全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光谱技术领域，具体涉及一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置。该装置包括显影罐10、光栅固定机构20、支撑机构30、激光器40、光电接收器50、俯仰调节机构60和监测机构70。本发明专利技术的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置设置有俯仰调节机构，用于直接根据待显影的潜像光栅调整激光器的激光束的俯仰，分离以自准直角度入射的激光束和该激光束经潜像光栅衍射产生的‑1级衍射光束，不会产生衍射光角度偏转，‑1级衍射光束作为监测信号既不会产生衍射级次混淆，又不会混入入射激光束，增加了判断显影截止点的准确度。

A device for real-time monitoring development cutoff point by holographic grating self-collimation

The invention relates to the technical field of spectroscopy, in particular to a device for real-time monitoring development cut-off points by self-collimation of holographic gratings. The device comprises a development tank 10, a grating fixing mechanism 20, a support mechanism 30, a laser 40, a photoelectric receiver 50, a pitch adjusting mechanism 60 and a monitoring mechanism 70. The device of the holographic grating self-collimation real-time monitoring development cutoff point is provided with an elevation adjusting mechanism, which is used to adjust the laser beam's elevation directly according to the latent image grating to be developed, separate the laser beam incident at the self-collimation angle and the 1 diffraction beam generated by the laser beam diffracted by the latent image grating, and will not produce the angle deflection of the diffraction beam. In order to monitor the signal, the accuracy of judging the development cut-off point is increased.

