一种偏振检测装置器件误差的校正方法，所述的偏振检测装置包括沿装置系统光轴依次设置的相位延迟器、检偏器和光电探测器，该光电探测器的输出接信号处理系统，斯托克斯参数为(1,1,0,0)的线偏振光入射至所述的偏振检测装置，设定检偏器透光轴角度为0度并进行第一次测量，得到归一化斯托克斯参数的第一次测量误差；设置检偏器透光轴角度为45度并进行第二次测量，得到归一化斯托克斯参数的第二次测量误差；求解偏振检测装置中相位延迟器的相位延迟量误差、快轴角度误差和检偏器的透光轴角度误差，从而实现误差校正。本发明专利技术在无需拆卸偏振检测装置器件的情况下，可测量偏振检测装置中的器件误差，进而实现器件误差的校正。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及偏振检测装置，特别是一种。
技术介绍
半导体制造技术的进步总是以曝光波长的减小、投影物镜数值孔径的增大以及光刻工艺因子kl的减小为动力的。最近几年，浸没式光刻技术得到了快速发展。在浸没式光刻技术中，采用某种液体填充在物镜最后一片镜片和硅片上的光刻胶之间，使投影物镜的数值孔径显著提高。当投影物镜的数值孔径接近O. 8或者更大时，照明光的偏振态对光刻成像的影响已不可忽视。采用合适的偏振光照明是一种在大数值孔径情况下提高成像对比度的有力方法。对于不同照明方式，偏振照明要求形成不同的线偏振方向，如X方向偏振光、y方向偏振光、径向偏振光、切向偏振光等。 当使用偏振光照明时，投影曝光装置的照明系统存在诸多因素影响光的偏振态。最主要的是光学材料的本征双折射和应力双折射使光的偏振度降低。此外，光学薄膜的偏振特性，光在界面的反射和折射也会影响光的偏振态。因此，在偏振光照明系统中，由于偏振控制的需要，应实时检测照明光的偏振态，并反馈控制照明系统中的旋转波片，保证高偏振度的线偏振光输出。此外，还需要进行偏振照明检测用于光刻机的装校和维护。在先技术I (日本专利特開2005-005521)提出了一种利用旋转相位延迟器的偏振参数检测装置。图3为在先技术I提出的投影曝光装置中照明光瞳偏振参数检测装置的示意图。由图3可知，该偏振参数检测装置包括针孔掩模10、变换透镜组20、相位延迟器2及其驱动器6、检偏器3、光电探测器4和信号处理系统5。照明光束通过针孔掩模10上的针孔101后，经变换透镜组20成为平行光束。该平行光束作为入射光束1，依次通过相位延迟器2和检偏器3后由光电探测器4探测。所述的针孔掩模10置于投影曝光装置的掩模面或附近，或者与掩模面共轭的平面或附近(或硅片面或附近，或者与硅片面共轭的平面或附近)。利用在先技术I中的装置进行测量时，相位延迟器2绕装置的系统光轴旋转，利用在先技术I和在先技术2 (日本专利特開2006-179660)中的数据处理方法对光电探测器输出的电信号进行处理，可以得到入射光束的斯托克斯参数。但该装置的相位延迟器和检偏器均工作在深紫外波段，在此波段难以按照设计指标制造理想的器件，因此会产生斯托克斯参数测量误差。为此，在先技术2提出了不受相位延迟器和检偏器相关误差的影响、高精度的测量偏振参数的方法。该方法是在用波片和检偏器构成偏振检测装置之前测量各器件的偏振特性，包括波片相位延迟量的面内分布、快轴方向和检偏器的透光轴方向、消光比分布。但是该方法仍不能测量安装在偏振检测装置的相位延迟器的快轴方向和检偏器透光轴的方向的定位误差，无法消除构成偏振检测装置的器件的角度定位误差对测量的影响。在先技术3 (中国专利201010268324. 5)提出了一种偏振检测装置中器件误差的测量方法，但该方法需要通过仿真得到理论曲面，然后再根据两次测量的偏振方位角误差和偏振度误差在理论曲面上找到对应的误差点来确定器件误差，类似于查询表格的方法，确定误差的过程比较繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于补充上述现有技术的不足，提供一种。通过测量得到制造过程中和构成偏振检测装置时出现的相位延迟器的相位延迟量误差、快轴角度误差和检偏器的透光轴角度误差，根据测得的结果即可校正偏振检测装置的器件误差。本专利技术的技术解决方案如下一种，所述的偏振检测装置的构成包括沿装置系统光轴依次设置的相位延迟器、检偏器和光电探测器，该光电探测器的输出接信号处理系统，所述的相位延迟器在驱动器的驱动下可绕装置系统光轴旋转，入射光束平行于系统光轴入射至所述的相位延迟器和检偏器，并由所述的光电探测器探测，该光电探测器输出的电信号送入所述的信号处理系统进行数据处理，其特征在于利用所述的偏振检测装置进行偏振检测时，相位延迟器的相位延迟量、快轴初始角度和检偏器的透光轴角度已知，作为初始参数；所述的入射光束为水平方向线偏振光，其斯托克斯参数为(S00, S011S02, S03) = (1,1,0,0)；第一次测量时的初始状态为所述的检偏器的透光轴角度为O度，进行第一次测量得到归一化斯托克斯参数的第一次测量误差；第二次测量时的初始状态为所述的检偏器的透光轴角度为45度，进行第二次测量得到归一化斯托克斯参数的第二次测量误差；所述的信号处理系统对两次得到的归一化斯托克斯参数测量误差进行处理，经计算后得到偏振检测装置中相位延迟器的相位延迟量误差、快轴角度误差和检偏器的透光轴角度误差，根据测得的结果即可校正器件误差。