專利名稱：一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種高分辨率光學(xué)成像系統(tǒng)波像差在線檢測(cè)裝置 及方法，尤其涉及一種針對(duì)高分辨率光刻機(jī)的投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)光刻技術(shù)作為集成電路制造的主流技術(shù)，在提高集成電路性能及推動(dòng)半導(dǎo)體 產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展方面，起著極為關(guān)鍵的作用。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，集成電路一直遵循著 Intel公司創(chuàng)始人之一 Gordon Ε. Moore所提出的“摩爾定律”而快速發(fā)展，集成電路集成度 的快速提高主要得益于光學(xué)光刻技術(shù)的快速發(fā)展——自1987年第一臺(tái)光刻機(jī)問(wèn)世以來(lái)，光 刻曝光波長(zhǎng)經(jīng)歷了 436nm(g-line)、365nm(i-line)、248nm(KrF)、及 193nm(ArF)的演變過(guò) 程；光刻工藝因子由以前的0. 8減小到極限值0. 25 ；光刻機(jī)核心部件投影物鏡數(shù)值孔徑由 最初的0. 32增加到現(xiàn)有的1. 35?；谶@些發(fā)展，光刻所能達(dá)到的技術(shù)節(jié)點(diǎn)由最初的Ium發(fā) 展到至今的45nm。而投影物鏡作為投影光刻機(jī)的核心部分，其特性直接決定了光刻傳遞圖 形的能力，即成像的優(yōu)劣。在早期光刻分辨率還不高、投影物鏡的數(shù)值孔徑還很小的時(shí)候， 人們?cè)诩庸ね队拔镧R的時(shí)候，直接利用PMI對(duì)其像質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。但是，隨著光刻分辨率增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用，光刻分辨率不斷提高，尤其到2000年光 刻技術(shù)節(jié)點(diǎn)達(dá)到130nm時(shí)，投影物鏡的像差容限要求應(yīng)低于25m λ，否則投影物鏡的像差對(duì) CD控制的影響將十分明顯，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量。另外，當(dāng)投影物鏡整機(jī)安裝到光刻機(jī)中時(shí)， 由于運(yùn)輸、裝配等影響也會(huì)對(duì)成像質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因此，如何在線檢測(cè)、校正及控制 投影物鏡系統(tǒng)的像質(zhì)參數(shù)的問(wèn)題，自此才真正引起了光刻界人士足夠的重視。此外，隨著超 精細(xì)加工水平的發(fā)展，投影物鏡設(shè)計(jì)集成水平的提高，投影物鏡像差容限逐漸減小，至2003 年達(dá)到ΙΟπιλ以下，自此低階的幾何像差如球差、慧差及像散僅僅能夠預(yù)測(cè)其對(duì)測(cè)試圖形 的影響而不能預(yù)測(cè)對(duì)實(shí)際圖形的影響，為解決這一問(wèn)題，高精度確定整個(gè)像差波前信息成 為必要。為此，如何快速、精確地在線檢測(cè)、校正及控制投影物鏡系統(tǒng)的波像差成為光刻界 人士致力研究的問(wèn)題之一。從2007年開(kāi)始，三大光刻公司先后推出了光刻分辨率達(dá)到45nm 的光刻機(jī)，其浸沒(méi)投影物鏡的數(shù)值孔徑達(dá)到1.35，且投影物鏡的殘留波像差均達(dá)到6m λ以 下，這對(duì)實(shí)現(xiàn)投影物鏡波像差的在線檢測(cè)技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)和性能要求?，F(xiàn)有的光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)的主流技術(shù)主要基于光干涉原理的光刻 投影物鏡波像差檢測(cè)技術(shù)及基于Shack-Hartmarm波前傳感技術(shù)?；诠飧缮嬖淼墓饪?投影物鏡波像差檢測(cè)技術(shù)的主要代表是ASML的基于橫向剪切干涉儀(Lateral Shearing Interferometer，簡(jiǎn)稱LSI)的技術(shù)及Canon公司的基于線衍射干涉儀(Line Diffraction Interferometer，簡(jiǎn)稱LDI)的技術(shù)。此兩種技術(shù)的主要缺點(diǎn)是為獲得整個(gè)波前，需要轉(zhuǎn) 換一維光柵面以實(shí)現(xiàn)在X、y兩個(gè)方向上分別測(cè)量，一方面光柵在轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)引入像散， 且難以校準(zhǔn)，從而影響測(cè)量精度；另外，兩次測(cè)量對(duì)測(cè)量速度也有一定影響。Nikon的基于 Shack-Hartmarm波前傳感技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于微透鏡孔徑的大小限制了檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍、 空間采樣頻率及波前采樣能力。
在90年代，Primot等人提出了一種四光束橫向剪切儀的結(jié)構(gòu)，且已經(jīng)被廣泛的應(yīng) 用到CO2等紅外激光器的激光光束質(zhì)量測(cè)量及紅外透鏡的波像差檢測(cè)(波長(zhǎng)從近紅外到遠(yuǎn) 紅外)等長(zhǎng)波領(lǐng)域。在紅外透鏡的波像差檢測(cè)中，四光束橫向剪切干涉儀通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的正交位相光柵將入射的待測(cè)波前主要衍射到(+1，+1)、(+1，-1)、(-1，-1)及(-1，+1) 四束衍射光中，由此四束衍射光在其重疊區(qū)內(nèi)進(jìn)行干涉形成干涉條紋，并由位于TalbOt距 離處的CCD探測(cè)接收。在美國(guó)專利2008/0316448A1中，Canon提出了一種基于正交振幅或位相光柵剪切 干涉儀的光刻物鏡波像差在線檢測(cè)技術(shù)。此技術(shù)的工作原理是位于投影物鏡物面的針孔掩 模板將來(lái)自照明系統(tǒng)的光波變成理想的球面波，其再經(jīng)過(guò)透鏡物鏡及位于投影物鏡像方的 準(zhǔn)直物鏡后入射到位于投影物鏡出瞳面上的正交光柵上，在其重疊區(qū)內(nèi)進(jìn)行干涉形成干涉 條紋，并由位于Talbot距離處的CXD探測(cè)接收。