[發明專利]一種基于LCOS技術的曝光機

在審

• 申請號: 201810170660.2
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN110221526A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 孫雷;張洪波;張婧姣
• 申請（專利權）人: 聯士光電（深圳）有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于LCOS技術的曝光機，包括光源、偏振分光元件PBS、LCOS、投影系統和待曝光工件。其中光源發出的光中p型偏振光通過偏振分光元件PBS后入射到高分辨率的LCOS上，LCOS反射的光為s型偏振光，經偏振分光元件PBS反射后進入投影系統，通過投影系統投射到待曝光工件，使待曝光工件形成曝光。此曝光機并不需要掩膜形成圖案，可減少工藝流程及生產成本。由于LCOS具有高分辨率特點，因而可以實現高分辨率高精度的曝光，此曝光機對于推動我國電子產品行業的發展具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種曝光機，尤其涉及一種基于LCOS技術的曝光機。

背景技術

印制電路板（PCB）是連接、組裝集成電路電子元件的基板，幾乎所有的電子設備都離不開印制電路板。在大型電子產品研究過程中，印制電路板的設計和制作直接影響到整個產品的質量和成本。在PCB及微電子器件的制造設備中，曝光機的研制至關重要。

隨著電子產業的快速發展，尤其是手機、平板電視、攝像機等家電領域產品以及微型機器人、微型飛行器、微型魚雷等微型武器產品，都表明高精度高分辨率曝光機有著廣泛的應用前景和巨大的應用潛力，但到目前為止，現有的曝光機還不能滿足高分辨率的需求。

同時傳統曝光機為掩膜式曝光在曝光特定圖形前需制作掩膜板，通過掩膜板將特定的圖案透射到工作面上形成具有圖案的曝光。而本發明所述曝光機并不需要掩膜形成圖案，可減少工藝流程及生產成本。而相對于數字微鏡器件（Digital Micromirror Device，簡稱DMD）無掩膜曝光路線，DMD芯片紫外系列芯片目前僅能支持1920 x 1080分辨率，本發明所述曝光機目前可實現4096 x 2400分辨率即實現超過現有無掩膜曝光像素數量的5倍，并在未來可進一步快速提高分辨率。

發明內容

本發明要解決的問題是：

現有曝光機還不能滿足高分辨率的需求問題。

而本發明采用一種基于LCOS技術的曝光機，LCOS即Liquid Crystal on Silicon硅基液晶，是一種反射元件，使入射p型偏振光轉變成s型偏振光，通過控制LCOS上每個像素的開關形成所需圖形，LCOS反射后的光線作為曝光圖案的發生源， LCOS具有大于等于1920x 1080的分辨率，目前優選4096 x 2400分辨率，基于LCOS技術的高分辨率曝光機，可以實現高分辨率高精度的無掩膜曝光，此曝光機具有重要的應用價值和經濟意義，將大大推動我國電子產品行業的發展、提高我國在電子技術領域的競爭力。

本發明提供一種基于LCOS技術的曝光機，包括光源（1）、偏振分光元件PBS（2）、LCOS（3）、投影系統（4）和待曝光工件（5）。其中光源（1）發出的光中p型偏振光通過偏振分光元件PBS（2）后入射到高分辨率的LCOS（3）上，LCOS（3）反射的光為s型偏振光，經偏振分光元件PBS（2）反射后進入投影系統（4），通過投影系統（4）投射到待曝光工件（5），使待曝光工件（5）形成曝光，為縮小曝光機整體體積，本發明所述曝光機可在光路上任意位置加入一個或多個反射鏡或棱鏡，對光路進行折疊。

所述光源（1）的波長范圍為350~470nm，已經經過相關光學系統整形成與LCOS（3）長寬比相匹配，其出射光數值孔徑與投影系統（4）物方數值孔徑向匹配。

所述偏振分光元件PBS（2）可以是偏振分光棱鏡也可以是偏振分光片，偏振分光元件PBS（2）用于分光，對p型偏振光透過，對s型偏振光反射，s型偏振光與p型偏振光成90度角，如圖2所示，入射光A經過偏振分光元件PBS（2），形成反射光線As和透射光線Ap，反射光線As為s型偏振光，對成像沒有作用不參與系統工作，透射光線Ap為p型偏振光，射向LCOS（3），LCOS（3）使透射光線Ap從p偏振態轉變成s偏振態的反射光線Bs，Bs射向偏振分光元件（2），被偏振分光元件（2）反射。