[发明专利]用于补偿光刻成像质量的光瞳修正方法及光刻曝光系统

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路装备制造领域，尤其涉及一种用于补偿光刻成像质量的光瞳修正方法及光刻曝光系统。

背景技术

光刻设备是一种应用于集成电路制造的装备，该装备的用途包括但不限于：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。

由于生产工艺的限制，使用环境的变化等因素，会导致光刻机的实际曝光效果与目标值有所差异。因此，光刻机可以通过调节照明光源内部可动元件，来改变照明光源，进行成像质量的补偿，从而提升的曝光性能。

光刻仿真在光刻机研发过程中有着非常重要的作用，除了在早期工艺开发阶段起到预研的作用外，还在实际生产方面的有着广泛的应用，例如光源优化。现有技术中，通过将光刻仿真结果得到的目标值与实际曝光结果进行对比，利用回归方法可以进行实现有效的照明光源优化，并提升曝光性能。

发明内容

本发明提供一种新的光刻仿真方法，在保证运算精度的同时，可以极大限度的提高运算速度，通过调整照明光源内部可动元件，可以快速、有效地调整照明光源，从而实现提升曝光效果性能的目的。

本发明公开一种用于补偿光刻成像质量的光瞳修正方法，包括：指定多个掩模版和投影物镜的光瞳，获得多种照明光源图像，建立该多种照明光源主成分和空间像之间的关系；在该指定中选择一组掩模版和光瞳，对其名义光源进行主成分分析，获得各个主成分的名义权重，结合该多种照明光源主成分和空间像之间的关系利用查表算法和线性回归算法计算出该各个主成分的目标权重，从而获得光源参数设置变化量和光源内部可动元件调整量。

更进一步地，该建立该多种照明光源主成分和空间像之间的关系的具体步骤包括：S2.1选取该多种照明光源中的典型照明光源进行主成分分析，得到该典型照明光源主成分和主成分权重；S2.2根据Abbe模型对该典型照明光源每个主成分进行空间像仿真计算，获得该典型照明光源主成分空间像，建立起该多种照明光源主成分和空间像之间的关系。

更进一步地，该多种照明光源主成分和空间像之间的关系表达式为：，其中                                                I是光源的空间像，I_i 是光源主成分空间像，PC_i是主成分权重。

更进一步地，该结合该多种照明光源主成分和空间像之间的关系利用查表算法和线性回归算法计算出该各个主成分的目标权重的具体步骤包括：S3.1采集该一组掩模版和光瞳对应的光刻机上得到的实际CD值并计算出和目标CD之差ΔCD；S3.2根据对其名义光源进行主成分分析后得到的该各个主成分的名义权重，从该多种照明光源主成分和空间像之间的关系中利用查表算法找到对应的光源主成分空间像，计算出理论CD值；S3.3根据ΔCD和该理论CD值，利用线性回归方法计算出各个主成分的目标权重。

更进一步地，该获得光源参数设置的变化量的方法为计算目标权重和名义权重之差ΔPC_i，再利用转换矩阵U_mp计算出光源参数设置的变化量ΔE_i为：

。   

更进一步地，该获得光源内部可动元件调整量的方法为通过转换公式vpq将该光源参数设置的变化量ΔE_i转换为该光源内部可动元件调整量 ΔD_i：

。

本发明同时公开一种补偿光刻成像质量的光刻曝光系统，包括：一照明单元，用于提供曝光光束；一掩模台，用于支撑一掩模；一工件台，用于支撑一基底并提供六自由度运动；一投影物镜，用于将掩模上图形投射至基底；该照明单元包括该可动元件，用于调整照明光源，该可动元件的调整采用如上文任一项所述的光瞳修正方法。