CN101609266A - 一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置。该装置基于Shack－Hartmann测量原理，包括主机和标准镜两大组成部分。主机部分包括光电传感器、衍射光学元件、准直物镜、带有圆孔的针孔掩模板，以及用于控制光路传输的分束器。标准镜部分包括当标定主机的***误差时用于折返光路的第一标准镜和当主机测量投影物镜波像差时用于折返光路的第二标准镜。主机和第一标准镜集成在光刻机掩模台上，第二标准镜集成在硅片台上，测量时将掩模台和硅片台移动到测量位置，进行光刻机投影物镜全视场波像差的测量和校正。本发明具有较高的绝对测量精度，适合光刻机投影物镜波像差的现场测量，降低了装置的成本、体积和重量，便于集成。

Description

一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置

技术领域

本发明涉及一种对投影光学***的光学性能进行现场测量的装置，特别涉及一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，属于光学测量技术领域。

背景技术

在大规模集成电路的制备过程中，通常使用带投影曝光装置的光刻机将掩模上的图案经过投影物镜缩小投影在涂有光刻胶的硅片上。目前，光刻设备的主流技术——ArF光刻技术已经发展到65nm以下技术节点，为了满足低工艺因子ArF光刻技术特征尺寸控制的要求，高数值孔径投影物镜***的波像差通常要控制在10mλrms(λ＝193nm)以内。在这个波像差容限下，像差对周围环境的敏感度很高，曝光时的热量所导致的热致像差等高阶像差必须进行补偿。并且，随着投影物镜数值孔径的增大，偏振像差对光刻性能的影响变得越来越明显。所以，65nm以下技术节点的ArF光刻机投影物镜***波像差的检测必须利用光刻机自身的曝光光源和照明***，并通过在光刻机上集成波像差测量装置，进行快速、高精度的全视场波像差现场测量和校正，要求能够检测至少37项Zernike多项式系数表示的出瞳波像差。

光刻机投影物镜***通常包括用于产生投影光束的光源101；用于调整光源发出的光束部分相干因子和偏振态的照明***102；能将掩模图案成像在硅片106上的投影物镜105；能承载所述掩模103并精确定位的掩模台104；能承载所述硅片106并精确定位的硅片台107。结构如图1所示。

传统的基于显影图形测量的像差测量技术只能检测某一项或几项像差，且耗时较长，测试方法存在难以校正的***误差，其检测精度一般仅能达到10mλrms的水平，不能满足65nm以下技术节点光刻技术的要求。

美国专利US6914665和US6975387提出，通过在光刻机硅片台上集成基于Shack-Hartmann像传感器原理的波像差测量装置，进行光刻机投影物镜的波像差测量和校正。而文献《Portable phase measuring interferometer usingShack-Hartmann method》(Proc.SPIE，2003，5038：726～732)对该装置的波像差测量和***误差标定方法进行了详细论述，该文献指出，利用该测量装置对KrF光刻机的实验结果表明，该装置的测量精度可以达到2.2mλrms(λ＝248nm)。但是，随着干式光刻机投影物镜数值孔径的增大，乃至发展到浸没式光刻投影物镜，此时再用上述装置进行测量将存在以下问题：

1)Shack-Hartmann像传感器要求入射平行光束，因此需要与待测投影物镜数值孔径相匹配的高数值孔径准直镜，投影物镜数值孔径的增大必然导致准直物镜的口径和片数增加，使得造价增加，装置体积增大，不便于集成；

2)该装置的主机集成在硅片台，对于浸没式光刻投影物镜的波像差测量，需要浸没式的准直物镜，测量位置和曝光位置切换的工程难度增大；

3)该装置利用掩模台上的针孔选择测量视场点并且滤波消除照明***的波面误差，并且该装置在***误差标定时需要将准直物镜前的针孔偏离投影物镜像面，再次进行滤波以产生球面波来标定测量装置的***误差，经过两次滤波使得***的透过率降低，随着投影物镜的数值孔径增大，针孔尺寸越来越小，使得透过率进一步降低，将会影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是为了实现投影物镜波像差的现场测量，提出一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置。该装置能够检测至少37项Zernike多项式系数表示的出瞳波像差，并且适用于浸没式投影物镜的波像差测量。

