[发明专利]套刻误差测量装置及其测量方法和优化方法

权利要求书

1.一种套刻误差测量装置，其特征在于，所述装置包括：

照明系统(110)，用于产生探测光；

设于所述照明系统(110)光路上的起偏臂(120)，所述起偏臂(120)沿光路依次包括起偏器(121)、第一相位延迟器(122)、第二相位延迟器(123)以及第一透镜组(124)，所述起偏器(121)将所述探测光转化为线性偏振光，所述第一相位延迟器(122)与第二相位延迟器(123)对所述线性偏振光进行调制，第一透镜组(124)将调制后的线性偏振光会聚至待测套刻样件表面，所述第一相位延迟器(122)与第二相位延迟器(123)采用双折射晶体制作而成；

与所述起偏臂(120)沿待测套刻样件表面的法线对称设置的检偏臂(130)，所述检偏臂(130)沿光路依次包括第二透镜组(131)、第三相位延迟器(132)、第四相位延迟器(133)以及检偏器(134)，经所述待测套刻样件表面反射后的反射光经所述第二透镜组(131)准直后通过所述第三相位延迟器(132)、第四相位延迟器(133)以及检偏器(134)解调，所述第三相位延迟器(132)与第四相位延迟器(133)采用双折射晶体制作而成，所述起偏器(121,221)的方位角为0°，所述检偏器(134,243)的方位角为0°或90°，所述第一相位延迟器(122,222)的方位角为45°，所述第二相位延迟器(123,223)的方位角为0°、所述第三相位延迟器(132,241)的方位角为0°以及第四相位延迟器(133,242)的方位角为45°；

设于所述检偏臂(130)光路上的探测系统(140)，所述探测系统(140)将检偏臂(130)解调的光束会聚并将所述光束发送至数据处理系统(150)，所述数据处理系统(150)将所述光束转化为穆勒矩阵，并根据所述穆勒矩阵获得套刻误差。

2.一种套刻误差测量装置，其特征在于，所述装置包括：

照明系统(210)，用于产生探测光；

设于所述照明系统(210)光路上的起偏臂(220)，所述起偏臂(220)沿光路依次包括起偏器(221)、第一相位延迟器(222)以及第二相位延迟器(223)，所述起偏器(221)将所述探测光转化为线性偏振光，所述第一相位延迟器(222)与第二相位延迟器(223)对所述线性偏振光进行调制，所述第一相位延迟器(122)与第二相位延迟器(123)采用双折射晶体制作而成；

设于所述起偏臂(220)光路上的入射角扫描系统(230)，入射角扫描系统(230)沿光路依次包括扫描反射镜(231)、分束器(232)以及高数值孔径物镜(233)，所述起偏臂(220)调制后的光束被所述扫描反射镜(231)和分束器(232)偏折后被所述高数值孔径物镜(233)会聚至待测套刻样件表面，所述光束被所述待测套刻样件反射并被所述高数值孔径物镜(233)收集后透过所述分束器(232)射出；

设于所述入射角扫描系统(230)光路上的检偏臂(240)，所述检偏臂(240)沿光路依次包括第三相位延迟器(241)、第四相位延迟器(242)以及检偏器(243)，所述第三相位延迟器(132)与第四相位延迟器(133)采用双折射晶体制作而成，所述起偏器(121,221)的方位角为0°，所述检偏器(134,243)的方位角为0°或90°，所述第一相位延迟器(122,222)的方位角为45°，所述第二相位延迟器(123,223)的方位角为0°、所述第三相位延迟器(132,241)的方位角为0°以及第四相位延迟器(133,242)的方位角为45°；

设于所述检偏臂(240)光路上的探测系统(250)，所述探测系统(250)将检偏臂(240)解调的光束会聚并将所述光束发送至数据处理系统(260)，所述数据处理系统(260)将所述光束转化为穆勒矩阵，并根据所述穆勒矩阵获得套刻误差。

3.根据权利要求1或2所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述第一相位延迟器(122,222)、第二相位延迟器(123,223)、第三相位延迟器(132,241)以及第四相位延迟器(133,242)的厚度比为1：1：5：5或者1:2:5:10或者1:4:2:9。