專利名稱：光刻機曝光劑量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻技術(shù)，尤其涉及一種光刻機曝光劑量控制方法。
背景技術(shù)：
在光刻機劑量控制方法中，劑量控制算法主要是根據(jù)曝光劑量需求、激光器功率、 掃描長度以及其它參數(shù)計算出相關(guān)劑量控制參數(shù)，比如掃描時間或掃描速度，有效狹縫脈 沖數(shù)，激光器頻率和可變衰減器透過率等，并最終選擇合適的脈沖能量控制算法進行曝光。如圖1所示，步進掃描光刻機包括依次排列的激光器1、可變衰減器2、分光鏡4、均 光系統(tǒng)5、照明鏡組6、掩模臺7、投影物鏡8和工件臺9 ；，還包括一能量探測器3，所述能量 探測器3與分光鏡4連接。圖2所示為曝光場掃描曝光的示意圖，圖中，Ll表示掃描長度LsCan，L2表示視場 輪廓掃描向?qū)挾萣ottom，L3表示曝光場寬度Lexposure，L4表示有效狹縫寬度Wslit，L5 表示視場輪廓非掃描向?qū)挾萀slit，該圖清楚反映了與掃描有關(guān)的各量之間的尺寸關(guān)系。介紹光刻技術(shù)中一些物理量和參數(shù)的定義曝光劑量需求DoSe_req定義為硅片 曝光場上的光刻膠所需要的曝光能量密度；激光脈沖的有效能量Ep定義為當可變衰減器 VA的透過率設(shè)置為100%時候，激光器出射的單脈沖經(jīng)過曝光系統(tǒng)到達硅平面的能量；掃 描長度Lscan定義為曝光場在掃描方向的長度和靜態(tài)視場輪廓掃描方向的長度之和，如圖 2中Ll表示掃描長度Lscan ；有效狹縫寬度Wslit定義為掃描光刻機中，靜態(tài)視場輪廓掃描 方向兩邊半影50%光強中心位置的在掃描方向的距離，如圖3所示為四極照明的靜態(tài)視場 輪廓，其有效狹縫寬度如圖中標注；默認最大準備時間Tpr印timejnax定義為相關(guān)硬件接 受曝光指令后，調(diào)整到預(yù)備曝光所需要準備的時間中的最大值——包括激光器設(shè)置時間、 可變衰減器的設(shè)置時間、工件臺的準備時間等硬件中的最長準備時間；有效狹縫脈沖個數(shù) N定義為在掃描曝光時候，工件臺運動了有效脈沖寬度的這段時間中，激光器出射脈沖到達 硅平面的脈沖個數(shù)；掃描速度V指掃描曝光時候，工件臺在掃描方向的平均運動速度；脈沖 頻率f指出曝光時候，激光器出射脈沖的頻率；可變衰減器透過率VA是照明系統(tǒng)中存在的 唯一一個可變衰減器，其透過率可調(diào)整，使得曝光中到達硅平面的脈沖能量產(chǎn)生變化，此定 義該透過率為VA，VA有一定的調(diào)整范圍，比如10% -90%，當VA = 100%表示可變衰減器 不在光路中。所述劑量控制參數(shù)主要有掃描時間或掃描速度、有效狹縫脈沖數(shù)、激光器頻率和 可變衰減器透過率，所述掃描時間或掃描速度通過控制掩模臺7的運動來實現(xiàn)。為了降低 成本，總是希望有效狹縫脈沖個數(shù)少、可變衰減器透過率高、掃描速度高，為了獲得較佳的 劑量精度或劑量系統(tǒng)性能，總是希望有效狹縫脈沖個數(shù)多，激光頻率高，掃描速度低。現(xiàn)有 技術(shù)中主要有兩種光刻機劑量控制方法，分別如下第一種現(xiàn)有技術(shù)的光刻機劑量控制方法是，在保證相關(guān)劑量指標達到要求的條件 下，采用劑量精度最佳算法計算劑量控制參數(shù)，使得劑量精度或劑量系統(tǒng)性能最佳。第二種現(xiàn)有技術(shù)的光刻機劑量控制方法是，在保證相關(guān)劑量指標達到要求的條件下，采用客戶成本最低算法計算劑量控制參數(shù)，使得客戶運行成本最低?，F(xiàn)有技術(shù)的光刻機劑量控制方法的缺點是1、對于不同的光刻膠或工藝，需要采用不同的劑量控制算法，才能達到較好的光 刻效果，而現(xiàn)有技術(shù)的光刻機劑量控制方法或者只采用劑量精度或劑量系統(tǒng)性能最佳算 法，或者只采用客戶成本最低算法，缺乏處于客戶運行成本最低和劑量精度或劑量系統(tǒng)性 能最佳中間狀態(tài)的有效劑量控制算法，缺乏靈活性，無法適應(yīng)不同光刻膠或工藝的要求。2、在測試過程中需要直接輸入的底層參數(shù)過多(如有效狹縫寬度內(nèi)的脈沖個數(shù)、 掃描速度、激光頻率、可變衰減器透過率等)，操作煩瑣易出錯，只適合內(nèi)部測試，生產(chǎn)過程 中不宜直接使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻機曝光劑量控制方法，綜合考慮劑量系統(tǒng)性能和 客戶運行成本，采用不同劑量控制算法，以適應(yīng)不同光刻膠或工藝的要求，靈活性強，而且 測試過程需要輸入的數(shù)據(jù)少，操作簡單、直觀。