[发明专利]可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统及方法

权利要求书

1.一种可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，包括沿着主光轴方向由前至后依次设置的激光光源、扩束准直系统、分束合光装置以及用于承载晶片的晶片固定装置，所述激光光源发出的光束经所述扩束准直系统后进入所述分束合光装置，所述分束合光装置将接收到的光束分光后再汇集到所述晶片固定装置上。

2.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述扩束准直系统与所述晶片固定装置之间沿着主光轴方向设置两个以上的分束合光装置，不同的分束合光装置分出的除沿着主光轴方向的分光束以外的分光束光路的方向均不同。

3.根据权利要求1或2所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述分束合光装置包括一个设置于主光轴上的X型分光棱镜、两个反射镜以及用于支撑和调节对应的反射镜的角度的反射镜调角装置，两个反射镜分别位于所述X型分光棱的两侧，所述X型分光棱镜将接收到的光束分成三束分光束：两束反射光以及一束透射光，所述两束反射光分别经对应的反射镜反射后传播到晶片固定装置上，所述透射光沿着主光轴方向直接传播到晶片固定装置上或者经位于后方的分束合光装置传播到晶片固定装置，各分光束在晶片固定装置上相遇并交叠。

4.根据权利要求3所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述X型分光棱镜是由四块直角棱镜通过分束膜粘合而成的立方体。

5.根据权利要求4所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述分束膜将入射光束按1：1的比例分成透射光和反射光。

6.根据权利要求3所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述反射镜为宽带介质膜高反射镜，其对可见光及紫外光具有高反射性。

7.根据权利要求3所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述反射镜调角装置能够实现反射镜上下左右180度调角。

8.根据权利要求3所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，每条分束光路中设有电动快门。

9.根据权利要求8所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，每条分光束路中分别设有光强衰减器。

10.根据权利要求9所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述光强衰减器能够连续改变光强。

11.根据权利要求8所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述X型分光棱镜与对应的反射镜之间分别设置对应的电动快门和对应的光强衰减器，所述晶片固定装置和相邻的X型分光棱镜之间也设置对应的电动快门和对应的光强衰减器，所述电动快门和对应的光强衰减器的前后位置分别能够互换。

12.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述激光光源是固体激光器、或气体激光器、或半导体激光器、或单个激光器、或多个激光器组合而成的光源、或可见光激光器、或不可见光激光器。

13.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述扩束准直系统包括沿着主光轴方向由前至后依次设置扩束镜和准直镜。

14.根据权利要求13所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述扩束镜是消球差双凹透镜，所述准直镜是凸透镜，其中，所述凸透镜的前焦点和所述消球差双凹透镜的前焦点重合。

15.根据权利要求14所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述凸透镜是双凸透镜或平凸透镜。

16.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述晶片固定装置是只具有固定作用的晶片支撑架或者是可转动的晶片夹持器。

17.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的多光束曝光系统，其特征在于，所述晶片固定装置能够沿着主光轴方向前后移动。