一种掩模板优化方法、提高全息成像质量的方法及装置与流程

本发明涉及光刻，特别一种掩模板优化方法、提高全息成像质量的方法及装置。

背景技术：

1、光刻工艺是半导体器件制备过程中的关键步骤，其基本原理是通过光源曝光将掩模板上的电路信息成像到晶圆上；随着芯片制程的不断缩小，对系统的成像分辨率要求越来越高。

2、目前，光源产生装置以及经过光学系统后的波前均为畸变波前，即非理性波前，畸变波前带来的像差叫做波像差，导致在ccd装置上成像的清晰度低，无法满足进一步缩小芯片制程的需要。

技术实现思路

1、为了提高最终的成像清晰度，发明提供了一种掩模板优化方法、提高全息成像质量的方法及装置。

2、本发明为解决上述技术问题，提供如下的技术方案：一种掩模板优化方法，包括以下步骤：

3、通过波前检测方法检测经过预设光学系统后的出射光，得出畸变波前相对于理想波前的位置偏移量；

4、根据位置偏移量得出需要补偿的相位信息；

5、基于需要补偿的相位信息对掩模板的深浅进行调整，得到相位掩模板。

6、优选地，所述波前检测方法包括剪切干涉法、点衍射法以及哈特曼法中任一种。

7、优选地，所述得出畸变波前与理想波前的位置偏移量具体包括：

8、用理想波前标定在预设ccd装置上理想波前质心坐标；

9、畸变波前在该预设ccd装置上形成分布均匀的光斑，得到的畸变波前光斑质心坐标；

10、从水平和垂直两个方向计算出畸变波前与理想波前的位置偏移量。

11、优选地，所述根据位置偏移量得出需要补偿的相位信息具体包括：

12、根据理想波前质心坐标与畸变波前光斑质心坐标之间的偏移量计算出波前斜率；

13、利用zernike多项式重构波前，计算需要补偿的相位信息。

14、优选地，所述基于需要补偿的相位信息对掩模板的深浅进行调整，得到相位掩模板具体包括：

15、根据将需要补偿的相位信息换算成需要补偿的光程信息，具体公式为

16、

17、其中，为需要补偿的相位信息，为畸变波前的光波长，为需要补偿的光程信息；

18、根据需要补偿的光程信息调整掩模板的深浅，得到相位掩模板。

19、本发明还提供一种提高全息成像质量的方法，包括如下步骤：

20、通过无电极z-pinch装置产生euv辐射，所述euv辐射的波前为畸变波前；

21、采用如权利要求1所提供的相位掩模板对畸变波前进行整形，得到理想波前，并使用ccd装置对理想波前进行成像。

22、优选的，所述利用相位掩模板对畸变波前进行整形，得到理想波前之前还包括如下步骤：

23、对无电极z-pinch装置产生的畸变波前的传播进行调整。

24、为进一步解决技术问题，本发明还提供一种一种提高全息成像质量的装置，应用于上述一种提高全息成像质量的方法，还包括依次设置的光源产生装置、光学系统、相位掩模板以及ccd装置，所述光源产生装置产生的光经过光学系统进行反射、衍射以及聚焦后经过相位掩模板进行整形得到理想波前，ccd装置用于对理想波前进行成像，所述相位掩模板采用如权利要求1所述的方法所得。

25、优选的，所述光源产生装置为无电极z-pinch装置。

26、优选地，所述光学系统与相位掩模板之间还设置有分束镜，所述分束镜输出端产生第一畸变波前以及第二畸变波前，所述第一畸变波前通过相位掩模板进行整形，所述第二畸变波前通过波前检测装置进行检测。

27、与现有技术相比，本发明所提供一种掩模板优化方法、提高全息成像质量的方法及装置，具有如下的有益效果：

28、1.本发明实施例提供的一种掩模板优化方法，包括以下步骤：通过波前检测方法检测经过预设光学系统后的出射光，得出畸变波前相对于理想波前的位置偏移量；根据位置偏移量得出需要补偿的相位信息；基于需要补偿的相位信息对掩模板的深浅进行调整，得到相位掩模板；通过从成像质量方面像差补偿角度，对掩模板进行修改，将需要补偿的相位信息附加到掩模板上得出相位掩模板，让一个畸变波前对该相位掩模板成像后，实现了对波像差的矫正作用，最终使成像图案清晰。