為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種光刻機曝光劑量控制方法，包括以下步驟 步驟1，向光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸入?yún)?shù)和劑量控制參數(shù)的約束條件；所述參數(shù)包 括劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA、客戶成本偏好系數(shù)L_C00、硬件參數(shù)和曝光劑量需求Dose_ req ；步驟2，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)對步驟1輸入的上述參數(shù)和上述劑量控制參數(shù)的 約束條件進行分析，選擇偏好數(shù)學模型進行運算，得到劑量控制參數(shù)；步驟3，光刻機的曝 光劑量控制系統(tǒng)輸出劑量控制參數(shù)，控制光刻機進行曝光。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，所述劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA的取值范 圍為0彡L_DA ( 1，所述客戶成本偏好系數(shù)L_C00的取值范圍為0 ( L_C00 ( 1。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，若L_DA+L_C00不等于1，對所述劑量系統(tǒng)性 能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00進行歸一化處理，上述歸一化處理為用L_DA/ (L_DA+L_C00)和 L_C00/(L_DA+L_C00)分別取代 L_DA 和 L_C00。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，步驟1中，所述硬件參數(shù)包括激光脈沖的有 效能量Ep、掃描長度Lscan、有效狹縫寬度Wslit以及默認最大準備時間Tpr印timejnax，所 述激光脈沖的有效能量Ep由光刻膠和工藝確定。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，步驟1中，步驟1中，所述劑量控制參數(shù)的 約束條件包括可變衰減器透過率VA的最大值VAmax、可變衰減器透過率VA的最小值VAmin， 即VAmin彡VA彡VAmax，或者VA = 1 ；脈沖頻率f的最大值fmax、脈沖頻率f的最小值fmin，即 ffflin ^f ^ fmax ；掃描速度V的最大值Vmax、掃描速度V的最小值Vmin，即Vmin彡V彡Vfflax ；有效 狹縫脈沖個數(shù)N的最大值Nmax、有效狹縫脈沖個數(shù)N的最小值Nmin，即Nmin ^N^ Nmax。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，所述步驟2中的偏好數(shù)學模型是綜合考慮 劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00的算法，該算法根據(jù)輸入的劑量系 統(tǒng)性能偏好系數(shù)和客戶成本偏好系數(shù)，分配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個數(shù)，在劑量控制參數(shù) 的約束條件下，設(shè)置脈沖頻率或者掃描速度，利用脈沖頻率、掃描速度、可變衰減器透過率、 有效狹縫脈沖個數(shù)、有效狹縫寬度、曝光劑量需求和激光脈沖的有效能量之間的關(guān)系計算 出掃描速度或脈沖頻率、可變衰減器透過率，并使脈沖頻率、掃描速度、可變衰減器透過率和有效狹縫脈沖個數(shù)均滿足約束條件。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，所述步驟2中根據(jù)劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù) L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00分配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個數(shù)N時，當L_C00趨近于0 時，有效狹縫脈沖個數(shù)N趨近于Nmax，當L_DA趨近于0時，有效狹縫脈沖個數(shù)N趨近于Nmin。