CN103176372A - 基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置，包括13.5nm极紫外光源、真空室、真空抽气泵、气浮光学隔振平台、极紫外CCD、五维精密微调整台、五维精密微调整台控制器、基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件；本发明结构简单，抗振性好，精度高，系统成本低。

Description

基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置

技术领域

本发明属于光干涉检测领域，特别是一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置。 

背景技术

从二十世纪七十年代开始，半导体工业界根据摩尔定律在不断地减小集成电路中的图形尺寸，使得计算机中中央处理器（CPU）上的晶体管数量以每两年翻一倍的速度增长。极紫外（EUV）光刻面向15nm节点作为下一代先进光刻技术，为半导体业界开辟了一条速度更快、尺寸更小和价格更加便宜的新路。但是，通过EUV光刻技术的艰难前行，我们可以体会到光刻技术的发展并非光刻机一枝独秀即可，其它环节的互相配合与优化，如需要合适的光刻胶和无缺陷掩模版等，才能使EUV光刻尽早投入量产。目前，极紫外光刻发展中的主要瓶颈之一就是缺少掩模版的成像和检测技术来保证极紫外光刻掩模版无缺陷的要求。

典型的EUV反射式掩模版是在零热膨胀系数基底上镀制Mo/Si多层膜，然后在Mo/Si多层膜上再镀制一层TaN吸收层,最后利用电子束光刻在吸收层上制作出集成电路图形。极紫外掩模的缺陷可以分为振幅型和位相型缺陷两种，振幅型缺陷一般位于Mo/Si多层膜表面，位相型缺陷则深藏于Mo/Si多层膜的内部，因此位相型缺陷更加难以用传统的显微法检测到，这也给极紫外掩模缺陷的检测带来了挑战。