【技术实现步骤摘要】
全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置
本专利技术涉及光谱
，具体涉及一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置。
技术介绍
在全息光栅制作工艺中，把经过曝光的潜像光栅放入碱性溶液中进行蚀刻，是光刻胶中的潜像转化成为具有浮雕图案，这个过程就是显影。显影是全息光栅刻槽形成的最后一道工艺步骤，是需要控制的重要工艺参数之一，显影时间不足或显影时间多长都不能得到理想的光栅刻槽。传统方法是采用固定的曝光量，通过大量实验反复修正，最后获得最佳工艺条件。由于影响全息光栅质量的工艺条件很多，其中许多条件在实验过程中还会波动，导致实验结果难以判断和控制，所以采用这种传统的方法需要的实验工作量大，研究周期长，最终往往还得不到质量良好的全息光栅。为了提高全息光栅掩模研制效率，提出了显影监测的方法，通过测量潜像光栅在显影液中产生的衍射光强度得到显影截止点，如图1所示，在显影罐1中放置与待显影的潜像光栅刻槽密度相同的标准光栅2，监测激光束3照射在标准光栅2产生多级衍射光，选择其中一束衍射光作为监测光束4，确定探测器位置，将标准光栅2更换为待显影潜像光栅5，注入显影液开始显影，并对监测光束4的衍射光能量进行探测，然后将信号传给记录仪即可实现显影实时监测。这种方法采用与待显影的潜像光栅刻槽密度相同的标准光栅确定监测光束及探测器位置，由此会产生两个问题，一是，由于全息光栅被浸泡在显影液中，其折射率近似等于水的折射率n1，ShipleyS1805光刻胶对监测波长的折射率为n2，基底的折射率为n3，因此在接收信号区间大约有四个衍射级次，接收信号很可能会产生衍射级次混淆，根据此信号监测得到的显影截止点不准确；二是，采用标准光栅确定监测光束及探测器位置后，将标准光栅更换为待显影潜像光栅，会产生衍射光角度偏转，可能得不到显影监测曲线。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置。本专利技术的目的可通过以下的技术措施来实现：本专利技术提供了一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置，包括：显影罐；光栅固定机构，设于所述显影罐内，所述光栅固定机构用于将潜像光栅固定于所述显影罐内；支撑机构；可转动地安装于支撑机构上的激光器，所述激光器用于发射第一激光束以照射所述潜像光栅；光电接收器，用于接收经所述潜像光栅衍射形成的第二激光束；俯仰调节机构，安装在所述支撑机构和所述激光器之间，用于使所述激光器相对于所述支撑机构转动以调整所述第一激光束的俯仰；以及监测机构，用于根据所述第二激光束的能量变化对显影截止点进行实时监测。优选地，所述光电接收器可拆卸地安装于所述支撑机构上。优选地，该装置还包括设于所述支撑机构和所述显影罐之间的连接机构，所述连接机构的一端设于所述支撑机构底部，所述连接机构的另一端与所述显影罐的罐底相抵。优选地，该装置还包括设于所述连接机构和所述显影罐之间的自准直角度调节机构，用于使所述支撑机构相对于所述显影罐的罐底中心旋转以调整所述激光器的出射光束与所述潜像光栅之间的角度。优选地，所述光栅固定机构包括在竖直平面内布设的滑轨以及与所述滑轨滑动配合用于固定潜像光栅的滑块。优选地，所述滑块的顶部设有提拉结构，用于将置于显影液中的滑块进行提拉。优选地，所述监测机构包括：数据处理模块，用于根据光电接收器的输出值绘制所述第二激光束能量随时间变化绘制显影监测曲线；显示器，用于显示所述显影监测曲线。优选地，所述监测机构还包括：信号转换模块，用于将光电接收器的电信号进行模数转换并将转换结果输出至所述数据处理模块；截止点确定模块，用于根据所述显影监测曲线确定显影截止点。优选地，所述光电接收器为功率计；和/或，所述显影罐为透明圆柱体罐；和/或，所述激光器为He-Ne激光器，所述激光器发出的激光的波长为632.8nm。优选地，所述光栅固定机构由聚四氟乙烯材料制成。本专利技术的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置设置有俯仰调节机构，用于直接根据待显影的潜像光栅调整激光器的激光束的俯仰，分离以自准直角度入射的激光束和该激光束经潜像光栅衍射产生的-1级衍射光束，不会产生衍射光角度偏转，-1级衍射光束作为监测信号既不会产生衍射级次混淆，又不会混入入射激光束，增加了判断显影截止点的准确度。附图说明图1是现有技术中的潜像光栅显影截止点监测原理图。图2是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置中潜像光栅在显影罐内定位示意图。图3是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置的结构示意图。图4是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置的俯视图。图5是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置的自准直显影监测原理图。图6是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置的俯仰调节原理图。图7是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置中监测机构的功能模块图。图8是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置绘制的显影监测曲线图。图9是本专利技术实施例的监测显影截止点的装置激光器俯仰调节变化图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本专利技术的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。本专利技术的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置的设计原理如下：在光栅基底上涂有的光致抗蚀剂在干涉场中曝光后，潜像光栅浸没在显影液中，在光刻胶表面形成表面浮雕形的结构。根据潜像光栅0级反射光确定激光束俯仰角度，潜像光栅-1级自准直衍射角度确定接收器位置，显影过程中用监测激光器照射潜像光栅，在-1级自准直衍射光传播方向放置有光电接收器，接收衍射光并将光信号转换为电信号，传给数据处理模块，出具处理后在显示器上显示表征衍射光强度变化的显影监测曲线。因为该装置是显影监测曲线全程监测，根据全程实时绘制的显影监测曲线确定显影截止时间，根据曲线趋势当显影监测曲线达到全局最小值位置时，确定为显影截止点，在显影截止点处停止显影。下面结合装置的具体结构和装置的调节方法进行详细说明。本专利技术实施例提供了一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置100，请参阅图2、图3和图4所示，该装置100包括显影罐10、光栅固定机构20、支撑机构30、激光器40、光电接收器50、俯仰调节机构60和监测机构70，其中，激光器40和光电接收器50均设于支撑结构30上。光栅固定机构20设于显影罐10内，光栅固定机构20用于固定潜像光栅200，在显影罐10中注入显影液以对潜像光栅200进行显影。在显影过程中，可转动地安装于支撑机构30上的激光器40持续发射第一激光束401，第一激光束401照射至潜像光栅200上，其中，通过配置激光器40和潜像光栅200的空间位置，使得激光器40发出的第一激光束401在潜像光栅200的自准直角度入射，即第一激光束401为潜像光栅200的自准直入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置，其特征在于，该装置包括：显影罐；光栅固定机构，设于所述显影罐内，所述光栅固定机构用于将潜像光栅固定于所述显影罐内；支撑机构；激光器，可转动地安装于支撑机构上，所述激光器用于发射第一激光束以照射所述潜像光栅；光电接收器，用于接收经所述潜像光栅衍射形成的第二激光束；俯仰调节机构，安装在所述支撑机构和所述激光器之间，用于使所述激光器相对于所述支撑机构转动以调整所述第一激光束的俯仰；以及监测机构，用于根据所述第二激光束的能量变化对显影截止点进行实时监测。

【技术特征摘要】
1.一种全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置，其特征在于，该装置包括：显影罐；光栅固定机构，设于所述显影罐内，所述光栅固定机构用于将潜像光栅固定于所述显影罐内；支撑机构；激光器，可转动地安装于支撑机构上，所述激光器用于发射第一激光束以照射所述潜像光栅；光电接收器，用于接收经所述潜像光栅衍射形成的第二激光束；俯仰调节机构，安装在所述支撑机构和所述激光器之间，用于使所述激光器相对于所述支撑机构转动以调整所述第一激光束的俯仰；以及监测机构，用于根据所述第二激光束的能量变化对显影截止点进行实时监测。2.根据权利要求1所述的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置，其特征在于，所述光电接收器可拆卸地安装于所述支撑机构上。3.根据权利要求1所述的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置，其特征在于，该装置还包括设于所述支撑机构和所述显影罐之间的连接机构，所述连接机构的一端设于所述支撑机构底部，所述连接机构的另一端与所述显影罐的罐底相抵。4.根据权利要求3所述的全息光栅自准直实时监测显影截止点的装置，其特征在于，该装置还包括设于所述连接机构和所述显影罐之间的自准直角度调节机构，用于使所述支撑机构相对于所述显影罐的罐底中心旋转以调整所述激光器的出射光束与所述潜像光栅之间的角度。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜岩秀，李文昊，吴娜，郑钟铭，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22