本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，包括沿著主光軸方向由前至后依次設(shè)置的激光光源、擴束準直系統(tǒng)、分束合光裝置以及用于承載晶片的晶片固定裝置，激光光源發(fā)出的光束經(jīng)擴束準直系統(tǒng)后進入分束合光裝置，分束合光裝置將接收到的光束分光后再匯集到晶片固定裝置上。還提供了一種多光束曝光方法。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，其利用光束干涉原理曝光，無需掩膜版，故具有較高的成本優(yōu)勢；其通過控制各電動快門的開關(guān)和各反射鏡的角度能夠?qū)崿F(xiàn)任意數(shù)量光束的多光束曝光，增強系統(tǒng)功能；其既可用于簡單的光子晶體的制作，又可通過增加分束合光裝置的數(shù)量和相應(yīng)的光強衰減器及電動快門以滿足更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的光子晶體的制作。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于半導(dǎo)體制造光刻領(lǐng)域，尤其涉及一種。
技術(shù)介紹
隨著人們生活水平的提高，環(huán)保意識的增強，對家居環(huán)境、休閑和舒適度追求的不斷提高。燈具燈飾也逐漸由單純的照明功能轉(zhuǎn)向裝飾和照明共存的局面，具有照明和裝飾雙重優(yōu)勢的LED取代傳統(tǒng)光源進入人們的日常生活成為必然之勢。目前LED完全取代傳統(tǒng)光源進入照明領(lǐng)域遇到的最大難題就是亮度問題和散熱問題，實際上，這兩個問題是同一個問題，亮度提高了，其散熱問題就自然解決了。在內(nèi)量子效率(已接近100%)可提高的空間有限的前提下，LED行業(yè)的科研工作者把目光轉(zhuǎn)向了外量子效率，提出了可提高光提取率的多種技術(shù)方案和方法，例如圖形化襯底技術(shù)、側(cè)壁粗化技術(shù)、DBR技術(shù)、優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)、在襯底或透明導(dǎo)電膜上制作二維光子晶體等。其中，圖形化襯底最具成效，但作為現(xiàn)代光子學(xué)領(lǐng)域最重要的研究成果之一-光子晶體被用于LED領(lǐng)域，提高其亮度可能最具發(fā)展?jié)摿Γ驗樗煽刂乒庾泳w的晶格結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)，使其和外延晶體的晶格結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)相似，甚至相同，減少晶格匹配位錯，降低位錯密度，減少外延缺陷；不僅如此光子晶體還能更有效地控制光的行為，更有目的地改變光的傳播方向及其空間光強分布。所以，近年來利用在襯底或透明導(dǎo)電膜上制作二維晶體結(jié)構(gòu)來提高LED發(fā)光亮度的技術(shù)方法鋒芒畢露，備受青睞，涌現(xiàn)出大量的專利文獻。 但用于制作光子晶體掩膜層的方法、裝置或系統(tǒng)還不夠成熟，要么生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本較高、難于實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，如電子束、離子束刻蝕等；要么功能單一，只能制作一兩種光子晶體結(jié)構(gòu)，若需要改變光子晶體結(jié)構(gòu)，就得更新設(shè)備，如某些專利文獻中提到的雙光束干涉法或三光束法制作二維光子晶體的裝置；要么就是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如某些文獻中提到的四光束干涉法制備二維光子晶體的結(jié)構(gòu)等。尋求能用于制作光子晶體掩膜層的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的、多功能的曝光系統(tǒng)，促進LED產(chǎn)業(yè)化進程的工作勢在必行。因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的、多功能的是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的、多功能的。為了達到上述的目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案—種可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括沿著主光軸方向由前至后依次設(shè)置的激光光源、擴束準直系統(tǒng)、分束合光裝置以及用于承載晶片的晶片固定裝置，所述激光光源發(fā)出的光束經(jīng)所述擴束準直系統(tǒng)后進入所述分束合光裝置，所述分束合光裝置將接收到的光束分光后再匯集到所述晶片固定裝置上。