CN109426095B - 一种像质补偿装置及方法 - Google Patents

一种像质补偿装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109426095B
CN109426095B CN201710776012.7A CN201710776012A CN109426095B CN 109426095 B CN109426095 B CN 109426095B CN 201710776012 A CN201710776012 A CN 201710776012A CN 109426095 B CN109426095 B CN 109426095B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image quality
thin film
reflection module
electrode base
film reflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710776012.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109426095A (zh
Inventor
韩建
郭银章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd filed Critical Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority to CN201710776012.7A priority Critical patent/CN109426095B/zh
Priority to PCT/CN2018/103113 priority patent/WO2019042337A1/zh
Priority to TW107130297A priority patent/TW201921146A/zh
Publication of CN109426095A publication Critical patent/CN109426095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109426095B publication Critical patent/CN109426095B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70433—Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种像质补偿装置及方法，该装置包括物镜单元、像质补偿单元和用于检测所述物镜单元的像质的像质检测单元，所述像质补偿单元包括设于所述物镜单元光路中的薄膜反射模块以及分别与所述像质检测单元和薄膜反射模块连接的变形控制模块。根据像质检测单元检测到的物镜单元的像质数据获得薄膜反射模块上不同位置的调整量，变形控制模块根据薄膜反射模块上不同位置的调整量对其进行垂向调整，以得到所需的面型，本发明可以很精确的补偿所有大范围像差随视场分布的常数项，且完全避免了在传统主动变形机构中进行像质补偿时，需要很大外力对厚度比较大镜片产生所需面型中调整精度不高、调整量不准确等问题。

Description

一种像质补偿装置及方法
技术领域
本发明涉及光刻技术领域，具体涉及一种像质补偿装置及方法。
背景技术
在半导体封装技术中，用于制造集成电路芯片的光刻物镜通常具有高分辨率、大焦深以实现高集成度芯片的制备。同时，还要求投影曝光用的光学成像系统具有良好的像质补偿能力，以满足芯片制备时曝光区域的像质要求。随着光刻成像技术不断提高，芯片的特征尺寸在不断的缩小的同时，对光学系统中产生的像差要求更为苛刻。因此，提高光学成像系统像质质量，是制备综合性能良好芯片的关键因素。
目前由于光学镜片材料均匀性，面型加工公差，以及装配公差等等，使得前道光刻投影物镜的装调难度大，以及在曝光状态下光刻投影物镜的热变形以及热折变引起的非对称像差大，并且很难补偿，严重影响了光刻投影物镜的曝光产率。实际应用中在曝光不用线条图案时需要不用的光瞳以及不同补偿策略以达到像质最优，目前光刻投影物镜像质补偿情况主要有以下几种：
一是采用选择补偿器，即通过选择可动镜片对热效应进行补偿，但可动镜片对于非对称性像差的补偿能力差，可补偿项较为局限，无法满足补偿所有像差的能力。
二是在镜片边缘增加热阻机构，使高热量位置具有高的导热率，低热量位置具有低的导热率，从而镜片表面具有对称的热分布，从而具有对称的热变形和热折射变，同时引起对称的像差分布，但由于控制温差较大，导致控制难度 大。
