CN112731768A - 光刻机剂量均匀性的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光刻机剂量均匀性的测试方法。该测试方法包括：上载待曝光掩模版，待曝光掩模版包括监控标记；采用待曝光掩模版进行焦面‑剂量矩阵曝光，获取不同焦距和曝光剂量下监控标记的套刻误差；确定焦距、曝光剂量与套刻误差之间的关系矩阵；根据关系矩阵确定曝光剂量作用区间；采用曝光剂量作用区间内的任意曝光剂量对待曝光掩模版进行焦距矩阵曝光；获取监控标记的实际套刻误差；根据关系矩阵以及实际套刻误差确定曝光场内各点的实际曝光剂量，以得到光刻机的剂量均匀性。本发明的技术方案可适应各种工况需求，也可排除焦面与像差的干扰，从而可准确测量光刻机的曝光剂量和剂量均匀性。

Description

光刻机剂量均匀性的测量方法

技术领域

本发明实施例涉及光刻机技术领域，尤其涉及一种光刻机剂量均匀性的测量方法。

背景技术

光刻机的曝光剂量是指：在曝光过程中硅片单位面积上累积所接受的特定波长(或波长范围)的光能，即硅片面上照明光强对曝光时间的积分。在此基础上，剂量均匀性是指：光刻机在曝光场内，不同位置处的曝光剂量的控制精度。目前光刻机的剂量均匀性测试主要通过机器内部传感器实现。在光刻机中能够对剂量进行测试的探测器主要有两个，一个是属于照明分系统的，位于照明光路中，激光器自带的能量探测器(Energy Detection，ED)；另一个是属于曝光分系统的，位于工件台上面的能量点探测器(Energy Spot Sensor，ESS)。其中，ED主要是用于检测激光器的脉冲能量大小，而ESS可以直接对于扫描光强和积分光强进行探测，通过后续操作，实现剂量的复现。

通常，影响剂量均匀性的因素十分复杂。光刻机剂量系统性能低和剂量精度差均会造成剂量均匀性差。剂量系统性能包括剂量重复性、积分均匀性、扫描均匀性、曝光系统漂移；剂量精度包括有效狭缝宽度的测量误差、光源和透光元件的漂移以及剂量测量误差。光刻机使用传感器测量时往往采用固定的模式，然而实际工况复杂多变，最终的曝光结果可能与传感器测量结果存在区别，因此需要一种准确的工艺测试方法表征光刻机剂量均匀性。对于此，工艺工程师通常使用关键尺寸均匀性(Critical Dimension Uniformity，CDU)监控光刻机状态，但是普通图案受到焦面和像差的影响，难以通过关键尺寸均匀性表征光刻机的剂量均匀性。

发明内容

本发明提供一种光刻机剂量均匀性的测量方法，以适应各种工况需求，排除焦面与像差的干扰，准确测量光刻机的曝光剂量和剂量均匀性。

本发明实施例提出一种光刻机剂量均匀性的测量方法，该方法包括：

上载待曝光掩模版，所述待曝光掩模版包括监控标记；

采用所述待曝光掩模版进行焦面-剂量矩阵曝光，获取不同焦距和曝光剂量下所述监控标记的套刻误差；

确定所述焦距、所述曝光剂量与所述套刻误差之间的关系矩阵；

根据所述关系矩阵确定曝光剂量作用区间；

采用所述曝光剂量作用区间内的任意曝光剂量对所述待曝光掩模版进行焦距矩阵曝光；

获取所述监控标记的实际套刻误差；

根据所述关系矩阵以及所述实际套刻误差确定曝光场内各点的实际曝光剂量，以得到光刻机的剂量均匀性。

进一步地，所述确定所述焦距、所述曝光剂量与所述套刻误差之间的关系矩阵包括：

计算各所述曝光剂量下，所述套刻误差与所述焦距的比值；

建立所述比值与所述曝光剂量的关系。

进一步地，建立所述比值与所述曝光剂量的关系包括：

通过线性拟合、二次项拟合或指数拟合，确定所述比值与所述曝光剂量的关系。

进一步地，所述监控标记包括至少一个重复单元；

所述重复单元包括沿第一方向延伸、沿第二方向排列的第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域，所述第一方向与所述第二方向相交；