前述的四光束剪切干涉儀及正交光柵剪切干涉儀，一方面可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)量 x、y方向差分波前的檢測(cè)，彌補(bǔ)了前述ASML的LSI及Canon的LDI的不足。另一方面克服 了 Nikon的基于Shack-Hartmarm波前傳感技術(shù)的動(dòng)態(tài)范圍小、空間采樣頻率及波前采樣能 力低的缺點(diǎn)。但是，前述的四光束剪切干涉儀及正交光柵剪切干涉儀都是基于Talbot效 應(yīng)，探測(cè)器只能在與光柵間距為(1 = ηρ7λ采集到干涉圖。因此，此兩種技術(shù)存在的缺點(diǎn) 在于一方面無(wú)法實(shí)現(xiàn)剪切干涉儀剪切比連續(xù)可調(diào)。剪切比是剪切干涉儀的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù) 參數(shù)，對(duì)不同的待測(cè)波前，需要確定不同的剪切比以獲得最優(yōu)的檢測(cè)靈敏度及檢測(cè)精度，為 此，技術(shù)人員總希望設(shè)計(jì)的剪切干涉儀可以實(shí)現(xiàn)剪切比的連續(xù)可調(diào)性，這樣就可以增加其 靈敏度，而且能夠輕松獲得針對(duì)不同檢測(cè)對(duì)象所需要的剪切比。而基于Talbot效應(yīng)的前述 兩種裝置，剪切比的大小為2p/D，其中ρ為光柵周期，D待測(cè)物鏡出瞳直徑?？梢钥闯觯诖?測(cè)物鏡出瞳直徑一定時(shí)，剪切比的大小與光柵的周期有關(guān)，為獲得針對(duì)不同檢測(cè)對(duì)象所需 要的剪切比，必須設(shè)計(jì)不同周期的光柵，且即使選擇不同周期光柵也很難實(shí)現(xiàn)剪切比的連 續(xù)可調(diào)。另一方面，從Talbot距離公式d = np2/λ中可以看出，在短波領(lǐng)域(如193nm)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻物鏡波像差的在線檢測(cè)，干涉儀應(yīng)該具有較高的集成度，為此d的大小有 一定的限制。這樣就要求光柵的周期很小，結(jié)果會(huì)引入較大的幾何慧差，從而影響了檢測(cè)的 精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的光刻物鏡波像差在線檢測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)，以及彌補(bǔ) 基于Talbot效應(yīng)的干涉儀的不足，在四光束干涉儀的基礎(chǔ)上，提出了一種新的光刻機(jī)投影 物鏡波像差在線檢測(cè)裝置及方法。本發(fā)明裝置集成在光刻機(jī)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光刻物鏡波像 差高速度、高精度的在線檢測(cè)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，包括以下組成部件⑴漫射體集成在物方掩模板上，用于均勻照明投影物鏡光瞳及擴(kuò)大投影物鏡光瞳照明區(qū) 域。(2)物方掩模板
在物方掩模板上，設(shè)有一個(gè)尺寸大于光刻機(jī)照明系統(tǒng)衍射極限分辨率的方孔，用 于選擇測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)及提高光強(qiáng)透過(guò)率。(3)像方掩模板用于所述裝置系統(tǒng)誤差的校準(zhǔn)。像方掩模板包括一個(gè)方孔，尺寸略大于所述物方掩模板上方孔在所述光刻物鏡像 面上的像的尺寸。(4)準(zhǔn)直物鏡用于將投影物鏡的出瞳共軛到有限遠(yuǎn)處，即共軛到光電探測(cè)器面 上。(5)剪切裝置用于實(shí)現(xiàn)光波的剪切。剪切裝置包括一個(gè)二維位相光柵，將經(jīng)過(guò)所述準(zhǔn)直物鏡的平面波剪切成(+1，+1)、 (+1，-1)、(-1，-1)及(-1，+1)四束衍射光波。(6)軸向調(diào)節(jié)裝置沿光軸方向移動(dòng)光柵，從而實(shí)現(xiàn)剪切比的改變。(7)光電探測(cè)器用于采集所述四束衍射光波的干涉條紋。(8)存儲(chǔ)器用于保存光電探測(cè)器所采集的干涉條紋強(qiáng)度信息、投影物鏡在物方 掩模板上方孔規(guī)定的視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)標(biāo)定的波像差、系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)結(jié)果、各個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)標(biāo)定 的波像差測(cè)量結(jié)果、系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)后的投影物鏡全視場(chǎng)波像差，以及投影物鏡各個(gè)補(bǔ)償器 的調(diào)節(jié)量。(9)運(yùn)算器用于根據(jù)存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)計(jì)算裝置系統(tǒng)誤差，各個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)標(biāo)定的 波像差，系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)后的投影物鏡全視場(chǎng)波像差，以及投影物鏡中各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)整量。(10)控制器用于控制物方工件臺(tái)和像方工件臺(tái)改變所測(cè)量的投影物鏡的視場(chǎng) 點(diǎn)，根據(jù)存儲(chǔ)器中投影物鏡各個(gè)補(bǔ)償器調(diào)整量調(diào)整補(bǔ)償器來(lái)校正像差。上述各組成部分的位置與連接關(guān)系如下漫射體集成在物方掩模板上。物方掩模板位于投影物鏡的物面，并由光刻機(jī)中的 物方工件臺(tái)固定支撐和驅(qū)動(dòng)。物方掩模板的方孔要始終處于光刻機(jī)投影物鏡的視場(chǎng)范圍之 內(nèi)，方孔所在位置即為本發(fā)明裝置所測(cè)量的投影物鏡的視場(chǎng)點(diǎn)。像方掩模板位于投影物鏡的像面，并由光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)支撐和驅(qū)動(dòng)。