專利名稱：一種無掩膜曝光系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于半導體制造領域，尤其涉及一種無掩膜曝光系統(tǒng)。
背景技術：
光刻是半導體制造行業(yè)最關鍵的技術之一，其曝光技術可分為傳統(tǒng)光學曝光、電子束曝光、離子束曝光和X射線曝光等。傳統(tǒng)光學曝光技術中的接觸式曝光可以獲得較高的分辨率，但掩膜版和晶片之間重復接觸的結果是在掩膜版上產生缺陷，這些缺陷將被重復復印到晶片上，導致產品的良率下降。接近式曝光雖然避免了接觸式曝光中產生的缺陷問題，但由于間隙的增大卻帶來了分辨率的急劇下降。投影式曝光利用光學投影成像原理將掩膜版投影成像到晶片上，進行非接觸式曝光，既獲得了和接觸式曝光一樣的分辨率，又避免了接觸式曝光損傷、污染掩膜版的弊端，成為目前傳統(tǒng)光學曝光的主流曝光技術，但是投影曝光技術還是沒有避免掩 膜版的使用。電子束曝光無需掩膜版，可以在計算機的控制下直接對涂有感光材料的晶片繪圖曝光，但電子束曝光生產率低下，且會產生嚴重的鄰近效應，影響圖像的分辨率及圖形的精度，目前電子束曝光只適用于掩膜版的制作及集成電路中某些關鍵部分的小批量生產。離子束曝光也無需掩膜版，可直接對晶片曝光，且無鄰近效應，但由于對準精度問題尚未解決，用于大批量生產尚需時日。X射線曝光仍在實驗研制階段，尚未用于大批量生產。全息光學技術的不斷成熟和光折變晶體生長技術水平的不斷提高，使得適用于大批量生產的無掩膜曝光系統(tǒng)的實現(xiàn)成為可能。眾所周知，當兩束偏振方向相同的激光光源束相遇時，會發(fā)生干涉現(xiàn)象，在光束交疊區(qū)域產生明暗相間的空間條紋，如果其中的一束激光光源(稱其為光束I)在與另一束激光光源(稱為光束2)相遇之前通過了一物體(例如掩膜版)，那么明暗相間的空間條紋中就存有此物體(掩膜版)的所有信息，如果能夠把此明暗相間的空間條紋記錄在一種材料中，那么即使光束I及原物體(掩膜版)移開后，只通過光束2照射記錄材料也能再現(xiàn)原物體，這就是全息光學的原理。適于記錄這種明暗相間的條紋的材料有多種，目如使用最多技術最成熟的材料就是光折變晶體，如LiBb03、BaTi03、SBN, KNSBN等；此類材料之所以能夠記錄這種明暗相間的條紋，是因為它們具有光折變效應，所謂光折變效應就是受到光照時，其折射率會受到光強的空間調制，產生和光強空間分布相對應的折射率分布。用此類材料作為記錄介質有很多優(yōu)點，首先它具有角度選擇性，每個角度都能記錄一幅全息圖，便于多重海量記錄；其次它具有可擦除性，便于多次重復利用；再次它記錄的是相位全息結構，衍射效率較高，能夠充分利用光能；最后它還具有波長選擇性，每種波長也能對應一種全息圖，便于該系統(tǒng)所用激光器的選擇。

