一种基于二维振镜的DMD无掩模光刻系统及拼接光刻方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于二维振镜的DMD无掩膜光刻系统及拼接光刻方法，该系统包括依次设置的光源系统、DMD、偏转系统、投影系统、观察系统和样品台；曝光光源匀光准直整形照射在物面DMD上，DMD生成数字掩膜并反射携带图形信息的光束进入偏转系统，由二维振镜与F‑Theta场镜进行偏转，最后通过套筒透镜和物镜组成的投影系统成像在样品台上涂有光刻胶的基片上，实现光刻曝光，其中DMD平面与像平面共轭成像；本发明专利技术通过二维振镜的快速响应，在X轴和Y轴上偏转光束，配合F‑Theta场镜将振镜对光束方向的改变转换成焦点在中间像平面上位置的改变，协同振镜实现像差校正，补偿系统的场曲和畸变。F‑Theta场镜能够提供平场像平面，具有高透过率、大扫描范围、低像差和低F‑Theta畸变的特点；经过套筒透镜与物镜组成的投影系统成像，最终实现在基片上的阵列拼接光刻曝光；该系统无需多轴精密电动位移台也能实现无掩膜拼接光刻，且效率高，结构简单，抗机械干扰能力强，误差小，能准确的进行高精度的拼接光刻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无掩模投影光刻领域，更具体的涉及一种基于二维振镜的dmd无掩模光刻系统及拼接光刻方法。

技术介绍

1、光刻作为半导体微纳器件制备中的核心工艺流程，其重要性不言而喻。随着光刻线宽尺寸的不断缩小，在传统的掩模光刻技术中，掩膜制版费用与加工周期也在逐渐上升，为寻求低成本的解决方案，无掩膜光刻技术成为研究热点。

2、基于dmd的无掩模光刻技术，凭借其低成本、优异的数字化掩模特性，提高了了光刻技术的灵活性，在微纳器件加工领域获得了广泛应用。dmd是一种高度集成的微反射镜阵列器件，其中开态的微镜所反射的光束携带了掩模信息被后续投影系统收集完成曝光，而偏关态的微镜所反射的杂光则被特定介质吸收，通过加载不同的数字掩模图案，即可通过dmd微镜的反射来获取所需的曝光光场完成图形化加工。

3、然而，在高微缩比例的dmd无掩模光刻系统中，受限于dmd芯片尺寸的大小，单次曝光的幅面面积有限，为实现大面积光刻曝光，传统的方法有步进式光刻与扫描式光刻两种。步进式光刻需要使用多轴精密电动位移台在每次曝光完成后，移动到下一位置，中间经历位移台加速减速过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于二维振镜的DMD无掩膜光刻系统，其特征在于，包括依次设置的光源系统、DMD、偏转系统、投影系统、观察系统和样品台，所述光源系统中的曝光光源经匀光准直整形照射在物面DMD上，DMD生成数字掩膜并反射携带图形信息的光束进入偏转系统，由其中的二维振镜对光束进行偏转,F-Theta场镜将光束方向的改变转换成焦点在中间像平面上位置的改变，最后通过套筒透镜和物镜组成的投影系统成像在样品台上涂有光刻胶的基片上，实现光刻曝光，其中DMD平面与像平面共轭成像。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维振镜的DMD无掩膜光刻系统，其特征在于，所述光源系统由曝光光源、辅助聚焦光源、匀光准直...

【技术特征摘要】

1.一种基于二维振镜的dmd无掩膜光刻系统，其特征在于，包括依次设置的光源系统、dmd、偏转系统、投影系统、观察系统和样品台，所述光源系统中的曝光光源经匀光准直整形照射在物面dmd上，dmd生成数字掩膜并反射携带图形信息的光束进入偏转系统，由其中的二维振镜对光束进行偏转,f-theta场镜将光束方向的改变转换成焦点在中间像平面上位置的改变，最后通过套筒透镜和物镜组成的投影系统成像在样品台上涂有光刻胶的基片上，实现光刻曝光，其中dmd平面与像平面共轭成像。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维振镜的dmd无掩膜光刻系统，其特征在于，所述光源系统由曝光光源、辅助聚焦光源、匀光准直透镜组成，所述辅助聚焦光源波段不与光刻胶发生反应，两种光源同轴同心，照射到dmd平面的入射角为dmd开关态翻转角的两倍。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维振镜的dmd无掩膜光刻系统，其特征在于，所述dmd微镜翻转轴沿对角线方向，安装时需将dmd旋转45°，使dmd翻转轴竖直向下。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维振镜的dmd无掩膜光刻系统，其特征在于，所述偏转系统由二维振镜与f-theta场镜组成，所述二维振镜位置应满足两个反射镜中间平面应位于所述f-theta场镜的扫描距离处，f-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春，朱子成，兰长勇，尹伊，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：