专利名称：一种光刻物镜的畸变补偿方法
技术领域：
本发明属于半导体光刻技术领域，具体涉及ー种光刻物镜的畸变补偿方法。
背景技术：
光刻机是用于在晶片、印刷电路板、掩膜板、平板显示器、生物晶片、微机械电子晶片、光学玻璃平板等衬底材料上印刷构图的设备，而光刻物镜则是光刻机系统中最核心的部件之一，光刻物镜直接决定了光刻机曝光线条的质量。随着光刻技术的发展，光刻机投影系统光学性能逐步提升，不仅要求光刻物镜具有较高的分辨率，以实现芯片的高集成度，同时还要求光刻机投影成像系统具有较小的像差。由于高性能的光刻物镜在设计时有一定的难度，光学镜片的面型、中心厚度等在实际加工时难以精确地控制，加上光刻物镜在装配调校时带入的其他误差，光刻物镜难以很好地消除各种像差。光刻物镜自身残留的像差，尤其是畸变，将会带入光刻机系统，进而影响光刻机的整体性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种光刻物镜的畸变补偿方法，本方法能够消除光刻物镜自身残留的像差，改善曝光线条的质量，从而提升光刻机的整体性能。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种光刻物镜的畸变补偿方法，包括具有照明単元、像素数为AXB的图形发生器、放大倍数为S的光刻物镜单元和エ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I)、标定光刻物镜的畸变取大小相异的第一图形和第二图形作为向图形发生器中输入的图形，并将第一图形或者第二图形的中心设置在图形发生器的中心；所述第一图形和第二图形的纵坐标相同，第一图形的横坐标和第二图形的横坐标之间的间距为L，所述L=MXN,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MXN彡B/2 ；标定步骤如下当N=I时，初始化工件台単元，对输入图形发生器中的第一图形和第二图形曝光，在エ件台単元中的掩模板上分別得到第一图形的首次投影和第二图形的首次投影；然后沿着图形发生器的横坐标方向移动エ件台単元中的エ件台，エ件台移动步长为Fn，所述Fn=(MXN)/S，其中n=N，也即η与N的取值相同；再次曝光后，在エ件台単元中的掩模板上得到第一图形的二次投影和第二图形的二次投影；所述第一图形的首次投影与第二图形的二次投影套设在一起构成套刻图形；測量所述套刻图形，得出第一图形的首次投影和第二图形的二次投影之间的第一横向中心偏差AX1，所述第一横向中心偏差AX1即为距离光刻物镜视场中心点为Μ/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；按当N=I时的步骤操作，当Ν=2时，测出第二横向中心偏差AX2，第二横向中心偏差AX2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吋，测出第三横向中心偏差Λ X3，第三横向中心偏差AX3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，则得到以エ件台移动步长为横坐标，以相对应的第一图形的首次投影和第二图形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, AX1), (F2, AX2)、(F3，Λ X3)……(Fn, Λ Χη)，其中η=Ν，也即η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ΛΧ < O. 5 Pixel/S时，其中O. 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的图形进行修正； 当O. 5m Pixel/S く ΔΧ < I. 5m Pixel/S 时，其中 O. 5m Pixel 为 O. 5m 个像素大小，I. 5m Pixel为I. 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，第二图形的二次投影套设于第一图形的首次投影中，则当第二图形的二次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距小于第一图形的首次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距吋，以图形发生器中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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；而当第二图形的二次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距大于第一图形的首次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距时，则以图形发生器中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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，第一图形的首次投影套设于第二图形的二次投影中，则当第二图形的二次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距小于第一图形的首次投影与第一图形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，以エ件台移动步长Fn*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；而当第二图形的二次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距大于第一图形的首次投影与第一图形的二次投影之间的横向中心间距时，则以图形发生器中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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中，曝光，即可得到无畸变的曝光图形。