[发明专利]一种基于光学衍射的套刻误差提取方法

摘要

本发明属于光刻领域，公开了一种基于光学衍射的套刻误差提取方法，包括：(1)确定套刻标记结构及材料光学常数；(2)建立套刻标记正向光学特性模型；(3)基于光学特性模型生成训练集；(4)确定神经网络结构；(5)神经网络训练；(6)套刻误差提取。与现有的套刻误差提取方法相比，本发明提供的方法不依赖于光学分辨率和经验线性关系，可基于一个单元实现单个方向的套刻误差测量，套刻标记面积更小，并且可从更复杂的非线性套刻光学表征量中提取套刻误差，提取过程快速、准确、鲁棒性好。

主权项

1.一种基于光学衍射的套刻误差提取方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)确定套刻标记结构及材料光学常数：该套刻标记包括两个套刻标记单元，分别用于提取X方向和Y方向的套刻误差，两个套刻标记单元剖面结构相同，从上至下第一层至第四层依次为掩膜光栅层、掩膜薄膜层、光刻光栅与薄膜材料混合层、氧化薄膜层；各层材料的光学常数包括折射率n和消光系数k；套刻标记结构参数包括：掩膜光栅与光刻光栅的周期Λ，掩膜光栅与光刻光栅的线宽CD₁、CD₂，套刻标记第一层至第四层的高度H₁、H₂、H₃、H₄，光刻光栅的左右侧壁角LSWA、RSWA，以及套刻误差的理论值δ；(2)根据步骤(1)确定的套刻标记结构参数、材料光学常数，结合预设的测量条件建立套刻标记正向光学特性模型，获得套刻误差的光学表征量；(3)根据步骤(1)确定的套刻标记结构参数及步骤(2)建立的套刻标记正向光学特性模型，通过在指定偏差范围内对套刻标记结构参数进行随机取值，生成包含光学表征量和套刻误差理论值δ的多个训练样本；(4)确定神经网络结构，将光学表征量作为该神经网络的输入层，套刻误差作为该神经网络的输出层；输出层输出的结果为套刻误差的提取值δ'；(5)建立表征套刻误差的提取值δ'与套刻误差的理论值δ之间偏差的损失函数，将全部训练样本的光学表征量输入神经网络一次并得到相应的输出，视为完成一次迭代；迭代指定次数或迭代至损失函数值达到预设范围内或损失函数值稳定时，终止迭代，得到训练好的神经网络；(6)将待测套刻标记实测获得的光学表征量输入训练好的神经网络，提取套刻误差。