[发明专利]一种光刻机NA-Sigma配置的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻机投影物镜数值孔径与照明系统相干因子(NA-Sigma)配置的优化方法，属于光刻机参数协同优化设计领域。

背景技术

当前大规模的集成电路普遍采用光刻系统进行制造。光刻系统主要分为：光源、照明系统、掩模、投影系统以及晶片五部分。光源发出的光线经过照明系统整形后入射至掩模上，掩模开口部分透光；经过掩模后，光线经由投影系统入射至涂有光刻胶的晶片上，这样就将掩模图形复制在晶片上。

光刻焦深是评价光刻系统性能的主要参数之一，其定义为：在一定的曝光宽容度(曝光剂量变化范围)内，且复制在晶片上的掩模图形满足一定的图形尺寸误差、图形侧壁角、光刻胶损失的约束条件下，所能实现的最大离焦量。光刻焦深越大说明光刻性能越好。

在光刻系统中，NA和Sigma是影响光刻焦深的重要因素。其中NA与光刻分辨率成正比，其平方与光刻焦深成反比，因此为实现良好的光刻分辨率以及大的光刻焦深，必须对NA和Sigma之间进行有机的配置。

当前，对不同条件下合理的NA-Sigma配置已经有了大量研究(李艳秋等，光学参数配置对ArF光刻性能影响研究[J].电子工业专用设备，2004，33(4)：36-39.)。上述研究主要是通过遍历仿真的方法确定NA-Sigma配置，即把NA和Sigma范围内所有值的组合均遍历一遍，得出NA-Sigma和光刻焦深的关系图，然后选择可得到最大光刻焦深的NA-Sigma配置。但是这种方法往往需要遍历所有NA和Sigma范围内的可能值，计算量较大，且精度较低，难以找出最优的NA-Sigma配置。

发明内容

本发明的目的是提供一种光刻机NA-Sigma配置的优化方法；该方法可以快速有效地优化具有最大光刻焦深的NA-Sigma配置。

实现本发明的技术方案如下：

一种光刻机NA-Sigma配置的优化方法，具体步骤为：

步骤101、给定初始点NA和Sigma的值，设为(NA，σ)^(1，0)，确定两个初始线性无关的方向d^(1，1)和d^(1，2)，设定搜索精度ε，令k＝1；

步骤102、从(NA，σ)^(k，0)出发，沿方向d^(k，1)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，σ)^(k，1)，其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点(NA，σ)^(k，1)；从(NA，σ)^(k，1)出发，沿方向d^(k，2)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，σ)^(k，2)，其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点(NA，σ)^(k，2)；

步骤103、若||(NA，σ)^(k，2)-(NA，σ)^(k，0)||≤ε，则令(NA，σ)＝(NA，σ)^(k，2)，进入步骤109，其中|| ||为取模运算；否则进入步骤104；

步骤104、计算新的搜索方向d^(k,3)＝(NA，σ)^(k，2)-(NA，σ)^(k，0)；从(NA，σ)^(k，0)出发，沿方向d^(k，3)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，σ)^(k，3)；

步骤105、若||(NA，σ)^(k,3)-(NA，σ)^(k，2)||≤ε，则令(NA，σ)＝(NA，σ)^(k，3)，进入步骤109；否则进入步骤106；