CN100573317C - 连续面形掩模移动光刻曝光装置 - Google Patents

Abstract

连续面形掩模移动光刻曝光装置包括主机大基板、掩模移动工作台系统、均匀照明系统、掩模架、掩模、基片、对准观测系统、基片升降承片台系统、照明均匀性检测系统和控制系统，在主机大基板上分别固定有掩模移动工作台系统和照明均匀性检测系统，掩模移动工作台系统由XY手动台和XY掩模移动台组成，XY掩模移动台上支撑有掩模架，掩模架吸附着掩模，基片被吸附于基片升降承片台系统上，均匀照明系统位于掩模架和掩模的上方，对准观测系统连接在均匀照明系统的一侧，工作台系统、均匀照明系统和照明均匀性检测系统的探测输出信号送入至控制系统进行处理，用于闭环控制。本发明具有掩模移动曝光光刻功能，且操作使用方便。

Description

连续面形掩模移动光刻曝光装置

技术领域

本发明涉及连续面形掩模移动光刻曝光装置，属于光刻曝光制作任意连续面形浮雕结构和微透镜列阵结构技术领域。

背景技术

随着微光学元件的广泛应用和需求量的大幅增加，迫切需要提高和完善微光学元件的制作技术，以提高其质量和产量。这就需要有比较完美的方法和相应的制作设备装置。归纳现有制作微光学元件和微结构光学元件的方法主要可分为二类：一类是用灰阶掩模、光学光刻、电子束光刻、离子束光刻、激光束直写等方法制作多台阶型二元微结构光学元件。目前大家最常见也最熟悉的微电子集成电路加工工艺技术中，应用于制作超微细图形结构的各种光刻曝光机，如接近接触式、投影式、投影加扫描式，其波长从可见到紫外，甚至极紫外等等光刻曝光设备，都可归属于同一类的制作方法和设备来制作二元微结构光学元件，用这些设备制作微结构光学元件有一个共同的特点，在曝光光刻时掩模或掩模图形的像和要制作的元件基片是相对静止的，没有任何的相对位移和移动，被曝光制作的图形边缘有极高的陡度。因此，用这些昂贵复杂设备和方法都只能制作多台阶型微结构光学元件，不能制作连续面形微浮雕结构元件。

另一类是用光刻热熔或掩模移动光刻等方法制作连续面形微浮雕结构光学元件。光刻热熔法是先通过常规集成电路加工光刻曝光，得到圆柱形小岛列阵，然后进行烘烤，形成微透镜单元列阵。这种方法制作元件由于微透镜单元之间存在大量的死区，使其产生大量的背景噪声，应用也因此受到了限制。

掩模移动光刻法是利用掩模进行移动的同时，又进行连续曝光的制作方法。用这个方法和设备制作微结构光学元件也有一个共同的特点，曝光剂量在抗蚀上的分布是连续的，被曝光制作的图形边缘也是连续的，因此，能制作连续面形微浮雕结构的光学元件。但是现有的移动掩模光刻设备，都是极为简易的，由其它装置或设备的某一部分，拼凑而成的，同时在制作功能、制作精度和操作使用方便性等多方面都存在不足，造成制作的元件连续面形不够光滑，不能大幅提高其制作连续面形元件质量和生产效率。

发明内容

本发明的技术解决问题是：在于克服现有技术的不足，而提供一种移动精度高、操作使用方便，高质量和高效率制作任意微浮雕结构元件的连续面形掩模移动光刻曝光装置。

本发明的技术解决方案是：连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特点在于：包括主机大基板、掩模移动工作台系统、均匀照明系统、掩模架、掩模、基片、对准观测系统、照明均匀性检测系统和控制系统，在主机大基板上分别固定有掩模移动工作台系统和照明均匀性检测系统，其中照明均匀性检测系统通过支架与大基板连接，掩模移动工作台系统由位于底层的XY手动台、通过连接座与XY手动台连接的XY掩模移动台组成，XY掩模移动台上支撑有掩模架，掩模架吸附着掩模，基片被吸附于位于掩模移动工作台系统内腔的基片升降承片台系统上，均匀照明系统通过垂直旋转轴和支撑座与主机大基板连接，并位于掩模架和掩模的上方，XY手动台用于对掩模观察对准调准，对准观测系统连接在均匀照明系统的一侧，均匀照明系统和对准观测系统整体可绕垂直旋转轴在水平方向旋转，同时对准观测系统还可以前后移动，XY掩模移动台、均匀照明系统和照明均匀性检测系统的探测输出信号送入至控制系统进行处理，同时控制系统控制信号输出至XY掩模移动台和均匀照明系统用于掩模移动、Hg灯灯源恒光强和光强积分快门的闭环控制，在控制系统控制下进行掩模移动和积分快门的开启与关闭，完成连续面形掩模移动曝光光刻。

