專利名稱：基于光源光強正弦調(diào)制的雙折射檢測裝置和檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙折射檢測裝置，特別是一種基于光源光強正弦調(diào)制的雙折射檢 測裝置和檢測方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體エ業(yè)對高速微芯片的需求促使光刻技術(shù)使用的光束波長越來越短，如今高 端光刻使用的波長已經(jīng)進入深紫外(DUV)波段，達到193nm。在DUV波段可選的光學(xué)材料包 括熔融石英和CaF2,前者熱膨脹系數(shù)小，但透過率相對較低( 80% )，適合作為光刻掩膜 基底材料；后者透過率很高，是目前唯一實用的DUV光刻透鏡材料，但是CaF2在DUV波段存 在雙折射。光學(xué)元件中材料的雙折射會導(dǎo)致分光、波前扭曲、光束偏振態(tài)變化等，從而降低 光刻的成像質(zhì)量，是ー項重要的光刻透鏡材料質(zhì)量控制參數(shù)。因此BaoIiang(Bob)Wang等 提出使用雙光彈調(diào)制器的雙折射檢測裝置，檢測DUV波段CaF2透鏡材料的雙折射(參見在 先技木[1] "The Exicor DUVbirefringence measurement system and its application to measuringlithography-grade CaF2 lens blanks，，，Proc. SPIE 5192，7-18，2003)。該 方法從光電探測器得到的光強數(shù)據(jù)得到直流信號VD。和諧波信號、+スキ約^2，其 中，CO1和ω2是兩個光彈調(diào)制器的調(diào)制頻率，兩個光彈調(diào)制器的峰值延遲量δ1(ι、δ20為 2.405rad。根據(jù)下列公式
權(quán)利要求
1.一種基于光源光強正弦調(diào)制的雙折射檢測裝置，包括光源(1)，特征在于其構(gòu)成包括沿裝置系統(tǒng)光軸依次設(shè)置的光源(1)，光強正弦調(diào)制頻率為Otl的光強調(diào)制器(2)及其正弦調(diào)制信號發(fā)生器(10)，透光軸角度為45°的起偏器(3)，快軸角度為0°、峰值延遲量δ1(ι =2. 405rad、調(diào)制頻率為Q1的第一光彈調(diào)制器，被測物體(5)，快軸角度為45°、峰值延遲量~。= 2. 405rad、調(diào)制頻率為ω2的第二光彈調(diào)制器(6)，透光軸角度為0°的檢偏器(7)和光電探測器(8)，還有數(shù)據(jù)處理模塊(9)，所述的數(shù)據(jù)處理模塊(9)包括鎖相放大器和數(shù)據(jù)處理程序，該數(shù)據(jù)處理模塊(9)分別與所述的正弦調(diào)制信號發(fā)生器(10)、第一光彈調(diào)制器G)、第二光彈調(diào)制器(6)和光電探測器(8)相連；所述的光源(1)產(chǎn)生的激光束經(jīng)過起偏器C3)后成為45°線偏振光，其偏振態(tài)被第一光彈調(diào)制器(4)調(diào)制后通過被測物體(5)，攜帶被測物體( 雙折射信息的激光束經(jīng)過第二光彈調(diào)制器(6)調(diào)制和檢偏器(7)檢偏后，其光強信號I被光電探測器(8)檢測，送所述的數(shù)據(jù)處理模塊(9)進行處理。
2.利用權(quán)利要求1所述的基于光源光強正弦調(diào)制的雙折射檢測裝置進行雙折射的檢測方法，其特征在于，包括下列步驟①在數(shù)據(jù)處理模塊(9)的控制下，所述的正弦調(diào)制信號發(fā)生器(10)向光強調(diào)制器⑵發(fā)出頻率為Qci的正弦信號對激光束光強進行正弦調(diào)制，調(diào)制頻率為Coci，滿足,其中為第一光彈調(diào)制器的調(diào)制頻率，ω2為第二光彈調(diào)制器(6) 的調(diào)制頻率；②將待測的物體置于第一光彈調(diào)制器(4)和第二光彈調(diào)制器(6)之間的光路上，由光電探測器(8)記錄的光強信號I，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊(9)的處理得到相應(yīng)的諧波信號 ③由所述的諧波信號、、&、&根據(jù)公式下列公式計算
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于所述的諧波信號
全文摘要
一種基于光源光強正弦調(diào)制的雙折射檢測裝置和檢測方法，光強經(jīng)過正弦調(diào)制后的激光束，通過起偏器、第一光彈調(diào)制器、被測物體、第二光彈調(diào)制器和檢偏器后由光電探測器檢測，光電探測器檢測的信號經(jīng)過處理，得到諧波信號，由諧波信號得到被測物體雙折射的延遲δ和主軸角度ρ。本發(fā)明的測量結(jié)果不受直流噪聲(直流項，趨勢項，非線性放大等)的影響，可以在保證精度的同時，測量低透過率光學(xué)材料的雙折射。
文檔編號G01N21/23GK102288549SQ20111012945
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者李中梁, 楊朝興, 王向朝 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所