[發明專利]一種光刻機雜散光的自動測量方法

有效

• 申請號: 200810032843.4
• 申請日: 2008-01-21
• 公開（公告）號: CN101221369A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 李術新
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及光刻機制造領域，尤其涉及一種光刻機雜散光的自動測量方法。

背景技術

光刻機是集成電路生產和制造過程中的關鍵設備之一，光刻機光刻分辨率是決定光刻機性能的關鍵指標。眾所周知，光學系統中的散射光即雜散光將影響其成像的對比度，從而降低光學系統的分辨率。隨著光刻特征尺寸的減小，光刻機光學系統中的雜散光對光刻質量的影響越來越突出，雜散光周期性的原位檢測已成為先進的投影光刻機中不可或缺的功能。

J.Kirk等人于1999年提出了一種光刻機投影物鏡雜散光的檢測技術，其工作原理為按照一定步長設置一系列曝光劑量對特殊的掩模圖像進行曝光，從而獲得將硅片上非透光區和透光區光刻膠恰好清除掉的曝光劑量，兩者的比值即為所求的雜散光比例，但是此種方法測量精度有限，且所需測量時間較長。

發明人Yao提出了通過分析曝光的特殊圖形中的線條寬度及位置來確定光刻機光學系統雜散光的方法，但此種方法同樣需要多次曝光和多次測量及分析，測試復雜，所需時間較長。兩種方法在測試過程中都需要測試人員的干預，增加了誤差來源，且不利于測試的自動化。

發明內容

本發明為解決現有技術中光刻機雜散光的測試需要測試人員的干預，導致測試時間長，精度不高的缺點，提供了一種光刻機雜散光的自動測量方法。

一種光刻機雜散光的自動測量系統，包括，光源，用于產生投影光束；照明系統，用于調整所述光源發出光束的光強分布和部分相干因子；掩模，位于掩模臺上，用于將所述照明系統射出的光線進行選擇后選擇一部分透出；成像光學系統，用于將所述掩模透出的光線曝光成像在硅片上；對準系統，用于獲取對準標記的位置；工件臺，用于承載所述硅片；激光干涉儀，用于實現工件臺的精確定位。

一種光刻機雜散光的自動測量方法，包括，

步驟1、將特定的對準標記曝光到硅片不同位置上，形成n個曝光場；

步驟2、對于所形成的n個曝光場內的所述對準標記，選取m個，對其以設定劑量的雜散光進行曝光；

步驟3、對剩下的n-m個所述對準標記，對其以待測的雜散光進行曝光；

步驟4、顯影后，利用離軸對準系統測量所有所述對準標記的對準位置；

步驟5、利用步驟2中曝光標記的測量結果，建立雜散光與所述對準標記對準位置的對應關系；

步驟6、根據步驟3種曝光標記的測量結果，以及步驟5中得到的對應關系，求得系統雜散光。

其中所述步驟1中，特定的對準標記其成像位置重心隨雜散光的大小而改變；所述特定的對準系統為鏡像焦面檢測對準系統。

其中所述步驟6中，可以將焦點標記的位置求平均后在利用對應關系求得雜散光；也可以先利用對應關系求得雜散光后，再求平均值。

本發明由于采用光刻機對準系統獲取特殊對準標記在不同雜散光設置下的對準位置，建立對準位置與雜散光間的關系，從而最終獲得光刻機光學系統雜散光，不但能實現雜散光的自動測試，降低了測試時間，增加了測試精度。

附圖說明

圖1是本發明所提供的雜散光測量裝置；

圖2是實施例中，使用的鏡像焦面檢測對準標記示意圖；

圖3是實施例中，曝光的鏡像焦面檢測對準標記在硅片內的分布圖；

圖4是實施例中，對鏡像焦面檢測對準標記引入確定劑量雜散光的掩模圖形，白色為透光部分；

圖5是實施例中，對鏡像焦面檢測對準標記引入待測系統雜散光的掩模圖形，黑色為擋光部分；

圖6是實施例中，鏡像焦面檢測對準標記成像線條寬度對離軸對準系統對其對準位置的影響；

圖7是實施例中，雜散光對鏡像焦面檢測對準標記成像線條寬度的影響；

圖8是實施例中，雜散光與鏡像焦面檢測對準標記對準位置的對應關系。

具體實施方式

本發明一種光刻機雜散光自動測量方法所采用的裝置如圖1所示，包括，光源1(LS)，用于產生投影光束；照明系統2(IL)，用于調整所述光源1發出光束的光強分布和部分相干因子；掩模4(R)，位于掩模臺5(RS)上，用于將所述照明系統2射出的光線進行選擇后選擇一部分透出；成像光學系統3(PL)，用于將所述掩模4透出的光線曝光成像在硅片8(W)上；對準系統6(AL)，用于獲取對準標記的位置；工件臺9(WS)，用于承載所述硅片8；7(IF)激光干涉儀，用于實現工件臺9的精確定位。

本發明測量光刻機雜散光的具體步驟如下，包括，