[發明專利]光柵離子束刻蝕的光學在線檢測裝置及檢測方法

無效

• 申請號: 200710020220.0
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN101261449A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 劉穎;徐向東;洪義麟;徐德權;付紹軍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B5/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳進

1.?一種光柵離子束刻蝕的光學在線檢測裝置，包括放置待刻蝕光柵的離子束刻蝕工作臺，該工作臺能在+x和-x方向移動，它的法線與刻蝕機窗口的法線平行，其特征在于，該裝置還包括一光學平面反射鏡、激光器、光電探測器、數字電壓表和計算機數據采集系統，其中，光學平面反射鏡置于離子束刻蝕系統的真空室內，并由一可轉動支架支撐，使其鏡面與離子束刻蝕工作臺的工作平面的夾角能在0□90°內調節，從該反射鏡中心到工作臺的距離與到刻蝕機窗口的距離相近或相等；所述激光器、光電探測器、數字電壓表和計算機數據采集系統置于離子束刻蝕系統的真空室外，其中激光器和光電探測器在刻蝕機窗口近處，并且激光器所在位置，能保證激光入射光束經反射鏡后，以待刻蝕光柵的自準直角附近入射到待刻蝕光柵表面，再經待刻蝕光柵衍射沿著與入射光的反方向原路返回到反射鏡，并通過刻蝕機窗口，被置于該衍射方向上的光電探測器接收；光電探測器靠近激光器，置于衍射光與入射光偏離角度在0□5°的范圍內；光電探測器將接收到的光信號，經光電轉換、放大后由光電探測器的兩個輸出端連接至數字電壓表的兩輸入端，該數字電壓表再將此模擬信號進行模數轉換后輸入到計算機數據采集系統中，進行輸出顯示和存儲；所述激光器的波長與待刻蝕光柵的工作波長相同或相近。

2.?使用如權利要求1所述光學在線檢測裝置的檢測方法，其特征在于，檢測步驟為：(1)首先根據待刻蝕光柵的工作波長選擇合適的激光器，然后調整待刻蝕光柵在線檢測光路，使光電探測器上能直接得到待刻蝕光柵的衍射強度信息；(2)檢測待刻蝕光柵初始位置的負一級衍射強度一維分布，將得到的初始刻蝕深度為零時待刻蝕光柵負一級衍射強度的一維空間分布曲線在計算機顯示器上顯示；(3)在線檢測被刻蝕光柵隨刻蝕深度的變化時負一級衍射強度一維分布的變化，將得到被刻蝕光柵在不同刻蝕深度時的負一級衍射強度的一維空間分布曲線在計算機顯示器上顯示；(4)根據計算機顯示器上顯示的負一級衍射強度一維分布曲線形狀，確定被刻蝕光柵的刻蝕終點。

3.?如權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述根據計算機顯示器上顯示的負一級衍射強度一維分布曲線形狀確定被刻蝕光柵的刻蝕終點是：顯示器上顯示的負一級衍射強度一維分布曲線的相鄰兩次曲線的比值趨于1，并且最后一次曲線的均勻性指標Δ滿足被刻蝕光柵的工作要求時，即表示被刻蝕光柵已經達到設定刻蝕深度要求。

4.?如權利要求2或3所述的檢測方法，其特征在于，所述最后一次曲線的均勻性指標Δ是：Δ＝[(I_max-I_min)/(I_max+I_min)]，其中I_max和I_min分別為最后一次曲線上的光柵不同位置的負一級衍射光強最大值和最小值。