[发明专利]一种深紫外光学系统波像差检测装置和方法

说明书

本发明公开了一种深紫外光学系统波像差检测装置和方法，所述装置包括准分子激光器(1)、能量控制器(2)、平凹柱面镜(3)、平凸柱面镜(4)、分束镜(5)、能量探测器(6)、第一平面反射镜(7)、衍射光学元件(8)、傅里叶透镜(9)、第一准直物镜(10)、第一1/4波片(11)、第一1/2波片(12)、第二平面反射镜(13)、第一聚焦物镜(14)、小孔板(15)、第二准直物镜(16)、第二1/2波片(17)、偏振分光棱镜(18)、第二1/4波片(19)、第二聚焦物镜(20)、待测深紫外光学系统(21)、球面反射镜(22)、第一中继镜(23)、第二中继镜(24)和夏克‐哈特曼波前传感器(25)。本发明的装置和方法实现了深紫外光学系统集成装调过程中系统波像差的快速高精度检测。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体涉及一种采用夏克‐哈特曼法进行深紫外光学系统波像差的检测装置和方法。

背景技术

在科学研究领域和工业领域，工作于深紫外波段的光学系统起着越来越重要的作用，如半导体微光刻用的投影光学系统、半导体工业中所使用的观察系统、微纳结构制造过程中所使用的紫外光学系统等等，这些工作在深紫外波段的光学系统通常要求具有极小的波像差(几个纳米量级)。因此，这些光学系统系统在加工、集成及工作的各个环节都要进行波像差检测。

深紫外光学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方法。基于光干涉原理的方法包括衍射型的点衍射干涉仪(PDI)和线衍射干涉仪(LDI)，剪切型的横向剪切干涉仪(LSI)、双光栅剪切干涉仪(DLSI)、交叉光栅剪切干涉仪(CGLSI)和数字泰伯干涉仪(DTI)。基于夏克‐哈特曼波前传感器的方法主要是Nikon公司采用的iPot。

美国专利US6975387、US6914665和文献《Portable phase measuringinterferometer using Shack‐Hartmann method》(Proc.SPIE,2003,5038:726～732)给出了采用夏克‐哈特曼波前传感器测量深紫外光刻物镜波像差的装置及测量方法，但是该装置需要大数值孔径的准直物镜，给波像差检测带来了困难。中国专利CN1016092668通过在掩模台上集成主机和第一标准镜，在硅片台上集成第二标准镜，有效克服了大数值孔径准直物镜所带来的困难，但该系统的能量利用率、信噪比、检测精度都有待提高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种深紫外光学系统波像差检测装置，可以实现深紫外光学系统集成装调过程中系统波像差的快速高精度检测。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。