[發明專利]一種計算光刻投影物鏡中朗奇剪切干涉圖像的方法

有效

• 申請號: 202011148935.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112114501B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 牛志元;施偉杰
• 申請（專利權）人: 東方晶源微電子科技（北京）有限公司深圳分公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01J9/02
• 代理公司: 深圳市智享知識產權代理有限公司 44361
• 代理人: 羅芬梅

本發明提供了一種計算光刻投影物鏡中朗奇剪切干涉圖像的方法，在該方法中，光源發出的光從物方光柵到像方光柵的過程中采用嚴格的光刻矢量模型進行計算，同時可以適用于任意形狀的物方、像方光柵；并且光從像方光柵到接收屏的過程中采用嚴格的Rayleigh?Sommerfeld衍射積分進行計算。本發明提供的計算光刻投影物鏡中朗奇剪切干涉圖像的方法由于采用嚴格的光刻矢量模型以及Rayleigh?Sommerfeld衍射積分進行計算，所以無需考慮物方、像方光柵的近場或遠場，接收屏也無需考慮傍軸近似等因素，避免了傳統測試方法局限性大導致難以精確的得到剪切干涉圖像的問題。

【技術領域】

本發明涉及光學測量技術領域，特別涉及一種計算光刻投影物鏡中朗奇剪切干涉圖像的方法。

【背景技術】

高精度、高速度提取投影物鏡波像差的檢測系統是高端光刻機的核心分系統。波像差是投影物鏡成像質量的主要參數，直接決定光刻機的分辨率和套刻精度，高端光刻機投影物鏡波像差已達到1nm以下，而隨著產率提高，透鏡的熱像差更加顯著。

在現有的基于朗奇剪切干涉圖像的檢測方法中，通常假定物方光柵是理想的周期線條光柵(即具有無窮多線條的光柵，并且線條長度為無窮長)，該物方光柵為一維圖形，而不是復雜的二維圖形，具有局限性；并且傳統檢測方法的計算過程中假定成像模型是標量模型，而非嚴格的矢量模型，并且傳統檢測方法中的接收屏干涉圖像計算默認采用遠場近似技術(即夫瑯禾費衍射區域)，然而這些近似條件在實際應用當中都具有一定局限性，難以精確的得到剪切干涉圖像。

【發明內容】

為了克服目前現有的基于朗奇剪切干涉圖像的檢測方法中計算方法局限性大導致難以精確的得到剪切干涉圖像的問題，本發明提供一種計算光刻投影物鏡中朗奇剪切干涉圖像的方法。

本發明為解決上述技術問題，提供的技術方案如下：本發明提供了一種計算光刻投影物鏡中朗奇剪切干涉圖像的方法，用于計算并得出被測投影物鏡的波像差，該方法包括以下步驟，步驟S1：通過計算得出射入物方光柵的光的標量電場函數及物方光柵的物方光柵頻譜以得出被物方光柵衍射后的光的電場頻譜空間分布函數；步驟S2：光通過被測投影物鏡，計算得出被測投影物鏡的光瞳函數并結合所述電場頻譜空間分布函數算得光的出瞳處電場分布表達式；步驟S3：光照射在像方光柵上表面時得出其偏振信息，通過瓊斯矢量將所述出瞳處電場分布表達式擴展為矢量形式以得到出瞳處電場分布矢量表達式，并通過幾何旋轉矩陣將出瞳處電場分布矢量表達式從局部坐標系的sp分量轉化為全局坐標系的xyz分量以計算得出入射光的像方光柵上表面電場表達式；步驟S4：計算得出RS積分核函數，并將像方光柵上表面電場表達式進行計算得出光的像方光柵下表面電場表達式，基于像方光柵下表面電場表達式并結合RS積分核函數進行計算以得到多個光在接收屏上形成的剪切干涉圖形；步驟S5：定義IMM(f_x,f_y；f′_x,f′_y)變量矩陣并對其進行本征值分解以重寫多個剪切干涉圖形并得到分解結果，通過重復計算所述分解結果以得出光在接收屏上不同剪切位置的精確剪切干涉圖像；在所述步驟S5中，所述變量矩陣為厄密的矩陣且本征值為實數，其函數表達式為：IMM(f_x,f_y；f′_x,f′_y)＝∫ds_xds_yI(s_x,s_y)M(f_x-s_x,f_y-s_y)M^*(f′_x-s_x,f′_y-s_y)。