本申请提供一种深紫外偏振曝光装置、辐照损伤测试装置及测试方法，曝光装置包括：能量监测单元、光源组件、分束单元、偏振态控制单元、缩束单元和曝光区；光源组件用于向深紫外偏振曝光装置提供均匀分布的深紫外光束；深紫外光束经分束单元后被分束为监测光束和曝光光束；偏振态控制单元用于生成曝光所需的偏振态，曝光光束经偏振态控制单元后基于其提供的偏振态形成相应的偏振光束；缩束单元用于将偏振光束缩小口径后出射至曝光区。该深紫外偏振曝光装置可以对单个或多个光学元件施加深紫外偏振光辐照，方便地切换偏振态、调节辐照水平，该辐照损伤测试装置能够实时评估光学元件的双折射水平及其透过率水平。的双折射水平及其透过率水平。的双折射水平及其透过率水平。
【技术实现步骤摘要】
深紫外偏振曝光装置、辐照损伤测试装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及光刻机
，具体涉及一种深紫外偏振曝光装置、深紫外偏振辐照损伤测试装置及测试方法。
技术介绍
[0002]在精密光学系统中，光学元件受到长时间的激光照射后发生的性质改变往往不可忽视。深紫外浸没式光刻机工作在193nm波长下，采用偏振照明，重复频率最高达到几千赫兹。在这样极端的工作环境下，光刻机内部的光学元件仍然需要维持一个极高要求的性能水平，显然有必要对此进行评估测试。与一般的激光损伤不同，对于偏振照明，有两方面的新特点：偏振光产生特殊的偏振辐照损伤，与光束的偏振态、材料的自身属性(如材料类型、离子掺杂浓度等)都有关联；光学元件的性质改变(如应力双折射)反过来又对光束偏振态产生作用。在实际的光刻机工作中，光学元件预计使用时间长达数年，将受到累计百亿次脉冲辐照，因此在线进行偏振损伤测试在时间成本上来说是不可接受的。
技术实现思路
[0003]针对光学元件的偏振损伤测试存在的问题，本专利技术提供一种深紫外偏振曝光装置、深紫外偏振辐照损伤测试装置及测试方法，该深紫外偏振曝光装置可以对单个或多个光学元件施加深紫外偏振光辐照，该深紫外偏振曝光装置可以方便地切换偏振态、调整辐照水平，使得本专利技术的深紫外偏振辐照损伤测试装置可以实时评估光学元件的双折射水平以其透过率水平。
[0004]本专利技术技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种深紫外偏振曝光装置，包括：能量监测单元，还包括沿光路依次设置的光源组件、分束单元、偏振态控制单元、缩束单元和曝光区；
[0006]所述光源组件用于向深紫外偏振曝光装置提供均匀分布的深紫外光束；
[0007]所述深紫外光束经所述分束单元后被分束为监测光束和曝光光束，所述监测光束射入所述能量监测单元，所述曝光光束射入所述偏振态控制单元；
[0008]所述能量监测单元用于实时监测所述监测光束的能量；
[0009]所述偏振态控制单元用于生成曝光所需的偏振态，所述曝光光束经所述偏振态控制单元后基于其提供的偏振态形成相应的偏振光束；
[0010]所述缩束单元用于将所述偏振光束缩小口径以提高能流密度后出射至所述曝光区。
[0011]进一步优选的，所述偏振态控制单元包括多个可拆卸偏振元件，通过选择单个可拆卸偏振元件或者选择多个所述可拆卸偏振元件的不同组合来生成不同类型的偏振态。
[0012]进一步优选的，多个所述可拆卸偏振元件包括起偏器、波片和退偏器；
[0013]通过选择所述起偏器生成线偏振光；
[0014]通过选择所述起偏器和波片生成椭偏振光或圆偏振光；
[0015]通过选择所述起偏器和退偏器生成自然光或退偏振光。
[0016]进一步优选的，所述偏振态控制单元还包括用于夹持所述起偏器、波片和退偏器的夹具，所述起偏器、波片和退偏器分别与所述夹具可拆卸连接。
[0017]进一步优选的，所述起偏器为深紫外偏振棱镜。
[0018]进一步优选的，所述缩束单元为一缩束镜组。
[0019]进一步优选的，所述光源组件包括深紫外光源和光束校正单元；
[0020]所述深紫外光源用于向深紫外偏振曝光装置提供深紫外光；
[0021]所述光束校正单元包括准直元件、剂量控制元件和匀光元件；
[0022]所述准直元件用于将所述深紫外光准直为平行光束；
[0023]所述剂量控制元件用于调解平行光束的能量密度；
[0024]所述匀光元件用于将平行光束整形为平顶分布或平顶高斯分布的均匀光束。
[0025]进一步优选的，所述剂量控制元件包括反射式衰减片和带有多个插槽的基座，根据所需的能量密度将不同数量和不同光度的反射式衰减片插入所述基座的插槽内，以调节平行光束的能量。
[0026]本专利技术还提供一种深紫外偏振辐照损伤测试装置，包括：深紫外偏振曝光装置和偏振测量单元；
[0027]所述深紫外偏振曝光装置为上述的深紫外偏振曝光装置，用于对待测光学元件进行曝光；
[0028]所述偏振测量单元用于测量所述曝光光束经过所述待测光学元件后的能流密度和偏振态，以确定所述待测光学元件的透过率和双折射水平，或者确定光束的能量损失和出射偏振态。
[0029]本专利技术还提供一种深紫外偏振辐照损伤测试方法，包括步骤：
