【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光學檢測，尤其涉及一種光學檢測方法及系統。
技術介紹
1、光刻機技術是半導體制造過程中的關鍵技術之一，它涉及到使用光源通過掩模將特定的圖案轉移到硅片上。隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小，對光刻機的精度要求也越來越高。光刻機的性能在很大程度上取決于其核心組件——投影物鏡的性能。投影物鏡的波像差會直接影響到光刻過程中圖案的分辨率和對準精度，因此，高精度的波像差檢測對于確保光刻質量至關重要。
2、在光刻機技術的發展過程中，光刻機投影物鏡波像差的檢測技術也經歷了不斷的創新和改進。傳統的檢測方法包括澤尼克多項式擬合、基于干涉儀的波前檢測等。然而，這些方法在處理大數值孔徑（na）和大尺寸光學系統時存在一定的局限性。隨著半導體工藝節點的不斷進步，對投影物鏡的波像差檢測精度要求也越來越高。為了滿足這些要求，研究人員開發了基于朗奇剪切干涉儀的相位提取方法，這種方法通過在物平面和像平面放置特定的光柵，利用相移干涉技術獲取多幅干涉圖，然后通過復雜的算法計算出被測光學系統的波前畸變。這種方法不僅提高了波像差檢測的精度，還增強了對環境變化的魯棒性，使得在實際生產環境中對大型光學系統進行高精度檢測成為可能。此外，隨著計算能力的提升和算法的優化，光刻機投影物鏡的波像差檢測技術正朝著更加自動化、智能化的方向發展，以適應半導體行業對高效率和高產量的需求。
3、隨著光刻技術的發展，對波像差的檢測精度要求越來越高，例如要求達到0.5?nm(rms)以下。現行的檢測方法往往受限于系統誤差，而絕對檢測技術能夠分離系統誤差，突破精度極限
技術實現思路
1、本專利技術實施例的目的在于提供一種光學檢測方法，旨在解決光學檢測精度不足的問題。
2、本專利技術實施例是這樣實現的，一種光學檢測方法，所述光學檢測方法包括如下步驟：
3、獲取二維光電傳感器與被測光學元件的坐標，建構直角平面坐標的映射關系；
4、獲取所述二維光電傳感器中x方向的剪切干涉圖，選擇18幅干涉條紋圖，采用如下算法進行相位提取：
5、
6、其中，為被測波前沿x方向的相位，代表被測波前在x方向上的梯度信息；運動控制模塊控制像面光柵位移臺沿x方向移動棋盤光柵，移動23次，使得像面光柵每次移動1/24光柵周期，每次移動后二維光電傳感器采集一幅剪切干涉圖，其中；
7、獲取所述二維光電傳感器中y方向的剪切干涉圖，選擇18幅干涉條紋圖，采用如下算法進行相位提取：
8、
9、其中，為被測波前沿y方向的相位，代表被測波前在y方向上的梯度信息；運動控制模塊控制像面光柵位移臺沿y方向移動棋盤光柵，移動23次，使得像面光柵每次移動1/24光柵周期，每次移動后二維光電傳感器采集一幅剪切干涉圖，其中；
10、對所述相位提取結果解包裹，分別得到x方向和y方向的差分波前，進行剪切干涉波前重建，獲得被測光學系統波前。
11、進一步，所述獲取二維光電傳感器與被測光學元件的坐標，建構直角平面坐標的映射關系，之后還包括如下步驟：
12、調整偏振片的旋轉角度，改變透射光的偏振方向；
13、調整散射光學元件靠近物面光柵位置，使物面光柵被均勻照明；
14、調整二維光電傳感器與像面光柵的位置，進而調整采集到的干涉條紋圖案。
15、進一步，對x方向的剪切干涉圖進行相位提取后，在y方向的剪切干涉圖進行相位提取之前，還需要執行如下步驟：控制物面光柵旋轉90度，使得物面光柵透光單元方向平行于x方向且以y方向周期分布。
16、本專利技術實施例的另一目的在于一種光學檢測系統，所述光學檢測系統包括：
17、光學檢測裝置，用于檢測光學元件表面；
18、運動控制模塊，用于控制所述光學檢測裝置中物面光柵位移臺和像面光柵位移臺；
19、信號采集與模數轉化模塊，用于采集所述光學檢測裝置中二維光電傳感器的光學干涉圖像數據；
20、計算機設備，用于控制所述運動控制模塊，獲取信號采集與模數轉化模塊的光學干涉圖像數據，執行所述的光學檢測方法。
21、進一步，所述光學檢測裝置沿光源光束傳播方向依次包括：光源、聚焦透鏡、偏振片、散射光學元件、物面光柵、物面光柵位移臺、被測光學系統、像面光柵、像面光柵位移臺和二維光電傳感器；
