CN117289553A - 一种光刻机mla透镜的对准调节系统 - Google Patents

一种光刻机mla透镜的对准调节系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,涉及光刻机像差调节技术领域,包括有可接收光学系统的曝光光源的DMD反射单元以及可接收DMD反射单元所射出的光束的MLA透镜单元,还包括有可接收MLA透镜单元所折射出的光束的曝光焦面,所述DMD反射单元所射出的光束在MLA透镜单元上第一次成像,经过所述MLA透镜单元再次射出后位于曝光焦面表面二次成像。本发明可驱使棱镜单元调节与横向水平面的夹角度数,以达到折射、矫正光束的目的,提高了由DMD反射单元所射出的多个独立光束与MLA透镜单元内部的多个微透镜相对应过程中的精准度,进一步提高了经过MLA透镜单元射出至曝光基板上光束的质量,提升了曝光焦面上成像的精准度。

Description

一种光刻机MLA透镜的对准调节系统
技术领域
本发明涉及光刻机像差调节技术领域,特别涉及一种光刻机MLA透镜的对准调节系统。
背景技术
DMD无掩膜光刻技术是从传统光学光刻技术衍生出的一种新技术,因为其曝光成像的方式与传统投影光刻基本相似,区别在于使用数字DMD代替传统的掩膜,其主要原理是通过计算机将所需的光刻图案通过软件输入到DMD芯片中,并根据图像中的黑白像素的分布来改变DMD芯片微镜的转角,并通过准直光源照射到DMD芯片上形成与所需图形一致的光图像投射到基片表面,并通过控制样品台的移动实现大面积的微结构制备。相对于传统的光刻设备,DMD无掩膜光刻机无需掩膜,节约了生产成本和周期,并可以根据自己的需求灵活设计掩膜。
现有的DMD无掩膜光刻技术,在其镜头组件中,需要使用MLA微透镜与DMD芯片配合使用,这种方式的优点是,可以同时提高图像分布于光刻基板上的精准度,进一步提高光刻质量与效率,以提高光刻机加工芯片的产能,由于DMD芯片由多个微镜阵列构成,当所述DMD芯片接收光学系统的曝光光源后,所述微镜均为独立光源,可独立射出光束,MLA微透镜阵列由多个微透镜组合而成,以保障光束的聚光、准直、分路、成像。
然而,在MLA微透镜与DMD芯片配合使用的过程中,需要将DMD所折射的图像光束与MLA微透镜阵列中的微透镜一一对应,由于DMD所折射的图像光束的像素点数量较多,想要与MLA微透镜阵列中的大量微透镜一一对应较为困难,常用的手段是在X、Y方向各加一个可以手动调节MLA透镜沿着X、Y方向位移的机构。这样的调节方式,如若驱动机构在运转过程中产生震动,则容易导致MLA微透镜阵列产生晃动,或者MLA透镜的工作环境温度产生变化,则都有可能导致已经对准好的图案光束像素点出现偏差,从而导致曝光图案出现错乱,曝光失败的情况出现。
发明内容
本申请的目的在于提供一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,包括有可接收光学系统的曝光光源的DMD反射单元以及可接收DMD反射单元所射出的光束的MLA透镜单元,还包括有可接收MLA透镜单元所折射出的光束的曝光焦面,所述DMD反射单元所射出的光束在MLA透镜单元上第一次成像,经过所述MLA透镜单元再次射出后位于曝光焦面表面二次成像。
由所述DMD反射单元射出至MLA透镜单元表面的光路中还设置有调节的棱镜单元,所述棱镜单元可调节与横向水平面的夹角度数,折射光束,驱使DMD反射单元所射出的图案光束与MLA透镜单元相对应。
进一步的,所述棱镜单元包括有可转动的调节棱镜一和调节棱镜二,当所述调节棱镜一、调节棱镜二转动调节分布角度时,可折射由DMD反射单元所射出的光束,驱使光束与MLA透镜单元精准对应。
所述调节棱镜一、调节棱镜二位于同一竖向水平面上,所述调节棱镜一、调节棱镜二分别以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动,调节与横向水平面的夹角度数。
进一步的,所述棱镜单元为可转动的调节棱镜一,所述调节棱镜一可先后以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动,调节与横向水平面的夹角度数。
进一步的,所述调节棱镜一位于光路外侧的表面上安装有第一驱动器,所述调节棱镜二位于光路外侧的端部安装有第二驱动器第一驱动器,所述调节棱镜二位于光路外侧的端部安装有第二驱动器,所述第一驱动器、第二驱动器可分别控制调节棱镜一、调节棱镜二沿着横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动。
进一步的,所述调节棱镜一位于光路外侧的表面上分别安装有第一驱动器和第二驱动器,所述第一驱动器与第二驱动器呈垂直状态分布,可先后控制调节棱镜以以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动。
进一步的,所述DMD反射单元由多个微镜阵列构成,当所述DMD反射单元接收光学系统的曝光光源后,所述微镜均为独立光源,可独立射出光束。
