[发明专利]一种高NA物镜波像差检测方法

说明书

本发明提供一种高NA物镜波像差检测方法，包括如下步骤：S1.获取射于面阵CCD像素点的干涉光的光强信号，所述面阵CCD包括若干个所述像素点，每四个两两互相紧邻的所述像素点构成一个像素组，所述像素组与所述高NA物镜的视场点一一对应；S2.基于所述射于面阵CCD像素点的干涉光的光强信号，获取所述像素组位置处的相位差值；S3.基于所述像素组位置处的相位差值，进行解包裹运算，获取所述像素组位置处的校正相位差值；S4.基于所述像素组位置处的校正相位差值，获取所述像素组对应的所述高NA物镜的视场点的波像差值。本发明提供的一种高NA物镜波像差检测方法，解决了高NA物镜的透射波像差测试困难的问题，对于制造高性能物镜具有重要意义。

技术领域

本发明涉及透镜的光波检测技术领域，尤其涉及一种高NA物镜波像差检测方法。

背景技术

高数值孔径物镜是光刻设备及半导体检测设备中的核心部件，数值孔径表征物镜的聚光能力，是物镜的重要性质之一，通常以“NA”表示。物镜的数值孔径大小决定了物镜的分辨能力及有效放大倍数。

高NA物镜的透射波像差是表征高NA物镜成像性能的重要指标，物镜的波像差越小，系统获得的图像越清晰；物镜的波像差越大，像质就越模糊，会严重影响系统的性能。因此，实现对于高NA物镜的透射波像差检测对于制造高性能物镜具有重要意义。目前，高NA物镜的透射波像差检测较为困难，通常利用测试物镜的调制传递函数MTF(ModulationTransfer Function)来评价物镜的成像质量，然而其MTF测试结果并不能满足高精度高NA物镜的性能。

发明内容

针对现有技术对高NA物镜的透射波像差检测较为困难的现状，本发明提供一种高NA物镜波像差检测方法。

本发明提供一种高NA物镜波像差检测方法，包括如下步骤：

步骤S1.获取射于面阵CCD像素点的干涉光的光强信号，所述面阵CCD包括若干个所述像素点，每四个两两互相紧邻的所述像素点构成一个像素组，所述像素组与所述高NA物镜的视场点一一对应；

步骤S2.基于所述射于面阵CCD像素点的干涉光的光强信号，获取所述像素组位置处的相位差值；

步骤S3.基于所述像素组位置处的相位差值，进行解包裹运算，获取所述像素组位置处的校正相位差值；

步骤S4.基于所述像素组位置处的校正相位差值，获取所述像素组对应的所述高NA物镜的视场点的波像差值。

根据本发明提供的高NA物镜波像差检测方法，所述射于面阵CCD像素点的干涉光由参考光与检测光经过成像透镜与偏振相位板后在所述面阵CCD的表面干涉而形成。

根据本发明提供的高NA物镜波像差检测方法，所述参考光是入射光经由标准平面透镜的后表面直接反射回的光束；所述检测光是所述入射光透射过所述标准平面透镜后，继续透射过所述高NA物镜，并经由球面反射镜原路反射回后，继续再次透射过所述高NA物镜及所述标准平面透镜后的光束。

根据本发明提供的高NA物镜波像差检测方法，在所述成像透镜与所述偏振相位板之间设置小孔，并将所述小孔布置于所述成像透镜的焦点处。

根据本发明提供的高NA物镜波像差检测方法，所述偏振相位板包括若干块线偏振片，每块所述线偏振片具有相应的偏振方向；所述面阵CCD的每个所述像素点前均对应有一块所述线偏振片。

根据本发明提供的高NA物镜波像差检测方法，所述像素组对应的四个所述线偏振片包括四个不同的偏振方向，分别为0°偏振方向，90°偏振方向，180°偏振方向，270°偏振方向。

根据本发明提供的高NA物镜波像差检测方法，所述步骤S2中计算所述像素组位置处的相位差值的公式为：