自适应定心的光刻机投影物镜波像差检测方法

摘要

一种自适应定心的光刻机投影物镜波像差检测方法，首先采集待测空间像，然后得到与待测空间像对应的主成分和回归矩阵，并对主成分插值。待测空间像裁剪之后，经过粗定心流程，待测空间像位置估计值判断流程和精定心流程得到待测空间像对应的主成分系数。根据回归矩阵和主成分系数，采用最小二乘法得到投影物镜的波像差。本发明可以自适应地处理有较大偏心的待测空间像，降低了光刻机对准的要求，提高了光刻机投影物镜波像差检测的重复性。

主权项

1.一种自适应定心的光刻机投影物镜波像差检测方法，其特征在于该方法包含如下的步骤：（1）设置并启动光刻机，采集待测空间像：设置光刻机的照明方式为二级照明、四级照明、传统照明或环形照明中的任意一种；设置照明的部分相干因子为[σ_out,σ_in],其中,σ_out表示外部相干因子,σ_in表示为内部相干因子；设置光刻机的数值孔径为NA；设置光刻机的掩模标记为0度和90度方向的宽为CD的孤立空；设置光刻机垂轴扫描范围为(-w,w),垂轴扫描步长为dw，垂轴测量点数为N_x；设置光刻机轴向扫描范围为(-h,h),轴向扫描步长为dh，轴向测量点数为N_f，然后启动光刻机，通过像传感器得到0度方向待测空间像90度方向待测空间像两个方向的待测空间像都是N_x×N_f大小的矩阵；（2）建立待测空间像对应的主成分和回归矩阵，得到0度方向的主成分为S₀，回归矩阵为RM₀；90度方向的主成分为S₁，回归矩阵为RM₁；（3）对主成分进行插值，得到垂轴步长为轴向步长为的主成分；0度方向插值后的主成分为SS₀，90度方向插值后的主成分为SS₁；（4）裁剪空间像，将空间像和左右都各去掉m_real列，上下都各去掉n_real行，得到0度方向裁剪后的空间像和90度方向裁剪后的空间像分别为和（5）对0度方向裁剪后的空间像和90度方向裁剪后的空间像进行粗定心，0度和90度方向裁剪后的空间像的粗定心的垂轴起始位置都为-w，轴向起始位置都为-h，垂轴结束位置都为-w+2·m_real·dw，轴向结束位置都为-h+2·n_real·dh；粗定心得到0度和90度方向空间像垂轴位置估计值和轴向位置估计值；（6）对0度和90度方向空间像位置的估计值进行判断：如果垂轴位置估计值与粗定心垂轴起始位置或垂轴结束位置的距离小于等于dw，则认为定心位置在左边界上或右边界上；如果轴向位置估计值与粗定心轴向始位置或轴向结束位置的距离小于等于dh，则认为定心位置在上边界上或下边界上；否则定心位置不在边界上；定心在左边界上时，对空间像左边的数据裁剪一列；或，定心在右边界上时，对空间像右边的数据裁剪一列；或，定心在上边界上时，对空间像上边的数据裁剪一行；或，定心在下边界上时，对空间像下边的数据裁剪一行，得到更新后的裁剪空间像和重复步骤（5），直到空间像定心位置不在边界上，定心位置不在边界上时0度方向和90度方向空间像分别为和此时得到的0度方向和90度方向空间像的位置估计值分别为(CX₀,CF₀)和(CX₁,CF₁)；（7）对0度方向和90度方向空间像进行精定心：0度方向和90度方向空间像精定心的垂轴步长为轴向步长为0度方向空间像精定心的垂轴起始位置为CX₀-dw，轴向起始位置为CF₀-dh，垂轴结束位置为CX₀+dw，轴向结束位置为CF₀+dh；90度方向空间像精定心的垂轴起始位置为CX₁-dw，轴向起始位置为CF₁-dh，垂轴结束位置为CX₀+dw，轴向结束位置为CF₁+dh；经过精定心得到的空间像位置就是0度方向和90度方向空间像位置的精确值，对应的0度和90度方向主成分系数为和（8）根据所述的主成分系数回归矩阵RM₀、RM₁，采用最小二乘法得到待测像差。