光学投影光刻机制造技术

本发明专利技术公开了一种光学投影光刻机，包括空间光调制器、分光系统、投影微缩镜头、对焦调节装置以及感光材料支撑系统，分光系统由二分之一波片、偏振分光棱镜、四分之一波片、遮挡板以及监视系统构成。空间光调制器对激光调制；二分之一波片调节入射光偏振方向；入射光通过偏振分光棱镜，得到透射光；四分之一波片调节透射光的偏振方向；入射光通过投影微缩镜头成像于感光材料，同时产生反射光；反射光经过四分之一波片以及偏振分光棱镜产生第三反射光，监视系统接收第三反射光并建立图像，对焦调节装置对投影微缩镜头调焦。本发明专利技术在感光材料和基底存在起伏、投影微缩镜头焦平面位置存在偏差的情况下，可实现对投影微缩镜头实时地进行对焦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光刻机对焦
，尤其涉及一种光学投影光刻机。
技术介绍
光学投影光刻机常被用于制造衍射光学元件、微光学元件、集成电路与微电子元件，其主要作用是进行曝光。光学投影光刻机将所需图像通过投影微缩镜头缩小，成像于感光材料，使得感光材料发生化学反应，所需图像从而被保留在感光材料上。在上述曝光过程中，感光材料本身和涂敷感光材料的基底存在起伏、厚度存在差异，投影微缩镜头的焦平面位置也可能存在偏差，因此会严重影响最终生成的图像质量，从而无法生产出高质量的光刻产品。综上，在曝光过程中控制投影微缩镜头的对焦使得感光材料表面位于投影微缩镜头的成像平面上，是保证成像在感光材料表面上的图像清晰的必要条件。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种光学投影光刻机。本专利技术提出的光学投影光刻机用于接收激光器发出的激光，并对感光材料进行曝光，其包括空间光调制器、分光系统、投影微缩镜头、对焦调节装置以及感光材料支撑系统，所述分光系统由二分之一波片、偏振分光棱镜、四分之一波片、遮挡板以及监视系统构成。其中，所述空间光调制器对所述激光进行调制，得到第一入射光；所述二分之一波片调节所述第一入射光的偏振方向，得到第二入射光；所述第二入射光通过所述偏振分光棱镜，得到透射光以及第一反射光；所述遮挡板吸收所述第一反射光，所述四分之一波片调节所述透射光的偏振方向，得到圆偏振光；所述感光材料支撑系统支撑所述感光材料，所述圆偏振光通过所述投影微缩镜头成像于所述感光材料，使得所述感光材料曝光，同时产生第二反射光；所述第二反射光通过所述投影微缩镜头，并经过所述四分之一波片变为平面偏振光，所述平面偏振光经过所述偏振分光棱镜产生第三反射光，所述监视系统接收所述第三反射光并建立图像；根据所述图像，通过所述对焦调节装置可对所述投影微缩镜头进行调焦。本专利技术提出的光学投影光刻机在感光材料本身和涂敷感光材料的基底存在起伏、厚度存在差异、且投影微缩镜头的焦平面位置存在偏差的情况下，通过引入所述分光系统可实现对所述投影微缩镜头实时地进行对焦。附图说明图I是本专利技术一实施例的光学投影光刻机结构图；图2是本专利技术一优选实施例的光学投影光刻机结构图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提出的光学投影光刻机用于接收激光器发出的激光，对感光材料进行曝光。图I所示为本专利技术一实施例的光学投影光刻机，其包括空间光调制器I、分光系统2、投影微缩镜头8、对焦调节装置11以及感光材料支撑系统9，感光材料10放置于所述所述感光材料支撑系统9之上。其中，所述分光系统2由二分之一波片3、偏振分光棱镜4、四分之一波片7、遮挡板5以及监视系统13构成。所述光学投影光刻机的工作原理如下如图I所示，所述空间光调制器I对激光器发出的激光进行调制，得到第一入射光A。所述第一入射光A再经过所述二分之一波片3，所述二分之一波片3用于调节所述第一入射光A的偏振方向，得到第二入射光B。所述第二入射光B通过所述偏振分光棱镜4,得到透射光C以及第一反射光D。在本实施例中,将所述偏振分光棱镜4的透射率与反射率比例设置为9 I，可实现所述第二入射光B通过所述偏振分光棱镜4后，所述透射光C与所述第一反射光D的能量比为9 1，也即所述第二入射光B的90%能量通过了所述偏振分光棱镜4。所述第一反射光D成为所述光学投影光刻机的干扰光，所述遮挡板5将所述第一反射光D吸收，所述遮挡板5常为黑色。所述透射光C再经过所述四分之一波片7，所述四分之一波片7用于调节所述透射光C的偏振方向，得到圆偏振光E。所述圆偏振光E通过所述投影微缩镜头8成像于所述感光材料10，使得所述感光材料10曝光。在本实施例中，所述感光材料支撑系统9可与外部控制系统电连接，所述外部控制系统用于控制所述感光材料支撑系统9的移动，从而使得所述感光材料10被逐点曝光。