實用新型內容本實用新型針對光刻曝光中存在的問題和不足，提供一種結構簡單、成本低廉的無掩膜曝光系統(tǒng)，該系統(tǒng)和投影式曝光一樣能夠獲得和接觸式曝光一樣的分辨率，且比投影式曝光更有成本優(yōu)勢，在曝光過程中無需掩膜版，能直接對晶片曝光，適于各種尺寸晶片的大批量生產。為解決上述技術問題，本實用新型提出一種無掩膜曝光系統(tǒng)，包括掩膜版支撐架、晶片支撐架、激光光源、半波片、分束鏡、第一光強衰減器、第一電動快門、第一反射鏡、擴束鏡、準直鏡、傅立葉變換透鏡、光折變晶體、第二反射鏡、第二光強衰減器、第二電動快門和成像透鏡；所述激光光源發(fā)出的激光經過所述半波片后到達所述分束鏡，經過所述分束鏡后分為透射光束和反射光束；所述透射光束經過所述第一光強衰減器和所述第一電動快門后到達所述第一反射鏡，再經過所述擴束鏡和所述準直鏡，再經過所述掩膜版支撐架和所述傅立葉變換透鏡到達所述光折變晶體；所述反射光束經過所述第二反射鏡后，再經過所述第二光強衰減器和所述第二電動快門后到達所述光折變晶體，在所述光折邊晶體之后還放置有所述成像透鏡和用于放置晶片的所述晶片支撐架，所述成像透鏡的前焦點和所述傅立葉變換透鏡的后焦點重合。優(yōu)選的，經過所述半波片后激光的偏振方向與所述光折變晶體的e光軸相同。 可選的，所述半波片垂直于所述激光光束方向放置，同時所述半波片光軸與水平面成45度角?？蛇x的，經過所述掩膜版支撐架和所述傅立葉變換透鏡到達所述光折變晶體的透射光束為物光波，經過所述第二光強衰減器和所述第二電動快門后到達所述光折變晶體的反射光束為參考光波?？蛇x的，所述光折變晶體由光折變材料制成。可選的，所述光折變材料為LiBb03、BaTi03、SBN、KNSBN中的一種?？蛇x的，還包括一固定轉盤，所述固定轉盤用以固定所述光折變晶體。可選的，所述光折變晶體位于所述傅立葉變換透鏡的后焦點上。可選的，所述晶片支撐架具有兩個晶片定位釘，所述晶片定位釘將晶片固定于晶片支撐架上并且使所述晶片定位于同一位置。可選的，所述掩膜版支撐架和所述晶片支撐架的位置滿足物象共軛關系?？蛇x的，所述半波片離所述激光光源出口的距離范圍為Imm 500mm，所述半波片直徑范圍為IOmm 100mm,所述分束鏡與所述半波片之間的距離范圍為5mm 500mm?？蛇x的，所述第一光強衰減器的直徑尺寸范圍為5mm 100mm。可選的，所述第一反射鏡與所述分束鏡之間的距離范圍IOmm 1000mm?？蛇x的，所述擴束鏡為消球差雙凹透鏡，所述準直鏡的前焦點和所述擴束鏡的前焦點重合。可選的，所述擴束鏡的直徑范圍為5mm 30mm，所述擴束鏡的焦距范圍為5mm 100mm，所述準直鏡的直徑范圍為20mm 200臟，所述準直鏡的焦距范圍為30mm 500臟?？蛇x的，所述傅立葉變換透鏡為消色差的雙膠合透鏡。可選的，所述的傅立葉變換透鏡的直徑范圍為20mm 200mm，所述傅立葉變換透鏡的焦距范圍為30mm 500mm,所述傅立葉變換透鏡與所述準直鏡之間的距離范圍為5mm IOOOmmm0可選的，所述第二光強衰減器的直徑尺寸范圍為5_ 100_，所述第二反射鏡與所述分束鏡之間的距離范圍IOmm 1000mm。[0025]與現(xiàn)有技術相比，使用本實用新型所提供的無掩膜曝光系統(tǒng)，在光折變晶體處發(fā)生干涉，在所述光折變晶體內形成攜帶掩膜圖形信息的干涉圖樣(全息圖像)，由參考光波將所述全息圖像再現(xiàn)到晶片上。在參考光波完成對晶片的曝光過程中，無需掩膜版，便可實現(xiàn)對晶片的曝光。同時光折變晶體具有海量的記錄能力，使用一塊光折變晶體就可以完全覆蓋半導體生產過程中的所有掩膜版。