[发明专利]光栅线密度测量装置及其测量方法

说明书

本申请公开了一种光栅线密度测量装置及其测量方法，该装置包括：激光器和挡光板，激光器出射激光光束透过挡光板上的通光孔入射待测光栅，调整待测光栅至通光孔的圆心为衍射光斑圆心时，待测光栅满足0级littrow条件或‑1级Littrow条件，待测光栅从满足0级littrow条件到满足‑1级Littrow条件所转过的角度为衍射角α，光栅线密度m：m＝2*10⁶*sinα/λ，其中，λ为激光光束的波长。该装置充分利用衍射光斑面积较大的特点，在不去除衍射光斑面积的情况下，简化测量装置结构，仅需增加挡光板即可消除衍射光斑面积对测量结果的影响，能够精确测量光栅的实际线密度。

技术领域

本申请涉及一种光栅线密度测量装置及其测量方法，属于光学测量领域。

背景技术

紫外光刻胶作为一种抗刻蚀剂，因其工艺过程简单、容易控制，多年来一直在全息领域被广泛应用。

采用全息技术加工光栅的方法常规工艺流程为：晶片清洁——晶片涂胶——烘烤——曝光——显影。常规曝光方式为双光束紫外光干涉曝光法。两束光之间的夹角度数(即干涉角)决定了光栅的线密度，干涉角越大，光栅线密度越高。

干涉角直接影响光栅线密度，如：以325nm波长的紫外光进行干涉，两束光的夹角每改变0.1°，光栅的线对数就相差了约5条/mm，这对精度要求在0.1线/mm的光栅线密度来说，无疑是不能接受的。为保证产品质量，需对光栅线密度进行测量。

现行光栅线密度测量方法主要为干涉测量法、莫尔条纹法、长程面型仪法和衍射法，其中衍射法在测量精度方面更具优势，例如CN201611115071中公布了一种光栅线密度测量方法及测量系统，该测试系统包括激光光源、光纤耦合器、单模2x2光纤耦合器、光纤功率计、光纤准直器、电动旋转台和电动直线位移平台。该测试方法符合理论要求，但测试系统结构复杂，测量过程繁琐。当需要进行大量测量时，检测效率较低。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种光栅线密度测量装置，该装置充分利用衍射光斑面积较大的特点，在不去除衍射光斑面积的情况下，简化测量装置结构，仅需增加挡光板即可消除衍射光斑面积对测量结果的影响，能够精确测量光栅的实际线密度。

所述光栅线密度测量装置，其特征在于，包括：激光器和挡光板，所述激光器出射激光光束透过所述挡光板上的通光孔入射待测光栅，调整所述待测光栅至所述通光孔的圆心为衍射光斑圆心时，所述待测光栅满足0级littrow条件或-1级Littrow条件，所述待测光栅从满足0级littrow条件到满足-1级Littrow条件所转过的角度为衍射角α，所述光栅线密度m：m＝2*10⁶*sinα/λ，其中，λ为所述激光光束的波长。

可选地，所述衍射角α的测量具体为：

调整所述待测光栅，所述通光孔的圆心为所述衍射光斑圆心时，所述待测光栅满足0级littrow条件，得到基准角；

再次调整所述待测光栅，直至再次所述通光孔的圆心为所述衍射光斑圆心时，所述待测光栅满足-1级littrow条件，得到测量角；

所述衍射角α＝测量角—基准角；

优选地，所述通光孔延所述挡光板横向贯穿所述挡光板。

可选地，包括：旋转台，所述待测光栅设置于所述旋转台上，从满足0级littrow条件到满足-1级Littrow条件所述旋转台所转过的角度即为所述衍射角α；

优选地，所述旋转台包括：平台和第二支撑架，所述平台绕所述平台的纵向中心轴转动，所述平台转动连接于所述第二支撑架顶面上；

所述平台所处平面相对所述第二支撑架顶面所处平面转过的角度为所述待测光栅转过角度；

更优选地，还包括：第二调整架，所述平台的底面与所述第二调整架连接；