其中，所述第一区域为透光区域，所述第三区域为透光相转变区域，所述第二区域与所述第四区域均为遮光区域。

进一步地，所述监控标记包括首尾依次连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边；所述第一侧边与所述第三侧边相对设置，且均平行于所述第一方向；所述第二侧边与所述第四侧边相对设置，且均平行于所述第二方向。

进一步地，所述监控标记包括首尾依次连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边；所述第一侧边与所述第三侧边相对设置，且均与所述第一方向相交；所述第二侧边与所述第四侧边相对设置，且均与所述第二方向相交。

进一步地，所述第一侧边的长度与所述第二侧边的长度相等，所述第一侧边的延伸方向与所述第二侧边的延伸方向相互垂直。

进一步地，沿所述第二方向，所述第一区域的宽度、所述第二区域的宽度、所述第三区域的宽度以及所述第四区域的宽度均相同。

进一步地，所述至少一个重复单元包括至少两类重复单元；不同类所述重复单元中的所述第一方向的指向不同。

进一步地，所述待曝光掩模版还包括待曝光图形，所述监控标记与所述待曝光图形不交叠。

本发明实施例提供的光刻机剂量均匀性的测试方法，通过顺次执行上载待曝光掩模版，待曝光掩模版包括监控标记；采用待曝光掩模版进行焦面-剂量矩阵曝光，获取不同焦距和曝光剂量下监控标记的套刻误差；确定焦距、曝光剂量与套刻误差之间的关系矩阵；根据关系矩阵确定曝光剂量作用区间；采用曝光剂量作用区间内的任意曝光剂量对待曝光掩模版进行焦距矩阵曝光；获取监控标记的实际套刻误差；根据关系矩阵以及实际套刻误差确定曝光场内各点的实际曝光剂量，以得到光刻机的剂量均匀性，可适应各种工况需求，排除焦面与像差的干扰，准确测量光刻机的曝光剂量和剂量均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种测试方法的流程示意图；

图2是S110中一种待曝光掩模版的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的测试方法中的一种监控标记的结构示意图；

图4是图1的S120中监控标记对应的曝光图案的变化原理示意图；

图5是图1中S130的细化流程示意图；

图6是S210中的套刻误差分布图；

图7是S220中的曝光剂量-比值关系示意图；

图8是S160中的曝光场内套刻误差分布示意图；

图9是图8中曝光场内各点斜率随焦面变化关系示意图；

图10是S170中的曝光场内各点的实际曝光剂量的一种分布图；

图11是S170中的曝光场内各点的实际曝光剂量的另一种分布图；

图12是实验验证的利用曝光系统内能量点探测器测试静态视场曝光剂量分布结果示意图；

图13是本发明实施例提供的测试方法的另一种监控标记的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的测试方法的又一种监控标记的结构示意图；

图15是本发明实施例提供的测试方法的又一种监控标记的结构示意图；

图16是本发明实施例提供的测试方法的又一种监控标记的结构示意图；

图17是本发明实施例提供的测试方法的又一种监控标记的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例

本发明实施例提供的光刻机剂量均匀性的测试方法可应用于曝光工艺执行过程中，可使用于各种工况；同时可排除焦面与像差的干扰，准确测量光刻机的曝光剂量和剂量均匀性，从而有利于提升曝光良率，改善曝光质量。

可理解的是，本文中的“工况(或实际工况)”可包括：根据实际曝光需求选择静态曝光模式或者动态曝光模式，结合实际曝光需求选择曝光场大小(示例性的，曝光场大小可为26mm*33mm)、曝光场的数量、曝光场的分布、物镜设置方式(或称物镜照明模式，例如可包括传统照明、环形照明、双级照明、四级照明)、曝光剂量、焦面以及本领域技术人员可知的其他工况。