以此，對于無掩膜曝光系統(tǒng)的曝光機可以使用同一套掩膜版(包括一塊或多塊掩膜版)逐臺將掩膜版的圖形信息轉移到光折變晶體上，在實際晶片生產中，只需要用參考光波將記錄與光折變晶體內的掩膜版信息再現(xiàn)到晶片上，既可完成對晶片的 曝光過程。因此，在實際晶片生產中，只需要將一套掩膜版的圖形信息轉移到各臺曝光機的光折變晶體上后，就可以無掩膜的保證多臺曝光機同時生產，實現(xiàn)了多臺無掩膜曝光系統(tǒng)公用同一套掩膜版的目的。而現(xiàn)有技術中為了維持每臺曝光機生產，對每臺曝光機都需要配有數(shù)套掩膜版，相對與現(xiàn)有技術，使用本實用新型的無掩膜曝光系統(tǒng)，多臺無掩膜曝光系統(tǒng)可以公用同一套掩膜版，從而大大降低了因為使用多套掩膜版帶來的掩膜版費用。

圖I為本實用新型一實施例中無掩膜曝光系統(tǒng)整體結構示意圖；圖2為本實用新型一實施例中擴束鏡結構示意圖；圖3為本實用新型一實施例中準直鏡結構示意圖；圖4為本實用新型一實施例中傅立葉變換透鏡結構示意圖；圖5為本實用新型一實施例中成像透鏡結構示意圖；圖6為本實用新型一實施例中晶片支撐架結構示意圖；圖7為本實用新型一實施例中晶片的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的，技術方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結合附圖來進一步做詳細說明。圖I為本實用新型一實施例中無掩膜曝光系統(tǒng)整體結構示意圖。所述無掩膜曝光系統(tǒng)，包括激光光源I、半波片2、分束鏡3、第一光強衰減器4、第一電動快門5、第一反射鏡6、擴束鏡7、準直鏡8、掩膜版支撐架9、傅立葉變換透鏡10、光折變晶體11、固定轉盤12、第二反射鏡13、第二光強衰減器14、第二電動快門15、成像透鏡16和晶片支撐架17。所述激光光源I發(fā)出的光經過所述半波片2后到達所述分束鏡3，經過所述分束鏡3后分為透射光束T和反射光束R ;所述透射光束T經過所述第一光強衰減器4和所述第一電動快門5后到達所述第一反射鏡6，再經過所述擴束鏡7和所述準直鏡8，再經過所述掩膜版支撐架9和所述傅立葉變換透鏡10到達所述光折變晶體11 ;所述反射光束R經過所述第二反射鏡13后，再經過所述第二光強衰減器14和所述第二電動快門15后到達所述光折變晶體11，在所述光折邊晶體11之后還放置有所述成像透鏡16和用于放置晶片的所述晶片支撐架17，所述成像透鏡16的前焦點和所述傅立葉變換透鏡10的后焦點重合。所述激光光源可以為固體激光器、氣體激光器，半導體激光器中的任意一種，可以為單個激光器，也可以是多個激光器組合而成的激光器任意一種；可以是可見光激光器，也可以是不可見光激光器，本實用新型對此不予限定。下面結合圖I至圖6對本實用新型的無掩膜曝光系統(tǒng)進行更詳細的描述。首先，所述激光光源I發(fā)出的豎直偏振的激光光束經半波片2后，轉變成水平偏振的激光光束。經過所述半波片2后激光的偏振方向與光折變晶體11的e光軸相同。所述半波片2的對應的波長與所述激光光源I的中心波長相同，半波片2垂直于激光光束方向放置，同時半波片2的光軸和水平面成45度角。所述半波片2與所述激光光源I出口處的距離范圍為Imm 500mm，優(yōu)選的，所述半波片2與所述激光光源I出口處的距離范圍為IOmm 30mm。