV- Strahlung
110 Spiegel
112 Spiegel
114 Spiegel
116 Spiegel
118 Spiegel
120 Photomaske
122 Wafer
124 optische Achse des Projektionssystems
126 Steuereinrichtung
128 Halterung der Photomaske
130 Halterung des Wafers
132 Linse
134 Spiegel
136 Spiegel
200A Teilobjektiv
200B Teilobjektiv
202A optisches Element
202B optisches Element
204A Strahlengang
204B Strahlengang
206 Schnittstelle Strahlengang
Eingangsseite
Ausgangsseite
Teilobjektiv
Lichtstrahl
Messvorrichtung
Lichtquelle
Maske
Erfassungseinrichtung
Mattscheibe
Kamera
Lichtpunkt
' Referenzlichtpunkt
Ermittlungseinrichtung
Roboter
Korrekturoptik
Lichtstrahl
Lichtpunktmuster
' Referenzlichtpunktmuster
Lichtpunkt
' Referenzlichtpunkt
Mikrolinsenarray
computergeneriertes Hologramm - 805 Verfahrensschritte längster Abstand

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Objektivs (104) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend folgende Schritte^
a) Bereitstellen zumindest eines ersten und eines zweiten Teilobjektivs (200A, 200B), wobei das zumindest eine erste Teilobjektiv (200A) mehrere op¬ tische Elemente (202A) und das zumindest eine zweite Teilobjektiv (200B) zumindest ein optisches Element (202B) umfasst, wobei das zumindest eine erste und zweite Teilobjektiv (200A, 200B) jeweils einen Strahlengang (204A, 204B) aufweisen, welcher an der Eingangs- und/oder Ausgangsseite (206, 210, 212) eines jeweiligen Teilobjektivs (200A, 200B) nicht-homozentrisch ausgebildet ist,
b) Senden zumindest eines ersten Lichtstrahls (500, 602) entlang eines jeweiligen Strahlengangs (204A, 204B) des zumindest einen ersten und zwei¬ ten Teilobjektivs (200A, 200B) und Erfassen des zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602) hinter einem jeweiligen Teilobjektiv (200A, 200B), c) Ermitteln zumindest einer optischen Charakteristik eines jeweiligen Teilobjektivs (200A, 200B) anhand des erfassten, zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602),
d) Justieren der mehreren optischen Elemente (202A) des ersten Teilobjek¬ tivs (200A) und des zumindest einen optischen Elements (202B) des zweiten Teilobjektivs (200B) in Abhängigkeit von der ermittelten optischen Charak¬ teristik, und
e) Zusammenfügen des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektivs (200A, 200B) zur Herstellung des Objektivs (104).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine erste Lichtstrahl (500, 602) von einer Erfassungseinrichtung (508) erfasst wird, auf welcher er einen Lichtpunkt (514, 608) erzeugt, und wobei das Ermitteln der zumindest einen optischen Charakteristik ein Vergleichen des Lichtpunkts (514, 608) mit ei¬ nem Referenzlichtpunkt (514', 608') umfasst. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Position des Lichtpunkts (514, 608) mit einer Position des Referenzlichtpunktes (514', 608') verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest ein erster und ein von diesem beabstandeter zweiter Lichtstrahl (500, 602) entlang eines jeweiligen Strahlengangs (204A, 204B) des zumindest einen ersten und zwei¬ ten Teilobjektivs (200A, 200B) gesendet und hinter einem jeweiligen Teilob¬ jektiv (200A, 200B) erfasst werden, und wobei die zumindest eine optischen Charakteristik anhand des erfassten, ersten und zweiten Lichtstrahls (500, 602) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zumindest eine erste und zweite Lichtstrahl (500, 602) von einer Erfassungseinrichtung (508) erfasst wird, auf welcher der zumindest eine erste und zweite Lichtstrahl (500, 602) ein Licht¬ punktmuster (604) erzeugen, wobei das Ermitteln der zumindest einen opti¬ schen Charakteristik das Vergleichen des Lichtpunktmusters (604) mit ei¬ nem Referenzlichtpunktmuster (604') umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der zumindest eine erste und der von diesem beabstandete zweite Lichtstrahl (500, 602) dadurch erzeugt wer¬ den, dass eine Lichtquelle (504) zwischen zwei Positionen (p, p') bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Lichtquelle (504) zwischen den zwei Positionen (p, p') mittels eines Roboters (518) bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zumindest eine erste und der von diesem beabstandete zweite Lichtstrahl (500, 602) dadurch er¬ zeugt werden, dass zwei voneinander beabstandete Lichtquellen (504) gleich¬ zeitig vorgesehen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zumindest eine opti¬ sche Charakteristik zumindest eines Teilobjektivs (200A, 200B) unter Ver¬ wendung eines deflektometrischen Messverfahrens ermittelt wird. 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei für das deflektometrische Messverfahren zumindest eine Lichtquelle (504) zur Erzeugung des zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602) und eine von dieser beleuchtete Maske (506) vor dem zumindest einen Teilobjektiv (200A, 200B) sowie eine Erfassungseinrichtung (508) zur Erfassung des zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602) hin- ter dem entsprechenden Teilobjektiv (200A, 200B) angeordnet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zumindest eine opti¬ sche Charakteristik zumindest eines Teilobjektivs (200A, 200B) unter Ver¬ wendung eines Verfahrens zur Wellenfrontmessung ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei für das Verfahren zur Wellenfrontmes¬ sung zumindest eine Lichtquelle (504) zur Erzeugung des zumindest einen ersten Lichtstrahls (500, 602) und eine von dieser beleuchtete Maske (506) vor dem zumindest einen Teilobjektiv (200A, 200B) angeordnet werden, wei- ter eine Korrekturoptik (600) zur Korrektur des zumindest einen ersten
Lichtstrahls (500, 602) vorgesehen ist, und eine Erfassungseinrichtung (508) zur Erfassung des zumindest einen ersten, korrigierten Lichtstrahls (500, 602) hinter dem entsprechenden Teilobjektiv (200A, 200B) angeordnet wird. 13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Korrekturoptik (600) ein Mikrolin- senarray (611) oder ein Lochblendenraster umfasst.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Korrekturoptik (600) ein
computergeneriertes Hologramm (700) aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Korrekturoptik (600) für jeden Lichtstrahl (500, 602) jeweils ein computergeneriertes Holo¬ gramm (700) aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das computergenerierte Hologramm
(700) vor dem Mikrolinsenarray (611) oder dem Lochblendenraster angeord¬ net ist.
