[發明專利]光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法

有效

• 申請號: 201910579128.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112147852B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 孫文鳳
• 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: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

1.一種光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，包括：

提供多種相位掩模圖形；

利用照明系統提供光束，并使所述光束依次穿過各個相位掩模圖形以投射出第一級子光束和第二級子光束，其中不同的相位掩模圖形投射出的第二級子光束對應在物面的不同位置；

獲取由各個相位掩模圖形投射出的第一級子光束和第二級子光束在穿過物鏡系統之前的物面光瞳信息；

使由各個相位掩模圖形投射出的第一級子光束和第二級子光束依次穿過物鏡系統以投射至像面，并檢測穿過所述物鏡系統之后的第一級子光束和第二級子光束的像面光瞳信息；以及，

根據各個相位掩模圖形所對應的物面光瞳信息和像面光瞳信息，得到所述光刻設備的瞳面透過率分布，其中根據物面光瞳信息和像面光瞳信息并結合如下公式獲取對應于各個第二級子光束的光瞳透過率；

T(x，y)＝P(x，y)/S(x，y)；

其中，T(x，y)為光瞳透過率；

P(x，y)為像面光瞳信息；

S(x，y)為物面光瞳信息。

2.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，所述光束經過所述相位掩模圖形后投射出一束第一級子光束和兩束第二級子光束，以及所述兩束第二級子光束以分別對應在所述第一級子光束的兩側穿過所述物鏡系統。

3.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，所述多種相位掩模圖形中，部分的相位掩模圖形為依次偏轉不同的角度，以使投射出的第二級子光束對應在瞳面上的位置以依次偏轉45°方位角圍繞所述瞳面中心。

4.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，所述多種相位掩模圖形中，部分的相位掩模圖形的光柵周期互不相同，以使投射出的第二級子光束對應在瞳面上的位置與瞳面中心依次間隔0.3倍的瞳面半徑、0.6倍的瞳面半徑和0.9倍的瞳面半徑。

5.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，多種相位掩模圖形設置在同一掩模版上；以及，

在對預定的曝光場點執行瞳面透過率分布的檢測時，移動所述掩模版，以使所述多種相位掩模圖形依次對位在預定的曝光場點，并依次獲取在各個相位掩模圖形下的物面光瞳信息和像面光瞳信息，以得到預定的曝光場點的瞳面透過率分布。

6.如權利要求5所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括：

設定多個待檢測曝光場點，并利用所述多種相位掩模圖形依次在各個待檢測曝光場點獲取各個待檢測曝光場點的瞳面透過率分布。

7.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，多種相位掩模圖形分別設置在多個掩模版上；以及，在進行瞳面透過率分布的檢測時，依次更換具有不同相位掩模圖形的掩模版，并依次獲取在各個掩模版下的物面光瞳信息和像面光瞳信息，以得到預定的曝光場點的瞳面透過率分布。

8.如權利要求7所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法還包括：

設定多個待檢測曝光場點，并且每一掩模版上對應于所述多個待檢測曝光場點的位置上均設置有相應的相位掩模圖形；

依次更換掩模版，并在各個掩模板下依次獲取各個待檢測曝光場點的物面光瞳信息和像面光瞳信息，以得到各個待檢測曝光場點的瞳面透過率分布。

9.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，獲取所述物面光瞳信息的方法包括：

利用第一探測器檢測由所述相位掩模圖形投射出的第一級子光束和第二級子光束的能量。

10.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，獲取所述像面光瞳信息的方法包括：

利用第二探測器檢測由所述物鏡系統投射出的第一級子光束和第二級子光束的能量，其中所述第二探測器的檢測面偏離所述物鏡系統的焦點。

11.如權利要求1所述的光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，其特征在于，獲取所述像面光瞳信息的方法包括：

在運動臺上放置基板，所述基板的表面偏離所述物鏡系統的焦點；

執行曝光過程并逐漸增加曝光劑量，以增強第一級子光束和第二級子光束照射至所述基板的能量，并在所述基板上依次形成對應于第一級子光束的第一圖形和對應于第二級子光束的第二圖形；以及，

采集形成所述第一圖形時的曝光劑量和形成所述第二圖形時的曝光劑量，并根據對應于第一圖形的曝光劑量和對應于第二圖形的曝光劑量，得到照射至像面上的第二級子光束和第一級子光束的能量。