一種雷射幹涉光刻系統的製作方法
2023-05-24 14:36:06 1
專利名稱：一種雷射幹涉光刻系統的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種雷射幹涉光刻系統，屬於對微細圖形光刻系統的進一步改進。
傳統微細圖形光刻系統有接觸式/接近式曝光系統。接觸式曝光系統因接觸壓緊方式使掩模圖形或基片上的光刻膠損壞，只適宜於幾微米以上的光刻圖形和少量次數的光刻曝光。接近式曝光系統雖然可以避免接觸損壞，但由於光的衍射，一般只適宜於2-3微米以上的光刻曝光。投影式曝光不但可以通過增大投影曝光系統數值孔徑和縮短曝光波長及改進工藝來提高解析度，而且不損傷掩模和基片上的光刻膠。但隨著解析度的提高，要求更大的數值孔徑和更短的波長，因此使系統設計、製作困難，成本昂貴；而且隨曝光波長的縮短，系統焦深更短，透鏡光學材料選擇困難增大，光源也難以解決。
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足而提供一種可實現高解析度、大視場、長焦深的雷射幹涉光刻系統。
本實用新型可通過以下技術措施實現雷射幹涉光刻系統包括雷射器、分光鏡、全反射鏡、衰減器、轉動機構和快門；主光路順序安置雷射器、將雷射轉換為平行光束的擴束準直空間濾波裝置、快門、以及將雷射分為分別到達基片的反射光束①和透射光束②的分光鏡；反射光束①光路上安置全反射鏡和衰減器；透射光束②光路上順序安置將透射光束②分為反射光束③和透射光束②的分束器、衰減器和快門；反射光束③光路上放置反射鏡和衰減器；在兩次曝光之間使感光材料基片轉動一定角度的轉動機構連接基片。
本實用新型也可通過以下技術措施實現雷射幹涉光刻系統的分光鏡和分束器是可調節雷射束①、②和③的強度的可變分束器。
本實用新型還可通過以下技術措施實現雷射幹涉光刻系統的反射鏡、全反射鏡是改變光束之間的夾角的可移動反射鏡。
本實用新型與現有技術相比有以下優點幹涉光刻圖形由雷射器發出的光通過擴束準直和針孔空間濾波器和分光鏡、全反射鏡形成三束並以一定交角疊加產生幹涉形成。通過控制快門以產生不同的光束組合進行曝光，可產生不同周期性的孔陣和線陣圖形。可移動反射鏡可改變光束①、②和③之間的交角，以改變產生的幹涉圖形的周期結構。光束光路中設置可變分束器和衰減器以調節光束①、②和③之間的相對強度以及各光束的強度，以產生高對比度圖形，提高圖形質量。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明。
附圖為本實用新型實施例的光路結構圖。
如圖所示，記錄多光束幹涉產生的孔陣或線陣圖形時，來自雷射幹涉光刻系統的雷射器1的雷射束經擴束準直空間濾波裝置2變為平行光束，再經快門13到達分光鏡3；分光鏡3將雷射分為分別到達基片的反射光束①和透射光束②。
經分光鏡3反射的反射光束①由全反射鏡4反射後，通過可調衰減器5到達塗有感光材料(光刻膠等)的基片6。
透射光束②經分束器7分為反射光束③和透射光束②。
透射光束②經衰減器10和快門11到達基片6；反射光束③經反射鏡8和衰減器9到達基片6。
分光鏡3和分束器7是可調節雷射束①、②、③的強度的可變分束器。全反射鏡4和全反射鏡8可移動，以改變光束夾角，相應改變幹涉圖形周期結構。
使感光材料基片6轉動一定角度的轉動機構12連接基片6。
快門11擋掉光束②時，光束①和③產生雙光束幹涉；當快門11開啟使光束②通過時，光束①、②和③可產生三光束幹涉；快門11擋掉光束②，用光束①和③曝光一次後，轉動機構12使基片6在基片平面內旋轉90°角，再進行第二次曝光，即為四光束曝光；光束①、②、③曝光後，基片6再轉動90°角，再用光束①、③曝光，，即為五光束曝光。
整個系統的曝光和曝光量由快門13控制。
權利要求1.一種雷射幹涉光刻系統，包括雷射器(1)、分光鏡(3)、反射鏡(4)、分束器(7)、反射鏡(8)、快門(11)和(13)，其特徵在於主光路順序安置雷射器(1)、將雷射轉換為平行光束的擴束準直空間濾波裝置(2)、快門(13)、以及將雷射分為分別到達基片(6)的反射光束①和透射光束②的分光鏡(3)；反射光束①光路上安置全反射鏡(4)和衰減器(5)；透射光束②光路上順序安置將透射光束②分為反射光束③和透射光束②的分束器(7)、衰減器(10)和快門(11)；反射光束③光路上放置反射鏡(8)和衰減器(9)；在兩次曝光之間使感光材料基片(6)轉動一定角度的轉動機構(12)連接基片(6)。
2.根據權利要求1所述的雷射幹涉光刻系統，其特徵在於分光鏡(3)和分束器(7)是可調節雷射束①、②、③的強度的可變分束器。
3.根據權利要求1或2所述的雷射幹涉光刻系統，其特徵在於全反射鏡(4)和(8)是改變光束①、②、③之間的夾角的可移動反射鏡。
專利摘要一種雷射幹涉光刻系統,屬於對微細圖形光刻系統的改進。其特徵是雷射器發出的光通過擴束準直和針孔空間濾波器後,由分光鏡和反射鏡裝置分成三束平行光,然後相交疊加產生幹涉;可通過快門擋住其中的一束,並通過轉動機構使感光材料基片任意轉動,可進行多光束多次幹涉曝光,用於產生多種不同周期結構的孔陣和線陣圖形。該光刻系統具有高解析度、大視場、長焦深等優點。可用於微電子、光電子器件和大屏幕顯示器、場發射器等的製造。
文檔編號B23K26/18GK2432001SQ0022344
公開日2001年5月30日 申請日期2000年6月21日 優先權日2000年6月21日
發明者張錦, 馮伯儒, 蔣世磊, 候德勝, 宗德蓉, 蘇平 申請人:中國科學院光電技術研究所