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CN111812948B - 激光干涉光刻中光束入射角的调控装置及方法 - Google Patents

激光干涉光刻中光束入射角的调控装置及方法 Download PDF

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CN111812948B CN202010636098.5A CN202010636098A CN111812948B CN 111812948 B CN111812948 B CN 111812948B CN 202010636098 A CN202010636098 A CN 202010636098A CN 111812948 B CN111812948 B CN 111812948B
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Abstract

本发明公开了一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置及方法,装置包括:分光棱镜、第一解耦透镜、第一位置检测器和反馈控制系统,其中,分光棱镜位于第一透镜和第二透镜之间;第一解耦透镜位于第一位置检测器与分光棱镜之间,反馈控制系统与第一位置检测器和第一万向反射镜连接;分光棱镜用于对经第一万向反射镜的第一入射光进行反射,第一解耦透镜用于将分光棱镜的第一反射光入射至第一位置检测器,第一位置检测器用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统,反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整第一万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。本发明可以对光束入射角度进行精确调控。

Description

激光干涉光刻中光束入射角的调控装置及方法
技术领域
本发明属于光刻技术领域,具体地,涉及一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置及方法。
背景技术
激光干涉光刻技术为利用光的干涉和衍射特性通过光束组合的方式控制干涉图形,在微电子、亚波长光栅、微透镜阵列、及纳米图形制造等领域有着广阔的应用前景。干涉光栅图形周期截距由曝光光路入射角直接决定,在制作变周期光栅的双光束激光扫描干涉光刻中,对曝光光路入射角的精密测量及调控尤为重要。
公开号为US6,882,477B1的美国专利公开了一种在激光干涉光刻系统中对曝光光束入射角度的测量及调控方案,该方案为通过两个位置敏感探测器的八个信号源解算出单束曝光光路在曝光基底的光斑位置及入射角度,每个光路依次经过两个两轴驱动反射镜反射后入射至基底,通过四个驱动调整可以控制光路包括位置和角度的四个自由度。虽然利用该装置可对曝光光路的位姿进行精确的测量及调控,但其装置结构较为复杂,需通过两个驱动反射镜进行调整,且光路结构无法应用至用于制作变周期光栅的激光干涉光刻系统中。
发明内容
鉴于以上问题,本发明的目的是提供一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置及方法,以实现在变周期光栅干涉光刻系统中对曝光光路入射角度的精确测量及调控。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的一个方面是提供一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,应用于激光干涉光刻系统中,所述激光干涉光刻系统包括基底,相对设置的第一透镜和第二透镜,以及位于所述第一透镜焦点处的第一万向反射镜,所述调控装置包括:分光棱镜、第一解耦透镜、第一位置检测器和反馈控制系统,其中,所述分光棱镜位于所述第一透镜和所述第二透镜之间;所述第一解耦透镜位于所述第一位置检测器与所述分光棱镜之间,所述反馈控制系统与所述第一位置检测器和所述第一万向反射镜连接;所述分光棱镜用于对经第一万向反射镜的第一入射光进行反射,所述第一解耦透镜用于将所述分光棱镜的第一反射光入射至所述第一位置检测器,所述第一位置检测器用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至所述反馈控制系统,所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