三是在透镜上布置导线，通过加热电阻丝的方式改变镜片面型达到像差补偿目。为了不影响像质质量，电阻丝的直径需要小于1微米。该技术用于1.35NA光学系统中，用于改善非对称的照明模式在光瞳附近镜片上的非对称的热分布。但如何将导线集成到镜片当中，同时不影响入射光通过难度较大；同时在控制器和驱动器方面也有较大难度。
四是在反射镜上安装薄膜压电单元，通过加力的方式改变镜片面型。镜面形状的控制通过机械驱动(压电驱动)和实时位置传感器进行检测，从而精确和快速反应像差控制。该技术用于1.35NA光学系统中。但通过薄膜压电单元来改变面型修正像差，需增加很多冷却装置、温度控制装置及温度检测装置，导致整个装置的结构比较复杂。
五是通过旋转热补偿组和平板组合的角度产生不同的面型对热效应进行补偿，但热补偿组的特殊镜片面型加工和检测难度高。
六是通过主动变型机构产生外力驱动镜片发生形变，改变镜片面型，实现热效应补偿，但可补偿项较为局限，如图1所示，传统的薄膜反射镜9如图1所示，一般使用聚酯亚胺材料作为基底，在基底上方镀铝作为反射面，下方的每一个静电驱动单元10对薄膜反射镜9控制点的作用力与作用范围不精确，不可能生成期望的补偿面型，并且静电的驱动有限，限制的补偿面型的补偿范围。
发明内容
本发明提供了一种像质补偿装置及方法，以解决现有技术中存在的对于非对称性像差的补偿能力差，可补偿项较为局限，无法满足补偿所有像差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种像质补偿装置，包括物镜单元、像质补偿单元和用于检测所述物镜单元的像质的像质检测单元，所述像质补偿单元包括设于所述物镜单元光路中的薄膜反射模块以及分别与所述像质检测单元和薄膜反射模块连接的变形控制模块。
进一步的，所述物镜单元包括交叉设置的第一反射镜、第二反射镜以及设于所述第一反射镜和第二反射镜下方且由上至下依次排列的第一透镜至第六透镜。
进一步的，所述薄膜反射模块设于所述第六透镜下方的孔径光阑位置处。
进一步的，所述薄膜反射模块为具有镀金反射层的薄膜变形镜。
进一步的，所述变形控制模块包括若干静电驱动器，分别对薄膜反射模块不同位置施加静电驱动力以实现其面型改变。
进一步的，所述静电驱动器包括设于所述薄膜反射模块下方且以薄膜反射模块为基底的圆锥形电极基座和与所述圆锥形电极基座匹配的中空圆锥形电极基座。
进一步的，所述中空圆锥形电极基座与圆锥形电极基座的匹配距离为10um。
进一步的，所述圆锥形电极基座和中空圆锥形电极基座中圆锥的底面直径为80um，高度为100um。
进一步的，所述静电驱动器设于所述薄膜反射模块下方，且相邻静电驱动器的中心间距为30um。
本发明还提供一种上述的像质补偿装置的补偿方法，包括以下步骤：
S1:通过像质检测单元对物镜单元的像质进行检测，得到像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值；
S2:根据Zernike系数的分布值进行二维多项式拟合，计算得到全视场下每个Zernike系数随视场分布的常数项，并将其转化为薄膜反射模块上不同位置的调整量；
S3:所述变形控制模块根据对应的调整量带动薄膜反射模块上不同位置进行调整，以产生新的面型；
S4：重复上述步骤S1-S3，直至全视场下每个Zernike系数随视场分布的常数项趋于0。
进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：
S21：根据像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值计算出每个波前(WFE)Zernike系数随视场分布的常数项；
S22：在光阑位置薄膜反射镜的面型是波前的二倍，根据灵敏度表转换关系，由波前(WFE)Zernike系数转换到薄膜反射镜面型的Zernike系数；
S23：将上述孔径光阑处薄膜反射镜模块面型Zernike系数常数项用公式1Zernike多项式进行面型还原，计算出任意视场坐标点(x,y)下的变形量Z，Z即为整列变形控制模的位移调整量。
进一步的，所述步骤S3具体为，通过多个静电驱动器，根据薄膜反射模块上不同位置对应的调整量，产生静电力的作用，使其产生上下移动以产生新的面型。
进一步的，所述静电驱动器通过中空圆锥形电极基座与圆锥形电极基座匹配使用，对圆锥形电极基座下方带静电的圆锥突起部进行库伦力的作用，从而控制薄膜反射模块对应位置沿垂向运动。
本发明提供的像质补偿装置及方法，该装置包括物镜单元、像质补偿单元和用于检测所述物镜单元的像质的像质检测单元，所述像质补偿单元包括设于所述物镜单元光路中的薄膜反射模块以及分别与所述像质检测单元和薄膜反射模块连接的变形控制模块。根据像质检测单元检测到的物镜单元的像质数据获得薄膜反射模块上不同位置的调整量，变形控制模块根据薄膜反射模块上不同位置的调整量对其进行垂向调整，以得到所需的面型，本发明可以很精确的补偿所有大范围像差随视场分布的常数项，且完全避免了在等厚变形机构中进行像质补偿时，需要很大外力对厚度比较大镜片产生所需面型中调整精度不高、调整量不准确等问题。