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，所述步驟2具體包括以下步驟步驟2. 1，光 刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)對步驟1輸入的參數(shù)進行分析，由于步驟1輸入的劑量控制參數(shù) 的約束條件中掃描速度V限制在一定范圍內(nèi)，即掃描速度V不是一個確定值，選擇分段線形 模型作劑量控制算法；步驟2. 2，如果L_DA+L_C00不等于1，對L_DA和L_C00進行歸一化， 其中，歸一化的方法為用L_DA/(L_DA+L_C00)和L_C00/(L_DA+L_C00)分別取代L_DA和L_ C00，如果L_DA+L_C00 = 1，直接執(zhí)行步驟2. 3 ；步驟2. 3，比較劑量精度或劑量系統(tǒng)性能偏 好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00的大小，若L_DA ^ L_C00,執(zhí)行步驟2. 4，若L_DA < L_C00,則執(zhí)行步驟2. 5 ；步驟2. 4，令有效狹縫脈沖個數(shù)N和激光頻率f分別為N = Nmin+ (Nmax-Nmin) *L_DA (1)f = fmax再計算可變衰減器透過率VA和掃描速度VV = fXffslit/N(2)VA = Dose_req/(EpXN)(3)；步驟2. 5，令有效狹縫脈沖個數(shù)N和掃描速度V分別為N = Nmax-(Nmax-Nmin)*L_C00 (4)V = Vfflax再計算可變衰減器透過率VA和脈沖頻率ff = NXV/ffslit(5)VA = Dose_req/(EpXN) (6)；步驟2. 6，判斷計算出的劑量控制參數(shù)是否滿足步驟1中輸入的約束條件，若為 是，執(zhí)行步驟3，若為否，則執(zhí)行步驟2. 7 ；步驟2. 7，對于L_DA彡L_C00的情形，調(diào)整脈沖頻 率f，按照公式O)、公式C3)重新計算可變衰減器透過率VA和掃描速度V，直至有效狹縫脈 沖個數(shù)N、脈沖頻率f、可變衰減器透過率VA和掃描速度V均滿足約束條件；對于L_DA < L_ COO的情形，調(diào)整掃描速度V，按照公式(5)、公式(6)重新計算可變衰減器透過率VA和脈沖 頻率f，直至有效狹縫脈沖個數(shù)N、掃描速度V、可變衰減器透過率VA和脈沖頻率f均滿足約 束條件。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，步驟1中，所述步驟2. 4中采用公式公式N =Nmin+(Nmax-Nmin) *L_DA2 或者 N = Nmin+(Nmax-Nmin) *exp (1_7L DA)來計算有效狹縫脈 沖個數(shù)N。上述光刻機曝光劑量控制方法，其中，步驟1中，所述步驟2. 5中采用公式N = Nmax-(Nmax-Nmin) *L_C002 或者 N = Nmax-(Nmax-Nmin) *exp (1_7L ⑶。)來計算有效狹縫脈 沖個數(shù)N。本發(fā)明光刻機曝光劑量控制方法的劑量控制算法采用綜合考慮劑量精度或劑量 系統(tǒng)性能偏好系數(shù)和客戶成本偏好系數(shù)的偏好數(shù)學模型，根據(jù)不同的光刻膠或工藝，采用 不同劑量控制算法，靈活性強；在測試過程中，只需輸入曝光劑量需求、偏好系數(shù)和約束條件，直觀、方便，而且不易出錯。


本發(fā)明的光刻機曝光劑量控制方法由以下的實施例及附圖給出。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的步進掃描光刻機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中曝光場掃描曝光的示意圖；圖3是四極照明的靜態(tài)視場輪廓的示意圖；圖4是本發(fā)明光刻機曝光劑量控制方法的流程圖；圖5是本發(fā)明光刻機曝光劑量控制方法實施例一的流程圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合圖4 圖5對本發(fā)明的光刻機曝光劑量控制方法作進一步的詳細描 述。