[發明專利]成像光路裝置與成像光路裝置的檢測控制方法

有效

• 申請號: 201610852346.3
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107870522B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 王健
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 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(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發明提供了一種成像光路裝置與成像光路裝置的檢測控制方法，用于光刻系統中，該成像光路裝置包括照明部分、掩模臺、物鏡組件，所述照明部分產生的光源依次經所述掩模臺上的掩模和物鏡組件照至硅片表面；其特征在于：還包括：所述物面測量單元，設置在所述物鏡組件的物面，用以于所述掩模臺上測得不同場點的物面光瞳信息；所述像面測量單元，設置在所述物鏡組件的像面，用以于硅片表面處測得不同場點的像面光瞳信息；根據上述物面光瞳信息和像面光瞳信息獲得所述物鏡組件在不同場點的透過率分布情況，通過所述透過率分布情況調整所述照明部分中照明光瞳的橢圓度分布。

技術領域

本發明涉及光刻領域，尤其涉及一種成像光路裝置與成像光路裝置的檢測控制方法。

背景技術

在光刻系統中，整個成像光路一般可以總結為一個6f系統，即整個光路由6個焦距組成。整個6f系統可以分為兩個部分：照明部分和物鏡成像部分。照明部分包括2f，而物鏡成像部分包括4f。物鏡成像部分的4f分別為：物面到入瞳面為1f，入瞳面到出瞳面為2f，出瞳面到像面為1f。入瞳面與出瞳面之間分隔兩個f的面為瞳面，瞳面的尺寸即為數值孔徑。瞳面與光源面互為共軛面，在沒有掩模的情況下，瞳面的分布即光源的分布。光源的分布一般并不會占滿整個數值孔徑，光源面的尺寸即光源的相干因子，該數值又等于光源面尺寸占數值孔徑的比率，因此又被稱為瞳面的填充度。

Apodization，是指瞳面上物鏡透過率的分布。瞳面坐標是角頻坐標，瞳面上不同的點代表不同方向的光線，每個場點對應一個瞳面。光刻系統中物面上每個場點衍射出的光構成了每個場點的瞳面，會照射在物鏡的不同區域，而由于物鏡存在曲率，導致相同傳播方向的光在物鏡表面的實際入射角不同，如圖1所示，同時由于物鏡表面有鍍膜，膜層對偏振光的s分量和p分量的相應不同(同時也跟入射角相關)，所有這些因素會造成不同場點的apodization不同。

不同場點的apodization不同，會導致遠心，光瞳平衡性等指標惡化，而其最重要的影響在于會直接影響衍射光相對于0級光的光強，進而影響成像對比度。在自由照明評估中，必須先扣除apodization的影響才能準確得到照明實現的精確性。因此apodization必須能夠被測量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何實現瞳面上物鏡透過率的測量，并基于此進行控制。

為了解決這一技術問題，本發明提供了一種能夠檢測物鏡透過率分布情況的成像光路裝置，用于光刻系統中，包括照明部分、掩模臺、物鏡組件，所述照明部分產生的光源依次經所述掩模臺上的掩模和物鏡組件照至硅片表面；還包括：

所述物面測量單元，設置在所述物鏡組件的物面，用以于所述掩模臺上測得不同場點的物面光瞳信息；

所述像面測量單元，設置在所述物鏡組件的像面，用以于硅片表面處測得不同場點的像面光瞳信息；

根據上述物面光瞳信息和像面光瞳信息獲得所述物鏡組件在不同場點的透過率分布情況，通過所述透過率分布情況調整所述照明部分中照明光瞳的橢圓度分布。

可選的，所述物鏡組件形成有入瞳面、瞳面和出瞳面，經掩模臺的光依次經所述入瞳面、瞳面和出瞳面后入射至硅片表面。

可選的，所述物面測量單元包括沿正交于掩模臺掃描方向的方向排布于所述掩模臺上的多個傳感器。

可選的，不同場點的透過率由該場點對應的像面光瞳信息與物面光瞳信息的比值得到。

可選的，照明光瞳的橢圓度分布進一步能夠結合透過率分布情況和已知的掩模衍射算法得到，從而使得透過率較小的區域對應的照明光瞳區域的光強被加強。

本發明還提供了一種基于物鏡透過率的成像光路裝置的檢測控制方法，包括如下步驟：