上述圆偏振光E照射在所述感光材料10上后产生反射光F。所述反射光F依次通过所述投影微缩镜头8、四分之一波片7，所述反射光F经过所述四分之一波片7后变为平面偏振光，相位改变了 90度，再经过所述偏振分光棱镜4后产生第三反射光G。在本实施例中，所述第三反射光G的能量为所述反射光F的90%。所述监视系统13接收所述第三反射光G并建立图像。在本专利技术中，可选用人工和自动两种调焦方式对所述投影微缩镜头8进行调焦。具体地，选用人工调焦方式时，所述监视系统13可以是普通图像接收散射屏，如白纸、毛玻璃等，观察者通过观察所述图像，通过所述对焦调节装置11对所述投影微缩镜头8进行调焦。选用自动调焦方式时，如图2所示，所述光学投影光刻机还包括外部控制系统12，所述外部控制系统12分别与所述监视系统13、对焦调节装置11、感光材料支撑系统9电连接，所述外部控制系统12根据所述监视系统13所建立的图像进行分析，得出调焦参数、控制所述对焦调节装置11对所述投影微缩镜头8进行调焦。同时，所述外部控制系统12还用于控制所述感光材料支撑系统9的移动，从而使得所述感光材料10被逐点曝光。在一优选实施例中，所述光空间调制器I到所述偏振分光棱镜4的距离与所述偏振分光棱镜4到所述监视系统13的距离相等，此时，在所述监视系统13上建立的图像与所述激光器发出激光所包含的原图像大小相等，不需要额外引入显微放大镜来对所述投影微缩镜头8微缩后的图像进行放大。本专利技术提出的光学投影光刻机在感光材料本身和涂敷感光材料的基底存在起伏、厚度存在差异、且投影微缩镜头的焦平面位置存在偏差的情况下，通过引入所述分光系统2可实现对所述投影微缩镜头8实时地进行对焦。虽然本专利技术参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理 解，上述较佳实施方式仅用来说明本专利技术，并非用来限定本专利技术的保护范围，任何在本专利技术的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本专利技术的权利保护范围之内。权利要求1.一种光学投影光刻机，用于接收激光器发出的激光，对感光材料进行曝光，其包括空间光调制器、投影微缩镜头、对焦调节装置以及感光材料支撑系统，其特征在于，还包括分光系统，所述分光系统由二分之一波片、偏振分光棱镜、四分之一波片、遮挡板以及监视系统构成，其中，所述空间光调制器对所述激光进行调制，得到第一入射光；所述二分之一波片调节所述第一入射光的偏振方向，得到第二入射光；所述第二入射光通过所述偏振分光棱镜，得到透射光以及第一反射光；所述遮挡板吸收所述第一反射光，所述四分之一波片调节所述透射光的偏振方向，得到圆偏振光；所述感光材料支撑系统支撑所述感光材料，所述圆偏振光通过所述投影微缩镜头成像于所述感光材料，使得所述感光材料曝光，同时产生第二反射光；所述第二反射光通过所述投影微缩镜头，并经过所述四分之一波片变为平面偏振光，所述平面偏振光经过所述偏振分光棱镜产生第三反射光，所述监视系统接收所述第三反射光并建立图像；根据所述图像，通过所述对焦调节装置可对所述投影微缩镜头进行调焦。2.根据权利要求I所述的光学投影光刻机，其特征在于，所述光空间调制器到所述偏振分光棱镜的距离与所述偏振分光棱镜到所述监视系统的距离相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学投影光刻机，用于接收激光器发出的激光，对感光材料进行曝光，其包括：空间光调制器、投影微缩镜头、对焦调节装置以及感光材料支撑系统，其特征在于，还包括分光系统，所述分光系统由二分之一波片、偏振分光棱镜、四分之一波片、遮挡板以及监视系统构成，其中，所述空间光调制器对所述激光进行调制，得到第一入射光；所述二分之一波片调节所述第一入射光的偏振方向，得到第二入射光；所述第二入射光通过所述偏振分光棱镜，得到透射光以及第一反射光；所述遮挡板吸收所述第一反射光，所述四分之一波片调节所述透射光的偏振方向，得到圆偏振光；所述感光材料支撑系统支撑所述感光材料，所述圆偏振光通过所述投影微缩镜头成像于所述感光材料，使得所述感光材料曝光，同时产生第二反射光；所述第二反射光通过所述投影微缩镜头，并经过所述四分之一波片变为平面偏振光，所述平面偏振光经过所述偏振分光棱镜产生第三反射光，所述监视系统接收所述第三反射光并建立图像；根据所述图像，通过所述对焦调节装置可对所述投影微缩镜头进行调焦。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王笑冰，李建兵，张海明，
申请(专利权)人：深圳大学反光材料厂，
类型：发明
国别省市：