光柵光刻機干涉條紋周期和波前的測量與控制研究.pdf

1、衍射光柵是一種重要的光學(xué)器件，在許多研究領(lǐng)域和工程項目中都有著廣泛的應(yīng)用，在這其中對大尺寸衍射光柵的需求更為迫切。掃描干涉光刻憑借其高精度、高效率和靈活性等眾多優(yōu)點，成為制造大尺寸衍射光柵的一種重要技術(shù)手段。掃描干涉光刻技術(shù)的主要難點在于如何對干涉場中干涉條紋進行精準重疊掃描和曝光拼接，制作出曝光均勻、對比度高和位相線性良好的衍射光柵。
　　為了在掃描干涉光刻中實現(xiàn)精確的曝光拼接，本文主要做了以下工作:第一，曝光時需要在相鄰的一組

2、干涉條紋間做重疊掃描，從而將小尺寸的干涉條紋記錄在大面積的基板上。理想情況下工作平臺在沿垂直于干涉條紋方向的步進運動中步長應(yīng)該是干涉條紋周期的整數(shù)倍，因此需要精確測量出干涉條紋周期數(shù)值。本文采用類似周期計數(shù)法的方法精確測量出干涉條紋周期數(shù)值，測量精度在10pm量級;第二，鑒于單個平移臺位移精度有限，在實驗中搭建了基于雙平移臺的H型工作平臺，通過附加位姿校正方法獲得高位移精度。這里提出了基于二次多項式擬合的雙平移臺位姿校正方法用于提高雙平

3、移臺位移精度，在以100個干涉條紋周期為步長的步進運動中，定位精度可達±10nm，偏航Y(jié)aw可以控制在±0.073μrad以內(nèi)，為光柵刻寫提供了良好的位移精度;第三，系統(tǒng)中使用兩束高斯光束干涉產(chǎn)生的干涉條紋不是嚴格的平行等距直線，經(jīng)過掃描平均后殘留的位相非線性誤差會直接反映在刻寫光柵的柵線上，導(dǎo)致刻線誤差。因此本文使用相移干涉法對干涉場波前進行測量，計算了干涉條紋位相非線性誤差，波前的PV值為0.05λ。
　　干涉場干涉條紋周期測