本发明的工作过程是：

第一步，首先转动均匀照明系统，让它通过垂直旋转轴旋转到照明均匀性检测系统正上方位置，由照明均匀性检测系统通过计算机系统检测或复查均匀照明系统的照明是否均匀，达到均匀后，其次翻开掩模架，在掩模架上装上掩模和在承片台系统的承片台上装好基片，放回掩模架，并通过承片台系统将基片调平，同时也调整好基片和掩模之间的间隙，然后是再通过垂直旋转轴旋转，把对准观测系统旋转到工作台的正上方，即掩模和基片的正上方，用对准观测系统观测对准掩模和基片，移动和调整XY手动台使掩模移到要对基片移动曝光光刻的起始位置，最后再通过垂直旋转轴旋转将均匀照明系统转动到掩模和基片的正上方，这时就可以开始移动曝光了。

第二步，首先对控制系统预置或检查移动曝光方式和其它参数，其次对控制系统下达移动曝光光刻命令，此时，控制系统通过总线接口接收均匀照明系统的光强探测A/D转换信息，通过总线接口由光源恒光强控制和光强积分快门控制电路对均匀照明系统的灯源按要求进行恒光强控制，同时控制积分快门的打开，还同时通过XY掩模移动测量与驱动控制电路闭环控制XY掩模移动台开始安预置要求移动，进行移动曝光，最后，当控制系统判定移动曝光已到达曝光终点位置时，控制系统再次通过上述系统控制积分快门关闭和控制XY掩模移动台停止移动。

第三步是翻开掩模架，取出基片和掩模，并放回掩模架，移动曝光光刻工作结束。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明克服了前面所述一类制作方法需购置昂贵设备、制作工艺复杂、效率低，又是只能制作多台阶型结构元件的缺点，也克服了二类光刻热熔法制作连续面形微透镜单元之间存在死区，性能效果不好的缺点，达到设备便宜，制作不需套刻，工艺简单，生产效率高，又能制作连续面形微浮雕结构透镜元件。同时连续面形微透镜单元之间也不存在死区，具有100％的填充因子，面形连续光滑。

2、本发明具有掩模移动的运动机构，不仅能够制作各种不同大小面积

图形和各种不同大小数值孔径(0.01(0.5)的大深度任意连续面形微透镜列阵光学元件，以及连续面形的微浮雕结构元件，而且还能制作大面积

的连续面形传统非球面光学透镜元件；

3、由于本发明光刻掩模移动和运动控制精度高，移动光刻曝光后，在抗蚀上曝光剂量的分布非常连续，不仅元件制作精度高，能达到3-5nm，而且微浮雕结构面形连续光滑，能达到比用传统光学方法加工得到的更高光滑度，微浮雕结构表面粗糙度在10nm以上；

4、由于本发明针对连续面形微浮雕结构制作而设计，不仅应用掩模移动制作元件功能齐全，精度足够，而且充分考虑了可用性。整个装置的运动测量控制均由计算机完成，能人机对话菜单操作。可对各种参数进行预设置和修改、存储与调用、各种移动曝光方式的选择，如连续匀速，步进等。选用了最新操作系统，能进行所有数据处理，有各种控制软件能对掩模移动实现闭环控制。所以本发明操作使用非常方便，制作的元件精度高，并且稳定，大幅度提高了制作质量和生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为图1主机的侧视图；

