[發明專利]一種大視場拼接式曝光機

在審

• 申請號: 201810195760.0
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN110244516A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 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

本發明提供了一種大視場拼接式曝光機光學系統，該系統的特征在于，將信號源輸出的數字圖形進行橫向與縱向的分割，將每個子視場的圖像分別傳輸至四片相同規格的LCOS系統上，每片LCOS再經過偏振分光片及兩個全反射棱鏡后，拼接成與原視場相同的圖像，即總分辨率擴展為原芯片的4倍，該系統可以有效的克服傳統曝光機視場受芯片尺寸限制，不能進行大面幅曝光問題。

技術領域

本發明涉及一種大視場拼接式曝光機。

背景技術

大幅面高精度是曝光機發展趨勢，若想滿足高精度需求，需要減小芯片像元尺寸，若想滿足大面幅需求，需要增加芯片像元數量，即提高分辨率。但受現有芯片工藝水平的制約，兩個參數的指標都受到限制，任何指標的突破都會導致成本的大幅度增加，且新產品的開發到產品定型需要較長周期。如目前LCOS（Liquid Crystal on Silicon，即硅基液晶，是一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置）芯片最高的分辨率為4096x2400，即4k芯片。大面幅和高精度兩個需求互相制約，若滿足高精度需求，需減小成像鏡頭的放大倍率，導致投影面幅隨之減小，無法滿足工業生產需求；若進一步提高投影面幅，需要增加曝光機的放大倍率，引入的問題是單元像素尺寸成比例增大，降低曝光機的精度。同時，需要引入更高功率的光源，不但會增加照明系統的成本，還可能由于光功率高于芯片的損傷閾值而破壞芯片。本發明針對上述問題，公開了一種新型大視場拼接式曝光機。

發明內容

為克服上述問題，本發明公開了一種新型大視場拼接式曝光機。該系統可以在保證較高分辨率的同時，將曝光面幅的有效面積擴展4倍。系統組成包括：成像鏡頭，四片LCOS，四片參數相同的偏振分光片PBS（Polarization Beam Splitter），四套I型直角三角形全反射棱鏡TIR-I（Total Internal Reflection），兩套II型直角三角形全反射棱鏡TIR-II，四套參數相同，功率可調節的光源LS（Light Source）。

信號源提供的數字圖形，通過圖像分割，生成四個子視場，再將四個子視場的數字信息通過同步觸發信號傳輸到四個LCOS的控制板上。LCOS與PBS及TIR-I相對接，實現子視場圖像的傳遞；四個TIR-I再與兩個TIR-II相對接，實現四個子視場圖像的拼接。實現在不改變放大倍率的情況下，提高曝光面積，同時不會降低分辨率。根據棱鏡折射光路的特點，布置LCOS的方向，使得總視場的成像結果與四個子視場的拼接結果相吻合。每個LCOS分別由獨立光源照明，不會因提高光功率導致損傷LCOS芯片。

附圖說明

附圖1，總體系統結構圖。

附圖2，棱鏡各個面的說明。

附圖3，棱鏡組裝示意圖。

附圖4，光路折轉示意圖。

附圖5，圖像分割示意圖。

具體實施方案

系統由成像鏡頭Lens， 四片規格相同的硅基液晶，即LCOS-1，LCOS-2，LCOS-3及LCOS-4，四片偏振分光片，即PBS-1，PBS-2，PBS-3及PBS-4，四塊規格相同的I型直角三角形全反射棱鏡TIR-I-1，TIR-I-2，TIR-I-3及TIR-I-4，兩塊規格相同的II型直角三角形全反射棱鏡TIR-II-1及TIR-II-2，四個光源LS-1，LS-2，LS-3及LS-4等組成。