本光刻物镜的畸变补偿方法还可以通过以下方式得以进ー步实现优选的，所述第一图形和第二图形均为矩形框或菱形框或圆形框。进ー步的，所述第一图形和第二图形均为方形框，且较大的方形框的边长为20个像素，较小的方形框的边长为10个像素，两个方形框的边长宽度均为2个像素。优选的，所述在步骤I)中标定光刻物镜的畸变时，对每ー个畸变值，均沿着图形发生器的横坐标方向多次移动エ件台単元中的エ件台，然后多次測量第一图形的首次投影和第二图形的二次投影之间的横向中心偏差以取其平均值。所述N≥ 10。所述光刻物镜单元的放大倍数为20。
所述M的取值为20或30或40或50。本发明具有以下有益效果I)、本发明可以补偿光刻物镜的畸变，改善曝光线条的质量，从而可以降低光刻机对光刻物镜的高要求，减小光刻物镜在设计、加工和装调中的难度，既降低了成本，又节省了周期。2)、本发明适用于无掩膜直写光刻机装置中任何光刻物镜，适用范围广且适用性強。
图I为本发明的无掩膜直写光刻机装置的结构示意图。
图2为本发明的标定光刻物镜畸变的图形。图3A为第一图形为较大方框，第二图形为较小方框，且第一图形的中心设置在图形发生器的中心时在掩模板上的首次投影位置示意图。图3B、3C均为第二图形的二次投影套设于第一图形的首次投影中的投影位置示意图。图4A为第二图形为较大方框，第一图形为较小方框，且第二图形的中心设置在图形发生器的中心时在掩模板上的首次投影位置示意图。图4B、4C均为第一图形的首次投影套设于第二图形的二次投影中的投影位置示意图。图5为本发明的光刻物镜半视场相对于视场中心的畸变曲线。图6为套刻图形的放大图。图中标记的含义如下I 一照明単元 2 —图形发生器 3—光刻物镜单元4 一エ件台 5—掩模板 6—第一图形 7—第二图形6A\6C—第一图形的首次投影 6B\6D—第一图形的二次投影7A\7C—第二图形的首次投影 7B\7D—第二图形的二次投影
具体实施例方式如图I所示，本发明包括具有照明単元I、像素数为AXB的图形发生器2 (其中A为图形发生器在纵向方向上的像素数，B为图形发生器在横向方向上的像素数)、放大倍数为S的光刻物镜单元3和エ件台単元的无掩膜直写光刻装置，下面分别以两种情形对本发明做说明。第一种情形第一图形6为较大方框，第二图形7为较小方框，且第一图形6在图形发生器2的中心。I)、标定光刻物镜的畸变如图2所示，第一图形6和第二图形7均为正方形框；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=MXN，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MXN彡B/2 ；
标定步骤如下当N=I时，初始化工件台単元，对输入图形发生器2中的第一图形6和第二图形7曝光，在エ件台単元中的掩模板5上分別得到第一图形6的首次投影6A和第二图形7的首次投影7A，如图3A所示；然后沿着图形发生器2的横坐标方向移动エ件台単元中的エ件台4，エ件台4移动步长为FnJy^SFn= (MXN)/S，其中n=N，也即η与N的取值相同；再次曝光后，在エ件台単元中的掩模板5上得到第一图形6的二次投影6Β和第二图形7的二次投影7Β，如图3Β或3C所示，图3Β中第二图形7的二次投影7Β与第一图形6的二次投影6Β之间的横向中心间距L2小于第一图形6的首次投影6Α与第一图形6的二次投影6Β之间的横向中心间距LI，图3C中第二图形7的二次投影7Β与第一图形6的二次投影6Β之间的横向中心间距L2'大于第一图形6的首次投影6Α与第一图形6的二次投影6Β之间的横向中心间距LI';所述第一图形6的首次投影6Α与第二图形7的二次投影7Β套设在一起构成 套刻图形；測量所述套刻图形，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AX1，其中图3Β中所示的投影位置示意图中八乂1 =し1ーし2，图3(中所示的投影位置示意图中AX1=L2' — LI';所述第一横向中心偏差AX1即为距离光刻物镜视场中心点为Μ/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；按当N=I时的步骤操作，当N=2时，测出第二横向中心偏差AX2，第二横向中心偏差AX2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吋，测出第三横向中心偏差Λ X3，第三横向中心偏差AX3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，则得到以エ件台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, AX1), (F2, AX2)、(F3，Λ X3)……(Fn, Λ Χη)，其中η=Ν，也即η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，如图5所示；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ΛΧ < O. 5 Pixel/S时，其中O. 