图3为图1主机的俯视图；

图4为图1主机中的掩模移动工作台系统的结构剖视图；

图5为图1主机中的掩模移动工作台系统的俯视图；

图6为图4中的基片升降承片台系统结构剖面图；

图7为本发明控制系统的原理框图；

图8为本发明控制系统的软件流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括主机大基板1、掩模移动工作台系统2、均匀照明系统3、掩模架4、掩模5、基片6、对准观测系统7、照明均匀性检测系统8和控制系统9，主机大基板1安放在由气足组成的能起隔振作用的隔振台14上，使本发明主机在进行移动掩模光刻曝光时，不受外界环境振动的影响。在主机大基板1上分别固定有掩模移动工作台系统2和照明均匀性检测系统8，其中照明均匀性检测系统8通过支架13与大基板1连接，掩模移动工作台系统2由位于底层的XY手动台21和通过连接座10与XY手动台21连接的XY掩模移动台22组成，XY掩模移动台22上支撑有掩模架4，掩模架4吸附着掩模5，基片6被吸附于位于掩模移动工作台系统2内腔的基片升降承片台系统23上，因此掩模5也位于XY掩模移动台22和XY手动台21两工作台上，并随着它们的运动而移动。XY手动台21用于对掩模5观察对准调整。均匀照明系统3通过垂直旋转轴12和支撑座11(见附图2)与主机大基板1连接，并位于掩模架4和掩模5的上方，对准观测系统7通过固定有Y向一维运动外导轨704的弯板703，连接在均匀照明系统3的一侧，均匀照明系统3和对准观测系统7整体可垂直旋转12在水平方向旋转，同时对准观测系统7还可以前后移动，控制系统9分别与XY掩模移动台22、均匀照明系统3、照明均匀性检测系统8相接，用于闭环控制。

如图2所示，均匀照明系统3为移动曝光光刻提供紫外照明光源，它由椭球镜300、Hg灯301、第一反射镜302、光栏303、集光镜组304、滤光片305、积分快门306、匀光器307、第二反射镜308、光强积分探测器309和聚光镜310组成，Hg灯301安放于椭球镜300的第一焦点上，通过椭球镜300大包角的集光，把光经第一反射镜302反射聚集于椭球镜300的第二焦点F上，再依次通过光栏303、集光镜组304会聚扩束，滤光片305滤光后射于匀光器307的前端面，经过匀光器307从后端面射出的多点光再通过第二反射镜308反射和聚光镜310聚光，叠加形成均匀照明的光照射到掩模5上，光强积分探测器309位于第二反射镜308和聚光镜310之间，将探测到的光强信号输入至控制系统9，用于恒光强灯源控制，同时控制系统9根据光强积分设定的要求，控制积分快门306的开启与关闭。排气管道17内安装轴流风机，它把Hg灯301工作时产生的热量连同废气沿排气管道17排出室外，起净化环境的同时又冷却整个均匀照明系统3。此外，由于掩模5要相对基片6移动，为了不使掩模5和基片6之间因移动而划伤，它们之间必须保持有一定的间隙，这样掩模5在基片6上的图像是一衍射图象，从Fraunhofer衍射理论知道，间隙越大衍射则越严重。为减轻衍射效应的影响，本发明在均匀照明系统3中利用了多点匀光照明原理，采用了匀光器307，以平滑衍射影响。本发明均匀照明系统达3到了：曝光光刻照明最大面积φ100mm，曝光波长365±15nm，功率500W和1000W汞灯均可使用，照明均匀性±3％，静态曝光光刻分辨率1.2-1.5μm。

如图1和图2所示，在均匀照明系统3的一侧连接固定有弯板703、包括外导轨704和内导轨706的一维运动导轨，以及包括物镜701和目镜702的双目观察对准系统7，弯板703和一维外导轨704连接，内导轨706和观察对准系统7连接，内导轨706通过精密滚珠705可在外导轨704中移动，因此，观察对准系统7可以相对照明系统3作前后手动移动，为移动曝光提供掩模5和基片6的观察和初始位置对准。对准系统7为分裂视场的双目分裂视场显微镜系统，目镜702位于物镜701的远心光路上，显微物镜701为平像场物镜，倍率为10x和20x，NA为0.25和0.4。

