[发明专利]高稳定低串扰分束装置

说明书

一种分束装置，该装置包括：输入多模光纤、多模光纤准直器、分束棱镜、N个多模光纤耦合器、N个多模光纤和N个探测器，其中：从输入多模光纤输入一束包含若干个波长的光束，所述光束经多模光纤准直器进行准直后输入所述分束棱镜，经分束棱镜分束后输出N个不同波长的单色光，所述N个不同波长的单色光分别通过所述N个多模光纤耦合器耦合进入N个多模光纤中，经过所述N个多模光纤传输后进入N个探测器，由此所述N个探测器分别获得所述N个不同波长的单色光的信息。本发明所提供的一种高稳定低串扰分束装置可有效提高对准系统的位置测量精度，有效地减小了色串扰问题。

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种高稳定低串扰分束装置。

背景技术

信息技术的发展趋势遵循着摩尔定律、超摩尔定律和迈特卡夫定律。集成电路集成度的不断提高与不断发展的光刻技术紧密相连。可以从某种意义上讲，新一代集成电路的诞生代表了当时最先进的光刻技术。集成电路制造需要大量的光刻步骤，光刻通常约占生产成本的百分之三十。在光刻主要工艺过程中，对准和曝光是集成电路制造中最为重要的工艺环节，提高曝光图案的精细度和图案间的对准精度是极大规模集成电路制造的关键。对准和曝光方式和方法的发展就基本代表光刻技术的发展。

集成电路芯片在每次曝光或者说每曝一层图形都需要用一块掩模版，而每块掩模版在曝光前都需要和前面已曝光的图形进行对准后才能曝光，这样才能保证每一层图形有正确的相对位置，这称为套刻曝光，简称套刻。套刻是通过掩模硅片对准系统测出上次已完成曝光的硅片和掩模间的相对位置，通过工件台按一定的步进模型步进(或步进扫描)，完成对每一芯片的套刻。一般而言，套刻误差只允许在光刻分辨力的1/3-1/5之间。影响套刻误差的因素很多，主要来源包括掩模-硅片对准误差，工件台重复定位误差以及运动模型误差等。其中掩模-硅片对准误差一般只允许在套刻误差的1/3以内，可见掩模-硅片对准在光刻技术中的重要地位。

对准技术从早期的视频对准技术发展到明暗场、激光干涉、相位光栅等对准技术，对准方式也从早期的同轴对准发展到同轴+离轴的对准方式，对准精度由原来的微米级提高到了亚纳米级。为提高工艺适应性，对准系统中通常采用多个波长的照明光源，通过合束装置将多束单波长激光合成一束多波长激光，经过对准系统后每个波长的光产生多个衍射级，根据各波长的各个衍射级可获得对准标记的位置。因此，在计算对准标记位置时，需要把不同波长不同衍射级的信号分开，某个波长不同衍射级的分离在电控模块中执行，而不同波长的分离，则通过光学分束的方式进行。为避免不同波长信号的串扰，要求分束过程中，每个波长近乎为单色光，即要严格控制色串扰。另外，为减小探测器上光强波动对测量精度的影响，要保证分束装置长期稳定可靠。

现有技术主要采用平面二向色镜进行不同波长的合束，主要应用于医疗、投影显示等领域，利用二向色镜片也可同时用于不同波长的分束，但是平面二向色镜不易稳定夹持，透过光束传输方向存在偏移，不利于保证多模光纤耦合效率的稳定，且二向色镜片不可避免的存在其他波长光泄露的问题，导致分束后存在较大的色串扰。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高稳定低串扰分束装置，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高稳定低串扰分束装置，包括：输入多模光纤、多模光纤准直器、分束棱镜、N个多模光纤耦合器、N个多模光纤和N个探测器，其中：

从输入多模光纤输入一束包含若干个波长的光束，所述光束经多模光纤准直器进行准直后输入所述分束棱镜，经分束棱镜分束后输出N个不同波长的单色光，所述N个不同波长的单色光分别通过所述N个多模光纤耦合器耦合进入N个多模光纤中，经过所述N个多模光纤传输后进入N个探测器，由此所述N个探测器分别获得所述N个不同波长的单色光的信息。

所述N为大于等于2的自然数，优选为4。