[實用新型]一種光刻投影物鏡系統波像差測量裝置

有效

• 申請號: 201420224944.2
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN203882092U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 盧增雄;齊月靜;蘇佳妮;丁功明;周翊;王宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01M11/02
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種光刻投影物鏡系統波像差測量裝置，其特征在于，該裝置包括：準分子激光器(10)、擴束棱鏡(20)、勻光聚焦物鏡系統(30)、光纖耦合物鏡(40)、多模光纖(50)、成像物鏡(60)、照明掩模板(70)、準直物鏡(80)以及夏克-哈特曼波前傳感器(90)；

其中，所述準分子激光器(10)、所述擴束棱鏡(20)、所述勻光聚焦物鏡系統(30)及所述光纖耦合物鏡(40)依次設置于所述多模光纖(50)的一端，從所述準分子激光器(10)輸出的狹長的矩形光斑經過所述擴束棱鏡(20)擴束后得到方形光斑，所述方形光斑經過所述勻光聚焦物鏡系統(30)和所述光纖耦合物鏡(40)后被耦合入所述多模光纖(50)中；

在所述多模光纖(50)的另一端依次設置所述成像物鏡(60)、所述照明掩模板(70)、所述準直物鏡(80)及所述夏克-哈特曼波前傳感器(90)，由所述多模光纖(50)出射的發散球面波經過所述成像物鏡(60)后成像到所述照明掩模板(70)上產生多個球面波，這些球面波經過待測投影物鏡系統(100)后攜帶其波像差信息，再經過所述準直物鏡(80)后成為攜帶波像差信息的平面波，所述平面波被所述夏克-哈特曼波前傳感器(90)的微透鏡陣列分成多個子光束，這些子光束聚焦到所述夏克-哈特曼波前傳感器(90)的探測器上，測得所述待測投影物鏡系統(100)的波像差信息。

2.根據權利要求1所述的光刻投影物鏡系統波像差測量裝置，其特征在于其中所述擴束棱鏡(20)包括：第一擴束棱鏡(21)、第二擴束棱鏡(22)和第三擴束棱鏡(23)；所述第一擴束棱鏡(21)、所述第二擴束棱鏡(22)和所述第三擴束棱鏡(23)是大小不同，材料相同，且三個頂角的角度大小分別對應一致的直角棱鏡；其中每個直角棱鏡的放大倍率X滿足以下關系：

X=nn0]]>

式中n為棱鏡的折射率，n₀為棱鏡所處介質的折射率；從所述準分子激光器(10)輸出的狹長的矩形光斑是依次經過所述第一擴束棱鏡(21)、所述第二擴束棱鏡(22)和所述第三擴束棱鏡(23)擴束后得到所述方形光斑；

其中，所述第一擴束棱鏡(21)的第一斜面朝向所述準分子激光器(10)，所述第一擴束棱鏡(21)的第一直角面朝向所述第二擴束棱鏡(22)的第二斜面，所述第二擴束棱鏡(22)與所述第一直角面對應的第二直角面朝向所述第三擴束棱鏡(23)的第三斜面，所述第三擴束棱鏡(23)與所述第一直角面及所述第二直角面對應的第三直角面朝向所述勻光聚焦物鏡系統(30)，其中所述第一直角面與所述第二斜面之間，及所述第二直角面與所述第三斜面之間的夾角均為銳角，使從所述準分子激光器(10)發出的狹長的矩形光束依次從所述第一斜面、所述第二斜面和所述第三斜面傾斜入射，并依次從所述第一直角面、所述第二直角面和所述第三直角面垂直出射。

3.根據權利要求1所述的光刻投影物鏡系統波像差測量裝置，其特征在于其中擴束后的所述方形光斑經過所述勻光聚焦物鏡系統(30)后能量成為平頂的均勻分布并聚焦到所述光纖耦合物鏡(40)，經過所述光纖耦合物鏡(40)后被耦合入所述多模光纖(50)中。

4.根據權利要求1所述的光刻投影物鏡系統波像差測量裝置，其特征在于其中所述多模光纖(50)的長度是使通過所述多模光纖(50)后的光束所產生的模式色散的大小大于所述光束自身的相干長度。

5.根據權利要求1所述的光刻投影物鏡系統波像差測量裝置，其特征在于其中所述照明掩模板(70)位于所述待測投影物鏡系統(100)的像面上，所述準直物鏡(80)的前焦點位于所述待測投影物鏡系統(100)的物面與光軸的交點處，使由所述待測投影物鏡系統(100)出射的光束具有小的數值孔徑NA_o，其大小為NA_o＝NA_i/M，其中M和NA_i分別為所述待測投影物鏡系統(100)的放大倍率和像方數值孔徑。