[发明专利]光刻机照明系统的微反射镜阵列配置方法

说明书

本发明公开了一种用于产生自由形式光刻机照明光源的光刻照明系统微反射镜阵列配置方法。该方法通过解卷积和量化处理得到产生目标自由形式光源所需的微反射镜阵列配置，提高了光刻照明系统获得自由形式照明光源的速度。

技术领域

本发明涉及光刻机，特别涉及一种光刻机照明系统的微反射镜阵列配置方法。

背景技术

光刻机是集成电路装备中技术难度最高、价格最昂贵的关键设备。光刻机系统包括照明系统、掩模台、工件台、投影系统等分系统。其中照明系统的作用是产生光刻所需模式的照明光源。相较于传统的简单离轴照明技术，自由形式照明技术可以产生具有更高光强分布自由度的自由形式光源，是进一步提高光刻工艺窗口、缩小工艺节点的必要技术。目前实现自由形式照明光源的方法主要有两种，分别基于衍射光学元件(DOE，DiffractionOptical Element)和微反射镜阵列(MMA，Micro Mirror Array)。其中基于衍射光学元件的自由形式照明系统存在光强损失和背景光强非零等缺点。此外该类型照明系统需要针对不同的自由形式照明光源，单独设计制造一块衍射光学元件，这增加了该类型照明系统的使用成本和光源切换时间。基于微反射镜阵列的自由形式照明系统几乎没有光强损失和背景光强，可以根据需要随时调整微反射镜阵列的倾角以改变照明光瞳面的光斑位置，从而快速精确地产生所需的自由形式照明光源，因此可以用于光刻机匹配、热点修正等对光源形状种类与光源切换速度具有较高要求的应用问题。

基于微反射镜阵列产生自由形式照明光源的数据流图如图1所示。首先通过光斑形状测量装置得到微反射镜在照明光瞳面的光斑形状，通过光源优化方法得到光刻所需的目标自由形式光源；然后利用微镜光斑形状、微镜数量和目标光源等信息，通过微反射镜阵列配置方法得到产生目标自由形式光源所需的微反射镜阵列配置(即反射镜光斑中心在光瞳面的位置分布)，并通过光斑位置测量装置得到光斑位置与微镜倾角的关系；最后利用微镜光斑位置和光斑位置与微镜倾角的关系，通过微镜驱动控制系统控制微反射镜阵列中微镜片的倾角分布以得到所需的照明光源。为了保证光斑准确的移动到微镜配置方法给出的光瞳位置，微镜驱动控制系统通过光斑位置测量装置得到的实时光斑位置信息对微镜的倾角进行反馈控制。从以上流程可知，微反射镜阵列配置方法是照明系统产生自由形式照明光源的重要中间步骤，其速度和精度直接影响照明系统产生目标自由形式光源的速度和精度。

传统的微反射镜阵列配置方法通过迭代随机翻转微反射镜阵列中的微镜片获得产生目标自由形式光源所需的微反射镜阵列配置(参见在先技术[1]Zimmermann,et.al.,Generation of arbitrary freeform source shapes using advancedillumination systems in high-NA immersion scanners,Proc.SPIE 7640(05),2010)。该方法的流程如图2所示，首先随机翻转微反射镜阵列中的镜片得到MMA自由形式光源，然后对比每个可动镜片对应的照明光瞳区域的MMA光源与目标光源光强，如果满足判据(例如MMA光源光强小于等于目标光源光强)则锁死该镜片，如果不满足判据则标记该镜片为可动镜片，重复上述流程直到MMA的可动镜片数量为零或者迭代次数大于最大阈值，输出此时的MMA光源和MMA镜片分布。该方法为迭代随机优化过程，增加了产生自由形式照明光源所需的时间，增加了集成电路制造的生产周期和时间成本。

发明内容

针对传统的微反射镜阵列配置方法通过迭代随机翻转微反射镜阵列镜片获得所需的目标自由形式光源，迭代优化速度较慢，增加了产生自由形式照明光源所需的时间，增加了集成电路制造的生产周期和时间成本的问题，本发明提供了一种光刻机照明系统的的微反射镜阵列配置方法，通过解卷积和量化处理得到产生目标自由形式光源所需的微反射镜阵列配置，提高了光刻照明系统获得自由形式照明光源的速度。

本发明的技术解决方案如下：

一种光刻机照明系统的微反射镜阵列配置方法，其特点征在于包含以下步骤；