附图说明
图1是传统薄膜反射镜和静电驱动单元的结构示意图；
图2是本发明一具体实施例中像质补偿装置的结构示意图；
图3是本发明一具体实施例中物镜单元的光路示意图；
图4是本发明一具体实施例中薄膜反射模块和静电驱动器的结构示意图；
图5是本发明一具体实施例中薄膜反射模块上不同位置处的调整量的二维示意图；
图6是本发明一具体实施例中薄膜反射模块上不同位置处的调整量的三维示意图。
图1中所示：9、薄膜反射镜；10、静电驱动单元；
图2-6中所示：1、物镜单元；2、像质补偿单元；21、薄膜反射模块；22、变形控制模块；23、静电驱动器；231、圆锥形电极基座；232、中空圆锥形电极基座；3、像质检测单元；4、第一反射镜；5、第二反射镜；61～66、第一透镜～第六透镜；7、物方位置；8、像方位置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
如图2所示，本发明提供一种像质补偿装置，包括物镜单元1、像质补偿单元2和用于检测所述物镜单元1的像质的像质检测单元3，所述像质补偿单元2包括设于所述物镜单元1光路中的薄膜反射模块21以及分别与所述像质检测单元3和薄膜反射模块21连接的阵列变形控制模块22。具体的，像质检测单元3检测到的物镜单元1的像质数据可以用Zernike(泽尔尼克)多项式来表示，因此检测的过程即测量像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值，从而拟合得到Zernike系数的常数项，最后根据Zernike系数与波长的对应关系给出阵列式反射镜1中薄膜反射模块21上不同位置的调整量以生成新面型，从而校正物镜单元1的像差。
如图3所示，所述物镜单元1包括交叉设置的第一反射镜4、第二反射镜5以及设于所述第一反射镜4和第二反射镜5下方且由上至下依次排列的第一透 镜至第六透镜61～66，所述薄膜反射模块21设于所述第六透镜66下方的孔径光阑位置处。具体的，照明系统的出射光照射在物方位置7上，经过物方位置8的光线依次经过第一反射镜4、第一透镜61、第二透镜62、第三透镜63、第四透镜64、第五透镜65、第六透镜66后照射在孔径光阑下方的薄膜反射模块21上，通过薄膜反射模块21反射的光线依次通过第六透镜66、第五透镜65、第四透镜64、第三透镜63、第二透镜62、第一透镜61、第二反射镜5后到达像方位置8处。曝光状态下光刻投影物镜中上述镜片的热变形以及热折变引起的像差和物镜单元1的装调误差引起的像差通过改变薄膜反射模块21的面型进行补偿和校正。
优选的，所述薄膜反射模块21为具有镀金反射层的薄膜变形镜，其在变形控制模块22的控制下，可实现连续面型变化，在薄膜变形镜的反射面设置镀金反射层可以提高紫外波段的反射率以及提高可靠性，提高薄膜反射模块的耐热性。
如图4所示，本发明中的变形控制模块22包括若干静电驱动器23，分别对薄膜反射模块21也即薄膜变形镜上不同位置施加静电驱动力以实现其面型改变。本实施例中，所述静电驱动器23设于所述薄膜反射模块21的下方，且相邻静电驱动器23的中心间距为30um，每个所述静电驱动器23包括以薄膜反射模块21为基底的圆锥形电极基座231和与所述圆锥形电极基座231匹配的中空圆锥形电极基座232。所述圆锥形电极基座231和中空圆锥形电极基座232中圆锥的底面直径为80um，高度为100um，所述中空圆锥形电极基座232与圆锥形电极基座231的匹配距离为10um。具体的，对圆锥形电极基座231下方带静电的圆锥突起部进行库伦力的作用，从而控制薄膜反射模块21对应位置沿垂向运动，薄膜反射模块21带有的电荷主要集中在对应位置处圆锥形电极基座231下方的圆锥突起中，通过不同中空圆锥形电极基座232对应位置处的电压v1，v2，v3…Vn(本实施例中n＝6)与薄膜反射模块21的电压Vm的差异对相应的圆锥形电极基座231施加静电库伦力使薄膜反射模块21不同位置产生上下移动达到 新的补偿面型的作用。本发明在薄膜反射模块21下方设置圆锥形电极基座231，使带有的电荷主要集中在圆锥形电极基座231下方的圆锥突起中，通过中空圆锥形电极基座232的配合可直接对每一个带静电圆锥突起进行库伦力的作用，提高了控制精度，增强了薄膜反射镜21的可靠性，增大了像质的补偿范围。
本发明还提供了一种上述的像质补偿装置的补偿方法，包括以下步骤：
S1:通过像质检测单元3对物镜单元1的像质进行检测，物镜单元1的像质数据可以用Zernike(泽尔尼克)多项式来表示，因此检测的过程即测量像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值，其中Zernike系数具体如下：
z1＝1；
z2＝x；
z3＝y；
z4＝-1+2*(x.^2+y.^2)；
z5＝x.^2-y.^2；
z6＝2*x.*y；
z7＝-2*x+3*x.*(x.^2+y.^2)；