17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 16, wobei das computergenerierte Holo¬ gramm (700) dazu eingerichtet ist, den zumindest einen ersten und zweiten Lichtstrahl (500, 602) zu parallelisieren.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die zumindest eine op¬ tische Charakteristik zumindest eines Teilobjektivs (200A, 200B) in einem ersten Schritt unter Verwendung des Verfahrens zur Wellenfrontmessung ohne computergeneriertes Hologramm (700) und in einem zweiten Schritt mit computergeneriertem Hologramm (700) ermittelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 18, wobei die Erfassungseinrich¬ tung (508) eine Mattscheibe (510) und/oder ein Elektronikchip (512) ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die mehreren optischen Elemente (202A) des ersten Teilobjektivs (200A) und das zumindest eine op¬ tische Element (202B) des zweiten Teilobjektivs (200B) nach Schritt d) fixiert werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die mehreren optischen Elemente (202A) des ersten Teilobjektivs (200A) jeweils und/oder das zumin¬ dest eine optische Element (202B) des zweiten Teilobjektivs (200B) im Be¬ trieb der Lithographieanlage (100) zwischen einer ersten und einer zweiten Position und/oder Ausrichtung aktuierbar sind, wobei Schritt c) in der ersten und zweiten Position und/oder Ausrichtung durchgeführt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei nach Schritt e) eine ab¬ bildende optische Charakteristik des hergestellten Objektivs (104) bei der Be¬ triebswellenlänge ermittelt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten ab¬ bildenden optischen Charakteristik eine Nachbearbeitung von Oberflächen oder eine Aktuierung eines oder mehrerer der optischen Elemente (202A, 202B) des zumindest einen ersten oder zweiten Teilobjektivs (200A, 200B) er- folgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei eine Schnittstelle (206) im Strahlengang (208) zwischen dem zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektiv (200A, 200B) einen Abstand (a) zwischen einem optischen Ele- ment (202A) des ersten Teilobjektivs (200A) und einem optischen Element
(202B) des zweiten Teilobjektivs (200B) unterteilt, welcher länger als der längste Abstand zwischen jeden zwei benachbarten optischen Elementen (202A, 202B) des zumindest einen ersten und zweiten Teilobjektivs (200A, 200B) ist.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei zumindest drei Teilob¬ jektive (200A, 200B) bereitgestellt werden.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei die mehreren optischen Elemente (202A) des ersten Teilobjektivs (200A) und/oder das zumindest eine optische Element (202B) des zweiten Teilobjektivs (200B) Spiegel und/oder Linsen sind.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei zwei oder mehrere Teil- objektive (200A, 200B) zu einem Teilobjektiv (200A, 200B) zusammengefasst werden.
28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Schritte a) bis e) mit dem zusam- mengefassten Teilobjektiv (200A, 200B) wiederholt werden.
29. Messvorrichtung (502) zur Ermittlung einer optischen Charakteristik eines Teilobjektivs (200A, 200B) für eine Lithographieanlage (100), aufweisend eine Sendevorrichtung (504) zum Senden zumindest eines ersten Licht¬ strahls (500) entlang eines Strahlengangs (204A, 204B) des Teilobjektivs (200A, 200B),
eine Korrekturoptik (600), welche ein computergeneriertes Hologramm (700) aufweist,
eine Erfassungseinrichtung (508) zum Erfassen des zumindest einen ers¬ ten Lichtstrahls, und
eine Ermittlungseinrichtung (516) zum Ermitteln zumindest einer opti¬ schen Charakteristik des Teilobjektivs (200A, 200B) anhand des erfassten, zumindest einen ersten Lichtstrahls (500).
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