[发明专利]可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造光刻领域，尤其涉及一种可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统及方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，环保意识的增强，对家居环境、休闲和舒适度追求的不断提高。灯具灯饰也逐渐由单纯的照明功能转向装饰和照明共存的局面，具有照明和装饰双重优势的LED取代传统光源进入人们的日常生活成为必然之势。

目前LED完全取代传统光源进入照明领域遇到的最大难题就是亮度问题和散热问题，其实这两个问题是同一个问题，亮度提高了，散热问题就自然解决了。在内量子效率（已接近100%）可提高的空间有限的前提下，LED行业的科研工作者把目光转向了外量子效率，提出了可提高光提取率的多种技术方案和方法，例如图形化衬底技术、侧壁粗化技术、DBR技术、优化电极结构、在衬底或透明导电膜上制作二维光子晶体等。其中，图形化衬底最具成效，但作为现代光子学领域最重要的研究成果之一-光子晶体被用于LED领域，提高其亮度可能最具发展潜力，因为它可控制光子晶体的晶格结构和晶格常数，使其和外延晶体的晶格结构和晶格常数相似，甚至相同，减少晶格匹配位错，降低位错密度，减少外延缺陷；不仅如此光子晶体还能更有效地控制光的行为，更有目的地改变光的传播方向及其空间光强分布。所以近年来利用在衬底或透明导电膜上制作二维晶体结构来提高LED发光亮度的技术方法锋芒毕露，备受青睐，涌现出大量的专利文献。

但是，用于制作光子晶体掩膜层的方法、装置或系统还不够成熟，要么生产效率低下、生产成本较高、难于实现大批量生产；要么功能单一，只能制作一两种光子晶体结构，若需要改变光子晶体结构，就得更新设备；要么就是结构比较复杂。寻求能用于制作光子晶体掩膜层的结构简单、价格低廉的、多功能的曝光系统，促进LED产业化进程的工作势在必行。

因此，如何提供一种结构简单、价格低廉的、易于实现的可用于制作光子晶体掩膜层的曝光系统及方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、价格低廉的、易于实现的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统及方法，通过控制电动快门的开关及可转动晶片夹持器的角度可实现同时对固定在对应可转动晶片夹持器上的两片晶片实施曝光、转动、再曝光的循环操作，直到完成所需光子晶体掩膜层结构的制作为止，具有产能高效的优点。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，包括激光光源、扩束准直系统、分束合光装置和两个可转动晶片夹持器，所述分束合光装置包括第一分束合光棱镜、第二分束合光棱镜和两个反射镜，所述激光光源、扩束准直系统和第一分束合光棱镜由前至后依次设置，所述两个反射镜分别位于所述第一分束合光棱镜的后面和侧面，第一、第二分束合光棱镜和两个反射镜所在的位置组成平行四边形，所述两个可转动晶片夹持器分别位于第二分束合光棱镜的后面和侧面；激光光源发出的激光经扩束准直系统扩束准直后，经第一分束合光棱镜分成两束光，两束光分别经对应的反射镜反射后传播到第二个分束合光棱镜处，经第二个分束合光棱镜合光后交叠在两个可转动晶片夹持器上。

进一步，所述第一分束合光棱镜和第二分束合光棱镜分别采用由两块直角棱镜中间夹一层分束合光膜粘合而成的立方棱镜或一块镀有分束合光膜的平板玻璃两种形式中的任意一种。

进一步，所述分束合光膜能对光束实现反射与透射按1：1的比例进行分光。

进一步，所述可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统还包括分别用于支撑和调节对应的反射镜的两个反射镜调角装置，通过调节反射镜调角装置，能够实现对应的反射镜上下左右180度调角。

进一步，所述可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统还包括电动快门，所述电动快门设置于所述激光光源和扩束准直系统之间或者设置于所述扩束准直系统和第一分束合光棱镜之间。

进一步，所述可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统还包括光强衰减器，所述光强衰减器设置于激光光源和电动快门之间，或者设置于电动快门和扩束准直系统之间，或者设置于扩束准直系统和第一分束合光棱镜之间。

进一步，所述光强衰减器能够连续改变光强。

进一步，所述激光光源是固体激光器、或气体激光器、或半导体激光器、或单个激光器、或多个激光器组合而成的光源、或可见光激光器、或不可见光激光器。

进一步，所述扩束准直系统包括由前至后依次设置扩束镜和准直镜。