下面结合图1-图17对本发明实施例提供的光刻机剂量均匀性的测试方法进行示例性说明。

示例性的，参照图1，该光刻机剂量均匀性的测试方法包括：

S110、上载待曝光掩模版，待曝光掩模版包括监控标记。

其中，待曝光掩模版包括待曝光掩模图案(即待曝光图形)和监控标记，待曝光掩模图案和监控标记均在同一平面内，且二者可根据实际需求任意布局，确保待曝光掩模图案与监控标记的位置不存在交叠即可。

示例性的，参照图2，待曝光掩模版50可包括位于其中心区域的待曝光掩模图案510以及位于边缘区域的监控标记30；且监控标记30的数量为4个，分别设置于待曝光掩模图案510的各边缘的外侧。

在其他实施方式中，还可根据曝光需求设置监控标记30的数量、形状以及排布方式，以及设置待曝光掩模图案510的图形、轮廓形状以及排布方式，以及设置待曝光掩模图案510与监控标记30的相对位置关系，本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是，图2中仅示例性的示出了待曝光掩模版50的形状为方形，在其他实施方式中，还可根据曝光需求设置待曝光掩模版50的形状为本领域技术人员可知的其他形状，本发明实施例对此不作限定。

示例性的，光刻机可包括掩模版存储单元、掩模版承载单元以及掩模版传输单元；其中，掩模版存储单元用于存储掩模版，掩模版传输单元用于根据曝光需求从掩模版存储单元中选取对应的待曝光掩模版，并将待曝光掩模版传输至掩模版承载单元；掩模版承载单元用于承载固定所述待曝光掩模版。光刻机的光学系统中的光线经过掩模版后照射至待曝光样品表面，以将待曝光掩模版中的待曝光掩模图案以及监控标记转印至待曝光样品。

在此基础上，该步骤可包括利用掩模版传输单元将待曝光掩模版由掩模版存储单元转移至掩模版承载单元。

示例性的，掩模版传输单元可包括机械臂、传输导轨以及本领域技术人员可知的其他结构部件，本发明实施例对此不作限定。

在其他实施方式中，还可采用人工上片；或者还可将掩模版存放于光刻机之外的其他结构中，本发明实施例对此不作限定。

S120、采用待曝光掩模版进行焦面-剂量矩阵曝光，获取不同焦距和曝光剂量下监控标记的套刻误差。

其中，焦面-剂量矩阵，也称为焦距能量矩阵(Focus Energy Matrix,FEM)，是在进行曝光时，从一个方向以一个固定的步长(即焦距变化量)改变聚焦值，另一个方向以一个固定的步长(即能量变化量)改变曝光能量所得到的的一组数据。

示例性的，通过进行FEM曝光，并在后续显影后，可通过套刻机器测量监控标记的套刻误差，从而为均匀性检测的后续步骤作准备。

为了较准确的测量套刻误差，需要对监控标记进行设计。

示例性的，可参见图3，监控标记30可包括至少一个重复单元310；重复单元310包括沿第一方向910延伸、沿第二方向920排列的第一区域311、第二区域312、第三区域313以及第四区域314，第一方向910与第二方向920相交；其中，第一区域311为透光区域，第三区域313为透光相转变区域(也可称为相转变区域，或称相移区)，第二区域312与第四区域314均为遮光区域。

当焦面与待曝光样品表面的相对位置关系不同时，可得到不同的曝光结果。当焦面发生偏离时，监控标记的空间像会发生偏移，从而影响监控标记的图形在待曝光样品表面的光刻胶上的最终成像。下面结合透光相转变区域与遮光区域的相对大小的变化，对成像结果进行示例性的说明。