z8＝-2*y+3*y.*(x.^2+y.^2)；
z9＝1-6*(x.^2+y.^2)+6*(x.^2+y.^2).^2；
z10＝x.^3-3*x.*y.^2；
z11＝3*x.^2.*y-y.^3；
z12＝-3*x.^2+3*y.^2+4*x.^2.*(x.^2+y.^2)-4*y.^2.*(x.^2+y.^2)；
z13＝-6*x.*y+8*x.*y.*(x.^2+y.^2)；
z14＝3*x-12*x.*(x.^2+y.^2)+10*x.*(x.^2+y.^2).^2；
z15＝3*y-12*y.*(x.^2+y.^2)+10*y.*(x.^2+y.^2).^2；
z16＝-1+12*(x.^2+y.^2)-30*(x.^2+y.^2).^2+20*(x.^2+y.^2).^3；
z17＝x.^4-6*x.^2.*y.^2+y.^4；
z18＝4*x.^3.*y-4*x.*y.^3；
z19＝-4*x.^3+12*x.*y.^2+5*x.^3.*(x.^2+y.^2).^2-15*x.*y.^2.*(x.^2+y.^2)；
z20＝-12*x.^2.*y+4*y.^3+15*x.^2.*y.*(x.^2+y.^2)-5*y.^3.*(x.^2+y.^2)；
z21＝6*x.^2-6*y.^2-20*x.^2.*(x.^2+y.^2)+20*y.^2.*(x.^2+y.^2)+15*x.^2.*(x.^2+y.^2).^2-15*y.^2.*(x.^2+y.^2).^2；
z22＝12*x.*y-40*x.*y.*(x.^2+y.^2)+30*x.*y.*(x.^2+y.^2).^2；
z23＝-4*x+30*x.*(x.^2+y.^2)-60*x.*(x.^2+y.^2).^2+35*x.*(x.^2+y.^2).^3；
z24＝-4*y+30*y.*(x.^2+y.^2)-60*y.*(x.^2+y.^2).^2+35*y.*(x.^2+y.^2).^3；
z25＝1-20*(x.^2+y.^2)+90*(x.^2+y.^2).^2-140*(x.^2+y.^2).^3+70*(x.^2+y.^2).^4；
z26＝x.^5-10*x.^3.*y.^2+5*x.*y.^4；
z27＝5*x.^4.*y-10*x.^2.*y.^3+y.^5；
z28＝-5*x.^4+30*x.^2.*y.^2-5*y.^4+6*x.^4.*(x.^2+y.^2)-36*x.^2.*y.^2.*(x.^2+y.^2).^2+6*y.^4.*(x.^2+y.^2)；
z29＝-20*x.^3.*y+20*x.*y.^3+24*x.^3.*y.*(x.^2+y.^2)-24*x.*y.^3.*(x.^2+y.^2)；
z30＝10*x.^3-30*x.*y.^2-30*x.^3.*(x.^2+y.^2)+90*x.*y.^2.*(x.^2+y.^2)+21*x.^3.*(x.^2+y.^2).^2-63*x.*y.^2.*(x.^2+y.^2).^2；
z31＝30*x.^2.*y-10*y.^3-90*x.^2.*y.*(x.^2+y.^2)+30*y.^3.*(x.^2+y.^2)+63*x.^2.*y.*(x.^2+y.^2).^2-21*y.^3.*(x.^2+y.^2).^2；
z32＝-10*x.^2+10*y.^2+60*x.^2.*(x.^2+y.^2)-60*y.^2.*(x.^2+y.^2)-105*x.^2.*(x.^2+y.^2).^2+105*y.^2.*(x.^2+y.^2).^2+56*x.^2.*(x.^2+y.^2).^3-56*y.^2.*(x.^2+y.^2).^3；
z33＝-20*x.*y+120*x.*y.*(x.^2+y.^2)-210*x.*y.*(x.^2+y.^2).^2+112*x.*y.*(x.^2+y.^2).^3；
z34＝5*x-60*x.*(x.^2+y.^2)+210*x.*(x.^2+y.^2).^2-280*x.*(x.^2+y.^2).^3+126*x.*(x.^2+y.^2).^4；
z35＝5*y-60*y.*(x.^2+y.^2)+210*y.*(x.^2+y.^2).^2-280*y.*(x.^2+y.^2).^3+126*y.*(x.^2+y.^2).^4；
z36＝-1+30*(x.^2+y.^2)-210*(x.^2+y.^2).^2+560*(x.^2+y.^2).^3-630*(x.^2+y.^2).^4+252*(x.^2+y.^2).^5；
z37＝x.^6-15*x.^4.*y.^2+15*x.^2.*y.^4-y.^6；
公式1 Zernike多项式
其中^代表乘方运算。
S2:根据Zernike系数的分布值计算得到全视场下每个Zernike系数随视场分布的常数项，并将其转化为薄膜反射模块21上不同位置的调整量；包括以下步骤：