本发明装置的设计原理是：在光刻机***中集成基于shack-hartmann像传感器原理的投影物镜波像差测量装置，用于投影物镜波像差的测量。所述测量装置结构简单且易于集成，主机集成在光刻机的掩模台上，个别部件集成在硅片台上。测量时，将掩模台和硅片台移动到所述装置的测量位置，可进行光刻机投影物镜全视场波像差的测量以及校正。该装置具有***误差标定功能，以达到较高的波像差绝对测量精度。

本发明提供了一种用于光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，该装置基于Shack-Hartmann测量原理，包括主机和标准镜两大组成部分。

所述主机部分包括：(1)用于探测波面变形的光电传感器。(2)用于分波面的衍射光学元件。(3)用于光束整形的准直物镜。(4)用于选择测量视场点以及滤除照明***像差的针孔掩模板，其上有一圆孔，圆孔的功能是选择测量视场点、对照明光束进行空间滤波，以消除照明***像差并且增大出射光束角度。圆孔的直径不大于投影物镜物方衍射极限的分辨率。(5)用于控制光路传输的分束器。

标准镜部分包括：(6)当标定主机的***误差时用于折返光路的第一标准镜。(7)当主机测量投影物镜波像差时用于折返光路的第二标准镜。

上述组成部件间的位置关系如下：

主机部分作为一个整体，固定于光刻机中掩模台的任意一侧。在主机的内部，针孔掩模板位于光刻机曝光时掩模所在的位置，且照明***的出射光束能够经过针孔掩模板上的圆孔，针孔掩模板的圆孔所在位置即为所选择的测量视场点。

分束器位于针孔掩模板的后方，分束器中有一反射面，反射面与投影物镜的主光轴成45°角。当标定主机的***误差时，反射面的朝向要使得经第一标准镜折返回的光束能够反射至准直物镜上；当主机测量投影物镜波像差时，反射面的朝向要使得经第二标准镜折返回的光束能够反射至准直物镜上。

准直物镜位于分束器的侧面，且其物方焦点位置与针孔掩模板的圆孔圆心关于分束器的反射面共轭，同时，准直物镜的物方数值孔径不小于投影物镜的物方数值孔径。准直物镜的入瞳尺寸不小于投影物镜入瞳尺寸，两者尺寸最好相等；准直物镜的入瞳位置与投影物镜的入瞳位置越接近越好，二者位置最好重合。

衍射光学元件位于准直物镜的像方。衍射光学元件的有效通光区域不小于准直物镜的出瞳尺寸，两者尺寸最好相等；衍射光学元件的位置与准直物镜的出瞳位置越接近越好，二者位置最好重合。

光电传感器位于衍射光学元件光束出射方向的焦平面上，光电传感器的有效像元区域不小于衍射光学元件的有效通光区域。

主机作为一个整体固定于光刻机***中掩模台的任意一侧，使得掩模台能够带动主机，保证主机中针孔掩模板的圆孔能够在投影物镜的整个物方视场范围内移动。

当标定主机的***误差时，第一标准镜位于分束器的后方，第一标准镜的反射面曲率中心要与针孔掩模板上圆孔的圆心重合，且经第一标准镜折返回的光线经过分束器反射面所形成的焦点与准直物镜的物方焦点重合；

当主机测量投影物镜波像差时，第二标准镜固定在硅片台的任意一侧。此时，标准镜和分束器之间放置投影物镜，标准镜的反射面曲率中心与针孔掩模板上圆孔的圆心经由投影物镜所形成的像点重合。

使用本发明装置进行波像差测量的步骤如下：

首先，在装有本发明装置的光刻机上，调节照明***的部分相干因子和偏振态，使照明光束均匀照明在掩模的平面。然后，进行所述装置的***误差标定。之后，利用所述装置进行投影物镜波像差的现场测量，通过移动所述掩模台和硅片台的测量位置，利用所述装置进行所述的投影物镜多个视场点波像差的现场测量。根据测量数据计算所述波像差测量装置***误差、所述投影物镜全视场波像差以及所述投影物镜中各个补偿器的调整量，根据计算结果，调整所述投影物镜的各个补偿器自动完成所述投影物镜的像差校正。

有益效果

相对于美国专利US6914665和US6975387，以及相关文献(Proc.SPIE，2003，5038：726～732)所提出的测量装置，本发明具有如下优点：

