[发明专利]一种无掩膜光学光刻系统

权利要求书

1.一种无掩膜光学光刻系统，其特征在于，包括：

照明光学子系统、空间光调制子系统及投影光学子系统；

所述照明光学子系统用于出射能量分布均匀、与所述空间光调制子系统的光轴平行的光束；

所述空间光调制子系统包括数字光纤合束器和与控制器，所述数字光纤合束器与所述控制器相连，所述数字光纤合束器出射的光束投射至所述投影光学子系统；用于通过所述控制器控制所述数字光纤合束器动态地获得掩膜图形；

其中，所述数字光纤合束器为由多束直径为微米级别的外包光纤，按照预设排列方式排列且呈对称分布在两侧的光纤合束、多个阵列分布的连接小室及位于连接小室狭缝内的像元开关构成；所述控制器用于通过控制所述像元开关的遮光散光板，以实现控制所述照明光学子系统出射的光束经过一侧的光纤合束是否传输至另一侧的光纤合束；

所述投影光学子系统包括投影透镜组和基板；所述投影透镜组用于将所述掩膜图形先分割后按Z字形路线进行拼接，并将拼接后的掩膜图形缩小、成像在所述基板上。

2.如权利要求1所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述照明光学子系统包括准分子激光器、扩束透镜组、两级蝇眼均匀器及准直透镜组；

其中，所述准分子激光器出射的光束依次经过所述扩束透镜组、所述两级蝇眼均匀器及所述准直透镜组，入射至所述数字光纤合束器；所述扩束透镜组用于将所述准分子激光器出射的激光光束扩束为预设尺寸的正方形光斑光束；所述两级蝇眼均匀器用于将能量不均匀的激光光束分解为多束均匀的子光束。

3.如权利要求2所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述准分子激光器为波长为193nm的激光光源。

4.如权利要求2所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述扩束透镜组为由用于将所述准分子激光器出射的激光光束进行一维扩束的柱面镜组和二维扩束的球面镜组组合而成。

5.如权利要求2所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述照明光学子系统还包括第一反光镜，用于将所述扩束透镜组扩束后的光束反射至所述两级蝇眼均匀器，所述准分子激光器和所述扩束透镜组处于同一竖直光轴上。

6.如权利要求2-5任意一项所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述两级蝇眼均匀器包括两组蝇眼透镜组，每组透镜为端面为正六边形结构、母线相互垂直交叉焦距相同的柱透镜。

7.如权利要求1所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述投影透镜组中镜头的数值孔径为0.85、放大倍率为5.2倍。

8.如权利要求7所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述投影光学子系统还包括第二反光镜，用于将所述光纤合束器出射的光束反射至所述投影透镜组，所述投影透镜组和所述基板处于同一竖直光轴上。

9.如权利要求1所述的无掩膜光学光刻系统，其特征在于，所述数字光纤合束器为由多束直径为微米级别的外包光纤，按照正六角形排列且呈对称分布在两侧的光纤合束、多个阵列分布的连接小室及位于连接小室狭缝内的像元开关构成。