FP标准具温漂参数校准装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种FP标准具温漂参数校准装置，包括：检测模块，用于测量激光器产生的激光光束的中心波长并获取FP波长计测量所述激光光束过程中产生的温漂校准数据；以及控制器，用于根据温漂校准数据，计算得到温漂校准参数，根据温漂校准参数调整激光光；检测模块包括阴极灯、光强探测器等装置。阴极灯和光强探测器能够得到中心波长的漂移量以及设在FP标准具上的温度传感器测得的FP标准具的温度和温度导数，检测模块将测得的多组温漂校准数据传至控制器，控制器进而得到温漂校准参数，并根据温漂校准参数调控线宽压窄模块来对激光器的激光光束中心波长进行控制，解决了FP标准具测量中心波长带来的误差，维持激光器中心波长稳定。

【技术实现步骤摘要】
FP标准具温漂参数校准装置
本技术涉精密测量领域，具体涉及一种FP标准具温漂参数校准装置。
技术介绍
在半导体芯片加工领域，随着对IC芯片特征尺寸要求越来越小，对光刻机性能要求也越来越高，为了实现更细的线条，需要光刻机采用的光源的中心波长越来越短。目前在芯片加工领域，准分子激光器因其能量大、线宽窄、波长短，是半导体光刻的理想光源，最常用的有KrF准分子激光器和ArF准分子激光器，它的中心波长分别为248nm和193nm。在光刻机曝光过程中要求准分子激光器的波长保持稳定，波长的变化会引起光刻机成像面的位置变化，从而引起曝光线条变宽，芯片的良品率下降。对于110nm工艺节点，要求激光器的波长稳定性高于0.05pm，而对于28nm工艺节点，要求激光器的波长稳定性高于0.03pm。为了得到稳定的中心波长，准分子激光器中通过内部的检测模块实时测量激光器的中心波长，并通过调整线宽压窄模块中的光栅角度，使激光器的中心波长保持恒定。因此对在线检测模块的中心波长测量精度要求很高。测量准分子激光器中心波长的方法主要有中阶梯光栅法(US4391523，US6717670)和Fabry-Perot标准具(以下简称FP标准具)法，在专利US4391523中，采用中阶梯光栅测量激光器中心波长，中阶梯光栅衍射级次高，有很高光谱分辨率，可以实现高精度的中心波长测量，然而中阶梯光栅光谱仪体积庞大，不适合用于激光器中心波长的在线测量，一般用于离线测量。而FP标准法，因为体积比较小，光谱分辨率高，是准分子激光器在线测量中心波长的理想选择，(如专利US6480275，US6539046)，激光器经过FP标准具后，产生干涉条纹，根据干涉条纹峰值的位置，得到入射激光器的中心波长。在FP标准具测量准分子激光器中心波长时，FP标准具在受到激光器的照射后，其参数(内部气体折射率，反射镜间距等)会发生改变，从而引起中心波长测量结果的温度漂移，可以通过采用实时测量FP标准具温度进行反馈(如专利EP0801829B1，US6667804)，对中心波长测量结果进行修正，该方法可以很好的解决FP温度漂移问题，但如何精确得到FP标准具的温漂校准参数成为关键，通常在激光器出厂之前，使用标准光源(如稳频激光器等)进行校准，得到FP标准温漂校准参数，然而该方法存在着两个问题，一是稳频激光器波长稳定度，会造成校准参数的偏离。二是，激光器出厂以后，使用一段时间后，随着FP标准具的使用，其温漂属性会发生改变，无法实现在线校准，如果还使用原来的校准参数，校准后的中心波长与实际值存在比较大的偏差，对光刻机的曝光质量产生较大影响。鉴于此，为了提高准分子激光器中心波长长期稳定度，解决检测模块FP标准具测量中心波长时，温漂校准参数发生变化的问题，用于FP标准具温漂校准参数离线和在线校准，提出一种FP标准具温漂参数校准装置成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种FP标准具温漂参数校准装置。本技术的目的可通过以下的技术措施来实现：本技术提供了一种FP标准具温漂参数校准装置，所述温漂校准装置包括：检测模块，用于测量激光器产生的激光光束的中心波长并获取FP波长计测量所述激光光束过程中产生的温漂校准数据；以及控制器，用于根据所述温漂校准数据，计算得到温漂校准参数，根据所述温漂校准参数调整激光光；其中，所述检测模块包括：第一分束镜，所述第一分束镜设于所述激光器发射出的激光光束路径上，用于将所述激光光束分成第一激光光束和第二激光光束；阴极灯，含有金属原子，用于吸收特定波长的激光能量，光强探测器，用于检测所述第一激光光束穿过阴极灯后的能量变化，控制器计算所述光强探测器探测到的最小能量值；FP波长计，用于将所述第二激光光束形成干涉条纹；成像元件，用于接收并显示所述FP波长计产生的所述干涉及条纹；控制器用于根据所述干涉条纹计算对应光强探测器能量值最小时刻的激光器中心波长，并计算中心波长与理论中心波长相比的中心波长漂移量；以及温度传感器，设于所述FP标准具上，用于实时记录所述FP标准具的温度和温度导数变化。可选地，所述检测模块还包括：第二分束镜，所述第二分束镜和所述第一分束镜平行设置，所述第二分束镜设于所述激光器的激光出射口前，用于反射所述激光光束并使所述反射激光光束进入所述第一分束镜；光学整形组件，用于对所述激光路径上的光束进行整形。