一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统的制作方法

本发明涉及光刻机曝光镜头，特别涉及一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统。

背景技术：

1、光刻机是全息防伪、衍射光学元件和微光学元件制造以及集成电路和微电子元件制造的关键设备，在激光直写式曝光过程中，基底放置在精密运动平台的基底台上，通过处在光刻设备内的曝光装置和平台的扫描式运动以及图形发生器相应变化，实现图形曝光。激光直写式光刻机的聚焦系统由许多透镜组成。在激光直写式光刻机的实际工作过程中同一曝光基板的不同位置容易存在局部不平整的现象，而基板安装时，也容易产生一定程度的倾斜现象，进而容易导致镜头的焦面偏离曝光面，因此，在曝光过程中，需要实时调节焦面位置，以保障曝光质量。

2、公开号为cn04570624a的中国专利公开了一种激光直写式光刻机的聚焦系统及控制方法，在该系统中，通过控制进步电机，进而带动左棱镜移动，调整到最佳焦面位置，避免了现有的方式中机械结构和电机组成的调焦系统在调焦过程中产生的图像畸变问题，从而提升了曝光质量。

3、然而，可活动调节位置的左棱镜在调节位置过后，与固定状态的右棱镜之间存在一定的间隙，间隙内含有空气，当光学单元进行曝光时，光源由上至依次下射入左棱镜以及其下方的空气中，由于空气与棱镜二者属于不同的介质，二者之间的折射率不同，因此，光束容易产生与原有角度相偏离的折射现象，导致折射后的光束穿过右棱镜投射至曝光基板上的位置产生偏移。并且，在电机的运转过程中，电机自身的震动作用力容易导致左棱镜在移动过程中产生一定幅度的跳动现象，将会导致左棱镜的移动位置产生偏差。进一步容易导致曝光位置产生偏差，由于电机震动的幅度为无法控制的变量，因此，棱镜移动过程中的偏差同样也存在不同程度的变化，无法预先调整曝光基板的位置以适应偏差，对曝光质量造成影响。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，包括光学系统以及可接收光学系统所射出的光束的曝光基板，其特征在于：由所述光学系统射出至曝光基板的光束所组成的曝光光路中设置有光路调节结构。

3、所述光路调节结构包括有组合设置的固定棱镜一、固定棱镜二和调节棱镜，所述固定棱镜一、固定棱镜二沿着横向水平面方向对称分布，所述调节棱镜位于固定棱镜一、固定棱镜二所构成的夹层内侧，且调节棱镜位于光路外侧的一端设置有驱动结构，所述驱动结构可控制调节棱镜位于夹层内侧左右移动。

4、所述调节棱镜正对固定棱镜一、固定棱镜二的端面均为斜面结构，两个斜面分别为调节斜面一、调节斜面二，所述调节斜面一、调节斜面沿着横向水平面对称分布，当所述调节斜面一、调节斜面二随着调节棱镜同步移动时，所述调节斜面一、调节斜面二可分别调整与固定棱镜一、固定棱镜二的所产生的间隙的宽度。

5、进一步的，所述固定棱镜一的表面由多个平面与一个第一斜面构成，当所述调节斜面一随着调节棱镜同步移动时，所述第一斜面始终位于调节斜面一的斜上方，且第一斜面与调节斜面一平行分布。

6、进一步的，所述固定棱镜二的表面由多个平面与一个第二斜面构成，当所述调节斜面二随着调节棱镜同步移动时，所述第一斜面始终位于调节斜面二的斜下方。且第二斜面与调节斜面二平行分布。

7、进一步的，所述调节斜面一、调节斜面二的面积相等。

8、进一步的，所述所述固定棱镜一、固定棱镜二与第一斜面、第二斜面相对的平面均与横向水平面相平行。

9、综上，本发明的技术效果和优点：

10、本发明结构合理，设置有可移动的调节棱镜，且调节棱镜的上、下端均呈斜面结构，调节棱镜的移动可使其自身接收光源射入位置的横截面厚度得到调整，进而调整整个光路调节结构的接收光源射入位置的横截面厚度，以调节聚焦位置，得到最佳焦面，实施曝光操作。同时，调节棱镜移动与固定棱镜一、固定棱镜二所产生的上、下间隙，可达到对偏移的光束实施矫正的目的，对源于电机震动所形成的镜片移动偏差而导致的光束射出的角度偏差具有补偿作用，有效避免折射至电路板上的光束与原有光束的位置存在的偏差现象，提高了聚焦位置、曝光位置的精准度，提升了曝光质量。

技术特征：

1.一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，包括光学系统(4)以及可接收光学系统(4)所射出的光束的曝光基板(5)，其特征在于：由所述光学系统(4)射出至曝光基板(5)的光束所组成的曝光光路中设置有光路调节结构；

2.根据权利要求1所述的一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，其特征在于：所述固定棱镜一(1)的表面由多个平面与一个第一斜面(11)构成，当所述调节斜面一(31)随着调节棱镜(3)同步移动时，所述第一斜面(11)始终位于调节斜面一(31)的斜上方，且第一斜面(11)与调节斜面一(31)平行分布。

3.根据权利要求1所述的一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，其特征在于：所述固定棱镜二(2)的表面由多个平面与一个第二斜面(21)构成，当所述调节斜面二(32)随着调节棱镜(3)同步移动时，所述第一斜面(11)始终位于调节斜面二(32)的斜下方。且第二斜面(21)与调节斜面二(32)平行分布。

4.根据权利要求1所述的一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，其特征在于：所述调节斜面一(31)、调节斜面二(32)的面积相等。

5.根据权利要求1所述的一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，其特征在于：所述固定棱镜一(1)、固定棱镜二(2)与第一斜面(11)、第二斜面(12)相对的平面均与横向水平面相平行。

技术总结
本发明公开了一种激光直写式光刻机曝光聚焦系统，涉及光刻机曝光镜头技术领域，包括光学系统以及可接收光学系统所射出的光束的曝光基板，由所述光学系统射出至曝光基板的光束所组成的曝光光路中设置有光路调节结构。所述光路调节结构包括有组合设置的固定棱镜一、固定棱镜二和调节棱镜。本发明可调整整个光路调节结构的接收光源射入位置的横截面厚度，以调节聚焦位置，得到最佳焦面，实施曝光操作。同时，调节棱镜移动与固定棱镜一、固定棱镜二所产生的上、下间隙，可达到对偏移的光束实施矫正的目的，有效避免折射至电路板上的光束与原有光束的位置存在的偏差现象，提高了聚焦位置、曝光位置的精准度。

技术研发人员：李文静,章广飞,王运钢,薛业保
受保护的技术使用者：安徽国芯光刻技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15