[发明专利]用于测试光刻设备的照明系统光瞳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路装备制造领域，尤其涉及一种用于测试光刻设备的照明系统光瞳的方法。

背景技术

光刻设备是一种应用于集成电路制造的装备，利用该装备包括但不限于：集成电路制造光刻装置、液晶面板光刻装置、光掩模刻印装置、MEMS(微电子机械系统)/MOMS(微光机系统)光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置及印刷电路板加工装置等。

在光刻设备的照明系统中，照明光瞳的好坏对分辨率、线宽、焦深、图形的疏密偏差(IsoDense Bias)都有较大影响；照明系统的失准现象也可以在光瞳中体现出来；因此在光刻设备中准确地测试照明系统中光瞳分布是一项十分重要的性能指标。

在光刻系统的照明光瞳测试中，现有技术通常采用放置在工件台上的光电探测器进行光强采样，进而完成光瞳的光强分布测试。由于光电探测器长时间放置在工件台上，其坐标位置会发生漂移，因此现有技术的光瞳测试中会存在以下问题。

首先，光电探测器在光瞳视场内采样光强时，当工件台驱动光电探测器到光瞳测试小孔的中心时，由于光电探测器本身位置的漂移，这样光电探测器不能准确的移动到预期位置。因此在光瞳采样时，光电探测器只能采样整个光瞳面内一部分光强，导致无法将整个光瞳面内的光强采样完整。

再次，工件台驱动光电探测器进行光瞳测试完成后，发现光瞳的光强分布偏离视场中心位置。由于光电探测器位置的不准确，导致无法确定是照明光瞳本身的偏移还是光电探测器位置不准确所导致。

由于上述问题的存在，每次进行光瞳测试时，必须实时准确地校准光电探测器在光瞳测试小孔中心的位置坐标，以便能够精确地测试光瞳面内的光强分布及光瞳位置是否发生偏移，测量出当前实际情况下照明光瞳分布状况，提高测试精度，建立可靠的测试结果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的问题，提供一种测试照明系统光瞳的方法，不仅能够准确测量出完整的光瞳面内光强分布，同时能够准确的判定光瞳面内的光强分布在视场中位置是否发生偏移。

为实现上述发明目的，本发明公开一种用于光刻设备的测试照明系统光瞳的方法，包括：

步骤一、上载包含测试孔的测试掩模，所述照明系统发出参考光照射所述掩模；

步骤二、所述光电探测器探测所述参考光强，当探测到所述掩模上的测试孔内的一点的参考光的光强大于等于第一预定值时，以该点作为所述小孔边界扫描的起始点；

步骤三、所述光电探测器从所述起始点开始分别探测所述测试孔的边界，当探测到的所述参考光强为第二预定值时以所述参考光强为所述第二预定值的点作为边界点；

步骤四、根据所述边界点计算所述测试孔的中心点；以及

步骤五、根据所述测试孔的中心点，所述光电探测器对所述测试孔进行步进光强采样以完成光瞳测量。

更进一步地，该测试掩模上包括至少一个测试孔。该测试孔的形状是圆形、三角形或任意多边形。

更进一步地，该测试孔的形状是方形。

步骤四中的计算公式如下：其中(X_center，Y_center)是测试孔的中心点坐标，(X3，Y3)是上边界的扫描位置，(X1，Y1)是左边界的扫描位置，(X4，Y4是)下边界的扫描位置，(X2，Y2)是右边界的扫描位置。

更进一步地，该步骤三中光电探测器分别探测所述测试孔的边界的路径为：以边界扫描的起始位置点为原点，先扫描上边界，返回起始位置点后扫描左边界，返回起始位置点后扫描下边界，返回起始位置点后扫描右边界。

更近一步地，所述第一预定值为所述参考光强的60％。所述第二预定值为所述参考光强的50％。

采用本发明的一种光瞳测试方法采用了上述技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和技术效果：

采用本发明的光电探测器先校准光瞳测试小孔的中心位置，再进行光瞳测试的方法；光电探测器可以准确移动到光瞳测试视场中心位置，完成光瞳光强采样，并可以采样整个光瞳面内的光强，从而提供了完整的光瞳数据，为分析数据提供可靠依据。采用本发明的光瞳测试方法，由于掩模上的光瞳测试小孔中心位置进行了校准；从而可以准确测量光瞳的实际位置分布，进而判定照明系统的光瞳本身是否发生位置偏移，为调整光刻相关元件提供了有用的判据，提高了测试准确性。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明所涉及的光瞳测试掩模图案的结构示意图；