當(dāng)在 線檢測(cè)投影物鏡波像差時(shí)，所述像方掩模板上的方孔與所述物方掩模板上的方孔在所述光 刻物鏡像面上的像對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)獲得的波像差信息包括投影物鏡波像差Wp。和干涉儀的系統(tǒng) 誤差wis。當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)時(shí)，縱向調(diào)節(jié)光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)的位置，使所述物方掩 模板上的方孔在所述光刻物鏡離焦像面上的像的尺寸遠(yuǎn)大于所述像方掩模板上的方孔的 尺寸，此時(shí)獲得的波像差信息只包括干涉儀系統(tǒng)誤差wis。通過(guò)兩次測(cè)量，得到投影物鏡的 波像差wp。。準(zhǔn)直物鏡位于投影物鏡的像面之后，且準(zhǔn)直物鏡的物方焦平面與投影物鏡的像面 重合。準(zhǔn)直物鏡為物方遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，將投影物鏡的出瞳共軛到有限遠(yuǎn)處。剪切裝置位于投影物鏡與所述光電探測(cè)器之間，并由軸向調(diào)節(jié)裝置固定支撐，軸 向調(diào)節(jié)裝置帶動(dòng)剪切裝置沿著光軸方向進(jìn)行移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)剪切比的連續(xù)可調(diào)。光電傳感器(如CCD)位于光刻投影物鏡的出瞳共軛面處。存儲(chǔ)器分別同光電傳感器、運(yùn)算器、控制器相連接?？刂破鞣謩e同軸向調(diào)節(jié)裝置、 掩模工件臺(tái)、硅片工件臺(tái)以及投影物鏡補(bǔ)償器及照明系統(tǒng)相連接。連接方式可以采用數(shù)據(jù)線、電纜線等有線方式，也可采用紅外傳輸、藍(lán)牙等無(wú)線方式。使用本裝置進(jìn)行光刻機(jī)投影物鏡波像差的檢測(cè)并標(biāo)定該裝置系統(tǒng)誤差的方法如 下步驟一、調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)，使曝光光源發(fā)出的光束在投影物鏡物方視場(chǎng)范圍內(nèi)均勻 的照明集成有漫射體物方掩模板。使用控制器驅(qū)動(dòng)光刻機(jī)的物方工件臺(tái)，調(diào)節(jié)物方工件臺(tái) 的位置，使位于物方工件臺(tái)上的物方掩模板位于投影物鏡的物面處。照明系統(tǒng)的出射光束 均勻照明集成有漫射體的物方掩模板上的方孔，用于選擇測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)。
步驟二、對(duì)投影物鏡視場(chǎng)中物方掩模板的方孔所在視場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行波像差在線檢測(cè)， 并將測(cè)量結(jié)果保存到存儲(chǔ)器中。使用控制器驅(qū)動(dòng)像方工件臺(tái)，調(diào)節(jié)像方工件臺(tái)的位置，使位 于像方工件臺(tái)上的像方掩模板位于投影物鏡的像面處且像方掩模板上的方孔與物方掩模 板上的方孔經(jīng)投影物鏡所成的像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。同時(shí)，調(diào)節(jié)準(zhǔn)直物鏡的軸向位置，使準(zhǔn)直物鏡的 物方焦點(diǎn)與位于像方掩模板上的方孔對(duì)準(zhǔn)；軸向調(diào)節(jié)剪切裝置的位置至所期待的位置；利 用光電探測(cè)器探測(cè)干涉圖并保存到存儲(chǔ)器中，并利用運(yùn)算器對(duì)保存的干涉圖進(jìn)行處理，此 時(shí)獲得的37項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式表示的波像差包括投影物鏡的波像差Wp。以及本裝置引起的 系統(tǒng)誤差Wis，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；步驟三、對(duì)本裝置進(jìn)行系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)。即，在步驟二的基礎(chǔ)上，使用控制器驅(qū)動(dòng)像 方工件臺(tái)，調(diào)節(jié)像方工件臺(tái)的軸向位置，使所述物方掩模板上的方孔在所述光刻物鏡離焦 像面上的像的尺寸遠(yuǎn)大于所述像方掩模板上的方孔的尺寸；利用光電探測(cè)器探測(cè)干涉圖并 保存到存儲(chǔ)器中，并利用運(yùn)算器對(duì)保存的干涉圖進(jìn)行處理，此時(shí)獲得的37項(xiàng)Zernike多項(xiàng) 式表示的波前信息僅指本發(fā)明裝置引起的系統(tǒng)誤差Wis，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；經(jīng)步驟二和步驟三的兩次測(cè)量，即可得到投影物鏡在此視場(chǎng)點(diǎn)的波像差。步驟四、通過(guò)控制器移動(dòng)物方工件臺(tái)來(lái)改變物方掩模板上的方孔的位置，在此基 礎(chǔ)上，通過(guò)控制器移動(dòng)像方工件臺(tái)，使像方掩模板位于投影物鏡的像面處且像方掩模板上 方孔與物方掩模板上的方孔經(jīng)投影物鏡所成的像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，從而改變所測(cè)量的投影物鏡的 視場(chǎng)點(diǎn)。然后，調(diào)節(jié)準(zhǔn)直物鏡、剪切裝置及光電探測(cè)器的位置至所期待的位置處，對(duì)新視場(chǎng) 點(diǎn)進(jìn)行未經(jīng)系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)的波像差在線檢測(cè)，并將測(cè)量結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中；步驟五、在步驟四的基礎(chǔ)上，重復(fù)步驟三，通過(guò)兩次測(cè)量從而得到新視場(chǎng)點(diǎn)的波像 差W' p。