[发明专利]棱镜的设计方法、自参考干涉仪及其设计方法和对准系统

说明书

本发明实施例提供一种棱镜的设计方法、自参考干涉仪及其设计方法和对准系统棱镜命名为第一光场旋转棱镜，设计方法包括：建立笛卡尔坐标系XYZ，并在笛卡尔坐标系中设置长方体PEAL1‑H1K1B1G1和长方体H1K1B1G1‑F1D1J1I1；确定第一光场旋转棱镜的三个内反面，分别为第一内反面、第二内反面和第三内反面；调节第一光场旋转角α1的大小实现控制入射光在第一光场旋转棱镜中旋转的角度大小；其中，第一内反面所在顶点与第二内反面所在中点之间连线在平面H1K1B1G1内的垂直投影为线段T1,第三内反面所在顶点与第二内反面所在中点之间连线在平面H1K1B1G1内的垂直投影为线段T2，第一光场旋转角α1为线段T1与线段T2之间形成的夹角。本发明实施例以实现光场任意角度的旋转。

技术领域

本发明实施例涉及光学设备技术，尤其涉及一种棱镜的设计方法、自参考干涉仪及其设计方法和对准系统。

背景技术

光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。光刻过程中一关键步骤是将基底与光刻的装置对准，以便掩膜图案的投射图像在基底的正确位置上。由于光刻技术的半导体和其它器件需要多次曝光，以在器件中形成多层，并且这些层正确地排列非常重要。当成像更小特征时，对重叠的要求以及因此导致的对于对准操作的准确度的要求变得更严格。在一示例性的对准系统中，在基底上的标记包括两对参考光栅，一个X和一个Y，该两个光栅对具有不同的周期。用空间相干光照射光栅，聚焦所衍射的光并成像在探测器阵列上，不同的衍射级被分开，以使相应正和负衍射级干涉。阵列中每一探测器包括参考光栅和光探测器。当基底被扫描时，探测器的输出呈正弦变化。当来自两个光栅对的信号同时在最大值时，标记被对准。

对准系统中实现标记对准的结构中包括自参考干涉仪，自参考干涉仪用于实现相应正和负衍射级干涉。但是现有技术中，自参考干涉仪只能实现光场180°的旋转，无法满足对光场任意角度旋转的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种棱镜的设计方法、自参考干涉仪及其设计方法和对准系统，以实现光场任意角度的旋转。

第一方面，本发明实施例提供一种棱镜的设计方法，所述棱镜命名为第一光场旋转棱镜，所述设计方法包括：

建立笛卡尔坐标系XYZ，并在笛卡尔坐标系中设置长方体PEAL1-H1K1B1G1和长方体H1K1B1G1-F1D1J1I1，K1H1方向沿X轴正方向，K1B1方向沿Y轴正方向，K1D1方向沿Z轴正方向；

确定所述第一光场旋转棱镜的三个内反面，分别为第一内反面、第二内反面和第三内反面；所述第一内反面与所述第三内反面分别位于平面F1D1B1G1的两个相邻顶点处，所述第二内反面位于平面F1D1B1G1的与所述两个相邻顶点不相交的一条边的中点处；所述第一内反面所在顶点和所述第二内反面所在顶点之间的连线与入射到所述第一内反面的光线之间形成的夹角的角平分线方向为所述第一内反面的法线方向；所述第一内反面所在顶点和所述第二内反面所在顶点之间的连线，以及所述第二内反面所在顶点和所述第三内反面所在顶点之间的连线，两条连线形成的夹角的角平分线方向为所述第二内反面的法线方向；所述第二内反面所在顶点和所述第三内反面所在顶点之间的连线与从所述第三内反面出射的光线之间的夹角的角平分线方向为所述第三内反面的法线方向；

调节第一光场旋转角α1的大小实现控制入射光在所述第一光场旋转棱镜中旋转的角度大小；其中，所述第一内反面所在顶点与所述第二内反面所在中点之间连线在平面H1K1B1G1内的垂直投影为线段T1,所述第三内反面所在顶点与所述第二内反面所在中点之间连线在平面H1K1B1G1内的垂直投影为线段T2，第一光场旋转角α1为线段T1与线段T2之间形成的夹角。

可选地，还包括：

调节第一棱镜调节角β1的大小实现控制所述第一光场旋转棱镜的形状；其中，第一棱镜调节角β1为所述第一内反面所在顶点和所述第三内反面所在顶点之间的连线与入射到所述第一内反面的光线之间形成的夹角。