一种利用干涉仪精密调节高反系统波前的方法与流程

1.本发明涉及光刻机技术领域，尤其是一种利用干涉仪精密调节高反系统波前的方法。


背景技术：

2.随着半导体芯片在我们生活中应用的范围越来越广，光刻是制造芯片的最关键技术，在整个芯片制造过程中，每个工艺都离不开光刻技术。光刻镜头是光刻机最核心的部分。一般采用数十块的镜片串联组成，其光学零件控制在几个纳米以内。
3.光刻机的分辨率表示光刻机能清晰投影最小图像的能力，是光刻机最重要的技术指标之一。分辨率跟光源波长成正比。
[0004][0005]
现在光刻机已经发展到euv等级，波长只有13.5nm。当波长达到euv波段时，绝大多少材料都不具有良好的透射特性，duv类似的透射光学系统将不再适用。因此euv及以后的更短波长光刻机基本都只能做反射系统。一般装调镜头用定心设备，通过打表控制光学系统的空气间隔，通过定心仪控制系统的偏心，精度一般，不能直接反应系统的像差情况，而且只能适用于透射系统，反射系统不适用。


技术实现要素：

[0006]
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种利用干涉仪精密调节高反系统波前的方法，利用干涉来装调，精度高而且直接，反射系统也适用，解决了两端都是汇聚系统的高精度与光轴对准问题。
[0007]
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用干涉仪精密调节高反系统波前的方法，包括如下步骤：
[0008]
步骤1、调校放置平面反射镜1的a基准垂直于干涉仪光轴；
[0009]
步骤2、调整凹标准球5与下光路立式干涉仪4光轴共轴；
[0010]
步骤3、调整被测两反射系统7的上、下会聚点至理论位置；
[0011]
步骤4、测量被测两反射系统7的赛德尔系数，并根据测量结果进行实时装调。
[0012]
优选的，步骤1中，调校放置平面反射镜1的a基准垂直于干涉仪光轴，具体包括如下步骤：
[0013]
步骤11、在下光路立式干涉仪4上面装上平面标准镜3，在a基准上放一个平面反射镜1，基准板是带法兰孔的基准板2；
[0014]
步骤12、固定在升降平台上面，基准面a朝上，镜面朝下，与平面标准镜3形成相干，两维倾斜调整干涉仪的平面标准镜头3至无条纹，认为干涉仪的光轴与基准面a垂直，与放置在基准面a的镜头平行。
[0015]
优选的，步骤2中，调整凹标准球5与下光路立式干涉仪4光轴共轴具体包括如下步
骤：
[0016]
步骤21、取走平面标准镜头3，换装f1.5球面标准镜6，取走a基准处平面反射镜1，装上带光栏的凹标准球5，曲率半径r60，面型λ/50的标准镜，该镜座上安装一具光栏罩，孔径2mm，位于标准镜的球心位置；
[0017]
步骤22、下降z轴，使该光栏至f1.5标准镜头6汇聚点附件，两维平移凹标准球5，使聚光点进入光栏，看到干涉条纹，升降微调成无条纹，z轴数据归零；
[0018]
步骤23、取下凹标准球5和f1.5标准镜头6，重复步骤21，调至无条纹，z轴上升距离a，为被测两反射系统7的上、下汇聚点的距离，观察条纹的变化，如果有变化，需要调下光路立式干涉仪4，使z轴在距离a范围移动，条纹无变化。
[0019]
优选的，步骤3中，调整被测两反射系统7的上、下会聚点至理论位置具体包括如下步骤：
[0020]
步骤31、取下平面反射镜1和平面标准镜3，装上f1.5球面标准镜6与凹标准球5，将z轴升至a处；
[0021]
步骤32、将被测两反射系统7安装到专用五维调整工装中，先移动z轴到理论位置，用光栏观察f1.5标准镜6会聚点附件的光斑，两维平移调整被测两反射系统6，使被测光斑与f1.5标准镜6光斑重合；
[0022]
步骤33、用光栏观察凹标准球5会聚点附近的光斑，两维倾斜调整被测两反射系统7，使被测系统7与凹标准球5光斑重合；
[0023]
步骤34、通过反复前两步调整，看到干涉条纹，此时根据干涉条纹的形状微量升降被测件和反复调整，调出被测两反射系统7的最佳波前。
[0024]
优选的，步骤4中，测量被测两反射系统7的赛德尔系数，并根据测量结果进行实时装调具体包括如下步骤：
[0025]
步骤41、通过赛德尔显示的结果，看出慧差commag的误差在0.005λ，误差的方向comang在67884sec，慧差通过软件指引的方向，通过调节镜片的偏心来变小，根据变化的值来实时调试，直到误差达到理想范围；
[0026]
步骤42、通过赛德尔显示的结果，看出像散astmag的误差在0.01λ，误差的方向astang在43906sec，像散通过各种方式直到误差达到理想范围；
[0027]
