專(zhuān)利名稱(chēng)：波像差測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及波像差測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及光刻裝置多視場(chǎng)點(diǎn)波像差測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體行業(yè)的一個(gè)目標(biāo)是在單個(gè)集成線(xiàn)路(IC)中集成更多的電子元件。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需不斷地縮小元件尺寸，即不斷地提高光刻投影系統(tǒng)的分辨率。物鏡波像差是限制投影系統(tǒng)分辨率的重要因素，它是造成線(xiàn)寬變化的重要原因。雖然物鏡在加工制造和裝配過(guò)程中都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的檢驗(yàn)和優(yōu)化，使其波像差最小化，但在物鏡系統(tǒng)集成到光刻機(jī)后進(jìn)行在線(xiàn)的波像差測(cè)量仍然必要。這是因?yàn)殓R片材料的老化或者物鏡熱效應(yīng)會(huì)造成波像差，因此，在光刻機(jī)工作過(guò)程中需經(jīng)常的測(cè)量波像差，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整物鏡中特定鏡片的位置以減小波像差。若需在短時(shí)間范圍內(nèi)校正物鏡熱效應(yīng)，則需更頻繁地進(jìn)行波像差測(cè)量，這時(shí)波像差測(cè)量的實(shí)時(shí)性尤為重要。在線(xiàn)測(cè)量波像差的一種方法是移相剪切干涉法。該方法使用曝光光束進(jìn)行測(cè)量，在物面使用小孔產(chǎn)生探測(cè)光源，小孔經(jīng)物鏡成像到像面剪切光柵并在遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生剪切干涉條紋，使用二維陣列光敏元件在物鏡光瞳的共軛面記錄干涉圖像。測(cè)量過(guò)程中需改變光源與光柵的相對(duì)位置(移相)以獲得不同移相條件下的干涉條紋，分析這些干涉圖像可得到物鏡波像差。為了重建完整的波前信息，需在每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相互垂直方向上的位相信息，也可測(cè)量多個(gè)方向上的位相信息，例如測(cè)量夾角互為120度的三個(gè)方向上的位相信息。同時(shí)，為了獲得整個(gè)物鏡視場(chǎng)范圍內(nèi)的波像差信息，需對(duì)選定的場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行逐個(gè)測(cè)量。這樣，使用該方法對(duì)整個(gè)視場(chǎng)進(jìn)行波像差測(cè)量的時(shí)間正比于以下幾個(gè)因素1、場(chǎng)點(diǎn)數(shù)目Nf ;2、測(cè)量的方向數(shù)(至少2個(gè)) Nd ;3、每個(gè)方向上的移相步數(shù)Np，則理論測(cè)量時(shí)間Tthemy與NfXNdXNp成正比例。為了保證一定的測(cè)量精度，上述每個(gè)項(xiàng)目的測(cè)量數(shù)量必須保持在一定的下限以上。以往的移相剪切法測(cè)波像差采用串行測(cè)量的方法，即依次測(cè)量每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)，在測(cè)量每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)時(shí)依次測(cè)量該視場(chǎng)點(diǎn)的兩個(gè)方向，在測(cè)量每個(gè)方向時(shí)依次進(jìn)行移相操作。因此，實(shí)際測(cè)量時(shí)間T_sure > =理論測(cè)量時(shí)間Tth_y。由于無(wú)法進(jìn)一步縮短波像差測(cè)量的時(shí)間，這種串行測(cè)量方法將影響光刻機(jī)產(chǎn)率和波像差測(cè)量的實(shí)時(shí)性?，F(xiàn)有技術(shù)中用移相剪切法串行測(cè)量每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的波像差，不能滿(mǎn)足光刻裝置對(duì)波像差測(cè)量的實(shí)時(shí)性要求，不能在較短時(shí)間內(nèi)校正物鏡的熱效應(yīng)，對(duì)產(chǎn)率產(chǎn)生了較大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有移相剪切法測(cè)量光刻裝置波像差測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性需求的技術(shù)問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供波像差測(cè)量裝置，包括照明系統(tǒng)，產(chǎn)生照明光束；物面小孔，包括至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記，所述至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記沿第一方向排列，所述物面小孔標(biāo)記包括兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記，所述兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記沿第二方向排列，所述第一方向和所述第二方向垂直，所述兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記的光柵方向分別沿X 