S21：根据像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值计算出每个波前(WFE)Zernike系数随视场分布的常数项；
S22：在光阑位置薄膜反射镜的面型是波前的二倍，根据灵敏度表转换关系，如表1所示，由波前(WFE)Zernike系数转换到薄膜反射镜面型的Zernike系数；
WFE Z5_C00 Z6_C00 Z7_C00 Z8_C00 Z9_C00 …
Deformation nm/nm nm/nm nm/nm nm/nm nm/nm …
ZFR5_E9 nm 2 0 0.0 0.0 0 …
ZFR6_E9 nm 0.0 2 0 0.0 0 …
ZFR7_E9 nm 0.0 0.0 2 0 0 …
ZFR8_E9 nm 0 0.0 0.0 2 0 …
ZFR9_E9 nm 0.0 0.0 0.0 0.0 2 …
… …
表1薄膜变形镜面型VS波前灵敏度
S23：将上述孔径光阑处薄膜反射镜模块面型Zernike系数常数项用公式1Zernike多项式进行面型还原，计算出任意视场坐标点(x,y)下的变形量Z，Z即为整列变形控制模的位移调整量。
如图5、6所示，分别为归一化视场下薄膜变形镜不同位置处的调整量二维示意图和三维示意图。
S3:所述变形控制模块22带动薄膜反射模块21上不同位置根据对应的调整量进行调整，以产生新的面型；具体的，通过设于薄膜反射模块21下方的多个静电驱动器，根据薄膜反射模块21上不同位置对应的调整量，产生静电力的作用，使其产生上下移动以产生新的面型，即通过中空圆锥形电极基座231与圆锥形电极基座232匹配使用，通过不同中空圆锥形电极基座232对应位置处的电压v1，v2，v3…Vn(本实施例中n＝6)与薄膜反射模块21的电压Vm的差异对相应的圆锥形电极基座231施加静电库伦力使薄膜反射模块21不同位置产生上下移动达到新的补偿面型的作用。
S4：重复上述步骤S1-S3，直至全视场下每个Zernike系数随视场分布的常数项趋于0。
在利用薄膜变形镜进行像质补偿时，主要将非对称热产生像差作为像质调整的重点对象，进行实时的像质补偿。以保证在物镜单元曝光状态下进行像质的实时补偿。
综上所述，本发明提供的像质补偿装置及方法，该装置包括物镜单元1、像质补偿单元2和用于检测所述物镜单元1的像质的像质检测单元3，所述像质补偿单元2包括设于所述物镜单元1光路中的薄膜反射模块21以及分别与所述像质检测单元3和薄膜反射模块21连接的变形控制模块22。根据像质检测单元3检测到的物镜单元1的像质数据获得薄膜反射模块21上不同位置的调整量，变形控制模块根据薄膜反射模块21上不同位置的调整量对其进行垂向调整，以得到所需的面型，本发明可以很精确的补偿所有大范围像差随视场分布的常数项， 且完全避免了在等厚变形机构中进行像质补偿时，需要很大外力对厚度比较大镜片产生所需面型中调整精度不高、调整量不准确等问题。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种像质补偿装置，其特征在于，包括物镜单元、像质补偿单元和用于检测所述物镜单元的像质的像质检测单元，所述像质补偿单元包括设于所述物镜单元光路中的薄膜反射模块以及分别与所述像质检测单元和薄膜反射模块连接的变形控制模块，所述变形控制模块包括若干静电驱动器，所述静电驱动器包括设于所述薄膜反射模块下方且以薄膜反射模块为基底的圆锥形电极基座和与所述圆锥形电极基座匹配的中空圆锥形电极基座，通过不同的所述中空圆锥形电极基座对应位置处的电压与所述薄膜反射模块的电压的差异，以对相应的所述圆锥形电极基座下方带静电的圆锥突起部施加静电库仑力，进而使得所述薄膜反射模块的不同位置产生不同量的上下移动而实现面型的改变；所述薄膜反射模块为具有镀金反射层的薄膜变形镜。
2.根据权利要求1所述的像质补偿装置，其特征在于，所述物镜单元包括交叉设置的第一反射镜、第二反射镜以及设于所述第一反射镜和第二反射镜下方且由上至下依次排列的第一透镜至第六透镜。
3.根据权利要求2所述的像质补偿装置，其特征在于，所述薄膜反射模块设于所述第六透镜下方的孔径光阑位置处。
4.根据权利要求1所述的像质补偿装置，其特征在于，所述中空圆锥形电极基座与圆锥形电极基座的匹配距离为10um。
5.根据权利要求1所述的像质补偿装置，其特征在于，所述圆锥形电极基座和中空圆锥形电极基座中圆锥的底面直径为80um，高度为100um。
6.根据权利要求1所述的像质补偿装置，其特征在于，所述静电驱动器设于所述薄膜反射模块下方，且相邻静电驱动器的中心间距为30um。
7.一种如权利要求1所述的像质补偿装置的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:通过像质检测单元对物镜单元的像质进行检测，得到像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值；
