[发明专利]一种原位光通量监测及曝光剂量补偿方法

权利要求书

1.一种原位光通量监测及曝光剂量补偿方法，其利用用于进行X射线干涉光刻实验的同步辐射X射线大面积干涉光刻系统实现，该系统包括：依次布置的快门、掩膜光栅、衬底和位于该衬底上的光刻胶，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，在进行X射线干涉光刻实验前，调整入射光束使其强度在所述掩膜光栅上分布均匀，在该掩膜光栅的上游设置一光电二极管并使其位于所述入射光束产生的主光路外，测得第一光电流并计算获得第一光通量Fsu；移动所述入射光束使其强度在所述掩膜光栅上分布不均匀，测得第二光电流并计算获得第二光通量Fsn；重新调整所述入射光束使其强度在所述掩膜光栅上分布均匀；

步骤S2，将所述光电二极管移入所述主光路中，测得主光束光电流I_E并计算获得主光束光通量F_E；

步骤S3，将所述光电二极管移出所述主光路，并分别在所述快门开启与关闭状态下测得初始杂散光光电流IS₀和本底光电流I_B，然后计算获得初始杂散光光通量FS₀和本底光通量F_B；

步骤S4，根据公式：δ＝(Fsu-F_B)/(Fsn-F_B)，计算获得偏离阈值δ；

步骤S5，控制所述快门曝光所述光刻胶的第N个区域，且该第N个区域的曝光时间T_N为T_N＝D/F_E，其中，D为预设的曝光剂量，同时，测得该第N个区域曝光时的第N个杂散光光电流IS_N，并计算获得第N个杂散光光通量FS_N，然后，移动所述衬底以使透过所述掩膜光栅的衍射光束对准所述光刻胶的第N+1个区域；

步骤S6，判断不等式：(1-δ)<(FS_N-F_B)/(FS₀-F_B)<(1+δ)，是否成立；若成立，则执行步骤S7，否则，取N＝N+1，并返回执行步骤S1；

步骤S7，控制所述快门曝光所述光刻胶的第N+1个区域，且该第N+1个区域的曝光时间T_N+1为T_N+1＝A*D/F_E，其中，补偿系数A＝(FS_N-F_B)/(FS_N-1-F_B)，FS_N-1表示第N-1个杂散光光通量，同时，测得该第N+1个区域曝光时的第N+1个杂散光光电流IS_N+1，并计算获得第N+1个杂散光光通量FS_N+1，然后，移动所述衬底以使所述衍射光束对准所述光刻胶的第N+2个区域；取N＝N+1，并返回执行步骤S6；

其中，N为自然数。

2.根据权利要求1所述的原位光通量监测及曝光剂量补偿方法，其特征在于，所述方法还包括：通过与所述光电二极管连接的电流计测得所述步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S5和步骤S7中的各个光电流。

3.根据权利要求1所述的原位光通量监测及曝光剂量补偿方法，其特征在于，所述方法还包括：根据以下公式计算获得所述步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S5和步骤S7中的各个光通量：Flux＝I/R*6.25*10¹⁸/Eph，其中，Flux表示光通量，I表示光电流，R表示转换效率，Eph表示入射光子能量。

4.根据权利要求1所述的原位光通量监测及曝光剂量补偿方法，其特征在于，所述方法还包括：通过设置在所述衬底下游的CCD探测器观察所述入射光束的强度在所述掩膜光栅上分布的均匀性。