一种杂散光测量系统及其测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种杂散光测量系统及其测量方法和装置，该测量系统包括：掩膜版，掩膜版具有遮光图案组合，遮光图案组合包括形状相同的第一图案和第二图案，第一图案的外边缘半径值大于第二图案的外边缘半径值，第一图案和第二图案的中心具有形状和尺寸均相同的透光区域；光刻机，光刻机内容置有待光刻基板，光刻机用于通过掩膜版对待光刻基板进行一次曝光，并在曝光完成后测量待光刻基板的曝光参数，根据曝光参数得到第一杂散光占比，第一杂散光的影响距离大于或等于第二图案的外边缘半径值。本发明专利技术实施例中，提高了杂散光测试精确度。确度。确度。

【技术实现步骤摘要】
一种杂散光测量系统及其测量方法和装置


[0001]本专利技术实施例涉及光学测试技术，尤其涉及一种杂散光测量系统及其测量方法和装置。

技术介绍

[0002]杂散光是光学系统中成像光线以外的非成像光线，即光谱带宽以外“不要的”光通量成分，对于光刻工艺而言，曝光系统中的杂散光是指除正常曝光所需光线以外的其他光能。曝光系统中杂散光对光刻解析度、关键尺寸特性有着重要影响。
[0003]杂散光按照其影响距离的差异，可分为短、中、长程杂散光，短程杂散光的影响距离小于5μm，长程杂散光的影响距离大于200μm，中程杂散光的影响距离为5μm～200μm。当然，随着光刻技术的日益精进，对短中长程杂散光的定义也在变化，例如短程杂散光为小于2μm的杂散光，长程杂散光为大于100μm的杂散光。
[0004]不同距离的杂散光对光刻工艺的影响也不同，其中，中短程杂散光对光刻成像的影响最大，使得目前测量方法的精确度较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种杂散光测量系统及其测量方法和装置，以提高杂散光测试精确度。
[0006]本专利技术实施例提供了一种杂散光测量系统，包括：
[0007]掩膜版，所述掩膜版具有遮光图案组合，所述遮光图案组合包括形状相同的第一图案和第二图案，所述第一图案的外边缘半径值大于所述第二图案的外边缘半径值，所述第一图案和所述第二图案的中心具有形状和尺寸均相同的透光区域；
[0008]光刻机，所述光刻机内容置有待光刻基板，所述光刻机用于通过所述掩膜版对所述待光刻基板进行一次曝光，并在曝光完成后测量所述待光刻基板的曝光参数，根据所述曝光参数得到第一杂散光占比，所述第一杂散光的影响距离大于或等于所述第二图案的外边缘半径值。
[0009]进一步地，所述第一图案和所述第二图案的外边缘包围的形状均为正方形或者均为圆形，所述透光区域的形状为正方形或圆形；
[0010]其中，正方形外边缘形状的半径值为该正方形边长的二分之一。
[0011]进一步地，所述第二图案的外边缘半径值大于或等于1μm；和/或，
[0012]所述遮光图案组合内第一图案和第二图案之间的透光间距大于或等于200μm。
[0013]进一步地，所述待光刻基板的曝光布局包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，所述中心区域对应的掩膜图形布局为呈阵列排布的多个所述遮光图案组合，所述边缘区域对应的掩膜图形布局为呈圆周均匀分布的多个所述遮光图案组合。
[0014]进一步地，所述透光区域包括遮光结构，所述遮光结构由M个平行排布的遮光条构成，所述遮光条的延伸长度小于其延伸方向上所述透光区域的最小尺寸。
[0015]进一步地，所述第二图案由环绕所述透光区域的N个遮光环构成，所述N个遮光环的中心点均与所述透光区域的中心点重叠。
[0016]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种如上所述的杂散光测量系统的测量方法，包括：
[0017]采用与所述第二图案的外边缘半径值所对应的设定曝光剂量进行一次曝光，并在曝光完成后测量所述待光刻基板中与所述第一图案所对应的第一标记的曝光参数，根据各个所述第一标记的曝光参数计算曝光尺寸误差；
[0018]测量所述待光刻基板中与所述第二图案所对应的第二标记的曝光参数，根据所述曝光尺寸误差和所述第二标记的曝光参数，计算所述第二标记的实际曝光尺寸及其所对应的实际曝光剂量；
[0019]根据所述实际曝光剂量和所述设定曝光剂量，计算所述第一杂散光占比。
[0020]进一步地，所述待光刻基板的曝光布局包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，所述中心区域对应的掩膜图形布局为呈阵列排布的多个所述遮光图案组合，所述边缘区域对应的掩膜图形布局为呈圆周均匀分布的多个所述遮光图案组合；
[0021]一次曝光过程包括：
[0022]以所述设定曝光剂量通过所述掩膜版对所述待光刻基板的边缘区域进行曝光，同时，以所述设定曝光剂量为中间值且采用预设剂量步距规则通过所述掩膜版对所述待光刻基板的中间区域进行曝光；
[0023]其中，所述曝光参数包括曝光尺寸及其所对应的曝光剂量。
[0024]进一步地，根据各个所述第一标记的曝光参数计算曝光尺寸误差包括：
[0025]根据所述待光刻基板的边缘区域中各个第一标记的曝光尺寸，计算该边缘区域中第一标记的曝光尺寸平均值；
[0026]将所述曝光尺寸平均值和第一中间标记的曝光尺寸的差值确定为所述曝光尺寸误差，所述第一中间标记位于所述待光刻基板的中间区域且其所对应的曝光剂量为所述设定曝光剂量。