1)由于产业化光刻机投影物镜一般为4～5倍缩小投影，因此投影物镜的像方数值孔径一般为其物方数值孔径的4～5倍，在已有装置中，就要求准直物镜的物方数值孔径不小于投影物镜的像方数值孔径。而在本发明装置中，只要求准直物镜的物方数值孔径不小于投影物镜的物方数值孔径，同现有装置相比，准直物镜的物方数值孔径缩小了4～5倍，由此降低了测量装置的成本、体积和重量，便于集成。

2)进行***误差标定时，本装置全部固定在掩模台；进行投影物镜波像差测量时，将主机部分固定在掩模台，而将第二标准镜固定在硅片台。这使得本发明装置便于集成在光刻机***之中，很适合光刻机投影物镜波像差的现场测量，尤其适用于浸没式投影物镜的波像差现场测量。

3)本装置采用标准镜通过绝对测量来标定***误差，因此本装置的绝对精度取决于标准镜本身的面形误差。由于现有的球面镜加工和绝对检验技术已能够得到精度很高的标准镜，因此本装置能够具有较高的绝对测量精度，且测量精度不受光刻机投影物镜数值孔径增大的影响。

附图说明

图1为依据现有的光刻机***的结构示意图；

图2为依据本发明实施例的波像差现场测量装置的***误差标定示意图；

图3为依据本发明实施例的波像差现场测量装置的波像差现场测量示意图。

其中，101-光源、102-照明***、103-掩模、104-掩模台、105-投影物镜、106-硅片，107-硅片台；

201-主机，包括201a-光电传感器、201b-衍射光学元件、201c-准直物镜、201d-针孔掩膜板、201e-分束器；202a-第一标准镜、202b-第二标准镜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

首先介绍光刻机***，其组成框图如图1所示，包括：光源101、照明***102、掩模103、掩模台104、投影物镜105、硅片106以及硅片台107。

光刻机的工作原理如下：光源101发出的光经过照明***102后，照射在掩模103上，将掩模103上的图案通过投影物镜105，以“步进-扫描”方式，缩小投影在涂有光刻胶的硅片106上，从而实现图案的转移。其中，光源101为准分子激光光源，如波长约为193nm的ArF准分子激光器或波长约为248nm的KrF准分子激光器。照明***102为具有调节照明光束部分相干因子以及光束偏振态的光学元器件。刻有待转移的电路图案的掩模103，它由掩模台104支撑和驱动。涂有光刻胶的硅片106由硅片台107支撑和驱动。掩模103和硅片106位于投影物镜105的光学共轭面上。掩模台104和硅片台107以不同的速率同步扫描运动，通过“步进-扫描”方式将掩模103的图案，通过投影物镜105精确地投影转移到涂有光刻胶的硅片107上。投影物镜105的波像差，特别是其中的高级像差，会严重影响转移的图案特征尺寸的控制精度。

本具体实时方式中的波像差现场测量装置包括主机201和标准镜202。其中，主机201包括：用于探测波面变形的光电传感器201a，如CCD；用于分波面的衍射光学元件201b，如微镜阵列或微孔阵列；用于光束整形的准直物镜201c；用于选择测量视场点以及滤除照明***像差的针孔掩模板201d，其中心有圆孔，圆孔的功能是选择测量视场点、对照明光束进行空间滤波，以消除照明***像差并且增大出射光束角度，针孔掩模板201d可采用刻有圆孔的铬掩模板；用于控制光路传输的分束器201e，如分束镜。

标准镜202部分包括：当标定主机201的***误差时用于折返光路的第一标准镜202a；当主机201测量投影物镜105波像差时用于折返光路的第二标准镜202b。第一标准镜202a和第二标准镜202b可以采用凹面反射镜或凸面反射镜中的任意一种。

当标定主机201的***误差时的装置结构组成如图2所示，当主机201测量投影物镜105波像差时的装置结构组成如图3所示。

上述组成部件间的位置关系如下：

在主机201的内部，针孔掩模板201d位于光刻机曝光时掩模103所在的位置，且照明***102的出射光束能够经过针孔掩模板201d上的圆孔，针孔掩模板201d的圆孔所在位置即为所选择的测量视场点。

分束器201e位于针孔掩模板201d的后方，分束器201e中有一反射面，反射面与投影物镜105的主光轴成45°角。当标定主机201的***误差时，反射面的朝向要使得经第一标准镜202a折返回的光束能够反射至准直物镜201c上；当主机201测量投影物镜105波像差时，反射面的朝向要使得经第二标准镜202b折返回的光束能够反射至准直物镜201c上。

