[发明专利]可用于制作光子晶体掩膜层的双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双光束曝光系统，其特征在于，包括激光光源、扩束准直系统、分束合光装置和两个可转动晶片夹持器，所述分束合光装置包括第一分束合光棱镜、第二分束合光棱镜和两个反射镜，所述激光光源、扩束准直系统和第一分束合光棱镜由前至后依次设置，所述两个反射镜分别位于所述第一分束合光棱镜的后面和侧面，第一、第二分束合光棱镜和两个反射镜所在的位置组成平行四边形，所述两个可转动晶片夹持器分别位于第二分束合光棱镜的后面和侧面；激光光源发出的激光经扩束准直系统扩束准直后，经第一分束合光棱镜分成两束光，两束光分别经对应的反射镜反射后传播到第二个分束合光棱镜处，经第二个分束合光棱镜合光后交叠在两个可转动晶片夹持器上。

2.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，第一分束合光棱镜和第二分束合光棱镜分别采用由两块直角棱镜中间夹一层分束合光膜粘合而成的立方棱镜或一块镀有分束合光膜的平板玻璃两种形式中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，所述分束合光膜能对光束实现反射与透射按1：1的比例进行分光。

4.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，还包括分别用于支撑和调节对应的反射镜的两个反射镜调角装置，通过调节反射镜调角装置，能够实现对应的反射镜上下左右180度调角。

5.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，包括电动快门，所述电动快门设置于所述激光光源和扩束准直系统之间或者设置于所述扩束准直系统和第一分束合光棱镜之间。

6.根据权利要求5所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，还包括光强衰减器，所述光强衰减器设置于激光光源和电动快门之间，或者设置于电动快门和扩束准直系统之间，或者设置于扩束准直系统和第一分束合光棱镜之间。

7.根据权利要求6所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，所述光强衰减器能够连续改变光强。

8.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，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。

9.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，所述扩束准直系统包括由前至后依次设置扩束镜和准直镜。

10.根据权利要求9所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，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。

11.根据权利要求10所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，所述凸透镜是双凸透或平凸透镜。

12.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，所述反射镜均为宽带介质膜高反射镜，对可见光及紫外光具有高反射性。

13.根据权利要求1所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光系统，其特征在于，所述可转动晶片夹持器能够将晶片固定，且能载着晶片旋转任意角度。

14.一种可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光方法，其特征在于，包括如下步骤：

激光光源发出光束，将该光束经过扩束准直后的光束进行分光，形成两个分光束；

将两个分光束合并到一个或两个交叠区域，各交叠区域分别用于对装载于可转动晶片夹持器上的晶片进行曝光。

15.根据权利要求14所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光方法，其特征在于，在分光前的光路中设有用于控制光路开启和关闭的电动快门。

16.根据权利要求14所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光方法，其特征在于，每个分光束的角度能够进行上下左右180度调整。

17.根据权利要求14所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光方法，其特征在于，在分光前的光路中还设有用于改变光束光强的光强衰减器。

18.根据权利要求17所述的可用于制作光子晶体掩膜层的双光束曝光方法，其特征在于，所述光强衰减器能够连续改变光强。