基于夏克—哈特曼传感器的波前检测关键技术研究

【摘要】光刻机是极大规模集成电路制造工艺中的核心设备。光刻机投影物镜波像差是影响光刻机成像质量、光刻分辨率和关键尺寸均匀性的重要因素，是光刻机最主要的检测指标之一。基于夏克-哈特曼波前传感器的波像差检测技术是目前主流的投影物镜波像差在线测量方法之一。夏克-哈特曼波前传感器的标定是实现投影物镜波像差高精度检测精度的重要保证。本文基于夏克-哈特曼波前传感器波前检测方法，重点开展亚纳米精度标定用波前生成技术研究。论述了光刻投影物镜波像差检测对集成电路的重要性。研究了国内外投影物镜波像差检测方法的现状，特别是基于夏克-哈特曼传感器检测投影物镜波像差的方法现状。论述了高质量球面波对基于夏克-哈特曼传感器检测投影物镜波像差的方法的重要性。对比分析了有限元法、严格耦合波法、时域有限差分法，确定采用时域有限差分法作为本文针孔衍射球面波的仿真计算方法；基于该方法，建立了针孔衍射的严格矢量理论模型，利用FDTDSolutions软件获得针孔衍射波前的近场分布，从计算精度的角度比较了快速傅里叶变换和表面等效定理两种方法，确定采用表面等效定理作为近-远场变换方法，并通过Gram-Schmidt正交化方法对远场波前进行FringeZernike多项式拟合。在可见光波段下对针孔衍射进行了数值仿真计算，重点分析了针孔材料、厚度、直径大小、照明物镜像差对衍射波前质量的影响，获得与国内外相关方面研究一致的结果，证明了仿真模型和自研程序的正确性。在此基础上，进行了深紫外波段针孔衍射波前质量的研究。当针孔材料为Au，针孔直径为200nm，厚度为200nm，获得的衍射波面偏差为8.4E-4λRMS。当照明光波有像差时，衍射球面波的误差随着照明光波的NA增大而增大。针孔直径越小，针孔的滤波效果越好。与像散、球差和离焦相比较，彗差是最难滤除的像差。仿真结果为投影物镜波像差检测中的关键部件提供理论数据。本文为基于夏克-哈特曼传感器检测投影物镜波像差方案引入了一种新型的照明光源，用针孔阵列代替单孔产生球面波，提高了能量透过率低和改善了能量均匀性。本文所做工作为基于夏克-哈特曼波前传感器标定提供高精度的球面波前，对光刻机投影物镜系统波像差的高精度检测具有重要的应用价值。
【作者】丁功明；
【导师】齐月静；卢荣胜；
【作者基本信息】合肥工业大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】光学检测；夏克-哈特曼传感器；针孔衍射；时域有限差分法；

【参考文献】
[1]王佳.基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发[D].长安大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[2]夏胜德.二氧化碳激光器电源及其控制系统设计[D].燕山大学,光学工程,2014,硕士.
[3]董维娜.对外汉语初级阶段口语教材话题选编及分析[D].西安外国语大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[4]刘文济,王锋,涂伟萍.基于水性木器涂料的水性聚氨酯改性研究[J].中国涂料,2014,06:18-23.
[5]郑园琴.新型DNA自组装模块构建、杂交性能及分析应用[D].中国科学技术大学,分析化学,2012,博士.
[6]王军.多边贸易协定对发展中国家经济增长的制约与对策[D].广西大学,政治经济学,2004,硕士.
[7]张晓东,卫晓菁.2013年铁路物流发展回顾与2014年展望[J].中国物流与采购,2014,11:60-63.
[8]张霄霄.C/B/Cu-Al基自润滑材料的制备及其摩擦学性能的研究[D].中国矿业大学,2014.
[9]张国瑜.延安市基础教育教师人才资源的开发与管理研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[10]张仲坪.民营企业社会责任研究[D].西北师范大学,社会学,2013,硕士.
[11]范建迪.阿米尔的归国之旅[D].吉林大学,英语语言文学,2013,硕士.
[12]金少珍.三角范畴中n-挠偶及其性质[D].湖南师范大学,基础数学,2013,硕士.
[13]邓鹏华,刘颖,毕义明,杨萍.鲁棒线性优化问题研究综述[J].控制与决策,2009,08:1121-1125+1131.
[14]张伟,周根贵,曹柬.政府监管模式与企业污染排放演化博弈分析[J].中国人口.资源与环境,2014,S3:108-113.
