本发明涉及光刻,特别涉及一种监控波像差的方法。
背景技术:
1、光刻机的成像系统(即曝光系统)是由一系列的光学元件构成,光路中对成像影响最大的是投影透镜。理想情况下,点光源发出的光,经过投影透镜后,仍然是理想的球面,可参阅图1。然而实际上透镜总是存在像差,导致通过透镜后的球面出现波前畸变,可参阅图2,波前畸变会严重影响成像性质。基于此,目前存在以下问题:相同掩膜开口(线宽)下,现有的横向图形和现有的纵向图形对应的cd(关键尺寸)偏差较大,这种差异会导致关键图形位置热点的产生。例如对于besl rto产品(半导体制造的后端工艺的重出光罩产品),相同掩膜开口下,现有的横向图形和现有的纵向图形对应的cd偏差约0.24nm;对于28nm节点的产品,相同掩膜开口下,现有的横向图形和现有的纵向图形对应的cd偏差约0.1nm。因此,需要监控波像差并进行修正,来消除波前畸变,防止热点的产生。
2、目前的监控波像差的方法是:设计不同pitch(间距)图形的掩膜,收集这种掩膜的波前像差在晶圆(wafer)上的行为,实现对波像差的监控,并获得补偿值,以及将补偿值反馈给成像系统进行修正补偿。目前主要的掩膜设计方案是:掩膜上设计不同pitch(间距)的图形,将其沿横向(h)和纵向(v)分别放置,图形可以是dense(密集图形)或 iso(孤立图形),曝光后收集这些横向(h)和纵向(v) 图形的cd bias(偏差),再将其反馈给成像系统进行修正补偿。例如图3示出了掩膜上具有矩阵排布的现有的掩膜图形01,其中不同行的现有的掩膜图形01中的相邻的矩形条之间的间距不同;图4示出了图3中的a区域的放大图,即每个现有的掩膜图形01包括多个掩膜子图形,每个掩膜子图形包括多个现有的横向图形012和现有的纵向图形011;图5示出了图4中的b区域的放大图,即每个所述现有的纵向图形011包括多个平行设置的纵向的矩形条0111;图6示出了图4中的c区域的放大图,即每个所述现有的横向图形012包括多个平行设置的横向的矩形条0121,所述纵向的矩形条0111与所述横向的矩形条0121相互垂直。
3、但是上述方法只能收集横向和纵向方向上的图形的波像差,对于形状比较复杂的图形来说,波像差是多角度的,因此需要设计一种能够收集多角度的波像差的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种监控波像差的方法,以收集多角度的波像差,并反馈给成像系统进行补偿,获得理想的波前成像。
2、为了实现上述目的以及其他相关目的,本发明提供了一种监控波像差的方法,包括以下步骤:
3、步骤s1:基于当前成像系统,收集波像差数据以及当前掩膜对应的曝光后的cd偏差数据,并计算出波像差和cd偏差之间的对应关系;
4、步骤s2:基于当前成像系统,收集测试掩膜对应的曝光后的cd 值及cd偏差,所述测试掩膜包括多个掩膜图形,每个所述掩膜图形包括多个掩膜子图形,每个所述掩膜子图形包括多个横向图形和多个纵向图形,所述多个横向图形和所述多个纵向图形均呈环状阵列分布;
5、步骤s3:利用计算出的所述波像差和cd偏差之间的对应关系,将所述测试掩膜对应的cd偏差转化成波像差,获得波像差补偿值;
6、步骤s4:将所述波像差补偿值反馈给当前成像系统,并对所述当前成像系统进行修正,获得修正后的成像系统;
7、步骤s5:基于所述修正后的成像系统,收集所述测试掩膜对应的曝光后的cd值及cd偏差,若所述cd偏差在预设范围内,则修正结束;若cd偏差超过预设范围,则返回步骤s3,且基于所述修正后的成像系统收集到的所述测试掩膜对应的曝光后的cd偏差作为下一循环的步骤s3中的测试掩膜对应的cd偏差。
8、可选的,在所述的监控波像差的方法中,同一所述掩膜子图形中的横向图形的数量与纵向图形的数量相同。
9、可选的,在所述的监控波像差的方法中,同一所述掩膜子图形中的所述横向图形与所述纵向图形均呈环状均匀分布。
10、可选的,在所述的监控波像差的方法中,每个所述横向图形和每个所述纵向图形均包括至少一个矩形条,且当每个所述横向图形和每个所述纵向图形的矩形条的数量均为多个时,每个所述横向图形的多个矩形条沿着环的切线方向平行排布,每个所述纵向图形的多个矩形条沿着环的法线方向平行排布。
11、可选的,在所述的监控波像差的方法中,所述多个掩膜图形呈m×n的矩阵分布,且m≥1,n≥1。
12、可选的,在所述的监控波像差的方法中,不同行的所述掩膜图形中的相邻矩形条之间的间距不同。
13、可选的,在所述的监控波像差的方法中,同一所述掩膜子图形中的相邻矩形条之间的间距相同。
14、可选的,在所述的监控波像差的方法中,同一所述掩膜子图形中的矩形条的线宽相同。
15、可选的,在所述的监控波像差的方法中,在步骤s2中,收集的cd偏差为多角度的cd偏差,每个角度的cd偏差为该角度上的横向图形的cd值与纵向图形的cd值之间的偏差。
16、可选的,在所述的监控波像差的方法中,在步骤s3中,利用zernike多项式对转化成的波像差进行拆分获得波像差补偿值。
17、与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下意想不到的效果:
18、在本发明提供的监控波像差的方法中,测试掩膜的每个掩膜子图形中的横向图形和纵向图形均采用环状阵列分布,横向图形和纵向图形可以放置在各个角度,然后通过收集这些图形曝光后的cd值,计算不同角度的cd偏差,并获得波像差补偿值,且将该波像差补偿值反馈给成像系统进行修正。本发明可以从多个角度监控波像差差异,并能够获得理想的波前成像。
1.一种监控波像差的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的监控波像差的方法,其特征在于,同一所述掩膜子图形中的所述横向图形的数量与所述纵向图形的数量相同。
3.如权利要求1所述的监控波像差的方法,其特征在于,同一所述掩膜子图形中的所述横向图形与所述纵向图形均呈环状均匀分布。
4.如权利要求1所述的监控波像差的方法,其特征在于,每个所述横向图形和每个所述纵向图形均包括至少一个矩形条,且当每个所述横向图形和每个所述纵向图形的矩形条的数量均为多个时,每个所述横向图形的多个矩形条沿着环的切线方向平行排布,每个所述纵向图形的多个矩形条沿着环的法线方向平行排布。
5.如权利要求4所述的监控波像差的方法,其特征在于,所述多个掩膜图形呈m×n的矩阵分布,且m≥1,n≥1。
6.如权利要求5所述的监控波像差的方法,其特征在于,不同行的所述掩膜图形中的相邻矩形条之间的间距不同。
7.如权利要求4所述的监控波像差的方法,其特征在于,同一所述掩膜子图形中的相邻矩形条之间的间距相同。
8.如权利要求4所述的监控波像差的方法,其特征在于,同一所述掩膜子图形中的矩形条的线宽相同。
9.如权利要求1所述的监控波像差的方法,其特征在于,在步骤s2中,收集的cd偏差为多角度的cd偏差,每个角度的cd偏差为同一掩膜子图形中的该角度上的横向图形对应的曝光后的cd值与纵向图形对应的曝光后的cd值之间的偏差。
10.如权利要求1所述的监控波像差的方法,其特征在于,在步骤s3中,利用zernike多项式对转化成的波像差进行拆分获得波像差补偿值。
