基于空间像自适应降噪的投影物镜波像差检测方法

提出了一种基于空间像自适应降噪的投影物镜波像差检测方法。通过对空间像进行统计分析,获取空间像的噪声模型和噪声标准差模型。以噪声标准差为权重因子,利用加权最小二乘法对空间像进行主成分分解,可以实现对空间像的自适应、无损降噪,从而得到更为精确的主成分系数和泽尼克系数。使用光刻仿真软件PROLITH的仿真结果表明,在相同的噪声水平下,0.1λ像差幅值内,与基于空间像主成分分析的波像差检测技术相比,精度提高30%以上。在使用光刻实验平台测量Z8调整量的实验中,该方法的精度更高。     

反向摄影大尺度空间结构光三维测量

结合结构光三维测量与近景摄影测量各自的优势,实现高精度高分辨率三维测量,成为大尺寸空间光学三维测量的有效手段。其测量过程需在待测物体上粘贴一定数目的标记点,而粘贴标记点会带来一系列的缺点和限制。本文提出舍弃粘贴标记点的步骤,从理论上分析了反向摄影大尺度空间结构光三维测量的可行性。在结构光三维测量系统上安装辅助的反向摄像机,在结构光系统进行大尺寸物体局部三维数据单次测量时,用辅助摄像机反向观测作为定向靶标的大型液晶显示器,根据反向摄像机对液晶定向靶标的多次成像约束,反向追踪结构光三维测量系统相对于定向靶标的位姿,在反向摄像机位姿传递的辅助下,将所有结构光系统单次测量的三维数据统一在定向靶标坐标系下,实现大尺寸空间高精度高分辨率三维测量目的。反向摄影结构光三维测量技术体现了信息反向传递的优势,可实现无接触大尺寸空间结构光的三维测量。     

基于差分空间像主成分分析的偏振像差检测方法

提出了一种原位的光刻机投影物镜偏振像差检测方法。定义一种新的偏振像差表征方法,推导了3对正交偏振态照明下空间像之差与偏振像差3个泡利项之间的互相关关系,并据此对交替相移掩模的3组差分空间像进行主成分分析进而求解偏振像差的各项泡利泽尼克系数。从理论上揭示了各偏振像差项在成像中的耦合规律,从而在测量原理上解决各项耦合问题,可同时测量偏振像差所有泡利项的前37阶泽尼克系数。在典型的深紫外光刻仿真条件下对所提方法进行随机偏振像差测试,其中3组泡利项的实部和虚部共6×37阶泡利泽尼克系数误差的标准差均在10~(-3)量级。测试结果验证了本方法的正确性和可行性。     

基于相位环空间像主成分分析的投影物镜波像差检测方法

提出一种基于阶梯相位环空间像主成分分析的光刻投影物镜波像差检测方法。通过对相位环空间像进行主成分分析和多元线性回归分析,构建了空间像光强分布与波像差之间的线性模型,并基于该模型实现了波像差检测。与使用孤立空检测标记的传统方法相比,使用新检测标记能够消除不同种类波像差之间的串扰问题,提高像差检测精度。同时,分析了空间像的离焦误差对波像差检测精度的影响,并提出了一种迭代算法用于确定实测空间像的离焦误差,其测量精度优于1nm。光刻仿真软件Dr.LiTHO的仿真结果表明,该法有能力检测12项泽尼克系数(Z5~Z16),最大系统误差约为1×10-3λ,检测速度可提高一倍以上。