范 伟 李世光 武志鹏 段 晨 宗明成

（1.中国科学院微电子研究所 北京 100029）

（2.中国科学院大学 北京 100049）

1 引言

光刻机是大规模集成电路芯片制造的核心设备，对焦控制［1］是保障光刻机成像质量、光刻工艺窗口和产品良率的重要技术保障，调焦调平测量系统是光刻机对焦控制的核心部件。调焦调平测量系统的数据处理精度影响光刻机的对焦控制性能［2］，计算速度影响光刻机的产能［3］，因此需要综合考虑这两个因素。本文对比分析多项式拟合算法（polynomial fitting）［4］、RF（random forest）算法［5～6］和XGBoost（extreme gradient boosting）算法［7］在调焦调平测量系统中的测量精度与计算耗时，提出适用于光刻调焦调平测量系统的拟合算法。

2 调焦调平测量系统与实验测量

本实验室搭建的调焦调平测量系统［8］基于光学三角法测量硅片高度，探测器接收到的O光与E光信号［9］为

式中，N为光栅狭缝个数，P是矩形光栅周期，Δx是硅片高度变化为h时从投影光栅出射的光束中心位置在探测光栅处产生的偏移，c是（偏振片+分光晶体）组件的透射率。

对O光和E光信号进行归一化差分处理［9］后得到hraw，即当硅片在调焦调平测量系统零位附近± 1.25μm范围内变化时，hraw随h近似线性变化。光栅狭缝个数为29，周期为30，采样点数为7520个，仿真生成该范围内连续扫描35次的hraw与h数据，如图1所示。通过拟合算法得到硅片表面高度h随hraw的变化关系模型后，即可通过hraw计算得到硅片表面拟合高度hfit。不同的拟合算法得到的这种变化关系模型具有不同的计算精度和速度。

使用基于Python的Scikit-learn工具包对数据进行处理。……