方向和沿Y方向，照明光束照射到上述物面小孔形成測(cè)量光束；投影物鏡；像面剪切光柵，上述測(cè)量光束通過(guò)投影物鏡后入射到像面剪切光柵，形成剪切干涉圖案； 二維陣列光敏元件，用于接收上述剪切干涉圖案。進(jìn)一步，物面小孔位于物面小孔板上，物面小孔板與掩模臺(tái)連接，掩模臺(tái)帶動(dòng)物面小孔板移動(dòng)。像面剪切光柵位于像面剪切光柵板上，像面剪切光柵板與工件臺(tái)連接，工件臺(tái)帶動(dòng)像面優(yōu)選的，所述像面剪切光柵是棋格狀光柵。進(jìn)一步，相鄰的所述物面小孔標(biāo)記中的兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記的排列方向不同。優(yōu)選的，所述像面剪切光柵包括至少一個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記組，所述像面剪切光柵標(biāo)記組包括至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記，所述至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記沿第一方向排列，所述至少一個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記組沿第二方向排列，所述至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記的光柵方向分別沿X方向和沿Y方向。沿第一方向和沿第二方向相鄰的所述至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記排列方向不同。進(jìn)一步，所述物面小孔標(biāo)記的間距等于待測(cè)視場(chǎng)點(diǎn)間隔。所述物面小孔標(biāo)記的間距與所述像面剪切光柵標(biāo)記組的間距的比值等于投影物鏡的投影倍率M。所述物面小孔子標(biāo)記的周期與所述像面剪切光柵標(biāo)記的周期的比值等于投影物鏡的投影倍率M。優(yōu)選的，所述X方向和所述Y方向垂直。優(yōu)選的，所述物面小孔子標(biāo)記為狹縫光柵。所述像面剪切光柵標(biāo)記為狹縫光柵。進(jìn)一步，還包括數(shù)據(jù)處理單元，對(duì)二維陣列光敏元件接收的信息進(jìn)行處理，計(jì)算出投影物鏡波像差。本發(fā)明還提供一種波像差測(cè)量方法，該測(cè)量方法使用上述波像差測(cè)量裝置，包括多次改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置，獲得兩個(gè)方向上的多個(gè)剪切干涉圖案；二維陣列光敏元件接收上述多個(gè)剪切干涉圖案；根據(jù)多個(gè)剪切干涉圖案，計(jì)算所述投影物鏡的波像差。優(yōu)選的，沿與所述物面小孔子標(biāo)記的光柵方向和所述像面剪切光柵標(biāo)記的光柵方向成45°的方向改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置。優(yōu)選的，沿與所述物面小孔子標(biāo)記的光柵方向和所述像面剪切光柵標(biāo)記的光柵方向成0°或者90°的方向改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明波像差測(cè)量裝置極大提高了波像差測(cè)量速度，增強(qiáng)了測(cè)量的實(shí)時(shí)性。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1是本發(fā)明波像差測(cè)量裝置實(shí)施方式示意圖；圖2是本發(fā)明圖1所示波像差測(cè)量裝置的物面小孔第一種實(shí)施方式示意圖；圖3是本發(fā)明圖1所示波像差測(cè)量裝置的像面剪切光柵第一種實(shí)施方式示意圖；圖4是本發(fā)明圖1所示波像差測(cè)量裝置的像面剪切光柵第二種實(shí)施方式示意圖；圖5是本發(fā)明圖1所示波像差測(cè)量裝置的像面剪切光柵第三種實(shí)施方式示意圖；圖6是本發(fā)明圖1所示波像差測(cè)量裝置的物面小孔第二種實(shí)施方式示意圖；圖7是本發(fā)明圖1所示波像差測(cè)量裝置的像面剪切光柵第四種實(shí)施方式示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。參照?qǐng)D1，本發(fā)明波像差測(cè)量裝置包括照明系統(tǒng)11，產(chǎn)生照明光；物面小孔板31，其上具有物面小孔35 ；像面剪切光柵板32，其上具有像面剪切光柵36 ；二維陣列光敏元件33和數(shù)據(jù)處理單元34。