准直物镜201c位于分束器201e的侧面，且其物方焦点位置与针孔掩模板201d的圆孔圆心关于分束器201e的反射面共轭，同时，准直物镜201c的物方数值孔径不小于投影物镜105的物方数值孔径。准直物镜201c的入瞳尺寸和位置与投影物镜105的入瞳尺寸和位置匹配，即，准直物镜201c的入瞳尺寸不小于投影物镜105的入瞳尺寸，两者尺寸最好相等；准直物镜201c的入瞳位置与投影物镜105的入瞳位置重合。

衍射光学元件201b位于准直物镜201c的像方。衍射光学元件201b的有效通光区域不小于准直物镜201c的出瞳尺寸，两者尺寸最好相等；衍射光学元件201b的位置与准直物镜201c的出瞳位置越接近越好，二者位置最好重合。

光电传感器201a位于衍射光学元件201b光束出射方向的焦平面上，光电传感器201a的有效像元区域不小于衍射光学元件201b的有效通光区域。

主机201作为一个整体固定于光刻机***中掩模台104的任意一侧，使得掩模台104能够带动主机201，保证主机201中针孔掩模板201d的圆孔能够在投影物镜105的整个物方视场范围内移动。

当标定主机201的***误差时，第一标准镜202a位于分束器201e的后方，第一标准镜202a的反射面曲率中心要与针孔掩模板201d上圆孔的圆心重合，且经第一标准镜202a折返回的光线经过分束器201e反射面所形成的焦点与准直物镜201c的物方焦点重合；

当主机201测量投影物镜105波像差时，第二标准镜202b固定在硅片台105的任意一侧。此时，标准镜和分束器之间放置投影物镜，标准镜的反射面曲率中心与针孔掩模板上圆孔的圆心经由投影物镜所形成的像点重合。

采用本装置进行全视场测量的过程如下：

步骤一、照明***102具有调节照明光束部分相干因子和偏振态的功能，光源101发出的光束首先经过照明***102整形，使光束均匀照明于掩模103所在的平面。移动掩模台104带动主机201，使针孔掩模板201d位于掩模103所在平面，即投影物镜105的物面。照明***102的出射光束照射在针孔掩模板201d上，并经过针孔掩模板201d上的圆孔进行滤波，以消除照明***102的像差，并且圆孔衍射使出射光束的角度增大，针孔掩模板201d的圆孔所在的位置即为所选择的测量视场点。

步骤二、进行主机201的***误差标定：其光路如图2所示，针孔掩模板201d出射光束的一部分透过分束器201e后，入射到第一标准镜202a表面。由于第一标准镜202a的反射面曲率中心与针孔掩模板201d上圆孔的圆心重合，因此光束由第一标准镜202a沿原光路折返。经第一标准镜202a折返的光束经分束器201e的反射面反射后，聚焦于准直物镜201c的物方焦点。光束由准直物镜201c准直成平行光束后，由衍射光学元件201b分割成多个子波，各个子波聚焦于光电传感器201a，光电传感器201a记录各个子波的焦点质心位置，并将这些位置作为***误差标定结果w_s。***误差标定只需要在安装时标定一次。

步骤三、测量投影物镜105波像差：将第二标准镜202b固定到硅片台107侧面，如图3所示。针孔掩模板201d出射光束的一部分透过分束器201e后，入射到投影物镜105，在投影物镜105的像方形成针孔掩模板201d圆孔的像点。此时，移动硅片台107，使第二标准镜202b的反射面的曲率中心与针孔掩模板201d中圆孔由投影物镜105形成的像点重合，因此，光束能够由第二标准镜202b沿原光路折返。经第二标准镜202b折返的光束经过投影物镜105后，再经过分束器201e的反射面反射，聚焦于准直物镜201c的物方焦点。光束由准直物镜201c准直成平行光束后，由衍射光学元件201b分割成多个子波。各个子波聚焦于光电传感器201a，光电传感器201a记录各个子波的焦点质心位置，并将这些位置作为针孔掩模板201d圆孔所在位置的视场点未经标定的波像差测量结果w″₁。

步骤四、进行投影物镜105全视场的波像差现场测量：

根据预先设定的投影物镜105的波像差测量位置，调整掩模台104和硅片台107平移来切换本装置的测量位置，从而测量投影物镜105上不同的视场点的波像差。每个视场点的测量均按照步骤三所述过程，进行单点波像差测量，直至完成投影物镜105全视场波像差的测量，最终得到所有视场点未经标定的波像差测量结果w″_n(n＝1，2，3…)。

