隨著集成電路的強勁需求和光刻技術(shù)的不斷進步,集成電路制造工藝已經(jīng)進入納米時代。光刻機是極大規(guī)模集成電路制造的核心裝備,投影光刻物鏡是光刻機核心單元系統(tǒng)之一。投影物鏡的波像差直接影響光刻機整機的分辨率、成像對比度和工藝窗口等性能。傳統(tǒng)光刻物鏡波像差檢測方法主要是基于光刻膠曝光測量方法和基于空間像測量方法,這些檢測方法已經(jīng)不能適應(yīng)高數(shù)值孔徑(NA)光刻物鏡波像差測量精度和時效性的要求。因此,針對高NA光刻投影物鏡波像差測量,提出了基于振幅型棋盤光柵的剪切干涉技術(shù)及其波前重構(gòu)算法。本文重點研究了棋盤光柵剪切干涉儀的基本原理、剪切干涉圖的數(shù)據(jù)處理方法以及光柵裝調(diào)誤差對系統(tǒng)誤差的影響等,主要研究內(nèi)容分為四部分:根據(jù)傅里葉光學(xué)理論,推導(dǎo)了不同振幅型光柵的透過函數(shù)及其遠場衍射分布,分析了不同振幅型光柵的遠場衍射特性和衍射效率,指出振幅型棋盤光柵比振幅型交叉光柵的一級衍射效率更高,衍射級更少。設(shè)計了基于棋盤光柵的二維剪切干涉儀,該剪切干涉儀可以同時實現(xiàn)相移模式和傅里葉變換模式。推導(dǎo)了相移模式的干涉光強公式,分析了該模式下的調(diào)制度函數(shù),根據(jù)干涉光強公式和光柵相移特性設(shè)計了適合相移剪切干涉儀的相移算法,同...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 光刻投影物鏡波像差檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 夏克-哈特曼法
        1.2.2 點衍射干涉法
        1.2.3 橫向剪切干涉法
            1.2.3.1 相位型光柵剪切干涉法
            1.2.3.2 振幅型光柵剪切干涉法
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 棋盤光柵剪切干涉儀的基本原理
    2.1 剪切光柵的分析與選擇
        2.1.1 光柵衍射特性分析
            2.1.1.1 朗奇光柵的衍射特性
            2.1.1.2 交叉光柵的衍射特性
            2.1.1.3 棋盤光柵的衍射特性
        2.1.2 剪切光柵的選擇
    2.2 棋盤光柵剪切干涉儀的結(jié)構(gòu)布局
    2.3 棋盤光柵剪切干涉儀的相移模式
        2.3.1 相移模式的干涉光強公式
        2.3.2 相移模式的調(diào)制度函數(shù)
        2.3.3 相移算法設(shè)計
        2.3.4 相移模式的剪切干涉圖處理方法
    2.4 棋盤光柵剪切干涉儀的傅里葉變換模式
        2.4.1 傅里葉變換模式的干涉光強公式
        2.4.2 傅里葉變換模式的調(diào)制度函數(shù)
        2.4.3 傅里葉變換模式的剪切干涉圖處理方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 剪切干涉儀仿真與算法驗證
    3.1 相移模式剪切干涉圖的仿真
        3.1.1 零級和一級衍射剪切干涉圖仿真
        3.1.2 零級、一級和三級衍射剪切干涉圖仿真
    3.2 傅里葉變換模式的剪切干涉圖仿真
    3.3 本章小結(jié)
第四章 棋盤光柵剪切干涉測量系統(tǒng)誤差分析
    4.1 光柵制造誤差
        4.1.1 占空比誤差
        4.1.2 圖形偏移誤差
    4.2 相移誤差
    4.3 剪切比誤差
    4.4 光瞳坐標誤差
        4.4.1 光瞳中心位置誤差
        4.4.2 光瞳半徑誤差
    4.5 光瞳坐標畸變誤差
    4.6 系統(tǒng)裝調(diào)誤差
        4.6.1 離焦引起的系統(tǒng)誤差
        4.6.2 光柵傾斜引起的系統(tǒng)誤差
        4.6.3 探測器傾斜引起的系統(tǒng)誤差
    4.7 本章小結(jié)
第五章 棋盤光柵剪切干涉儀實驗
    5.1 顯微物鏡波像差測量
        5.1.1 NA0.25顯微物鏡波像差測量實驗
            5.1.1.1 相移模式
            5.1.1.2 傅里葉變換模式
            5.1.1.3 其它泰伯位置
        5.1.2 NA0.4顯微物鏡波像差測量實驗
            5.1.2.1 相移模式
            5.1.2.2 傅里葉變換模式
        5.1.3 NA0.6顯微物鏡波像差測量實驗
            5.1.3.1 相移模式
            5.1.3.2 傅里葉變換模式
    5.2 波像差測量結(jié)果分析
        5.2.1 測量結(jié)果的重復(fù)性比較
        5.2.2 不同泰伯位置測量結(jié)果比較
        5.2.3 不同光柵周期測量結(jié)果比較
        5.2.4 兩種模式的測量結(jié)果比較
    5.3 系統(tǒng)誤差標定
    5.4 光瞳坐標畸變校正
    5.5 照度衰減的影響
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3767731