[发明专利]一种光刻物镜的畸变补偿方法

权利要求书

1.一种光刻物镜的畸变补偿方法，包括具有照明单元（1）、像素数为A ×B的图形发生器（2）、放大倍数为S的光刻物镜单元（3）和工件台单元的无掩膜直写光刻装置，其特征在于在无掩膜直写光刻装置上按以下步骤操作：

1）、标定光刻物镜的畸变

取大小相异的第一图形（6）和第二图形（7）作为向图形发生器（2）中输入的图形，并将第一图形（6）或者第二图形（7）的中心设置在图形发生器（2）的中心；所述第一图形（6）和第二图形（7）的纵坐标相同，第一图形（6）的横坐标和第二图形（7）的横坐标之间的间距为L，所述L=M×N，其中M的单位为Pixel也即像素，N为设定数值且N为正整数，且M×N≤B/2；

标定步骤如下：

当N=1时，初始化工件台单元，对输入图形发生器（2）中的第一图形（6）和第二图形（7）曝光，在工件台单元中的掩模板（5）上分别得到第一图形（6）的首次投影和第二图形（7）的首次投影；然后沿着图形发生器（2）的横坐标方向移动工件台单元中的工件台（4），工件台（4）移动步长为F_n，所述F_n=（M ×N）/S，其中n=N，也即n与N的取值相同；再次曝光后，在工件台单元中的掩模板（5）上得到第一图形（6）的二次投影和第二图形（7）的二次投影；所述第一图形（6）的首次投影与第二图形（7）的二次投影套设在一起构成套刻图形；测量所述套刻图形，得出第一图形（6）的首次投影和第二图形（7）的二次投影之间的第一横向中心偏差ΔX₁，所述第一横向中心偏差ΔX₁即为距离光刻物镜视场中心点为M/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；

按当N=1时的步骤操作，当N=2时，测出第二横向中心偏差ΔX₂，第二横向中心偏差ΔX₂即为距离光刻物镜视场中心点为2M/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；

当N=3时，测出第三横向中心偏差ΔX₃，第三横向中心偏差ΔX₃即为距离光刻物镜视场中心点为3M/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；

重复上述标定步骤直至N达到设定数值，则得到以工件台（4）移动步长为横坐标，以相对应的第一图形（6）的首次投影和第二图形（7）的二次投影之间的横向中心偏差为纵坐标的点，也即得到（F₁，ΔX₁）、（F₂，ΔX₂）、（F₃，ΔX₃）……（F_n，ΔX_n），其中n=N，也即n与N的取值相同，将上述点值彼此相连即拟合出光刻物镜的畸变曲线；

2）、修正需要曝光的图形

根据拟合出的光刻物镜的畸变曲线，对曝光图形进行补偿修正，

当ΔX＜0.5 Pixel/S时，其中0.5 Pixel为半个像素大小，S为光刻物镜放大倍率，不需要对输入图形发生器（2）的图形进行修正；

当0.5m Pixel/S≤ΔX＜1.5m Pixel/S时，其中0.5m Pixel为0.5m个像素大小，1.5m Pixel为1.5m个像素大小，S为光刻物镜放大倍率，m为正整数；此时修正方式如下：

若在套刻图形中，第二图形（7）的二次投影套设于第一图形（6）的首次投影中，则当第二图形（7）的二次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距小于第一图形（6）的首次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距时，以图形发生器中心为圆心，以工件台移动步长F_n为半径的圆周上的所有微镜所对应的图形沿圆周径向向远离圆心方向偏移m个像素；而当第二图形（7）的二次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距大于第一图形（6）的首次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距时，则以图形发生器（2）中心为圆心，以工件台移动步长F_n为半径的圆周上的所有微镜所对应的图形沿圆周径向向圆心方向偏移m个像素；

若在套刻图形中，第一图形（6）的首次投影套设于第二图形（7）的二次投影中，则当第二图形（7）的二次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距小于第一图形（6）的首次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距，则以图形发生器中心为圆心，以工件台移动步长F_n为半径的圆周上的所有微镜所对应的图形沿圆周径向向圆心方向偏移m个像素；而当第二图形（7）的二次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距大于第一图形（6）的首次投影与第一图形（6）的二次投影之间的横向中心间距时，则以图形发生器（2）中心为圆心，以工件台移动步长F_n为半径的圆周上的所有微镜所对应的图形沿圆周径向向远离圆心方向偏移m个像素；

将修正后的图形输入到图形发生器（2）中，曝光，即可得到无畸变的曝光图形。