二维剪切干涉检测技术研究
发布时间：2023-03-22 22:42
随着集成电路的强劲需求和光刻技术的不断进步,集成电路制造工艺已经进入纳米时代。光刻机是极大规模集成电路制造的核心装备,投影光刻物镜是光刻机核心单元系统之一。投影物镜的波像差直接影响光刻机整机的分辨率、成像对比度和工艺窗口等性能。传统光刻物镜波像差检测方法主要是基于光刻胶曝光测量方法和基于空间像测量方法,这些检测方法已经不能适应高数值孔径(NA)光刻物镜波像差测量精度和时效性的要求。因此,针对高NA光刻投影物镜波像差测量,提出了基于振幅型棋盘光栅的剪切干涉技术及其波前重构算法。本文重点研究了棋盘光栅剪切干涉仪的基本原理、剪切干涉图的数据处理方法以及光栅装调误差对系统误差的影响等,主要研究内容分为四部分:根据傅里叶光学理论,推导了不同振幅型光栅的透过函数及其远场衍射分布,分析了不同振幅型光栅的远场衍射特性和衍射效率,指出振幅型棋盘光栅比振幅型交叉光栅的一级衍射效率更高,衍射级更少。设计了基于棋盘光栅的二维剪切干涉仪,该剪切干涉仪可以同时实现相移模式和傅里叶变换模式。推导了相移模式的干涉光强公式,分析了该模式下的调制度函数,根据干涉光强公式和光栅相移特性设计了适合相移剪切干涉仪的相移算法,同...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 光刻投影物镜波像差检测技术的国内外研究历史与现状
1.2.1 夏克-哈特曼法
1.2.2 点衍射干涉法
1.2.3 横向剪切干涉法
1.2.3.1 相位型光栅剪切干涉法
1.2.3.2 振幅型光栅剪切干涉法
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 棋盘光栅剪切干涉仪的基本原理
2.1 剪切光栅的分析与选择
2.1.1 光栅衍射特性分析
2.1.1.1 朗奇光栅的衍射特性
2.1.1.2 交叉光栅的衍射特性
2.1.1.3 棋盘光栅的衍射特性
2.1.2 剪切光栅的选择
2.2 棋盘光栅剪切干涉仪的结构布局
2.3 棋盘光栅剪切干涉仪的相移模式
2.3.1 相移模式的干涉光强公式
2.3.2 相移模式的调制度函数
2.3.3 相移算法设计
2.3.4 相移模式的剪切干涉图处理方法
2.4 棋盘光栅剪切干涉仪的傅里叶变换模式
2.4.1 傅里叶变换模式的干涉光强公式
2.4.2 傅里叶变换模式的调制度函数
2.4.3 傅里叶变换模式的剪切干涉图处理方法
2.5 本章小结
第三章 剪切干涉仪仿真与算法验证
3.1 相移模式剪切干涉图的仿真
3.1.1 零级和一级衍射剪切干涉图仿真
3.1.2 零级、一级和三级衍射剪切干涉图仿真
3.2 傅里叶变换模式的剪切干涉图仿真
3.3 本章小结
第四章 棋盘光栅剪切干涉测量系统误差分析
4.1 光栅制造误差
4.1.1 占空比误差
4.1.2 图形偏移误差
4.2 相移误差
4.3 剪切比误差
4.4 光瞳坐标误差
4.4.1 光瞳中心位置误差
4.4.2 光瞳半径误差
4.5 光瞳坐标畸变误差
4.6 系统装调误差
4.6.1 离焦引起的系统误差
4.6.2 光栅倾斜引起的系统误差
4.6.3 探测器倾斜引起的系统误差
4.7 本章小结
第五章 棋盘光栅剪切干涉仪实验
5.1 显微物镜波像差测量
5.1.1 NA0.25显微物镜波像差测量实验
5.1.1.1 相移模式
5.1.1.2 傅里叶变换模式
5.1.1.3 其它泰伯位置
5.1.2 NA0.4显微物镜波像差测量实验
5.1.2.1 相移模式
5.1.2.2 傅里叶变换模式
5.1.3 NA0.6显微物镜波像差测量实验
5.1.3.1 相移模式
5.1.3.2 傅里叶变换模式
5.2 波像差测量结果分析
5.2.1 测量结果的重复性比较
5.2.2 不同泰伯位置测量结果比较
5.2.3 不同光栅周期测量结果比较
5.2.4 两种模式的测量结果比较
5.3 系统误差标定
5.4 光瞳坐标畸变校正
5.5 照度衰减的影响
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3767731
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 光刻投影物镜波像差检测技术的国内外研究历史与现状
1.2.1 夏克-哈特曼法
1.2.2 点衍射干涉法
1.2.3 横向剪切干涉法
1.2.3.1 相位型光栅剪切干涉法
1.2.3.2 振幅型光栅剪切干涉法
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 棋盘光栅剪切干涉仪的基本原理
2.1 剪切光栅的分析与选择
2.1.1 光栅衍射特性分析
2.1.1.1 朗奇光栅的衍射特性
2.1.1.2 交叉光栅的衍射特性
2.1.1.3 棋盘光栅的衍射特性
2.1.2 剪切光栅的选择
2.2 棋盘光栅剪切干涉仪的结构布局
2.3 棋盘光栅剪切干涉仪的相移模式
2.3.1 相移模式的干涉光强公式
2.3.2 相移模式的调制度函数
2.3.3 相移算法设计
2.3.4 相移模式的剪切干涉图处理方法
2.4 棋盘光栅剪切干涉仪的傅里叶变换模式
2.4.1 傅里叶变换模式的干涉光强公式
2.4.2 傅里叶变换模式的调制度函数
2.4.3 傅里叶变换模式的剪切干涉图处理方法
2.5 本章小结
第三章 剪切干涉仪仿真与算法验证
3.1 相移模式剪切干涉图的仿真
3.1.1 零级和一级衍射剪切干涉图仿真
3.1.2 零级、一级和三级衍射剪切干涉图仿真
3.2 傅里叶变换模式的剪切干涉图仿真
3.3 本章小结
第四章 棋盘光栅剪切干涉测量系统误差分析
4.1 光栅制造误差
4.1.1 占空比误差
4.1.2 图形偏移误差
4.2 相移误差
4.3 剪切比误差
4.4 光瞳坐标误差
4.4.1 光瞳中心位置误差
4.4.2 光瞳半径误差
4.5 光瞳坐标畸变误差
4.6 系统装调误差
4.6.1 离焦引起的系统误差
4.6.2 光栅倾斜引起的系统误差
4.6.3 探测器倾斜引起的系统误差
4.7 本章小结
第五章 棋盘光栅剪切干涉仪实验
5.1 显微物镜波像差测量
5.1.1 NA0.25显微物镜波像差测量实验
5.1.1.1 相移模式
5.1.1.2 傅里叶变换模式
5.1.1.3 其它泰伯位置
5.1.2 NA0.4显微物镜波像差测量实验
5.1.2.1 相移模式
5.1.2.2 傅里叶变换模式
5.1.3 NA0.6显微物镜波像差测量实验
5.1.3.1 相移模式
5.1.3.2 傅里叶变换模式
5.2 波像差测量结果分析
5.2.1 测量结果的重复性比较
5.2.2 不同泰伯位置测量结果比较
5.2.3 不同光栅周期测量结果比较
5.2.4 两种模式的测量结果比较
5.3 系统误差标定
5.4 光瞳坐标畸变校正
5.5 照度衰减的影响
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3767731
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3767731.html
