一种分区曝光图形位置精度补偿方法与流程

本发明涉及光刻机分区曝光，具体涉及一种分区曝光图形位置精度补偿方法。

背景技术：

1、掩膜版制造的图形设计阶段，针对扫描式光刻机的特性，设计人员需要基于特征图形x/y方向的间距设计x/y方向的扫描宽度，这样做的目的是为了有效减少光刻过程中位置偏差的产生，减少位置偏差对产品造成的影响。

2、正常特征图形x/y方向的间距是固定的，整个掩膜版光刻扫描的宽度也是固定的，但有些特征图形会存在多个x/y方向的间距，这就要求光刻时不同区域的扫描宽度是不一致的，称之为分区曝光。由于光刻机自身的硬件限制，分区曝光后不同区域的图形位置与设计位置之间会存在一定的偏差，这个偏差会造成产品生产时存在图形位置偏移的情况，严重时会导致批次产品报废。

3、现有减少分区曝光时位置偏差的手段主要是优化分区曝光顺序、控制同一机台曝光等，但是这样会极大影响掩膜版光刻的产能，而且部分批次产品的分区曝光顺序不能随意更改，存在一定的局限性。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种分区曝光图形位置精度补偿方法，能够有效克服现有技术所存在的不能有效提高分区曝光图形位置精度的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种分区曝光图形位置精度补偿方法，包括以下步骤：

6、s1、设计测试图形，对测试图形进行分区曝光，并测量图形位置偏差；

7、s2、将测试图形转换为分区曝光的变形map；

8、s3、将变形map合并至光刻机的机台map中，形成曝光map；

9、s4、基于曝光map进行分区曝光，光刻机在分区曝光时按照曝光map对图形位置偏差进行补偿，使得曝光后的图形位置接近于对应的设计位置。

10、优选地，s1中对测试图形进行分区曝光，并测量图形位置偏差，包括：

11、按照预设分区曝光规则对测试图形中对应位置的位置识别点进行分区曝光，经过湿法处理后形成图形；

12、测量各图形的位置，并计算与对应位置识别点的设计位置坐标(x,y)之间的偏差，得到图形位置偏差(δx,δy)；

13、其中，图形位置偏差(δx,δy)主要来源于机台跨区域带来的非连续线性运动导致测试图形中非基准曝光区域曝光形成的图形位置存在一定的变形。

14、优选地，s2中将测试图形转换为分区曝光的变形map，包括：

15、对图形位置偏差(δx,δy)进行处理，使其能够按照机台map的格式转换为分区曝光的变形map。

16、优选地，所述对图形位置偏差(δx,δy)进行处理，使其能够按照机台map的格式转换为分区曝光的变形map，包括：

17、针对分区曝光图形位置偏移的特点，鉴于分区曝光的图形位置偏差的整体变形特点，采用多项式拟合的方式得到变形map。

18、优选地，所述针对分区曝光图形位置偏移的特点，鉴于分区曝光的图形位置偏差的整体变形特点，采用多项式拟合的方式得到变形map，包括：

19、输入位置识别点的设计位置坐标(x,y)，输出对应的图形位置偏差(δx,δy)，即δx＝f1(x,y)、δy＝f2(x,y)；

20、对于δx＝f1(x,y)，将x、y、δx看作一个三维曲面，x、y为自变量，光刻机δx为因变量，采用多项式曲面拟合的方法，以最小二乘法作为拟合策略，形成二元多项式函数，即p1＝f1(x,y,δx)＝0；同理，可得p2＝f2(x,y,δy)＝0；

21、以下曝光区域为基准曝光区域，将上曝光区域对应的机台map所需的位置坐标输入至二元多项式函数p1＝f1(x,y,δx)＝0、p1＝f1(x,y,δx)＝0中，分别生成机台map对应的x方向、y方向的图形位置偏差，并形成上曝光区域的变形map，记为上变形map；

22、由于下曝光区域为基准曝光区域，因此下曝光区域对应的机台map在x方向、y方向上均没有图形位置偏差，将下曝光区域对应的机台map的图形位置偏差设为0，并将下曝光区域对应的机台map记为下变形map，将上变形map与下变形map合并得到变形map。

23、优选地，所述测试图形采用上下分区设计，上部区域设置有红色位置识别点，下部区域设置有黑色位置识别点，红色位置识别点、黑色位置识别点均在x方向上设有m个、y方向上设有n个；

24、其中，上部区域与下部区域面积相等，红色位置识别点、黑色位置识别点均呈“十”字形。

25、优选地，所述机台map为曝光机在曝光时为了保证图形位置精度所覆盖整个机台的map，光刻机按照机台map微调图形位置，以满足曝光要求；

26、所述机台map在整个机台上等间距排布，在机台台面的x方向上设有j个位置、y方向上设有k个位置，通过光刻机特定算法计算j*k个离散点的位置来获得整版的机台map。

27、(三)有益效果

28、与现有技术相比，本发明所提供的一种分区曝光图形位置精度补偿方法，采用以最小二乘法作为拟合策略的多项式曲面拟合的方法，可以科学合理地预测拟合分区曝光的图形位置偏差，相较于现有优化分区曝光顺序、控制同一机台曝光的方式，能够有效释放光刻机产能、优化客户订单的生产配置，同时能够有效提高分区曝光的图形位置精度。

技术特征：

1.一种分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：s1中对测试图形进行分区曝光，并测量图形位置偏差，包括：

3.根据权利要求2所述的分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：s2中将测试图形转换为分区曝光的变形map，包括：

4.根据权利要求3所述的分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：所述对图形位置偏差(δx,δy)进行处理，使其能够按照机台map的格式转换为分区曝光的变形map，包括：

5.根据权利要求4所述的分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：所述针对分区曝光图形位置偏移的特点，鉴于分区曝光的图形位置偏差的整体变形特点，采用多项式拟合的方式得到变形map，包括：

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：所述测试图形采用上下分区设计，上部区域设置有红色位置识别点，下部区域设置有黑色位置识别点，红色位置识别点、黑色位置识别点均在x方向上设有m个、y方向上设有n个；

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的分区曝光图形位置精度补偿方法，其特征在于：所述机台map为曝光机在曝光时为了保证图形位置精度所覆盖整个机台的map，光刻机按照机台map微调图形位置，以满足曝光要求；

技术总结本发明涉及光刻机分区曝光，具体涉及一种分区曝光图形位置精度补偿方法，设计测试图形，对测试图形进行分区曝光，并测量图形位置偏差；将测试图形转换为分区曝光的变形Map；将变形Map合并至光刻机的机台Map中，形成曝光Map；基于曝光Map进行分区曝光，光刻机在分区曝光时按照曝光Map对图形位置偏差进行补偿，使得曝光后的图形位置接近于对应的设计位置；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的不能有效提高分区曝光图形位置精度的缺陷。技术研发人员：徐智俊受保护的技术使用者：合肥清溢光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19