本發(fā)明涉及全息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光束干涉角調(diào)整裝置及干涉角的調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

紫外光刻膠作為一種抗刻蝕劑，因其工藝過程簡單、容易控制，多年來一直在全息領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

采用全息技術(shù)加工光柵的方法常規(guī)工藝流程為：半導(dǎo)體工藝加工晶片的常規(guī)工藝流程為：晶片清潔——晶片涂膠——烘烤——曝光——顯影。常規(guī)的曝光方式是雙光束紫外光干涉的方法進(jìn)行曝光。兩束光之間的夾角（即干涉角）的大小決定了光柵的線密度，干涉角越大，光柵線密度越高。根據(jù)不同的光柵線密度，計(jì)算兩束光的夾角，從而達(dá)到控制光柵線密度的目的。在該過程中，干涉角的大小對(duì)光柵質(zhì)量至關(guān)重要。如：以325nm波長的紫外光進(jìn)行干涉，兩束光的夾角每改變0.1°，光柵的線對(duì)數(shù)就相差了約5條/mm，這對(duì)于線密度在0.1線/mm精度的光柵來說，無疑是不能接受的。所以如何控制兩束光的干涉角，至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光束干涉角調(diào)整裝置及干涉角的調(diào)整方法，該裝置和調(diào)整方法能夠?qū)墒獾母缮娼强刂圃诿爰?jí)的精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種光束干涉角調(diào)整裝置，包括激光器、分束鏡、第一反射鏡、第二反射鏡、第一透光板、第二透光板和角度規(guī)；激光器發(fā)出紫外光，分束鏡將激光器發(fā)出的紫外光分為第一光束和第二光束；第一反射鏡反射第一光束穿過第一透光板，第二反射鏡反射第二光束穿過第二透光板，第一光束和第二光束最終匯聚于一點(diǎn)；第一反射鏡、第二反射鏡、第一透光板和第二透光板的位置可調(diào)；角度規(guī)包括角度規(guī)反射鏡、精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)和調(diào)整架，角度規(guī)反射鏡反射第一光束至第一透光板上，角度規(guī)反射鏡反射第二光束至第二透光板上，精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)固定連接在角度規(guī)反射鏡的下方并調(diào)整角度規(guī)反射鏡在水平面上的角度，調(diào)整架連接在精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的下方并調(diào)整精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)和角度規(guī)反射鏡二者整體的空間位置。

其中，所述第一透光板和第二透光板分別通過一調(diào)節(jié)底座分別調(diào)節(jié)高度以及在水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和位置。

其中，所述調(diào)節(jié)底座包括底座本體、第一連接桿和第二連接桿，底座本體水平設(shè)置，第一連接桿豎直設(shè)置且下端固定在底座本體上，第二連接桿豎直設(shè)置且下端轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)在第一連接桿的上部內(nèi)，第二連接桿的上端固定連接在第一透光板或者第二透光板的下端，第一連接桿上設(shè)置有固定卡件，固定卡件穿過第一連接桿與第二連接桿卡接。

其中，所述調(diào)整架調(diào)整精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)和角度規(guī)反射鏡二者整體在水平橫向位置的x軸、水平縱向位置的y軸、高度的z軸、水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)的r軸和豎直平面上作圓周運(yùn)動(dòng)的u軸上的空間位置。

其中，所述第一透光板和第二透光板上均設(shè)置有若干間距相同的橫向刻度線和縱向刻度線。

使用上述的光束干涉角調(diào)整裝置調(diào)整光束干涉角的方法，包括以下步驟：

激光器發(fā)出紫外光，分束鏡將紫外光分為第一光束和第二光束，第一反射鏡和第二反射鏡分別反射第一光束和第二光束匯聚于一點(diǎn)o點(diǎn)，第一光束和第二光束之間的夾角為干涉角，角度為θ；

通過理論計(jì)算出需要調(diào)整的干涉角的角度θ，確定精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為180°-θ；

