【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及光柵制造領(lǐng)域，更具體地，涉及一種大面積光柵曝光系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、傳統(tǒng)光刻曝光技術(shù)是通過光照經(jīng)過掩模版區(qū)域?qū)⒀谀ぐ鎱^(qū)域的圖形傳遞到基片上，實現(xiàn)陣列式圖形。目前，光柵制備技術(shù)也常采用這種曝光方案來在基底上形成光柵結(jié)構(gòu)，常見的大面積光柵制備主要分為單次大面積曝光法與多次拼接曝光法，其中，多次拼接曝光法采用小口徑光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)高質(zhì)量波前的曝光場，再利用機(jī)械運動系統(tǒng)承載基片運動，通過多區(qū)域拼接曝光實現(xiàn)大幅面光柵制備。
2、但是，在多次拼接曝光法的曝光過程中由于機(jī)械運動系統(tǒng)的運動，容易導(dǎo)致機(jī)械運動系統(tǒng)與掩模之間出現(xiàn)位姿誤差，使雙方偏離預(yù)設(shè)的對準(zhǔn)位置，造成基底上形成的光柵結(jié)構(gòu)存在誤差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)岢隽艘环N大面積光柵曝光系統(tǒng)，以改善上述缺陷。
2、具體地，本申請實施例提供了一種大面積光柵曝光系統(tǒng)，包括：曝光光源、光柵掩模、曝光基板、機(jī)械運動組件和參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)，所述曝光光源用于發(fā)出曝光光束；所述光柵掩模具有校準(zhǔn)區(qū)域和曝光區(qū)域，所述曝光光束經(jīng)過所述校準(zhǔn)區(qū)域，入射所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)上并形成校準(zhǔn)條紋，所述曝光經(jīng)所述曝光區(qū)域后，在所述曝光基板上形成曝光場；所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)用于基于所述校準(zhǔn)條紋獲取所述光柵掩模與所述曝光基板之間的相對位姿誤差，所述機(jī)械運動組件與所述曝光基板及所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)均連接，用于在驅(qū)動所述曝光基板移動以使所述曝光基板上的不同區(qū)域在所述曝光場中曝光，并在所述曝光基板移動的過程中基于所述相對位姿誤差調(diào)整所述曝光基板的位
3、可選地，所述光柵掩模可以是一維光柵或二維光柵，光柵柵線周期范圍為0.01-10μm，結(jié)構(gòu)寬度范圍為1-500nm，結(jié)構(gòu)深度范圍為1-300nm。
4、可選地，所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)包括參考光柵和傳感器，所述曝光光束經(jīng)所述光柵掩模的校準(zhǔn)區(qū)域后入射所述參考光柵，并在所述參考光柵上形成所述校準(zhǔn)條紋，所述傳感器設(shè)于所述校準(zhǔn)條紋處，用于采集所述校準(zhǔn)條紋并獲取所述相對位姿誤差，所述機(jī)械運動組件與所述傳感器連接。
5、可選地，所述參考光柵可以是一維光柵或二維光柵，光柵柵線周期范圍為0.01-10μm，結(jié)構(gòu)寬度范圍為1-500nm，結(jié)構(gòu)深度范圍為1-300nm。
6、可選地，所述光柵掩模與參考光柵之間的距離d滿足：d≤2m2/λ，其中，m為所述光柵掩模的光柵柵線周期，λ為所述曝光光束的波長。
7、可選地，所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)包括第一參考光柵、第二參考光柵、第一傳感器、第二傳感器和第二處理器，所述第一參考光柵沿平行于所述曝光基板所在平面的第一方向設(shè)置，所述第二參考光柵沿平行于所述曝光基板所在平面的第二方向設(shè)置，所述第一傳感器用于采集所述第一參考光柵上形成的校準(zhǔn)條紋并獲取第一相位位姿誤差，所述第二傳感器用于采集所述第二參考光柵上形成的校準(zhǔn)條紋并獲取第二相位位姿誤差，所述第一傳感器與第二傳感器與所述機(jī)械運動組件均連接。
8、可選地，當(dāng)所述機(jī)械運動組件驅(qū)動曝光基板沿所述第一方向運動以實現(xiàn)在第一方向上拼接曝光時，所述曝光光束經(jīng)所述光柵掩模的校準(zhǔn)區(qū)域后入射所述第一參考光柵，并在所述第一參考光柵上形成所述校準(zhǔn)條紋；當(dāng)所述機(jī)械運動組件驅(qū)動曝光基板沿所述第二方向運動以實現(xiàn)在第二方向上拼接曝光時，所述曝光光束經(jīng)所述光柵掩模的校準(zhǔn)區(qū)域后入射所述第二參考光柵，并在所述第二參考光柵上形成所述校準(zhǔn)條紋。
9、可選地，所述系統(tǒng)還包括微動器件，所述微動器件通過所述機(jī)械運動組件與曝光基板連接，用于驅(qū)動所述曝光基板在沿著所述曝光基板法線的方向上運動。
10、可選地，所述微動器件可以為壓電慣性驅(qū)動陶瓷、聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器等器件。
11、可選地，所述曝光基板包括感光材料，所述感光材料在所述曝光場下形成相應(yīng)結(jié)構(gòu)的光柵結(jié)構(gòu)，所述感光材料厚度范圍為50-500nm。
12、因此，本申請?zhí)峁┑囊环N大面積光柵曝光系統(tǒng)，包括：曝光光源、光柵掩模、曝光基板、機(jī)械運動組件和參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)，曝光光源用于發(fā)出曝光光束；光柵掩模具有校準(zhǔn)區(qū)域和曝光區(qū)域，曝光光束經(jīng)過校準(zhǔn)區(qū)域后入射參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)上并形成校準(zhǔn)條紋，曝光光束經(jīng)曝光區(qū)域后，在曝光基板上形成曝光場；參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)用于基于校準(zhǔn)條紋獲取光柵掩模與曝光基板之間的相對位姿誤差，機(jī)械運動組件與曝光基板及參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)均連接，用于驅(qū)動曝光基板移動，以使曝光基板上的不同區(qū)域在曝光場中均能得到曝光，并在曝光基板移動的過程中基于相對位姿誤差調(diào)整曝光基板的位姿。本申請通過檢測明暗條紋來實現(xiàn)光柵掩模與曝光基板之間的實時對位，提高了曝光基板在移動過程中的運動精度，從而提高了傳統(tǒng)光刻的大面積光柵拼接精度。