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O. 5m Pixel/S く ΔΧ < I. 5m Pixel/S 时，其中 O. 5m Pixel 为 O. 5m 个像素大小，I. 5m Pixel为I. 5m个像素大小，S为光刻物镜放大倍率，m为正整数；此时修正方式如下由于第二图形7的二次投影7B套设于第一图形6的首次投影6A中，则如图3B所示，当第二图形7的二次投影7B与第一图形6的二次投影6B之间的横向中心间距L2小于第一图形6的首次投影6A与第一图形6的二次投影6B之间的横向中心间距LI吋，以图形发生器2中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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；而当如图3C所示，第二图形7的二次投影7B与第一图形6的二次投影6B之间的横向中心间距L2，大于第一图形6的首次投影6A与第一图形6的二次投影6B之间的横向中心间距LI'吋，则以图形发生器2中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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；
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。第二种情形第一图形6为较小方框，第二图形7为较大方框，且第一图形6在图形发生器2的中心。I)、标定光刻物镜的畸变如图2所示，第一图形6和第二图形7均为正方形框；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=MXN，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MXN彡B/2 ；标定步骤如下 当N=I时，初始化工件台単元，对输入图形发生器2中的第一图形6和第二图形7曝光，在エ件台単元中的掩模板5上分別得到第一图形6的首次投影6C和第二图形7的首次投影7C，如图4A所示；然后沿着图形发生器2的横坐标方向移动エ件台単元中的エ件台4，エ件台4移动步长为FnJy^SFn= (MXN)/S，其中n=N，也即η与N的取值相同；再次曝光后，在エ件台単元中的掩模板5上得到第一图形6的二次投影6D和第二图形7的二次投影7D，如图4Β或4C所示，图4Β中第二图形7的二次投影7D与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L4小于第一图形6的首次投影6C与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L3，图3C中第二图形7的二次投影7D与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L4'大于第一图形6的首次投影6C与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L3';所述第一图形6的首次投影6C与第二图形7的二次投影7D套设在一起构成套刻图形；測量所述套刻图形，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AX1，其中图4Β中所示的投影位置示意图中AX1=L3 — L4，图4C中所示的投影位置示意图中AX1=Lf — L3';所述第一横向中心偏差AX1即为距离光刻物镜视场中心点为Μ/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；按当N=I时的步骤操作，当N=2时，测出第二横向中心偏差AX2，第二横向中心偏差AX2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吋，测出第三横向中心偏差Λ X3，第三横向中心偏差AX3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，则得到以エ件台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, AX1), (F2, AX2)、(F3，Λ X3)……(Fn, Λ Χη)，其中η=Ν，也即η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，如图5所示；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ΛΧ < O. 5 Pixel/S时，其中O. 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O. 5m Pixel/S く ΔΧ < I. 5m Pixel/S 时，其中 O. 5m Pixel 为 O. 5m 个像素大小，I. 5m Pixel为I. 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