優(yōu)選的，所述擴束準直系統(tǒng)與所述晶片固定裝置之間沿著主光軸方向設(shè)置兩個以上的分束合光裝置，不同的分束合光裝置分出的除沿著主光軸方向的分光束以外的分光束光路的方向均不同。優(yōu)選的，所述分束合光裝置包括一個設(shè)置于主光軸上的X型分光棱鏡、兩個反射鏡以及用于支撐和調(diào)節(jié)對應(yīng)的反射鏡的角度的反射鏡調(diào)角裝置，兩個反射鏡分別位于所述X型分光棱的兩側(cè)，所述X型分光棱鏡將接收到的光束分成三束分光束兩束反射光以及一束透射光，所述兩束反射光分別經(jīng)對應(yīng)的反射鏡反射后傳播到晶片固定裝置上，所述透射光沿著主光軸方向直接傳播到晶片固定裝置上或者經(jīng)位于后方的分束合光裝置傳播到晶片固定裝置，各分光束在晶片固定裝置上相遇并交疊。優(yōu)選的，所述X型分光棱鏡是由四塊直角棱鏡通過分束膜粘合而成的立方體。 優(yōu)選的，所述分束膜將入射光束按I :1的比例分成透射光和反射光。優(yōu)選的，所述反射鏡為寬帶介質(zhì)膜高反射鏡，其對可見光及紫外光具有高反射性。優(yōu)選的，所述反射鏡調(diào)角裝置能夠?qū)崿F(xiàn)反射鏡上下左右180度調(diào)角。優(yōu)選的，每條分束光路中設(shè)有電動快門。優(yōu)選的，每條分光束路中分別設(shè)有光強衰減器。優(yōu)選的，所述光強衰減器能夠連續(xù)改變光強。優(yōu)選的，所述X型分光棱鏡與對應(yīng)的反射鏡之間分別設(shè)置對應(yīng)的電動快門和對應(yīng)的光強衰減器，所述晶片固定裝置和相鄰的X型分光棱鏡之間也設(shè)置對應(yīng)的電動快門和對應(yīng)的光強衰減器，所述電動快門和對應(yīng)的光強衰減器的前后位置分別能夠互換。優(yōu)選的，所述激光光源是固體激光器、或氣體激光器、或半導(dǎo)體激光器、或單個激光器、或多個激光器組合而成的光源、或可見光激光器、或不可見光激光器。優(yōu)選的，所述擴束準直系統(tǒng)包括沿著主光軸方向由前至后依次設(shè)置擴束鏡和準直鏡。優(yōu)選的，所述擴束鏡是消球差雙凹透鏡，所述準直鏡是凸透鏡，其中，所述凸透鏡的前焦點和所述消球差雙凹透鏡的前焦點重合。優(yōu)選的，所述凸透鏡是雙凸透鏡或平凸透鏡。優(yōu)選的，所述晶片固定裝置是只具有固定作用的晶片支撐架或者是可轉(zhuǎn)動的晶片夾持器。優(yōu)選的，所述晶片固定裝置能夠沿著主光軸方向前后移動。本專利技術(shù)還公開了一種可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光方法，包括如下步驟激光光源發(fā)出光束，將所述光束擴束準直，將擴束準直后的光束分光后匯集到晶片固定裝置。優(yōu)選的，將該擴束準直后的光束進行兩次以上分光后再匯集到晶片固定裝置。優(yōu)選的，每個分光束光路中分別設(shè)有電動快門，用于控制各分光束光路的開啟和關(guān)閉。優(yōu)選的，每個分光束的角度能夠進行上下左右180度調(diào)整。優(yōu)選的，所述晶片固定裝置是只具有固定作用的晶片支撐架或者是可轉(zhuǎn)動的晶片夾持器。優(yōu)選的，每個分光束光路中分別設(shè)有光強衰減器，用于改變各分光束的光強。優(yōu)選的，所述光強衰減器能夠連續(xù)改變光強。本專利技術(shù)的有益效果如下本專利技術(shù)針對
技術(shù)介紹
中提到的技術(shù)問題，借用投影儀中光學(xué)引擎的結(jié)構(gòu)，并對其進行改造，反向用之，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的、多功能的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)。通過有選擇地控制其中一個或幾個電動快門的開關(guān)，就能夠?qū)崿F(xiàn)雙光束曝光、或三光束曝光；通過控制各個光強衰減器調(diào)整各分束光的強度，就可以在分束光交疊的區(qū)域得到清晰的亮案條紋，實現(xiàn)對晶片有效曝光。此外，各LED企業(yè)可根據(jù)所要制作的光子晶體的復(fù)雜程度，通過在所述擴束準直系統(tǒng)與所述晶片固定裝置之間沿著主光軸方向設(shè)置不同數(shù)量的分束合光裝置，不同的分束合光裝置分出的除沿著主光軸方向的分光束以外的分光束光路的方向均不同，從而可以選擇運用三光束曝光系統(tǒng)(采用一個分束合光裝置)、五光束曝光系統(tǒng)(采用兩個分束合光裝 置)、七光束曝光系統(tǒng)(采用三個個分束合光裝置)、九光束曝光系統(tǒng)(采用四個分束合光裝置)……等等任意多光束曝光系統(tǒng)。