，并將測(cè)量結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中；重復(fù)步驟四及步驟五，直至完成投影物鏡全視場(chǎng)波像差『^ (π = 1，2，3·_·)的測(cè)量， 并將結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中；運(yùn)算器根據(jù)投影物鏡全視場(chǎng)波像差^^ 0 = 1，2，3〃_)，利用敏感 度矩陣計(jì)算投影物鏡中各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)量，并存入存儲(chǔ)器；控制器根據(jù)存儲(chǔ)器中各個(gè)補(bǔ) 償器的調(diào)節(jié)量計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整投影物鏡中各個(gè)補(bǔ)償器，從而完成投影物鏡的波像差校 正及控制。有益效果本發(fā)明所提出的光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，首先，可以實(shí)現(xiàn)剪切比的 連續(xù)可調(diào)，從而針對(duì)不同的待測(cè)物鏡及同一待測(cè)物鏡在不同的條件下進(jìn)行在線檢測(cè)時(shí)，可 以獲得相對(duì)應(yīng)的剪切比，從而提高了測(cè)量的靈敏度及測(cè)量精度；其次，利用方孔擴(kuò)展光源提 高了曝光光源光強(qiáng)的利用率，彌補(bǔ)了采用點(diǎn)光源時(shí)投影物鏡曝光時(shí)間長(zhǎng)及干涉條紋對(duì)比度 低的不足，從而提高了測(cè)量速度和測(cè)量精度；最后，利用系統(tǒng)誤差自校準(zhǔn)技術(shù)，可以快速，高精度的獲得投影物鏡的波像差。


圖1為本發(fā)明裝置及光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2為本發(fā)明裝置中的物方掩模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明裝置中的像方掩模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明裝置中剪切裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明裝置中光電探測(cè)器處的四光束剪切波面示意圖；其中，光刻機(jī)包括101-曝光光源、102-照明系統(tǒng)、103-掩模板、104-物方工件臺(tái)、 105-投影物鏡、106-硅片、107-像方工件臺(tái)。檢測(cè)裝置包括201-漫射體、202-物方掩模板、202a_物方掩模板方孔、203-像方 掩模板、203a-像方掩模板方孔、204-準(zhǔn)直物鏡、205-剪切裝置、206-軸向調(diào)節(jié)裝置、207-光 電傳感器、208-存儲(chǔ)器、209-運(yùn)算器、210-控制器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。首先闡述光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。光刻機(jī)包括曝光光源101、照明系統(tǒng) 102、掩模板103、物方工件臺(tái)104、投影物鏡105、硅片106以及像方工件臺(tái)107。光源101 發(fā)出的光經(jīng)過(guò)照明系統(tǒng)102后，照明在掩模板103上，將掩模板103上的圖案通過(guò)投影物鏡 105，以步進(jìn)-掃描的方式，縮小投影在涂有光刻膠的硅片106上，實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。光源 101為波長(zhǎng)約為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光或者波長(zhǎng)約為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光。照明系 統(tǒng)102具有擴(kuò)展光束、調(diào)節(jié)光束轉(zhuǎn)向、形狀的光學(xué)元件，以及勻光及調(diào)節(jié)光束相干因子的光 學(xué)元件，這樣照明在掩模板103上的光束在投影物鏡105視場(chǎng)范圍內(nèi)具有較理想的均勻性。 刻有待轉(zhuǎn)移圖案的掩模板103由物方工件臺(tái)104支撐和驅(qū)動(dòng)；涂有光刻膠的硅片106由像 方工件臺(tái)107支撐和帶動(dòng)。掩模板103和硅片106位于投影物鏡105的光學(xué)共軛面上。物 方工件臺(tái)104和像方工件臺(tái)107以不同的速率同步運(yùn)動(dòng)，以步進(jìn)_掃描的方式將掩模板103 上的圖案，通過(guò)投影物鏡105精確地投影轉(zhuǎn)移到涂有光刻膠的硅片107上。本發(fā)明通過(guò)在光刻機(jī)上集成一種新的投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，進(jìn)行投影 物鏡105波像差的在線檢測(cè)、校正及控制，如圖1所示。本發(fā)明裝置包括201_漫射體、 202-物方掩模板、202a-物方掩模板方孔、203-像方掩模板、203a-像方掩模板方孔、204-準(zhǔn) 直物鏡、205-剪切裝置、206-軸向調(diào)節(jié)裝置、207-光電傳感器、208-存儲(chǔ)器、209-運(yùn)算器、 210-控制器。其中，漫射體201集成在物方掩模板202上，且物方掩模板202開(kāi)有一個(gè)尺寸大于光刻機(jī)照明系統(tǒng)102衍射極限分辨率的方孔202a，用于選擇測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)。優(yōu)選的，物方掩 模板202上方孔202a的尺寸與光電探測(cè)器207中形成的干涉圖在x，y方向的對(duì)比度關(guān)系 為VX = Vy= sin (4 Ji zamx/pf)/(4 Ji zamx/pf)。其中，a 為方孔 202a 的尺寸；mx 為投影物 鏡105的縮小倍率；f為準(zhǔn)直物鏡204的物方焦距；ρ為剪切裝置205的周期；ζ為剪切裝置 205到光電探測(cè)器207的距離。為此，為了獲得較高對(duì)比度的干涉條紋，方孔202a尺寸的最 佳取值范圍為pf/8zmx ^ a < pf/4zmx。