所述半波片2直徑范圍為IOmm 100mm,優(yōu)選的，半波片2直徑范圍為15mm 40mm o接著，光束經分束鏡3分成透射光束T和反射光束R，所述成透射光束T和反射光束R的光強比為I : I。所述分束鏡3可以是鍍有分束膜的平板玻璃，也可以是由兩塊直角棱鏡中間夾一層分束膜粘合而成的立方分束鏡。通過調整分束鏡3中的分束膜可以實現(xiàn)對·所述透射光束和反射光束的光強比的調整。所述分束鏡3與所述半波片2之間的距離范圍為5mm 500mm,優(yōu)選的，所述分束鏡3離半波片2之間的距離為IOmm 30mm。接著，所述透射光束T經過第一光強衰減器4，再經過第一電動快門5后，到達第一反射鏡6。經過所述第一反射鏡6可以使透射光束T的光路發(fā)生90°轉折，依此保證所述無掩膜曝光系統(tǒng)整個空間的緊湊。所述第一光強衰減器4可以連續(xù)改變所述透射光束T的光強。是否打開所述透射光束T的通路，可以通過是否打開所述第一電動快門5來實現(xiàn)。所述第一光強衰減器4和第一電動快門5的位置可以相互交換。所述第一光強衰減器4的直徑尺寸范圍為5mm 100mm,優(yōu)選的,第一光強衰減器4的直徑尺寸范圍為15mm 40mm。所述第一反射鏡6為寬帶介質膜高反射鏡，對對可見光及紫外光具有高反射性。所述第一反射鏡6離所述分束鏡3之間的距離范圍IOmm 1000mm，優(yōu)選的，所述第一反射鏡6離所述分束鏡3之間的距離范圍50mm 100mm。接著，所述透射光束T經過擴束鏡7和準直鏡8后，成為與掩膜版尺寸相匹配的平行透射光束T〃。圖2為本實用新型一實施例中擴束鏡結構示意圖，所述擴束鏡7為消球差雙凹透鏡。透射光束T經過擴束鏡7后轉變成具有一定孔徑角的發(fā)散光束。圖3為本實用新型一實施例中準直鏡結構示意圖，所述準直鏡8和所述擴束鏡7之間的距離由所選透鏡的焦距而定，所述準直鏡8的前焦點和所述擴束鏡7的前焦點重合。所述準直鏡8和所述擴束鏡7配合使用，可將透射光束T變成平行透射光束T〃，且可實現(xiàn)按比例放大光束。調整準直鏡8或擴束鏡7的焦距可以調整平行透射光束T〃的光斑大小。所述擴束鏡7的直徑范圍為5mm 30臟，擴束鏡I的焦距范圍為5mm 100mm。優(yōu)選的，所述的擴束鏡I的直徑范圍為IOmm 20臟，所述擴束鏡7的焦距范圍為IOmm 50mm。所述準直鏡8的直徑范圍為20mm 200臟，所述準直鏡8的焦距范圍為30mm 500臟。優(yōu)選的，所述準直鏡8的直徑范圍為20mm 100mm，所述準直鏡8的焦距范圍為30mm 300mm。接著，平行透射光束T〃經過固定在掩膜版支架9上的第一掩膜版Ml后，第一掩膜版Ml的圖形信息會附加到所述平行透射光束T〃上。為了方便描述，把攜帶第一掩膜版Ml圖形信息的平行透射光束稱為物光波W。。所述物光波W。繼續(xù)傳播經過傅立葉變化透鏡10后，在傅立葉變化透鏡10的后焦面上形成第一掩膜版的傅立葉變化譜。圖4為本實用新型一實施例中傅立葉變換透鏡結構示意圖，所述傅立葉變換透鏡10為消色差的雙膠合透鏡。在所述傅立葉變化透鏡10的后焦面放置有固定于光折變晶體固定轉盤12上的光折變晶體11。所述固定轉盤12在電機的帶動下，可實現(xiàn)載著所述光折變晶體11按角度連續(xù)旋轉。所述傅立葉變換透鏡8的直徑范圍為20mm 200mm，其焦距范圍為30mm 500mm。