因而，擴大了本專利技術(shù)的應(yīng)用范圍，增強了本專利技術(shù)的功能。另外，由于所述分束合光裝置包括一個設(shè)置于主光軸上的X型分光棱鏡、兩個反射鏡以及用于支撐和調(diào)節(jié)對應(yīng)的反射鏡的角度的反射鏡調(diào)角裝置，兩個反射鏡分別位于X型分光棱的兩側(cè)，所述X型分光棱鏡將接收到的光束分成三束分光束，因此，可以通過調(diào)整各個反射鏡的角度，就可以制作出不同周期的光子晶體掩膜層。因而，進一步擴大了本專利技術(shù)的應(yīng)用范圍，使得本專利技術(shù)的功能進一步擴展?？偟恼f來，本專利技術(shù)提供的一種的有益效果如下一、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，使用靈活，易于實現(xiàn)；二、利用光束干涉原理曝光，無需掩膜版，具有較高的成本優(yōu)勢；三、通過控制各電動快門的開關(guān)和各反射鏡的角度很容易實現(xiàn)雙光束曝光、三光束曝光、四光束曝光、五光束曝光……等等多光束曝光，實現(xiàn)一種設(shè)備具有多種功能，可用于制作各種光子晶體結(jié)構(gòu)；四、系統(tǒng)既可以簡化、降低成本，用于簡單的光子晶體的制作，又可以通過增加分束合光裝置的數(shù)量和相應(yīng)的光強衰減器及電動快門對系統(tǒng)進一步升級，以滿足將來更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的光子晶體的制作；本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括沿著主光軸方向由前至后依次設(shè)置的激光光源、擴束準直系統(tǒng)、分束合光裝置以及用于承載晶片的晶片固定裝置，所述激光光源發(fā)出的光束經(jīng)所述擴束準直系統(tǒng)后進入所述分束合光裝置，所述分束合光裝置將接收到的光束分光后再匯集到所述晶片固定裝置上。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述擴束準直系統(tǒng)與所述晶片固定裝置之間沿著主光軸方向設(shè)置兩個以上的分束合光裝置，不同的分束合光裝置分出的除沿著主光軸方向的分光束以外的分光束光路的方向均不同。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述分束合光裝置包括一個設(shè)置于主光軸上的X型分光棱鏡、兩個反射鏡以及用于支撐和調(diào)節(jié)對應(yīng)的反射鏡的角度的反射鏡調(diào)角裝置，兩個反射鏡分別位于所述X型分光棱的兩側(cè)，所述X型分光棱鏡將接收到的光束分成三束分光束兩束反射光以及一束透射光，所述兩束反射光分別經(jīng)對應(yīng)的反射鏡反射后傳播到晶片固定裝置上，所述透射光沿著主光軸方向直接傳播到晶片固定裝置上或者經(jīng)位于后方的分束合光裝置傳播到晶片固定裝置，各分光束在晶片固定裝置上相遇并交疊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述X型分光棱鏡是由四塊直角棱鏡通過分束膜粘合而成的立方體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述分束膜將入射光束按I :1的比例分成透射光和反射光。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡為寬帶介質(zhì)膜高反射鏡，其對可見光及紫外光具有高反射性。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡調(diào)角裝置能夠?qū)崿F(xiàn)反射鏡上下左右180度調(diào)角。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，每條分束光路中設(shè)有電動快門。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，每條分光束路中分別設(shè)有光強衰減器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光強衰減器能夠連續(xù)改變光強。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可用于制作光子晶體掩膜層的多光束曝光系統(tǒng)，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁海生，李東昇，馬新剛，江忠永，張昊翔，王洋，李超，熊展，章帥，
申請(專利權(quán))人：杭州士蘭明芯科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。