[发明专利]一种物镜畸变和场曲的测试装置及方法、光刻设备

说明书

本发明公开了一种物镜畸变和场曲的测试装置及方法、光刻设备。所述物镜畸变和场曲的测试装置包括照明系统、掩膜版、掩膜版台、物镜、对准模块和工件台，其中，掩膜版包括四个标记组合，每个标记组合包括多个标记，对准模块包括分别与四个标记组合一一对应的四个传感器单元，各传感器单元均包括一个像传感器和两个对准标记，在X方向或Y方向上，两个对准标记的间距P与对应标记组合中相邻标记的间距Q存在Q＝mP+δ的关系，各传感器单元中的对准标记的形状与对应标记组合中的标记形状相同，尺寸为对应标记组合中的标记的尺寸的m倍。本实施例提供的技术方案，实现了物镜畸变和场曲的同装置测量，测试简便，无资源浪费，降低了测试环境对测试结果的影响。

技术领域

本发明实施例涉及物镜低阶像差的测量技术，尤其涉及一种物镜畸变和场曲的测试装置及方法、光刻设备。

背景技术

物镜是光刻机的重要组成部分，其性能会影响光刻机的成像质量，尤其是物镜的畸变和场曲，因此在正常使用前通常需要对物镜的性能进行测量。

现有技术中的测量装置包括照明系统、掩膜版、掩膜台、物镜以及工件台，在进行测试时，工件台上放置测试硅片，然后通过投影物镜视场中心将独立标记曝光到硅片曝光场内，再通过整个投影物镜视场将标记阵列曝光到同一硅片曝光场内。两次曝光后，在硅片形成套刻标记，通过测量套刻误差即可获取投影物镜畸变。但是上述测试装置仅能测量物镜的畸变，而无法测量场曲，且需要曝光，适用性差，另一方面，测量结构受环境影响较大。

发明内容

本发明提供一种物镜畸变和场曲的测试装置及方法、光刻设备，以实现物镜畸变和场曲的同装置测量，降低测试环境对测试结果的影响。

第一方面，本发明实施例提供了一种物镜畸变和场曲的测试装置，包括：

照明系统，用于提供光源；

掩膜版，所述掩膜版包括第一标记组合、第二标记组合、第三标记组合和第四标记组合；所述第一标记组合包括多个第一Y向标记，相邻所述第一Y向标记沿X方向的距离为a，沿Y方向的距离为A；所述第二标记组合包括多个第一X向标记，相邻所述第一X向标记沿X方向的距离为b，沿Y方向的距离为B；所述第三标记组合包括多个第二Y向标记，相邻所述第二Y向标记沿X 方向的距离为c，沿Y方向的距离为C；所述第四标记组合包括多个第二X向标记，相邻所述第二X向标记沿X方向的距离为d，沿Y方向的距离为D；

掩膜台，用于承载所述掩膜版；

对准模块，所述对准模块包括分别与所述第一标记组合、所述第二标记组合、所述第三标记组合和所述第四标记组合对应的第一传感器单元、第二传感器单元、第三传感器单元以及第四传感器单元，各传感器单元均包括一个像传感器以及两个对准标记，两个所述对准标记位于所述像传感器靠近照明系统的一侧；所述第一传感器单元中的两个所述对准标记沿X方向的距离为ma+δ，沿Y方向的距离为mA，所述第二传感器单元中的两个所述对准标记沿X方向的距离为mb，沿Y方向的距离为mB+δ，所述第三传感器单元中的两个所述对准标记沿X方向的距离为mc+δ,沿Y方向的距离为mC，所述第四传感器单元中的两个所述对准标记沿X方向的距离为md，沿Y方向的距离为mD+δ；

各传感器单元中的所述对准标记的形状与对应标记组合中的标记形状相同，尺寸为对应标记组合中的标记的尺寸的m倍；

物镜，用于对所述掩膜版上的标记进行成像；

工件台，用于承载所述对准模块；

其中，m为所述物镜的放大倍数，δ为正数或负数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光刻设备，包括上述第一方面所述的物镜畸变和场曲的测试装置。

第三方面，本发明实施例还提供了一种物镜畸变和场曲的测试方法，采用上述第一方面所述的物镜畸变和场曲的测试装置进行测试，所述测试方法包括：