目前，国际上至少有15个研究机构致力于EUV掩模缺陷检测的基础研究，也提出了一些方法。Seongtae Jeong 等人在《At-wavelength detection of extreme ultraviolet lithography mask blank defects》（Journal of Vacuum Science & Technology B，16（6）：3430-3434,1998）一文中报告了世界上第一台动态EUV掩模检测系统,它使用13nm波长的同步辐射光源，利用一对KB镜将同步辐射光束聚焦到掩模版上，用电子倍增管和微通道板分别记录明场和暗场反射光信号，虽然该系统第一次探测到只有极紫外光才能探测到的掩膜缺陷，但其扫描速度很慢，能探测到的最小缺陷只有100nm。Tsuneyuki Haga等人在《At-wavelength extreme ultraviolet lithography mask inspection using a Mirau interferometric microscope》（Journal of Vacuum Science & Technology B,18(6):2916-2920,2000）一文中设计了一种Mirau极紫外干涉测量显微镜，该显微镜通过一个15倍Schwarzschild物镜的一半孔径照明掩模，之后通过另一半孔径成像，与掩模表面平行处放置一块自支撑的Mo/Si多层膜分束器用来对入射光进行分束。透射光束经过掩模表面的反射后再透过分束器，反射光束作为一个参考光束照到一块多层膜平面反射镜上，平面反射镜与掩模的距离相同。当参考光束再一次从分束器反射回来时，同第一束光干涉，这样从干涉条纹中就可以很敏感的得出掩模的位相属性。该系统采用Mirau干涉显微的方法成像，对掩模版的相位缺陷敏感，但其仅利用了Schwarzschild物镜一半的数值孔径，影响了Mirau显微成像系统的横向分辨率。Tsuneo Terasawa等人在《High speed actinic EUV mask blank inspection with dark-field imaging》（SPIE，VOL.5446,2004）一文中提出了一种利用Schwarzschild物镜的暗场显微成像方案，该方案使用激光诱导等离子体光源（LPP）,光源发出的光被一个椭圆体的镜子收集并聚焦，利用镀有多层膜的反射镜垂直照到掩模版上，若掩模版上存在缺陷，则Schwarzschild物镜将缺陷的散射光放大20倍之后投影到CCD上，CCD上显示缺陷为一亮点，若掩模版上不存在缺陷则CCD上探测到均匀暗场，该系统属于传统的显微放大成像法，对位相型缺陷不敏感。Ulf Kleineberg等人在《Actinic EUVL mask blank defect inspection by EUV photoelectron microscopy》（SPIE,VOL.6151，2006）一文中提出一种电子显微镜检测掩模缺陷的方案，该方案中极紫外光束从同步辐射发出后被环形多层膜反射镜以4°入射角汇聚到掩模上100um大小区域，从掩模表面溢出的光电子和二次电子投影到微通道板上和荧光屏上放大，之后利用CCD记录光电子显微镜图像，若能记录到亮线或者亮斑则证明掩模版存在缺陷。该方案主要存在的问题是：掩埋在多层膜下的较宽的缺陷只能探测到其结构线，而较窄的线条成像后，所成的像要比实际的缺陷线条的宽度大。Francesco Cerrina等人在发明专利《Defect inspection of extreme ultraviolet lithography masks and the like》（专利号：US7179568 B2）中，提出了一种间接检测的方法，其主要原理是：极紫外光照射到空白掩模表面，被空白掩模反射的极紫外光入射到一块涂有光刻胶的辅助检测版上，辅助检测版上所涂覆的光刻胶中含有荧光染料，若被检测的掩模版上含有位相型或振幅型缺陷，则由于缺陷对检测光的散射，造成辅助检测版上缺陷所对应的位置的光刻胶曝光量不足，在接下来的显影中曝光不足的光刻胶无法去除，用荧光激励光源照射显影后的辅助检测版，用普通显微镜即可观察到曝光不足的光刻胶发出的荧光，从而确定缺陷的数量和位置，该方法流程复杂，耗时较多，检测成本高，且无法确定缺陷的大小和深度信息。F.Brizuela等人在《Microscopy of extreme ultraviolet lithography masks with 13.2nm tabletop laser illumination》（OPTICS LETTERS,34(3):271-273,2009）一文中提出一种透射式波带片显微放大方案，该系统使用光源波长13.2nm, 采用镂空波带片聚光照明掩模，会聚光以6°入射角入射，从掩模反射出来的光束，通过一块离轴波带片（0.0625NA）将照明图像直接投影到极紫外CCD中，放大倍数为660倍，该系统的缺点是透射式波带片的能量利用率低，仍属传统成像方法，对位相型缺陷不敏感。Tetsuo Harada等人在《Mask observation results using a coherent extreme ultraviolet scattering microscope at NewSUBARU》（Journal of Vacuum Science & Technology B，27（6）：3203-3207,2009）一文中提出一种相干散射成像的掩模缺陷检测系统，该系统采用无镜成像的衍射传导理论，通过记录散射和衍射光束的图形，可以利用远场图形重建电场强度振幅和位相信息，恢复掩模表面形貌，该系统消除了所有的反射镜，降低了系统成本，但这种方案算法复杂，缺陷信息不可靠。CHUANG等人在发明专利《EUV high throughput inspection system for defect detection on patterned EUV masks, mask blanks, and wafers 》（公开号：WO2010/148293 A2）中公布了一种用四片到八片反射式球面或非球面光学元件组成显微检测极紫外掩模缺陷的方案，该方案在光学显微放大的基础上增加了电子放大系统，从而在总的放大倍率上具有一定优势，可以检测到较小的缺陷，但该方案中使用了多片反射式极紫外光学球面和非球面，加工难度大，制造成本高，同时该方案属于传统的显微放大法，对位相型缺陷不敏感。高志山、王帅等人在发明专利《用于极紫外光刻掩模缺陷探测的双焦斜入射干涉显微装置》（申请号：201310069314.2）中发明了一种基于双焦波带片的干涉显微装置，该装置工作在13.5nm的极紫外光下，利用双焦波带片的斜入射干涉显微特性，将EUV掩模中的位相型缺陷信息转移到干涉图中，同时将振幅型缺陷或由其引起的物理形变放大成像，通过解算干涉图和识别显微图像的办法检测出EUV掩模版中的缺陷，该装置采用反射、衍射光学元件，相比于多片的反射系统，减少了极紫外反射元件的数量，对EUV掩模位相型缺陷敏感，算法简单，可靠性高，但该系统采用了两片双曲率曲面反射镜和两片双焦波带片干涉显微物镜，四片镜子之间角度要求高，系统装调具有一定难度，且该装置采用斜入射离焦照明方式，在缺陷定位精度和分辨率方面受到一定限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够同时检测极紫外掩模版振幅型和位相型缺陷、抗震性好、精度高、系统结构更为简单、成本低的基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置,其特征在于：包括13.5nm极紫外光源、极紫外CCD、五维精密微调整台、五维精密微调整台控制器、真空室、真空抽气泵、气浮光学隔振平台、基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件；真空室设置在气浮光学隔振平台上；五维精密微调整台设置在真空室内的底板上；五维精密微调整台控制器设置在真空室外部的侧面；真空抽气泵设置在真空室的底部，且与真空室相连通；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件设置在真空室内，位于五维精密微调整台上方；13.5nm极紫外光源和极紫外CCD设置在真空室的顶部，且在位置上保证13.5nm极紫外光源的出射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的入射光光轴相重合，极紫外CCD的入射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的出射光光轴相重合；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件包括：位相光栅和双焦波带片显微物镜，位相光栅和双焦波带片显微物镜均由夹持器固定于真空室的内壁；经过准直的13.5nm极紫外光源入射到位相光栅上，经过位相光栅的衍射分光，0级衍射光入射到水平设置的双焦波带片显微物镜上，其他级次的衍射光偏出光路，经双焦波带片显微物镜的反射，0级衍射光转变为焦点位于无穷远的平行光和焦点位于有限远的会聚光，平行光作为参考光入射到掩模样品，会聚光作为测试光聚焦于掩模样品，参考光和测试光经掩模样品反射回双焦波带片显微物镜上，双焦波带片显微物镜将携带有缺陷信息的测试光转变回平行光，而参考光仍为平行光，两束平行光间产生干涉，干涉光入射到位相光栅上并且经位相光栅衍射分光，取+1级衍射光为成像光束入射到极紫外CCD上，将极紫外CCD探测到的干涉图输入计算机，通过相位恢复算法处理干涉图，解算出掩模样品中的缺陷信息。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）本发明采用反射、衍射极紫外光学元件，检测光路中仅使用一个反射式位相光栅分光和一个双焦波带片形成干涉，相比于多片的反射光学系统，本发明在光路结构上得到进一步简化，减少了极紫外光学元件的数量，降低了元件加工难度和成本，同时减小了系统的装调难度和装调过程中引入的系统误差。

