[发明专利]无掩膜光子电子点格栅阵列光刻机

权利要求书

1、一种利用电子束阵列形成的图像使衬底曝光的无掩膜光刻设备，该系统包括：

可编程光辐射源，用于提供响应输入数据信号调制的光束阵列并形成一系列光学图形；

光子电子变换器，用于将光束变换为电子束，并形成一系列电子束图形；

电子光学器件，用于使电子束聚焦到衬底上；

可运动工作台，用于在衬底与电子束之间实现相对运动，以致利用形成图像的一系列电子束图形使该衬底曝光；

检测器，耦合到该工作台，用于检测位置误差；及

补偿器，用于补偿可运动工作台运动中的不精确性。

2、根据权利要求1所述的设备，其中电子光学器件缩微电子束图形。

3、根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括插在可编程光辐射源与光子电子变换器之间的光学微透镜阵列。

4、根据权利要求1所述的设备，其中可编程光辐射源包括单独调制的激光器阵列。

5、根据权利要求1所述的设备，其中光辐射源包括：

光源；以及

可编程空间光线调制器，用于提供响应输入数据信号单独调制的光束阵列。

6、根据权利要求4所述的设备，该设备进一步包括插在可编程光辐射源与光子电子变换器之间的光学微透镜阵列，其被定位为使得在光束与微透镜阵列的单元之间存在一一对应的关系。

7、根据权利要求5所述的设备，该设备进一步包括插在可编程光辐射源与光子电子变换器之间的光学微透镜阵列，这样定位该光学微透镜阵列，以致在光束与微透镜阵列的单元之间存在一一对应的关系。

8、根据权利要求3所述的设备，其中微透镜是衍射型的。

9、根据权利要求1所述的设备，其中可运动工作台使衬底沿相对于电子束图形的一个轴线倾斜的轴线移动。

10、根据权利要求9所述的设备，其中可运动工作台这样移动衬底，以致在扫描方向上，衬底移动的距离基本等于电子束图形的长度，在机械交叉扫描方向，电子束在衬底表面上跟踪基本连续的轨迹。

11、根据权利要求3所述的设备，其中光束阵列是二维的。

12、根据权利要求1所述的设备，其中补偿器包括用于移动电子束阵列以对工作台运动的机械不精确性进行补偿的伺服机构。

13、根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括选自可运动反射镜、电光元件以及声光元件的补偿器，以改变从光源入射到透镜阵列上的入射角，从而补偿可运动工作台的机械不精确性。

14、根据权利要求10所述的设备，其中可运动工作台这样移动衬底，以致电子束在跟踪衬底表面上的连续轨迹时相互重叠。

15、根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括插在光辐射源与光子电子变换器之间、用于减小对光子电子变换器的写错误的限幅器。

16、根据权利要求15所述的设备，其中限幅器包括具有对应于光辐射源发出的光束阵列的针孔的针孔阵列。

17、根据权利要求15所述的设备，其中限幅器包括对应于光辐射源发出的光束阵列的光孔阵列，每个光孔的宽度至少是每条光束的波长的一半。

18、一种利用图像使衬底曝光的方法，该方法包括步骤：

产生光束阵列；

响应输入数据信号，单独调制该光束阵列；

将光束变换为电子束，以提供中间电子束阵列；

使电子束聚焦在衬底上，以用电子束图形对衬底曝光；

在执行产生、调制、变换以及聚焦步骤时，相对于电子束移动衬底，以利用包括一系列电子束图形的图像使衬底曝光；以及

补偿移动步骤中的继续不精确性。