本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片光刻領(lǐng)域，尤其是涉及一種光刻機(jī)投影物鏡像差在線檢測(cè)方法、裝置、介質(zhì)、設(shè)備及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在集成電路的制造流程中，光刻機(jī)擔(dān)任著至關(guān)重要的角色。它負(fù)責(zé)將集成電路的版圖信息通過(guò)掩模，精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)移到硅片上的光刻膠中。這一過(guò)程依賴于光束對(duì)光刻膠的曝光來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移。當(dāng)光束穿過(guò)掩模時(shí)，部分光線會(huì)穿透，而另一部分則會(huì)被阻擋，從而在光刻膠上形成掩模的圖形輪廓。光刻膠在光的照射下會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，而未被光照的部分則保持原狀，這樣，掩模的圖形便被精確地轉(zhuǎn)移到了光刻膠內(nèi)。投影光刻機(jī)則通過(guò)一種成像的方式，將掩模的圖形通過(guò)投影物鏡投影到光刻膠上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光刻膠的精確曝光。為了將掩模上的圖形精確地投影并曝光到光刻膠內(nèi)，投影光刻機(jī)需要一系列復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)協(xié)同工作。其中，投影物鏡系統(tǒng)的作用非常重要，該系統(tǒng)能夠?qū)⒀谀Ｉ系膱D形高保真地成像到硅片表面。投影物鏡作為設(shè)備的核心組件，其工作性能嚴(yán)重影響成像的質(zhì)量，因而需要定期關(guān)注其性能是否發(fā)生了變化（例如畸變）。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，可以通過(guò)特定圖案掩膜版進(jìn)行曝光，對(duì)顯影后的圖案進(jìn)行測(cè)量，利用測(cè)量結(jié)果和理想數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，進(jìn)而確定投影物鏡的性能變化。然而，這一流程包括涂膠、顯影、烘烤、曝光等復(fù)雜的操作，往往需要耗費(fèi)數(shù)個(gè)小時(shí)，并且由于需要用實(shí)際生產(chǎn)物料去檢測(cè)，檢測(cè)成本高昂。

3、可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在檢測(cè)步驟復(fù)雜、耗時(shí)且成本高昂的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種光刻機(jī)投影物鏡像差在線檢測(cè)方法、裝置、介質(zhì)、設(shè)備及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測(cè)步驟復(fù)雜、耗時(shí)且成本高昂的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供了一種光刻機(jī)投影物鏡像差在線檢測(cè)方法，包括：接收當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息和當(dāng)前第四光信息；其中，當(dāng)前第一光信息包括光通過(guò)掩膜版圖案照射后形成的光柵圖案中第一區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)的當(dāng)前振幅信息和當(dāng)前光強(qiáng)信息，當(dāng)前第二光信息包括光通過(guò)掩膜版圖案照射后形成的光柵圖案中第二區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)的當(dāng)前振幅信息和當(dāng)前光強(qiáng)信息，當(dāng)前第三光信息包括光通過(guò)掩膜版圖案照射后形成的光柵圖案中第三區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)的當(dāng)前振幅信息和當(dāng)前光強(qiáng)信息，當(dāng)前第四光信息包括光通過(guò)掩膜版圖案照射后形成的光柵圖案中第四區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)的當(dāng)前振幅信息和當(dāng)前光強(qiáng)信息；

3、根據(jù)當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息、當(dāng)前第四光信息以及設(shè)備參數(shù)信息，確定投影物鏡的實(shí)際垂軸像差。

4、本發(fā)明能夠利用特殊圖案的掩膜版，并通過(guò)采集光柵圖案不同區(qū)域的振幅信息和光強(qiáng)信息計(jì)算投影物鏡的實(shí)際垂軸像差，不僅避免了涂膠、顯影、烘烤、曝光等復(fù)雜的實(shí)際操作，節(jié)省了生產(chǎn)物料，降低了檢測(cè)成本，還大大節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間，提高了檢測(cè)效率。

5、可選的，根據(jù)當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息、當(dāng)前第四光信息以及設(shè)備參數(shù)信息，確定投影物鏡的實(shí)際垂軸像差，包括：

6、根據(jù)當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息、當(dāng)前第四光信息計(jì)算得到當(dāng)前相位信息；當(dāng)前相位信息表征了當(dāng)前投射光的實(shí)際波前相位分布；

7、根據(jù)當(dāng)前相位信息和對(duì)應(yīng)的設(shè)備參數(shù)信息，計(jì)算得到投影物鏡在當(dāng)前位置的當(dāng)前垂軸像差；

8、根據(jù)當(dāng)前相位信息和參考相位信息，控制工件臺(tái)移動(dòng)；

9、獲取移動(dòng)后的當(dāng)前相位信息并根據(jù)移動(dòng)后的當(dāng)前相位信息和對(duì)應(yīng)的設(shè)備參數(shù)信息，確定移動(dòng)后的當(dāng)前垂軸像差；

