[发明专利]一种积分均匀性补偿方法、补偿装置及光刻设备

说明书

本发明实施例公开了一种积分均匀性补偿方法、补偿装置及光刻设备。其中积分均匀性补偿方法包括：获取整个视场的光强数据；根据光强数据，计算光场的积分均匀性；根据积分均匀性，计算均匀性需求的第一补偿量；根据成像单元的成像关系，计算均匀性需求的第二补偿量；根据第一补偿量和第二补偿量计算补偿版的形貌；根据补偿版的形貌制备补偿版，并将补偿版插入曝光系统中进行积分均匀性补偿。本发明实施例提供的积分均匀性补偿方法可以简化补偿过程，确保积分均匀性补偿的可靠性，降低补偿成本，提高各拼接视场积分均匀性的一致性，确保各视场均在最佳积分均匀性下曝光，提高产品制造质量。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造技术，尤其涉及一种积分均匀性补偿方法、补偿装置及光刻设备。

背景技术

光刻技术是一种在衬底表面上印刷具有特征的构图的技术，这样的衬底可包括用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等的基片。经常使用的基片为表面涂有光敏感介质的半导体晶片或玻璃基片。

在光刻过程中，晶片放置在晶片台上，通过处在光刻设备内的曝光系统，将特征构图投射到晶片表面。现有光刻设备的照明系统通常要求光场均匀性达到1％以内，设计、加工的要求和难度都很严格，即便是设置石英棒或微透镜阵列进行匀光，根据实际装调经验，也不能保证所有的单元照明视场均匀性同时达到要求。为了提高光束的均匀性，可以在光路中设置补偿版，但现有技术中通常根据反卷积算法得到补偿版形貌，传统补偿卷积过程复杂，计算误差较大，导致成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种积分均匀性补偿方法、补偿装置及光刻设备，该方法可以简化补偿过程，确保积分均匀性补偿的可靠性，降低补偿成本，提高各拼接视场积分均匀性的一致性，确保各视场均在最佳积分均匀性下曝光，提高产品制造质量。

第一方面，本发明实施例提供一种积分均匀性补偿方法，包括：

获取整个视场的光强数据；

根据所述光强数据，计算光场的积分均匀性；

根据所述积分均匀性，计算均匀性需求的第一补偿量；

根据成像单元的成像关系，计算均匀性需求的第二补偿量；

根据所述第一补偿量和所述第二补偿量计算补偿版的形貌；

根据所述补偿版的形貌制备补偿版，并将所述补偿版插入曝光系统中进行积分均匀性补偿。

可选的，所述视场包括单一视场或多个视场的拼接视场。

可选的，所述根据成像单元的成像关系，计算均匀性需求的第二补偿量包括：

根据光学模型，仿真光线经过成像单元时的卷积结果；

根据所述卷积结果和所述成像单元的放大倍率，计算均匀性需求的第二补偿量。

可选的，所述根据所述第一补偿量和所述第二补偿量计算补偿版的形貌包括：

获取所述第一补偿量和所述第二补偿量的差值；

根据所述差值计算补偿版的形貌。

第二方面，本发明实施例还提供一种积分均匀性补偿装置，包括曝光系统，所述曝光系统包括沿光线传播方向依次设置的光源、耦合镜组、匀光单元、成像单元以及投影物镜；

所述光源用于出射照明光束，所述耦合镜组用于将所述照明光束耦合入所述匀光单元，所述匀光单元用于将所述耦合镜组的出射光束进行均匀化，所述成像单元用于将所述匀光单元出射的视场和数值孔径与所述投影物镜的视场和数值孔径匹配；

所述积分均匀性补偿装置还包括补偿版，所述补偿版设置于所述匀光单元出光一侧的光路中，所述补偿版用于对所述匀光单元的出射光束进行积分均匀性补偿。