[發明專利]一種全息光柵掃描光刻曝光量監測裝置及調整方法

有效

• 申請號: 202010640570.2
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111708258B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 宋瑩;張劉;朱楊;趙寰宇;王文華;范國偉;章家保;張帆
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

1.一種全息光柵掃描曝光量監測裝置，包括監測光源(1)、電控光閘(2)、濾光片(3)、光電探測器(4)、基準光柵(5)、控制器(6)以及位移速度測量系統(7)；

其特征是：

所述監測光源(1)前端放置電控光閘(2)，所述濾光片(3)放置在光電探測器(4)前，所述監測光源(1)、電控光閘(2)、濾光片(3)和光電探測器(4)均通過多維調整臺固定于掃描干涉光刻系統的光學平臺(8)上；

所述監測光源(1)發出的監測激光(17)用于曝光量監測，所述電控光閘(2)控制監控激光(17)入射到潛像光柵(19)上，形成監測光斑(16)；監控激光(17)經由潛像光柵(19)產生一級潛像衍射光(20)，所述一級潛像衍射光(20)經過濾光片(3)，進入光電探測器(4)；位移速度測量系統(7)獲取掃描干涉光刻系統中二維運動工作臺(14)的Y向位移及速度，作為對曝光量進行控制的參數；

所述控制器(6)控制電控光閘(2)的打開和關閉，控制同一觸發信號同步采集位移速度測量系統(7)和光電探測器(4)的輸出數據。

2.根據權利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監測裝置，其特征在于，所述掃描干涉光刻系統還包括光刻光源激光(9)、干涉光學系統(10)、光柵基底(13)和二維運動工作臺(14)；

所述干涉光學系統(10)布置于光學平臺(8)上，所述光學平臺(8)下方為二維運動工作臺(14)；所述光刻光源激光(9)經過干涉光學系統(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)；

所述基準光柵(5)固定于二維運動工作臺(14)上，基準光柵(5)上表面與光柵基底(13)上表面等高；

所述二維運動工作臺(14)用于承載涂覆有光刻膠的光柵基底(13)，進行步進掃描運動，其中X方向為步進運動方向，Y方向為掃描運動方向；使所述干涉圖樣(15)與光柵基底(13)間發生相對運動，實現掃描拼接曝光。

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

4.根據權利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監測裝置，其特征在于：所述位移速度測量系統(7)為光柵尺或激光干涉儀系統，用于測量所述二維運動工作臺(14)的Y向的位移及速度。

5.根據權利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監測裝置，其特征在于：所述位移速度測量系統(7)為激光干涉儀系統，包括相對于絕對坐標系靜止的干涉計(701)，以及固定于二維運動平臺(14)的測量平面鏡(702)及干涉儀激光器(703)。

6.根據權利要求1所述的一種全息光柵掃描曝光量監測裝置，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)、增益可調的AD轉換板卡(602)和控制電控光閘IO板卡；

通過控制電控光閘的IO板卡(603)發出IO信號控制電控光閘(2)打開或關閉，通過增益可調的AD轉換板卡(602)采集光電探測器(4)輸出的電信號，通過位移速度采集板卡(601)采集位移速度測量系統(7)輸出的信息。