[发明专利]具有高收光效率的基于发光二极管的光刻发光器

权利要求书

1.一种适用于光刻系统的发光器，该发光器沿发光器轴线包括：

光源，包含大体设置于第一平面的发光二极管（LED）阵列，该发光二极管阵列的各发光二极管具有发出光化学光线的发光二极管晶粒且具有一轴及由维度L_D限定的第一区域，其中，该发光二极管晶粒承载于不发光的散热器上，该散热器具有由维度L_H限定的第二区域，其中L_H>L_D；

多个微透镜，大体设置于第二平面，该第二平面大致平行于该第一平面，各微透镜具有大体与相对应的发光二极管晶粒同轴的微透镜轴，其中各微透镜具有介于2倍至20倍之间的放大倍率；及

光均匀器柱，具有输入端与输出端；

其中，各微透镜于光均匀器柱的输入端形成相对应的发光二极管晶粒的影像，以形成大致覆盖整个输入端的发光二极管晶粒的影像的阵列，藉以于该输入端定义多个虚拟发光二极管光源，且在输出端获得在+/–2%内的照明均匀性。

2.如权利要求1所述的发光器，其中该光均匀器柱呈锥形。

3.如权利要求1所述的发光器，其中该发光器具有大于50%的收光效率。

4.如权利要求3所述的发光器，其中该发光器具有大于75%的收光效率。

5.如权利要求1所述的发光器，其中各发光二极管以大于600mW/mm²的辐照度发光。

6.如权利要求1所述的发光器，其中该微透镜阵列中的各微透镜具有一放大倍率M，且M满足(0.5)·L_H/L_D≤M≤(1.1)·L_H/L_D。

7.如权利要求1所述的发光器，其中该光化学光线具有介于360nm至450nm之间的波长。

8.如权利要求1所述的发光器，其中，该光刻系统包含标线片，该发光器进一步包含中继光学系统，该中继光学系统被配置以接收来自光均匀器柱的输出端的均匀化的光化学光线并照射该标线片。

9.一种适用于具有投射成像系统的光刻系统的发光器，该投射成像系统具有一视场尺寸，所述发光器包含：

光源，包含大体设置于第一平面的发光二极管（LED）阵列，该发光二极管阵列的各发光二极管具有发出辐照度为600mW/mm²的光化学光线的发光二极管晶粒且具有一轴及由维度L_D限定的第一区域，其中，发光二极管晶粒承载于不发光的散热器上，该散热器具有由维度L_H限定的第二区域，其中L_H>L_D；

多个微透镜，大体设置于大致平行于第一平面的第二平面，各微透镜具有大体与相对应的发光二极管晶粒同轴的微透镜轴，各微透镜具有放大倍率M，且M满足(0.5)·L_H/L_D≤M≤(1.1)·L_H/L_D；及

光均匀器柱，具有输入端与输出端，其中，该输出端大致匹配于所述投射成像系统的所述视场尺寸；

其中，各微透镜于光均匀器柱的输入端形成相对应的发光二极管晶粒的影像，以形成大致覆盖整个输入端的发光二极管晶粒的影像的阵列，藉以于该输入端定义多个虚拟发光二极管光源，且在输出端获得在+/–2%内的照明均匀性；

其中，该发光器具有大于50%的收光效率。

10.如权利要求9所述的发光器，其中该收光效率大于75%。

11.如权利要求9所述的发光器，其中该光化学光线具有介于360nm至450nm之间的波长。

12.如权利要求9所述的发光器，其中该光均匀器柱为锥形，并且所述输出端具有大于所述输入端的面积。

13.如权利要求9所述的发光器，其中所述光刻系统包含标线片，该发光器还包含中继光学系统，所述中继光学系统设置以接收来自该光均匀器柱的输出端的均匀化的光化学光线并照射该标线片。