10、根據(jù)多個(gè)不同位置的垂軸像差確定投影物鏡的實(shí)際垂軸像差。

11、可選的，振幅信息表征了光柵圖案的調(diào)制深度。根據(jù)當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息、當(dāng)前第四光信息計(jì)算得到當(dāng)前相位信息，具體是通過(guò)以下公式計(jì)算得到的：

12、；

13、其中：

14、；

15、；

16、；

17、；

18、其中，tanφ為當(dāng)前相位信息；

19、i0（x,y）表征了第一區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)光強(qiáng)信息；i1（x,y）表征了第二區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)光強(qiáng)信息，i2（x,y）表征了第三區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)光強(qiáng)信息，i3（x,y）表征了第一區(qū)域內(nèi)任一坐標(biāo)光強(qiáng)信息；

20、ib表征了光柵圖案的背景光強(qiáng)，ia表征了光柵圖案的調(diào)制深度。

21、可選的，設(shè)備參數(shù)信息包括系統(tǒng)焦距、入射光束高度、入射光束波長(zhǎng)以及光軸距測(cè)量點(diǎn)的徑向距離；

22、根據(jù)當(dāng)前相位信息和對(duì)應(yīng)的設(shè)備參數(shù)信息，計(jì)算得到投影物鏡在當(dāng)前位置的當(dāng)前垂軸像差是根據(jù)以下公式計(jì)算得到的：

23、；

24、；

25、；

26、其中，δβ表示倍率差，δr表示畸變，δs表示慧差值；f表示系統(tǒng)焦距，h表示入射光束高度，r表示光軸距測(cè)量點(diǎn)的徑向距離，λ表示入射光束波長(zhǎng)。

27、可選的，根據(jù)當(dāng)前相位信息和參考相位信息，控制工件臺(tái)移動(dòng)，包括：

28、根據(jù)當(dāng)前相位信息和參考相位信息，得到目標(biāo)相位差信息；

29、根據(jù)目標(biāo)相位差信息控制工件臺(tái)移動(dòng)至目標(biāo)位置。

30、可選的，根據(jù)當(dāng)前相位信息和參考相位信息，得到目標(biāo)相位差信息是根據(jù)以下公式計(jì)算得到的：

31、；

32、其中，為目標(biāo)相位差信息，x為參考相位信息，參考相位信息是預(yù)先設(shè)定的定值。

33、可選的，根據(jù)多個(gè)不同位置的垂軸像差確定投影物鏡的實(shí)際垂軸像差，具體為：

34、判斷相鄰的三個(gè)垂軸像差中的第二個(gè)垂軸像差是否為相鄰的三個(gè)垂軸像差中的最小值；

35、若判斷結(jié)果為是，則確定第二個(gè)垂軸像差為投影物鏡的實(shí)際垂軸像差。

36、可選的，掩膜板的圖案為同軸分布的矩形環(huán)陣列；

37、光通過(guò)掩膜版圖案照射后形成的光柵圖案具有鄰接的第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域和第四區(qū)域，其中，第一區(qū)域與第三區(qū)域相對(duì)設(shè)置，第二區(qū)域與第四區(qū)域相對(duì)設(shè)置。

38、本發(fā)明還提供了一種光刻機(jī)投影物鏡像差的在線檢測(cè)裝置，包括信息接收模塊，用于接收當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息和當(dāng)前第四光信息；

39、實(shí)際像差確定模塊，用于根據(jù)當(dāng)前第一光信息、當(dāng)前第二光信息、當(dāng)前第三光信息、當(dāng)前第四光信息以及設(shè)備參數(shù)信息，確定投影物鏡的實(shí)際垂軸像差。

40、本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括處理器與存儲(chǔ)器，

41、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)代碼和相關(guān)數(shù)據(jù)；

42、處理器，用于執(zhí)行存儲(chǔ)器中的代碼用以上述各實(shí)施例及可能的實(shí)施方式的方法。

43、本發(fā)明還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施例及可能的實(shí)施方式的方法。

44、本發(fā)明還提供了一種光刻機(jī)投影物鏡像差的在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括工件臺(tái)、影像設(shè)備、光源以及掩膜版；

45、工件臺(tái)上設(shè)有安裝槽，影像設(shè)備嵌設(shè)于安裝槽內(nèi)，影像設(shè)備上設(shè)有感光芯片，光源通過(guò)待檢測(cè)的投影物鏡將掩膜版的圖案影射于感光芯片；

46、掩膜版的圖案為同軸分布的矩形環(huán)陣列，各矩形環(huán)的對(duì)角線連接后將矩形環(huán)陣列分割為第一版區(qū)、第二版區(qū)、第三版區(qū)和第四版區(qū)，第一版區(qū)和第三版區(qū)相對(duì)設(shè)置，第二版區(qū)與第四版區(qū)相對(duì)設(shè)置。