[發(fā)明專利]具有高收光效率的基于發(fā)光二極管的光刻發(fā)光器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310357355.1 | 申請日： | 2013-08-16 |
| 公開（公告）號： | CN103592727A | 公開（公告）日： | 2014-02-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | D·G·斯蒂特斯;A·M·霍里魯克 | 申請（專利權(quán)）人： | 超科技公司 |
| 主分類號： | G02B6/42 | 分類號： | G02B6/42;G03F7/20 |
| 代理公司： | 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038 | 代理人： | 曹瑾 |
| 地址： | 美國加*** | 國省代碼： | 美國;US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 高收光 效率 基于 發(fā)光二極管 光刻 發(fā)光 | ||
1.一種適用于光刻系統(tǒng)的發(fā)光器，該發(fā)光器沿發(fā)光器軸線包括：
光源，包含大體設(shè)置于第一平面的發(fā)光二極管（LED）陣列，該發(fā)光二極管陣列的各發(fā)光二極管具有發(fā)出光化學(xué)光線的發(fā)光二極管晶粒且具有一軸及由維度LD限定的第一區(qū)域，其中，該發(fā)光二極管晶粒承載于不發(fā)光的散熱器上，該散熱器具有由維度LH限定的第二區(qū)域，其中LH>LD；
多個微透鏡，大體設(shè)置于第二平面，該第二平面大致平行于該第一平面，各微透鏡具有大體與相對應(yīng)的發(fā)光二極管晶粒同軸的微透鏡軸，其中各微透鏡具有介于2倍至20倍之間的放大倍率；及
光均勻器柱，具有輸入端與輸出端；
其中，各微透鏡于光均勻器柱的輸入端形成相對應(yīng)的發(fā)光二極管晶粒的影像，以形成大致覆蓋整個輸入端的發(fā)光二極管晶粒的影像的陣列，藉以于該輸入端定義多個虛擬發(fā)光二極管光源，且在輸出端獲得在+/–2%內(nèi)的照明均勻性。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器，其中該光均勻器柱呈錐形。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器，其中該發(fā)光器具有大于50%的收光效率。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光器，其中該發(fā)光器具有大于75%的收光效率。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器，其中各發(fā)光二極管以大于600mW/mm2的輻照度發(fā)光。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器，其中該微透鏡陣列中的各微透鏡具有一放大倍率M，且M滿足(0.5)·LH/LD≤M≤(1.1)·LH/LD。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器，其中該光化學(xué)光線具有介于360nm至450nm之間的波長。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器，其中，該光刻系統(tǒng)包含標線片，該發(fā)光器進一步包含中繼光學(xué)系統(tǒng)，該中繼光學(xué)系統(tǒng)被配置以接收來自光均勻器柱的輸出端的均勻化的光化學(xué)光線并照射該標線片。
9.一種適用于具有投射成像系統(tǒng)的光刻系統(tǒng)的發(fā)光器，該投射成像系統(tǒng)具有一視場尺寸，所述發(fā)光器包含：
光源，包含大體設(shè)置于第一平面的發(fā)光二極管（LED）陣列，該發(fā)光二極管陣列的各發(fā)光二極管具有發(fā)出輻照度為600mW/mm2的光化學(xué)光線的發(fā)光二極管晶粒且具有一軸及由維度LD限定的第一區(qū)域，其中，發(fā)光二極管晶粒承載于不發(fā)光的散熱器上，該散熱器具有由維度LH限定的第二區(qū)域，其中LH>LD；
多個微透鏡，大體設(shè)置于大致平行于第一平面的第二平面，各微透鏡具有大體與相對應(yīng)的發(fā)光二極管晶粒同軸的微透鏡軸，各微透鏡具有放大倍率M，且M滿足(0.5)·LH/LD≤M≤(1.1)·LH/LD；及
光均勻器柱，具有輸入端與輸出端，其中，該輸出端大致匹配于所述投射成像系統(tǒng)的所述視場尺寸；
其中，各微透鏡于光均勻器柱的輸入端形成相對應(yīng)的發(fā)光二極管晶粒的影像，以形成大致覆蓋整個輸入端的發(fā)光二極管晶粒的影像的陣列，藉以于該輸入端定義多個虛擬發(fā)光二極管光源，且在輸出端獲得在+/–2%內(nèi)的照明均勻性；
其中，該發(fā)光器具有大于50%的收光效率。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光器，其中該收光效率大于75%。
11.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光器，其中該光化學(xué)光線具有介于360nm至450nm之間的波長。
12.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光器，其中該光均勻器柱為錐形，并且所述輸出端具有大于所述輸入端的面積。
13.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光器，其中所述光刻系統(tǒng)包含標線片，該發(fā)光器還包含中繼光學(xué)系統(tǒng)，所述中繼光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置以接收來自該光均勻器柱的輸出端的均勻化的光化學(xué)光線并照射該標線片。
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