參見圖4，本發(fā)明的光刻機曝光劑量控制方法包括以下步驟步驟1，向光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸入?yún)?shù)及劑量控制參數(shù)的約束條件；所述參數(shù)包括劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA、客戶成本偏好系數(shù)L_C00、硬件參數(shù) 和曝光劑量需求DoSe_req，其中，所述劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA的取值范圍為0 ≤ L_ DA ≤ 1，所述客戶成本偏好系數(shù)L_C00的取值范圍為0 ≤ L_C00 ≤ 1 ；步驟2，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)對步驟1輸入的上述參數(shù)及上述劑量控制參 數(shù)的約束條件進行分析，選擇偏好數(shù)學模型進行運算，得到劑量控制參數(shù)；步驟3，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸出上述劑量控制參數(shù)，控制光刻機進行曝 光?，F(xiàn)以一具體實施例詳細說明本發(fā)明的光刻機曝光劑量控制方法。參見圖5，光刻機曝光劑量控制方法包括以下步驟步驟1，向光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)DC輸入?yún)?shù)及劑量控制參數(shù)的約束條件；所述參數(shù)包括劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA、客戶成本偏好系數(shù)L_C00、硬件參數(shù) 和曝光劑量需求DoSe_req，其中，所述劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA的取值范圍為0 ≤ L_ DA ≤ 1，所述客戶成本偏好系數(shù)L_C00的取值范圍為0 ≤ L_C00 ≤ 1 ；所述硬件參數(shù)包括激光脈沖的有效能量Ep、掃描長度Lscan、有效狹縫寬度Wslit 以及默認最大準備時間Tpr印timejnax ；所述激光脈沖的有效能量Ep在無可變衰減器時，S卩如下所述的VA = 1時，指 Pupil Siape (照明設(shè)置)下多個脈沖靜態(tài)曝光在硅平面的平均能量密度；所述劑量控制參數(shù)包括可變衰減器透過率VA、脈沖頻率f、掃描速度V、有效狹縫 脈沖個數(shù)N ；所述劑量控制參數(shù)的約束條件包括(1)可變衰減器透過率VA的最大值VAmax、 可變衰減器透過率VA的最小值VAmin，即VAmin ≤ VA ≤VAmax，或者無可變衰減器，即VA = 1 ； ⑵脈沖頻率f的最大值fmax、脈沖頻率f的最小值fmin，即fmin ≤ f ≤fmax ；⑶掃描速度V 的最大值Vmax、掃描速度V的最小值Vmin，即Vmin ≤ V ≤ Vmax ； (4)有效狹縫脈沖個數(shù)N的最大 值Nmax、有效狹縫脈沖個數(shù)N的最小值Nmin，即Nmin ≤ N ≤ Nmax，所述有效狹縫脈沖個數(shù)N為間 接可控因素，該有效狹縫脈沖個數(shù)N與脈沖頻率f成正比，與可變衰減器透過率VA成反比，與掃描速度 V 成反比，即 N = Wslit^f/V = Dose_req/(Ep*VA)；步驟2，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)DC對步驟1輸入的上述參數(shù)進行分析，選擇偏 好數(shù)學模型進行運算，得到劑量控制參數(shù)；步驟2. 1，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)DC對步驟1輸入的上述參數(shù)及上述劑量控 制參數(shù)的約束條件進行分析，由于步驟1輸入的劑量控制參數(shù)的約束條件中掃描速度V限 制在一定范圍內(nèi)，即掃描速度V不是一個確定值，選擇分段線形模型作劑量控制算法；步驟2. 2，若L_DA+L_C00不等于1，對L_DA和L_C00進行歸一化，，其中，歸一化的 方法為用L_DA/ (L_DA+L_C00)和L_C00/ (L_DA+L_C00)分別取代L_DA和L_C00，然后執(zhí)行步 驟2. 3，若L_DA+L_C00 = 1，直接執(zhí)行步驟2. 3，步驟2. 3，比較劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00的大小，若 L_DA彡L_C00,執(zhí)行步驟2. 4，若L_DA < L_C00,則執(zhí)行步驟2. 5 ；步驟2. 4，令有效狹縫脈沖個數(shù)N和激光頻率f分別為N = Nmin+(Nmax-Nmin) *L_DA (1)