13、本申請實施例的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本申請實施例而了解。本申請實施例的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
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1.一種大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括曝光光源、光柵掩模、曝光基板、機(jī)械運動組件和參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)，所述曝光光源用于發(fā)出曝光光束；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光柵掩模可以是一維光柵或二維光柵，光柵柵線周期范圍為0.01-10μm，結(jié)構(gòu)寬度范圍為1-500nm，結(jié)構(gòu)深度范圍為1-300nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)包括參考光柵和傳感器，所述曝光光束經(jīng)所述光柵掩模的校準(zhǔn)區(qū)域后入射所述參考光柵，并在所述參考光柵上形成所述校準(zhǔn)條紋，所述傳感器設(shè)于所述校準(zhǔn)條紋處，用于采集所述校準(zhǔn)條紋并獲取所述相對位姿誤差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光柵可以是一維光柵或二維光柵，光柵柵線周期范圍為0.01-10μm，結(jié)構(gòu)寬度范圍為1-500nm，結(jié)構(gòu)深度范圍為1-300nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光柵掩模與參考光柵之間的距離d滿足：d≤2m2/λ，其中，m為所述光柵掩模的光柵柵線周期，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)包括第一參考光柵、第二參考光柵、第一傳感器和第二傳感器，所述第一參考光柵沿平行于所述曝光基板所在平面的第一方向設(shè)置，所述第二參考光柵沿平行于所述曝光基板所在平面的第二方向設(shè)置，所述第一傳感器用于采集所述第一參考光柵上形成的校準(zhǔn)條紋并獲取第一相位位姿誤差，所述第二傳感器用于采集所述第二參考光柵上形成的校準(zhǔn)條紋并獲取第二相位位姿誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述機(jī)械運動組件驅(qū)動曝光基板沿所述第一方向運動以實現(xiàn)在第一方向上拼接曝光時，所述曝光光束經(jīng)所述光柵掩模的校準(zhǔn)區(qū)域后入射所述第一參考光柵，并在所述第一參考光柵上形成所述校準(zhǔn)條紋；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括微動器件，所述微動器件通過所述機(jī)械運動組件與曝光基板連接，用于驅(qū)動所述曝光基板在沿著所述曝光基板法線的方向上運動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述微動器件可以為壓電慣性驅(qū)動陶瓷、聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光基板包括感光材料，所述感光材料在所述曝光場下形成相應(yīng)結(jié)構(gòu)的光柵結(jié)構(gòu)，所述感光材料厚度范圍為50-500nm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括曝光光源、光柵掩模、曝光基板、機(jī)械運動組件和參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)，所述曝光光源用于發(fā)出曝光光束；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光柵掩模可以是一維光柵或二維光柵，光柵柵線周期范圍為0.01-10μm，結(jié)構(gòu)寬度范圍為1-500nm，結(jié)構(gòu)深度范圍為1-300nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光柵校準(zhǔn)子系統(tǒng)包括參考光柵和傳感器，所述曝光光束經(jīng)所述光柵掩模的校準(zhǔn)區(qū)域后入射所述參考光柵，并在所述參考光柵上形成所述校準(zhǔn)條紋，所述傳感器設(shè)于所述校準(zhǔn)條紋處，用于采集所述校準(zhǔn)條紋并獲取所述相對位姿誤差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光柵可以是一維光柵或二維光柵，光柵柵線周期范圍為0.01-10μm，結(jié)構(gòu)寬度范圍為1-500nm，結(jié)構(gòu)深度范圍為1-300nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光柵掩模與參考光柵之間的距離d滿足：d≤2m2/λ，其中，m為所述光柵掩模的光柵柵線周期，λ為所述曝光光束的波長。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積光柵曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光柵校準(zhǔn)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙家琦，蘇曉磊，李屹，
申請(專利權(quán))人：深圳光峰科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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