【光刻】曝光剂量修正 Dose mapper (DOMA)

　　曝光剂量修正（dose mapper, DOMA）是ASML光刻机的一项功能，它能对曝光剂量做修正，提高曝光区域之间和曝光区域内部的线宽均匀性（inter-field CDU）和（intra-field CDU）。具体的做法是，首先测量整个晶圆上的线宽数据，然后把这些数据上载到光刻机DOMA服务器。服务器根据事先设定的（线宽-曝光能量关系）参数，计算出曝光剂量的修正值在晶圆表面的分布。这一曝光剂量的修正以子程序（dosemapper sub-recipe）的方式链接在下一次的曝光文件中[1]。

图1 曝光区域之间的能量不一样（inter-field修正）

　　曝光剂量的修正包括两个部分：一个是不同曝光区域之间的修正，即根据平均线宽的不同，对曝光区域加一个剂量修正（见图1）。另一个是曝光区域内部的修正，这个比较复杂。导致曝光区域内部CD不均匀的原因可能有两个：一个是沿曝光缝隙（exposure slit）曝光能量的不均匀，即X方向CD的不均匀性；另一个是曝光扫描时能量的不均匀，即Y方向CD的不均匀性（见图2）。X方向的线宽不均匀性可以通过调整光强沿缝隙的分布来补偿，这种光强修正被称为“Unicom”。Y方向的线宽不均匀性可以通过调整扫描的速度来补偿，这种修正被称为“Dosicom”[1]。

图2 曝光区域内部的能量不一样（intra-field修正）

　　为了精确地确定沿曝光缝隙的光强分布，一般要求沿缝隙（X方向）测量11个点，而扫描方向（Y方向）测量33个点。然后，对Y方向测量的点做平均，得到光强沿缝隙的分布，如图3所示[1]。

图3 自由形式光源示意图

　　Intra-field CD能够通过晶圆的CD反馈到DOMA程序加以修正，这种修正是基于标记点和扫描误差来确定。扫描误差包括照明的不均匀性和透镜畸变。但是，通过上述两种方法来做修正这个过程是冗长繁琐的。一种新颖的方法是把晶圆网格化并测量曝光情况，把这个测量文件作为校正文件加入到DOMA。这个校正文件包含传输图和CD特性[2]。

参考文献：

[1]韦亚一，超大规模集成电路先进光刻理论与应用，科学出版社，2016，113-114

[2]Gek Soon Chua，通过DOMA使用Galileo修正曝光区域内部线宽均匀性，SPIE文章，2010，76402U-1