步骤五、首先，根据经步骤二得到的***误差标定结果w_s，计算出37项Zernike多项式系数表示的装置的***误差W_sys；同时，根据经步骤四得到的所有视场点未经标定的波像差现场测量结果w″_n(n＝1，2，3…)，计算出37项Zernike多项式系数表示的投影物镜105全视场未经标定的波像差V″_n(n＝1，2，3…)。

之后，根据***误差W_sys和投影物镜105全视场未经标定的波像差V″_n(n＝1，2，3…)来标定***误差，***误差标定后的投影物镜105全视场波像差W_n＝V″_n-W_sys，(n＝1，2，3…)。

自此就完成了光刻机投影物镜波像差的现场测量。

然后，根据投影物镜105全视场波像差W_n，利用预先设定的投影物镜105的敏感度矩阵，计算投影物镜105中预先设定的各个补偿器的调节量。再根据步骤五得到的各个补偿器的调节量计算结果，调整投影物镜105中各个补偿器，就可以完成投影物镜105的波像差校正。

虽然结合了附图描述了本发明的具体实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，包括主机(201)和标准镜两大组成部分；所述主机(201)包括用于探测波面变形的光电传感器(201a)，用于分波面的衍射光学元件(201b)，用于光束整形的准直物镜(201c)，用于选择测量视场点以及滤除照明***像差的针孔掩模板(201d)，针孔掩模板(201d)上有一圆孔；

其特征在于：

主机(201)还包括用于控制光路传输的分束器(201e)；

标准镜(202)部分包括：当标定主机(201)的***误差时用于折返光路的第一标准镜(202a)；当主机(201)测量投影物镜(105)波像差时用于折返光路的第二标准镜(202b)；

上述组成部件间的位置及连接关系如下：

在主机(201)内部，针孔掩模板(201d)位于照明***(102)的后方，即光刻机曝光时掩模(103)所在的位置，且照明***(102)的出射光束能够经过针孔掩模板(201d)上的圆孔，针孔掩模板(201d)的圆孔所在位置即为所选择的测量视场点；

分束器(201e)位于针孔掩模板(201d)的后方，分束器(201e)中有一反射面，反射面与投影物镜(105)的主光轴成45°角；当标定主机(201)的***误差时，反射面的朝向要使得经第一标准镜(202a)折返回的光束能够反射至准直物镜(201c)上；当主机(201)测量投影物镜(105)波像差时，反射面的朝向要使得经第二标准镜(202b)折返回的光束能够反射至准直物镜(201c)上；

准直物镜(201c)位于分束器(201e)的侧面，准直物镜(201c)的物方焦点位置与针孔掩模板(201d)的圆孔圆心关于分束器(201e)反射面共轭，同时，准直物镜(201c)的物方数值孔径不小于投影物镜(105)的物方数值孔径；准直物镜(201c)的入瞳尺寸不小于投影物镜(105)入瞳尺寸，同时，准直物镜(201c)的入瞳位置与投影物镜的入瞳(105)位置越接近越好；

衍射光学元件(201b)位于准直物镜(201c)的像方；衍射光学元件(201b)的有效通光区域不小于准直物镜(201c)的出瞳尺寸；衍射光学元件(201b)的位置与准直物镜(201c)的出瞳位置越接近越好；

光电传感器(201a)位于衍射光学元件(201b)光束出射方向的焦平面上，光电传感器(201a)的有效像元区域不小于衍射光学元件(201b)的有效通光区域；

主机(201)作为一个整体固定于光刻机***中掩模台(104)的任意一侧，使得掩模台(104)能够带动主机(201)，保证主机(201)中针孔掩模板(201d)的圆孔能够在投影物镜(105)的整个物方视场范围内移动；

当标定主机(201)的***误差时，第一标准镜(202a)位于分束器(201e)的后方，第一标准镜(202a)的反射面曲率中心要与针孔掩模板(201d)上圆孔的圆心重合，且经第一标准镜(202a)折返回的光线经过分束器(201e)反射面所形成的焦点与准直物镜(201c)的物方焦点重合；

当主机(201)测量投影物镜(105)波像差时，第二标准镜(202b)固定在硅片台(105)的任意一侧，此时，标准镜和分束器之间放置投影物镜，标准镜的反射面曲率中心与针孔掩模板上圆孔的圆心经由投影物镜所形成的像点重合。