像方掩模板203位于像方工件臺(tái)107上，且像方掩模板203開(kāi)有一方孔203a用于 本發(fā)明裝置系統(tǒng)誤差的校準(zhǔn)。像方掩模板203上方孔203a的尺寸略大于物方掩模板202 上方孔202a在投影物鏡像面上像的尺寸，即 > a/m\其中，Bi為方孔203a的尺寸；準(zhǔn)直物鏡204位于投影物鏡105的像面之后，且準(zhǔn)直物鏡204的物方焦平面與投 影物鏡105的像面重合。準(zhǔn)直物鏡204為物方遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，將投影物鏡105的出瞳共軛到光 電傳感器207處。剪切裝置205是一個(gè)正交位相光柵，如圖4所示。正交位相光柵相鄰?fù)腹獠糠值?位相差異為n，且光柵透光部分的尺寸大小為光柵周期的1/3。如此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的光柵將經(jīng) 過(guò)準(zhǔn)直物鏡204的平面波剪切成(+1，+1)、(+1，-1)、(-1，-1)及(_1，+1)四束衍射光波，前 述四束衍射光波在光電傳感器207處的重疊區(qū)域內(nèi)發(fā)生干涉，如圖5所示，且剪切比的大小 為δ =s/D = 2Xz/pD，其中，s為前述四束衍射光波的剪切量；D為投影物鏡105出瞳直 徑的共軛尺寸；λ為光刻機(jī)曝光光源101的波長(zhǎng)；ρ為剪切裝置205的周期；ζ為剪切裝置 205到光電探測(cè)器207的距離。從中可以看出，在投影物鏡105出瞳直徑的共軛尺寸D—定 時(shí)，選取并固定合適的光柵周期P，則剪切比S隨著剪切裝置205到光電探測(cè)器207的距 離ζ呈線性變化。由于針對(duì)不同的待測(cè)波前，需要確定不同的剪切比以獲得最優(yōu)的檢測(cè)靈 敏度及檢測(cè)精度，為此，當(dāng)投影物鏡105的波像差由于環(huán)境、結(jié)構(gòu)及熱影響發(fā)生改變時(shí)，可 利用控制器210驅(qū)動(dòng)軸向調(diào)節(jié)裝置206，調(diào)整剪切裝置205到光電探測(cè)器207的距離ζ，從 而獲得投影物鏡105的波像差相適應(yīng)的剪切比。軸向調(diào)節(jié)裝置206，用于沿光軸方向移動(dòng)光柵，從而實(shí)現(xiàn)剪切比的改變。光電傳感器207，用于采集所述四束衍射光波的干涉條紋。存儲(chǔ)器208，用于保存光電探測(cè)器207所采集的干涉條紋強(qiáng)度信息、投影物鏡105 在物方掩模板上202方孔202a規(guī)定的視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)校準(zhǔn)的波像差、系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)結(jié)果、各個(gè) 視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)校準(zhǔn)的波像差測(cè)量結(jié)果、系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)后的投影物鏡105全視場(chǎng)波像差，以及 投影物鏡105各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)量。運(yùn)算器209，用于根據(jù)存儲(chǔ)器208中數(shù)據(jù)計(jì)算裝置系統(tǒng)誤差，各個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)校準(zhǔn) 的波像差，系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)后的投影物鏡105全視場(chǎng)波像差，以及投影物鏡105中各個(gè)補(bǔ)償器 的調(diào)整量。控制器210，用于控制物方工件臺(tái)104和像方工件臺(tái)107改變所測(cè)量的投影物鏡 105的視場(chǎng)點(diǎn)，根據(jù)存儲(chǔ)器208中投影物鏡105各個(gè)補(bǔ)償器調(diào)整量調(diào)整補(bǔ)償器來(lái)校正投影物 鏡105的像差。另外，控制器210用于控制軸向調(diào)節(jié)裝置206，調(diào)整剪切裝置205到光電探 測(cè)器207的距離z，從而獲得投影物鏡105的波像差相適應(yīng)的剪切比。上述各組成部分的位置與連接關(guān)系如下漫射體201集成在物方掩模板202上，且物方掩模板202位于投影物鏡105的物 面，并由光刻機(jī)中的物方工件臺(tái)104固定支撐和驅(qū)動(dòng)。物方掩模板202上的方孔202a要始 終處于光刻機(jī)投影物鏡的視場(chǎng)范圍之內(nèi)，方孔202a所在位置即為本發(fā)明裝置所測(cè)量的投 影物鏡105的視場(chǎng)點(diǎn)。像方掩模板203位于投影物鏡105的像面，并由光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)107支撐 和驅(qū)動(dòng)。當(dāng)在線檢測(cè)投影物鏡105的波像差時(shí)，所述像方掩模板203上的方孔203a與所述 物方掩模板202上的方孔202a在所述光刻物鏡105像面上的像對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)獲得的波像差信息包括投影物鏡105的波像差Wp。和本發(fā)明裝置的系統(tǒng)誤差Wis。當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)時(shí)， 縱向調(diào)節(jié)光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)107的位置，使所述物方掩模板202上的方孔202a在所述 光刻物鏡105離焦像面上的像的尺寸遠(yuǎn)大于所述像方掩模板上203的方孔203a的尺寸，此 時(shí)獲得的波像差信息只包括本發(fā)明裝置的系統(tǒng)誤差Wis。通過(guò)兩次測(cè)量從而得到投影物鏡 105的波像差Wp。。準(zhǔn)直物鏡204位于投影物鏡105的像面之后，且準(zhǔn)直物鏡204的物方焦平面與投 影物鏡105的像面重合。準(zhǔn)直物鏡204為物方遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，將投影物鏡105的出瞳共軛到有 限遠(yuǎn)處。剪切裝置205位于投影物鏡105與所述光電探測(cè)器207之間，并由軸向調(diào)節(jié)裝置 206固定支撐，軸向調(diào)節(jié)裝置206帶動(dòng)剪切裝置205沿著光軸方向進(jìn)行移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)剪切 比的連續(xù)可調(diào)。
