應用于掃描干涉光刻系統(tǒng)的光束自動對齊系統(tǒng)設計.pdf

1、掃描干涉光刻技術作為一項現(xiàn)代大面積高精度光柵制造的主流技術，兼具創(chuàng)新性和高效性，不論是制造精度還是制造效率均處于光柵制造技術的前列。光束自動對齊系統(tǒng)作為掃描干涉光刻的子系統(tǒng)，通過保證干涉光束在基底平面光斑重合、干涉光束與法線之間夾角相同，來減小干涉條紋的非線性。本文以光束自動對齊系統(tǒng)為研究課題，對自動對齊系統(tǒng)設計、自動對齊系統(tǒng)各個模塊設計、自動對齊系統(tǒng)控制算法以及自動對齊系統(tǒng)對齊精度等進行了一定的研究。
　　首先，以國內(nèi)外光束對齊

2、、光束校準調(diào)研為基礎，提出光路短適用于掃描干涉光刻系統(tǒng)的自動對齊系統(tǒng)方案。本文所提自動對齊系統(tǒng)方案巧妙利用透射光柵作為分光器件，利用其0級衍射光和+1級衍射光作為測量光束，位置敏感探測器（PSD）作為測量器件，電動鏡座為執(zhí)行器件，設計了光路短、幾何尺寸小、易于集成的新型自動對齊系統(tǒng)。
　　其次，根據(jù)系統(tǒng)設計方案，對系統(tǒng)各個模塊性能需求進行分析，設計各個模塊。分析透射光柵的需求，進行理論衍射效率仿真與實際實驗結果的對比；PSD性能參

3、數(shù)的分析與實驗，包括PSD工作區(qū)域大小、位置分辨率、絕對測量精度、PSD數(shù)字化噪聲、工作時溫度變化以及振動對PSD采樣的影響；對所用光源性能進行了要求分析，對系統(tǒng)執(zhí)行器件電動鏡座進行了性能方面的測試。本部分創(chuàng)新點在于提出了適用于PSD分辨率與測量精度的測試方案與標定方案。
　　然后，根據(jù)前文方案設計與系統(tǒng)模塊設計的基礎，提出適用于本新型光束自動對齊系統(tǒng)的對齊方案。文章中沿用傳統(tǒng)的迭代對齊算法，提出利用上次調(diào)整結束的實測值作為下次迭