[实用新型]非接触式光刻曝光光学系统

说明书

本实用新型是一种非接触式光刻曝光光学系统，主要用于光刻、复制计量光栅。其主要特征为：一种能产生多点（线）光源照明的光学结构，可降低在刻划时由于细线产生的衍射效应，从而可以刻划出光栅线条。

目前，现有的非接触式光刻曝光光学系统，为获得多点（线）光源阵列，采用复眼柱面透镜组和准直物镜组的光学结构，其不足之处是：

1.柱面透镜尤其是小柱面透镜的加工困难，工艺复杂，制作成本高；

2.光学系统的结构复杂，设计计算不方便，是利用二次光源阵列成象；

3.刻划线条的宽度不可调，系统工作范围小，调试不方便；

本实用新型的目的在于避免上述已有技术中的不足而提供一种光学结构简单、设计计算方便、易加工、制作成本较低、可光刻任意宽光栅线条的非接触式光刻曝光光学系统。

本实用新型的设计原理是从光波传输的波动方程出发，得到多点光源照明待刻光栅规划强度分布，当点光源个数不同时，光强分布的衍射效应不同，点光源为一定数目时，衍射效应较低。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：采用复眼棱镜组4的光学结构以产生系统所需的多点（线）光源阵列，其复眼棱镜组4是由2n个条形棱镜光轴对称地排列在一块玻璃平板上加以胶合而成，并且置于系统的透镜3和折光反射镜5之间，反射镜5后可以有N组柱面倍率透镜组6，而且N随刻线宽度的不同可以取不同数值。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：复眼棱镜组4中的条形棱镜的个数最好取n＝4～10。柱面倍率透镜组的组数最好取N＝3～5。

附图说明：

图1、本实用新型复眼棱镜组结构图

图2、本实用新型的光学结构图

本实用新型下面将结合附图作进一步详述：

如图1：将2n个（取n＝4）条形棱镜光轴对称地排列在一块平板玻璃上并加以胶合构成复眼棱镜组4，用这个复眼棱镜组取代已有的非接触式光刻曝光光学系统中的复眼柱面透镜组和准直物镜组，从而使得系统中产生多点（线）光源阵列的光学结构十分简单，制造成本降低。一般地，随n的增多，系统对比度变化不大，照明场强度有所增加，而照明场强度的增加对光刻光栅是有好处的，但n增多，使其加工量增大，而且由于单个元件尺寸渐小而加工难度也大，所以为了既能提高照明场强度，又能达到更好的光刻效果，一般取n＝4～10。

如图2，200w光谱光源汞灯1发出的光经同心球面聚光反射镜2和聚光非球面透镜3后产生的平行光，进入复眼棱镜组4，可产生系统所需要的多点（线）光源阵列，再经过折射镜5偏折光线后，在照明象面处形成了已降低刻划细线而产生的一维衍射效应的光照明度均匀的刻划照明场度6；同时偏折光线还进入N组柱面倍率透镜组7，N随刻线宽度的不同可以取不同值，一般取N＝3～5，由于加不同倍率透镜组7时，从复眼棱镜组4到照明场6的距离大致相同，则大大方便了刻划工作，扩大了系统的工作范围，可光刻复制出任意宽线条。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1.本实用新型光学结构简单、设计计算方便，用一次光源阵列成象代替以往的二次光源阵列成象，使光能进一步得到充分利用。

2.条形棱镜易于加工、系统的制造成本较低。

3.本实用新型应用范围广，刻线宽度可调，工作能力强，使用方便。