[0030]初始化深紫外偏振辐照损伤测试装置：所述深紫外偏振辐照损伤测试装置为上述的深紫外偏振辐照损伤测试装置，遮挡所述能量监测单元和偏振测量单元，并根据所需的偏振态和能流密度设置光源组件、偏振态控制单元和缩束单元的初始状态；
[0031]初始化测量参数：移除所述能量监测单元和偏振测量单元的遮挡，根据所述能量监测单元和偏振测量单元的能量之比设置监测光束与曝光光束的能量比例因子，根据所述偏振测量单元测定的偏振态设置曝光光束的实际初始偏振态，并根据实际初始偏振态与期望偏振态的差异调节所述偏振态控制单元；
[0032]放置待测光学元件：遮挡所述曝光区，根据实际测量需求将待测光学元件固定于所述曝光区，移除所述曝光区的遮挡，启动所述深紫外偏振辐照损伤测试装置；
[0033]辐射损伤测试：根据待测光学元件的数量不同，确定不同时刻待测光学元件的透过率和双折射水平，或者确定不同时刻光束的能量损失和出射偏振态；
[0034]移出待测光学元件：遮挡光源组件，将待测光学元件从曝光区中移出。
[0035]进一步优选的，若所述待测光学元件为单个，记录不同时刻偏振测量单元测得的从曝光区出射的曝光光束的归一化能流密度和偏振态，以确定不同时刻待测光学元件的透过率和双折射水平；
[0036]若所述待测光学元件为多个，记录不同时刻偏振测量单元测得的从曝光区出射的曝光光束的归一化能流密度和偏振态，以确定不同时刻光束的能量损失和出射偏振态。
[0037]依据本专利技术提供的深紫外偏振曝光装置、深紫外偏振损伤测试装置及测试方法，由于本专利技术提供的深紫外偏振曝光装置可以对单个或多个光学元件施加深紫外偏振光辐照，且该深紫外偏振曝光装置可以方便地切换偏振态、调整辐照水平，使得本专利技术的深紫外偏振辐照损伤测试装置可以实时评估光学元件的双折射水平以其透过率水平。
附图说明
[0038]图1为深紫外偏振曝光装置示意图；
[0039]图2为深紫外偏振辐照损伤测试装置示意图。
具体实施方式
[0040]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0041]实施例一：
[0042]本实施例提供一种深紫外偏振曝光装置，该深紫外偏振曝光装置可以对单个或多个光学元件施加深紫外偏振光辐照，该深紫外偏振曝光装置还可以方便地切换偏振态、调整辐照水平。
[0043]如图1所示，本实施例提供的深紫外偏振曝光装置包括光源组件100、分束单元200、偏振态控制单元300、缩束单元400、曝光区500和能量监测单元600；其中，光源组件100、分束单元200、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深紫外偏振曝光装置，其特征在于，包括：能量监测单元，还包括沿光路依次设置的光源组件、分束单元、偏振态控制单元、缩束单元和曝光区；所述光源组件用于向深紫外偏振曝光装置提供均匀分布的深紫外光束；所述深紫外光束经所述分束单元后被分束为监测光束和曝光光束，所述监测光束射入所述能量监测单元，所述曝光光束射入所述偏振态控制单元；所述能量监测单元用于实时监测所述监测光束的能量；所述偏振态控制单元用于生成曝光所需的偏振态，所述曝光光束经所述偏振态控制单元后基于其提供的偏振态形成相应的偏振光束；所述缩束单元用于将所述偏振光束缩小口径以提高能流密度后出射至所述曝光区。2.如权利要求1所述的深紫外偏振曝光装置，其特征在于，所述偏振态控制单元包括多个可拆卸偏振元件，通过选择单个可拆卸偏振元件或者选择多个所述可拆卸偏振元件的不同组合来生成不同类型的偏振态。3.如权利要求2所述的深紫外偏振曝光装置，其特征在于，多个所述可拆卸偏振元件包括起偏器、波片和退偏器；通过选择所述起偏器生成线偏振光；通过选择所述起偏器和波片生成椭偏振光或圆偏振光；通过选择所述起偏器和退偏器生成自然光或退偏振光。4.如权利要求3所述的深紫外偏振曝光装置，其特征在于，所述偏振态控制单元还包括用于夹持所述起偏器、波片和退偏器的夹具，所述起偏器、波片和退偏器分别与所述夹具可拆卸连接。5.如权利要求1所述的深紫外偏振曝光装置，其特征在于，所述缩束单元为一缩束镜组。6.如权利要求1所述的深紫外偏振曝光装置，其特征在于，所述光源组件包括深紫外光源和光束校正单元；所述深紫外光源用于向深紫外偏振曝光装置提供深紫外光；所述光束校正单元包括准直元件、剂量控制元件和匀光元件；所述准直元件用于将所述深紫外光准直为平行光束；所述剂量控制元件用于调节平行光束的能量；所述匀光元件用于将平行光束整形为平顶分布或平顶高斯分布的均匀光束。7.如权利要求6所述的深紫外偏振曝光装置，其特征在于，所述剂量控制元件包括衰减片和带有多个插槽的基座，根据所需的能量密度将不同...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾爱军，朱玲琳，黄惠杰，
申请(专利权)人：上海镭望光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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