专利名称：曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于半导体印刷线路板激光直写曝光成像设备技术领域，具体涉及一种曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机。
背景技术：
光刻机投影光路中的光阑是光刻机的重要部件之一，其作用是限制轴上点成像光束的孔径角。光阑的形状大小，安装方式，直接和光刻机的曝光能量，曝光线条的质量等相关。随着光刻技术的发展，对曝光线条质量的要求也越来越高，线宽的一致性便是曝 光线条质量的重要指标之一。无掩膜直写光刻机采用了空间光调制器，由于空间光调制器的偏转角度有一定的公差范围，照明光束经过空间光调制器后的偏转角度和能量分布也会有所不同，现有的无掩膜直写光刻机投影光路中的光阑一般为圆形，它无法改变照明光束经过空间光调制器后的能量分布，常常会造成曝光横线和竖线宽度不一致的现象。
发明内容为了解决现今无掩膜直写光刻机曝光横线和竖线宽度不一致的问题，本新型提供一种使用椭圆形光阑，曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机。本实用新型所采用的技术方案为曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，包括光源、准直透镜、反射镜、复眼透镜、中继透镜、空间光调制器、光阑和投影物镜；所述光阑的光阑孔为椭圆形。所述椭圆形光阑孔的长轴a和短轴b分别为8-8. 5mm和6-6. 5mm,公差为+ 0. 05mmo所述光源为405nm激光二极管光源。所述准直透镜为平凸透镜。所述复眼透镜为微透镜阵列。所述空间光调制器的偏转角度为12° ±1°。本实用新型设计合理，当空间光调制器的偏转角度不是严格的12°，采用椭圆形光阑，并选取合适的安装方式，可以改变照明光束经过空间光调制器后的能量分布，有效地改善无掩膜直写光刻机曝光横线和竖线宽度不一致的现象。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型椭圆形光阑的A向视图。图3为本实用新型空间光调制器的偏转角度示意图。图中光源I、准直透镜2、反射镜3、复眼透镜4、中继透镜5、空间光调制器6、光阑7、椭圆形光阑孔7. I、20X投影物镜8、晶圆表面9。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。实施例I :一种曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机包括光源I (405nm大功率激光二极管)、准直透镜2 (平凸透镜)、反射镜3、复眼透镜4、中继透镜5、空间光调制器6、光阑7、椭圆形光阑孔7. 1、20X投影物镜8和晶圆表面9。光源I和准直透镜2位于同一轴线上，且与反射镜3对应，反射镜3与一侧上方的复眼透镜4 (微透镜阵列)，中继透镜5和空间光调制器6对应，空间光调制器6通过其下方的椭圆形光阑7和20X投影物镜8与晶圆表面9对应。参见图1，I. 2W的激光二极管发出的激光束发散角为23°，经过准直透镜2后， 光束转变为平行光，平行光经过反射镜3，光束改变传播方向，照到复眼透镜4上，再经过中继透镜5，光束均匀地照到空间光调制器6上。由于空间光调制器的偏转角度为12° ±1° (见图3)，所以光束经过空间光调制器将偏转24° ±2°，光束偏转后经过光阑7,在此实施例中，椭圆形光阑孔7. I的长轴a和短轴b分别为8. 5mm和6. 5mm,公差为±0. 05mm (见图2)。20X投影物镜8将空间光调制器上的图形转移到晶圆表面9上，最终获得的曝光图形横竖线宽的误差将在10%以内，满足光刻工艺的需要。实施例2:投影物镜为5X ；椭圆光阑的长轴a和短轴b分别为8mm和6mm,公差为±0. 05mm ；其他结构同实施例I。
权利要求1.曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，包括光源、准直透镜、反射镜、复眼透镜、中继透镜、空间光调制器、光阑和投影物镜；其特征在于所述光阑的光阑孔为椭圆形。
2.根据权利要求I所述的曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，其特征在于所述椭圆形光阑孔的长轴a和短轴b分别为8-8. 5mm和6_6. 5mm,公差为±0. 05mm。
3.根据权利要求I所述的曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，其特征在于所述光源为405nm激光二极管光源。
4.根据权利要求I所述的曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，其特征在于所述 准直透镜为平凸透镜。
5.根据权利要求I所述的曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，其特征在于所述复眼透镜为微透镜阵列。
6.根据权利要求I所述的曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，其特征在于所述空间光调制器的偏转角度为12° ±1°。
专利摘要本实用新型涉及曝光横竖线宽一致的无掩膜直写光刻机，包括光源、准直透镜、反射镜、复眼透镜、中继透镜、空间光调制器、光阑和投影物镜；改进在于光阑的光阑孔为椭圆形。椭圆形光阑孔的长轴a和短轴b分别为8-8.5mm和6-6.5mm，公差为±0.05mm。本实用新型设计合理，当空间光调制器的偏转角度不是严格的12°，采用椭圆形光阑，并选取合适的安装方式，可以改变照明光束经过空间光调制器后的能量分布，有效地改善无掩膜直写光刻机曝光横线和竖线宽度不一致的现象。
文档编号G03F7/20GK202383419SQ20112048924
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者刘文海, 吴俊 , 李文静, 李显杰 申请人:合肥芯硕半导体有限公司