【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焦面误差补偿，具体涉及一种对准光源焦面误差补偿方法。
技术介绍
1、光刻机是集成电路制造中的重要设备，光刻机的性能决定了集成电路制造中器件的特征尺寸。在光刻机中，投影物镜系统是核心部件，其主要功能是通过聚焦实现曝光，从而将掩膜版上的掩膜图形按照一定比例成像到要加工的对象上。
2、光刻机的投影物镜系统的焦深在一定范围内，尤其随着光刻技术发展到20nm及以下技术节点，光刻机的焦深在60nm以下。而焦深的大小决定了成像的尺寸，在实际情况中，不同补光灯照射在同一平面上会有焦面差异，如果使用统一焦面，抓拍图像视角会导致识别对象出现偏差。通过检测最佳焦面位置可以进行焦面位置的偏移及控制，进而提高光刻曝光质量和图形保真度。
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，本专利技术提供了一种对准光源焦面误差补偿方法，能够有效克服现有技术所存在的不能对不同光源条件下出现的焦面误差进行有效补偿的缺陷。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种对准光源焦面误差补偿方法，包括以下步骤：
6、s1、选取焦面位置测量标记，于标定的光刻系统中，在不同光源条件下的各焦面位置处进行曝光；
7、s2、记录当前焦面位置，并采集记录光刻空间像的二维分布；
8、s3、整理光刻空间像结果，并将光刻空间像结果划分为训练集、测试集；
9
10、s5、利用训练好的最佳焦面检测模型对待测光刻系统中相应光源条件下的最佳焦面进行检测，得到目标最佳焦面；
11、s6、测量获得晶圆的表面形貌，并得到晶圆中待曝光区的厚度；
12、s7、将晶圆倾斜置于目标最佳焦面位置，并计算得到焦距范围值；
13、s8、待测光刻系统根据焦距范围值对晶圆的位置进行调节，并对晶圆中的待曝光区进行曝光。
14、优选地，s1中于标定的光刻系统中，在不同光源条件下的各焦面位置处进行曝光，包括：
15、于标定的光刻系统中，分别在同轴光、红光、绿光、红外光下的各焦面位置处进行曝光。
16、优选地，s3中整理光刻空间像结果，并将光刻空间像结果划分为训练集、测试集，包括：
17、对完全无法识别焦面位置测量标记特征的曝光结果，以及连续多个不存在差异而不能体现焦面位置变化的曝光结果进行剔除，得到有效光刻空间像的二维分布；
18、按照不同光源条件对所有有效光刻空间像的二维分布进行分类，并将有效光刻空间像的二维分布对应的焦面位置作为标签，将各类有效光刻空间像的二维分布及对应的标签划分为训练集、测试集；
19、其中，焦面位置包括最佳焦面位置和普通焦面位置。
20、优选地，s4中构建最佳焦面检测模型，利用训练集和测试集对最佳焦面检测模型进行模型训练，得到训练好的最佳焦面检测模型，包括：
21、构建最佳焦面检测模型，将训练集中的有效光刻空间像的二维分布及对应的标签输入最佳焦面检测模型进行模型训练；
22、将测试集中的有效光刻空间像的二维分布输入训练后的最佳焦面检测模型，得到相应的焦面位置输出结果，并根据焦面位置输出结果与标签之间的对比结果判断是否完成模型训练；
23、其中，最佳焦面检测模型包括输入层、卷积层、池化层、全连接层和输出层。
24、优选地，所述焦面位置测量标记包括若干依次排列的透光区、阻光区，相邻透光区底部的刻蚀深度不同以形成相移区，通过相移区的透射光与通过透光区的透射光之间的相位差为90°的整数倍。
25、优选地，s6中测量获得晶圆的表面形貌，并得到晶圆中待曝光区的厚度，包括：
26、分别采用压力测量法、光学测量法对晶圆的表面形貌进行测量，以获得形貌测量偏差图；
27、采用光学测量法对晶圆进行测量以获得厚度测量值，并根据形貌测量偏差图对厚度测量值进行校正，以得到晶圆中待曝光区的厚度。
28、优选地，所述分别采用压力测量法、光学测量法对晶圆的表面形貌进行测量时，将晶圆平行置于目标最佳焦面位置。
29、优选地，s7中将晶圆倾斜置于目标最佳焦面位置，并计算得到焦距范围值，包括：
30、采用下式计算得到焦距范围值f：
31、f＝t+d1
32、其中，t为晶圆中待曝光区的厚度，d1为晶圆中待曝光区与目标最佳焦面之间的距离；
33、采用下式计算得到晶圆中待曝光区与目标最佳焦面之间的距离d1：
34、d1＝sinθ·d2
35、其中，θ为晶圆与目标最佳焦面之间的夹角，d2为晶圆和目标最佳焦面的相交线与待曝光区之间的距离；
36、采用下式计算得到晶圆与目标最佳焦面之间的夹角θ：
37、
38、其中，f’为焦距范围的预估值，w为有效曝光区宽度。
39、优选地，s8中待测光刻系统根据焦距范围值对晶圆的位置进行调节，并对晶圆中的待曝光区进行曝光，包括：