优选地,所述激光干涉光刻系统还包括位于第一透镜焦点处的第二万向反射镜,所述调控装置还包括:第二解耦透镜和第二位置检测器,其中,所述第二解耦透镜位于所述第二位置检测器与所述分光棱镜之间,所述反馈控制系统还与所述第二位置检测器和所述第二万向反射镜连接,所述分光棱镜还用于对经所述第二万向反射镜的第二入射光进行反射,所述第二解耦透镜用于将所述分光棱镜的第二反射光入射至所述第二位置检测器,所述第二位置检测器用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至所述反馈控制系统,所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第二万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
优选地,所述反馈控制系统包括:信号接收器、驱动器和相位卡,所述信号接收器用于接收所述第一位置检测器的测量结果,所述相位卡用于对所述测量结果进行解算,所述驱动器用于根据解算结果发出控制指令驱动所述第一万向反射镜的镜座运动。
优选地,在基底的干涉条纹的偏转量为θe时,第一位置检测器对光束位置的测量结果为:
Figure BDA0002568916370000031
Figure BDA0002568916370000032
其中,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
优选地,根据测量结果对所述第一万向反射镜的镜座的调节量为:
Figure BDA0002568916370000033
Figure BDA0002568916370000034
其中,Δθx表示x方向的调节量,Δθy表示y方向的调节量,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
优选地,在基底的干涉条纹的目标周期截距为P1时,第一位置检测器的测量结果为:
Figure BDA0002568916370000035
其中,ΔL表示光束的偏移量,P1表示目标周期截距,P0表示初始周期截距,f2表示第二透镜的焦距,λ表示激光波长。
优选地,根据测量结果对所述第一万向反射镜的镜座的调节量为:
Figure BDA0002568916370000036
其中,Δθx表示镜座x方向的调节量,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,P1表示目标周期截距,ΔL表示光束的偏移量,λ表示激光波长。
本发明的另一个方面是提供一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控方法,包括以下步骤:
通过分光棱镜对经第一万向反射镜的第一入射光进行反射;
通过第一解耦透镜将所述分光棱镜的第一反射光入射至第一位置检测器;
通过所述第一位置检测器对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统;
通过所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
优选地,所述方法还包括:
通过分光棱镜对经第二万向反射镜的第二入射光进行反射;
通过第二解耦透镜将所述分光棱镜的第二反射光入射至第二位置检测器;
通过所述第二位置检测器对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统;
通过所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第二万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
优选地,通过所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜的镜座的步骤包括:
通过信号接收器接收第一位置检测器的测量结果,通过相位卡对所述测量结果进行解算,通过驱动器根据解算结果发出控制指令,驱动第一万向反射镜的镜座运动。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:
本发明根据第一位置检测器的测量结果解算并发出控制指令调控第一万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行精密调控,使得可以在基底产生干涉曝光并形成理想的干涉图形。
并且,本发明可实现在变周期光栅干涉光刻系统中对曝光光路入射角度的精确调控。
附图说明
图1a为标准入射角下双光束干涉理想图形的示意图;
图1b为入射角存在绕x轴角度偏差、条纹截距偏离理想值的图形示意图;
图1c为入射角存在绕y轴角度偏差、条纹方向偏离理想方向的图形示意图;
图2为常规激光干涉光刻系统的示意图;
图3为本发明中激光干涉光刻系统的示意图;
图4为本发明在激光干涉光刻系统中对曝光光束入射角度的调控原理图。