29、2.本发明实施例一种掩模板优化方法，利用zernike多项式重构波前，zernike多项式可以直接与光学像差对应，并且波面拟合的收敛性好、精度高；通过zernike多项式获取需要补偿相位信息，将需要补偿的相位信息转换为需要补充的光程信息，实现相位掩模板的制作，使得畸变波前对掩模板进行全息成像的过程就相当于是一个相位补偿或者光程补偿的过程，最终使得畸变波前得到整形变为理想波前，从而使得ccd装置探测到的成像图案清晰。

30、3.本发明实施例还提供一种提高全息成像质量的方法，具体包括如下步骤：通过无电极z-pinch装置产生euv辐射，euv辐射的波前为畸变波前；对畸变波前进行反射、衍射和聚焦；采用上述的相位掩模板对畸变波前进行整形，得到理想波前，并使用ccd装置对理想波前进行成像；通过从减小光源波长方面考虑，采用无电极z-pinch装置，具有辐射稳定性高，成本低等优点，通过从像差补偿角度考虑，采用上述提供的相位掩膜板对畸变波前进行整形得到理想波前，消除来自光源产生装置以及经过光学系统的畸变波前对成像清晰度带来的影响。

31、4.本发明实施例还提供一种提高全息成像质量的装置，包括依次设置的光源产生装置、光学系统、相位掩模板以及ccd装置，光源产生装置产生的光经过光学系统进行反射、衍射以及聚焦后经过相位掩模板进行整形得到理想波前，ccd装置用于对理想波前进行成像。通过这样的设计，使最终ccd装置探测到的成像图案清晰。

32、5.本发明实施例提供的一种提高全息成像质量的装置，光源产生装置为无电极z-pinch装置，无电极z-pinch装置具有输出功率稳定且功率较高达20w、结构简单造价成本较低、易于实现的优点，使本发明同时结合了使用短波长13.5nm的euv光源提高成像分辨率与产生的相位掩模板来补偿波前畸变带来的像差影响这两方面来提高该全息成像系统的成像质量，为全息光刻清晰成像提供一个很好的方案。

33、6.本发明实施例提供的一种提高全息成像质量的装置，光学系统与相位掩模板之间还设置有分束镜，分束镜输出端产生第一畸变波前以及第二畸变波前，第一畸变波前通过相位掩模板进行整形，第二畸变波前通过波前检测装置进行检测，通过设置分束镜，可以提高装置的利用率，在全息成像的过程中利用分光镜制作相应的相位掩模板，并且将相位掩模板应用于最终的成像光路中，得到清晰的成像图案。

技术特征：

1.一种掩模板优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种掩模板优化方法，其特征在于，所述波前检测方法包括剪切干涉法、点衍射法以及哈特曼法中任一种。

3.如权利要求1所述的一种掩模板优化方法，其特征在于，所述得出畸变波前与理想波前的位置偏移量具体包括：

4.如权利要求3所述的一种掩模板优化方法，其特征在于，所述根据位置偏移量得出需要补偿的相位信息具体包括：

5.如权利要求4所述的一种掩模板优化方法，其特征在于，所述基于需要补偿的相位信息对掩模板的深浅进行调整，得到相位掩模板具体包括：

6.一种提高全息成像质量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的一种提高全息成像质量的方法，其特征在于，利用所述相位掩模板对畸变波前进行整形，得到理想波前之前还包括如下步骤：

8.一种提高全息成像质量的装置，其特征在于，包括依次设置的光源产生装置、光学系统、相位掩模板以及ccd装置，所述光源产生装置产生的光经过光学系统进行反射、衍射以及聚焦后经过相位掩模板进行整形得到理想波前，ccd装置用于对理想波前进行成像，所述相位掩模板采用如权利要求1所述的方法所得。

9.如权利要求8所述的一种提高全息成像质量的装置，其特征在于，所述光源产生装置为无电极z-pinch装置。

10.如权利要求8所述的一种提高全息成像质量的装置，其特征在于，还包括波前检测装置，所述光学系统与相位掩模板之间还设置有分束镜，所述分束镜输出端产生第一畸变波前以及第二畸变波前，所述第一畸变波前通过相位掩模板进行整形，所述第二畸变波前通过波前检测装置进行检测。

技术总结本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种掩模板优化方法、提高全息成像质量的方法及装置，一种掩模板优化方法包括通过波前检测方法检测经过预设光学系统后的出射光，得出畸变波前相对于理想波前的位置偏移量；根据位置偏移量得出需要补偿的相位信息；基于需要补偿的相位信息对掩模板的深浅进行调整，得到相位掩模板；解决了现有的技术中成像分辨率低的技术问题。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：光科芯图(北京)科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17