上述波像差測(cè)量裝置在實(shí)施方式中，物面小孔板31位于光刻機(jī)照明系統(tǒng)11的下 方，投影物鏡13的物面上，與掩模臺(tái)21連接，并能隨掩模臺(tái)21 —起運(yùn)動(dòng)。物面小孔板31 接收來(lái)自照明系統(tǒng)11的照明光，通過(guò)物面小孔35產(chǎn)生理想點(diǎn)光源，理想點(diǎn)光源發(fā)出的測(cè)量 光束進(jìn)入投影物鏡13。攜帶投影物鏡光瞳12的波像差信息的測(cè)量光束被投影物鏡13匯聚 到像面剪切光柵板32。像面剪切光柵板32位于投影物鏡13的像面，與工件臺(tái)22連接，并 能隨工件臺(tái)22—起運(yùn)動(dòng)。匯聚的測(cè)量光束經(jīng)過(guò)像面剪切光柵后形成剪切干涉圖案，被位于 遠(yuǎn)場(chǎng)的二維陣列光敏元件33探測(cè)到。通過(guò)上述測(cè)量流程，在每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)測(cè)量不同方向、不 同移相位置的干涉圖案，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元34，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理獲得投影物鏡光瞳12的 波像差信息。在具體實(shí)施方式
中，通過(guò)改變物面小孔35和像面剪切光柵36的相對(duì)位置進(jìn)行移 相，即通過(guò)運(yùn)動(dòng)掩模臺(tái)21或工件臺(tái)22，或同時(shí)運(yùn)動(dòng)掩模臺(tái)21和工件臺(tái)22，改變與其連接的 物面小孔板31和像面剪切光柵板32的相對(duì)位置。由于二維陣列光敏元件33位于像面剪切光柵36的遠(yuǎn)場(chǎng)探測(cè)面，即夫瑯和費(fèi)衍射 近似區(qū)，因此二維陣列光敏元件33的探測(cè)面與像面剪切光柵36之間為傅立葉變換關(guān)系。這 樣，像面剪切光柵36上測(cè)量標(biāo)記的位置變化等同于二維陣列光敏元件33上接收光束的位 相變化。參照?qǐng)D2，物面小孔35的一種可選實(shí)施方式包括至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記37。物面 小孔標(biāo)記37包括至少兩個(gè)光柵方向不同的物面小孔子標(biāo)記，物面小孔子標(biāo)記的的編號(hào)規(guī) 定如下0代表物面Object，數(shù)字1至n代表第1至n個(gè)待測(cè)視場(chǎng)點(diǎn)，X和Y代表兩個(gè)互相垂直的方向。每個(gè)物面小孔標(biāo)記對(duì)應(yīng)一個(gè)待測(cè)視場(chǎng)點(diǎn)。對(duì)于每個(gè)待測(cè)視場(chǎng)點(diǎn)，均需至少兩個(gè)不同方向的物面小孔子標(biāo)記來(lái)完成波像差的測(cè)量。測(cè)試的視場(chǎng)點(diǎn)數(shù)目n由實(shí)際測(cè)試需求決定。相鄰視場(chǎng)點(diǎn)的物面小孔標(biāo)記內(nèi)的物面小孔子標(biāo)記的分布方向不同，例如第一物面小孔標(biāo)記分布為上面Y方向物面小孔子標(biāo)記01Y、下面X方向物面小孔子標(biāo)記01X,則與第一物面小孔標(biāo)記相鄰的第二物面小孔標(biāo)記分布為上面X方向物面小孔子標(biāo)記02X、下面Y方向物面小孔子標(biāo)記02Y。X和Y方向也可為不相垂直的兩個(gè)方向，各個(gè)物面小孔標(biāo)記可為橫向排列，也可為縱向排列，與視場(chǎng)方向一致。一個(gè)物面小孔標(biāo)記37內(nèi)的物面小孔子標(biāo)記的排列方向與各個(gè)物面小孔標(biāo)記37的排列方向垂直。對(duì)于圖2中的物面小孔標(biāo)記，像面剪切光柵36包括下面幾種優(yōu)選實(shí)施例，像面剪切光柵36至少包括兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記，像面剪切光柵標(biāo)記的編號(hào)規(guī)定如下1代表像面Image,X和Y代表兩個(gè)不同的標(biāo)記方向,數(shù)字為實(shí)施方式的編號(hào),實(shí)施方式編號(hào)后的數(shù)字代表像面剪切光柵標(biāo)記的行號(hào)。參照?qǐng)D3，像面剪切光柵36的第一種實(shí)施方式包括兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記，優(yōu)選的實(shí)施方式是像面剪切光柵標(biāo)記為線(xiàn)性光柵標(biāo)記，其線(xiàn)條為狹縫標(biāo)記，光柵方向分別為X 方向和Y方向，優(yōu)選實(shí)施方式是X方向和Y方向垂直。物面小孔標(biāo)記光柵與該線(xiàn)性光柵標(biāo)記的周期之間的比例為物鏡倍率M。IYl和IXl之間的距離為物面小孔標(biāo)記不同視場(chǎng)點(diǎn)間距除以物鏡倍率M。一般而言，像面光柵是物面光柵的1/4，但為了保證剪切干涉效果，像面光柵可能稍大。像面剪切光柵36的第二種實(shí)施方式如圖4所示，這里光柵方向X和Y方向交換了方向。