如图1所示，照明均匀性检测系统8由与支架13连接并可绕支架13转动和定位的轴架81、水平放置在轴架81上的一维移动导轨82和固定在一维移动导轨82内导轨上并可沿一维移动导轨82的外导轨移动和定位的光强探测器83组成，光强探测器83的光强接收面与掩模5的下表面等高，当均匀照明系统3绕垂直旋转轴12旋转并位于照明均匀性检测系统8正上方时，均匀照明系统3定位不动，光强探测器83可沿一维移动导轨82移动和在一定位置定位，同时和轴架81一起还可绕支架13转动和定位，并按预定坐标位置分别测定均匀照明系统3的照明面的各位置处光强数据，送入控制系统计算机9，由控制系统9计算出照明均匀性。如果检测计算出照明均匀性数据因更换Hg灯301等原因达不到指标要求，可对Hg灯301的位置进行调整，达到照明均匀为止。

如图4所示，XY手动台21作为微调系统，用于对掩模5和基片6的观察与初始位置对准，它由一维Y外移动导轨210、一维Y内移动导轨211、一维X外移动导轨212、一维X内移动导轨213组成，一维Y外移动导轨210与主机大基板1紧密连接，一维Y内移动导轨211与大连接板215连接，并通过精密滚珠214在一维Y外移动导轨210内移动；一维X外移动导轨212固定在大连接板215上，和连接座10相连的一维X内移动导轨213可通过精密滚珠216在一维X外移动导轨212内移动，这样通过连接座10、XY掩模移动台22和掩模架4，掩模5可相对主机大基板1作XY二维移动，通过观察对准系统7对掩模5的观察对准，以运动掩模5到需要曝光光刻的位置。在连接座10上还固定有锁紧把手16，推动锁紧把手16XY手动台21则推动掩模5移动，经观察对准系统7对掩模5和基片6的观察与对准后，开起锁紧把手16的真空吸附，将锁紧把手16真空吸附在主机大基板1上，此时也锁定了XY手动台21的移动，锁紧掩模5和基片6的初始位置。XY手动台21达到指标为：XY二维移动行程≥45mm，XY二维移动直线性≤5″，XY二维移动定位精度≤+2mm。

如图4、5所示，XY掩模移动台22由一维Y外移动导轨2201、一维Y内移动导轨2202、Y向丝杆螺母2203、Y向驱动电机2204、Y向探测器2205、一维X外移动导轨2206、一维X内移动导轨2207、X向丝杆螺母2208、X向驱动电机2209、X向探测器2210组成，一维Y外移动导轨2201固定在连接座10上，一维Y内移动导轨2202与小连接板2211连接，一维Y内移动导轨2202通过滚珠2212在一维Y外移动导轨2201内移动，一维Y内移动导轨2202和一维Y外移动导轨2201之间装有丝杆螺母2203，丝杆螺母2203的螺母固定在小连接板2211上，丝杆螺母2203的丝杆与固定在连接座10上的Y向驱动电机2204的轴相连，丝杆螺母2203的丝杆与Y向驱动电机2204的轴之间不能相互转动但可沿轴向移动，Y向驱动电机2204的转动带动和丝杆螺母2203的螺母啮合的丝杆转动，丝杆螺母2203的丝杆推动与一维Y向内移动导轨2202连接的小连接板2211移动，从而带动上方包括一维X导轨和掩模架4在内的掩模5作Y向来去移动，移动测量由Y向探测器2205探测，探测的移动距离信号经处理后送入控制系统9，再由控制系统9闭环控制Y向驱动电机2204转动；一维X外移动导轨2206固定在小连接板2211上，一维X内移动导轨2207与连接上板2215固定，一维X内移动导轨2207通过滚珠2216在一维X外移动导轨2206内移动，一维X内移动导轨2207和一维X外移动导轨2206之间装有丝杆螺母2208，丝杆螺母2208的螺母固定在连接上板2215上，丝杆螺母2208的丝杆与固定在小连接板2211上X向驱动电机2209的轴相连，丝杆螺母2208的丝杆与X向驱动电机2209的轴之间不能相互转动但可沿轴向移动，X向驱动电机2209的转动带动和丝杆螺母2208的螺母啮合的丝杆转动，丝杆再推动与X向内移动导轨2207连接的连接上板2215移动，从而带动上方包括掩模架4在内的掩模5作X向来去移动，其移动测量靠X向探测器2210探测，探测的移动距离信号经处理后送入控制系统9，由控制系统9闭环控制X向驱动电机2209转动，达到XY掩模移动台22对掩模5作XY二维移动，进行掩模移动曝光光刻。XY掩模移动台22达到：XY二维移动行程≥8mm，XY二维移动直线性≤2″，XY二维移动定位精度≤±0.1μm，XY导轨正交性≤5″，可制作连续面形元件图形尺寸

