本發(fā)明涉及一種對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，屬于光刻機照明勻光。
背景技術：
1、在光刻機照明系統(tǒng)中，均勻照明是保證加工出的線條線寬均勻一致的關鍵技術。為了確保線條線寬滿足光刻機的設計指標，常采用勻光元件如積分棒、衍射光學元件或透鏡陣列等方式應用于照明系統(tǒng)。照明光場積分均勻性是一項關鍵指標，因為硅片面內(nèi)任一視場點的曝光劑量是照明光場在掃描方向上的積分能量，照明積分均勻性直接影響光刻機的特征尺寸均勻性。
2、現(xiàn)有技術中，當光刻機超期服役（即元器件超生命周期）時，照明系統(tǒng)中透鏡及膜層的透過率會隨著長時間輻照而惡化，導致照明光場積分均勻性下降。例如，光刻機照明系統(tǒng)中激光器發(fā)射出的激光束經(jīng)過擴束準直后，再通過兩個復眼透鏡進行勻光；但由于光學元器件及膜層老化，勻光后的光線均勻性達不到工藝要求，反映在曝光圖形上各區(qū)域光強參差不齊。為解決該問題，現(xiàn)有補償方法一般是在光刻機照明系統(tǒng)出口與掩模板上方之間放置一塊定制的勻光片，利用漸變鍍膜技術實現(xiàn)定制勻光。然而，現(xiàn)有技術存在以下問題：勻光片需要在照明系統(tǒng)出口及掩模板上表面之間精準放置，位置調(diào)整麻煩，費時費力，且成本高、可靠性低。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，通過設計一種勻光補償鏡，放置于光刻機第二復眼透鏡的入射面，并利用十字對準標記簡化安裝過程，實現(xiàn)高效、便捷的勻光補償。
2、為達到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術方案實現(xiàn)的：
3、第一方面，本發(fā)明提供了一種對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，包括：
4、測量光刻機晶圓面上的初始照度分布；
5、根據(jù)期望的晶圓面照度分布，結(jié)合所述初始照度分布，通過預補償模型計算待制作的勻光補償鏡上各小方格區(qū)域的透過率分布；
6、根據(jù)所述透過率分布，確定各小方格區(qū)域內(nèi)對應的微點密度分布；
7、基于所述微點密度分布制作所述勻光補償鏡，使得各小方格區(qū)域具有對應的微點分布；
8、將制作完成的勻光補償鏡安裝于照明系統(tǒng)的第二復眼透鏡的入射面，并使勻光補償鏡上的對準標記與復眼透鏡的分界線對齊，完成對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償。
9、進一步的，所述預補償模型為：
10、
11、式中：為補償后晶圓面上的照度分布；f1為第一復眼子透鏡焦距；ff為傅里葉透鏡焦距；n為復眼子透鏡數(shù)量；為補償前勻光補償鏡上單個小方格區(qū)域的照度分布，由公式=反推求得，為測量得到的光刻機晶圓面上的初始照度分布；為所屬勻光補償鏡單個小方格區(qū)域的透過率分布；為從復眼系統(tǒng)像面到晶圓面的能量傳遞函數(shù)。
12、進一步的，所述微點密度分布和透過率分布之間的計算公式為：
13、
14、式中：為所屬勻光補償鏡單個小方格區(qū)域的透過率分布；為微點密度分布。
15、進一步的，基于所述微點密度分布制作所述勻光補償鏡，包括：基于微點密度分布在模擬軟件中建立點分布模型并進行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果對點分布進行微調(diào)后再制作勻光補償鏡。
16、進一步的，所述勻光補償鏡的基板為石英玻璃，所述微點為直徑2微米的鉻點。
17、進一步的，所述勻光補償鏡整體為正方形，其上分布有15×17個小方格區(qū)域，每個小方格區(qū)域尺寸為4.7?mm?×?5.3?mm，相鄰小方格區(qū)域之間具有間隙，所述對準標記為位于間隙中的十字標記。
18、第二方面，本發(fā)明提供了一種勻光補償鏡的制備方法，包括：
19、采集光刻機在設定時間內(nèi)晶圓面上的照度分布；
20、根據(jù)照度分布隨時間的變化趨勢，推算出光刻機生命周期內(nèi)不同階段的晶圓面照度分布；
21、針對推算出的不同階段的照度分布，利用權利要求1中的所述預補償模型，分別計算各階段下勻光補償鏡各小方格區(qū)域的透過率分布；
22、根據(jù)計算出的不同階段的預補償透過率分布，制作一系列對應不同均勻性提升效果的標準勻光補償鏡。
23、進一步的，所述一系列對應不同均勻性提升效果包括3%、6%和9%不同等級。
24、第三方面，本發(fā)明提供了一種勻光補償鏡組，由至少兩塊根據(jù)權利要求7中所述標準勻光補償鏡的制備方法制作的勻光補償鏡疊加構(gòu)成。
25、進一步的，所述勻光補償鏡組中各勻光補償鏡設計用于提升不同等級的照度均勻性，疊加使用后的總均勻性提升效果為各單塊勻光補償鏡提升效果之和。
26、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所達到的有益效果：
27、本方案通過設計一種勻光補償鏡，放置于光刻機第二復眼透鏡的入射面，并利用十字對準標記簡化安裝過程，實現(xiàn)高效、便捷的勻光補償，可有效降低光刻機晶圓面上的光照度不均勻性。同時，本方案既可針對特殊照度分布定制單個補償鏡，也可通過疊加標準補償鏡實現(xiàn)分級補償，安裝簡便，操作人員易上手。另外，本方案避免了現(xiàn)有技術中復雜的位置調(diào)整，降低了時間和成本，提高了可靠性。
1.一種對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，其特征是，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，其特征是，所述預補償模型為：
3.根據(jù)權利要求1所述的對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，其特征是，所述微點密度分布和透過率分布之間的計算公式為：
4.根據(jù)權利要求1所述的對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，其特征是，基于所述微點密度分布制作所述勻光補償鏡，包括：基于微點密度分布在模擬軟件中建立點分布模型并進行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果對點分布進行微調(diào)后再制作勻光補償鏡。
5.根據(jù)權利要求1所述的對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，其特征是，所述勻光補償鏡的基板為石英玻璃，所述微點為直徑2微米的鉻點。
6.根據(jù)權利要求1所述的對光刻機照明系統(tǒng)復眼勻光的補償方法，其特征是，所述勻光補償鏡整體為正方形，其上分布有15×17個小方格區(qū)域，每個小方格區(qū)域尺寸為4.7?mm?×5.3?mm，相鄰小方格區(qū)域之間具有間隙，所述對準標記為位于間隙中的十字標記。
7.一種勻光補償鏡的制備方法，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權利要求7所述的標準勻光補償鏡的制備方法，其特征在于，所述一系列對應不同均勻性提升效果包括3%、6%和9%不同等級。
9.一種勻光補償鏡組，其特征在于，由至少兩塊根據(jù)權利要求7中所述標準勻光補償鏡的制備方法制作的勻光補償鏡疊加構(gòu)成。
10.根據(jù)權利要求9所述的勻光補償鏡組，其特征是，所述勻光補償鏡組中各勻光補償鏡設計用于提升不同等級的照度均勻性，疊加使用后的總均勻性提升效果為各單塊勻光補償鏡提升效果之和。