[发明专利]一种波像差检测系统及测量方法

说明书

本发明提供了一种波像差测量方法，包括：使用球面波照射波像差测量装置，通过波像差测量装置获得未安装投影物镜时像方参考光斑对应的第一波前信息；安装投影物镜，使球面波经过投影物镜后，入射至波像差测量装置；调节波像差测量装置使得像点阵列和参考光斑的位置对准；根据波像差测量装置获得像点阵列的波前倾斜，并获得第二波前信息；根据第二波前信息和第一波前信息获得投影物镜的波像差信息。本发明实施例提供了一种波像差检测系统及测量方法，利用波像差测量装置可实现多视场点的同时探测，在保证测量精度的同时，提高测试效率。

技术领域

本发明涉及波像差测量领域，尤其是一种波像差检测系统及测量方法。

背景技术

21世纪是信息经济时代，发达国家国民经济增长的很大部分与集成电路有关。集成电路已成为事关一个国家国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。从单个晶体管到今天的芯片，集成电路的发展是一个不断微型化、集成化的过程，这要归功于光学光刻技术的不断进步。

作为光刻机核心部件的投影物镜系统，其波像差大小直接影响着光刻成像质量和光刻机的分辨率。为了提高光刻机的分辨率，光刻机中曝光波长不断减小，投影物镜数值孔径不断提高，各种分辨率增强技术使得工艺因子不断降低。与此同时，投影物镜系统也更加庞大和复杂，给光学设计、加工、检测及装调都带来了极大的挑战。投影物镜系统的复杂性和精密性，要求投影物镜系统在加工、集成及曝光的各个环节都必须进行波像差的检测。尤其在系统集成装调阶段，波像差检测是投影物镜系统高精度集成的重要保证。

光刻机投影物镜系统波像差检测方法主要有基于光干涉原理和基于夏克-哈特曼波前传感器两种。其中，剪切干涉仪通过原始波前与错位波前之间的干涉进行波像差的测量，具有较高的精度，但是测量过程中系统误差的标定较为复杂。与干涉法不同，夏克-哈特曼波前传感器通过同时测量波前在两个正交方向的斜率获得波前信息，受外界环境的影响较小，具有结构简单，光能利用率高，测量速度快、精度高等特点，在自适应光学、激光光束质量测量和医疗仪器等领域中有着广泛的应用。但是，在利用夏克-哈特曼波前传感器对投影物镜系统进行像质测试过程中，一般采用逐点进行测量，对于大视场成像系统中测试视场点较多，测试效率较低，且物镜热效应会影响测试准确性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种波像差检测系统及测量方法,以解决现有波像差检测无法对多个像点同时探测的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种波像差测量方法，包括：

步骤一、使用球面波照射波像差测量装置，通过所述波像差测量装置获得未安装投影物镜时像方参考光斑对应的第一波前信息；

步骤二、安装所述投影物镜，使球面波经过所述投影物镜后，入射至所述波像差测量装置；

步骤三、调节所述波像差测量装置使得像点阵列和所述参考光斑的位置对准；

步骤四、根据所述波像差测量装置获得所述像点阵列的波前倾斜，并获得第二波前信息；

步骤五、根据所述第二波前信息和第一波前信息获得所述投影物镜的波像差信息。

进一步地，所述步骤一包括：

安装产生所述球面波的球面波发生单元，所述球面波发生单元包括光源、照明系统和掩模单元，使所述光源发出光束经照明系统和掩模单元形成球面波。

进一步地，所述照明系统由照明支撑工装支撑。

进一步地，步骤二包括：拆除所述照明系统及所述照明系统的支撑结构，安装所述投影物镜，安装所述照明系统。

进一步地，所述步骤一还包括安装所述波像差测量装置，所述波像差测量装置包括成像镜组、探测单元和工件台，所述工件台承载所述成像镜组和所述探测单元移动。