[15]王薇.银、铜纳米簇的合成及其在生化分析中的应用研究[D].西南大学,药物分析,2014,硕士.
[16]冯鹤.以农作物为主题的花鸟画形式语言探索[D].河北科技大学,美术,2014,硕士.
[17]林家豪.沈德符史学思想探析——基于《万历野获编》的史料记载[J].嘉兴学院学报,2015,02:25-36.
[18]王辰.石家庄高职院校乒乓球运动开展现状与影响因素分析[D].河北师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[19]徐丽萍.网络经济条件下的客户关系管理[D].大连理工大学,2002.
[20]王军梅.论我国刑事和解制度的完善[D].中国政法大学,比较法学,2014,硕士.
[21]骆文卿.小学美术教育中的色彩教学研究[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[22]许迪.区域旅游企业集团组织结构变革研究[D].山东大学,旅游管理,2013,硕士.
[23]丁淑妍.有限阿贝尔群中的零和问题[D].大连理工大学,计算数学,2004,硕士.
[24]王磊.地区出口复杂度的演进及影响因素研究[D].浙江理工大学,产业经济学,2013,硕士.
[25]朱玉超,周永华,叶红齐.Pd/Graphene/堇青石整体式催化剂的制备与性能研究[A].中国化学会催化委员会.第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C].中国化学会催化委员会:,2013:2.
[26]邱丽敏.汽油中甲基苯胺检测方法的研究[D].华南理工大学,化学工程,2012,硕士.
[27]李隽轶.英国当代戏剧中个人意志的外在威协与内在束缚[D].上海外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[28]张德昌.模糊自适应控制在电液力控伺服系统的应用研究[D].太原科技大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[29]张丹.针刺对抑郁大鼠行为学影响的研究[D].广州中医药大学,针灸推拿学,2013,硕士.
[30]李博.论《艾里甫与赛乃姆》剧中主要人物形象的演变[D].云南艺术学院,戏剧与影视学,2013,硕士.
[31]金漫彤,朱聪颖,金赞芳.秸秆土聚物保温建筑材料工艺及界面结构分析[J].农业工程学报,2015,04:332-338.
[32]刘斯以.AC313复合材料构件加载中声发射监测[D].南昌航空大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[33]贾彩燕,倪现君.关联规则挖掘研究述评[J].计算机科学,2003,04:145-149.
[34]高敬雅.HS300股指期货价格发现及波动溢出效应分析[D].首都经济贸易大学,统计学,2013,硕士.
[35]欧阳玲.女性和她们的环境——薇拉·凯瑟的三部小说：《哦 拓荒者！》，《我的安东尼亚》，《一个迷途的女人》中女性角色分析[D].华东师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[36]张康安.特殊防卫疑难问题探究[D].华侨大学,法律,2013,硕士.
[37]蔡安亮.关于弹性光网络中路由与频谱分配问题的研究[D].苏州大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[38]李文浩.R公司研发中心流程再造研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[39]颜杰.RFID标签防碰撞盲源分离算法研究[D].广东工业大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[40]李建文.线性时态逻辑中若干基础问题的研究[D].华东师范大学,计算机应用技术,2014,博士.
[41]陈龙.用于轮胎报警器压电自供电结构的设计与分析[D].吉林大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[42]杨荣光.建筑工程项目质量管理分析[D].西南交通大学,工商管理,2013,硕士.
[43]黄海涛.水电开发中的生态风险评价与管理研究[D].华北电力大学,管理科学与工程,2014,博士.
[44]刘漫漫.基于神经网络的行波超声电机的摩擦材料故障诊断[D].哈尔滨工业大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[45]周译玄,郑新亮,徐新龙,任兆玉.堆叠多层石墨烯的太赫兹电导研究[J].中国科技论文,2014,06:673-676.
[46]李雯雯.自仿射Lalley集的李卜希兹等价及莫朗集的Assouad维数[D].华东师范大学,基础数学,2014,博士.
[47]何碧芳.TEM中不同写作任务类型与考生英语能力水平关系的研究[D].福建师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[48]谷少鹏.含缺陷矿用高强度圆环链完整性分析[D].西安科技大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[49]薛白.羽毛球不同技战术类型双打组合的特征及其实战效果的研究[D].南京体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[50]魏佳莉.基于Van Der Pauw法的水溶液电导率绝对测量系统研究[D].浙江大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.