连续旋转曝光系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种连续旋转曝光系统及方法，系统包括：片上集成光子芯片系统；片上集成光子芯片系统包括：位移设备、片上集成高速并行读写头，片上集成高速并行读写头包括多个阵列化单元，所述多个阵列化单元划分为近场作用像素区和距离校准像素区；位移设备用于根据写入需求和/或读取需求进行旋转移动；近场作用像素区内的阵列化单元用于在位移设备进行旋转移动时，根据写入需求和/或读取需求将调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，和/或读取所述待测样品反射的光信号，本发明专利技术根据位置设备对旋转移动的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，基于旋转的曝光方式从一步曝光到多步曝光，从而提高曝光精度。从而提高曝光精度。从而提高曝光精度。

【技术实现步骤摘要】
连续旋转曝光系统及方法


[0001]本专利技术涉及连续曝光
，尤其涉及一种连续旋转曝光系统及方法。

技术介绍

[0002]在集成电路产业的发展过程中，光刻技术为推动产业发展起到了重要作用，它将设计的掩模图形无偏差地转移到基片上，是半导体制造技术中最先进复杂的技术之一。芯片的制造过程并非一次曝光就可以完成，而是要经历多次曝光，同时要进行多次对准操作。亦即，每一次曝光都要更换不同的掩模，而掩模与晶圆之间每次都要对准操作。随着光刻掩模版层数增加，成本随之升高，自然也带动了光刻胶、刻蚀等附带工艺材料的成本增加。在当前工艺阶段，光刻掩模已成为各种光刻技术方法中的关键技术，而掩模在整个光刻成本中所占的份额也不断攀升，因此，为降低或规避掩模带来的各种成本，发展不需要昂贵掩模的无掩模光刻技术。但是，目前无掩模光刻技术存在高分辨率和高产量等难以兼顾的问题。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种连续旋转曝光系统及方法，旨在解决无掩模光刻技术存在高分辨率和高产量等难以兼顾的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种连续旋转曝光系统，所述连续旋转曝光系统包括片上集成光子芯片系统；所述片上集成光子芯片系统包括：位移设备、片上集成高速并行读写头，所述片上集成高速并行读写头包括多个阵列化单元，所述多个阵列化单元划分为近场作用像素区和距离校准像素区；所述位移设备用于根据写入需求和/或读取需求进行旋转移动；所述近场作用像素区内的阵列化单元用于在所述位移设备进行旋转移动时，根据所述写入需求和/或所述读取需求将调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，和/或读取所述待测样品反射的光信号；所述距离校准像素区内的阵列化单元用于在所述近场作用像素区进行重复曝光和/或全功率曝光时，对所述调制信号的投射距离进行实时校准。
[0006]可选地，所述多个阵列化单元包括第一光天线阵列；所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备进行单次旋转移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，对所述待测样品的各像素点组合方式进行单次曝光；所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备进行连续旋转移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，对所述待测样品的各像素点组合方式进行多次连续曝光；所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备根据预设组合
旋转移动方式进行移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，对所述待测样品的各像素点组合方式进行单次曝光和多次连续曝光，所述预设组合旋转移动方式包括所述单次旋转移动和所述连续旋转移动。
[0007]可选地，所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备进行连续旋转移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，根据预设曝光剂量对所述待测样品的同一像素点进行循环曝光。
[0008]可选地，所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备根据所述预设组合旋转移动方式进行移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，根据所述各像素点组合方式和所述预设曝光剂量对所述待测样品进行曝光。
[0009]可选地，所述多个阵列化单元包括第二光天线阵列；所述距离校准像素区内的第二光天线阵列用于在所述近场作用像素区进行重复曝光和/或全功率曝光时，对所述调制信号的投射距离进行对准和调焦以实现实时校准。
[0010]可选地，所述片上集成光子芯片系统还包括：照明设备；所述照明设备用于根据不同需求的待测样品对相位和偏振态进行调制并确定对应的照明模式。
[0011]可选地，所述照明设备在写入模式下的工作波长小于在读取模式下的工作波长。
[0012]可选地，所述片上集成光子芯片系统还包括：信号处理系统；所述信号处理系统用于获取采集并进行调制后的光信号，并根据预设重构算法还原待测样品信息进行质量评估，所述光信号由所述待测样品反射并进行调制的光信号。
[0013]可选地，所述片上集成高速并行读写头与所述待测样品之间的距离位于近场作用层和远场作用层之间。