可选地，所述第一分束镜和所述第二分束镜的表面为不镀膜的平板玻璃，所述第一分束镜和所述第二分束镜为CaF2或熔石英材料。可选地，当所述激光器的激光光源为KrF时，所述阴极灯为Fe灯；当所述激光器的激光光源为ArF时，所述阴极灯为Pt灯。可选地，所述光整形组件包括：会聚镜，所述会聚镜设于FP标准具和所述成像元件之间，用于将所述干涉条纹会聚到所述成像元件上；匀光镜，设于所述FP标准具光线入射路径前，用于将所述第二激光光束均匀射入所述FP标准具中；及反射镜，所述反射镜设于所述会聚镜和所述成像元件之间，表面镀高反膜，用于反射所述干涉条纹。可选地，所述温度参数校准数据包括所述FP标准具的温度，温度导数和中心波长漂移量，所述控制器通过线性拟合法或最小二乘法计算得出温漂校准参数。本技术还提供了一种激光器中心波长测量用FP标准具温漂参数校准方法，所述校准方法用于上述任一所述的FP标准具温漂参数校准装置，所述校准方法包括以下步骤：S1：所述检测模块将激光器产生的激光分成两束；检测所述第一激光光束穿过阴极灯后的能量变化，计算所述光强探测器探测到的最小能量值；所述第二激光光束形成干涉条纹；接收并显示所述FP波长计产生的所述干涉及条纹；根据所述干涉条纹计算对应光强探测器能量值最小时刻的激光器中心波长λv，并计算中心波长λv与理论中心波长λth相比的中心波长漂移量dλ，dλ＝λth-λv；通过所述温度传感器记录所述FP标准具的温度T和计算所述温度T的温度导数dT/dt；S2:重复步骤S1，得到多组温漂校准数据；S3：所述控制器接收并存储多组所述温漂校准数据，并根据温漂校准数据，计算温漂校准参数k1,k2,k0，方程满足：其中，T为所述标准具温度、dT/dt为所述标准具温度T的温度导数和dλ为波长漂移量；S4：所述控制器根据所述温漂校准参数，调整激光光源的中心波长。可选地，根据温漂校准数据，计算温漂校准参数具体为：通过线性拟合法或最小二乘法计算得出温漂校准参数。可选地，在步骤S3之前还包括以下步骤：调整所述激光器工作参数，重复步骤S1，得到激光器不同工作状态下多组温漂校准数据；所述激光器工作参数包括激光频率和Burst模式参数。可选地，所述步骤S1中还包括调整所述激光器波长在理论中心波长附近扫描，并通过所述光强探测器记录每个波长对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FP标准具温漂参数校准装置，其特征在于，所述FP标准具温漂参数校准装置包括：/n检测模块，用于测量激光器产生的激光光束的中心波长并获取FP波长计测量所述激光光束过程中产生的温漂校准数据；/n以及控制器，用于根据所述温漂校准数据，计算得到温漂校准参数，根据所述温漂校准参数调整激光光束；/n其中，所述检测模块包括：/n第一分束镜，所述第一分束镜设于所述激光器发射出的激光光束路径上，用于将所述激光光束分成第一激光光束和第二激光光束；/n阴极灯，含有金属原子，用于吸收特定波长的激光能量，/n光强探测器，用于检测所述第一激光光束穿过阴极灯后的能量变化，/n控制器计算所述光强探测器探测到的最小能量值；/nFP波长计，用于将所述第二激光光束形成干涉条纹；/n成像元件，用于接收并显示所述FP波长计产生的所述干涉及条纹；/n控制器用于根据所述干涉条纹计算对应光强探测器能量值最小时刻的激光器中心波长，并计算中心波长与理论中心波长相比的中心波长漂移量；/n以及温度传感器，设于所述FP标准具上，用于实时记录所述FP标准具的温度和温度导数变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种FP标准具温漂参数校准装置，其特征在于，所述FP标准具温漂参数校准装置包括：
检测模块，用于测量激光器产生的激光光束的中心波长并获取FP波长计测量所述激光光束过程中产生的温漂校准数据；
以及控制器，用于根据所述温漂校准数据，计算得到温漂校准参数，根据所述温漂校准参数调整激光光束；
其中，所述检测模块包括：
第一分束镜，所述第一分束镜设于所述激光器发射出的激光光束路径上，用于将所述激光光束分成第一激光光束和第二激光光束；
阴极灯，含有金属原子，用于吸收特定波长的激光能量，
光强探测器，用于检测所述第一激光光束穿过阴极灯后的能量变化，
控制器计算所述光强探测器探测到的最小能量值；
FP波长计，用于将所述第二激光光束形成干涉条纹；
成像元件，用于接收并显示所述FP波长计产生的所述干涉及条纹；
控制器用于根据所述干涉条纹计算对应光强探测器能量值最小时刻的激光器中心波长，并计算中心波长与理论中心波长相比的中心波长漂移量；
以及温度传感器，设于所述FP标准具上，用于实时记录所述FP标准具的温度和温度导数变化。


2.如权利要求1所述的FP标准具温漂参数校准装置，其特征在于，所述检测模块还包括：
第二分束镜，所述第二分束镜和所述第一分束镜平行设置，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广义，韩晓泉，江锐，冯泽斌，沙鹏飞，殷青青，周翊，
申请(专利权)人：北京科益虹源光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11