（2）本发明采用测试光与参考光共光路的结构，且在光路结构设计上更加紧凑，减小了光路长度，进一步提高了系统的抗振能力和测试精度。

（3）本发明采用参考光和测试光正入射照明，且测试光聚焦于被测点，相比于双焦斜入射离焦照明干涉显微装置，在缺陷定位精度和分辨率两方面得到改善。 

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是根据本发明所述基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置结构图。

图2是根据本发明所述基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置中光学组件的工作原理示意图。

具体实施方式

本发明是一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置,包括13.5nm极紫外光源1、极紫外CCD5、五维精密微调整台6、五维精密微调整台控制器7、真空室8、真空抽气泵9、气浮光学隔振平台11、基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件；真空室8设置在气浮光学隔振平台11上；五维精密微调整台6设置在真空室8内的底板上；五维精密微调整台控制器7设置在真空室8外部的侧面；真空抽气泵9设置在真空室8的底部，且与真空室8相连通；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件设置在真空室8内，位于五维精密微调整台6上方；13.5nm极紫外光源1和极紫外CCD5设置在真空室8的顶部，且在位置上保证13.5nm极紫外光源1的出射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的入射光光轴相重合，极紫外CCD5的入射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的出射光光轴相重合；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件包括：位相光栅2和双焦波带片显微物镜3，位相光栅2和双焦波带片显微物镜3均由夹持器固定于真空室8的内壁；经过准直的13.5nm极紫外光源1入射到位相光栅2上，经过位相光栅2的衍射分光，0级衍射光12入射到水平设置的双焦波带片显微物镜3上，其他级次的衍射光偏出光路，经双焦波带片显微物镜3的反射，0级衍射光12转变为焦点位于无穷远的平行光14和焦点位于有限远的会聚光13，平行光14作为参考光入射到掩模样品4，会聚光13作为测试光聚焦于掩模样品4，参考光和测试光经掩模样品4反射回双焦波带片显微物镜3上，双焦波带片显微物镜3将携带有缺陷信息的测试光转变回平行光，而参考光仍为平行光，两束平行光间产生干涉，干涉光入射到位相光栅2上并且经位相光栅2衍射分光，取+1级衍射光15为成像光束入射到极紫外CCD5上，将极紫外CCD5探测到的干涉图输入计算机10，通过相位恢复算法处理干涉图，解算出掩模样品4中的缺陷信息。

