專利名稱：非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)，主要用于光刻、復(fù)制計(jì)量光柵。其主要特征為一種能產(chǎn)生多點(diǎn)(線)光源照明的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可降低在刻劃時(shí)由于細(xì)線產(chǎn)生的衍射效應(yīng)，從而可以刻劃出光柵線條。
目前，現(xiàn)有的非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)，為獲得多點(diǎn)(線)光源陣列，采用復(fù)眼柱面透鏡組和準(zhǔn)直物鏡組的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其不足之處是1.柱面透鏡尤其是小柱面透鏡的加工困難，工藝復(fù)雜，制作成本高；2.光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)計(jì)算不方便，是利用二次光源陣列成象；3.刻劃線條的寬度不可調(diào)，系統(tǒng)工作范圍小，調(diào)試不方便；本實(shí)用新型的目的在于避免上述已有技術(shù)中的不足而提供一種光學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)計(jì)算方便、易加工、制作成本較低、可光刻任意寬光柵線條的非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理是從光波傳輸?shù)牟▌?dòng)方程出發(fā)，得到多點(diǎn)光源照明待刻光柵規(guī)劃強(qiáng)度分布，當(dāng)點(diǎn)光源個(gè)數(shù)不同時(shí)，光強(qiáng)分布的衍射效應(yīng)不同，點(diǎn)光源為一定數(shù)目時(shí)，衍射效應(yīng)較低。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到采用復(fù)眼棱鏡組4的光學(xué)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的多點(diǎn)(線)光源陣列，其復(fù)眼棱鏡組4是由2n個(gè)條形棱鏡光軸對(duì)稱地排列在一塊玻璃平板上加以膠合而成，并且置于系統(tǒng)的透鏡3和折光反射鏡5之間，反射鏡5后可以有N組柱面倍率透鏡組6，而且N隨刻線寬度的不同可以取不同數(shù)值。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到復(fù)眼棱鏡組4中的條形棱鏡的個(gè)數(shù)最好取n＝4～10。柱面倍率透鏡組的組數(shù)最好取N＝3～5。


圖1、本實(shí)用新型復(fù)眼棱鏡組結(jié)構(gòu)圖圖2、本實(shí)用新型的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述
如圖1將2n個(gè)(取n＝4)條形棱鏡光軸對(duì)稱地排列在一塊平板玻璃上并加以膠合構(gòu)成復(fù)眼棱鏡組4，用這個(gè)復(fù)眼棱鏡組取代已有的非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)中的復(fù)眼柱面透鏡組和準(zhǔn)直物鏡組，從而使得系統(tǒng)中產(chǎn)生多點(diǎn)(線)光源陣列的光學(xué)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，制造成本降低。一般地，隨n的增多，系統(tǒng)對(duì)比度變化不大，照明場(chǎng)強(qiáng)度有所增加，而照明場(chǎng)強(qiáng)度的增加對(duì)光刻光柵是有好處的，但n增多，使其加工量增大，而且由于單個(gè)元件尺寸漸小而加工難度也大，所以為了既能提高照明場(chǎng)強(qiáng)度，又能達(dá)到更好的光刻效果，一般取n＝4～10。
如圖2，200w光譜光源汞燈1發(fā)出的光經(jīng)同心球面聚光反射鏡2和聚光非球面透鏡3后產(chǎn)生的平行光，進(jìn)入復(fù)眼棱鏡組4，可產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的多點(diǎn)(線)光源陣列，再經(jīng)過(guò)折射鏡5偏折光線后，在照明象面處形成了已降低刻劃細(xì)線而產(chǎn)生的一維衍射效應(yīng)的光照明度均勻的刻劃照明場(chǎng)度6；同時(shí)偏折光線還進(jìn)入N組柱面倍率透鏡組7，N隨刻線寬度的不同可以取不同值，一般取N＝3～5，由于加不同倍率透鏡組7時(shí)，從復(fù)眼棱鏡組4到照明場(chǎng)6的距離大致相同，則大大方便了刻劃工作，擴(kuò)大了系統(tǒng)的工作范圍，可光刻復(fù)制出任意寬線條。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型光學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)計(jì)算方便，用一次光源陣列成象代替以往的二次光源陣列成象，使光能進(jìn)一步得到充分利用。
2.條形棱鏡易于加工、系統(tǒng)的制造成本較低。
3.本實(shí)用新型應(yīng)用范圍廣，刻線寬度可調(diào)，工作能力強(qiáng)，使用方便。
權(quán)利要求1.非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)，涉及一種能產(chǎn)生多點(diǎn)(線)光源陣列的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于采用復(fù)眼棱鏡組4的光學(xué)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生多點(diǎn)(線)光源陣列，復(fù)眼棱鏡組4由2n個(gè)條形棱鏡光軸對(duì)稱地排列在一塊玻璃平板上加以膠合而成，并且置于系統(tǒng)的透鏡3和折光反射鏡5之間，采用N組柱面倍率透鏡組7的光學(xué)結(jié)構(gòu)，N隨刻線寬度的不同可以取不同值。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于復(fù)眼棱鏡組4的條形棱鏡個(gè)數(shù)最好取n＝4～10。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于柱面透鏡組的組數(shù)最好取N＝3～5。
專利摘要非接觸式光刻曝光光學(xué)系統(tǒng)，涉及一種能產(chǎn)生多點(diǎn)(線)光源陣列的光學(xué)結(jié)構(gòu)，適用于光刻復(fù)制任意寬線條。其特征在于采用復(fù)眼棱鏡組的光學(xué)結(jié)構(gòu)取代已有技術(shù)中的復(fù)眼柱面透鏡組和準(zhǔn)直物鏡組。復(fù)眼棱鏡組由2n個(gè)條形棱鏡光軸對(duì)稱地排列在一塊玻璃平板上加以膠合而成(n＝4～10)，系統(tǒng)采用了N組柱面倍率透鏡組的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎、易于加工、制造成本低、刻線寬度可調(diào)、工作范圍寬、使用方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK2045126SQ8921280
公開(kāi)日1989年9月27日 申請(qǐng)日期1989年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月9日
發(fā)明者郝沛明, 周晨波 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所