標(biāo)記第一光束通過第一透光板的光點(diǎn)為1a，角度規(guī)反射鏡反射第一光束返回通過第一透光板的光點(diǎn)為1b，調(diào)整角度規(guī)的調(diào)整架使兩個(gè)光點(diǎn)1a和1b重合；

固定角度規(guī)的調(diào)整架，控制精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°-θ，精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)角度規(guī)反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)180°-θ，調(diào)整第二反射鏡使得第二光束同時(shí)通過第二透光板和角度規(guī)反射鏡；

標(biāo)記第二光束通過第二透光板的光點(diǎn)為2a，角度規(guī)反射鏡反射第二光束返回通過第二透光板的光點(diǎn)為2b，調(diào)整第二反射鏡使兩個(gè)光點(diǎn)2a和2b重合，此時(shí)第一光束和第二光束的夾角即為理論計(jì)算的干涉角θ。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明可以精確的控制兩束光的干涉角達(dá)到秒級(jí)，有效的控制光柵線密度，極大了的提高了半導(dǎo)體工藝晶片的加工精度，保證了成品晶片的質(zhì)量。

2、本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，而且還便于操作方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的光路示意圖；

圖2為本發(fā)明的第一透光板及調(diào)節(jié)底座的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的角度規(guī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的角度規(guī)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-激光器、2-分束鏡、3-第一反射鏡、4-第二反射鏡、5-第一透光板、51-底座本體、52-第一連接桿、53-第二連接桿、54-固定卡件、6-第二透光板、7-角度規(guī)、71-角度規(guī)反射鏡、72-精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、73-調(diào)整架。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

參見圖1至圖4，一種光束干涉角調(diào)整裝置，包括激光器1、分束鏡2、第一反射鏡3、第二反射鏡4、第一透光板5、第二透光板6和角度規(guī)7。

所述激光器1發(fā)出紫外光；所述分束鏡2將激光器1發(fā)出的紫外光分為兩束光，即第一光束和第二光束；

所述第一反射鏡3反射第一光束形成第一反射光路，第二反射鏡4反射第二光束形成第二反射光路，使得第一光束的第一反射光路和第二光束的第二反射光路最終匯聚于一點(diǎn)o點(diǎn)，第一光束與第二光束匯聚時(shí)形成的夾角為干涉角，干涉角的角度為θ。

所述第一透光板5設(shè)置在第一反射光路上且位于第一反射鏡3與匯聚點(diǎn)o點(diǎn)之間，第二透光板6設(shè)置在第二反射光路上且位于第二反射鏡4與匯聚點(diǎn)o點(diǎn)之間。第一透光板5和第二透光板6的透光率大于50%，第一透光板5和第二透光板6均豎直設(shè)置，第一透光板5和第二透光板6上均設(shè)置有若干間距相同的橫向刻度線和縱向刻度線，用于準(zhǔn)確標(biāo)記透過的第一光束或者第二光束的位置。

所述第一透光板5和第二透光板6分別通過一調(diào)節(jié)底座分別調(diào)節(jié)第一透光板5和第二透光板6的高度以及在水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和位置。

所述調(diào)節(jié)底座包括底座本體51、第一連接桿52和第二連接桿53。底座本體51水平設(shè)置，第一連接桿52豎直設(shè)置且下端固定在底座本體51上，第二連接桿53豎直設(shè)置且下端轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)在第一連接桿52的上部內(nèi)，第二連接桿53的上端固定連接在第一透光板5或者第二透光板6的下端。第一連接桿52上設(shè)置有固定卡件54，固定卡件54穿過第一連接桿52與第二連接桿53卡接，用于固定第一連接桿52和第二連接桿53在高度和水平面上的相對(duì)位置。

所述角度規(guī)7包括角度規(guī)反射鏡71、精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72和調(diào)整架73；

所述角度規(guī)反射鏡71設(shè)置在第一反射光路上且位于第一透光板5與匯聚點(diǎn)o點(diǎn)之間，角度規(guī)反射鏡71反射第一光束至第一透光板5上；所述精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72固定連接在角度規(guī)反射鏡71的下方，通過精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72的在水平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)從而調(diào)整角度規(guī)反射鏡71在水平面上的角度。本實(shí)施例中，所述精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72能夠控制角度規(guī)反射鏡71旋轉(zhuǎn)的角度精確到秒級(jí)，具體的，精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72可以采用newport公司生產(chǎn)的型號(hào)為rgv160bl的rgv系列高速精密旋轉(zhuǎn)臺(tái)。

