[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

本發明提供了一種投影物鏡偏振像差測量方法，所述投影物鏡偏振像差測量方法通過基于光強測量裝置測量獲得所有組光強值構建為的光強矩陣和所有選取的元素構建的λ函數矩陣計算投影物鏡的瓊斯矩陣，即本發明的測量方法可以直接計算獲得投影物鏡的瓊斯矩陣，相比現有方法中先測量獲得穆勒矩陣，再將穆勒矩陣轉換至瓊斯矩陣的方法，有效避免因穆勒矩陣轉換至瓊斯矩陣的退偏效應造成的結果誤差，提高了測量和計算精準度。

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，特別涉及一種投影物鏡偏振像差測量方法。

背景技術

橢偏儀是一種橢偏測量領域使用最廣泛的測量儀器，它是一種利用光的偏振特性獲取待測樣品信息的通用光學測量儀器，其基本原理是通過起偏器將特殊的橢圓偏振光投射到待測樣品表面，通過測量待測樣品的反射光(或透射光)，以獲得偏振光在反射(或透射)前后的偏振狀態變化(包括振幅比和相位差)，進而從中提取出待測樣品的信息。

近年來，為適應不同測量條件與用戶群體的需要，多種配置類型的橢偏儀取得了長足的發展，包括旋轉起偏器型、旋轉檢偏器型、單旋轉補償器型和雙旋轉補償器型等。在使用橢偏儀對待測樣品進行測量時，測量結果往往會在一定程度上偏離其真實值。產生這些偏差的原因很多，包括橢偏儀隨機噪聲、橢偏儀系統誤差、環境隨機噪聲以及測量人為誤差因素等。即使在同等偏差下，橢偏儀不同配置的系統參數，其測量結果對偏差的敏感度也不相同。因此為了減小偏差對橢偏儀測量結果的影響，必須利用一定的方法對橢偏儀的系統參數進行優化分析，從而得到橢偏儀最優的系統參數，進而盡量降低偏差對橢偏儀測量結果的影響。所以在橢偏儀設計過程中，必須找到針對當前橢偏儀系統結構的最優系統參數配置。

目前對于橢偏儀系統的參數優化，主要關注在對橢偏儀補償器的相位延遲量的優化，例如提出了127°的最優相位延遲量，以實現降低偏差對橢偏儀測量結果的影響。但是，橢偏儀的參數很多，如起偏器、檢偏器的方位角，采樣點數，補償器方位角等，這些參數同樣是對偏差與橢偏儀測量結果關系的重要影響因素，必須綜合考慮以進行優化處理。現有技術CN103426031B中公開了一種橢偏儀系統參數的優化方法，該方法測量的結果是樣品的穆勒矩陣，穆勒矩陣含有退偏效果，而在光刻機投影物鏡的測量不能直接采用穆勒矩陣，需要將穆勒矩陣轉換至瓊斯矩陣之后獲得投影物鏡偏振像差。但是，由于實際測量的誤差會直接等效成穆勒矩陣轉換至瓊斯矩陣的退偏效應，使最終量測結果不夠精確，導致生產的產品成像效果不佳。

針對現有技術中投影物鏡偏振像差測量方法存在的不足，本領域技術人員一直在尋找解決的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種投影物鏡偏振像差測量方法，以解決使用現有技術中投影物鏡偏振像差測量方法的測量結果為穆勒矩陣，穆勒矩陣存在退偏效應，導致最終測量結果精準度不高，影響產品成像效果的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種投影物鏡偏振像差測量方法，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的組合，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；