_] f = fmax再計算可變衰減器透過率VA和掃描速度VV = fXffslit/N(2)VA = Dose_req/(EpXN)(3)；步驟2. 5，令有效狹縫脈沖個數(shù)N和掃描速度V分別為N = Nmax- (Nmax-Nmin) *L_00 (4) _7] V = Vfflax再計算可變衰減器透過率VA和激光頻率ff = NXV/ffslit(5)VA = Dose_req/(EpXN)(6)；步驟2. 6，判斷計算出的劑量控制參數(shù)是否滿足步驟1中輸入的劑量控制參數(shù)約 束條件，若為是，執(zhí)行步驟3若為否，則執(zhí)行步驟2. 7 ；步驟2. 7，對于L_DA彡L_C00的情形，調(diào)整脈沖頻率f，例如令f = 90 % *fmax，按 照公式O)、公式C3)重新計算可變衰減器透過率VA和掃描速度V，直至脈沖頻率f、可變衰 減器透過率VA和掃描速度V均滿足約束條件；對于L_DA < L_C00的情形，調(diào)整掃描速度V，例如令V = 95% *Vmax，按照公式(5)、 公式(6)重新計算可變衰減器透過率VA和脈沖頻率f，直至有效狹縫脈沖個數(shù)N、掃描速度 V、可變衰減器透過率VA和脈沖頻率f均滿足約束條件；實施例一步驟2中，根據(jù)輸入的劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)和客戶成本偏好系數(shù)，分 配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個數(shù)，在劑量控制參數(shù)的約束條件下，設(shè)置脈沖頻率或者掃描速 度，利用脈沖頻率、掃描速度、可變衰減器透過率、有效狹縫脈沖個數(shù)、有效狹縫寬度、曝光 劑量需求和激光脈沖的有效能量之間的關(guān)系計算出掃描速度或脈沖頻率、可變衰減器透過 率，并使脈沖頻率、掃描速度、可變衰減器透過率和有效狹縫脈沖個數(shù)均滿足約束條件；其中，上述分配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個數(shù)通過公式(1)、公式(4)實現(xiàn)，另外，公 式(1)中的有效狹縫脈沖個數(shù)N也可以采用公式N = Nmin+(Nmax-Nmin) *L_DA2或者N = Nmin+ (Nmax-Nmin) *exp (I-Vlja)來計算，公式⑷中的有效狹縫脈沖個數(shù)N也可以采用公SN = Nmax- (Nmax-Nmin) *L_C002 或者 N = Nmax- (Nmax-Nmin) *exp (1」/L coo)來計算，上述 分配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個數(shù)采用的公式其特征在于當L_COO趨近于O時，有效狹縫脈 沖個數(shù)N趨近于Nmax，當L_DA趨近于O時，有效狹縫脈沖個數(shù)N趨近于Nmin。步驟3，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)DC輸出劑量控制參數(shù)，控制光刻機進行曝光；步驟3. 1，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)DC分別向光刻機的激光器、可變衰減器和 有效狹縫輸出對應(yīng)的劑量控制參數(shù)，激光器、可變衰減器和有效狹縫根據(jù)光刻機的曝光劑 量控制系統(tǒng)DC的要求作出相應(yīng)調(diào)整；步驟3. 2，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)DC根據(jù)步驟2得到的掃描速度V計算出掃 描時間Tscan，Tscan = Lscan/V，并向光刻機的同步控制系統(tǒng)SC輸出掃描時間Tscan和默 認最大準備時間Tpr印timejnax，與光刻機的同步控制系統(tǒng)SC進行談判，確認掃描參數(shù)(掃 描速度V和掃描時間Tscan)；所述談判指同步控制系統(tǒng)SC檢查掃描時間Tscan和掃描速度V，如果該掃描時間 或掃描速度超過了允許范圍(該范圍可通過用戶或系統(tǒng)的產(chǎn)率要求等進行計算)，則需要 曝光劑量控制系統(tǒng)DC把掃描時間或掃描速度調(diào)整到允許的范圍內(nèi)，否則則直接確認掃描 速度V和掃描時間Tscan ；步驟3. 3，光刻機的同步控制系統(tǒng)SC根據(jù)步驟3. 2確認的掃描參數(shù)調(diào)整光刻機的 掩模臺；步驟3. 4，上述各設(shè)備根據(jù)劑量控制參數(shù)的要求進行曝光操作。 由實施例一可以看出，當L_DA = 1，本發(fā)明的偏好劑量控制算法等效于現(xiàn)有技術(shù) 中的劑量精度最佳算法，當L_C00 = 1，本發(fā)明的偏好劑量控制算法等效于現(xiàn)有技術(shù)中的客 戶成本最優(yōu)算法。當L_DA和L_C00都不為1，本發(fā)明的偏好劑量控制算法能夠給出近似滿 足偏好系數(shù)所表示的偏好的劑量控制方法。