優(yōu)選的，所述的傅立葉變換透鏡10的直徑范圍為30mm 100mm，傅立葉變換透鏡的焦距范圍為30mm 300mm。所述傅立葉變換透鏡10與所述準直鏡8之間的距離范圍為5mm lOOOmmm。優(yōu)選的，所述傅立葉變換透鏡10與所述準直鏡8之間的距離范圍為IOmm 50_。經分束鏡3后產生的反射光束R經過第二反射鏡13后，不攜帶任何信息的反射光束經R過第二光強衰減器14，再經過第二電動快門 15后到達光折變晶體11處。為了描述方便，把不攜帶任何信息的反射光束經R稱為參考光波所述第二光強衰減器14可以連續(xù)改變所述參考光波Wk的光強。是否打開所述參考光波Wk的通路，可以通過是否打開所述第二電動快門15來實現(xiàn)。所述第二光強衰減器14和第二電動快門15的位置可以互換，同時第二光強衰減器14和第二電動快門15也可位于所述第二反射鏡13的前面。所述第二光強衰減器4的直徑尺寸范圍為5_ 100_，優(yōu)選的，第二光強衰減器14的直徑尺寸范圍為15_ 40_。所述第二反射鏡13為寬帶介質膜高反射鏡，對可見光及紫外光具有高反射性。所述第二反射鏡13與所述分束鏡3之間的距離范圍IOmm 1000mm，優(yōu)選的，所述第二反射鏡13與所述分束鏡3之間的距離范圍50mm 100mm。經反射鏡13反射后不攜帶任何信息的參考光波I到達光折變晶體11處，與攜帶第一掩膜版Ml圖形信息的物光波W。發(fā)生干涉，在所述光折變晶體11內形成干涉圖樣，干涉圖樣也會攜帶所述第一掩膜版的圖形信息。為了保證光折變晶體11對所述干涉圖形的記錄效果，要保證所述物光波W。和參考光波Wk共同照射所述光折變晶體材料達到一定的時間，照射時間隨不同晶體材料而不同。所述物光波W。和參考光波^%共同照射所述光折變晶體材料11持續(xù)時間范圍為IOSec IOmin后，所述第一掩膜版的圖形信息便會被記錄在光折變晶體11中。為了保證參考光波Wk和物光波W。能夠在所述光折變晶體11處發(fā)生穩(wěn)定的干涉效應，所述透射光束T從所述分束鏡3到所述光折變晶體11的光路距離與所述反射光束R從所述分束鏡3到所述光折變晶體11的光路距離要相等，同時參考光波波^%和物光波W。的光強比例要適當。調整所述第一光強衰減器4可以調整物光波W。的光強，調整所述第二光強衰減器14可以調整參考光波Wk的光強。到達所述光折變晶體11處的物光波W。和參考光波I的光強比例范圍為I : 3-1 15。所述光折變晶體11采用光折變材料制成，光折變材料為LiBb03、BaTi03、SBN、KNSBN中的任意一種。因為光折變材料在受到光照時，其折射率會受到光強的空間調制會產生和光強空間分布相對應的折射率分布，所以所述光折變晶體11能夠將攜帶所述第一掩膜版圖形信息的干涉圖樣記錄為光折變晶體11內的折射率分布，至此所述第一掩膜版的圖形信息就轉化成所述光折變晶體11內折射率分布的攜帶第一掩膜版I圖形信息的第一掩膜版全息圖像。光折變材料具有角度選擇性，每個角度都能記錄一幅全息圖像，因此所述攜帶第一掩膜版圖形信息的第一掩膜版全息圖像對應唯一的一個光折變晶體11的第一角度。采用上述同樣的方法，將所述第一掩膜版更換成第二掩膜版，旋轉所述固定轉盤12將所述光折變晶體11旋轉到第二角度，這樣，可以在所述光折變晶體11內形成攜帶第二掩膜版圖形信息的第二掩膜版全息圖像，第二掩膜版全息圖像對應唯一的一個光折變晶體11的第二角度。