示例性的，可参照图4，当光刻机焦距在最佳位置，即焦面与待曝光样品的表面在误差允许范围内重合时，监控标记的空间像中，成像图形的位置与监控标记中的遮光区域的位置保持一致，可参图4中的第一成像效果331。当光刻机的焦距偏正向焦距，即焦面位于待曝光样品远离待曝光掩模版的一侧时，成像图形向相移区移动，可参见图4中的第二成像效果332。当光刻机的焦距偏向负向焦距，即焦面位于待曝光样品靠近待曝光掩模版的一侧时，成像图形向非相移区移动，即向透光区域移动，可参见图4中的第三成像效果333。

如此，通过利用设置有上述监控标记的相移掩模，曝光显影后，空间像中成像图形的上述变化可由套刻测量机器进行测量，为后续计算作准备。

需要说明的是，图3中仅示例性的示出了监控标记30包括的重复单元310的数量为5个，且5个重复单元310沿第二方向920依次排列呈一排。在其他实施方式中，还可根据测试方法的实际需求，设置监控标记30中的重复单元310的数量，本发明实施例对此不作限定。

可理解的是，本文中的“成像图形”是指遮光区域对应在空间像中的图形。

S130、确定焦距、曝光剂量与套刻误差之间的关系矩阵。

其中，焦距和曝光剂量均会影响套刻误差的大小。在一定范围内，曝光剂量对斜率(slope，或称比值)的影响十分明显，该斜率由套刻误差与对应的焦距之比求得。在合适的条件下曝光，计算上述斜率与曝光剂量的关系，有利于实现较准确的剂量均匀性测试。

可理解的是，本文中的“套刻误差”是指焦面变化引起透光相转变区域或遮光区域的空间像的位置变化而引入的“套刻误差”的概念，与真正的套刻误差的成因存在本质区别。本文中的“合适的条件”是指在实际曝光过程中需要对光刻工艺条件进行优化，包括涂胶工艺、显影工艺、光刻机照明模式、后文所涉及的“陡度大”的范围(即上一段中的“一定范围”)内选取剂量以及包括本领域技术人员可知的其他光刻工艺条件的优化。

在此基础上，可选的，结合图1和图5，S130可包括：

S210、计算各曝光剂量下，套刻误差与焦距的比值。

其中，在S120的基础上，取曝光场内全部测量结果的平均数，计算各曝光剂量下套刻误差与焦面的比值(slope)。

示例性的，可参照图6，图6为FEM曝光后，使用光刻机测量得到的各曝光剂量下的曝光场的套刻误差分布图。取曝光场内全部套刻误差的测量结果的平均数，计算可得同一曝光剂量下套刻误差与焦距的斜率。

S220、建立比值与曝光剂量的关系。

其中，选取斜率与曝光剂量曲线中陡度大的区域，或斜率与曝光剂量折线中斜率大的区域，该区域中斜率主要受曝光剂量波动的影响；在某一确定的曝光模式下，斜率变化受曝光剂量、焦面、像差等因素的共同影响，不同的是在“陡度大”的区域内，曝光剂量为主导因素，焦面的波动和像差的存在对斜率变化影响不大。同时在最终成像后，利用[(相移区域宽度-透光区域宽度)/4]计算套刻误差也是为了降低焦面的波动和像差存在的影响(临近位置之间的焦面像差差异越小)。

其中，比值与曝光剂量的关系可为线性关系或非线性关系，以拟合结果最接近散点分布状态的关系作为二者之间的关系。

示例性的，在XY坐标图中，以曝光剂量为横坐标，以比值为纵坐标，将各不同曝光剂量与比值的对应点分别标示在XY坐标图中，得到分布的散点，对分布的散点进行拟合，取拟合公差满足拟合要求(即拟合公差小于一定值)的二者关系为比值与曝光剂量的关系。

