[发明专利]琼斯椭偏仪的标定装置及方法

说明书

本发明提供了一种琼斯椭偏仪的标定装置及标定方法，包括沿光路顺次设置的第一标定汇聚镜组、标定偏振镜组和第二标定汇聚镜组，其中，所述标定偏振镜组包括多个能够绕光轴相对转动的标定偏振元件，多个所述标定偏振元件中具有一个第一标定偏振片及至少两个第一标定波片，在进行标定时，先从所述偏振态生成镜组至所述偏振态检测镜组之间的能量传递函数，然后调整多个所述标定偏振元件的方位角得到多组光强分布，根据多组光强分布求解能量传递函数得到所述琼斯椭偏仪的偏振态调制矩阵，从而实现了琼斯椭偏仪的标定，并且标定的精度较高。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种琼斯椭偏仪的标定装置及方法。

背景技术

椭偏仪是一种椭偏测量领域使用广泛的测量仪器，它是一种利用光的偏振特性获取待测样品信息的通用光学测量仪器，其基本原理是通过起偏器将特殊的椭圆偏振光投射到待测样品表面，通过测量待测样品的反射光(或透射光)，以获得偏振光在反射(或透射)前后的偏振状态变化(包括振幅比和相位差)，进而从中提取出待测样品的信息。

目前，为了获取更高的分辨率，光刻机的投影物镜的数值孔径不断增加，数值孔径的增加会导致偏振对成像系统的影响不可忽略，椭偏仪可以用于测量光刻机的投影物镜的偏振像差，即入射偏振态和出射偏振态之差。现有对椭偏仪的标定方法都是针对穆勒椭偏仪(利用穆勒矩阵描述)设计的，而测量光刻机投影物镜的成像效果由干涉决定，所以适用于光刻机的投影物镜的椭偏仪是琼斯椭偏仪(利用琼斯矩阵描述)，虽然琼斯矩阵可以转换为穆勒矩阵，但会产生退偏效应导致标定精度降低，从而导致偏振像差的测量精度受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种琼斯椭偏仪的标定装置及方法，能够对琼斯椭偏仪进行标定，并且标定精度较高。

为了达到上述目的，本发明提供了一种琼斯椭偏仪的标定装置，设置于一琼斯椭偏仪的偏振态生成镜组和偏振态检测镜组之间以对所述琼斯椭偏仪进行全局标定，其特征在于，包括沿光路顺次设置的第一标定汇聚镜组、标定偏振镜组和第二标定汇聚镜组，其中，所述标定偏振镜组包括多个能够绕光轴相对转动的标定偏振元件，多个所述标定偏振元件中具有一个第一标定偏振片及至少两个第一标定波片。

可选的，多个所述标定偏振元件中的第一标定波片产生的光程差均不相同。

可选的，所述偏振态生成镜组包括第一偏振片、第一汇聚镜组及位于所述第一偏振片和所述第一汇聚镜组之间的第一波片，所述偏振态检测镜组包括准直镜组、第二偏振片及位于所述准直镜组和所述第二偏振片之间的第二波片，所述第一波片与所述第二波片产生的光程差相同。

可选的，所述标定偏振镜组中包括至少4个标定偏振元件，所述标定偏振元件中具有一个第一标定偏振片及至少三个第一标定波片。

可选的，所述标定偏振镜组中包括3个标定偏振元件，所述标定偏振元件中具有一个第一标定偏振片及两个第一标定波片或者具有三个第一标定波片，所述琼斯椭偏仪的标定装置还包括一局部标定模块，所述局部标定模块用于对所述琼斯椭偏仪的偏振态生成镜组或偏振态检测镜组进行局部标定。

可选的，所述局部标定模块包括标定偏振态生成镜组、标定偏振态检测镜组及标定遮光镜组，所述标定遮光镜组位于所述标定偏振态生成镜组的背光侧或所述标定偏振态检测镜组的向光侧，将所述琼斯椭偏仪的偏振态生成镜组或偏振态检测镜组置于所述标定偏振态生成镜组及所述标定偏振态检测镜组之间以进行局部标定。

可选的，所述标定偏振态生成镜组包括沿着光路顺次设置的第二标定偏振片及第二标定波片，所述标定偏振态检测镜组包括沿着光路顺次设置的第三标定偏振片及第三标定波片，所述第二标定波片及所述第三标定波片产生的光程差相等，且所述第二标定偏振片及所述第二标定波片能够绕光轴相对转动，所述第三标定偏振片及所述第三标定波片能够绕光轴相对转动。