由圖3和圖4的實(shí)施例可知，物面的兩排物面小孔標(biāo)記也可以交換位置。像面剪切光柵36的第三種實(shí)施方式如圖5所示，該實(shí)施方式是圖三所示實(shí)施方式的變型，由兩個(gè)圖三所示的像面剪切光柵組合而成，但第二行的像面剪切光柵標(biāo)記與第一行的像面剪切光柵標(biāo)記的排列方向相反，成180°旋轉(zhuǎn)。這些標(biāo)記的周期和標(biāo)記間距與物面小孔間滿(mǎn)足物鏡倍率關(guān)系，即物面小孔標(biāo)記的間距與像面剪切光柵標(biāo)記組的間距的比值等于投影物鏡的投影倍率M，物面小孔子標(biāo)記的周期與像面剪切光柵標(biāo)記的周期的比值等于投影物鏡的投影倍率M。進(jìn)一步，圖3至圖5中像面剪切光柵實(shí)施例中每一行的標(biāo)記數(shù)量最多可以和物面小孔標(biāo)記數(shù)量一樣多，即n個(gè)，但是囿于二維陣列光敏元件放置空間、功耗及其自身物理探測(cè)面積的限制較難實(shí)施。因此，在本專(zhuān)利僅列舉優(yōu)選實(shí)施方式。在上述實(shí)施方式中，測(cè)量流程如下若使用圖3中的像面剪切光柵進(jìn)行測(cè)量，則可以同時(shí)測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)I的Y向和視場(chǎng)點(diǎn)2的X向，因此，若有n個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)，n為偶數(shù)時(shí)，第一行標(biāo)記需測(cè)量n/2次，n為奇數(shù)時(shí)，第一行標(biāo)記需測(cè)量n/2+l次，即最后一個(gè)標(biāo)記需單獨(dú)用Y向進(jìn)行測(cè)量。在偶數(shù)個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)情況下，對(duì)第二行標(biāo)記則首尾兩個(gè)標(biāo)記均需單獨(dú)測(cè)量，因此測(cè)量次數(shù)為n/2+l次；n為奇數(shù)時(shí)的測(cè)量次數(shù)也為n/2+l。這樣，在偶數(shù)個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)情況下，該實(shí)施例所需測(cè)量次數(shù)為n+1次；在奇數(shù)個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)情況下，該實(shí)施例所需測(cè)量次數(shù)為n+2次。對(duì)比傳統(tǒng)的測(cè)量方法，需對(duì)每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的2個(gè)方向分別測(cè)量，測(cè)量次數(shù)為2n次。只要在測(cè)量視場(chǎng)點(diǎn)數(shù)大于2個(gè)的情況下，本實(shí)施例中的測(cè)量方法將更快速，實(shí)時(shí)性更高。圖4、5所示實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例類(lèi)似。圖5所示實(shí)施例的測(cè)量次數(shù)為n/2 (偶數(shù)個(gè)視場(chǎng)點(diǎn))或n/2+l (奇數(shù)個(gè)視場(chǎng)點(diǎn))，具有更快的速度。由上述分析可知，增加每行像面剪切光柵標(biāo)記的數(shù)量即可獲得更快的測(cè)量速度。但一般而言，光刻機(jī)物鏡視場(chǎng)面積較大，無(wú)法一次進(jìn)行完全測(cè)量，因此需在像面測(cè)量點(diǎn)數(shù)量與實(shí)際情況間做權(quán)衡，2個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)2個(gè)方向并行測(cè)量是較優(yōu)且較易實(shí)施的情況。當(dāng)X、Y方向?yàn)榇怪钡膬蓚€(gè)方向時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)上述快速的測(cè)量方法，在進(jìn)行移相測(cè)量時(shí)不使用以往的垂直于線(xiàn)性光柵標(biāo)記方向的移相方法，而使用與線(xiàn)性光柵標(biāo)記方向成45 度角的移相方法。若一次測(cè)量中需移相m步，即每次移相的距離為p/m，其中p為光柵周期， 則在本實(shí)施例中每次移相距離為使用這種移相方法可以同時(shí)在兩個(gè)垂直方向?qū)崿F(xiàn)移相操作，這可以進(jìn)一步提高波像差測(cè)量的實(shí)時(shí)性。進(jìn)一步，物面小孔也可以采用其他實(shí)施方式，參見(jiàn)圖6，物面小孔35的另一種可選實(shí)施方式包括至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記，物面小孔標(biāo)記37包括至少兩個(gè)不同方向的物面小孔子標(biāo)記，與圖2所示的物面小孔不同的是，每個(gè)物面小孔標(biāo)記37內(nèi)的物面小孔子標(biāo)記的排列方向均是相同的。在這種情況下，相應(yīng)的像面剪切光柵如圖7所示，為棋格狀光柵 ICB(CheSSB0ard)。