【摘要】 本发明涉及一种光刻机投影物镜波像差在线检测方法。通过在光刻机上集成干涉仪装置，进行投影物镜波像差的在线检测、校正和控制。干涉仪装置为点衍射干涉或狭缝衍射干涉仪，具备两种测量模式：PSI测量模式和FTM测量模式。PSI测量模式采用移相干涉术，测量精度较高，主要用于干涉仪装置系统误差标定时；FTM测量模式采用傅立叶变换法处理干涉条纹，测量速度较快，主要在投影物镜波像差在线检测和控制时使用。本方法在不降低检测速度的前提下，提高了测量精度；并且在不降低干涉条纹对比度的前提下，采用质量更高的球面参考波标定干涉仪装置各个元器件所导致的系统误差，提高了干涉仪装置本身的测量精度和可重复性。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京理工大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100081 北京市海淀区中关村南大街5号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810057060.1 【申请日】2008-01-29 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101236362B 【公开公告日】2010-06-23 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101236362B 【授权公告日】2010-06-23 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G03F7/20; G01M11/02 【发明人】李艳秋; 刘克; 刘丽辉 【主权项内容】1.一种光刻机投影物镜波像差在线检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 1)在光刻机(100)上集成基于点衍射干涉原理的干涉仪装置(200)，对投影物镜(105)的波像差进行在线检测； 2)调节照明系统(102)的照明视场和部分相干因子σ，使干涉仪装置(200)能够采集到对比度较高的干涉条纹； 3)物方掩模板(203)铬层上刻有一个第一圆孔(209a)和一个较大的第一窗口(209b)，用来选择特定的两个衍射级次作为测试波和参考波进入投影物镜(105)； 4)像方掩模板(204)的铬层上刻有波像差检测元件(210)和系统误差标定元件(211)，波像差检测元件(210)包括第二圆孔(210b)和第二窗口(210a)，系统误差标定元件(211)由第三圆孔(211a)和第四圆孔(211b)组成； 5)将干涉仪装置(200)调节到PSI测量模式，利用像方掩模板(204)的系统误差标定元件(211)，标定干涉仪装置(200)的系统误差； 6)将干涉仪装置(200)调节到FTM测量模式，利用像方掩模板(204)的波像差检测元件(210)，进行投影物镜(105)全视场波像差的在线检测，得到投影物镜(105)各个视场点36项Zemike表示的波像差，以及投影物镜(105)各个补偿器的调整量； 7)利用干涉仪装置(200)的控制器(208)，自动完成投影物镜(105)的像差校正； 其中，第一圆孔(209a)的直径do满足式(1)，小于等于入射光束衍射极限的分辨率： 其中，λ为光源(101)的波长，NAo为投影物镜(105)的物方数值孔径，σ为照明系统(102)的部分相干因子，计算公式为： 其中，NAil为照明系统(102)在刻有待转移的电路图案的掩模板(103)侧的数值孔径； 第二圆孔(210b)的直径di1满足式(3)，小于等于入射光束衍射极限的分辨率，NAi为投影物镜(105)像方数值孔径： 第二窗口(210a)的宽度wi1取决于待测量的投影物镜(105)出瞳波像差的空间频率f，如式(4)所示： 第四圆孔(211b)的直径满足式(3)，与第二圆孔(210b)的直径di1相同，第三圆孔(211a)的直径di2满足式(5)，小于等于投影物镜(105)衍射极限的分辨率： 在FTM测量模式下，通过减小照明系统(102)的σ，增大第一圆孔(209a)和第二圆孔(210b)的直径，提高干涉仪装置(200)的系统透过率，从而提高了波像差在线检测时光电传感器(205)采集到的干涉条纹的对比度；在PSI测量模式下，系统误差标定元件(211)采 用了直径为di2的第三圆孔(211a)标定干涉仪装置(200)的系统误差，消除了FTM测量模式下第二圆孔(210b)直径di1增大所导致的参考波质量下降的影响，从而提高了干涉仪装置(200)的测量精度和可重复性。 【当前权利人】北京理工大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区中关村南大街5号 【统一社会信用代码】12100000400009127B 【引证次数】1.0 【他引次数】1.0 【家族引证次数】1.0 【家族被引证次数】33
