[发明专利]一种系统误差自校准的光刻机投影物镜波像差在线检测装置

权利要求书

1.一种系统误差自校准的光刻机投影物镜波像差在线检测装置，包括准直物镜、剪切装置、轴向调节装置、光电探测器、存储器、运算器、控制器、物方掩模板以及像方掩模板；其特征在于：

物方掩模板位于光刻机的物方工件台上，且设有方形针孔阵列A和方孔A，所述方形针孔阵列A上的针孔直径r₁小于光刻机的投影物镜的物方衍射极限尺寸，如公式(1)

r₁＜0.61λm^×/NA_i                     (1)

其中，λ为光刻机中曝光光源发出光波的波长，NA_i为光刻机中投影物镜的像方数值孔径，m^×为光刻机中投影物镜的缩小倍率；

像方掩模板位于光刻机的像方工件台上，且设有方形针孔阵列B和方孔B，所述方形针孔阵列B上的针孔直径r₂小于所述光刻投影物镜的像方衍射极限尺寸，如公式(2)

r₂＜0.61λ/NA_i                   (2)

方形针孔阵列A中每行第一个针孔和最后一个针孔的圆心距为l₁＝a₁-r₁，方孔A的边长为a₁，a₁≤pf/4zm^×；方形针孔阵列B中每行第一个针孔与最后一个针孔的圆心距为l₂＝a₂-r₂，方孔B的边长为a₂，a₂＝a₁·m^×≤pf/4z；其中，p为所述剪切装置的周期，f为所述准直物镜的焦距、z为所述剪切装置与光电探测器之间的间距；所述方形针孔阵列A上每相邻两针孔之间距离d₁＞1.5r₁，所述方形针孔阵列B上每相邻两针孔之间距离d₂＞1.5r₂。

2.根据权利要求1所述一种系统误差自校准的光刻机投影物镜波像差在线检测装置，其特征在于，当检测光刻机中投影物镜视场点K的波像差时，使物方掩模板上的方形针孔阵列A的中心移动到光刻机中投影物镜的视场点K上，使像方掩模板上的方孔B与方形针孔阵列A在投影物镜的像面上的像重合，方形针孔阵列A中的各个针孔均将含有照明系统残留像差的入射光波衍射成理想的球面波，此时来自方形针孔阵列A的光波经过投影物镜入射到方孔B后，经过光刻机中准直物镜和剪切装置后形成干涉图，进而从干涉图中获取包括投影物镜视场点K的波像差和在线检测装置的系统误差的波像差Q。

3.根据权利要求1所述一种系统误差自校准的光刻机投影物镜波像差在线检测装置，其特征在于，当校准在线检测装置的系统误差时，使物方掩模板上的方孔A的中心移动到光刻机中投影物镜的视场点K上，使像方掩模板上的方形针孔阵列B与方孔A在投影物镜的像面上的像重合，来自方孔A的光波经过投影物镜入射到方形针孔阵列B后，方形针孔阵列B中各个针孔衍射产生的理想球面波经过光刻机中准直物镜和剪切装置后形成干涉图，进而从干涉图中获取包括在线检测装置的系统误差的波像差P。