步骤43、看出球差sa的误差在0.036λ，球差是没有方向的，通过调整镜片之间的空气间隔来实现球差的变化，直到达到理想范围；
[0028]
步骤44、像散通过软件指引的方向，通过减少镜片的应力来变小，通过改变装夹方式，更换胶水的品种或者用量，直到误差达到理想范围。
[0029]
本发明的有益效果为：(1)利用干涉仪来装调，精度高达到nm级，而且克服了定心仪只能调试透射式系统的弊端，可以装调测试euv级别的光学系统；(2)利用干涉仪绝对检测技术，获得标准面的绝对面型，从而得到干涉仪的系统误差；(3)利用干涉仪拟合的相位图，提供的像差信息，对应进行相关装调，简单方便的控制各种像差大小，达到整体成像最优化；(4)利用该方案，解决了两端都是会聚系统的高精度与光轴对准问题，为类似系统高精度装调和测量打好基础。
附图说明
[0030]
图1为本发明调校放置平面反射镜1的a基准垂直于干涉仪光轴的示意图。
[0031]
图2为本发明调整凹标准球5与下光路立式干涉仪4光轴共轴的示意图。
[0032]
图3为本发明调整被测两反射系统7的上、下会聚点至理论位置的示意图。
[0033]
图4为本发明测量被测两反射系统7的赛德尔系数的示意图。
[0034]
其中，1、平面反射镜；2、带法兰孔的基准板；3、平面标准镜头；4、下光路立式干涉仪；5、凹标准球；6、f1.5球面标准镜；7、被测两反射系统。
具体实施方式
[0035]
一种利用干涉仪精密调节高反系统波前的方法，包括如下步骤：
[0036]
如图1所示，步骤1中，调校放置平面反射镜1的a基准垂直于干涉仪光轴，具体包括如下步骤：
[0037]
步骤11、在下光路立式干涉仪4上面装上平面标准镜3，在a基准上放一个平面反射镜1，基准板是带法兰孔的基准板2；
[0038]
步骤12、固定在升降平台上面，基准面a朝上，镜面朝下，与平面标准镜3形成相干，两维倾斜调整干涉仪的平面标准镜头3至无条纹，认为干涉仪的光轴与基准面a垂直，与放置在基准面a的镜头平行。
[0039]
如图2所示，步骤2中，调整凹标准球5与下光路立式干涉仪4光轴共轴具体包括如下步骤：
[0040]
步骤21、取走平面标准镜头3，换装f1.5球面标准镜6，取走a基准处平面反射镜1，装上带光栏的凹标准球5，曲率半径r60，面型λ/50的标准镜，该镜座上安装一具光栏罩，孔径2mm，位于标准镜的球心位置；
[0041]
步骤22、下降z轴，使该光栏至f1.5标准镜头6汇聚点附件，两维平移凹标准球5，使聚光点进入光栏，看到干涉条纹，升降微调成无条纹，z轴数据归零；
[0042]
步骤23、取下凹标准球5和f1.5标准镜头6，重复步骤21，调至无条纹，z轴上升距离a，为被测两反射系统7的上、下汇聚点的距离，观察条纹的变化，如果有变化，需要调下光路立式干涉仪4，使z轴在距离a范围移动，条纹无变化。
[0043]
如图3所示，步骤3中，调整被测两反射系统7的上、下会聚点至理论位置具体包括如下步骤：
[0044]
步骤31、取下平面反射镜1和平面标准镜3，装上f1.5球面标准镜6与凹标准球5，将z轴升至a处；
[0045]
步骤32、将被测两反射系统7安装到专用五维调整工装中，先移动z轴到理论位置，用光栏观察f1.5标准镜6会聚点附件的光斑，两维平移调整被测两反射系统6，使被测光斑与f1.5标准镜6光斑重合；
[0046]
步骤33、用光栏观察凹标准球5会聚点附近的光斑，两维倾斜调整被测两反射系统7，使被测系统7与凹标准球5光斑重合；
[0047]
步骤34、通过反复前两步调整，看到干涉条纹，此时根据干涉条纹的形状微量升降被测件和反复调整，调出被测两反射系统7的最佳波前。
[0048]
如图4所示，步骤4中，测量被测两反射系统7的赛德尔系数，并根据测量结果进行
实时装调具体包括如下步骤：
[0049]
步骤41、通过赛德尔显示的结果，看出慧差commag的误差在0.005λ，误差的方向comang在67884sec，慧差通过软件指引的方向，通过调节镜片的偏心来变小，根据变化的值来实时调试，直到误差达到理想范围；
[0050]
步骤42、通过赛德尔显示的结果，看出像散astmag的误差在0.01λ，误差的方向astang在43906sec，像散通过各种方式直到误差达到理想范围；
[0051]
步骤43、看出球差sa的误差在0.036λ，球差是没有方向的，通过调整镜片之间的空气间隔来实现球差的变化，直到达到理想范围；
[0052]
步骤44、像散通过软件指引的方向，通过减少镜片的应力来变小，通过改变装夹方式，更换胶水的品种或者用量，直到误差达到理想范围。
[0053]
本发明利用干涉来装调，精度高而且直接，反射系统也适用，解决了两端都是汇聚系统的高精度与光轴对准问题。