該光柵的周期與物面小孔子標(biāo)記匹配，兩者之比等于物鏡倍率M。圖7 中顯示了物面小孔子標(biāo)記01Y、02Y和01X、02X投影到像面剪切光柵的情形。在本實(shí)施例中，可以對(duì)同一排的不同視場(chǎng)點(diǎn)的標(biāo)記進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，如同時(shí)對(duì)OlY和02Y進(jìn)行測(cè)量，或同時(shí)對(duì)OlX和02X進(jìn)行測(cè)量，但是不能同時(shí)測(cè)量01Y、02Y和01X、02X這兩個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的四個(gè)標(biāo)記。因?yàn)?，測(cè)量OlY和02Y時(shí)需進(jìn)行垂直于Y向的移相，測(cè)量OlX和02X時(shí)需進(jìn)行垂直于X 向的移相，而不能同時(shí)對(duì)這兩個(gè)方向進(jìn)行移相。這樣本實(shí)施例一次只能測(cè)量多個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的一個(gè)方向，通過(guò)增加一次測(cè)量的視場(chǎng)點(diǎn)數(shù)目提高測(cè)量速度。而不像實(shí)施例I中，可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的2個(gè)方向。這是本實(shí)施例不同于實(shí)施例I的地方之一。由于本實(shí)施例只能同時(shí)測(cè)量同一排的不同視場(chǎng)點(diǎn)標(biāo)記，若同時(shí)測(cè)量2個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)，則在偶數(shù)個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)情況下需測(cè)量n次，奇數(shù)情況下需測(cè)量n+2次。好于傳統(tǒng)串行測(cè)量方法的2n次。很顯然，同時(shí)測(cè)量的視場(chǎng)點(diǎn)越多，測(cè)量速度越快，但需針對(duì)光刻機(jī)實(shí)際情況做出權(quán)衡。使用棋格狀光柵時(shí)，實(shí)際得到的剪切干涉圖案都包括了兩個(gè)方向，但對(duì)于每次測(cè)量只有一個(gè)方向的剪切干涉圖案是有用的，因此在測(cè)量時(shí)還用沿移相方向的垂直方向?qū)Ω缮鎴D像積分，以平均掉另一方向的剪切干涉圖案，獲得需要的圖案。在本實(shí)施例中，物面小孔使用如圖2的光柵標(biāo)記，像面選用如圖7的剪切光柵標(biāo)記。測(cè)量時(shí)以選擇如圖3、4或5的測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量。其測(cè)量效率同實(shí)施例I中的分析。本說(shuō)明書(shū)中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波像差測(cè)量裝置，其特征在于，包括照明系統(tǒng)，產(chǎn)生照明光束；物面小孔，包括至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記，所述至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記沿第一方向排列， 所述物面小孔標(biāo)記包括兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記，所述兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記沿第二方向排列， 所述第一方向和所述第二方向垂直，所述兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記的光柵方向分別沿X方向和沿Y方向，所述照明光束照射到所述物面小孔形成測(cè)量光束；投影物鏡；像面剪切光柵，所述測(cè)量光束通過(guò)所述投影物鏡后入射到所述像面剪切光柵，形成剪切干涉圖案；二維陣列光敏元件，用于接收所述剪切干涉圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述物面小孔位于物面小孔板上，所述物面小孔板與掩模臺(tái)連接，所述掩模臺(tái)帶動(dòng)所述物面小孔板移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述像面剪切光柵位于像面剪切光柵板上，所述像面剪切光柵板與工件臺(tái)連接，所述工件臺(tái)帶動(dòng)所述像面剪切光柵板移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述像面剪切光柵是棋格狀光柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，相鄰的所述物面小孔標(biāo)記中的兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記的排列方向不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