[发明专利]光学投影系统的矫正方法

说明书

一种光学投影系统的矫正方法，包括：采用光学投影系统对所述掩膜版分别进行第一次曝光至第N次曝光，获得第一曝光标记图形至第N曝光标记图形，曝光条件包括曝光能量和焦深；根据第一曝光标记图形的尺寸至第N曝光标记图形的尺寸、以及第一次曝光至第N次曝光的曝光条件，获取聚焦能量矩阵函数，聚焦能量矩阵函数为曝光标记图形的尺寸关于曝光能量和焦深的函数；在聚焦能量矩阵函数中获取曝光能量极值；获取在曝光能量极值条件下，曝光标记图形的尺寸随焦深变化的测试斜率；根据所述测试斜率对所述光学透镜系统进行调整。所述矫正方法与光学投影系统对晶圆曝光的工艺兼容，提高了矫正效率和产能。

技术领域

本发明涉及半导体检测领域，尤其涉及一种光学投影系统的矫正方法。

背景技术

光学投影系统是半导体工艺制程中经常需要用到的一种设备，如光刻机。所述光学投影系统包括光源、光学透镜系统和掩膜版，所述掩膜版位于光源和所述光学透镜系统之间。当晶圆表面需要形成图案时，在晶圆表面形成光刻胶层，之后，将晶圆放置于所述光学透镜系统的底部，光源发出的光依次通过所述掩膜版和光学透镜系统后照射在光刻胶层上，对光刻胶层进行曝光，光刻胶层经过显影后，在光刻胶层中形成曝光图形，以该曝光图形为掩膜刻蚀晶圆后，在晶圆中形成图案。可见，晶圆中图案的质量与光学投影系统曝光的步骤有着重要的关系。

光学路径被定义为光在介质中传播的距离乘以折射率。对于理想状态下的光学透镜系统，从物点至像点的所有光线都有完全相同的光学路径。在实际情况下，光学透镜系统中透镜有各样的畸变而偏离完美，特别是当大的图像场与高数值孔径结合在一起时，透镜的畸变对光刻成像有严重的影响，如图像位置的改变，图像不对称，工艺窗口的减少、以及不良成像产品的出现。

为了使得光学投影系统曝光后对应在晶圆表面的形成图形的质量提高，那么需要对所述光学投影系统进行校正。

然而，现有的矫正方法的矫正效率较低，且影响正常的产能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光学投影系统的矫正方法，以提高矫正效率和产能。

为解决上述问题，本发明提供一种光学投影系统的矫正方法，包括：提供光学投影系统，所述光学投影系统包括光学透镜系统和位于所述光学透镜系统上的掩膜版，所述掩膜版的图形包括掩膜标记图形；采用光学投影系统对所述掩膜版分别进行第一次曝光至第N次曝光，获得第一曝光标记图形至第N曝光标记图形，第i次曝光适于形成第i曝光标记图形，第一次曝光至第N次曝光的曝光条件各不相同，所述曝光条件包括曝光能量和焦深，N为大于等于2的整数，i为大于等于1且小于等于N的整数；根据第一曝光标记图形的尺寸至第N曝光标记图形的尺寸、以及第一次曝光至第N次曝光的曝光条件，获取聚焦能量矩阵函数，所述聚焦能量矩阵函数为曝光标记图形的尺寸关于曝光能量和焦深的函数；在所述聚焦能量矩阵函数中获取曝光能量极值；获取在曝光能量极值条件下，曝光标记图形的尺寸随焦深变化的测试斜率；根据所述测试斜率对所述光学透镜系统进行调整。

可选的，还包括：提供测试晶圆，所述测试晶圆包括若干个分立的第一区至第N区；将所述测试晶圆放置在所述光学透镜系统的底部；采用光学投影系统对所述掩膜版分别进行第一次曝光至第N次曝光，在测试晶圆表面投影形成第一曝光标记图形至第N曝光标记图形，第i曝光标记图形位于第i区。

可选的，在曝光能量极值条件下，曝光标记图形的尺寸随焦深线性变化。

可选的，还包括：根据所述测试斜率对所述光学透镜系统进行调整后，重复进行第一次曝光至第N次曝光、获取聚焦能量矩阵函数、以及获取测试斜率的步骤，直至所述测试斜率在阈值范围内。

可选的，重复进行第一次曝光至第N次曝光、获取聚焦能量矩阵函数、以及获取测试斜率的步骤，直至所述测试斜率为零。