《光刻物鏡非球面鏡超精面形檢測技術基礎研究》是依託西安交通大學，由李兵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：光刻物鏡非球面鏡超精面形檢測技術基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李兵
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
IC光刻領域對高精度非球面鏡的需求激增，提出亞納米級超精檢測要求，國外相關檢測設備均為自製，並不外售，國內缺乏檢測手段。本項目提出基於小孔點衍射干涉測量結合環形子孔徑拼接技術實現非球面面形超高精度檢測的新方法，以光刻機投影物鏡中所用非球面為主要檢測對象，以實現超高精度檢測為目標，主要研究基於小孔點衍射干涉測量的超高精度面形檢測理論及關鍵技術；基於點衍射干涉測量系統的環形子孔徑拼接檢測大口徑非球面理論及技術。.該方法通過微米尺寸小孔的衍射產生大範圍、近似理想的球面波作為參考波面，組成超高精度干涉測量系統，擺脫了傳統球面干涉儀標準鏡頭對其檢測精度的限制，理論上可達到亞納米級檢測精度，利用環形子孔徑拼接技術進一步擴展干涉測量系統的縱向測試範圍，從而實現大口徑、較大偏離非球面的超高精度檢測，為一類非球面的超高精度檢測開闢了新的途徑，並為我國自主研製超高精度非球面檢測設備奠定強有力的理論及技術基礎。
結題摘要
光刻領域技術的發展對非球面鏡的面形檢測提出了納米甚至亞納米級的超高精度要求，傳統的干涉儀檢測精度受到標準鏡頭製造精度的限制，且國外相關檢測設備和關鍵技術對我國進行技術封鎖，國內檢測手段不足。本項目研究利用微米級尺寸的小孔衍射產生大範圍的近乎理想的球面波代替干涉儀的標準鏡頭進行干涉測量，並與環形子孔徑拼接技術相結合，擴展點衍射干涉系統的縱向測量範圍，以實現對大口徑較大偏離非球面的超精面形檢測。主要研究工作如下： 1. 研究大範圍超高精度的衍射球面波的實現及理論。通過建立點衍射理論數學模型，分析小孔直徑、衍射波面範圍與可測數值孔徑的關係；研究影響衍射波面質量的因素，並進行波面誤差估計，得出滿足PV≤/100的小孔技術指標；研究滿足要求的微米級小孔的實現技術。 2. 研究高精度干涉圖像處理技術。在研究各種相移算法的基礎上，基於擴展平均法提出了誤差不敏感的多步相移算法；進行了不同步數算法的誤差抑制特性分析；確定了滿足納米以下檢測精度的相位提取算法；比較分析了不同相位解包算法和波面擬合方法對精度的影響。 3. 研究高精度的非球面環形子孔徑拼接技術。建立環形子孔徑劃分模型；分析不同的拼接算法、拼接參數對拼接結果的影響；研究環形子孔徑拼接檢測的誤差分析和補償方法，給出了綜合考慮各種誤差的拼接流程。 4. 點衍射拼接干涉測量系統研究與實驗。研究系統設計方案、光路布置方案、關鍵器件的選取及光路精確調整的方法與步驟；搭建出2.5微米小孔點衍射干涉測量系統，並實現了球面鏡和非球面鏡的高精度面形檢測，獲得了與Zygo干涉儀十分接近的檢測結果，重複性精度優於/450(RMS). 5. 點衍射干涉測量系統誤差分析。分別研究了硬體條件、環境因素和調整誤差對點衍射干涉測量系統誤差的影響，給出了系統誤差的總體估計，並給出了相應的減小誤差影響的措施。 以上研究充分證明了本項目方法解決非球面鏡超高精度面形檢測的可行性，項目按計畫順利開展，並在上述幾個方面取得了理論創新和技術成果。