述像面剪切光柵包括至少一個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記組，所述像面剪切光柵標(biāo)記組包括至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記，所述至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記沿第一方向排列，所述至少一個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記組沿第二方向排列，所述至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記的光柵方向分別沿X方向和沿Y方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，沿第一方向和沿第二方向相鄰的所述至少兩個(gè)像面剪切光柵標(biāo)記排列方向不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述物面小孔標(biāo)記的間距等于待測(cè)視場(chǎng)點(diǎn)間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述物面小孔標(biāo)記的間距與所述像面剪切光柵標(biāo)記組的間距的比值等于投影物鏡的投影倍率M。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述物面小孔子標(biāo)記的周期與所述像面剪切光柵標(biāo)記的周期的比值等于投影物鏡的投影倍率M。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述X方向和所述Y方向垂直。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述物面小孔子標(biāo)記為狹縫光柵。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，所述像面剪切光柵標(biāo)記為狹縫光柵。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)處理單元，對(duì)所述二維陣列光敏元件接收的信息進(jìn)行處理，計(jì)算出投影物鏡波像差。
15.一種使用權(quán)利要求I至14之一所述的波像差測(cè)量裝置的波像差測(cè)量方法，其特征在于，包括多次改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置，獲得兩個(gè)方向上的多個(gè)剪切干涉圖案；所述二維陣列光敏元件接收所述多個(gè)剪切干涉圖案；根據(jù)所述多個(gè)剪切干涉圖案，計(jì)算所述投影物鏡的波像差。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，沿與所述物面小孔子標(biāo)記的光柵方向和所述像面剪切光柵標(biāo)記的光柵方向成45°的方向改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的波像差測(cè)量裝置，其特征在于，沿與所述物面小孔子標(biāo)記的光柵方向和所述像面剪切光柵標(biāo)記的光柵方向成0°或者90°的方向改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置。
全文摘要
一種波像差測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，照明系統(tǒng)產(chǎn)生照明光束；物面小孔包括至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記，所述至少兩個(gè)物面小孔標(biāo)記沿第一方向排列，所述物面小孔標(biāo)記包括兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記，所述兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記沿第二方向排列，第一方向和第二方向垂直，所述兩個(gè)物面小孔子標(biāo)記的光柵方向分別沿X方向和沿Y方向，所述照明光束照射到所述物面小孔形成測(cè)量光束；所述測(cè)量光束通過(guò)投影物鏡后入射到像面剪切光柵，形成剪切干涉圖案；多次改變所述物面小孔和所述像面剪切光柵的相對(duì)位置，二維陣列光敏元件獲得兩個(gè)方向上的多個(gè)剪切干涉圖案以計(jì)算投影物鏡的波像差。所述波像差測(cè)量裝置及其測(cè)量方法能夠測(cè)量多視場(chǎng)點(diǎn)波像差，實(shí)現(xiàn)光刻裝置多視場(chǎng)點(diǎn)波像差的并行測(cè)量，測(cè)量速度快，實(shí)時(shí)性高。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102608870SQ201110023589
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者王帆, 陸海亮 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司