专利名称：掩模对准自适应扫描方法
技术领域：
本发明涉及一种自适应扫描技术，特别涉及一种应用于掩模对准的自适应扫描方法。
背景技术：
在采样光刻机进行集成电路芯片生产过程中，为了实现光刻机期望的精度指标，需要精确建立光刻机各坐标系之间的关系，使掩模、掩模台、投影物镜、硅片、硅片台能够在一个统一的定标系统中工作。对准就是通过硅片台上的对准标记找到掩模或掩模台上标记在透镜下方所成像的确切位置。使用传感器在水平方向和垂直方向对光强进行扫描采样， 通过对光强数据进行拟合计算，找到最大光强点所在位置，该位置即为对准位置。在进行采样时，需要足够多的采样点以便为拟合计算提供足够的信息，而采样点数的增加，不仅可能会带来冗余的信息，而且还会增加扫描物理实现的时间，影响生产效率。中国专利CN1790166A公开了一种垂向扫描长度自适应优化方法，该方法通过优化垂向扫描长度，使之随空间像的大小变化，从而达到优化垂向采样点数和扫描时间，提高生产效率的目的。该方法中垂向采样点数在空间像捕获范围内是均匀分布的，采样点数的优化可能导致空间像内的采样点数减少(即有效的采样点数减少)，有效采样点数的减少会影响拟合得到对准位置的精度，使对准效果变差；且该方法仅对垂向的采样进行了优化，在进行像质检测相关的扫描时，会使用到一些特定的照明模式，在这些照明模式下空间像的大小相对于常规照明模式变化很大，此时水平向采样点数也会对采样物理实现的时间产生较大的影响，如果仅对垂向进行优化，对生产效率的提高程度有限。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有掩模对准扫描方法在提高效率的同时是对准效果变差且不能同时对水平向和垂向扫描进行优化。为解决上述技术问题，本发明提供一种掩模对准自适应扫描方法，包括步骤1，确定掩模标记垂向空间像的最大有效值eff_max_z和最小有效值eff_min_z以及水平向空间像的最大有效值eff_max_x和最小有效值eff_min_x ；步骤2，进行掩模对准扫描，根据掩模标记垂向空间像、水平向空间像的最大有效值和最小有效值以及掩模标记空间像内采样点数计算垂向采样点数Nr_of_vert_samples、水平向采样点数Nr_of_hor_samples ；步骤3，掩模对准扫描结束后，根据传感器获得的数据计算实测空间像高ai_height与实测空间像宽ai_width ；步骤4,当实测空间像高ai_heigt与实测空间像宽ai_width在阈值范围内，则计算垂向指数遗忘因子\和水平向指数遗忘因子nx，根据所述垂向指数遗忘因子nz和水平向指数遗忘因子nx更新掩模标记垂向空间像的最大有效值eff_max_Z和最小有效值eff_min_z以及水平向空间像的最大有效值eff_max_x和最小有效值eff_min_x后,返回步骤2，当实测空间像高与实测空间像宽不在阈值范围内，则直接返回步骤2。进一步,所述掩模标记垂向空间像的最大有效值eff_max_z和最小有效值eff_min_z以及水平向空间像的最大有效值eff_max_x和最小有效值eff_min_x通过经验公式计算得到。进一步,所述水平向采样点数Nr_of_hor_samples、垂向采样点数Nr_of_vert_samples分别通过以下公式计算得到
权利要求
1.一种掩模对准自适应扫描方法,其特征在于,包括 步骤I，确定掩模标记垂向空间像的最大有效值eff_max_z和最小有效值eff_min_z以及水平向空间像的最大有效值eff_max_x和最小有效值eff_min_x ； 步骤2，进行掩模对准扫描，根据掩模标记垂向空间像、水平向空间像的最大有效值和最小有效值以及掩模标记空间像内采样点数计算垂向采样点数Nr_of_vert_samples、水平向米样点数 Nr_of_hor_samples ； 步骤3，掩模对准扫描结束后，根据传感器获得的数据计算实测空间像高ai_height与实测空间像宽ai_width ； 步骤4,当实测空间像高ai_height与实测空间像宽ai_width在阈值范围内，则计算垂向指数遗忘因子\和水平向指数遗忘因子Hx，根据所述垂向指数遗忘因子nz和水平向指数遗忘因子nx更新掩模标记垂向空间像的最大有效值eff_max_z和最小有效值eff_min_z以及水平向空间像的最大有效值eff_max_x和最小有效值eff_min_x后，返回步骤2，当实测空间像高与实测空间像宽不在阈值范围内，则直接返回步骤2。
2.根据权利要求I所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述掩模标记垂向空间像的最大有效值eff_max_z和最小有效值eff_min_z以及水平向空间像的最大有效值eff_max_X和最小有效值efT_min_x通过经验公式计算得到。
3.根据权利要求I所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述掩模标记空间像内采样点数由空间像水平面采样点数number_of_hor_sampIes_in_image和空间像垂向采样平面数 number_of_levels_in_image 计算获得。
4.根据权利要求I所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述水平向采样点数Nr_of_hor_samples、垂向采样点数Nr_of_vert_samples分别通过以下公式计算得到
5.根据权利要求I所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述传感器获得的数据为对准位置数据水平值X、垂向值z和光强数据I。
6.根据权利要求5所述的自适应扫描方法，其特征在于，通过拟合计算确定对准位置数据水平值X、垂向值Z和光强数据I的函数关系式1=3 i*X2+@ 2*X*Z+@ 3*Z2+P 4*X+3 5*Z+ & 6。
7.根据权利要求6所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述实测空间像高ai_height与所述实测空间像宽ai_width通过以下公式计算得到
8.根据权利要求I所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述垂向指数遗忘因子\和所述水平向指数遗忘因子1根据以下公式计算得到
9.根据权利要求I所述的自适应扫描方法，其特征在于，所述更新掩模标记垂向空间像、水平向空间像的最大有效值和最小有效值的计算公式为eff_max_x = (I— n J *eff_max_xold+ n xmax (ai_width)eff_min_x = (I- n x) *eff_min_xold+ n xmin (ai_width)eff_max_z = (I— n z) *eff_max_zold+ n zmax (ai_height)eff_min_z = (I- n z) *eff_min_zold+ n zmin (ai_height) 其中 effjnax+x。；^ eff_min_xold, eff_max_zold 和 effjniruz—分别是更新前垂向与水平向空间像的最大有效值和最小有效值。
全文摘要
一种掩模对准自适应扫描方法，包括步骤1.确定掩模标记垂向与水平向空间像的最大有效值和最小有效值；2.进行掩模对准扫描，根据垂向与水平向空间像的最大有效值和最小有效值以及空间像内采样点数计算垂向、水平向采样点数；3.掩模对准扫描结束后，根据传感器获得的数据计算实测空间像高与像宽；4.当实测空间像高与像宽在阈值范围内，则计算垂向与水平向指数遗忘因子，根据所述垂向与水平向指数遗忘因子更新掩模标记垂向空间像与水平向空间像的最大有效值和最小有效值后，返回步骤2，当实测空间像高与实测空间像宽不在阈值范围内，则直接返回步骤2。本方法提高生产效率的同时保证了对准精度，并且同时对垂向和水平向采样点数进行优化。
文档编号G03F7/20GK102736425SQ201110086178
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者李运锋, 胡明辉 申请人:上海微电子装备有限公司, 上海微高精密机械工程有限公司