图中:1-激光器,2-第一反射镜,3-光栅分束器,4-第二反射镜,5-第三反射镜,601-第四反射镜,602-第一万向反射镜,701-第五反射镜,702-第二万向反射镜,8-第一透镜,9-第二透镜,10-基底,11-分光棱镜,12-第一解耦透镜,13-第一位置检测器,14-第二解耦透镜,15-第二位置检测器,16-反馈控制系统。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。此外,在本说明书中,附图未按比例画出,并且相同的附图标记表示相同的部分。
在本发明中,对光束入射角的调控装置应用于激光干涉光刻系统。图2为常规激光干涉光刻系统的示意图,如图2所示,所述激光干涉光刻系统包括:激光器1、第一反射镜2、光栅分束器3、第二反射镜4、第三反射镜5、第四反射镜601、第五反射镜701、第一透镜8、第二透镜9、基底10,其中,激光器1出射光源经第一反射镜2入射至光栅分束器3后分为两束曝光光路,第一条曝光光路依次经过第二反射镜4、第四反射镜601、第一透镜8、第二透镜9后入射至基底10形成第一条入射光,第二条曝光光路依次经过第五反射镜701、第三反射镜5、第一透镜8、第二透镜9后入射至基底10形成第二条入射光。图2中显示的激光干涉光刻系统未与入射角调控装置结合,无法对曝光光路入射角度进行精确测量和调控。
本发明中,对常规的激光干涉光刻系统进行改进,所述激光干涉光刻系统至少包括基底10,相对设置的第一透镜8和第二透镜9,以及位于所述第一透镜8焦点处的第一万向反射镜602。图3为本发明中激光干涉光刻系统的示意图,如图3所示,所述激光干涉光刻系统包括:激光器1、第一反射镜2、光栅分束器3、第二反射镜4、第三反射镜5、第一万向反射镜602、第二万向反射镜702、第一透镜8、第二透镜9、基底10,其中,第一万向反射镜602和第二万向反射镜702位于第一透镜8的焦点处,基底10位于第二透镜9的焦点处,激光器1出射光源经第一反射镜2入射至光栅分束器3后分为两束曝光光路,第一条曝光光路依次经过第二反射镜4、第一万向反射镜602、第一透镜8、第二透镜9后入射至基底10形成第一条入射光,第二条曝光光路依次经过第二万向反射镜702、第三反射镜5、第一透镜8、第二透镜9后入射至基底10形成第二条入射光,曝光点位于第二透镜9的焦点处。其中,第一万向反射镜602和第二万向反射镜702分别安装在各自的镜座上,通过调整镜座的角度就可以调整经第一万向反射镜602和第二万向反射镜702的光路位置,从而可以调整在基底10形成的干涉条纹的图形。
图3中还示出了本发明中对光束入射角的调控装置,与激光干涉光刻系统相结合。其中,调控装置包括:分光棱镜11、第一解耦透镜12、第一位置检测器13(PSD,PositionSensitive Detector)和反馈控制系统16,其中,所述分光棱镜11位于所述第一透镜8和所述第二透镜9之间;所述第一解耦透镜12位于所述第一位置检测器13与所述分光棱镜11之间,所述反馈控制系统16与所述第一位置检测器13和所述第一万向反射镜602连接;所述分光棱镜11用于对经第一万向反射镜602的第一入射光进行反射,所述第一解耦透镜12用于将所述分光棱镜11的第一反射光入射至所述第一位置检测器13,所述第一位置检测器13用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至所述反馈控制系统16,所述反馈控制系统16根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜602的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。其中,第一条曝光光路依次经过第二反射镜4、第一万向反射镜602、第一透镜8、分光棱镜11、第二透镜9后入射至基底10形成第一条入射光,在经过分光棱镜11时,通过分光棱镜11将光束反射至第一解耦透镜12,经第一位置检测器13反馈至反馈控制系统16。
本发明根据第一位置检测器13的测量结果解算并发出控制指令调控第一万向反射镜602的镜座,使得可以在基底10产生干涉曝光并形成理想的干涉图形。
本发明的一个实施例中,所述调控装置还包括:第二解耦透镜14和第二位置检测器15,其中,所述第二解耦透镜14位于所述第二位置检测器15与所述分光棱镜11之间,所述反馈控制系统16还与所述第二位置检测器15和所述第二万向反射镜702连接,所述分光棱镜11还用于对经所述第二万向反射镜702的第二入射光进行反射,所述第二解耦透镜14用于将所述分光棱镜11的第二反射光入射至所述第二位置检测器15,所述第二位置检测器15用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至所述反馈控制系统16,所述反馈控制系统16根据测量结果输出控制指令,调整所述第二万向反射镜702的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
在一个实施例中,第一透镜8和第二透镜9均是凸透镜。第一解耦透镜12、第二解耦透镜14均是凸透镜。