由于第一图形6的首次投影6C套设于第二图形7的二次投影7D中，则如图4B所示，当第二图形7的二次投影7D与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L4小于第一图形6的首次投影6C与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L3吋，则以图形发生器2中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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；而当如图4C所示，第二图形7的二次投影7D与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L4'大于第一图形6的首次投影6C与第一图形6的二次投影6D之间的横向中心间距L3'吋，则以图形发生器2中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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。实施例以下将结合图2、3A和3B构成的一个实施例对本发明的方法作进ー步的详细描述。I、标定光刻物镜的畸变 本例中使用的图形发生器2的像素数为1400X1050，图形发生器2中的每个微镜大小为10. 8 μ mX 10. 8 μ m，本例中的光刻物镜单元3的放大倍数为20。如图2所示，向可编程的图形发生器2中输入较大方框状的第一图形6和较小方框状的第二图形7，第一图形6的边长为20像素，第二图形7的边长为10像素，第一图形6和第二图形7的框边宽度均为2像素；其中，第一图形6的中心位于图形发生器2的中心，第一图形6和第二图形7的纵向坐标相同,第一图形6和第二图形7的中心横向坐标之间的间距为50XN像素，其中N=I 10 ；当N=I时，初始化工件台単元，对输入可编程的图形发生器2中的第一图形6和第ニ图形7曝光，在エ件台単元中的掩模板5上分別得到第一图形6的首次投影6A和第二图形7的首次投影7A，如图3A所示；然后移动エ件台4，エ件台4移动步长公式为=F1=(SOXN)/20，其中，50XN像素为第一图形6和第二图形7的中心横向坐标之间的间距，20为光刻物镜放大倍率；N=1时，エ件台的第一移动步长Fi*2. 5像素，曝光后，在掩模板上可以得到一个大正方框状的图形也即第一图形6的首次投影6A和小正方框状的图形也即第二图形7的首次投影7A组成的套刻图形，用带有测量软件的显微镜測量所述套刻图形，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AX1，其中图3B中所示的投影位置示意图中AX1 = Ll — L2 ;当然也可以采用其他測量方式，比如图6中所示AX1= (Xa-Xb)/2，其中，Xa为套刻图形中的大正方框状的图形左边外侧与套刻图形中的小正方框状的图形左边外侧之间的距离，Xa为套刻图形中的大正方框状的图形右边外侧与套刻图形中的小正方框状的图形右边外侧的距离；所述第一横向中心偏差AX1即为距离光刻物镜视场中心点为Μ/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值；按当N=I时的步骤操作，当N=2时，エ件台的第二移动步长F2为5像素，测出第二横向中心偏差Δ X2 ；当N=3时，エ件台的第三移动步长F3为7. 5像素，测出第三横向中心偏差AX3 ；当N=4时，エ件台的第四移动步长F4为10像素，测出第四横向中心偏差AX4;
当N=5时，エ件台的第五移动步长F5为12. 5像素，测出第五横向中心偏差AX5 ；当N=6时，エ件台的第六移动步长F6为15像素，测出第六横向中心偏差AX6 ；当N=7时，エ件台的第七移动步长F7为17. 5像素，测出第七横向中心偏差AX7 ；当N=8时，エ件台的第八移动步长F8为20像素，测出第八横向中心偏差AX8 ；当N=9时，エ件台的第九移动步长F9为22. 5像素，测出第九横向中心偏差AX9 ；当N=IO时，エ件台的第十移动步长Fltl为25像素，测出第十横向中心偏差AXltl；以エ件台的第一移动步长F1、第二移动步长F2、第三移动步长F3、第四移动步长F4、第五移动步长F5、第六移动步长F6、第七移动步长F7、第八移动步长F8、第九移动步长F9和第十移动步长Fltl为横坐标，以第一横向中心偏差AX1、第二横向中心偏差AX2、第三横向中 横向中心偏差Λ X7、第八横向中心偏差Λ X8、第九横向中心偏差AX9和第十横向中心偏差AX10为纵坐标，拟合出20Χ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20Χ光刻物镜的畸变曲线，对曝光图形进行补偿修正；当ΛΧ < O. 5 Pixel/20时，其中O. 5 Pixel为半个像素大小，20为光刻物镜放大倍率，不需要对输入图形发生器的图形进行修正；当O. 5m Pixel/20 ^ ΔΧ < I. 5m Pixel/20 时，其中，0. 5m Pixel 为 0. 5m 个像素大小，I. 5m Pixel为I. 5m个像素大小，20为光刻物镜放大倍率，m=l, 2, 3……，且m为正整数，此时以可编程图形发生器中心为圆心，以エ件台移动步长Fn (n=l 10)为半径的圆周上的所有微镜对应的图形沿圆周的径向向圆心方向偏移m个像素，曝光，可以得到整个20X镜头视场内无畸变的曝光图形。