2、如权利要求1所述的一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，其特征在于，所述准直物镜(201c)的物方数值孔径与投影物镜(105)的物方数值孔径相等，同时，准直物镜(201c)的入瞳尺寸等于投影物镜(105)入瞳尺寸，且准直物镜(201c)的入瞳位置与投影物镜的入瞳(105)位置重合。

3、如权利要求1所述的一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，其特征在于，所述衍射光学元件(201b)的有效通光区域等于准直物镜(201c)的出瞳尺寸，且衍射光学元件(201b)的位置与准直物镜(201c)的出瞳位置重合。

4、如权利要求1所述的一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，其特征在于，所述衍射光学元件(201b)的有效通光区域等于准直物镜(201c)的出瞳尺寸，且衍射光学元件(201b)的位置与准直物镜(201c)的出瞳位置重合。

5、如权利要求1所述的一种光刻机投影物镜波像差的现场测量装置，其特征在于，采用本装置进行光刻机投影物镜波像差全视场测量的过程如下：

步骤一、光源(101)发出的光束首先经过照明***(102)整形，使光束均匀照明于掩模(103)所在的平面，移动掩模台(104)带动主机(201)，使针孔掩模板(201d)位于掩模(103)所在平面，即投影物镜(105)的物面；照明***(102)的出射光束照射在针孔掩模板(201d)上，并经过针孔掩模板(201d)上的圆孔进行滤波，针孔掩模板(201d)的圆孔所在的位置即为所选择的测量视场点；

步骤二、进行主机(201)的***误差标定：

针孔掩模板(201d)出射光束的一部分透过分束器(201e)后，入射到第一标准镜(202a)表面；光束由第一标准镜(202a)沿原光路折返，经第一标准镜(202a)折返的光束经分束器(201e)的反射面反射后，聚焦于准直物镜(201c)的物方焦点；光束由准直物镜(201c)准直成平行光束后，由衍射光学元件(201b)分割成多个子波，各个子波聚焦于光电传感(201a)，光电传感(201a)记录各个子波的焦点质心位置，并将这些位置作为***误差标定结果w_s，***误差标定只需要在安装时标定一次；

步骤三、测量投影物镜(105)波像差：将第二标准镜(202b)固定到硅片台(107)侧面，针孔掩模板(201d)出射光束的一部分透过分束器(201e)后，入射到投影物镜(105)，在投影物镜(105)的像方形成针孔掩模板201d圆孔的像点；此时，移动硅片台(107)，使第二标准镜(202b)的反射面的曲率中心与针孔掩模板(201d)中圆孔由投影物镜(105)形成的像点重合，光束能够由第二标准镜(202b)沿原光路折返；经第二标准镜(202b)折返的光束经过投影物镜(105)后，再经过分束器(201e)的反射面反射，聚焦于准直物镜(201c)的物方焦点；光束由准直物镜(201c)准直成平行光束后，由衍射光学元件(201b)分割成多个子波，各个子波聚焦于光电传感器(201a)，光电传感器(201a)记录各个子波的焦点质心位置，并将这些位置作为针孔掩模板(201d)圆孔所在位置的视场点未经标定的波像差测量结果w₁″；

步骤四、进行投影物镜(105)全视场的波像差现场测量：

根据预先设定的投影物镜(105)的波像差测量位置，调整掩模台(104)和硅片台(107)平移来切换本装置的测量位置，从而测量投影物镜(105)上不同的视场点的波像差；每个视场点的测量均按照步骤三所述过程，进行单点波像差测量，直至完成投影物镜(105)全视场波像差的测量，最终得到所有视场点未经标定的波像差测量结果w″_n(n＝1，2，3…)；

步骤五、首先，根据经步骤二得到的***误差标定结果w_s，计算出37项Zernike多项式系数表示的装置的***误差W_sys；同时，根据经步骤四得到的所有视场点未经标定的波像差现场测量结果w″_n(n＝1，2，3…)，计算出37项Zernike多项式系数表示的投影物镜(105)全视场未经标定的波像差V″_n(n＝1，2，3…)；

之后，根据***误差W_sys和投影物镜(105)全视场未经标定的波像差V″_n(n＝1，2，3…)来标定***误差，***误差标定后的投影物镜(105)全视场波像差W_n＝V″_n-W_sys，(n＝1，2，3…)；

至此，就完成了光刻机投影物镜波像差的现场测量。

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