Ronchi剪切干涉法在光刻投影物镜波像差检测中的应用研究

"本文主要研究了Ronchi剪切干涉技术在光刻投影物镜波像差检测中的应用，探讨了其原理和优化方法。通过利用扩展光源调整光场的空间相干性，该技术展现出干涉仪结构简洁、共光路操作以及零条纹检测的优势，特别适用于光刻机投影物镜的原位波像差检测。文章详细介绍了基于Ronchi剪切干涉的检测技术和系统，基于光栅衍射和空间相干性理论，推导出Ronchi剪切干涉场的数学模型。针对多级衍射导致的相位提取精度问题，作者提出了一种创新的十步相移算法，能够有效消除±9级衍射的干扰，提高了相位提取的精度。理论分析表明，采用该算法后，相位提取的峰值到谷值(PV)误差降低到0.0046λ，均方根(RMS)误差则降至0.0019λ。实验结果验证了理论计算的准确性以及所提相位提取算法的高效性。" 在光刻技术中，波像差检测是确保投影物镜性能的关键步骤，因为它直接影响到光刻工艺的分辨率和均匀性。Ronchi剪切干涉是一种实用的检测手段，它通过使用扩展光源来调整入射光的相干性，使得干涉图案更为简化，有利于解析出波像差信息。这种技术的一个显著特点是共光路设计，意味着所有光线都经过相同的光学路径，从而减少了系统误差。此外，零条纹检测特性使得即使在存在较大波像差的情况下，也能进行有效的测量。 在实际应用中，Ronchi剪切干涉仪可能会受到多级衍射的影响，这会降低相位提取的精确度。为了解决这个问题，研究人员提出了十步相移算法。这种算法通过控制光源的相位变化，使得不同衍射级次的信号得以分离，从而改善了相位恢复的精度。理论研究表明，采用这种算法后，相位提取的误差被显著降低，这对于高精度的波像差测量至关重要。 实验验证部分，作者通过实测数据证明了理论推导的正确性和十步相移算法的有效性。这些成果不仅加深了对Ronchi剪切干涉的理解，也为提高光刻投影物镜的检测和校正能力提供了有力工具，对于提升半导体制造工艺的质量和效率具有重要意义。 关键词: 测量; Ronchi剪切干涉; 相位提取; 波像差检测; 光刻投影物镜。这些关键词反映了研究的核心内容和技术焦点，涵盖了从基础理论到实际应用的多个方面。