基于夏克—哈特曼傳感器的波前檢測關鍵技術研究.pdf

1、光刻機是極大規(guī)模集成電路制造工藝中的核心設備。光刻機投影物鏡波像差是影響光刻機成像質(zhì)量、光刻分辨率和關鍵尺寸均勻性的重要因素，是光刻機最主要的檢測指標之一。基于夏克-哈特曼波前傳感器的波像差檢測技術是目前主流的投影物鏡波像差在線測量方法之一。夏克-哈特曼波前傳感器的標定是實現(xiàn)投影物鏡波像差高精度檢測精度的重要保證。本文基于夏克-哈特曼波前傳感器波前檢測方法，重點開展亞納米精度標定用波前生成技術研究。
　　論述了光刻投影物鏡波像差檢

2、測對集成電路的重要性。研究了國內(nèi)外投影物鏡波像差檢測方法的現(xiàn)狀，特別是基于夏克-哈特曼傳感器檢測投影物鏡波像差的方法現(xiàn)狀。論述了高質(zhì)量球面波對基于夏克-哈特曼傳感器檢測投影物鏡波像差的方法的重要性。
　　對比分析了有限元法、嚴格耦合波法、時域有限差分法，確定采用時域有限差分法作為本文針孔衍射球面波的仿真計算方法;基于該方法，建立了針孔衍射的嚴格矢量理論模型，利用FDTD Solutions軟件獲得針孔衍射波前的近場分布，從計算精度

3、的角度比較了快速傅里葉變換和表面等效定理兩種方法，確定采用表面等效定理作為近-遠場變換方法，并通過Gram-Schmidt正交化方法對遠場波前進行Fringe Zernike多項式擬合。
　　在可見光波段下對針孔衍射進行了數(shù)值仿真計算，重點分析了針孔材料、厚度、直徑大小、照明物鏡像差對衍射波前質(zhì)量的影響，獲得與國內(nèi)外相關方面研究一致的結果，證明了仿真模型和自研程序的正確性。在此基礎上，進行了深紫外波段針孔衍射波前質(zhì)量的研究。當針孔

4、材料為Au，針孔直徑為200nm，厚度為200nm，獲得的衍射波面偏差為8.4E-4λRMS。當照明光波有像差時，衍射球面波的誤差隨著照明光波的NA增大而增大。針孔直徑越小，針孔的濾波效果越好。與像散、球差和離焦相比較，彗差是最難濾除的像差。仿真結果為投影物鏡波像差檢測中的關鍵部件提供理論數(shù)據(jù)。
　　本文為基于夏克-哈特曼傳感器檢測投影物鏡波像差方案引入了一種新型的照明光源，用針孔陣列代替單孔產(chǎn)生球面波，提高了能量透過率低和改善了