权利要求
1.一种光刻物镜的畸变补偿方法，包括具有照明単元(I)、像素数为A XB的图形发生器(2)、放大倍数为S的光刻物镜单元(3)和エ件台単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=MXN,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MXN く B/2 ； 标定步骤如下 当N=I时，初始化工件台単元，对输入图形发生器(2)中的第一图形(6)和第二图形(7)曝光，在エ件台単元中的掩模板(5)上分別得到第一图形(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)的横坐标方向移动エ件台単元中的エ件台(4)，エ件台(4)移动步长为Fn，所述Fn= (M XN)/S，其中n=N，也即η与N的取值相同；再次曝光后，在エ件台単元中的掩模板(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AX1，所述第一横向中心偏差AX1即为距离光刻物镜视场中心点为Μ/S的所有点的对于光刻物镜视场中心点的畸变值； 按当N=I时的步骤操作，当Ν=2吋，测出第二横向中心偏差AX2，第二横向中心偏差AX2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Ν=3吋，测出第三横向中心偏差AX3，第三横向中心偏差AX3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，则得到以エ件台(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, AX1), (F2, AX2)、(F3，Λ X3)……(Fn, Λ Χη)，其中η=Ν，也即η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ΛΧ < O. 5 Pixel/S时，其中O. 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 O. 5m Pixel/S く ΔΧ < I. 5m Pixel/S 时，其中 O. 5m Pixel 为 O. 5m 个像素大小，I.5m Pixel为I. 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，则当第ニ图形(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，以エ件台移动步长Fn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吋，则以图形发生器(2)中心为圆心，以エ件台移动步长Fn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，则当第ニ图形(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，以エ件台移动步长Fn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，以エ件台移动步长Fn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。
2.根据权利要求I所述的光刻物镜的畸变补偿方法，其特征在于所述第一图形(6)和第二图形(7)均为矩形框或菱形框或圆形框。
3.根据权利要求I所述的光刻物镜的畸变补偿方法，其特征在于所述在步骤I)中标定光刻物镜的畸变时，对每ー个畸变值，均沿着图形发生器(2)的横坐标方向多次移动エ件台単元中的エ件台(4)，然后多次測量第一图形(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以取其平均值。
4.根据权利要求2所述的光刻物镜的畸变补偿方法，其特征在于所述第一图形(6)和第二图形(7)均为方形框，且较大的方形框的边长为20个像素，较小的方形框的边长为10个像素，两个方形框的边长宽度均为2个像素。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的光刻物镜的畸变补偿方法，其特征在于所述N 彡 10。
6.根据权利要求4所述的光刻物镜的畸变补偿方法,其特征在于所述光刻物镜单兀(3)的放大倍数为20。
7.根据权利要求4所述的光刻物镜的畸变补偿方法，其特征在于所述M的取值为20或30或40或50。
全文摘要
本发明属于半导体光刻技术领域，具体涉及一种光刻物镜的畸变补偿方法。本方法首先根据两相异大小的图形标定光刻物镜的畸变，以拟合出光刻物镜的畸变曲线；再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，从而补偿光刻机系统中的畸变，提高曝光图形的质量。本发明可以降低光刻机对光刻物镜的高要求，减小光刻物镜在设计、加工和装调中的难度，既降低了成本，又节省了周期。同时本发明适用于无掩膜直写光刻机装置中任何光刻物镜，适用范围广且适用性强。
文档编号G03F7/20GK102707581SQ20121017431
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者刘文海, 吴俊 , 张昌清, 李文静 申请人:合肥芯硕半导体有限公司