[发明专利]偏振态测量装置和测量方法

说明书

本发明提供了一种偏振态测量装置，包括：照明单元和用于检测所述照明单元光路的偏振态的偏振态检测单元，所述偏振态检测单元包括相位延迟组件、检测单元和校准单元，所述校准单元用于校准所述相位延迟组件的相位延迟误差，所述检测单元在校准后检测不同相位延迟状态下所述光路的偏振态。本发明提出了一种偏振态测量装置和测量方法，该测量装置自带校准单元，在测量前进行自校准，可以减少光学元件的运动，提高测量效率和精度。

技术领域

本发明涉及偏振态测量领域，尤其是一种偏振态测量装置和测量方法。

背景技术

光刻机的曝光系统(主要包括照明单元和投影物镜)是光刻机的重要组成部分，其作用是把掩模图像投影在涂覆有光敏材料的硅片面上。随着投影物镜数值孔径的增大，照明系统的偏振态对成像对比度的影响越来越大，因此照明系统的偏振态测量有重要意义。

在现有技术中，照明偏振测量方案主要通过机械的旋转光学检测元件或切换光学检测元件的方法，一般每个视场点的测量至少有4次的运动需求，会引起振动、旋转电机重复定位误差、磨损等不利影响。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种偏振态测量装置和测量方法,以解决现有测试方法中光学元件运动多而使得误差高及效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种偏振态测量装置，包括：照明单元和用于检测所述照明单元光路的偏振态的偏振态检测单元，所述偏振态检测单元包括相位延迟组件、检测单元和校准单元，所述校准单元用于校准所述相位延迟组件的相位延迟误差，所述检测单元在校准后检测不同相位延迟状态下所述光路的偏振态。

进一步地，所述校准单元包括校准偏光组件，所述光路入射光经过所述校准偏光组件后输出偏振光，所述检测单元探测经所述相位延迟组件处理后的所述偏振光的光强。

进一步地，所述相位延迟组件包括电光晶体和晶体控制单元，所述晶体控制单元用于在所述电光晶体上加载电压以产生相位延迟。

进一步地，所述相位延迟组件包括四分之一波片和旋转台，所述旋转台用于带动所述四分之一波片旋转。

进一步地，所述检测单元包括偏振分光镜和探测器，所述光路经所述相位延迟组件处理后入射至所述偏振分光镜，所述探测器探测所述偏振分光镜分出的偏振光的光强。

进一步地，所述探测器为两个，分别探测偏振光的P分量和S分量的光强。

进一步地，还包括光路引出单元，所述光路引出单元用于引出所述照明单元的光路至所述偏振态检测单元。

进一步地，所述光路引出单元为反射镜或光纤。

进一步地，还包括准直单元，所述照明单元的光路经所述准直单元入射至所述偏振态检测单元。

本发明还提供了一种偏振态测量方法，包括：

S1：将照明单元的光路引入包括校准单元、相位延迟组件和检测单元的偏振态检测单元；

S2：通过所述校准单元校准相位延迟组件的相位延迟误差；

S3：移除所述校准单元；

S4：通过所述检测单元检测不同相位延迟状态下所述光路的偏振态。

进一步地，步骤S2包括：

S2.1：将照明单元的光路引入校准偏光组件，通过校准偏光组件产生偏振光；

S2.2：通过相位延迟组件接收所述偏振光；

S2.3：通过检测单元探测经所述相位延迟组件处理后的所述偏振光的光强；

S2.4：根据不同相位延迟下探测到的光强，校准所述相位延迟组件的延迟误差。