投影物镜波像差检测装置及方法、光刻机制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种投影物镜波像差检测装置及方法、光刻机。投影物镜波像差检测装置包括：光源，用于提供检测光束；物面光栅标记单元，用于对检测光束进行分光，以得到第一方向上的第一光束和第二方向上的第二光束；分光准直单元，用于将经过投影物镜单元的光束进行分光及准直处理；衍射单元，用于将经过分光准直单元的光束进行衍射处理，以得到两个方向的干涉图像；工件台，用于带动物面光栅标记单元、分光准直单元、衍射单元和成像探测单元在第一方向和第二方向之间的预定方向上沿直线单向步进，可以同时采集第一光束和第二光束每次步进时的干涉图像的光强，以分别获得第一方向和第二方向的波像差。从而缩短检测时间，提高波像差的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
投影物镜波像差检测装置及方法、光刻机
本专利技术涉及光学
，特别涉及一种投影物镜波像差检测装置、投影物镜波像差检测方法以及包含投影物镜波像差检测装置的光刻机。
技术介绍
光刻机是集成电路(IC)的生产制造过程中的关键设备之一，其将掩模板上的图案经过投影物镜单元投影在旋涂有光刻胶的衬底(如晶圆)上。成像质量是影响光刻机的光刻分辨率和套刻精度的重要因素。随着光刻特征尺寸(CD)的不断减小，光刻机的投影物镜波像差对光刻质量的影响越来越突出，其是限制投影系统分辨率的重要因素，亦是造成线宽变化的重要原因。因而，有必要在线检测光刻机投影物镜单元的波像差，以保证光刻质量。在线测量波像差的一种方法是剪切干涉法。该方法需要在0°和90°这两个方向进行测量，在物面使用小孔产生探测光源，小孔经投影物镜成像到像面的光栅标记并在远场产生剪切干涉条纹，使用二维阵列光敏元件在投影物镜光瞳的共轭面记录干涉图像。研究发现，由于测量过程中0°方向的测量和90°方向的测量是分开进行的，这样会导致在0°方向相移过程中工件台的位置和波动与90°方向相移过程中工件台的位置和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影物镜波像差检测装置，用于检测投影物镜单元的波像差，其特征在于，包括：光源、物面光栅标记单元、分光准直单元、衍射单元、成像探测单元以及工件台；/n所述光源用于提供检测光束，所述检测光束入射至所述物面光栅标记单元；/n所述物面光栅标记单元用于对所述检测光束进行分光，以得到第一方向上的第一光束和第二方向上的第二光束，所述第一光束和第二光束入射至所述投影物镜单元后进入所述分光准直单元；/n所述分光准直单元用于将经过所述投影物镜单元的所述第一光束和第二光束进行分光及准直处理后在所述衍射单元上分别成像；/n所述衍射单元用于将其上的成像进行衍射处理后在所述成像探测单元上分别形成干涉图像；/n所述...

【技术特征摘要】
1.一种投影物镜波像差检测装置，用于检测投影物镜单元的波像差，其特征在于，包括：光源、物面光栅标记单元、分光准直单元、衍射单元、成像探测单元以及工件台；
所述光源用于提供检测光束，所述检测光束入射至所述物面光栅标记单元；
所述物面光栅标记单元用于对所述检测光束进行分光，以得到第一方向上的第一光束和第二方向上的第二光束，所述第一光束和第二光束入射至所述投影物镜单元后进入所述分光准直单元；
所述分光准直单元用于将经过所述投影物镜单元的所述第一光束和第二光束进行分光及准直处理后在所述衍射单元上分别成像；
所述衍射单元用于将其上的成像进行衍射处理后在所述成像探测单元上分别形成干涉图像；
所述工件台用于带动所述物面光栅标记单元、分光准直单元、衍射单元和成像探测单元在所述第一方向和第二方向之间的某一预定方向上沿直线单向步进，使所述成像探测单元同时采集所述第一光束和第二光束每次步进时的干涉图像的光强，以分别获得所述第一方向和第二方向的波像差；
其中，所述第一方向和第二方向垂直。


2.如权利要求1所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述物面光栅标记单元包括第一基底和二维光栅标记，所述二维光栅标记位于所述第一基板朝向所述投影物镜单元的一面上，所述二维光栅标记用于得到第一光束和第二光束。


3.如权利要求2所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述二维光栅标记包括：
沿所述第一方向排列的第一狭缝标记，用于得到第一光束；以及
沿所述第二方向排列的第二狭缝标记，用于得到第二光束。


4.如权利要求1至3中任一项所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述分光准直单元包括：
第二基底；
第一一维光栅标记组，用于对入射到分光准直单元上的第一光束和第二光束进行分光处理，以分成第一方向光束和第二方向光束，所述第一一维光栅标记组位于所述第二基底朝向所述投影物镜单元的一面上；
第二一维光栅标记组，用于将所述第一方向光束和第二方向光束进行准直处理，以得到第一方向和第二方向的成像，所述第二一维光栅标记组位于所述第二基底背向所述投影物镜单元的一面上。


5.如权利要求4所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述第一一维光栅标记组包括多个周期相同的第一一维光栅标记，所述第二一维光栅标记组包括多个周期相同的第二一维光栅标记。


6.如权利要求5所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述第一一维光栅标记的衍射角度为30°～60°，所述第一一维光栅标记的光栅周期为100nm～300nm。


7.如权利要求6所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述第一一维光栅标记的光栅周期和所述第二一维光栅标记的光栅周期相同。


8.如权利要求1所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述衍射单元包括：
第三基底；以及
第三一维光栅标记组，用于将所述衍射单元上的成像进行衍射处理，所述第三一维光栅标记组位于所述第三基底朝向所述分光准直单元的一面上。


9.如权利要求8所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，所述第三一维光栅标记组包括至少一对周期相同的第三一维光栅标记，所述第三一维光栅标记的光栅周期与二维光栅标记的光栅周期相同。


10.如权利要求9所述的投影物镜波像差检测装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明英，姜雪林，夏建培，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31