所述的位相光栅2为反射式位相光栅。

所述的双焦波带片显微物镜3融合了两种频率成分的位相型反射计算全息图，是一种双焦物镜。

所述的五维精密微调整台6使用机械定位器实现垂直方向粗调，粗调最大位移量10mm,最小步长0.1μm；五维精密微调整台6使用压电陶瓷（PZT）微位移器实现垂直方向的微调，微调最大位移量为100μm，最小步长1nm；水平方向使用两个垂直交叠的机械定位器实现（X,Y）方向的水平位移，最大位移量为160mm×160mm，最小步长为0.5mm。 

所述的基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件中，双焦波带片显微物镜3水平设置，双焦波带片显微物镜3的法线与位相光栅2的法线夹角为50°±1°。

下面结合附图，对本发明作进一步详细描述。

参见图1，基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置,包括13.5nm极紫外光源1、极紫外CCD5、五维精密微调整台6、五维精密微调整台控制器7、真空室8、真空抽气泵9、气浮光学隔振平台11、基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件；真空室8设置在气浮光学隔振平台11上；五维精密微调整台6设置在真空室8内的底板上；五维精密微调整台控制器7设置在真空室8外部的侧面；真空抽气泵9设置在真空室8的底部，且与真空室8相连通；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件设置在真空室8内，位于五维精密微调整台6上方；13.5nm极紫外光源1和极紫外CCD5设置在真空室8的顶部，且在位置上保证13.5nm极紫外光源1的出射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的入射光光轴相重合，极紫外CCD5的入射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的出射光光轴相重合。

参见图2，基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件包括：位相光栅2和双焦波带片显微物镜3，位相光栅2和双焦波带片显微物镜3均由夹持器固定于真空室8的内壁；经过准直的13.5nm极紫外光源1入射到位相光栅2上，经过位相光栅2的衍射分光，0级衍射光12入射到水平设置的双焦波带片显微物镜3上，其他级次的衍射光偏出光路，经双焦波带片显微物镜3的反射，0级衍射光12转变为焦点位于无穷远的平行光14和焦点位于有限远的会聚光13，平行光14作为参考光入射到掩模样品4，会聚光13作为测试光聚焦于掩模样品4，参考光和测试光经掩模样品4反射回双焦波带片显微物镜3上，双焦波带片显微物镜3将携带有缺陷信息的测试光转变回平行光，而参考光仍为平行光，两束平行光间产生干涉，干涉光入射到位相光栅2上并且经位相光栅2衍射分光，取+1级衍射光15为成像光束入射到极紫外CCD5上，则CCD5可探测到干涉图像。

所述的基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置，其工作波长选择极紫外光（EUV，13.5nm）, 这是由于波长13.5nm的极紫外光在掩模版Mo/Si多层膜中的穿透能力最好，穿透深度可达217nm（Mo/Si多层膜厚度约277nm），可检测到包覆于多层膜内部的位相型缺陷。由于空气对EUV有很强吸收特性，因此必须使用抽真空设备，保证检测过程中的真空环境，确保检测光EUV有足够的能量。

所述的五维精密微调整台6需要带动掩模样品4进行水平（X,Y）方向、垂直（Z）方向、俯仰、倾斜五个维度的微位移，以满足掩模版对焦及扫描检测时的需要。EUV掩模版的尺寸一般为标准的6英寸（152.4mm×152.4mm），因此五维精密微调整台6在水平（X,Y）方向的最大位移距离达到160mm×160mm，测试光焦点大小（视场）为Φ0.5mm,为满足对掩模版水平（X,Y）方向的扫描，五维精密微调整台6在水平（X,Y）方向的最小步长应小于0.5mm；垂直（Z）方向需要进行粗调和精调两步对焦，以及纳米级的垂直扫描，因为Mo/Si多层膜厚度约为277nm,单层Mo（或Si）膜的厚度约为4nm，要实现每层膜都扫描到，则微调装置的最大位移距离应大于300nm,最小步长达到1nm，粗调装置要求最大位移距离达到10mm,最小步长0.1μm；水平（X,Y）方向的微位移器可使用两个垂直交叠的机械定位器，垂直（Z）方向的粗调可使用机械定位器，微调则使用压电陶瓷（PZT）微位移器。

