基于夏克—哈特曼傳感器的波前檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、光刻機(jī)是極大規(guī)模集成電路制造工藝中的核心設(shè)備。光刻機(jī)投影物鏡波像差是影響光刻機(jī)成像質(zhì)量、光刻分辨率和關(guān)鍵尺寸均勻性的重要因素，是光刻機(jī)最主要的檢測指標(biāo)之一。基于夏克-哈特曼波前傳感器的波像差檢測技術(shù)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(biāo)定是實(shí)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(diǎn)開展亞納米精度標(biāo)定用波前生成技術(shù)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(yán)格耦合波法、時(shí)域有限差分法，確定采用時(shí)域有限差分法作為本文針孔衍射球面波的仿真計(jì)算方法;基于該方法，建立了針孔衍射的嚴(yán)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(jì)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(yuǎn)場變換方法，并通過Gram-Schmidt正交化方法對遠(yuǎn)場波前進(jìn)行Fringe Zernike多項(xiàng)式擬合。
　　在可見光波段下對針孔衍射進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算，重點(diǎn)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(guān)方面研究一致的結(jié)果，證明了仿真模型和自研程序的正確性。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了深紫外波段針孔衍射波前質(zhì)量的研究。當(dāng)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(dāng)照明光波有像差時(shí)，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(jié)果為投影物鏡波像差檢測中的關(guān)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