[发明专利]一种套刻误差测量装置及方法

权利要求书

1.一种套刻误差测量装置，其特征在于，包括：

光源，用于产生2种或2种以上波长的多色光，且相邻两个波长之间至少具有波长间隔Δλ；

照明单元，用于提供照明光照射套刻测量标记，并将所述光源发出的光在镜头的瞳面形成特定的照明分布形式，所述照明单元的照明光阑透光区域宽度为L；

镜头，将所述照明单元出射的光汇聚至基底单元的套刻测量标记上，并接收所述套刻测量标记的衍射光；

分光单元，将所述照明单元的光引入镜头，并将所述镜头收集的基底单元衍射光引向探测单元；

基底单元，具有套刻测量标记，所述套刻测量标记的光栅周期为P，上述照明光阑所在平面对应入射到基底单元表面的照明光入射角为90°时的点与入射角为0°的点的间距为L_max；

探测单元，用于接收从上述基底单元反射的衍射光，为探测镜头瞳面的角谱信号；以及

处理单元，用于接收所述探测单元获取的测量信号并进行处理，计算套刻误差；其中，上述波长间隔Δλ、透光区域宽度L、光栅周期P及间距L_max之间满足以下公式

2.如权利要求1所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述光源为若干个分立波长组成的复合光源。

3.如权利要求2所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述复合光源中的每个波长光源设有单独控制开关，或者设有独立快门。

4.如权利要求1所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述照明单元包括准直机构和整形机构，所述准直机构采用楔角透镜组或光阑，所述整形机构采用可调节或可切换式整形机构。

5.如权利要求4所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述照明单元还包括起偏器件，所述起偏器件采用可调节或可切换式起偏器件。

6.如权利要求1所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述镜头为显微物镜。

7.如权利要求1所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述分光单元采用半透半反镜或者分光棱镜。

8.如权利要求1所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述探测单元包括面阵探测器。

9.如权利要求8所述的套刻误差测量装置，其特征在于，所述探测单元还包括中继镜组，用于将所述镜头的瞳面成像到所述面阵探测器的感光面。

10.一种套刻误差测量方法，其特征在于，发出2种或2种以上波长的多色光的光源，照射至照明单元，所述照明单元将所述光源发出的光经分光单元入射至镜头，在镜头的瞳面形成特定的照明分布形式，并汇聚至基底单元的套刻测量标记上，经基底单元衍射后的衍射光被所述镜头收集并引向探测单元，所述探测单元探测镜头的瞳面的角谱信号，经处理单元的处理，计算出套刻误差值，

所述照明单元产生的照明光照射标记满足以下条件：

其中，L为照明单元的照明光阑透光区域的宽度，L_max为照明光阑所在平面对应入射到基底单元表面的照明光入射角为90°时的点与入射角为0°的点的间距，Δλ为光源所产生2种或2种以上波长的多色光的相邻两个波长之间的波长间隔，P为被测套刻测量标记的光栅周期。

11.如权利要求10所述的套刻误差测量方法，其特征在于，所述探测单元测得多波长光源的角谱信号后，对该角谱信号的照明非均匀性、光学系统透过率非均匀性进行校正。

12.如权利要求11所述的套刻误差测量方法，其特征在于，根据校正后的多波长光源的角谱信号计算各角谱点的套刻误差值，并通过均值方法或最大概率方法得到最终的套刻误差值。