[0014]进一步地，为实现上述目的，本专利技术还提供一种连续旋转曝光方法，应用于上述连续旋转曝光系统，所述连续旋转曝光方法包括：位移设备根据写入需求和/或读取需求进行旋转移动；近场作用像素区内的阵列化单元在所述位移设备进行旋转移动时，根据所述写入需求和/或所述读取需求将调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，和/或读取所述待测样品反射的光信号；距离校准像素区内的阵列化单元在所述近场作用像素区进行重复曝光和/或全功率曝光时，对所述调制信号的投射距离进行实时校准。
[0015]本专利技术公开了一种连续曝光系统及方法，系统包括：片上集成光子芯片系统；片上集成光子芯片系统包括：位移设备、片上集成高速并行读写头，所述片上集成高速并行读写头包括多个阵列化单元，所述多个阵列化单元划分为近场作用像素区和距离校准像素区；位移设备用于根据写入需求和/或读取需求进行旋转移动；近场作用像素区内的阵列化单元用于在位移设备进行旋转移动时，根据写入需求和/或读取需求将调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，和/或读取所述待测样品反射的光信号；距离校准像素区内的阵列化单元用于在近场作用像素区进行重复曝光和/或全功率曝光时，对调制信号的投射距离进行实时校准，本专利技术根据位置设备对旋转移动的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，基于旋转的曝光方式从一步曝光实现多步曝光，从
而提高曝光精度，并根据校准像素区进行实时校准，在保持超高分辨率图形转移的基础上，大幅提升直写曝光速度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术连续旋转曝光系统第一实施例的片上集成光子学结构的示意图；图2为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的极坐标图案信息进行激光直写的控制示意图；图3为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的全覆盖曝光装置图；图4为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的部分覆盖曝光装置图；图5为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的准近场读取写入图案信息的控制示意图；图6为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的第一方向曝光写入图；图7为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的第二方向曝光写入图；图8为本专利技术连续旋转曝光系统一实施例的多步曝光写入图；图9为本专利技术连续旋转曝光系统第二实施例的待测样品曝光结构示意图；图10为本专利技术连续旋转曝光系统二实施例的中心共轴图；图11为本专利技术连续旋转曝光系统二实施例的中心非共轴图；图12为本专利技术连续旋转曝光系统二实施例的待写入图案的曝光图；图13为本专利技术连续旋转曝光方法第一实施例的流程示意图。
[0017]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续旋转曝光系统，其特征在于，所述连续旋转曝光系统包括片上集成光子芯片系统；所述片上集成光子芯片系统包括：位移设备、片上集成高速并行读写头，所述片上集成高速并行读写头包括多个阵列化单元，所述多个阵列化单元划分为近场作用像素区和距离校准像素区；所述位移设备用于根据写入需求和/或读取需求进行旋转移动；所述近场作用像素区内的阵列化单元用于在所述位移设备进行旋转移动时，根据所述写入需求和/或所述读取需求将调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品进行重复曝光和/或全功率曝光，和/或读取所述待测样品反射的光信号；所述距离校准像素区内的阵列化单元用于在所述近场作用像素区进行重复曝光和/或全功率曝光时，对所述调制信号的投射距离进行实时校准。2.如权利要求1所述的连续旋转曝光系统，其特征在于，所述多个阵列化单元包括第一光天线阵列；所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备进行单次旋转移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，对所述待测样品的各像素点组合方式进行单次曝光；所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备进行连续旋转移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，对所述待测样品的各像素点组合方式进行多次连续曝光；所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备根据预设组合旋转移动方式进行移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，对所述待测样品的各像素点组合方式进行单次曝光和多次连续曝光，所述预设组合旋转移动方式包括所述单次旋转移动和所述连续旋转移动。3.如权利要求2所述的连续旋转曝光系统，其特征在于，所述近场作用像素区内的第一光天线阵列还用于在所述位移设备进行连续旋转移动时，根据所述写入需求将所述调制信号投射至位于所述位移设备上的待测样品，根据预设曝光剂量对所述待测样品的同一像素点进行循环曝光。4.如权利要求3所述的连续旋转曝光系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹子峥，周延，皮雅稚，余少华，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：