S2:根据Zernike系数的分布值进行二维多项式拟合，计算得到全视场下每个Zernike系数随视场分布的常数项，并将其转化为薄膜反射模块上不同位置的调整量；
S3:所述变形控制模块根据对应的调整量带动薄膜反射模块上不同位置进行调整，以产生新的面型，通过多个静电驱动器，根据薄膜反射模块上不同位置对应的调整量，产生静电力的作用，使其产生上下移动以产生新的面型，所述静电驱动器通过中空圆锥形电极基座与圆锥形电极基座匹配使用，通过不同的所述中空圆锥形电极基座对应位置处的电压与所述薄膜反射模块的电压的差异，对相应的所述圆锥形电极基座下方带静电的圆锥突起部进行库伦力的作用，从而控制薄膜反射模块对应位置沿垂向产生不同量的运动而实现面型的改变；
S4：重复上述步骤S1-S3，直至全视场下每个Zernike系数随视场分布的常数项趋于0。
8.根据权利要求7所述的补偿方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
S21：根据像面多个点对应的Zernike系数1到37项的数值计算出每个波前Zernike系数随视场分布的常数项；
S22：在光阑位置薄膜反射镜的面型是波前的二倍，根据灵敏度表转换关系，由波前Zernike系数转换到薄膜反射镜面型的Zernike系数；
S23：将上述光阑处薄膜反射镜模块面型Zernike系数常数项进行面型还原，计算出任意视场坐标点(x,y)下的变形量Z，Z即为整列变形控制模的位移调整量。
9.根据权利要求8所述的补偿方法，其特征在于，所述步骤S23中还包括将薄膜反射模块上不同位置对应的波长调整量乘以测试波长得到对应的位移调整量作为最终的调整量。
CN201710776012.7A 2017-08-31 2017-08-31 一种像质补偿装置及方法 Active CN109426095B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710776012.7A CN109426095B (zh) 2017-08-31 2017-08-31 一种像质补偿装置及方法
PCT/CN2018/103113 WO2019042337A1 (zh) 2017-08-31 2018-08-30 一种像质补偿装置及方法
TW107130297A TW201921146A (zh) 2017-08-31 2018-08-30 一種像質補償裝置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710776012.7A CN109426095B (zh) 2017-08-31 2017-08-31 一种像质补偿装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109426095A CN109426095A (zh) 2019-03-05
CN109426095B true CN109426095B (zh) 2020-11-27

Family

ID=65504881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710776012.7A Active CN109426095B (zh) 2017-08-31 2017-08-31 一种像质补偿装置及方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN109426095B (zh)
TW (1) TW201921146A (zh)
WO (1) WO2019042337A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113050382A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 像质补偿装置、方法和光学成像系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1437039A (zh) * 2002-02-05 2003-08-20 奥林巴斯光学工业株式会社 光学系统和光学装置
CN105372942A (zh) * 2014-08-28 2016-03-02 上海微电子装备有限公司 一种用于镜面单元的主动变形装置
CN106698322A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种静电驱动结构及其制作方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101441322A (zh) * 2008-12-29 2009-05-27 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于gpu计算的自适应光学变形镜的闭环控制方法
