[發明專利]一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻鏡頭和裝置

在審

• 申請號: 201811509704.6
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109613801A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 羅先剛;王長濤;趙承偉;蒲明博;李雄
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 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分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻鏡頭和裝置，屬于超分辨光刻鏡頭和裝置的改進和創新技術領域。該裝置包括用于保護光刻裝置的空氣凈化系統、用于產生i線紫外曝光光束的光源、用于激發照明的分光鏡分光系統、用于承載表面等離子體成像器件的掩模承載模塊和用于承載基片的工作臺，其中分光鏡分光系統和掩模承載模塊組成SP激發照明超分辨光刻鏡頭。該裝置采用分光鏡分光的方式，在不破壞光源光場均勻性的前提下，實現了表面等離子體激發照明，提高了近場工作距，提高了成像對比度，實現了超分辨光刻。

技術領域

本發明屬于超分辨光刻的技術領域，具體涉及一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻鏡頭和裝置。

背景技術

隨著超大規模集成電路尺寸的不斷縮小，對光刻裝置的分辨率要求也越來越高，傳統的光刻裝置已經完全無法滿足超分辨光刻的需求。表面等離子體光刻裝置就是在這樣的背景下誕生的，它利用長波長的曝光光源，激發表面等離子體成像器件上維系金屬結構的表面等離子體波，以等離子波的傳播方式代替傳統光刻裝置中光的物理傳播方式，改變了電磁波的傳播規律，實現了高效率和低成本的高分辨率納米光刻。

本發明的一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻鏡頭和裝置，采用分光鏡分光的方式，實現了表面等離子體激發照明。采用分光鏡分光可以保證光場均勻的i線紫外曝光光束分光后，兩分光光束到達表面等離子體成像器件的光場是均勻的，兩分光束重疊后的光場也是均勻的，從而保證了表面等離子體激發照明光場的均勻性。該裝置的表面等離子體激發照明系統有效地提高了光刻裝置的近場工作距、成像對比度和分辨率。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：提出一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻鏡頭和裝置，該裝置采用分光鏡分光，在不改變光刻裝置光場均勻性的前提下，實現了光刻裝置的表面等離子體激發照明，提高了近場工作距，提高了成像對比度，實現了超分辨光刻。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：

一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻裝置，該裝置包括用于保護光刻裝置的空氣凈化系統、用于產生i線紫外曝光光束的光源、用于激發照明的分光鏡分光系統、用于承載表面等離子體成像器件的掩模承載模塊和用于承載基片的工作臺；

其中，所述的工作臺包括XY軸精密移動平臺、手動升降臺、承片臺和基片，其中手動升降臺安裝在XY軸精密移動平臺上，承片臺安裝在手動升降臺上，基片安放在承片臺上。

一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻鏡頭，該鏡頭包括分光鏡分光系統和掩模承載模塊；

其中，所述的分光鏡分光系統包括分光系統支架、分光鏡、左反射鏡、中反射鏡和右反射鏡，其中左反射鏡、中反射鏡分別通過各自的鏡框安裝在分光系統支架上；

其中，所述的掩模承載模塊包括掩模支架、旋轉支座、掩模支板和表面等離子體成像器件；其中旋轉支座安裝在掩模支架上，掩模支板通過銷釘與旋轉支座連接，表面等離子體成像器件安裝在掩模支板上；

其中，所述的SP激發照明超分辨光刻鏡頭工作時，光束進入分光鏡分光系統入射到分光鏡上進行分光；分光鏡為半反半透鏡，光束入射到分光鏡后，一半被反射到左反射鏡上；另一半透射到中反射鏡上，從中反射鏡反射出來的光束，再次入射到右反射鏡上；兩個分光束被左反射鏡、右反射鏡反射后，光束從分光鏡分光系統出來，重疊入射到掩模承載模塊的表面等離子體成像器件上。

一種基于分光鏡分光的SP激發照明超分辨光刻裝置，安裝時，光源、分光鏡分光系統、掩模承載模塊和工作臺需安裝同光軸，分光鏡分光系統安裝在掩模支架上表面，XY軸精密移動平臺安裝在掩模支架的下部，基片上表面到表面等離子體成像器件下表面的可調節距離為0～25mm，掩模支架與光源安裝在同一隔振平臺上。

本發明原理在于：