依此類推，所述光折變晶體11內可以記錄i個掩膜版的全息圖像，每一個第i掩膜版全息圖像對應唯一的一個光折變晶體11的第i角度，其中i為大于I的自然數(shù)。在半導體的制造過程中，所述掩膜版可以為各次曝光所使用的掩膜版。因為所述光折變晶體11每個角度都能記錄一幅全息圖像，每兩個角度之間的角度差取決與所述固定轉盤12的角度分辨率，如果固定轉盤12具有足夠高的角度分辨率的話，所述光折變晶體11能夠記錄的掩膜版的數(shù)量可以達到海量。相對于光折變晶體的海量記錄量，半導體生產中所使用的所有的掩膜版的數(shù)量是非常小的一個數(shù)。因此，使用一塊光折變晶體可以完全覆蓋半導體生產過程中的所有掩膜版，每一塊掩膜版對應一個光折變晶體的角度。圖5為本實用新型一實施例中成像透鏡結構示意圖，所述成像透鏡16可以是具有成像功能的單個透鏡，也可以是多個透鏡的組合。圖6本實用新型一實施例中晶片支撐架結構示意圖，所述晶片支撐架17具有兩個晶片定位釘18，所述晶片定位釘18將晶片固定于晶片支撐架17上。圖7為本實用新型一實施例中晶片的結構示意圖，放置于晶片支撐架17的晶片19在與所述晶片定位釘18對應位置具有兩個凹槽20。所述凹槽20使得所述晶片 19放置于所述晶片支撐架17后，晶片的凹槽20位置正好與晶片定位釘18的位置對應，以此保證每次放置于晶片支撐架17的晶片都能定位于同一位置。所述鏡片支撐架17的尺寸由所需要曝光的晶片的尺寸決定，可以是2英寸、4英寸、6英寸、8英寸等。所述掩膜版支撐架9位于所述準直鏡8和所述傅立葉變換透鏡10之間，所述光折變晶體11位于傅立葉變換透鏡10的后焦面上，所述晶片支撐架17位于成像透鏡之后。所述成像透鏡16的前焦面和所述傅立葉變換透鏡10的后焦面重合。所述掩膜版支撐架9和所述晶片支撐架17的位置滿足物象共軛關系。一種采用本實用新型的無掩膜曝光系統(tǒng)的曝光方法，包括全息記錄步驟和曝光步驟，下面分別說明各步驟的詳細過程。全息記錄步驟所述激光光源I發(fā)出的光經過所述半波片2后到達所述分束鏡3，經過所述分束鏡3后分為透射光束T和反射光束R ;所述透射光束T經過所述第一光強衰減器4和所述第一電動快門5后到達所述第一反射鏡6，再經過所述擴束鏡7和所述準直鏡8，再經過所述掩膜版支撐架9上的第n掩膜版和所述傅立葉變換透鏡10到達放置在第n角度的光折變晶體11，所述透射光束T成為攜帶所述第n掩膜圖形信息的物光波W。；所述反射光束R經過所述第二反射鏡13后，再經過所述第二光強衰減器14和所述第二電動快門15后到達所述光折變晶體11，所述反射光束R成為不攜帶任何信息的參考光波WK，所述攜帶所述第n掩膜圖形信息的物光波W。和參考光波Wk在所述光折變晶體11處發(fā)生干涉，在所述光折變晶體11內形成攜帶所述第n掩膜圖形信息的干涉圖樣。曝光步驟將所述第一電動快門5設置為常閉狀態(tài)，關閉所述透射光束T的通路；旋轉所述光折變晶體Ii至所述預定角度e ;將所述第二電動快門15打開，以打開所述反射光束R的通路；參考光波Wk到達所述光折變晶體11，將角度設定在第n角度的光折變晶體11記錄的第n掩膜版的圖像信息再現(xiàn)出來經過成像透鏡16后，到達固定于晶片支撐架17上的晶片，從而實現(xiàn)對所述晶片進行與第n掩膜版相對應的曝光。