所述的其具体校正步骤如下①设置第一次测量的初始状态设系统光轴为笛卡尔坐标的z轴，z轴的正向为光束前进方向，与z轴垂直的平面为xy平面，以入射的水平方向线偏振光的偏振方向为X轴方向，X轴正方向与相位延迟器快轴之间的角度为快轴角度θ，χ轴正方向与检偏器透光轴之间的角度为透光轴角度α，相位延迟器的相位延迟量为S，以所述的相位延迟器和检偏器的设计参数为基准，调整所述的相位延迟器的初始快轴角度Θ O、所述的检偏器的透光轴角度为O度，并设定此状态为第一次测量的初始状态；②第一次测量利用驱动器驱动所述的相位延迟器旋转，所述的光电探测器探测光信号并输出电信号，所述的电信号经所述的信号处理系统数据处理后，得到入射光束的归一化斯托克斯参数(1，sn，S12，S13),与已知的入射光束斯托克斯参数(S00, S01, S02, S03) = (I, I, O, O)相比较，得到归一化斯托克斯参数的S11和S12第一次测量误差为AS11=S11-S01=S11-I, AS12=S12-S02=S12-O=S12;③设置第二次测量的初始状态调整所述的相位延迟器的快轴角度与第一次测量时的初始角度相同、所述的检偏器的透光轴角度为45度，并设定此状态为第二次测量的初始状态；④第二次测量所述的驱动器驱动所述的相位延迟器旋转，所述的光电探测器探测光信号并输出电信号，所述的电信号经所述的信号处理系统对所述的电信号进行数据处理，得到入射光束的归一化斯托克斯参数(1，S21, S22, S23)，与已知的入射光束斯托克斯参数(1,1，O,O)相比较，得到归一化 斯托克斯参数S21的第二次测量误差为Δ S21=S21-S01=S21-I ；⑤获取器件误差偏振检测装置中相位延迟器的相位延迟量误差Λ δ、快轴角度误差Λ Θ0和检偏器的透光轴角度误差Λ α与归一化斯托克斯参数的第一次、第二次测量误差之间存在以下关系2Λ δ = AS11=S11-I, 2 Δ α-4Δ θ0 = AS12=S12,2 Δ α -2 Δ θ 0+ Δ δ = AS21=S2「1，求得 Λ δ、Λ θ 和 Λ α ；⑥器件误差校正使用所述的偏振检测装置进行偏振检测时，对于初始参数δ、Θ。和α的值，分别利用Λ δ + δ、Λ Θ Q+ Θ。和Λ α + α的值代替，即实现相位延迟器的相位延迟量误差、快轴初始角度误差和检偏器的透光轴角度误差的校正。所述的驱动器驱动所述的相位延迟器绕系统光轴匀速旋转，或者通过驱动相位延迟器旋转能够设置相位延迟器的快轴与所述的检偏器透光轴之间至少四个不同的角度的位置。本专利技术由于采用了上述技术方案，与在先技术相比，具有以下优点和积极效果与在先技术2相比，本专利技术在无需拆卸偏振检测装置器件的情况下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种偏振检测装置器件误差的校正方法，所述的偏振检测装置的构成包括沿装置系统光轴依次设置的相位延迟器、检偏器和光电探测器，该光电探测器的输出接信号处理系统，所述的相位延迟器在驱动器的驱动下可绕装置系统光轴旋转，入射光束平行于系统光轴入射至所述的相位延迟器和检偏器，并由所述的光电探测器探测，该光电探测器输出的电信号送入所述的信号处理系统进行数据处理，其特征在于：利用所述的偏振检测装置进行偏振检测时，相位延迟器的相位延迟量、快轴初始角度和检偏器的透光轴角度已知，作为初始参数；所述的入射光束为水平方向线偏振光，其斯托克斯参数为(S00,S01,S02,S03)=(1,1,0,0)；第一次测量时的初始状态为所述的检偏器的透光轴角度为0度，进行第一次测量得到归一化斯托克斯参数的第一次测量误差；第二次测量时的初始状态为所述的检偏器的透光轴角度为45度，进行第二次测量得到归一化斯托克斯参数的第二次测量误差；所述的信号处理系统对两次得到的归一化斯托克斯参数测量误差进行处理，经计算后得到相位延迟器的相位延迟量误差、快轴角度误差和检偏器的透光轴角度误差，进而可校正偏振检测装置的器件误差。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李中梁，王向朝，汤飞龙，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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