[发明专利]一种基于投影式无掩膜光刻设备的对准套刻光路及其方法

权利要求书

1.一种基于投影式无掩膜光刻的对准套刻光路，其特征在于，包括：对准光路与投影曝光主光路；所述对准光路包括：对准光源、第一准直镜、反射镜，对准光源出射的第一光束经第一准直镜对准后，从反射镜射出；

所述从对准光路反射镜射出的第一光束通过第一合束镜耦合进投影曝光主光路；

所述投影曝光主光路至少还包括：光刻曝光光源、匀束元件、准直扩束镜组、图像生成装置、微缩透镜组、工件位移台；经第一合束镜耦合进投影曝光主光路的第一光束照射到图像生成装置后反射，形成对准图形；对准图形经微缩透镜组微缩投影至工件位移台上的待光刻基片；光刻曝光光源出射的光束依次经匀束元件、准直扩束镜组、图像生成装置、微缩透镜组后，进行对准图形在基片上的光刻；

还包括相机校准光路，包括：分束镜、相机，产生对准图形后，光束依次经第一分束镜、镜筒透镜、物镜，到达工件位移台，照射到待光刻基片上；基片的反射光束依次经物镜、镜筒透镜，经第一分束镜分光，到达相机；

还包括照明光路，包括：照明光源、高通滤光片、第二准直镜，从照明光源出射的第二光束通过第二合束镜耦合进投影曝光主光路。

2.根据权利要求1所述的一种基于投影式无掩膜光刻的对准套刻光路，其特征在于，对准光源波长范围为500-760nm。

3.根据权利要求2所述的一种基于投影式无掩膜光刻的对准套刻光路，其特征在于，所述曝光光源波长范围为350-450nm。

4.根据权利要求3所述的一种基于投影式无掩膜光刻的对准套刻光路，其特征在于，所述图像生成装置为：数字微镜或液晶空间光调制器。

5.根据权利要求4所述的一种基于投影式无掩膜光刻的对准套刻光路，其特征在于，所述微缩透镜组包括镜筒透镜和微缩物镜，第二合束镜位于镜筒透镜、物镜之间。

6.根据权利要求5所述的一种基于投影式无掩膜光刻的对准套刻光路，其特征在于，所述工件位移台为带有XYZ轴位移调整功能以及角度调整功能的手动位移台或电动位移台或手动位移台与电动位移台的组合。

7.一种基于无掩膜光刻设备的简单晶体管结构器件的直接对准套刻方法，其特征在于，包括：

A1、在基片上加工完成待对准的第一层图案得到样品，在样品上旋涂光刻胶；

A2、打开相机，将样品放置在工件位移台上，聚焦观察样品；

A3、打开对准光源，控制图像生成装置，产生对准图形；所述对准图形为实际曝光图形；

A4、利用工件位移台进行水平，旋转的坐标调整，使对准图形到达目标位置；

A5、关闭对准光源，打开曝光光源，控制曝光时间，进行曝光图形的光刻；

A6、取出经步骤A5光刻后的样品，使用对应显影液对光刻胶进行显影，形成镂空图案，通过微细加工工艺对基片进行加工，形成第二层图案。

8.一种基于无掩膜光刻设备的复杂结构器件的标记对准套刻方法，其特征在于，包括：

B1、在基片上加工完成待对准的第一层图案以及第一对准标记得到样品，然后在样品上旋涂光刻胶；

B2、打开相机，将样品放置在工件位移台上，聚焦观察样品；

B3、打开对准光源，控制图像生成装置，产生对准图形；所述对准图形为带有第二对准标记的实际曝光图形；

B4、利用工件位移台进行水平，旋转的坐标调整，使第二对准标记与基片上的第一对准标记重合；

B5、关闭对准光源，打开曝光光源，控制曝光时间，进行曝光图形的光刻；

B6、取出经步骤B5光刻的样品，使用对应显影液对光刻胶进行显影，形成镂空图案，通过微细加工工艺对基片进行加工，形成第二层图案。