所述的基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件，其特点为：采用反射型位相光栅分光，使得入射光束的O级衍射光12（满足反射定律）用于照明，干涉光束的+1级衍射光15用于成像，实现位相光栅照明与成像的双重功能；参考光与测试光垂直入射掩模样品4表面，且测试光采用焦点照明形式，提高了缺陷定位精度和分辨率；参考光与测试光共光路，提高了系统的抗振能力。

实施例：

一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置,包括13.5nm极紫外光源1、极紫外CCD5、五维精密微调整台6、五维精密微调整台控制器7、真空室8、真空抽气泵9、气浮光学隔振平台11、基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件；真空室8设置在气浮光学隔振平台11上；五维精密微调整台6设置在真空室8内的底板上；五维精密微调整台控制器7设置在真空室8外部的侧面；真空抽气泵9设置在真空室8的底部，且与真空室8相连通；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件设置在真空室8内，位于五维精密微调整台6上方；13.5nm极紫外光源1和极紫外CCD5设置在真空室8的顶部，且在位置上保证13.5nm极紫外光源1的出射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的入射光光轴相重合，极紫外CCD5的入射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的出射光光轴相重合。基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件包括：位相光栅2和双焦波带片显微物镜3，位相光栅2和双焦波带片显微物镜3均由夹持器固定于真空室8的内壁；经过准直的13.5nm极紫外光源1入射到位相光栅2上，经过位相光栅2的衍射分光，0级衍射光12入射到水平设置的双焦波带片显微物镜3上，其他级次的衍射光偏出光路，经双焦波带片显微物镜3的反射，0级衍射光12转变为焦点位于无穷远的平行光14和焦点位于有限远的会聚光13，平行光14作为参考光入射到掩模样品4，会聚光13作为测试光聚焦于掩模样品4，参考光和测试光经掩模样品4反射回双焦波带片显微物镜3上，双焦波带片显微物镜3将携带有缺陷信息的测试光转变回平行光，而参考光仍为平行光，两束平行光间产生干涉，干涉光入射到位相光栅2上并且经位相光栅2衍射分光，取+1级衍射光15为成像光束入射到极紫外CCD5上，将极紫外CCD5探测到的干涉图输入计算机10，通过相位恢复算法处理干涉图，解算出掩模样品4中的缺陷信息。

本实施例中：所述的位相光栅2为反射式位相光栅；所述的双焦波带片显微物镜3融合了两种频率成分的位相型反射计算全息图，是一种双焦物镜；所述的五维精密微调整台6使用德国PI公司的M-451.1DG型机械定位器实现垂直方向粗调，粗调最大位移量12.5mm,最小步长0.1μm；所述的五维精密微调整台6使用德国PI公司的P-518.ZCD型号压电陶瓷（PZT）微位移器实现垂直方向的微调，微调最大位移量为100μm，最小步长1nm；所述的五维精密微调整台6使用两个垂直交叠的德国PI公司的M-403.8PD型机械定位器实现（X,Y）方向的水平位移，最大位移量为200mm×200mm，最小步长为0.25mm；所述的基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件中，双焦波带片显微物镜3水平设置，双焦波带片显微物镜3的法线与位相光栅2的法线夹角为50°±1°。

