[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

本發明提供了一種光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法。提供多種相位掩模圖形，并使從不同的相位掩模圖形投射出的第二級子光束分別對應在成像系統的瞳面的不同位置，從而可以對成像系統的瞳面上的多個檢測點進行光瞳透過率檢測，進而得到整個瞳面的透過率分布。即，本發明提供的瞳面透過率分布的檢測方法，其檢測過程便捷，并且檢測時長也較短，有利于實現光刻設備以短周期執行檢測過程，以及時的監控光刻設備的光瞳透過率狀態。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法。

背景技術

隨著投影光刻技術的發展，光刻設備的投影光學系統性能逐步提高，目前光刻設備已成功應用于亞微米和深亞微米分辨率的集成電路制造領域。以及，為適應集成電路制造相繼突破45nm、32nm和22nm技術節點的工藝要求，光刻設備也必須提高其成像分辨率，而提高成像分辨率的方法之一就是增大光刻設備的物鏡系統的數值孔徑NA，然而，采用大數值孔徑的物鏡系統將導致光束對光刻結果的影響變得更為明顯。

尤其是，隨著超高數值孔徑的成像系統的應用工況增多，并且隨著物鏡其工作時間的增加，各個曝光場點的成像系統的瞳面透過率分布(Pupil TransmittanceDistribution，PTD)會有不同，從而會導致遠心、光瞳平衡性等指標惡化。因此，成像系統的光瞳透過率必須能夠被檢測，并希望可以獲取各個曝光場點的瞳面透過率分布。

目前，針對光刻設備的瞳面透過率的檢測中，通常是在將物鏡系統集成到光刻設備的整機之前，利用偏振檢測裝置單獨的在離線狀態下執行檢測過程。即，由于偏振檢測裝置有旋轉波片部件，其體積較大，從而不能夠直接放入光刻設備中，進而使現有的光刻設備無法在線執行瞳面透過率的檢測過程。并且，現有的檢測方式的測試時間長，不利于頻繁的執行瞳面透過率檢測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光刻設備的瞳面透過率分布的檢測方法，以解決現有的檢測方法其操作繁瑣，并且檢測時長較長的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種光刻設備，包括：

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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，多種相位掩模圖形設置在同一掩模版上；以及，