[发明专利]一种晶圆表面光强分布的快速获取方法及装置

说明书

本申请公开了一种晶圆表面光强分布的快速获取方法及装置，通过将频域上的光源函数以及频域上的光瞳函数，分别投影到Fourier‑Bessel正交基函数上，获取光源函数的频域投影系数以及光瞳函数的频域投影系数。然后根据Fourier‑Bessel正交基函数与Circle‑Bessel正交基函数之间的变换关系，获取光源函数的空间域投影系数以及光瞳函数的空间域投影系数。接着，获取第一组预计算数据集，并根据所述第一组预计算数据集，获取交叉传递函数。然后，根据获取的第二组预计算数据集、交叉传递函数、第一组预计算数据集、光源函数的空间域投影系数以及光瞳函数的空间域投影系数，获取核函数的投影系数。最后，根据核函数的投影系数以及所获取的第三组预计算数据集，获取晶圆表面的光强分布。

技术领域

本申请涉及光刻技术领域，尤其涉及一种晶圆表面光强分布的快速获取方法及装置。

背景技术

光刻工艺利用光化学反应原理，将预先设计在掩模版上的图形转印到晶圆表面，是集成电路制造中的一个重要工艺步骤。光刻工艺过程通过光刻模型实现，参见图1所示的结构示意图，光刻模型主要包括：光源、聚光透镜、掩模版、投影光瞳、投影透镜以及晶圆。结合光刻模型，光刻工艺过程包括：从每一光源发出的光线经聚光透镜后成为平行光，该平行光照射到掩模版上，使掩模版上的图案，经过投影光瞳以及投影透镜，在晶圆表面上成像，因此晶圆表面又称为成像平面。其中，光源为一系列互不相干的点光源组成，投影光瞳用于限定所能通过的光线的频率范围，光源在成像平面上形成了光强分布。

随着光刻系统中的光源以及掩模版的图案日趋复杂，在实际的光刻工艺过程中，由于光的衍射和干涉现象，会产生光学邻近效应，这种光学邻近效应会导致成像平面上的图案和掩模版上的图案存在一定的误差，这种误差将直接影响最终集成电路的性能。目前，通过计算光刻能够晶圆表面上的光强分布进行计算，以尽量减小成像平面上图案和掩模版上图案的误差。在计算光刻中，最初使用的晶圆表面光强分布的计算方法是，以Hopkins公式为基础，根据光源函数、光瞳函数以及掩模版的理想函数进行光强分布的计算，在Hopkins公式中通过交叉传递(Transmission Cross Coefficient，TCC)函数描述光刻模型中的光学传输性质，TCC函数是关于光源函数与光瞳函数的四维卷积函数运算，由于该函数涉及四维运算，因此，如果直接通过Hopkins公式，计算晶圆表面的光强分布，将会产生相当大的运算复杂度和运行时间。

针对上述问题，现有技术又发展了一种快速算法，这种快速算法的流程是：将光源函数与光瞳函数投影在Bessel函数相关的基函数上，通过对投影系数的运算获得TCC函数，在此基础上，针对TCC函数进行分解，将分解所得的核函数与掩模版的理想函数进行卷积，计算得到晶圆表面的光强分布。当光刻模型中的任意工艺参数发生变化时，例如掩模版上的图形发生变化时，重新执行上述计算流程，便可计算出晶圆表面的光强分布。这种算法避免了TCC函数的四维交叉运算，能够加快晶圆表面光强分布的计算速度。

但是，申请人在本发明的研究过程中发现，现有技术提供的晶圆表面光强分布的快速计算方法中，当光刻模型中的任意工艺参数发生变化时，尤其是在每一次更换掩模版时，都需要重新执行上述算法的流程，重新计算晶圆表面的光强分布。在需频繁更改掩模版的情况下，这种算法的计算时间将极大增加，尤其是在掩模版的图形文件达几百个GB，掩模版的理想函数复杂度较高的情况下，上述技术提供的计算方法中，针对晶圆表面光强分布的计算速度无法满足工艺需求。

发明内容

为了解决现有技术中提供的晶圆表面光强分布的快速计算方法的计算速度，无法满足工艺要求的问题，本申请通过以下各个实施例公开一种晶圆表面光强分布的快速获取方法及装置。

在本申请的第一方面，公开一种晶圆表面光强分布的快速获取方法，所述方法包括：