示例性的，可参见图7，通过绘制比值-曝光剂量折线，并进行线性拟合，得到了比值与曝光剂量的关系式。

示例性的，图7中，正三角形(Δ)标示的折线为V(纵)向折线，对应纵向拟合关系，即：Slope＝-0.5052×Dose+10.946。

示例性的，图7中，倒三角形

标示的折线为H(横)向折线，对应横向拟合关系，即：Slope＝-0.476×Dose+13.091。

可选的，S220可包括：通过线性拟合、二次项拟合或指数拟合，确定比值与曝光剂量的关系。

示例性的，以Dose代表曝光剂量，则比值与曝光剂量之间的关系可表示为：

线性关系：Slope＝a×Dose+b；或者

二次项关系：Slope＝c×(Dose-d)²+e；或者

指数关系：Slope＝f^Dose+g。

其中，a、b、c、d、e、f以及g均为常数。

其中，若多种拟合方式得到的拟合公差均满足拟合要求，则确定其中任一种拟合关系为二者关系；或者取拟合公差最小的拟合方式确定为二者的拟合关系，可根据测试方法的实际需求设置，本发明实施例对此不作限定。

在其他实施方式中，还可通过本领域技术人员可知的其他方式，确定曝光剂量与比值之间的关系，本发明实施例对此不赘述也不作限定。

S140、根据关系矩阵确定曝光剂量作用区间。

其中，在斜率对曝光剂量敏感的区间内，选择适合的曝光剂量为剂量均匀性测试的曝光剂量。也可选多个剂量，形成曝光剂量作用区间，以为剂量均匀性测试的后续步骤做准备。

示例性的，在上述“陡度大”的区间内选择任意确定的曝光剂量均为适合的曝光剂量。

S150、采用曝光剂量作用区间内的任意曝光剂量对待曝光掩模版进行焦距矩阵曝光。

其中，该步骤选用上述步骤得到的合适的曝光剂量，采用焦距矩阵(focusmatrix,FM)曝光，为后续步骤测量套刻误差，并反推实际曝光剂量，以得到剂量均匀性做准备。

S160、获取监控标记的实际套刻误差。

示例性的，曝光显影后，可食用套刻机器测量监控标记的实际套刻误差。

示例性的，可参见图8，图8示出了FM曝光后使用套刻机器测量得到的各曝光场的实际套刻误差分布图。

S170、根据关系矩阵以及实际套刻误差确定曝光场内各点的实际曝光剂量，以得到光刻机的剂量均匀性。

示例性的，结合上文，“关系矩阵”的实质可为曝光剂量与比值的关系。基于此，取不同曝光场内对应的相同点的实际套刻误差与该场对应的焦面，绘制得图9，倒三角形

标示的为X套刻误差，圆圈(o)标示的为Y套刻误差,并进行线性拟合，计算曝光场内各位置处(即坐标图中的各点)的实际套刻误差随焦面变化的斜率。其后，根据比值与曝光剂量二者的拟合公式，结合曝光场内的各点的斜率，可反推得到曝光场内各点的实际曝光剂量，从而得到剂量均匀性。具体的，结合实际套刻误差△X可推算得到V向剂量分布，见图10；结合实际套刻误差△Y可推算得到H向剂量分布，见图11。

示例性的，下面结合图12说明本发明实施例提供的技术方案的可行性。

如前文所言，通过光刻机剂量均匀性及硅片面照度测校，对光刻机剂量均匀性进行测量。图12为ESS对脉冲能量测试结果，测量26mm×13.5mm照明视场内的光强均匀性，该测试结果代表了静态视场下的光强均匀性。其中，XY代表曝光场的不同位置，XY坐标范围内，由白到黑的不同灰度代表各坐标点位置处的归一化的曝光剂量的大小。测试结果为狭缝照明均匀性为0.66％。与本发明实施例提供的剂量均匀性测试方法的测试结果具有类似的分布趋势。如此，可说明本发明实施例提供的剂量均匀性测试方法具有可行性。

需要说明的是，本发明实施例提供的光刻机剂量均匀性的测试方法可应用于最小线宽为90nm、65nm、45nm、32nm或本领域技术人员可知的其他节点光刻条件，本发明实施例对此不作限定。

