光刻机的照明光瞳性能对曝光图形质量和套刻精度均有重要影响。照明光瞳由光刻机照明系统产生,在光刻机长时间使用后,照明光瞳的性能会逐渐劣化,需要采用光瞳校正手段来改善照明光瞳的性能。本文提出一种径向环状多分区高能量利用率光瞳校正方法,该方法在径向环状多分区方法的基础上优化了常规光瞳校正方法中基准能量的选取方式,可设计出适用于多种照明模式的单一光瞳校正板。在不将光瞳性能校正至零的情况下,该方法可以使得校正后的光瞳性能满足需求,这样可减小由光瞳校正所引起的能量损失。通过对劣化光瞳的校正分析,可以发现:所提方法可将光瞳的性能校正至需求范围内,且与常规光瞳校正方法相比,其可使环形和四极照明模式的能量损失最大值分别由5.54%和3.06%降至2.06%和0.93%,这对提高光刻机的产率具有重要意义。

自由光瞳照明技术是28 nm及以下节点浸没光刻机中一种重要的光刻分辨率增强技术,其通过微反射镜阵列(MMA)调整光束的角谱来实现任意照明模式, MMA角位置分布对自由光瞳照明技术的应用具有重要的意义。提出了基于遗传算法的MMA角位置分布算法,该算法相比基于模拟退火算法的MMA角位置分布算法,迭代速度提高了10倍以上,并且该算法得到的MMA角位置分布可精确复现目标光瞳强度分布。光刻性能仿真结果表明,对于数千种光刻胶曝光图形,算法光瞳和目标光瞳的光刻胶曝光图形不对称性分布的方均根(RMS)值基本一致,关键尺寸差异分布RMS值均小于0.5 nm。