在一个实施例中,所述反馈控制系统16包括:信号接收器、驱动器和相位卡,所述信号接收器用于接收所述第一位置检测器13或第二位置检测器15的测量结果,所述相位卡用于对所述测量结果进行解算,所述驱动器用于根据解算结果发出控制指令驱动所述第一万向反射镜602或第二万向反射镜702的镜座运动。
需要说明的是,本发明中,第一位置检测器13与第二位置检测器15对光束位置的测量方法相同,反馈控制系统16对测量结果的解算方式也相同。
下面以单光束为例,进一步说明本发明实施例。
图4为本发明在激光干涉光刻系统中对曝光光束入射角度的调控原理图,如图4所示,以第一条曝光光路的调整为例进行说明,第一万向反射镜602位于第一透镜8的焦点处,基底10位于第二透镜9的焦点处,从而使对曝光光束入射角的测量与调控转换为对第一透镜8与第二透镜9之间光路位置的测量调控。其中,图4中左下方为干涉条纹的坐标系,左上方为对第一万向反射镜602的镜座调节的坐标系。
图1a为标准入射角下双光束干涉理想图形的示意图,图1c为入射角存在绕y轴角度偏差、条纹方向偏离理想方向的图形示意图,如图1a和图1c所示,在基底10的干涉条纹的偏转量为θe时,第一位置检测器13对光束位置的测量结果为:
Figure BDA0002568916370000081
Figure BDA0002568916370000082
其中,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
进一步地,根据测量结果对所述第一万向反射镜602的镜座的调节量为:
Figure BDA0002568916370000083
Figure BDA0002568916370000084
其中,Δθx表示x方向的调节量,Δθy表示y方向的调节量,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
通过调整第一万向反射镜602的镜座可以使得干涉条纹的方向与理想中干涉条纹的方向相同。
在制作渐变周期光栅的双光束激光干涉光刻系统中,曝光光束入射方向的偏差会造成干涉图形偏离理想图形。图1a为标准入射角下双光束干涉理想图形的示意图,图1b为入射角存在绕x轴角度偏差、条纹截距偏离理想值的图形示意图,如图1a和图1b所示,在基底10形成的干涉条纹的周期截距偏离理想状态下的周期截距。在一个实施例中,在基底10的干涉条纹的目标周期截距为P1(理想周期截距)时,第一位置检测器13的测量结果为:
Figure BDA0002568916370000091
其中,ΔL表示光束的偏移量,P1表示目标周期截距,P0表示初始周期截距(实际形成的偏离理想状态的周期截距),f2表示第二透镜的焦距,λ表示激光波长。
进一步地,根据测量结果对所述第一万向反射镜602的镜座的调节量为:
Figure BDA0002568916370000092
其中,Δθx表示镜座x方向的调节量,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,P1表示目标周期截距,ΔL表示光束的偏移量,λ表示激光波长。
需要说明的是,第一位置检测器13的测量结果公式以及对第一万向反射镜602的镜座的调节量计算公式中,采用的各个变量均是矢量表示,条纹偏转方向以及对镜座的调节方向均包含在内,以便于根据条纹偏转方向准确调节镜座。
需要说明的是,当采用多光束进行干涉时,第二位置检测器15、第二万向反射镜702的镜座的测量结果或调节量的计算公式与上述相同。
获取第一万向反射镜602的镜座调节量之后,反馈控制系统16中由相位卡对第一位置检测器13的测量结果进行解算,根据解算结果通过VME机箱背板链接的驱动器发出控制指令,驱动第一万向反射镜602的镜座对光束入射角度进行精密调控,从而形成理想的干涉图形。
下面详细描述使用本发明的调控装置对激光干涉光刻系统的光束入射角度进行调控的效果。在激光干涉光刻系统中对光束入射角度测量结果误差影响最大的因素为PSD电子噪声导致的测量误差。由PSD电子噪声引起的误差体现为PSD的最小测量分辨率。以选用信欧光电型号为psd9产品为例,其感光芯片测量行程为9mm,在入射光波长为633nm、功率3mW状态下其分辨率可达1.5μm,可知此时信噪比为6e+3;实验条件为光波长355nm、功率0.1mW,该型号产品在633nm及355nm波长敏感度分别为38.5%、16.3%。则实验条件下,信噪比为6e+3*(16.3%*0.5)/(38.5%*3)=84.68,根据总量程9mm计算得当前分辨率为21.26μm。
PSD测量位移s与光束偏移δL之间关系为:
s=(1-L1/f3)δL
式中,L1为PSD距解耦透镜的距离参数,在进行条纹方向补偿过程中,PSD的测量误差会导致由测量结果(即光束偏移信息)解算得到的电机驱动角度调节量(δθy)不准确;f3表示解耦透镜的焦距(此处解耦透镜具体可以是系统中的第一解耦透镜或第二解耦透镜)。
