一种基于相位分布的单点掩模硅片调平方法

摘要

一种基于相位分布的单点掩模硅片调平方法，其特征在于：平面波入射到位于掩模上的第一组标记光栅与第二组标记光栅，衍射级次经硅片反射后再次透过标记光栅，在掩模面形成恒定的干涉场；当硅片在横、纵截面两个方向存在倾斜时，将导致干涉场的相位分布发生变化：体现在等相位线的分布方向以及空间频率；直接根据这种相位分布状况调节硅片，及时矫正硅片相对于掩模的倾斜，可在直接实现单点的掩模硅片局部调平；本发明操作直观、简单易行、实用性较强，对微纳加工技术的发展具有重要意义。

主权项

1.一种基于相位分布的单点掩模硅片调平方法，其特征在于：平面波(1)直接入射位于掩模(2)上的两组相邻的第一组标记光栅(3)和第二组标记光栅(5)，第一组标记光栅(3)的+1级衍射光经硅片(4)表面反射返回，再次透过掩模(2)表面与第二组标记光栅(5)的+1级衍射光形成两组干涉条纹；当掩模(2)和硅片(4)处于平行状态时，两组干涉条纹的相位分布一致；当掩模(2)和硅片(4)之间存在倾斜时，两组干涉条纹的相位分布不一致、存在差异，所述差异体现在两组干涉条纹的频率差和两组干涉条纹的相对倾斜角；根据两组干涉条纹的频率差，通过公式(1)计算掩模(2)和硅片(4)在横截面方向的倾斜量，以消除掩模(2)和硅片(4)在横截面方向的倾斜，实现横截面方向的调平；根据两组干涉条纹的相对倾斜角，通过公式(2)计算掩模(2)和硅片(4)在纵截面方向的倾斜量，以消除掩模(2)和硅片(4)在纵截面方向的倾斜，实现纵截面方向的调平；$\mathrm{\delta f}=\frac{2(\cos {\theta }_1+\cos {\theta }_2)}{\lambda }·\mathrm{\delta \theta }---\left(1\right)$其中：δf表示两组干涉条纹的频率差，θ_f表示两组干涉条纹的相对倾斜角；δθ表示硅片(4)在横截面方向的倾斜量，λ为入射平面波波长，θ₁、θ₂分别为两组相邻的第一组标记光栅(3)和第二组标记光栅(5)的+1级衍射角；表示硅片(4)在纵截面方向的倾斜量。