上文中，仅示例性的以图3为例说明了监控标记30的一种可选结构，下面结合图13-图17对监控标记30的其他可选结构进行示例性说明。

可选的，参照图3以及图13-图17，监控标记30包括至少一个重复单元310；重复单元310包括沿第一方向910延伸、沿第二方向920排列的第一区域311、第二区域312、第三区域313以及第四区域314，第一方向910与第二方向920相交；其中，第一区域311为透光区域，第三区域313为透光相转变区域，第二区域312与第四区域314均为遮光区域。

其中，图3、图13、图14和图15中，每个监控标记30中的重复单元310的数量均为1个，不同之处在于：监控标记310的朝向不同。示例性的，结合图2，以待曝光掩模版50的方位作为参考方位系统，该参考方位系统由横向X和纵向Y定义。监控标记30的朝向不同，还可理解为：监控标记30中各区域的延伸方向910(或排列方向920)与纵向Y(或横向X)的之间的角度不同。以纵向Y为参考方向，顺时针为正角度方向，逆时针为负角度方向，则：图3、图13、图14和图15中，延伸方向910与纵向Y之间的角度分别为：0°、+90°、+135°和+45°；若将角度定义在0°-90°；则角度可分别为：0°、+90°、-45°和+45°；其中，+90°也可写为-90°。

在其他实施方式中，监控标记30的朝向还可为参考方位系统中的任意方向，本发明实施例对此不作限定。

可选的，继续参照图16和图17，至少一个重复单元310包括至少两类重复单元310；不同类重复单元310中的第一方向910的指向不同。

其中，第一方向910的指向对应于上文中的监控标记30的朝向。

示例性的，图16和图17中，每个监控标记30包括4种朝向不同的重复单元310。示例性的，图16中的监控标记30可看作将两种不同的重复单元310相间拼接而得到的一个监控标记30，图17中的监控标记30可看作将四种不同的重复单元310相间拼接而得到的一个监控标记30。

在其他实施方式中，监控标记30还可有其他数量和种类的重复单元310拼接而成，本发明实施例对此不作限定。

在上述实施方式中，单个的监控标记30的整体形状可为方形，下面结合图3、图13-图15进行示例性说明。

可选的，继续参照图3，监控标记30包括首尾依次连接的第一侧边301、第二侧边302、第三侧边303以及第四侧边304；第一侧边301与第三侧边303相对设置，且均平行于第一方向910；第二侧边302与第四侧边304相对设置，且均平行于第二方向920。

如此，可使监控标记30中各区域的延伸方向与监控标记30的一侧边方向平行；基于此，当各区域均为条形时，可使得各重复单元310中的各区域的长度均相等，从而各区域的可利用率较高，便于实现空间像中的不同位置处的套刻误差的测试。

可选的，继续参照图13-图15任一图，监控标记30包括首尾依次连接的第一侧边301、第二侧边302、第三侧边303以及第四侧边304；第一侧边301与第三侧边303相对设置，且均与第一方向910相交；第二侧边302与第四侧边304相对设置，且均与第二方向920相交。

如此，可提高监控标记30的设计灵活性。

示例性的，图13中，第一侧边301的延伸方向与第一方向910之间的夹角为90°，图14和图15中，第一侧边301的延伸方向与第一方向910之间的夹角分别为-45°和+45°。