进一步的,所述MLA透镜单元由多个微透镜阵列构成,由所述DMD反射单元内部多个微镜所射出的光束与MLA透镜单元内部的多个微透镜相对应,再经微透镜射出。
进一步的,由所述DMD反射单元射出至棱镜单元的光路中设置有固定透镜一,由所述MLA透镜单元射出至曝光焦面的光路中设置有固定透镜二。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,包括。
综上,本发明的技术效果和优点:
本发明可驱使棱镜单元调节与横向水平面的夹角度数,以达到折射、矫正光束的目的,DMD反射单元所射出的光束能够与MLA透镜单元内部的多个微透镜相对应,再经微透镜射出。在该过程中,提高了由DMD反射单元所射出的多个独立光束与MLA透镜单元内部的多个微透镜相对应过程中的精准度,进一步提高了经过MLA透镜单元射出至曝光基板上光束的质量,适用于不同厚度的曝光基板,提高了曝光焦面上成像的精准度。无需调节MLA透镜单元,即可实现对光路的精准调节,具有便携操作的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明棱镜单元为调节棱镜一、调节棱镜二相组合时结构示意图。
图2为本发明调节棱镜一与调节棱镜二调整位置后第一视角结构示意图。
图3为本发明调节棱镜一与调节棱镜二调整位置后第二视角结构示意图。
图4为本发明棱镜单元仅为调节棱镜一的状态下调整位置后第一视角结构示意图。
图5为本发明棱镜单元仅为调节棱镜一的状态下调整位置后第二视角结构示意图。
图6为本发明调节棱镜一、调节棱镜二立体结构示意图。
图7为本发明调节棱镜一角度调节后光束折射示意图。
图8为本发明调节棱镜二角度调节后光束折射示意图。
图中:1、DMD反射单元;2、MLA透镜单元;3、曝光焦面;4、调节棱镜一;5、调节棱镜二;6、固定透镜一;7、固定透镜二;8、第一驱动器;9、第二驱动器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:参考图1、图2和图3所示的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,包括有可接收光学系统的曝光光源的DMD反射单元1,以及可接收DMD反射单元1所射出的光束的MLA透镜单元2,还包括有可接收MLA透镜单元2所折射出的光束的曝光焦面3,DMD反射单元1所射出的光束在MLA透镜单元2上第一次成像,经过MLA透镜单元2再次射出后位于曝光焦面3表面二次成像。
由DMD反射单元1射出至MLA透镜单元2表面的光路中还设置有调节的棱镜单元,棱镜单元可调节与横向水平面的夹角度数,折射光束,驱使DMD反射单元1所射出的图案光束与MLA透镜单元2相对应。
如图4、图5和图6所示,棱镜单元包括有可转动的调节棱镜一4和调节棱镜二5,当调节棱镜一4、调节棱镜二5转动调节分布角度时,可折射由DMD反射单元1所射出的光束,驱使光束与MLA透镜单元2精准对应。
调节棱镜一4、调节棱镜二5位于同一竖向水平面上,调节棱镜一4、调节棱镜二5分别以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动,调节与横向水平面的夹角度数。在该过程中,调节棱镜一4、调节棱镜二5的转动角度可通过PLC控制器所控制,直至由DMD反射单元1内部多个微镜所射出的光束与MLA透镜单元2内部的多个微透镜相对应。
通过调整调节棱镜一4、调节棱镜二5与横向水平面的夹角度数的方式,能够对DMD反射单元1所射出的光束实施折射,以达到折射、矫正光路的目的,DMD反射单元1所射出的光束能够精准与MLA透镜单元2内部的多个微透镜相对应,提高了经过MLA透镜单元2所射出至曝光基板的光束的精准度,以适用于不同厚度的曝光基板,保障了曝光焦面3的精准度。该过程中,无需调节MLA透镜单元2,即可实现对光路的精准调节,具有便携操作的优点。
如图2、图3所示,调节棱镜一4位于光路外侧的端部安装有第一驱动器8。调节棱镜二5位于光路外侧的端部安装有第二驱动器9。第一驱动器8和第二驱动器9为现有技术中广泛使用电动旋转结构,在此不多做赘述。
实施例2:棱镜单元为可转动的调节棱镜一4,调节棱镜一4可先后以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动,调节棱镜一4可实现不同方位的调节,调节与横向水平面的夹角度数,同样可达到调整光束路径的目的,折射由DMD反射单元1所射出的光束,驱使光束与MLA透镜单元2精准对应。
调节棱镜一4位于光路外侧的表面上分别安装有第一驱动器8和第二驱动器9,第一驱动器8与第二驱动器9呈垂直状态分布,可先后控制调节棱镜以4以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动。第一驱动器8和第二驱动器9与实施例一中所采用的电动旋转结构相同,与实施例一的区别在于第一驱动器8和第二驱动器9均安装于同一个调节棱镜一4表面,实现调节棱镜一4的多方位转动。