光電傳感器207 (如(XD)位于光刻投影物鏡105的出瞳共軛面處。存儲(chǔ)器208分別同光電傳感器207、運(yùn)算器209、控制器210相連接?？刂破?10 分別同軸向調(diào)節(jié)裝置206、物方工件臺(tái)104、像方工件臺(tái)107以及投影物鏡105補(bǔ)償器及照 明系統(tǒng)102相連接。連接方式可以采用數(shù)據(jù)線、電纜線等有線方式，也可采用紅外傳輸、藍(lán) 牙等無(wú)線方式。使用上述裝置進(jìn)行光刻機(jī)投影物鏡波像差的在線檢測(cè)并校準(zhǔn)該裝置系統(tǒng)誤差的 方法如下步驟一、在集成有本發(fā)明裝置的光刻機(jī)上調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)102，使來(lái)自所述照明系統(tǒng) 的曝光光源101發(fā)出的光束，在投影物鏡105物方視場(chǎng)范圍內(nèi)均勻的照明集成有漫射體201 的物方掩模板202 ；使用控制器210驅(qū)動(dòng)物方工件臺(tái)104，調(diào)節(jié)物方工件臺(tái)104的位置，使位 于物方工件臺(tái)104上的物方掩模板202位于投影物鏡105的物面處；照明系統(tǒng)102的出射 光束均勻照明集成有漫射體201的物方掩模板202上的方孔202a，用于選擇測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)。步驟二、對(duì)投影物鏡105視場(chǎng)中物方掩模板202的方孔202a所在視場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行波像 差在線檢測(cè)，并將測(cè)量結(jié)果保存到存儲(chǔ)器208中。使用控制器210驅(qū)動(dòng)像方工件臺(tái)107，調(diào) 節(jié)像方工件臺(tái)107的位置，使位于像方工件臺(tái)107上的像方掩模板203位于投影物鏡105的 像面處且像方掩模板203上的方孔203a與物方掩模板202上的方孔202a經(jīng)投影物鏡105 所成的像對(duì)準(zhǔn)；并調(diào)節(jié)準(zhǔn)直物鏡105的軸向位置，使準(zhǔn)直物鏡105的物方焦點(diǎn)與位于像方掩 模板203上的方孔203a對(duì)準(zhǔn)；利用軸向調(diào)節(jié)裝置206沿光軸方向移動(dòng)剪切裝置205的位置 至所期待的位置；利用光電探測(cè)器207(如CCD)探測(cè)干涉圖并保存到存儲(chǔ)器208中。并利 用運(yùn)算器209對(duì)保存的干涉圖進(jìn)行處理，此時(shí)獲得的37項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式表示的波像差包 括投影物鏡105的波像差Wp。及本發(fā)明裝置引起的系統(tǒng)誤差Wis，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器208中；步驟三、對(duì)本發(fā)明裝置進(jìn)行系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)。在步驟二的基礎(chǔ)上，使用控制器210驅(qū)動(dòng)像方工件臺(tái)107，調(diào)節(jié)像方工件臺(tái)107的 軸向位置，使所述物方掩模板202上的方孔202a在所述光刻物鏡105離焦像面上的像的尺 寸遠(yuǎn)大于所述像方掩模板203上的方孔203a的尺寸；利用光電探測(cè)器207 (如(XD)探測(cè)干 涉圖并保存到存儲(chǔ)器208中。并利用運(yùn)算器209對(duì)保存的干涉圖進(jìn)行處理，此時(shí)獲得的37 項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式表示的波像差僅指本發(fā)明裝置引起的系統(tǒng)誤差Wis，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器208 中；
通過(guò)步驟二和步驟三的兩次測(cè)量就可以得到投影物鏡105在此視場(chǎng)點(diǎn)的波像差。步驟四、通過(guò)控制器210移動(dòng)物方工件臺(tái)104來(lái)改變物方掩模板202上的方孔 202a的位置，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)控制器210移動(dòng)像方工件臺(tái)107，使像方掩模板203位于投 影物鏡105的像面處且像方掩模板203上方孔203a與物方掩模板202上的方孔202a經(jīng)投 影物鏡105所成的像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，從而改變所測(cè)量的投影物鏡105的視場(chǎng)點(diǎn)。然后調(diào)節(jié)準(zhǔn)直 物鏡204、剪切裝置205及光電探測(cè)器207的位置至所期待的位置處，對(duì)新視場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行未經(jīng) 系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)的波像差在線檢測(cè)，并將測(cè)量結(jié)果保存在存儲(chǔ)器208中；
步驟五、在步驟四的基礎(chǔ)上，重復(fù)步驟三，通過(guò)兩次測(cè)量從而得到新視場(chǎng)點(diǎn)的波像 差W' p。，并將測(cè)量結(jié)果保存在存儲(chǔ)器208中；重復(fù)步驟四及步驟五，直至完成投影物鏡105全視場(chǎng)波像差W;。(" = 1,2,3···) 的測(cè)量，并結(jié)果保存在存儲(chǔ)器208中；運(yùn)算器209根據(jù)投影物鏡105全視場(chǎng)波像差 Wnpo O = 1，2，3···)，利用敏感度矩陣計(jì)算投影物鏡105中各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)量，并存入存儲(chǔ) 器208 ；控制器210根據(jù)存儲(chǔ)器208中各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)量計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整投影物鏡 105中各個(gè)補(bǔ)償器，從而完成投影物鏡105的波像差校正及控制。