所述調(diào)整架73設(shè)置在精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72的下方，用于調(diào)整角度規(guī)反射鏡71和精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72兩者整體（即角度規(guī)7）在五維空間內(nèi)的位置。

本實(shí)施例中，所述調(diào)整架73包括調(diào)整調(diào)角度規(guī)7水平橫向位置的x軸調(diào)節(jié)組件、安裝在x軸調(diào)節(jié)組件上用于調(diào)整角度規(guī)7水平縱向位置的y軸調(diào)節(jié)組件、安裝在y軸調(diào)節(jié)組件用于調(diào)節(jié)角度規(guī)7高度的z軸調(diào)節(jié)組件、安裝在z軸調(diào)節(jié)組件上用于驅(qū)動(dòng)角度規(guī)7在水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)的r軸調(diào)節(jié)組件和安裝在r軸調(diào)節(jié)組件上用于驅(qū)動(dòng)角度規(guī)7在豎直平面上作圓周運(yùn)動(dòng)的u軸調(diào)節(jié)組件，角度規(guī)7安裝在u軸調(diào)節(jié)組件上；

優(yōu)選的，x軸調(diào)節(jié)組件、y軸調(diào)節(jié)組件、z軸調(diào)節(jié)組件、r軸調(diào)節(jié)組件、u軸調(diào)節(jié)組件以及精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72均由控制系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)動(dòng)作。

使用上述光束干涉角調(diào)整裝置調(diào)整光束干涉角的方法，包括以下步驟：

激光器1發(fā)出的紫外光，經(jīng)過分束鏡2分為第一光束和第二光束，第一光束和第二光束分別經(jīng)第一反射鏡3和第二反射鏡4反射后最終匯聚于一點(diǎn)o點(diǎn)，第一光束和第二光束之間的夾角為干涉角，干涉角的角度為θ；

通過理論計(jì)算出第一光束和第二光束的干涉角的角度θ，從而確定精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72所需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為（180°-θ）；

第一光束通過第一透光板5，此時(shí)第一光束在第一透光板5上的光點(diǎn)為1a，在第一透光板5上標(biāo)記光點(diǎn)1a；第一光束入射到角度規(guī)7的角度規(guī)反射鏡71上，并經(jīng)角度規(guī)反射鏡71反射后返回通過第一透光板5，第一光束在第一透光板5上的光點(diǎn)為1b，調(diào)整角度規(guī)7的調(diào)整架73的位置以調(diào)整通過第一透光板5的兩個(gè)光點(diǎn)1a和1b的位置，最終使1a和1b兩個(gè)光點(diǎn)重合，此即說明第一光束的入射光與反射光重合。

固定角度規(guī)7的調(diào)整架73，精密電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)72旋轉(zhuǎn)（180°-θ），從而帶動(dòng)角度規(guī)反射鏡71轉(zhuǎn)動(dòng)（180°-θ），調(diào)整第二反射鏡4的位置，使得第二光束通過第二透光板6和角度規(guī)反射鏡71，第二光束在第二透光板6上的光點(diǎn)為2a，在第二透光板6標(biāo)記光點(diǎn)2a；第二光束穿過第二透光板6后入射到角度規(guī)反射鏡71上，然后經(jīng)角度規(guī)反射鏡71反射的光再次透過第二透光板6，此時(shí)第二光束在第二透光板6上的光點(diǎn)為2b，調(diào)整第二反射鏡4的位置，使得兩個(gè)光點(diǎn)2a和2b重合。此時(shí)說明第二光束的入射光和反射光重合。第一光束和第二光束經(jīng)角度規(guī)7反射后的反射光均沿原路返回，說明此時(shí)第一光束和第二光束的夾角即為理論計(jì)算的干涉角。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。