开始测试前将掩模样品4放在五维精密微调整台6上，打开气浮光学隔振平台11和真空抽气泵9的电源，待真空室8内处于真空状态后，打开13.5nm极紫外光源1预热，预热半小时后开始进行测试；操作五维精密微调整台控制器7使将掩模样品4水平移动到检测区，再粗调五维精密微调整台6的垂直位置，使五维精密微调整台6以0.1μm步长缓慢升高，直到计算机10上观察到模糊的干涉条纹为止，然后以1nm步长微调五维精密微调整台6，使五维精密微调整台6不断降低，若此时干涉条纹逐渐变的更模糊，则微调五维精密微调整台6使其升高，直到找到干涉条纹最清晰的位置停止调整；相反，若在五维精密微调整台6不断降低的过程中干涉条纹不断变得清晰，则继续微调使五维精密微调整台6降低，直到找到干涉条纹最清晰的位置停止调整；此时，干涉图已最清晰，测试光聚焦于掩模样品4表面，采集干涉图；然后，以步长1nm升高五维精密微调整台6, 五维精密微调整台6每升高1nm，测试光焦点就深入Mo/Si多层膜内1nm，此时计算机10自动采集一幅干涉图，以此循环，直到采集300幅干涉图，则测试完掩模样品4的一个0.5mm直径区域；将五维精密微调整台6降低300nm,然后沿水平X方向将五维精密微调整台6移动0.5mm,测试掩模样品4的一个相邻区域，以1nm为步长升高五维精密微调整台6，测试300次，采集300幅干涉图；以此类推进行测试，直到测试完整个掩模样品4的所有区域，停止测试，用计算机10通过相位恢复算法，计算所采集到的干涉图，解算出干涉图中所包含的缺陷信息。

Claims (5)

1.一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置,其特征在于：包括13.5nm极紫外光源（1）、极紫外CCD（5）、五维精密微调整台（6）、五维精密微调整台控制器（7）、真空室（8）、真空抽气泵（9）、气浮光学隔振平台（11）、基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件；真空室（8）设置在气浮光学隔振平台（11）上；五维精密微调整台（6）设置在真空室（8）内的底板上；五维精密微调整台控制器（7）设置在真空室（8）外部的侧面；真空抽气泵（9）设置在真空室（8）的底部，且与真空室（8）相连通；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件设置在真空室（8）内，位于五维精密微调整台（6）上方；13.5nm极紫外光源（1）和极紫外CCD（5）设置在真空室（8）的顶部，且在位置上保证13.5nm极紫外光源（1）的出射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的入射光光轴相重合，极紫外CCD（5）的入射光光轴与基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件的出射光光轴相重合；基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件包括：位相光栅（2）和双焦波带片显微物镜（3），位相光栅（2）和双焦波带片显微物镜（3）均由夹持器固定于真空室（8）的内壁；经过准直的13.5nm极紫外光源（1）入射到位相光栅（2）上，经过位相光栅（2）的衍射分光，0级衍射光（12）入射到水平设置的双焦波带片显微物镜（3）上，其他级次的衍射光偏出光路，经双焦波带片显微物镜（3）的反射，0级衍射光（12）转变为焦点位于无穷远的平行光（14）和焦点位于有限远的会聚光（13），平行光（14）作为参考光入射到掩模样品（4），会聚光（13）作为测试光聚焦于掩模样品（4），参考光和测试光经掩模样品（4）反射回双焦波带片显微物镜（3）上，双焦波带片显微物镜（3）将携带有缺陷信息的测试光转变回平行光，而参考光仍为平行光，两束平行光间产生干涉，干涉光入射到位相光栅（2）上并且经位相光栅（2）衍射分光，取+1级衍射光（15）为成像光束入射到极紫外CCD(5)上，将极紫外CCD（5）探测到的干涉图输入计算机（10），通过相位恢复算法处理干涉图，解算出掩模样品（4）中的缺陷信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置，其特征在于：所述的位相光栅（2）为反射式位相光栅。

3.根据权利要求1所述的一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置，其特征在于：双焦波带片显微物镜（3）融合了两种频率成分的位相型反射计算全息图，是一种双焦物镜。

4.根据权利要求1所述的一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置，其特征在于：五维精密微调整台（6）使用机械定位器实现垂直方向粗调，粗调最大位移量10mm,最小步长0.1μm；五维精密微调整台（6）使用压电陶瓷（PZT）微位移器实现垂直方向的微调，微调最大位移量为100μm，最小步长1nm；水平方向使用两个垂直交叠的机械定位器实现（X,Y）方向的水平位移，最大位移量为160mm×160mm，最小步长为0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微检测装置，其特征在于：所述的基于位相光栅分光的双焦波带片干涉显微光学组件中，双焦波带片显微物镜（3）水平设置，双焦波带片显微物镜（3）的法线与位相光栅（2）的法线夹角为50°±1°。

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