本发明主要涉及电子束,具体涉及一种可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统及方法。
背景技术:
1、电子束曝光是利用电子束在涂有感光胶的晶片上直接描画或投影复印图形的技术,是制作器件图形,掩模版的主要手段,也是纳米尺寸器件研究和制作的主要手段。电子束曝光机按电子束形状可分为高斯圆形束曝光系统和成形束曝光系统,成形束曝光系统又可分固定和可变形两种。可变形电子束曝光机在曝光时束斑形状和尺寸可不断变化。可变形电子束曝光中有一种工件台连续运动模式,即为了提高生产曝光速度,曝光过程中工件台位置是一直在变化的。为了保证曝光准确度,必须要求位置测量是很准确的,因此需要一种工件台位置补偿方法,实时跟踪补偿位置信息。
2、现有技术中的微纳位置信息测量一般通过激光干涉仪来进行,激光干涉仪测量系统一般包括干涉仪轴卡和解算控制卡。由于激光干涉仪解算控制卡包含自由度解算、大量补偿和浮点运算等,干涉仪轴卡输出的数据经过解算卡以后,速度大幅降低,约几十k,无法实时跟踪工件台的位置移动,从而无法提供快速准确的位置信息。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种能够实时快速补偿位置信息,精确控制电子束曝光的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统及方法。
2、为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
3、一种可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,包括激光干涉仪测量模块、图形发生模块、延迟模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、第三数模转换模块、求和运算放大模块和偏转模块;所述激光干涉仪测量模块与所述第二数模转换模块相连,并通过图形发生器与所述第一数模转换模块相连;所述延迟模块与所述第三数模转换模块的输入端相连;所述第一数模转换模块、第二数模转换模块和第三数模转换模块的输入端均与所述求和运算放大模块的输入端相连,所述求和运算放大模块的输出端与所述偏转模块相连。
4、作为上述技术方案的进一步改进:
5、所述第一数模转换模块、第二数模转换模块和第三数模转换模块均为dac高速数模转换器。
6、所述求和运算放大模块的输出端经低通滤波器与所述偏转模块相连。
7、所述低通滤波器为rc滤波器。
8、所述激光干涉仪测量模块包括依次相连的干涉仪轴卡和解算卡。
9、所述偏转模块为偏转器。
10、本发明还公开了一种基于如上所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统的补偿方法,包括步骤:
11、开始曝光作图时,图形发生器发送作图的理论位置数据到第一数模转换模块;
12、当工件台移动时,激光干涉仪测量模块中的干涉仪轴卡的低bit位位置数据发送给第二数模转换模块,以追踪工件台的移动;
13、延迟模块用于发送固定补偿时间至第三数模转换模块;
14、求和运算放大模块用于计算第一数模转换模块、第二数模转换模块和第三数模转换模块输出的和,并发送至偏转模块。
15、作为上述技术方案的进一步改进:
16、固定补偿时间包括干涉仪轴卡的处理时间、高速dac的信号建立时间以及传输线的延迟时间。
17、当工件台移动时,图形发生器检测干涉仪轴卡高bit位数据的变化情况,从而得知第二数模转换模块数字量的变化情况,用于判断是否要进行作图起点位置的更新。
18、求和运算放大模块的输出信号经过滤波后再发送至偏转模块。
19、与现有技术相比,本发明的优点在于:
20、本发明的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,通过高速dac和高分辨率激光干涉仪的结合,可以在保持高精度要求的同时,提高曝光作图的速度;低bit位数据能够快速转换并用于跟踪工件台的移动,能够实时快速补偿位置信息,从而满足工件台连续运动模式的需求,精确控制电子束的曝光。通过引入延迟模块,可以为偏转模块提供固定的补偿时间,这有助于减少数据传递过程中工件台位置移动引起的曝光误差,确保曝光的准确性。上述整体补偿系统的结构简单,稳定性好。
1.一种可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,其特征在于,包括激光干涉仪测量模块、图形发生模块(1)、延迟模块(8)、第一数模转换模块(2)、第二数模转换模块(6)、第三数模转换模块(7)、求和运算放大模块(3)和偏转模块(5);所述激光干涉仪测量模块与所述第二数模转换模块(6)相连,并通过图形发生器与所述第一数模转换模块(2)相连;所述延迟模块(8)与所述第三数模转换模块(7)的输入端相连;所述第一数模转换模块(2)、第二数模转换模块(6)和第三数模转换模块(7)的输入端均与所述求和运算放大模块(3)的输入端相连,所述求和运算放大模块(3)的输出端与所述偏转模块(5)相连。
2.根据权利要求1所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,其特征在于,所述第一数模转换模块(2)、第二数模转换模块(6)和第三数模转换模块(7)均为dac高速数模转换器。
3.根据权利要求1或2所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,其特征在于,所述求和运算放大模块(3)的输出端经低通滤波器(4)与所述偏转模块(5)相连。
4.根据权利要求3所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,其特征在于,所述低通滤波器(4)为rc滤波器。
5.根据权利要求1或2所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,其特征在于,所述激光干涉仪测量模块包括依次相连的干涉仪轴卡(9)和解算卡(10)。
6.根据权利要求1或2所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统,其特征在于,所述偏转模块(5)为偏转器。
7.一种基于权利要求1-6中任意一项所述的可变形电子束曝光机的工件台位置补偿系统的补偿方法,其特征在于,包括步骤:
8.根据权利要求7所述的补偿方法,其特征在于,固定补偿时间包括干涉仪轴卡(9)的处理时间、高速dac的信号建立时间以及传输线的延迟时间。
9.根据权利要求7或8所述的补偿方法,其特征在于,当工件台移动时,图形发生器检测干涉仪轴卡(9)高bit位数据的变化情况,从而得知第二数模转换模块(6)数字量的变化情况,用于判断是否要进行作图起点位置的更新。
10.根据权利要求7或8所述的补偿方法,其特征在于,求和运算放大模块(3)的输出信号经过滤波后再发送至偏转模块(5)。
