[发明专利]波像差测量装置与方法

权利要求书

1.一种波像差测量装置，其特征在于，包括：光源、照明系统、物面模块和像面探测单元，其中，所述物面模块包括物面光栅和物面级次选择板，所述像面探测单元包括像面光栅、像面级次选择板和探测器，所述物面光栅和像面光栅均采用具有第一方向和第二方向的二元相移光栅，所述物面光栅在第一方向和第二方向的周期均为P，且第二方向与第一方向垂直，所述物面光栅的每个周期包括一白色区域、一灰色区域和两个不透光区域，所述白色区域和所述灰色区域为透光区域，光束透过所述透光区域后附加1/2光波长的光程差。

2.如权利要求1所述的波像差测量装置，其特征在于，所述物面光栅位于所述物面的离焦处，且所述物面光栅的第一方向与X轴成角度其中，大于等于0度小于等于180度。

3.如权利要求1所述的波像差测量装置，其特征在于，所述物面光栅为矩形、圆形或三角形。

4.如权利要求2所述的波像差测量装置，其特征在于，所述像面光栅在第一方向和第二方向的周期均为P×M，其中，M为物镜倍率，所述像面光栅的第一方向与X轴的夹角为

5.如权利要求1所述的波像差测量装置，其特征在于，所述物面级次选择板上设置有多个透光孔，所述透光孔为方形、圆形或三角形。

6.如权利要求5所述的波像差测量装置，其特征在于，所述透光孔的孔径大于1.22λ/NA_o，其中λ为入射光波长，NA_o为物方数值孔径。

7.如权利要求6所述的波像差测量装置，其特征在于，所述透光孔的孔径大于2df_o×NA_o小于h_o×λ/d_o-df_o×NA_o；其中，df_o为所述物面级次选择板的离焦量，h_o为所述物面光栅的离焦量，d_o为所述物面光栅的周期。

8.如权利要求1所述的波像差测量装置，其特征在于，所述像面级次选择板上设置有一个透光小孔，所述透光小孔为圆形或多边形。

9.如权利要求8所述的波像差测量装置，其特征在于，所述透光小孔的孔径大于2df_i×NA_i小于h_i×λ/d_i-2df_i×NA_i；其中，df_i为所述像面级次选择板的离焦量，h_i为所述像面光栅的离焦量，d_i为所述像面光栅的周期，NA_i为所述像方数值孔径，λ为入射波长。

10.如权利要求1所述的波像差测量装置，其特征在于，所述像面探测单元还包括：用于支撑所述像面光栅和像面级次选择板的光栅支撑单元，和用于控制所述探测器进行图像采集和传输的探测电路板。

11.如权利要求1所述的波像差测量装置，其特征在于，所述物面光栅和物像级次选择板设置在同一掩模版上。

12.一种波像差测量方法，采用如权利要求1～11任意一项所述的波像差测量装置，其特征在于，包括：

设置照明窗口，使光源发出的照明光束照明至物面；

将物面光栅移动至物面的视场中心，使照明光束照明所述物面光栅；

移动像面光栅，使所述像面光栅处于像方的视场中心，并使所述物面光栅与所述像面光栅对准；

开启探测器，采集干涉图像；

探测器将采集到的所述干涉图像传输至主控计算机；

所述主控计算机根据采集的图像求解投影物镜的波像差。