可制作

的连续面形传统非球面光学透镜，连续表面粗糙度≤10nm。

如图6、4、5所示，基片升降承片台系统23由底座2301、底板2302、外导向座2303、内顶杆2304、承片台2305、杠杆机构、直线导轨运动机构组成，其中杠杆机构由杠杆2306、小支轴2307、小支座2308、拉簧2309、螺纹丝杆微螺旋2310组成，直线导轨运动机构由内直线导轨2311、精密滚珠2312和外直线导轨2313组成，底座2301位于最底部支撑整个升降承片台系统，其上固定着底板2302，外导向座2303位于底板2302上，内顶杆2304与内直线导轨2311相接，内直线导轨2311通过精密滚珠2312与外直线导轨2313连接，内顶杆2304可通过内直线导轨2311和精密滚珠2312在外直线导轨2313内推动基片6沿Z向升降运动，不能转动；杠杆2306的一端螺孔和螺纹丝杆微螺旋2310的丝杆啮合，小支座2308支撑着小支轴2307并位于杠杆2306两端支点的三分之一的位置，使杠杆2306能够绕小支轴2307旋转，杠杆2306另一端粘接有钢球2318，在靠近杠杆2306两端支点内侧都作有挂拉簧的孔，挂在杠杆2306长端一侧孔中的拉簧2309，它的另一端挂在底板2302的对应孔上，拉簧2309的拉力消除螺纹丝杆微螺旋2310、杠杆2306、小支轴2307与底板2302之间的空隙，挂在杠杆2306另一端孔中的拉簧2316，它的另一端挂在固定在内顶杆2304侧面上的小板2317上，拉簧2316的拉力消除内顶杆2304与杠杆2306支点处粘接的钢球2318之间的空隙。内顶杆2304上放置有承片台2305，承片台2305吸附着基片6，当螺纹丝杆微螺旋2310从上向下看顺时针转动时，杠杆2306长端上升，另一端下降，带动了内顶杆2304下降，从而带动基片6下降，反之，螺纹丝杆微螺旋2310逆时针转动，则基片6上升，这样通过螺纹丝杆微螺旋2310的正反旋转，使基片6作上下升降，能停留在某一位置，达到不同厚度的基片6都能使用，并且可进行掩模5和基片6之间的间隙大小设置。

如图4、6所示，本发明的基片升降承片台系统23还具有调平功能，即在内顶杆2304的上方和承片台2305之间安装有阴半球体2314和阳半球体2315，阳半球2315又和承片台2305相连，基片6被吸附在承片台2305上，当两阴阳半球体间从c处通入压力空气并随升降系统上升，使基片6和掩模5紧密接触，然后两阴阳半球体间c处关闭压力空气并通大气，再在螺纹丝杆微螺旋2310旋转使基片6上升顶紧掩模5的同时，c处开通真空，基片6的上表面就得到了调平。本发明的基片升降承片台系统23达到：Z向总升降行程≥9mm，升降移动灵敏度≥±1μm，适用基片φ12mm--φ100mm，厚度1mm--10mm。

如图5、4所示，为本发明实施例掩模移动工作台系统2的俯视图和剖面图，固定于XY掩模移动台5的上面有连接上板2215，掩模架4被用真空吸附在连接上板2215上，当关闭真空通大气后，掩模架4带着被它吸附的掩模5可以作90度角向上转动。固定于连接上板2215上的支座架2218装有带精密螺纹丝杆旋扭2219，连接上板2215上装有垂直轴2220，垂直轴2220的另一端和装有垂直轴套的双轴架2222的轴套相连，双轴架2222上还装有水平轴2221，双轴架2222的两端水平轴与掩模架4的水平轴套相连，于是掩模架4通过自身的水平轴套和在双轴架2222中的两端水平轴2221可绕水平轴2221向上翻起作90度旋转，可以方便进行掩模5的装卸，同时用手旋动旋扭2219可推动双轴架2222绕在其上的垂直轴套和固定在连接上板2215上的垂直轴2220在水平面内旋转，于是就带动了掩模架4和在其上的掩模5在水平面内旋转，进行掩模5在水平面内的旋转调整。