条纹方向转角δθ与光束偏移δL之间关系为:
Figure BDA0002568916370000101
Figure BDA0002568916370000102
其中,L表示光束中心距第一透镜光轴的距离,atan为反正切函数arctan的简写,f1表示第一透镜的焦距,δθy为电机驱动角度调节量。
由PSD测量误差ε引起的条纹方向转角误差et为:
et=δθy(s+ε)-δθy(s)
其中,ε为PSD的测量误差参数,由仿真计算得条纹方向的转角误差为54.55urad;s为PSD的测量位移;δθy为电机驱动角度调节量。
条纹周期截距P与光束偏移δL之间关系为:
Figure BDA0002568916370000111
其中,P为条纹周期截距,δL为光束偏移,λ为激光波长,f2为第二透镜的焦距。
由PSD测量误差ε引起的条纹周期截距误差ep为:
ep=P(s+ε)-δθy(s)
其中,P为条纹周期截距,s为PSD的测量位移,ε为PSD的测量误差参数,δθy为电机驱动角度调节量。
由于周期误差为累计误差,在步进后期误差值相对较大,设定周期范围为500nm-2500nm,周期步进间隔为10nm,在基板边缘周期误差约为22nm,即与标准值2500nm相差22nm。
本发明还提供一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控方法,应用于激光干涉光刻系统中,对光束入射角度进行调控,包括以下步骤:
通过分光棱镜11对经第一万向反射镜602的第一入射光进行反射;
通过第一解耦透镜12将所述分光棱镜11的第一反射光入射至第一位置检测器13;
通过所述第一位置检测器13对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统16;
通过所述反馈控制系统16根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜602的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
在一个实施例中,所述方法还包括:
通过分光棱镜11对经第二万向反射镜702的第二入射光进行反射;
通过第二解耦透镜14将所述分光棱镜11的第二反射光入射至第二位置检测器15;
通过所述第二位置检测器15对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统16;
通过所述反馈控制系统16根据测量结果输出控制指令,调整所述第二万向反射镜702的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
本发明通过分光棱镜11对光束进行反射,通过第一位置检测器13、第二位置检测器15对光束位置测量并反馈至反馈控制系统16,通过反馈控制系统16对镜座进行调节,从而可以对光束入射角度进行精确调控。
在一个实施例中,通过所述反馈控制系统16根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜602的镜座的步骤包括:
通过信号接收器接收第一位置检测器13的测量结果,通过相位卡对所述测量结果进行解算,通过驱动器根据解算结果发出控制指令,驱动第一万向反射镜602的镜座运动。
需要说明的是,本发明之激光干涉光刻中光束入射角度的调控方法的具体实施方式与上述调控装置的具体实施方式大致相同,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,应用于激光干涉光刻系统中,所述激光干涉光刻系统包括基底,相对设置的第一透镜和第二透镜,以及位于所述第一透镜焦点处的第一万向反射镜,其特征在于,
所述调控装置包括:分光棱镜、第一解耦透镜、第一位置检测器和反馈控制系统,
其中,所述分光棱镜位于所述第一透镜和所述第二透镜之间;所述第一解耦透镜位于所述第一位置检测器与所述分光棱镜之间,所述反馈控制系统与所述第一位置检测器和所述第一万向反射镜连接;
所述分光棱镜用于对经第一万向反射镜的第一入射光进行反射,所述第一解耦透镜用于将所述分光棱镜的第一反射光入射至所述第一位置检测器,所述第一位置检测器用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至所述反馈控制系统,所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控,
其中,在基底的干涉条纹的偏转量为θe时,第一位置检测器对光束位置的测量结果为:
Figure FDA0003093079770000011
Figure FDA0003093079770000012
其中,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
