[發明專利]投影物鏡偏振像差測量方法

有效

• 申請號: 201810712998.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110657954B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 倪晟
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

1.一種投影物鏡偏振像差測量方法，其特征在于，所述投影物鏡偏振像差測量方法包括如下步驟：

S1：沿光路傳播方向依次設置第一偏振片(P1)、第一四分之一波片(Q1)、第一會聚透鏡(L1)、投影物鏡(PO)、第二會聚透鏡(L2)、第二四分之一波片(Q2)、第二偏振片(P2)及光強測量裝置(IS)；

S2：建立旋轉角組集合，所述旋轉角組集合中的元素為由第一偏振片(P1)的旋轉角、第一四分之一波片(Q1)的旋轉角、第二偏振片(P2)的旋轉角和第二四分之一波片(Q2)的旋轉角共同構成的旋轉角組集合，所述旋轉角組集合中的元素互不相同，旋轉角為偏振片的亮軸、波片的快軸與給定方向的夾角；

S3：在所述旋轉角組集合選取一元素，并按照選取的元素分別調節第一偏振片(P1)、第一四分之一波片(Q1)、第二四分之一波片(Q2)和第二偏振片(P2)；

S4：所述光強測量裝置(IS)測得當前元素下的一組光強值；在未考慮所述第一會聚透鏡(L1)和所述第二會聚透鏡(L2)的瓊斯矩陣時，光強值采用的計算公式如下：

其中，I為光強值，E_out為出射光的能量，E_out＝J_P2·J_Q2·J_PO·J_Q1·J_P1·E_in；＊表示共軛轉置；J_P1為第一偏振片P1的瓊斯矩陣，J_P2為第二偏振片P2的瓊斯矩陣，J_Q1為第一四分之一波片的瓊斯矩陣，J_Q2為第二四分之一波片的瓊斯矩陣；J_PO為投影物鏡PO的瓊斯矩陣；波片和偏振片的瓊斯矩陣分別為和R為旋轉矩陣，α為對應波片或偏振片的旋轉角；E_in為入射光的能量；

S5：反復執行S3、S4至少16次，并將光強測量裝置(IS)測量獲得所有組光強值構建為一光強矩陣，將所有選取的元素構建為一λ函數矩陣，并計算投影物鏡(PO)的瓊斯矩陣；

構建所述λ函數矩陣的過程如下：

S50：定義D＝J_Q1·J_P1·E_in；

S51：簡化公式(1)為：

S52：將公式(2)簡化為投影物鏡瓊斯矩陣元素及其復共軛乘積的一次函數：

S53：獲得λ函數矩陣中元素計算公式：λ_{i，j，k，l}＝U_l·M_ki·D_j，并計算λ函數矩陣中所有元素，以構建λ函數矩陣；

其中，U，M，D為簡化后的矩陣，分布用矩陣分別表示為U＝[U₁ U₂]，J_P1為第一偏振片P1的瓊斯矩陣，J_P2為第二偏振片P2的瓊斯矩陣，J_Q1為第一四分之一波片的瓊斯矩陣，J_Q2為第二四分之一波片的瓊斯矩陣；E_in為入射光的能量；＊表示共軛轉置；其中，i，j，k，l表示瓊斯矩陣中元素的下標，分別取值1或2；λ為每個瓊斯矩陣中元素及其復共軛乘積的系數。

2.如權利要求1所述的投影物鏡偏振像差測量方法，其特征在于，若S5中反復執行S3、S4的次數大于16次，并采用最小二乘法計算投影物鏡的瓊斯矩陣的近似值。

3.如權利要求2所述的投影物鏡偏振像差測量方法，其特征在于，S5中，選取的元素中各個旋轉角的調整步長范圍為30～60度。

4.如權利要求3所述的投影物鏡偏振像差測量方法，其特征在于，所述給定方向為X軸或Y軸方向。

5.如權利要求1所述的投影物鏡偏振像差測量方法，其特征在于，所述第一會聚透鏡(L1)和所述第二會聚透鏡(L2)均為準直透鏡，且兩者具有不同的焦距。