22、所述物面光柵置于所述物面光柵位移臺上，并位于所述被測光學系統的物方平面上；所述偏振片位于所述聚焦透鏡的出光口處；所述散射光學元件位于所述物面光柵上方；所述像面光柵置于所述像面光柵位移臺上，并位于所述被測光學系統的像方平面上；所述二維光電傳感器位于所述像面光柵的下方，并通過所述信號采集與模數轉化模塊連接所述計算機設備；所述物面光柵位移臺和像面光柵位移臺分別通過所述運動控制模塊與所述計算機設備相連。
23、進一步，所述物面光柵是周期且占空比為50%的一維衍射光柵，光柵周期等于相鄰透光單元于遮光單元的間隔；所述物面光柵透光單元方向平行于y軸方向且以x方向周期分布；
24、所述像面光柵具有棋盤形布局，是透光單元與遮光單元大小相同的正方形，每個透光單元周圍為4個遮光單元，每個遮光單元周圍為4個透光單元；所述的像面光柵的周期等于正方形的對角線長度；所述的像面光柵透光單元和遮光單元的對角線方向平行于x軸和y軸方向。
25、進一步，所述的物面光柵是周期且占空比為25%的一維衍射光柵，光柵周期等于相鄰透光單元的間隔；所述物面光柵透光單元方向平行于y軸方向；
26、所述像面光柵具有棋盤形布局，是透光單元大小相同的正方形，遮光單元位于透光單元四周，并以對角線方向相間地排列透光單元；所述像面光柵的周期等于相鄰兩個透光單元對角線方向的間隔長度；所述像面光柵透光單元本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光學檢測方法，其特征在于，所述光學檢測方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的光學檢測方法，其特征在于，所述獲取二維光電傳感器與被測光學元件的坐標，建構直角平面坐標的映射關系，之后還包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的光學檢測方法，其特征在于，對x方向的剪切干涉圖進行相位提取后，在y方向的剪切干涉圖進行相位提取之前，還需要執行如下步驟：控制物面光柵旋轉90度，使得物面光柵透光單元方向平行于x方向且以y方向周期分布。
4.一種光學檢測系統，其特征在于，所述光學檢測系統包括：
5.根據權利要求4所述的光學檢測系統，其特征在于，所述光學檢測裝置沿光源光束傳播方向依次包括：光源、聚焦透鏡、偏振片、散射光學元件、物面光柵、物面光柵位移臺、被測光學系統、像面光柵、像面光柵位移臺和二維光電傳感器；
6.根據權利要求5所述的光學檢測系統，其特征在于，所述物面光柵是周期且占空比為50%的一維衍射光柵，光柵周期等于相鄰透光單元于遮光單元的間隔；所述物面光柵透光單元方向平行于y軸方向且以x方向周期分布；
7.根據權
8.根據權利要求5所述的光學檢測系統，其特征在于，所述的物面光柵是周期且占空比為25%的一維衍射光柵，光柵周期等于相鄰透光單元的間隔；所述物面光柵透光單元方向平行于y軸方向；
...【技術特征摘要】
1.一種光學檢測方法，其特征在于，所述光學檢測方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的光學檢測方法，其特征在于，所述獲取二維光電傳感器與被測光學元件的坐標，建構直角平面坐標的映射關系，之后還包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的光學檢測方法，其特征在于，對x方向的剪切干涉圖進行相位提取后，在y方向的剪切干涉圖進行相位提取之前，還需要執行如下步驟：控制物面光柵旋轉90度，使得物面光柵透光單元方向平行于x方向且以y方向周期分布。
4.一種光學檢測系統，其特征在于，所述光學檢測系統包括：
5.根據權利要求4所述的光學檢測系統，其特征在于，所述光學檢測裝置沿光源光束傳播方向依次包括：光源、聚焦透鏡、偏振片、散射光學元件、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳飛斌，龍晉桓，黃惠玲，韓軍，李宇聰，陳杰，陳晟，鄢震廷，
申請(專利權)人：泉州裝備制造研究所，
類型：發明
國別省市：
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