[发明专利]成像光路装置与成像光路装置的检测控制方法

说明书

本发明提供了一种成像光路装置与成像光路装置的检测控制方法，用于光刻系统中，该成像光路装置包括照明部分、掩模台、物镜组件，所述照明部分产生的光源依次经所述掩模台上的掩模和物镜组件照至硅片表面；其特征在于：还包括：所述物面测量单元，设置在所述物镜组件的物面，用以于所述掩模台上测得不同场点的物面光瞳信息；所述像面测量单元，设置在所述物镜组件的像面，用以于硅片表面处测得不同场点的像面光瞳信息；根据上述物面光瞳信息和像面光瞳信息获得所述物镜组件在不同场点的透过率分布情况，通过所述透过率分布情况调整所述照明部分中照明光瞳的椭圆度分布。

技术领域

本发明涉及光刻领域，尤其涉及一种成像光路装置与成像光路装置的检测控制方法。

背景技术

在光刻系统中，整个成像光路一般可以总结为一个6f系统，即整个光路由6个焦距组成。整个6f系统可以分为两个部分：照明部分和物镜成像部分。照明部分包括2f，而物镜成像部分包括4f。物镜成像部分的4f分别为：物面到入瞳面为1f，入瞳面到出瞳面为2f，出瞳面到像面为1f。入瞳面与出瞳面之间分隔两个f的面为瞳面，瞳面的尺寸即为数值孔径。瞳面与光源面互为共轭面，在没有掩模的情况下，瞳面的分布即光源的分布。光源的分布一般并不会占满整个数值孔径，光源面的尺寸即光源的相干因子，该数值又等于光源面尺寸占数值孔径的比率，因此又被称为瞳面的填充度。

Apodization，是指瞳面上物镜透过率的分布。瞳面坐标是角频坐标，瞳面上不同的点代表不同方向的光线，每个场点对应一个瞳面。光刻系统中物面上每个场点衍射出的光构成了每个场点的瞳面，会照射在物镜的不同区域，而由于物镜存在曲率，导致相同传播方向的光在物镜表面的实际入射角不同，如图1所示，同时由于物镜表面有镀膜，膜层对偏振光的s分量和p分量的相应不同(同时也跟入射角相关)，所有这些因素会造成不同场点的apodization不同。

不同场点的apodization不同，会导致远心，光瞳平衡性等指标恶化，而其最重要的影响在于会直接影响衍射光相对于0级光的光强，进而影响成像对比度。在自由照明评估中，必须先扣除apodization的影响才能准确得到照明实现的精确性。因此apodization必须能够被测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何实现瞳面上物镜透过率的测量，并基于此进行控制。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种能够检测物镜透过率分布情况的成像光路装置，用于光刻系统中，包括照明部分、掩模台、物镜组件，所述照明部分产生的光源依次经所述掩模台上的掩模和物镜组件照至硅片表面；还包括：

所述物面测量单元，设置在所述物镜组件的物面，用以于所述掩模台上测得不同场点的物面光瞳信息；

所述像面测量单元，设置在所述物镜组件的像面，用以于硅片表面处测得不同场点的像面光瞳信息；

根据上述物面光瞳信息和像面光瞳信息获得所述物镜组件在不同场点的透过率分布情况，通过所述透过率分布情况调整所述照明部分中照明光瞳的椭圆度分布。

可选的，所述物镜组件形成有入瞳面、瞳面和出瞳面，经掩模台的光依次经所述入瞳面、瞳面和出瞳面后入射至硅片表面。

可选的，所述物面测量单元包括沿正交于掩模台扫描方向的方向排布于所述掩模台上的多个传感器。

可选的，不同场点的透过率由该场点对应的像面光瞳信息与物面光瞳信息的比值得到。

可选的，照明光瞳的椭圆度分布进一步能够结合透过率分布情况和已知的掩模衍射算法得到，从而使得透过率较小的区域对应的照明光瞳区域的光强被加强。

本发明还提供了一种基于物镜透过率的成像光路装置的检测控制方法，包括如下步骤：