40、根据焦距范围值f与焦距范围的预估值f’之间的差值对晶圆的位置进行自动调节，并对晶圆中的待曝光区进行曝光。
41、(三)有益效果
42、与现有技术相比，本专利技术所提供的一种对准光源焦面误差补偿方法，具有以下有益效果：
43、1)选取焦面位置测量标记，于标定的光刻系统中，在不同光源条件下的各焦面位置处进行曝光，记录当前焦面位置，并采集记录光刻空间像的二维分布，整理光刻空间像结果，并将光刻空间像结果划分为训练集、测试集，构建最佳焦面检测模型，利用训练集和测试集对最佳焦面检测模型进行模型训练，得到训练好的最佳焦面检测模型，利用训练好的最佳焦面检测模型对待测光刻系统中相应光源条件下的最佳焦面进行检测，得到目标最佳焦面，从而能够有效检测出不同光源条件下的目标最佳焦面，利用目标最佳焦面对不同光源条件下出现的焦面误差进行有效补偿，提高光刻曝光质量和图形保真度；
44、2)测量获得晶圆的表面形貌，并得到晶圆中待曝光区的厚度，将晶圆倾斜置于目标最佳焦面位置，并计算得到焦距范围值，待测光刻系统根据焦距范围值对晶圆的位置进行调节，并对晶圆中的待曝光区进行曝光，从而能够基于目标最佳焦面增大晶圆中待曝光区曝光时的景深，提升光刻曝光效果。
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1.一种对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：S1中于标定的光刻系统中，在不同光源条件下的各焦面位置处进行曝光，包括：
3.根据权利要求2所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：S3中整理光刻空间像结果，并将光刻空间像结果划分为训练集、测试集，包括：
4.根据权利要求3所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：S4中构建最佳焦面检测模型，利用训练集和测试集对最佳焦面检测模型进行模型训练，得到训练好的最佳焦面检测模型，包括：
5.根据权利要求4所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：所述焦面位置测量标记包括若干依次排列的透光区、阻光区，相邻透光区底部的刻蚀深度不同以形成相移区，通过相移区的透射光与通过透光区的透射光之间的相位差为90°的整数倍。
6.根据权利要求4所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：S6中测量获得晶圆的表面形貌，并得到晶圆中待曝光区的厚度，包括：
7.根据权利要求6所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特
8.根据权利要求6所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：S7中将晶圆倾斜置于目标最佳焦面位置，并计算得到焦距范围值，包括：
9.根据权利要求8所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：S8中待测光刻系统根据焦距范围值对晶圆的位置进行调节，并对晶圆中的待曝光区进行曝光，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：s1中于标定的光刻系统中，在不同光源条件下的各焦面位置处进行曝光，包括：
3.根据权利要求2所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：s3中整理光刻空间像结果，并将光刻空间像结果划分为训练集、测试集，包括：
4.根据权利要求3所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：s4中构建最佳焦面检测模型，利用训练集和测试集对最佳焦面检测模型进行模型训练，得到训练好的最佳焦面检测模型，包括：
5.根据权利要求4所述的对准光源焦面误差补偿方法，其特征在于：所述焦面位置测量标记包括若干依次排列的透光区、阻光区，相邻透光区底部的刻蚀深度不...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪春雷，王运钢，章广飞，薛业保，
申请(专利权)人：安徽国芯智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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