[發(fā)明專利]偏振態(tài)測(cè)量裝置和測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711241317.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109855737A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟思洪;徐建旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): G01J4/00
• 分類號(hào): G01J4/00
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

本發(fā)明提供了一種偏振態(tài)測(cè)量裝置，包括：照明單元和用于檢測(cè)所述照明單元光路的偏振態(tài)的偏振態(tài)檢測(cè)單元，所述偏振態(tài)檢測(cè)單元包括相位延遲組件、檢測(cè)單元和校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元用于校準(zhǔn)所述相位延遲組件的相位延遲誤差，所述檢測(cè)單元在校準(zhǔn)后檢測(cè)不同相位延遲狀態(tài)下所述光路的偏振態(tài)。本發(fā)明提出了一種偏振態(tài)測(cè)量裝置和測(cè)量方法，該測(cè)量裝置自帶校準(zhǔn)單元，在測(cè)量前進(jìn)行自校準(zhǔn)，可以減少光學(xué)元件的運(yùn)動(dòng)，提高測(cè)量效率和精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及偏振態(tài)測(cè)量領(lǐng)域，尤其是一種偏振態(tài)測(cè)量裝置和測(cè)量方法。

背景技術(shù)

光刻機(jī)的曝光系統(tǒng)(主要包括照明單元和投影物鏡)是光刻機(jī)的重要組成部分，其作用是把掩模圖像投影在涂覆有光敏材料的硅片面上。隨著投影物鏡數(shù)值孔徑的增大，照明系統(tǒng)的偏振態(tài)對(duì)成像對(duì)比度的影響越來(lái)越大，因此照明系統(tǒng)的偏振態(tài)測(cè)量有重要意義。

在現(xiàn)有技術(shù)中，照明偏振測(cè)量方案主要通過(guò)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)光學(xué)檢測(cè)元件或切換光學(xué)檢測(cè)元件的方法，一般每個(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的測(cè)量至少有4次的運(yùn)動(dòng)需求，會(huì)引起振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)重復(fù)定位誤差、磨損等不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種偏振態(tài)測(cè)量裝置和測(cè)量方法,以解決現(xiàn)有測(cè)試方法中光學(xué)元件運(yùn)動(dòng)多而使得誤差高及效率低的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種偏振態(tài)測(cè)量裝置，包括：照明單元和用于檢測(cè)所述照明單元光路的偏振態(tài)的偏振態(tài)檢測(cè)單元，所述偏振態(tài)檢測(cè)單元包括相位延遲組件、檢測(cè)單元和校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元用于校準(zhǔn)所述相位延遲組件的相位延遲誤差，所述檢測(cè)單元在校準(zhǔn)后檢測(cè)不同相位延遲狀態(tài)下所述光路的偏振態(tài)。

進(jìn)一步地，所述校準(zhǔn)單元包括校準(zhǔn)偏光組件，所述光路入射光經(jīng)過(guò)所述校準(zhǔn)偏光組件后輸出偏振光，所述檢測(cè)單元探測(cè)經(jīng)所述相位延遲組件處理后的所述偏振光的光強(qiáng)。

進(jìn)一步地，所述相位延遲組件包括電光晶體和晶體控制單元，所述晶體控制單元用于在所述電光晶體上加載電壓以產(chǎn)生相位延遲。

進(jìn)一步地，所述相位延遲組件包括四分之一波片和旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)用于帶動(dòng)所述四分之一波片旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元包括偏振分光鏡和探測(cè)器，所述光路經(jīng)所述相位延遲組件處理后入射至所述偏振分光鏡，所述探測(cè)器探測(cè)所述偏振分光鏡分出的偏振光的光強(qiáng)。

進(jìn)一步地，所述探測(cè)器為兩個(gè)，分別探測(cè)偏振光的P分量和S分量的光強(qiáng)。

進(jìn)一步地，還包括光路引出單元，所述光路引出單元用于引出所述照明單元的光路至所述偏振態(tài)檢測(cè)單元。

進(jìn)一步地，所述光路引出單元為反射鏡或光纖。

進(jìn)一步地，還包括準(zhǔn)直單元，所述照明單元的光路經(jīng)所述準(zhǔn)直單元入射至所述偏振態(tài)檢測(cè)單元。

本發(fā)明還提供了一種偏振態(tài)測(cè)量方法，包括：

S1：將照明單元的光路引入包括校準(zhǔn)單元、相位延遲組件和檢測(cè)單元的偏振態(tài)檢測(cè)單元；

S2：通過(guò)所述校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)相位延遲組件的相位延遲誤差；

S3：移除所述校準(zhǔn)單元；

S4：通過(guò)所述檢測(cè)單元檢測(cè)不同相位延遲狀態(tài)下所述光路的偏振態(tài)。

進(jìn)一步地，步驟S2包括：

S2.1：將照明單元的光路引入校準(zhǔn)偏光組件，通過(guò)校準(zhǔn)偏光組件產(chǎn)生偏振光；

S2.2：通過(guò)相位延遲組件接收所述偏振光；

S2.3：通過(guò)檢測(cè)單元探測(cè)經(jīng)所述相位延遲組件處理后的所述偏振光的光強(qiáng)；

S2.4：根據(jù)不同相位延遲下探測(cè)到的光強(qiáng)，校準(zhǔn)所述相位延遲組件的延遲誤差。