2.根据权利要求1所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,其特征在于,所述激光干涉光刻系统还包括位于第一透镜焦点处的第二万向反射镜,所述调控装置还包括:第二解耦透镜和第二位置检测器,其中,所述第二解耦透镜位于所述第二位置检测器与所述分光棱镜之间,所述反馈控制系统还与所述第二位置检测器和所述第二万向反射镜连接,所述分光棱镜还用于对经所述第二万向反射镜的第二入射光进行反射,所述第二解耦透镜用于将所述分光棱镜的第二反射光入射至所述第二位置检测器,所述第二位置检测器用于对光束位置进行测量,并将测量结果传输至所述反馈控制系统,所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第二万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
3.根据权利要求1所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,其特征在于,所述反馈控制系统包括:信号接收器、驱动器和相位卡,所述信号接收器用于接收所述第一位置检测器的测量结果,所述相位卡用于对所述测量结果进行解算,所述驱动器用于根据解算结果发出控制指令驱动所述第一万向反射镜的镜座运动。
4.根据权利要求1所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,其特征在于,根据测量结果对所述第一万向反射镜的镜座的调节量为:
Figure FDA0003093079770000021
Figure FDA0003093079770000022
其中,Δθx表示x方向的调节量,Δθy表示y方向的调节量,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
5.根据权利要求1所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,其特征在于,在基底的干涉条纹的目标周期截距为P1时,第一位置检测器的测量结果为:
Figure FDA0003093079770000023
其中,ΔL表示光束的偏移量,P1表示目标周期截距,P0表示初始周期截距,f2表示第二透镜的焦距,λ表示激光波长。
6.根据权利要求5所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控装置,其特征在于,根据测量结果对所述第一万向反射镜的镜座的调节量为:
Figure FDA0003093079770000031
其中,Δθx表示镜座x方向的调节量,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,P1表示目标周期截距,ΔL表示光束的偏移量,λ表示激光波长。
7.一种激光干涉光刻中光束入射角度的调控方法,其特征在于,包括以下步骤:
通过分光棱镜对经第一万向反射镜的第一入射光进行反射;
通过第一解耦透镜将所述分光棱镜的第一反射光入射至第一位置检测器;
通过所述第一位置检测器对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统;
通过所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控,
其中,在基底的干涉条纹的偏转量为θe时,第一位置检测器对光束位置的测量结果为:
Figure FDA0003093079770000032
Figure FDA0003093079770000033
其中,ΔLx表示光束在x方向的偏移量,ΔLy表示光束在y方向的偏移量,f2表示第二透镜的焦距,Pt表示t时刻的干涉条纹截距,λ表示激光波长。
8.根据权利要求7所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过分光棱镜对经第二万向反射镜的第二入射光进行反射;
通过第二解耦透镜将所述分光棱镜的第二反射光入射至第二位置检测器;
通过所述第二位置检测器对光束位置进行测量,并将测量结果传输至反馈控制系统;
通过所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第二万向反射镜的镜座,从而对曝光光束的入射角度进行调控。
9.根据权利要求7或8所述的激光干涉光刻中光束入射角度的调控方法,其特征在于,通过所述反馈控制系统根据测量结果输出控制指令,调整所述第一万向反射镜的镜座的步骤包括:
通过信号接收器接收第一位置检测器的测量结果,通过相位卡对所述测量结果进行解算,通过驱动器根据解算结果发出控制指令,驱动第一万向反射镜的镜座运动。
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