在其他实施方式中，还可设置第一侧边301的延伸方向与第一方向910的夹角为监控标记30所在平面内的任意角度，本发明实施例对此不作限定。

在上述实施方式中，还可对监控标记30及其中各区域的尺寸进行设置。

可选的，继续参照图13，第一侧边301的长度与第二侧边302的长度相等，第一侧边301的延伸方向与第二侧边302的延伸方向相互垂直。

如此，监控标记30的形状为正方形，其形状简单且规则，便于设计和布局。

示例性的，正方形的边长可为50μm、10μm或本领域技术人员可知的其他数值，可满足套刻机器的识别精度即可，本发明实施例对此不作限定。

在其他实施方式中，还可设置监控标记30的形状为本领域技术人员可知的其他图形，例如圆形、椭圆形、其他多边形或简单图形的拼接组合图形，本发明实施例对此不作限定。

可选的，继续参照图13，沿第二方向920，第一区域311的宽度、第二区域312的宽度、第三区域313的宽度以及第四区域314的宽度均相同。

如此，各区域的宽度均相同，便于布局和设计，同时便于后续测量和计算。

在其他实施方式中，各区域的宽度还可根据测试方法的实际需求设置，可相同，也可不同；其线宽可根据光刻机的分辨率设置，具体数值可为110nm、45nm或本领域技术人员可知的其他数值，本发明实施例对此不作限定。

可理解的是，本发明实施例可应用的曝光方式不受限制，可以根据实际工况的需求选择静态曝光或动态，改变曝光场大小、曝光场的数量和分布、物镜设置、曝光剂量和焦面等；本发明实施例中套刻误差的测量方式不受限制，可以根据实际工况的需求确定测量点的位置及分布。

本发明实施例提供的光刻机剂量均匀性的测试方法可应用于曝光工艺执行过程中，可使用于各种工况；同时可排除焦面与像差的干扰，准确测量光刻机的曝光剂量和剂量均匀性，从而有利于提升曝光良率，改善曝光质量。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，包括：

上载待曝光掩模版，所述待曝光掩模版包括监控标记；

采用所述待曝光掩模版进行焦面-剂量矩阵曝光，获取不同焦距和曝光剂量下所述监控标记的套刻误差；

确定所述焦距、所述曝光剂量与所述套刻误差之间的关系矩阵；

根据所述关系矩阵确定曝光剂量作用区间；

采用所述曝光剂量作用区间内的任意曝光剂量对所述待曝光掩模版进行焦距矩阵曝光；

获取所述监控标记的实际套刻误差；

根据所述关系矩阵以及所述实际套刻误差确定曝光场内各点的实际曝光剂量，以得到光刻机的剂量均匀性。

2.根据权利要求1所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述确定所述焦距、所述曝光剂量与所述套刻误差之间的关系矩阵包括：

计算各所述曝光剂量下，所述套刻误差与所述焦距的比值；

建立所述比值与所述曝光剂量的关系。

3.根据权利要求2所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，建立所述比值与所述曝光剂量的关系包括：

通过线性拟合、二次项拟合或指数拟合，确定所述比值与所述曝光剂量的关系。

4.根据权利要求1所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述监控标记包括至少一个重复单元；

所述重复单元包括沿第一方向延伸、沿第二方向排列的第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域，所述第一方向与所述第二方向相交；

其中，所述第一区域为透光区域，所述第三区域为透光相转变区域，所述第二区域与所述第四区域均为遮光区域。

5.根据权利要求4所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述监控标记包括首尾依次连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边；所述第一侧边与所述第三侧边相对设置，且均平行于所述第一方向；所述第二侧边与所述第四侧边相对设置，且均平行于所述第二方向。

6.根据权利要求4所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述监控标记包括首尾依次连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边；所述第一侧边与所述第三侧边相对设置，且均与所述第一方向相交；所述第二侧边与所述第四侧边相对设置，且均与所述第二方向相交。

7.根据权利要求5或6所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述第一侧边的长度与所述第二侧边的长度相等，所述第一侧边的延伸方向与所述第二侧边的延伸方向相互垂直。

8.根据权利要求4所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，沿所述第二方向，所述第一区域的宽度、所述第二区域的宽度、所述第三区域的宽度以及所述第四区域的宽度均相同。

9.根据权利要求4所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述至少一个重复单元包括至少两类重复单元；不同类所述重复单元中的所述第一方向的指向不同。

10.根据权利要求1所述的光刻机剂量均匀性的测量方法，其特征在于，所述待曝光掩模版还包括待曝光图形，所述监控标记与所述待曝光图形不交叠。

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