如图7所示，控制系统9由计算机CPU微处理器91、包括XY位置传感921和XY驱动电机922的XY二维掩模移动台的测量移动与驱动控制电路92、包括HG灯931、快门电磁阀932和其它电磁阀933的恒光强和积分快门控制及电磁阀驱动电路93、总线接口电路95和包括光强探测941的A/D转换电路94组成。在计算机中预置的XY二维掩模移动的连续或步进方式驱动控制信息，经总线接口电路95送入XY二维掩模移动台测量移动与驱动控制电路92，采集XY位置传感器921的XY位置数据，并根据预置要求连续或步进方式驱动XY驱动电机922转动到达要求位置，同时通过总线接口电路95反回计算机CPU微处理器91，进行速度或位置的移动闭环控制；恒光强和积分快门控制及电磁阀驱动电路93，根据经总线接口电路95送来的在计算机中预置的曝光光强数，以及通过总线接口电路95和光强探测941不断采集光强信息，在对HG灯灯源931进行恒光强闭环控制的同时，还进行光强积分快门电磁阀932的开启和关闭控制及其它电磁阀933的开启和关闭控制，完成对XY掩模移动曝光光刻控制。

如图8所示，控制系统9的软件流程分为两部分：方式1和方式2。当移动曝光方式选择为方式1时，控制系统软件自动将操作者预置的移动曝光距离、速度、光强数，以及根据采集的当前位置计算出曝光终点位置，让恒光强控制达到预置光强数，根据起动命令，命令工作台开始以预置的某速度匀速移动方式移动，同时打开快门曝光，在工作台匀速移动中，不断地采集工作台移动位置信息进行判别，如果判别未到达终点，工作台继续匀速移动，如果判别到达终点位置，则立即命令关闭曝光快门，同时停止驱动工作台移动，移动曝光结束。当移动曝光方式选择为方式2时，控制系统软件自动将操作者预置的移动曝光距离、步距、光强数，以及根据采集的当前位置，计算出曝光终点位置，根据起动命令，命令工作台开始以步进移动方式移动，工作台移动一步，打开曝光快门的同时，启动积分计数计算曝光光强数，与预置的光强数进行不断的比较，判别是否达到本步要求的预置光强数，如果没有达到，继续曝光，如果判别已达到预置光强数，则工作台继续移动一步，读当前的传感器位置，判别是否达到终点位置，如果判别未到达，并同时重新开始计数计算曝光光强数，判别是否达到本步要求的预置光强数，如果判别已达到预置光强数，工作台继续移动一步，依次判别，如果判别已到达终点位置，则立即命令关闭曝光快门，同时停止驱动工作台移动，移动曝光结束。尽管移动曝光是选择方式2步进方式曝光，由于步进的步距非常小，在抗蚀上曝光剂量的分布还是非常连续光滑，制作的元件精度同样很高，而且微浮雕面形同样很连续光滑。

Claims (10)

1、连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：包括主机大基板(1)、掩模移动工作台系统(2)、均匀照明系统(3)、掩模架(4)、掩模(5)、基片(6)、对准观测系统(7)、照明均匀性检测系统(8)和控制系统(9)，在主机大基板(1)上分别固定有掩模移动工作台系统(2)和照明均匀性检测系统(8)，其中照明均匀性检测系统(8)通过支架(13)与主机大基板(1)连接，掩模移动工作台系统(2)包括位于底层的XY手动台(21)和通过连接座(10)与XY手动台(21)连接的XY掩模移动台(22)，XY掩模移动台(22)上支撑有掩模架(4)，掩模架(4)吸附着掩模(5)，基片(6)被吸附于位于掩模移动工作台系统(2)内腔的基片升降承片台系统(23)上，均匀照明系统(3)通过垂直旋转轴(12)和支撑座(11)与主机大基板(1)连接，并位于掩模架(4)和掩模(5)的上方，XY手动台(21)用于对掩模(5)观察对准调准，对准观测系统(7)连接在均匀照明系统(3)的一侧，均匀照明系统(3)和对准观测系统(7)整体可绕垂直旋转轴(12)在水平方向旋转，同时对准观测系统(7)还可以前后移动，XY掩模移动台(22)、均匀照明系统(3)和照明均匀性检测系统(8)的探测输出信号送入至控制系统(9)进行处理，同时控制系统(9)控制信号输出至XY掩模移动台(22)和均匀照明系统(3)用于掩模移动、Hg灯灯源恒光强和光强积分快门的闭环控制，在控制系统(9)控制下进行掩模移动和积分快门的开启与关闭，完成连续面形掩模移动曝光光刻。