DMD反射单元1由多个微镜阵列构成,DMD光刻技术的主要原理是通过计算机将所需的光刻图案通过软件输入到DMD芯片中,并根据图像中的黑白像素的分布来改变DMD芯片微镜的转角,并通过准直光源照射到DMD芯片上形成与所需图形一致的光图像投射到基片表面。当DMD反射单元1接收光学系统的曝光光源后,微镜均为独立光源,其曝光的过程相当于多光束多点同时曝光,适用于结构繁琐的图形,可极大提高生产效率。
如图3所示,MLA透镜单元2由多个微透镜阵列构成,当调节棱镜一4、调节棱镜二5转动调节分布角度时,可使穿过调节棱镜一4、调节棱镜二5的光束调产生折射现象,以达到调节光束路径的目的,直至由DMD反射单元1内部多个微镜所射出的光束与MLA透镜单元2内部的多个微透镜相对应,再经微透镜射出。
在该过程中,提高了由DMD反射单元1所射出的多个独立光束与MLA透镜单元2内部的多个微透镜相对应过程中的精准度,进一步提高了经过MLA透镜单元2射出至曝光基板上光束的质量,提高了曝光焦面3上成像的精准度。
如图1、图2所示,由DMD反射单元1射出至调节棱镜一4的光路中设置有固定透镜一6,由MLA透镜单元2射出至曝光焦面3的光路中设置有固定透镜二7。设置有固定透镜一6和固定透镜二7的目的是将光束聚焦,补偿光路,减少光刻机镜头结构中的光学误差。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,包括有可接收光学系统的曝光光源的DMD反射单元(1)以及可接收DMD反射单元(1)所射出的光束的MLA透镜单元(2),其特征在于:还包括有可接收MLA透镜单元(2)所折射出的光束的曝光焦面(3),所述DMD反射单元(1)所射出的光束在MLA透镜单元(2)上第一次成像,经过所述MLA透镜单元(2)再次射出后位于曝光焦面(3)表面二次成像;
由所述DMD反射单元(1)射出至MLA透镜单元(2)表面的光路中还设置有调节的棱镜单元,所述棱镜单元可调节与横向水平面的夹角度数,折射光束,驱使DMD反射单元(1)所射出的图案光束与MLA透镜单元(2)相对应。
2.根据权利要求1所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:所述棱镜单元包括有可转动的调节棱镜一(4)和调节棱镜二(5),当所述调节棱镜一(4)、调节棱镜二(5)转动调节分布角度时,可折射由DMD反射单元(1)所射出的光束,驱使光束与MLA透镜单元(2)精准对应;
所述调节棱镜一(4)、调节棱镜二(5)位于同一竖向水平面上,所述调节棱镜一(4)、调节棱镜二(5)分别以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动,调节与横向水平面的夹角度数。
3.根据权利要求1所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:所述棱镜单元为可转动的调节棱镜一(4),所述调节棱镜一(4)可先后以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动,调节与横向水平面的夹角度数。
4.根据权利要求2所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:所述调节棱镜一(4)位于光路外侧的表面上安装有第一驱动器(8),所述调节棱镜二(5)位于光路外侧的端部安装有第二驱动器(9)第一驱动器(8),所述调节棱镜二(5)位于光路外侧的端部安装有第二驱动器(9),所述第一驱动器(8)、第二驱动器(9)可分别控制调节棱镜一(4)、调节棱镜二(5)沿着横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动。
5.根据权利要求3所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:所述调节棱镜一(4)位于光路外侧的表面上分别安装有第一驱动器(8)和第二驱动器(9),所述第一驱动器(8)与第二驱动器(9)呈垂直状态分布,可先后控制调节棱镜以(4)以横向水平面上的Y轴、X轴方向为中轴而转动。
6.根据权利要求1所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:所述DMD反射单元(1)由多个微镜阵列构成,当所述DMD反射单元(1)接收光学系统的曝光光源后,所述微镜均为独立光源,可独立射出光束。
7.根据权利要求6所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:所述MLA透镜单元(2)由多个微透镜阵列构成,由所述DMD反射单元(1)内部多个微镜所射出的光束与MLA透镜单元(2)内部的多个微透镜相对应,再经微透镜射出。
8.根据权利要求1所述的一种光刻机MLA透镜的对准调节系统,其特征在于:由所述DMD反射单元(1)射出至棱镜单元的光路中设置有固定透镜一(6),由所述MLA透镜单元(2)射出至曝光焦面(3)的光路中设置有固定透镜二(7)。
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