一种光刻机投影物镜波像差现场测量方法

摘要

一种光刻机投影物镜波像差现场测量方法，利用了一测量系统，该系统包括：光源，用于产生照明光束；照明系统，用于对照明光束进行调整；掩模台，能承载测试掩模并精确定位；投影物镜，能将测试掩模上的图形成像，且数值孔径可调；六维扫描工件台，能精确定位；图像传感器，被安装于六维扫描工件台上用于测量测试掩模上的图形的像，其中，照明系统能调整照明光束的束腰尺寸、光强分布、部分相干因子和照明方式。在测量时，先对空间像光强分布进行仿真和分析，在此基础上建立泽尼克系数的线性模型，再根据图像传感器测得的空间像利用线性模型进行拟合得出泽尼克系数。

主权项

一种光刻机投影物镜波像差现场测量的方法，利用了一测量系统，该系统包括用于产生照明光束的光源；能调整照明光束的束腰尺寸、光强分布、部分相干因子和照明方式的照明系统；能承载测试掩模并精确定位的掩模台；能将测试掩模上的图形成像且数值孔径可调的投影物镜；能精确定位的六维扫描工件台；被安装于六维扫描工件台上用于测量测试掩模上的图形所成空间像的图像传感器；其特征在于该方法具有以下步骤：(1)利用光刻仿真软件，计算测试掩模在12种照明方式和泽尼克系数Z5～Z37组合情况下的X‑Z空间像平面光强分布图，对仿真得到的多个光强分布图进行主成份分析，得到一系列本征方程、本征值以及主成份系数，利用多元线性回归的方法，建立1～25阶主成份系数与输入参数的线性模型；其中输入参数为数值孔径、部分相干因子、各项泽尼克系数及其和数值孔径和部分相干因子的交叉项；(2)设置照明系统的部分相干因子和投影物镜的数值孔径NA，启动光源，光源发出的照明光经照明系统调整后得到相应的照明方式，并照射掩模台上的测试掩模，利用图像传感器扫描测试掩模上的测量标记经投影物镜所成的空间像；(3)改变照明系统的部分相干因子和投影物镜的数值孔径NA，重复步骤(2)，直至图像传感器扫描完12种照明方式分别对应的12个空间像；(4)利用步骤(1)得到的主成份分析结果，对测得的空间像光强分布进行主成份分解，得到1～25阶主成份系数，利用建立的线性模型，拟合得到表征投影物镜波像差的泽尼克系数Z5～Z37。