[发明专利]一种光刻机投影物镜波像差的测量方法

权利要求书

1.一种光刻机投影物镜波像差的测量方法，用于对投影物镜的波像差进行原位检测，所述方法包括以下步骤：

步骤102，根据实际光刻机工艺条件确定曝光的特性参数，其中，特性参数包括光刻机的数值孔径，光源的波长、形状以及其他光源参数；

步骤104，根据投影式光刻机的部分相干成像系统理论，简化光刻投影成像正向模型；

步骤106，根据简化后的成像正向模型，计算泽尼克系数的灵敏度矩阵，其中，灵敏度矩阵是由每个泽尼克系数对应的一个子矩阵组成的矩阵；

步骤108，采用灵敏度矩阵的条件数作为目标函数对掩模图形的参数进行优化，得到最优掩模；

步骤110，采用优化得到的掩模图形，在一定离焦处进行实际曝光测量空间像光强；

步骤112，根据曝光得到的光强值，求解泽尼克系数，得到重构的波像差。

2.根据权利要求1所述的测量方法，步骤102中，所述光源的形状包括圆形、环形、二级光源及四级光源，所述其他光源参数包括部分相干因子σ_out、σ_in及方位角θ。

3.根据权利要求1所述的测量方法，步骤104中，采用基于霍普金斯的部分相干成像系统方程，将光瞳函数中的波像差项展开成泽尼克多项式，然后将交叉传递函数进行泰勒展开至一阶项，得到空间像一阶模型，进而得到将泽尼克系数分离出来的简化正向模型。

4.根据权利要求1所述的测量方法，步骤108中，所述灵敏度矩阵的条件数为：

F＝cond(A)＝||A||·||A^-1||

其中，A表示灵敏度矩阵，||.||表示矩阵的二范数。

5.根据权利要求1所述的测量方法，步骤108中，优化的掩模参数包括掩模中心图形的边长、周围图形的边长以及中心图形和周围图形之间的间距。

6.根据权利要求1所述的测量方法，步骤108中，优化过程采用基于Powell的带约束多参数优化算法。

7.根据权利要求1所述的测量方法，步骤112中，根据测量得到的离焦空间像光强I(x;h)以及计算得到的无像差光强值I₀(x;h)，计算光强畸变量ΔI(x;h)：

ΔI(x;h)=I(x;h)-I0(x;h)=ΣnZnAn(x;h)]]>

利用之前计算得到的灵敏度矩阵{A_n(x;h)}，通过最小二乘法求解泽尼克系数{Z_n}。

8.根据权利要求7所述的测量，其中，在选取泽尼克阶数和空间像光强采样点数时，保证光强采样点数远大于泽尼克阶数，即保证灵敏度矩阵A是列满秩的，即rank(A)＝n。