[發(fā)明專利]一種全息光柵掃描光刻曝光量監(jiān)測(cè)裝置及調(diào)整方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010640570.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN111708258B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋瑩;張劉;朱楊;趙寰宇;王文華;范國(guó)偉;章家保;張帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

1.一種全息光柵掃描曝光量監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)光源(1)、電控光閘(2)、濾光片(3)、光電探測(cè)器(4)、基準(zhǔn)光柵(5)、控制器(6)以及位移速度測(cè)量系統(tǒng)(7)；

其特征是：

所述監(jiān)測(cè)光源(1)前端放置電控光閘(2)，所述濾光片(3)放置在光電探測(cè)器(4)前，所述監(jiān)測(cè)光源(1)、電控光閘(2)、濾光片(3)和光電探測(cè)器(4)均通過(guò)多維調(diào)整臺(tái)固定于掃描干涉光刻系統(tǒng)的光學(xué)平臺(tái)(8)上；

所述監(jiān)測(cè)光源(1)發(fā)出的監(jiān)測(cè)激光(17)用于曝光量監(jiān)測(cè)，所述電控光閘(2)控制監(jiān)控激光(17)入射到潛像光柵(19)上，形成監(jiān)測(cè)光斑(16)；監(jiān)控激光(17)經(jīng)由潛像光柵(19)產(chǎn)生一級(jí)潛像衍射光(20)，所述一級(jí)潛像衍射光(20)經(jīng)過(guò)濾光片(3)，進(jìn)入光電探測(cè)器(4)；位移速度測(cè)量系統(tǒng)(7)獲取掃描干涉光刻系統(tǒng)中二維運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(14)的Y向位移及速度，作為對(duì)曝光量進(jìn)行控制的參數(shù)；

所述控制器(6)控制電控光閘(2)的打開和關(guān)閉，控制同一觸發(fā)信號(hào)同步采集位移速度測(cè)量系統(tǒng)(7)和光電探測(cè)器(4)的輸出數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述掃描干涉光刻系統(tǒng)還包括光刻光源激光(9)、干涉光學(xué)系統(tǒng)(10)、光柵基底(13)和二維運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(14)；

所述干涉光學(xué)系統(tǒng)(10)布置于光學(xué)平臺(tái)(8)上，所述光學(xué)平臺(tái)(8)下方為二維運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(14)；所述光刻光源激光(9)經(jīng)過(guò)干涉光學(xué)系統(tǒng)(10)后，第一相干光束(11)與第二相干光束(12)在光柵基底(13)的高度處完全重疊，形成干涉圖樣(15)；

所述基準(zhǔn)光柵(5)固定于二維運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(14)上，基準(zhǔn)光柵(5)上表面與光柵基底(13)上表面等高；

所述二維運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(14)用于承載涂覆有光刻膠的光柵基底(13)，進(jìn)行步進(jìn)掃描運(yùn)動(dòng)，其中X方向?yàn)椴竭M(jìn)運(yùn)動(dòng)方向，Y方向?yàn)閽呙柽\(yùn)動(dòng)方向；使所述干涉圖樣(15)與光柵基底(13)間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)掃描拼接曝光。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全息光柵掃描曝光量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)光源(1)的波長(zhǎng)選用所述光柵基底(13)所涂敷的光刻膠的非敏感波長(zhǎng)，要求監(jiān)測(cè)激光(1)的波長(zhǎng)λ在干涉圖樣(15)條紋周期d_f的條件下，產(chǎn)生一級(jí)衍射光；所述濾光片(3)通帶波段范圍包含監(jiān)測(cè)光源(1)的波長(zhǎng)λ。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述位移速度測(cè)量系統(tǒng)(7)為光柵尺或激光干涉儀系統(tǒng)，用于測(cè)量所述二維運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(14)的Y向的位移及速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述位移速度測(cè)量系統(tǒng)(7)為激光干涉儀系統(tǒng)，包括相對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)系靜止的干涉計(jì)(701)，以及固定于二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(14)的測(cè)量平面鏡(702)及干涉儀激光器(703)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述控制器(6)包括中央控制器(600)、位移速度采集板卡(601)、增益可調(diào)的AD轉(zhuǎn)換板卡(602)和控制電控光閘IO板卡；

通過(guò)控制電控光閘的IO板卡(603)發(fā)出IO信號(hào)控制電控光閘(2)打開或關(guān)閉，通過(guò)增益可調(diào)的AD轉(zhuǎn)換板卡(602)采集光電探測(cè)器(4)輸出的電信號(hào)，通過(guò)位移速度采集板卡(601)采集位移速度測(cè)量系統(tǒng)(7)輸出的信息。