權(quán)利要求
1.一種光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，向光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸入?yún)?shù)和劑量控制參數(shù)的約束條件；所述參數(shù)包括劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA、客戶成本偏好系數(shù)L_C00、硬件參數(shù)和曝 光齊U量需求Dose_req ；步驟2，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)對步驟1輸入的上述參數(shù)和上述劑量控制參數(shù)的 約束條件進行分析，選擇偏好數(shù)學模型進行運算，得到劑量控制參數(shù)；步驟3，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸出劑量控制參數(shù)，控制光刻機進行曝光。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，所述劑量系統(tǒng)性能 偏好系數(shù)L_DA的取值范圍為0 ≤L_DA ≤ 1，所述客戶成本偏好系數(shù)L_C00的取值范圍為 0 ≤L_C00 ≤ 1。
3.如權(quán)利要求2所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，若L_DA+L_C00不等于 1，對所述劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00進行歸一化處理，上述歸 一化處理為用 L_DA/(L_DA+L_C00)和 L_C00/(L_DA+L_C00)分別取代 L_DA 和 L_C00。
4.如權(quán)利要求1所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，步驟1中，所述硬件參 數(shù)包括激光脈沖的有效能量Ep、掃描長度Lscan、有效狹縫寬度Wslit以及默認最大準備時 間Tpr印timejnax，所述激光脈沖的有效能量Ep由光刻膠和工藝確定。
5.如權(quán)利要求4所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，步驟1中，所述劑量控 制參數(shù)的約束條件包括可變衰減器透過率VA的最大值VAmax、可變衰減器透過率VA的最小 值VAmin，即VAmin ≤ VA ≤ VAmax，或者VA = 1 ；脈沖頻率f的最大值fmax、脈沖頻率f的最小值 fmin，即fmin≤f≤；掃描速度V的最大值Vmax、掃描速度V的最小值Vmin，即Vmin≤V≤Vfflax ； 有效狹縫脈沖個數(shù)N的最大值Nmax、有效狹縫脈沖個數(shù)N的最小值Nmin，即Nmin ^N^ Nmax。
6.如權(quán)利要求5所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，所述步驟2中的偏好 數(shù)學模型是綜合考慮劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00的算法，該算 法根據(jù)輸入的劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)和客戶成本偏好系數(shù)，分配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個 數(shù)，在劑量控制參數(shù)的約束條件下，設(shè)置脈沖頻率或者掃描速度，利用脈沖頻率、掃描速度、 可變衰減器透過率、有效狹縫脈沖個數(shù)、有效狹縫寬度、曝光劑量需求和激光脈沖的有效能 量之間的關(guān)系計算出掃描速度或脈沖頻率、可變衰減器透過率，并使脈沖頻率、掃描速度、 可變衰減器透過率和有效狹縫脈沖個數(shù)均滿足約束條件。
7.如權(quán)利要求6所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，所述步驟2中根據(jù)劑量 系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00分配權(quán)重調(diào)整有效狹縫脈沖個數(shù)N時， 當L_C00趨近于0時，有效狹縫脈沖個數(shù)N趨近于Nmax，當L_DA趨近于0時，有效狹縫脈沖 個數(shù)N趨近于Nmin。