雖然結(jié)合了附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，其特征在于包括以下組成部件(1)漫射體集成在物方掩模板上，用于均勻照明投影物鏡光瞳及擴(kuò)大投影物鏡光瞳照明區(qū)域；(2)物方掩模板在物方掩模板上，設(shè)有一個(gè)尺寸大于光刻機(jī)照明系統(tǒng)衍射極限分辨率的方孔，用于選擇測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)及提高光強(qiáng)透過(guò)率；(3)像方掩模板用于所述裝置系統(tǒng)誤差的校準(zhǔn)；像方掩模板包括一個(gè)方孔，尺寸略大于所述物方掩模板上方孔在所述光刻物鏡像面上的像的尺寸；(4)準(zhǔn)直物鏡用于將投影物鏡的出瞳共軛到有限遠(yuǎn)處，即共軛到光電探測(cè)器面上；(5)剪切裝置用于實(shí)現(xiàn)光波的剪切；剪切裝置包括一個(gè)二維位相光柵，將經(jīng)過(guò)所述準(zhǔn)直物鏡的平面波剪切成(+1，+1)、(+1，-1)、(-1，-1)及(-1，+1)四束衍射光波；(6)軸向調(diào)節(jié)裝置沿光軸方向移動(dòng)光柵，從而實(shí)現(xiàn)剪切比的改變；(7)光電探測(cè)器用于采集所述四束衍射光波的干涉條紋；(8)存儲(chǔ)器用于保存光電探測(cè)器所采集的干涉條紋強(qiáng)度信息、投影物鏡在物方掩模板上方孔規(guī)定的視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)標(biāo)定的波像差、系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)結(jié)果、各個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)標(biāo)定的波像差測(cè)量結(jié)果、系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)后的投影物鏡全視場(chǎng)波像差，以及投影物鏡各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)量；(9)運(yùn)算器用于根據(jù)存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)計(jì)算裝置系統(tǒng)誤差，各個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)未經(jīng)標(biāo)定的波像差，系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)后的投影物鏡全視場(chǎng)波像差，以及投影物鏡中各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)整量；(10)控制器用于控制物方工件臺(tái)和像方工件臺(tái)改變所測(cè)量的投影物鏡的視場(chǎng)點(diǎn)，根據(jù)存儲(chǔ)器中投影物鏡各個(gè)補(bǔ)償器調(diào)整量調(diào)整補(bǔ)償器來(lái)校正像差；上述各組成部分的位置與連接關(guān)系如下漫射體集成在物方掩模板上；物方掩模板位于投影物鏡的物面，并由光刻機(jī)中的物方工件臺(tái)固定支撐和驅(qū)動(dòng)；物方掩模板的方孔始終處于光刻機(jī)投影物鏡的視場(chǎng)范圍之內(nèi)，方孔所在位置即為本發(fā)明裝置所測(cè)量的投影物鏡的視場(chǎng)點(diǎn)；像方掩模板位于投影物鏡的像面，并由光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)支撐和驅(qū)動(dòng)；當(dāng)在線檢測(cè)投影物鏡波像差時(shí)，所述像方掩模板上的方孔與所述物方掩模板上的方孔在所述光刻物鏡像面上的像對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)獲得的波像差信息包括投影物鏡波像差Wpo和干涉儀的系統(tǒng)誤差Wis；當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)時(shí)，縱向調(diào)節(jié)光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)的位置，使所述物方掩模板上的方孔在所述光刻物鏡離焦像面上的像的尺寸遠(yuǎn)大于所述像方掩模板上的方孔的尺寸，此時(shí)獲得的波像差信息只包括干涉儀系統(tǒng)誤差Wis；準(zhǔn)直物鏡位于投影物鏡的像面之后，且準(zhǔn)直物鏡的物方焦平面與投影物鏡的像面重合；準(zhǔn)直物鏡為物方遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，將投影物鏡的出瞳共軛到有限遠(yuǎn)處；剪切裝置位于投影物鏡與所述光電探測(cè)器之間，并由軸向調(diào)節(jié)裝置固定支撐，軸向調(diào)節(jié)裝置帶動(dòng)剪切裝置沿著光軸方向進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)剪切比的連續(xù)可調(diào)；光電傳感器位于光刻投影物鏡的出瞳共軛面處；存儲(chǔ)器分別同光電傳感器、運(yùn)算器、控制器相連接；控制器分別同軸向調(diào)節(jié)裝置、掩模工件臺(tái)、硅片工件臺(tái)以及投影物鏡補(bǔ)償器及照明系統(tǒng)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述 物方掩模板上方孔的尺寸與光電探測(cè)器中形成的干涉圖在x，y方向的對(duì)比度關(guān)系為VX = Vy = sin (4 π zamx/pf)/(4 π Zamx/pf)，其中，a為方孔的尺寸，mx為投影物鏡的縮小倍率， f為準(zhǔn)直物鏡204的物方焦距，ρ為剪切裝置的周期；ζ為剪切裝置到光電探測(cè)器的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，其特征在于，方孔 尺寸的取值范圍為pf/8zmx≤a < pf/4zmx。
4.如權(quán)利要求1所述的一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述 剪切裝置相鄰?fù)腹獠糠值奈幌嗖町悶棣?，且光柵透光部分的尺寸大小為光柵周期?/3。
