[发明专利]主动对焦机构、光路系统及激光直写光刻机

说明书

技术领域

本发明属于光刻技术领域，尤其是涉及一种用于具有自动齐焦功能的激光直写光刻机的主动对焦机构、光路系统及激光直写光刻机。

背景技术

光刻技术是用于在基底表面上印刷具有特征构图的技术。这样的基底可用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等。

在无掩膜光刻直写系统中，将基片放置在曝光平台上进行曝光。常用的曝光基片通常为半导体晶圆，在实际曝光过程中，对焦是不可少的程序和技术。并且，对焦的精度和对焦的时间对光刻机的图形质量和产能会产生重大的影响。

在目前的光刻系统中，采用图像处理方式的被动对焦方式是主要采用的手段，其响应时间长，对焦精度低，直接降低了产能，影响了光刻机的图像质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种主动对焦机构、光路系统及激光直写光刻机，以解决现有技术中被动对焦方式响应时间长，对焦精度低，直接降低了产能，影响了光刻机的图像质量的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种主动对焦机构，用于具有自动齐焦功能的激光直写光刻机，其中，包括分光模块、自动对焦模块、Z轴模块、XY轴载物平台，其中，

所述分光模块对所述自动对焦模块发出的光束进行分光，使所述光束通过所述Z轴模块投射至所述XY轴载物平台；

所述XY轴载物平台用于放置需要进行曝光的曝光基底；

所述XY轴载物平台包括位于水平方向的二维自由度，能够实现XY轴联动；

所述Z轴模块具有与水平方向垂直的一维自由度，能够在Z轴方向上自由移动，实现对焦调节。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该主动对焦机构还包括第一成像模块，其中，

所述分光模块位于所述第一成像模块上，所述第一成像模块提供物象关系。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述自动对焦模块包括自动对焦光源。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述分光模块包括分光棱镜。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述分光棱镜与水平面呈45度夹角放置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光路系统，用于具有自动齐焦功能的激光直写光刻机，其中，包括曝光光源、光学照明系统、空间光调制器以及第一方面及其可能的实施方式所述的主动对焦机构，其中，

所述曝光光源发出的光束经所述光学照明系统进行整形，整形后的光束经所述空间光调制器形成具有图形信息的光束；

具有图形信息的光束投射至所述主动对焦机构。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该光路系统还包括第二成像模块，其中，

所述第二成像模块位于所述空间光调制器与所述主动对焦机构之间。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述空间光调制器为数字微镜。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述曝光光源为非脉冲光源。

第三方面，本发明实施例还提供了一种激光直写光刻机，包括多个第二方面及其可能的实施方式所述的光路系统。

本发明实施例带来了以下有益效果：

通过主动对焦机构，可以解决曝光基底的翘曲和不平整的问题，并且可以解决不同厚度的基板的曝光问题。相比较传统的对焦方式，本发明的具有对焦时间短，精度高的优点，能够有效的提高了光刻机的产能和光刻质量。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的主动对焦机构的结构示意图；