8.如權(quán)利要求5所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，所述步驟2具體包括以 下步驟步驟2. 1，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)對步驟1輸入的參數(shù)進行分析，由于步驟1輸入 的劑量控制參數(shù)的約束條件中掃描速度V限制在一定范圍內(nèi)，即掃描速度V不是一個確定 值，選擇分段線形模型作劑量控制算法；步驟2. 2，如果L_DA+L_C00不等于1，對L_DA和L_C00進行歸一化，其中，歸一化的方 法為用 L_DA/ (L_DA+L_C00)和 L_C00/ (L_DA+L_C00)分別取代 L_DA 和 L_C00，如果 L_DA+L_COO= 1，直接執(zhí)行步驟2. 3，步驟2. 3，比較劑量精度或劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA和客戶成本偏好系數(shù)L_C00的 大小，若L_DA彡L_C00,執(zhí)行步驟2. 4，若L_DA < L_C00,則執(zhí)行步驟2. 5 ； 步驟2. 4，令有效狹縫脈沖個數(shù)N和激光頻率f分別為N = Nmin+(Nmax-Nmin)*L_DA (1) f = f丄丄max再計算可變衰減器透過率VA和掃描速度VV= fXffslit/N(2) VA = Dose_req/(EpXN) (3)；步驟2. 5，令有效狹縫脈沖個數(shù)N和掃描速度V分別為 N = Nmax-(Nmax-Nmin)*L_C00 (4)V= Vmax再計算可變衰減器透過率VA和脈沖頻率f f = NXV/ffslit(5)VA = Dose_req/(EpXN)(6)；步驟2. 6，判斷計算出的劑量控制參數(shù)是否滿足步驟1中輸入的約束條件，若為是，執(zhí) 行步驟3，若為否，則執(zhí)行步驟2. 7 ；步驟2. 7，對于L_DA ^ L_C00的情形，調(diào)整脈沖頻率f，按照公式(2)、公式(3)重新計 算可變衰減器透過率VA和掃描速度V，直至有效狹縫脈沖個數(shù)N、脈沖頻率f、可變衰減器透 過率VA和掃描速度V均滿足約束條件；對于L_DA < L_C00的情形，調(diào)整掃描速度V，按照公式(5)、公式(6)重新計算可變衰 減器透過率VA和脈沖頻率f，直至有效狹縫脈沖個數(shù)N、掃描速度V、可變衰減器透過率VA 和脈沖頻率f均滿足約束條件。
9.如權(quán)利要求8所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，所述步驟2.4中采用公 式公式 N = Nmin+ (Nmax-Nmin) *L_DA2 或者 N = Nmin+ (Nmax-Nmin) *exp (1」/L DA)來計算有 效狹縫脈沖個數(shù)N。
10.如權(quán)利要求8所述的光刻機曝光劑量控制方法，其特征在于，所述步驟2.5中采用 公式 N = Nmax-(Nmax-Nmin) *L_C002 或者 N = Nmax-(Nmax-Nmin) *exp (1」/L coo)來計算有 效狹縫脈沖個數(shù)N。
全文摘要
本發(fā)明的光刻機曝光劑量控制方法包括以下步驟步驟1，向光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸入?yún)?shù)和劑量控制參數(shù)的約束條件；所述參數(shù)包括劑量系統(tǒng)性能偏好系數(shù)L_DA、客戶成本偏好系數(shù)L_COO、硬件參數(shù)和曝光劑量需求Dose_req；步驟2，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)對步驟1輸入的上述參數(shù)和上述劑量控制參數(shù)的約束條件進行分析，選擇偏好數(shù)學模型進行運算，得到劑量控制參數(shù)；步驟3，光刻機的曝光劑量控制系統(tǒng)輸出劑量控制參數(shù)，控制光刻機進行曝光。本發(fā)明的光刻機曝光劑量控制方法靈活性強，測試過程中，操作簡單、直觀。
文檔編號G03F7/20GK102081307SQ20091019944
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者張俊, 張志鋼, 羅聞 申請人:上海微電子裝備有限公司