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随着光刻分辨力的提高,要求更短的曝光波长,如深紫外波段。目前准分子激光器在这个波段范围内的发光效率高,光功率大,所以都选择准分子激光器作为投影光学光刻系统的曝光光源,其中,本文所讨论的193nm准分子激光器应用最广泛。但是由于激光器工作机理、环境振动和空气扰动等因素的影响,激光器出射光束会产生漂移,影响光束稳定性,进而影响光刻性能。因此有必要测出漂移量,并对光束进行稳定控制。本文讨论了导致193nm脉冲激光器漂移的各种因素,并设计相应的光束稳定系统,重点分析基于移动平均值的高精度稳束算法,研究内容主要包括了以下几个方面: (一)、根据激光器特性提出了光束稳定系统方案。本系统主要由调整单元、检测单元及控制单元组成。该系统能实时采集到激光光束照射到探测器上所形成的光斑,将所得信息送到计算机中,并利用专门的算法处理得出稳定光束所需的调整量;利用信号驱动调整单元以减小漂移,稳定光束。 (二)、编写了稳束算法。基于移动平均值校正机理,介绍两种闭环控制的稳定光束算法,分别采用补偿量和补偿量的移动平均值作为校正量对激光光束漂移进行校正。给出了两种校正量的仿真结果,并对比加载振动前后的校正效果和移动标准偏差比值。可知本文提出的高精度稳束算法可以很好地校正位置漂移和指向漂移。 (三)、实验验证光束稳定系统的效果。以光束传输系统中利用反射镜校正连续激光器光束漂移的过程为例,通过人为加载位置漂移与指向漂移,继而探测漂移量大小,利用算法计算得到所需调整量以转动反射镜完成调整过程,观察校正光束漂移的效果。