CN103247210B (zh) * 2013-05-23 2014-12-17 北京理工大学 一种模拟气动光学效应的方法和系统
CN104977710B (zh) * 2014-04-09 2018-04-27 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种光学系统像质补偿装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1437039A (zh) * 2002-02-05 2003-08-20 奥林巴斯光学工业株式会社 光学系统和光学装置
CN105372942A (zh) * 2014-08-28 2016-03-02 上海微电子装备有限公司 一种用于镜面单元的主动变形装置
CN106698322A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种静电驱动结构及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201921146A (zh) 2019-06-01
WO2019042337A1 (zh) 2019-03-07
CN109426095A (zh) 2019-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI494705B (zh) 投射曝光方法、投射曝光系統與投射物鏡
US8508854B2 (en) Optical element and method
TWI249654B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP6678782B2 (ja) 直接書込みマスクレスリソグラフィ用の装置
US10684466B2 (en) Mirror arrangement for lithography exposure apparatus and optical system comprising mirror arrangement
KR101804651B1 (ko) 파면 조작기를 갖는 투영 렌즈
TW201426205A (zh) 具有光瞳鏡（ｐｕｐｉｌ ｍｉｒｒｏｒ）之反射折射投影物鏡、投影曝光裝置、及投影曝光方法
TWI723714B (zh) 光刻投影物鏡
US20230229091A1 (en) Adaptive optical element for microlithography
US7557902B2 (en) Projection objective
CN109426095B (zh) 一种像质补偿装置及方法
JP2011137710A (ja) 反射面形状制御ミラー装置及び反射面形状制御ミラーの製造方法
US20080079927A1 (en) Holder for carrying a photolithography mask in a flattened condition
TW202036172A (zh) 用於半導體微影的具有半主動間隔件的投影曝光設備的模組以及使用該半主動間隔件的方法
US20230088746A1 (en) Nanoscale thin film deposition systems
EP2136231A1 (en) High aperture catadioptric system
CN108333879B (zh) 一种投影物镜像差校正机构及方法
US7522260B1 (en) Method for correcting astigmatism in a microlithography projection exposure apparatus, a projection objective of such a projection exposure apparatus, and a fabrication method for micropatterned components
CN115997170A (zh) 反射镜、特别是用于微光刻投射曝光设备的反射镜
TW202246841A (zh) 光學組件及其製造方法、用於變形光學元件的方法以及投影曝光裝置
WO2021236657A1 (en) High precision nanoscale thin film fabrication processes
CN118103739A (zh) Euv多反射镜布置
JP2023530521A (ja) 特にマイクロリソグラフィ投影露光装置のミラー
CN113050382A (zh) 像质补偿装置、方法和光学成像系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant