论文部分内容阅读
准分子激光系统波长精确控制是集成电路芯片制备中重要技术之一,为提高波长测量系统的精度,减小测量误差,波长绝对校准是一项有效技术途径。本文通过展开对光刻用准分子激光系统的波长绝对校准测量的理论与实验研究,目标实现0.05pm的绝对波长测量精度和0.1pm的波长绝对校准精度。 本文首先介绍了准分子激光器发展和应用以及波长绝对校准测量在各领域发展状况。明确了波长绝对校准测量作为波长分析模块(LAM)重要组成部分,对系统波长检测具有重要意义。接着阐述波长绝对校准测量基本原理,从理论角度分析了元素吸收波长作为绝对波长的可行性与优势。分析比较了两种吸收谱线测量技术路线,其中光强探测形式标定绝对波长具有显著优势。 其次,根据理论和需求分析,设计波长绝对校准光路,使用ZEMAX建模并仿真优化,确定光路设计方案。根据筛选标准,确定核心光学器件型号。设计实验平台,完成LAM的组装、调试,完成波长绝对校准实验平台的搭建。 设计波长绝对校准程序,并开展绝对波长测量实验。为精确提取元素吸收谱参考中心波长信息开展算法研究。算法最小误差为0.04pm,平均误差为0.06pm,满足绝对波长测量精度要求。影响算法误差的因素主要来自系统信噪比。 最后,开展波长绝对校准验证实验,脉冲频率为500Hz时,校准平均误差为0.0962pm,标准差为0.00643pm,满足LAM中心波长0.1pm测量精度的预期目标。在更高频率下校准精度有所下降。总结了影响校准精度原因,并提出了相应改进方案。