2、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的主机大基板(1)安放在由气足组成的能起隔振作用的隔振台(14)上。

3、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的均匀照明系统(3)由椭球镜(300)、Hg灯(301)、第一反射镜(302)、光栏(303)、集光镜组(304)、滤光片(305)、积分快门(306)、匀光器(307)、第二反射镜(308)、光强积分探测器(309)和聚光镜(310)组成，Hg灯(301)安放于椭球镜(300)的第一焦点上，通过椭球镜(300)大包角的集光，把光经第一反射镜(302)反射聚集于椭球镜(300)的第二焦点F上，再依次通过光栏(303)、集光镜组(304)会聚扩束、滤光片(305)滤光后射于匀光器(307)的前端面，经过匀光器(307)从后端面射出的多点光再通过第二反射镜(308)反射和聚光镜(310)聚光，叠加形成均匀照明的光照射到掩模(5)上，光强积分探测器(309)位于第二反射镜(308)和聚光镜(310)之间，将探测到的光强信号输入至控制系统(9)用于恒光强灯源控制，控制系统(9)还根据光强积分设定的要求，控制积分快门(306)的开启和关闭。

4、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的对准观测系统(7)包括物镜(701)和目镜(702)，目镜(702)位于物镜(701)的远心光路上。

5、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的照明均匀性检测系统(8)由与支架(13)连接并可绕支架(13)转动和定位的轴架(81)、水平放置在轴架(81)上的一维移动导轨(82)和固定在一维移动导轨(82)内导轨上并可沿一维移动导轨(82)的外导轨移动和定位的光强探测器(83)组成，光强探测器(83)的光强接收面与掩模(5)的下表面等高，并按预定坐标位置分别测定均匀照明系统(3)的照明面的各位置处光强数据，送入控制系统(9)。

6、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的XY手动台(21)由一维Y外移动导轨(210)、一维Y内移动导轨(211)、一维X外移动导轨(212)、一维X内移动导轨(213)组成，一维Y外移动导轨(210)与主机大基板(1)紧密连接，一维Y内移动导轨(211)与大连接板(215)连接，并通过第一精密滚珠(214)在一维Y外移动导轨(210)内移动；一维X外移动导轨(212)固定在大连接板(215)上，和连接座(10)相连的一维X内移动导轨(213)可通过第二精密滚珠(216)在一维X外移动导轨(212)内移动。

