[發明專利]一種光刻機照明系統相干因子的優化方法

有效

• 申請號: 201110232286.2
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102253607A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 李艷秋;郭學佳
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;楊志兵

技術領域

本發明涉及一種光刻機照明系統相干因子的優化方法，屬于光刻機參數協同優化設計領域。

背景技術

當前大規模的集成電路普遍采用光刻系統進行制造。光刻系統主要分為：光源、照明系統、掩模、投影系統以及晶片五部分。光源發出的光線經過照明系統整形后入射至掩模上，掩模開口部分透光；經過掩模后，光線經由投影系統入射至涂有光刻膠的晶片上，這樣就將掩模圖形復制在晶片上。

光刻焦深是評價光刻系統性能的主要參數之一，其定義為：在一定的曝光寬容度(曝光劑量變化范圍)內，且復制在晶片上的掩模圖形滿足一定的圖形尺寸誤差、圖形側壁角、光刻膠損失約束條件下，所能實現的最大離焦量。光刻焦深越大說明光刻性能越好。

照明系統的相干因子是對光刻焦深影響最大的因素，確定準確的相干因子對實現光刻機的精確曝光顯得至關重要，其中相干因子定義為：照明光束在投影系統光瞳上光斑的直徑與光瞳直徑之比。現有技術(W.N.Partlo，et?al.Optimizing?NA?and?Sigma?for?Sub-Half?Micrometer?Lithography.Proc.of?SPIE1993(1927))公開了一種按照設定的步長在相干因子可變范圍進行遍歷，尋找最優的相干因子的方法，但是該方法計算量較大，且精度較低，難以找出最優的相干因子的值。

發明內容

本發明的目的是提供一種光刻機照明系統相干因子的優化方法；該方法利用霍普芬格Hopfinger黃金分割法，在相干因子可變化的范圍內尋找最優的相干因子，該方法可快速有效地得出最優的相干因子值。

實現本發明的技術方案如下：

一種光刻機照明系統相干因子的優化方法，具體步驟為：

步驟101、根據照明系統的特性確定相干因子的初始搜索區間[a₁，b₁]，設定霍普芬格Hopfinger黃金分割法的初始搜索步長半分因子τ，以及設定精度因子δ；

步驟102、根據Hopfinger黃金分割法計算搜索分割點相干因子值λ_k和μ_k，令循環次數k＝1，λ_k＝a_k+(1-0.618/τ)(b_k-a_k)，μ_k＝a_k+(0.618/τ)(b_k-a_k)，根據搜索區間端點相干因子值a_k和b_k，以及搜索區間分割點相干因子值λ_k和μ_k，仿真計算a_k、b_k、λ_k和μ_k對應的光刻焦深值f(a_k)、f(λ_k)、f(μ_k)、f(b_k)；

步驟103、比較搜索區間端點與分割點相干因子值所對應的光刻焦深f(a_k)、f(λ_k)、f(μ_k)、f(b_k)的大小，令f_max(k)＝max{f(a_k)，f(λ_k)，f(μ_k)，f(b_k)}；

步驟104、若f(a_k)＝f_max(k)或f(λ_k)＝f_max(k)，則進入步驟105；若f(μ_k)＝f_max(k)或f(b_k)＝f_max(k)，則進入步驟106；

步驟105、令a_k+1＝a_k，b_k+1＝μ_k，μ_k+1＝λ_k，λ_k+1＝a_k+1+(1-0.618/τ)(b_k+1-a_k+1)，仿真計算出λ_k+1對應的光刻焦深f(λ_k+1)，并進入步驟107；