[0027]进一步地，计算所述第二标记的实际曝光尺寸及其所对应的实际曝光剂量之前，还包括：
[0028]根据所述待光刻基板的中间区域中各个第一标记的曝光尺寸和曝光剂量，拟合得到尺寸
‑
剂量公式(1)，
[0029]y＝ax+b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)，
[0030]其中，x为曝光剂量，y为曝光尺寸，a和b为常数。
[0031]进一步地，计算所述第二标记的实际曝光尺寸及其所对应的实际曝光剂量包括：
[0032]根据所述待光刻基板的边缘区域中各个第二标记的曝光尺寸，计算该边缘区域中第二标记的曝光尺寸平均值；
[0033]将所述曝光尺寸平均值和所述曝光尺寸误差的差值确定为所述第二标记的实际曝光尺寸，根据公式(1)计算该第二标记的实际曝光尺寸所对应的实际曝光剂量。
[0034]进一步地，计算所述第一杂散光占比Ls包括：
[0035]Ls＝100％*(Ds
‑
D0)/D0，
ꢀꢀꢀ
(2)
[0036]其中，Ds为所述实际曝光剂量，D0为所述设定曝光剂量。
[0037]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种如上所述的杂散光测量系统的测量装置，包括：
[0038]曝光模块，用于采用与所述第二图案的外边缘半径值所对应的设定曝光剂量进行一次曝光，并在曝光完成后测量所述待光刻基板中与所述第一图案所对应的第一标记的曝光参数，根据各个所述第一标记的曝光参数计算曝光尺寸误差；
[0039]测量模块，用于测量所述待光刻基板中与所述第二图案所对应的第二标记的曝光参数，根据所述曝光尺寸误差和所述第二标记的曝光参数，计算所述第二标记的实际曝光尺寸及其所对应的实际曝光剂量；
[0040]运算模块，用于根据所述实际曝光剂量和所述设定曝光剂量，计算所述第一杂散光占比。
[0041]本专利技术实施例中，杂散光测量系统所使用的掩膜版具有至少一个遮光图案组合，遮光图案组合包括形状相同的第一图案和第二图案，第一图案的外边缘半径值大于第二图案的外边缘半径值d3，第一图案和第二图案的中心具有形状和尺寸均相同的透光区域；光刻机通过掩膜版对待光刻基板进行一次曝光，根据光刻基板的曝光参数得到第一杂散光占比，第一杂散光的影响距离大于或等于d3。本专利技术实施例中，采用的掩模版可以实现对不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种杂散光测量系统，其特征在于，包括：掩膜版，所述掩膜版具有遮光图案组合，所述遮光图案组合包括形状相同的第一图案和第二图案，所述第一图案的外边缘半径值大于所述第二图案的外边缘半径值，所述第一图案和所述第二图案的中心具有形状和尺寸均相同的透光区域；光刻机，所述光刻机内容置有待光刻基板，所述光刻机用于通过所述掩膜版对所述待光刻基板进行一次曝光，并在曝光完成后测量所述待光刻基板的曝光参数，根据所述曝光参数得到第一杂散光占比，所述第一杂散光的影响距离大于或等于所述第二图案的外边缘半径值。2.根据权利要求1所述的杂散光测量系统，其特征在于，所述第一图案和所述第二图案的外边缘包围的形状均为正方形或者均为圆形，所述透光区域的形状为正方形或圆形；其中，正方形外边缘形状的半径值为该正方形边长的二分之一。3.根据权利要求1所述的杂散光测量系统，其特征在于，所述第二图案的外边缘半径值大于或等于1μm；和/或，所述遮光图案组合内第一图案和第二图案之间的透光间距大于或等于200μm。4.根据权利要求1所述的杂散光测量系统，其特征在于，所述待光刻基板的曝光布局包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，所述中心区域对应的掩膜图形布局为呈阵列排布的多个所述遮光图案组合，所述边缘区域对应的掩膜图形布局为呈圆周均匀分布的多个所述遮光图案组合。5.根据权利要求1所述的杂散光测量系统，其特征在于，所述透光区域包括遮光结构，所述遮光结构由M个平行排布的遮光条构成，所述遮光条的延伸长度小于其延伸方向上所述透光区域的最小尺寸。6.根据权利要求1所述的杂散光测量系统，其特征在于，所述第二图案由环绕所述透光区域的N个遮光环构成，所述N个遮光环的中心点均与所述透光区域的中心点重叠。7.一种如权利要求1
‑
6任一项所述的杂散光测量系统的测量方法，其特征在于，包括：采用与所述第二图案的外边缘半径值所对应的设定曝光剂量进行一次曝光，并在曝光完成后测量所述待光刻基板中与所述第一图案所对应的第一标记的曝光参数，根据各个所述第一标记的曝光参数计算曝光尺寸误差；测量所述待光刻基板中与所述第二图案所对应的第二标记的曝光参数，根据所述曝光尺寸误差和所述第二标记的曝光参数，计算所述第二标记的实际曝光尺寸及其所对应的实际曝光剂量；根据所述实际曝光剂量和所述设定曝光剂量，计算所述第一杂散光占比。8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述待光刻基板的曝光布局包括中心区域和环绕所述中心区域的边缘区域，所述中心区域对应的掩膜图形布局为呈阵列排布的多个所述遮光图案组合，所述边缘区域对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张康龙，董小龙，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：