7、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的XY掩模移动台(22)由一维Y外移动导轨(2201)、一维Y内移动导轨(2202)、Y向丝杆螺母(2203)、Y向驱动电机(2204)、Y向探测器(2205)、一维X外移动导轨(2206)、一维X内移动导轨(2207)、X向丝杆螺母(2208)、X向驱动电机(2209)、X向探测器(2210)组成，一维Y外移动导轨(2201)固定在连接座(10)上，一维Y内移动导轨(2202)与小连接板(2211)连接，一维Y内移动导轨(2202)通过滚珠(2212)在一维Y外移动导轨(2201)内移动，一维Y内移动导轨(2202)和一维Y外移动导轨(2201)之间装有Y向丝杆螺母(2203)，Y向丝杆螺母(2203)的螺母固定在小连接板(2211)上，Y向丝杆螺母(2203)的丝杆与固定在连接座(10)上的Y向驱动电机(2204)的轴相连，Y向丝杆螺母(2203)的丝杆与Y向驱动电机(2204)的轴之间不能相互转动但可沿轴向移动，Y向驱动电机(2204)的转动带动和Y向丝杆螺母(2203)的螺母啮合的丝杆转动，Y向丝杆螺母(2203)的丝杆推动与一维Y向内移动导轨(2202)连接的小连接板(2211)移动，移动测量由Y向探测器(2205)探测，探测的移动距离信号经处理后送入控制系统(9)，再由控制系统(9)闭环控制Y向驱动电机(2204)转动；一维X外移动导轨(2206)固定在小连接板(2211)上，一维X内移动导轨(2207)与连接上板(2215)固定，一维X内移动导轨(2207)通过滚珠(2216)在一维X外移动导轨(2206)内移动，一维X内移动导轨(2207)和一维X外移动导轨(2206)之间装有X向丝杆螺母(2208)，X向丝杆螺母(2208)的螺母固定在连接上板(2215)上，X向丝杆螺母(2208)的丝杆与固定在小连接板(2211)上X向驱动电机(2209)的轴相连，X向丝杆螺母(2208)的丝杆与X向驱动电机(2209)的轴之间不能相互转动但可沿轴向移动，X向驱动电机(2209)的转动带动和X向丝杆螺母(2208)的螺母啮合的丝杆转动，丝杆再推动与一维X向内移动导轨(2207)连接的连接上板(2215)移动，从而带动上方包括掩模架(4)在内的掩模(5)作X向来去移动，其移动测量靠X向探测器(2210)探测，探测的移动距离信号经处理后送入控制系统(9)，由控制系统(9)闭环控制X向驱动电机(2209)转动，达到XY掩模移动台(22)对掩模(5)作XY二维移动，进行掩模移动曝光光刻。

8、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的基片升降承片台系统(23)由底座(2301)、底板(2302)、外导向座(2303)、内顶杆(2304)、承片台(2305)、杠杆机构、直线导轨运动机构组成，其中杠杆机构由杠杆(2306)、小支轴(2307)、小支座(2308)、拉簧(2309)、螺纹丝杆微螺旋(2310)组成，直线导轨运动机构由内直线导轨(2311)、精密滚珠(2312)和外直线导轨(2313)组成，底座(2301)位于最底部支撑整个升降承片台系统，其上固定着底板(2302)，外导向座(2303)位于底板(2302)上，内顶杆(2304)与内直线导轨(2311)相接，内直线导轨(2311)通过精密滚珠(2312)与外直线导轨(2313)连接，内顶杆(2304)可通过内直线导轨(2311)在外直线导轨(2313)内推动基片(6)沿Z向升降运动，不能转动；杠杆(2306)的一端螺孔和螺纹丝杆微螺旋(2310)的丝杆啮合，小支座(2308)支撑着小支轴(2307)并位于杠杆(2306)两端支点的三分之一的位置，使杠杆(2306)能够绕小支轴(2307)旋转，杠杆(2306)另一端粘接有钢球(2318)，在靠近杠杆2306长短两端支点内侧分别挂有第一拉簧(2309)和第二拉簧(2316)，第一拉簧的另一端挂在底板(2302)上，第二拉簧的另一端挂在固定在内顶杆(2304)侧面上的小板(2317)上，内顶杆(2304)上放置有承片台(2305)，承片台(2305)吸附着基片(6)，通过螺纹丝杆微螺旋(2310)的旋转，使基片(6)能在Z向作升降，同时作掩模(5)和基片(6)之间的空隙设置。

9、根据权利要求1所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的控制系统(9)由计算机CPU微处理器(91)、XY二维掩模移动台(22)的移动测量和驱动控制电路(92)、A/D转换电路(94)、总线接口(95)、Hg灯灯源控制和光强积分快门控制电路(93)组成，其中XY二维掩模移动台(22)的移动测量和驱动控制电路(92)、Hg灯灯源控制和光强积分快门控制电路(93)分别通过总线接口(95)与微处理器(91)相连接。

10、根据权利要求8所述的连续面形掩模移动光刻曝光装置，其特征在于：所述的基片升降承片台系统(23)还具有调平功能，在所述的内顶杆(2304)的上方和承片台(2305)之间安装有阴半球体(2314)和阳半球体(2315)，阳半球(2315)和承片台(2305)相连。

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