[發明專利]主動對焦機構、光路系統及激光直寫光刻機

在審

• 申請號: 201611051328.1
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106773538A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 莫陽
• 申請（專利權）人: 天津津芯微電子科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 馬維麗

技術領域

本發明屬于光刻技術領域，尤其是涉及一種用于具有自動齊焦功能的激光直寫光刻機的主動對焦機構、光路系統及激光直寫光刻機。

背景技術

光刻技術是用于在基底表面上印刷具有特征構圖的技術。這樣的基底可用于制造半導體器件、多種集成電路、平面顯示器(例如液晶顯示器)、電路板、生物芯片、微機械電子芯片、光電子線路芯片等。

在無掩膜光刻直寫系統中，將基片放置在曝光平臺上進行曝光。常用的曝光基片通常為半導體晶圓，在實際曝光過程中，對焦是不可少的程序和技術。并且，對焦的精度和對焦的時間對光刻機的圖形質量和產能會產生重大的影響。

在目前的光刻系統中，采用圖像處理方式的被動對焦方式是主要采用的手段，其響應時間長，對焦精度低，直接降低了產能，影響了光刻機的圖像質量。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種主動對焦機構、光路系統及激光直寫光刻機，以解決現有技術中被動對焦方式響應時間長，對焦精度低，直接降低了產能，影響了光刻機的圖像質量的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種主動對焦機構，用于具有自動齊焦功能的激光直寫光刻機，其中，包括分光模塊、自動對焦模塊、Z軸模塊、XY軸載物平臺，其中，

所述分光模塊對所述自動對焦模塊發出的光束進行分光，使所述光束通過所述Z軸模塊投射至所述XY軸載物平臺；

所述XY軸載物平臺用于放置需要進行曝光的曝光基底；

所述XY軸載物平臺包括位于水平方向的二維自由度，能夠實現XY軸聯動；

所述Z軸模塊具有與水平方向垂直的一維自由度，能夠在Z軸方向上自由移動，實現對焦調節。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，該主動對焦機構還包括第一成像模塊，其中，

所述分光模塊位于所述第一成像模塊上，所述第一成像模塊提供物象關系。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述自動對焦模塊包括自動對焦光源。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述分光模塊包括分光棱鏡。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述分光棱鏡與水平面呈45度夾角放置。

第二方面，本發明實施例還提供了一種光路系統，用于具有自動齊焦功能的激光直寫光刻機，其中，包括曝光光源、光學照明系統、空間光調制器以及第一方面及其可能的實施方式所述的主動對焦機構，其中，

所述曝光光源發出的光束經所述光學照明系統進行整形，整形后的光束經所述空間光調制器形成具有圖形信息的光束；

具有圖形信息的光束投射至所述主動對焦機構。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，該光路系統還包括第二成像模塊，其中，

所述第二成像模塊位于所述空間光調制器與所述主動對焦機構之間。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述空間光調制器為數字微鏡。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述曝光光源為非脈沖光源。

第三方面，本發明實施例還提供了一種激光直寫光刻機，包括多個第二方面及其可能的實施方式所述的光路系統。

本發明實施例帶來了以下有益效果：

通過主動對焦機構，可以解決曝光基底的翹曲和不平整的問題，并且可以解決不同厚度的基板的曝光問題。相比較傳統的對焦方式，本發明的具有對焦時間短，精度高的優點，能夠有效的提高了光刻機的產能和光刻質量。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例1提供的主動對焦機構的結構示意圖；