5.一種使用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行光刻機(jī)投影物鏡波像差的檢測(cè)并標(biāo)定該裝置系 統(tǒng)誤差的方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)，使曝光光源發(fā)出的光束在投影物鏡物方視場(chǎng)范圍內(nèi)均勻的照 明集成有漫射體物方掩模板；使用控制器驅(qū)動(dòng)光刻機(jī)的物方工件臺(tái)，調(diào)節(jié)物方工件臺(tái)的位 置，使位于物方工件臺(tái)上的物方掩模板位于投影物鏡的物面處；照明系統(tǒng)的出射光束均勻 照明集成有漫射體的物方掩模板上的方孔，用于選擇測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)；步驟二、對(duì)投影物鏡視場(chǎng)中物方掩模板的方孔所在視場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行波像差在線檢測(cè)，并將 測(cè)量結(jié)果保存到存儲(chǔ)器中；使用控制器驅(qū)動(dòng)像方工件臺(tái)，調(diào)節(jié)像方工件臺(tái)的位置，使位于像 方工件臺(tái)上的像方掩模板位于投影物鏡的像面處且像方掩模板上的方孔與物方掩模板上 的方孔經(jīng)投影物鏡所成的像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)；同時(shí)，調(diào)節(jié)準(zhǔn)直物鏡的軸向位置，使準(zhǔn)直物鏡的物方 焦點(diǎn)與位于像方掩模板上的方孔對(duì)準(zhǔn)；軸向調(diào)節(jié)剪切裝置的位置至所期待的位置；利用光 電探測(cè)器探測(cè)干涉圖并保存到存儲(chǔ)器中，并利用運(yùn)算器對(duì)保存的干涉圖進(jìn)行處理；此時(shí)獲 得的37項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式表示的波像差包括投影物鏡的波像差Wp。以及本裝置引起的系統(tǒng) 誤差Wis，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；步驟三、對(duì)本裝置進(jìn)行系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)，即，在步驟二的基礎(chǔ)上，使用控制器驅(qū)動(dòng)像方工 件臺(tái)，調(diào)節(jié)像方工件臺(tái)的軸向位置，使所述物方掩模板上的方孔在所述光刻物鏡離焦像面 上的像的尺寸遠(yuǎn)大于所述像方掩模板上的方孔的尺寸；利用光電探測(cè)器探測(cè)干涉圖并保存 到存儲(chǔ)器中，并利用運(yùn)算器對(duì)保存的干涉圖進(jìn)行處理，此時(shí)獲得的37項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式表 示的波前信息僅指本發(fā)明裝置引起的系統(tǒng)誤差Wis，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中； 經(jīng)步驟二和步驟三的兩次測(cè)量，即可得到投影物鏡在此視場(chǎng)點(diǎn)的波像差； 步驟四、通過(guò)控制器移動(dòng)物方工件臺(tái)來(lái)改變物方掩模板上的方孔的位置，在此基礎(chǔ)上， 通過(guò)控制器移動(dòng)像方工件臺(tái)，使像方掩模板位于投影物鏡的像面處且像方掩模板上方孔與 物方掩模板上的方孔經(jīng)投影物鏡所成的像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，從而改變所測(cè)量的投影物鏡的視場(chǎng) 點(diǎn)；然后，調(diào)節(jié)準(zhǔn)直物鏡、剪切裝置及光電探測(cè)器的位置至所期待的位置處，對(duì)新視場(chǎng)點(diǎn)進(jìn) 行未經(jīng)系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)的波像差在線檢測(cè)，并將測(cè)量結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中；步驟五、在步驟四的基礎(chǔ)上，重復(fù)步驟三，通過(guò)兩次測(cè)量從而得到新視場(chǎng)點(diǎn)的波像差 W' p。，并將測(cè)量結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中；重復(fù)步驟四及步驟五，直至完成投影物鏡全視場(chǎng)波像差0 = 1,2,3···)的測(cè)量，并將 結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中；運(yùn)算器根據(jù)投影物鏡全視場(chǎng)波像差^^ ( = 1，2，3…)，利用敏感度矩陣計(jì)算投影物鏡中各個(gè)補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)量， 并存入存儲(chǔ)器；控制器根據(jù)存儲(chǔ)器中各個(gè)補(bǔ)償器 的調(diào)節(jié)量計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整投影物鏡中各個(gè)補(bǔ)償器，從而完成投影物鏡的波像差校正及 控制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光刻機(jī)投影物鏡波像差在線檢測(cè)裝置及方法。漫射體集成在物方掩模板上，物方掩模板位于投影物鏡的物面，并由光刻機(jī)中的物方工件臺(tái)固定支撐和驅(qū)動(dòng)，像方掩模板位于投影物鏡的像面，并由光刻機(jī)中的像方工件臺(tái)支撐和驅(qū)動(dòng)。準(zhǔn)直物鏡位于投影物鏡的像面之后，且準(zhǔn)直物鏡的物方焦平面與投影物鏡的像面重合。剪切裝置位于投影物鏡與所述光電探測(cè)器之間，并由軸向調(diào)節(jié)裝置固定支撐。光電傳感器位于光刻投影物鏡的出瞳共軛面處。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)剪切比的連續(xù)可調(diào)，提高了測(cè)量的靈敏度及測(cè)量精度；其次，利用方孔擴(kuò)展光源提高了曝光光源光強(qiáng)的利用率，提高了測(cè)量速度和測(cè)量精度；最后，利用系統(tǒng)誤差自校準(zhǔn)技術(shù)，可快速、高精度的獲得投影物鏡的波像差。
文檔編號(hào)G01M11/02GK101840164SQ20101017549
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者劉克, 李艷秋, 汪海 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)