[发明专利]一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻镜头和装置

说明书

本发明公开了一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻镜头和装置，属于超分辨光刻镜头和装置的改进和创新技术领域。该装置包括用于保护光刻装置的空气净化系统、用于产生i线紫外曝光光束的光源、用于激发照明的分光镜分光系统、用于承载表面等离子体成像器件的掩模承载模块和用于承载基片的工作台，其中分光镜分光系统和掩模承载模块组成SP激发照明超分辨光刻镜头。该装置采用分光镜分光的方式，在不破坏光源光场均匀性的前提下，实现了表面等离子体激发照明，提高了近场工作距，提高了成像对比度，实现了超分辨光刻。

技术领域

本发明属于超分辨光刻的技术领域，具体涉及一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻镜头和装置。

背景技术

随着超大规模集成电路尺寸的不断缩小，对光刻装置的分辨率要求也越来越高，传统的光刻装置已经完全无法满足超分辨光刻的需求。表面等离子体光刻装置就是在这样的背景下诞生的，它利用长波长的曝光光源，激发表面等离子体成像器件上维系金属结构的表面等离子体波，以等离子波的传播方式代替传统光刻装置中光的物理传播方式，改变了电磁波的传播规律，实现了高效率和低成本的高分辨率纳米光刻。

本发明的一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻镜头和装置，采用分光镜分光的方式，实现了表面等离子体激发照明。采用分光镜分光可以保证光场均匀的i线紫外曝光光束分光后，两分光光束到达表面等离子体成像器件的光场是均匀的，两分光束重叠后的光场也是均匀的，从而保证了表面等离子体激发照明光场的均匀性。该装置的表面等离子体激发照明系统有效地提高了光刻装置的近场工作距、成像对比度和分辨率。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提出一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻镜头和装置，该装置采用分光镜分光，在不改变光刻装置光场均匀性的前提下，实现了光刻装置的表面等离子体激发照明，提高了近场工作距，提高了成像对比度，实现了超分辨光刻。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻装置，该装置包括用于保护光刻装置的空气净化系统、用于产生i线紫外曝光光束的光源、用于激发照明的分光镜分光系统、用于承载表面等离子体成像器件的掩模承载模块和用于承载基片的工作台；

其中，所述的工作台包括XY轴精密移动平台、手动升降台、承片台和基片，其中手动升降台安装在XY轴精密移动平台上，承片台安装在手动升降台上，基片安放在承片台上。

一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻镜头，该镜头包括分光镜分光系统和掩模承载模块；

其中，所述的分光镜分光系统包括分光系统支架、分光镜、左反射镜、中反射镜和右反射镜，其中左反射镜、中反射镜分别通过各自的镜框安装在分光系统支架上；

其中，所述的掩模承载模块包括掩模支架、旋转支座、掩模支板和表面等离子体成像器件；其中旋转支座安装在掩模支架上，掩模支板通过销钉与旋转支座连接，表面等离子体成像器件安装在掩模支板上；

其中，所述的SP激发照明超分辨光刻镜头工作时，光束进入分光镜分光系统入射到分光镜上进行分光；分光镜为半反半透镜，光束入射到分光镜后，一半被反射到左反射镜上；另一半透射到中反射镜上，从中反射镜反射出来的光束，再次入射到右反射镜上；两个分光束被左反射镜、右反射镜反射后，光束从分光镜分光系统出来，重叠入射到掩模承载模块的表面等离子体成像器件上。

一种基于分光镜分光的SP激发照明超分辨光刻装置，安装时，光源、分光镜分光系统、掩模承载模块和工作台需安装同光轴，分光镜分光系统安装在掩模支架上表面，XY轴精密移动平台安装在掩模支架的下部，基片上表面到表面等离子体成像器件下表面的可调节距离为0～25mm，掩模支架与光源安装在同一隔振平台上。

本发明原理在于：