曝光結束后，關閉所述第二電動快門15，關閉所述反射光束R的通路后，準備下一晶片的曝光。綜上所述，使用本實用新型所提供的無掩膜曝光系統(tǒng)，通過物光波和參考光波的干涉，掩膜版的圖像信息可以被記錄于光折變晶體中的全息圖像中，然后通過關閉物光波通路，由參考光波將所述全息圖像再現(xiàn)到晶片上。同時每一個掩膜版的全息圖像對應光折變晶體的一個角度，這樣旋轉光折變晶體固定轉盤旋轉光折變晶體到一個特定的角度，就可以實現(xiàn)特定掩膜版的曝光過程。在參考光波完成對晶片的曝光過程中，無需掩膜版，便可實現(xiàn)對晶片的曝光。因為光折變晶體具有海量的記錄能力，使用一塊光折變晶體就可以完全覆蓋半導體生產過程中的所有掩膜版。以此，對于無掩膜曝光系統(tǒng)的曝光機可以使用同一套掩膜版(包括數(shù)張掩膜版)逐臺將掩膜版的圖形信息轉移到光折變晶體上，在實際晶片生產中，只需要用參考光波將記錄與光折變晶體內的掩膜版信息再現(xiàn)到晶片上，既可完成對晶片的曝光過程。因此，在實際晶片生產中，只需要將一套掩膜版的圖形信息轉移到各臺曝光機的光折變晶體上后，就可以無掩膜的保證多臺曝光機同時生產，實現(xiàn)了多臺無掩膜曝光系統(tǒng)公用同一套掩膜版的目的。而現(xiàn)有技術中為了維持每臺曝光機生產，對每臺曝光機都需要配有數(shù)套掩膜版，相對與現(xiàn)有技術，使用本實用新型的無掩膜曝光系統(tǒng)，多臺無掩膜曝光系統(tǒng)可以公用同一套掩膜版，從而大大降低了因為使用多套掩膜版帶來的掩膜版費用。因此大大減少了掩膜版數(shù)量，降低了因為使用多套掩膜版的帶來的掩膜版的費用。顯然，本領域的技術人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新 型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內。
權利要求1.一種無掩膜曝光系統(tǒng)，包括掩膜版支撐架、晶片支撐架，其特征在于，還包括激光光源、半波片、分束鏡、第一光強衰減器、第一電動快門、第一反射鏡、擴束鏡、準直鏡、傅立葉變換透鏡、光折變晶體、第二反射鏡、第二光強衰減器、第二電動快門和成像透鏡；所述激光光源發(fā)出的激光經過所述半波片后到達所述分束鏡，經過所述分束鏡后分為透射光束和反射光束；所述透射光束經過所述第一光強衰減器和所述第一電動快門后到達所述第一反射鏡，再經過所述擴束鏡和所述準直鏡，再經過所述掩膜版支撐架和所述傅立葉變換透鏡到達所述光折變晶體；所述反射光束經過所述第二反射鏡后，再經過所述第二光強衰減器和所述第二電動快門后到達所述光折變晶體，在所述光折邊晶體之后還放置有所述成像透鏡和用于放置晶片的所述晶片支撐架，所述成像透鏡的前焦點和所述傅立葉變換透鏡的后焦點重合。
2.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，經過所述半波片后激光的偏振方向與所述光折變晶體的e光軸相同。
3.如權利要求2所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述半波片垂直于所述激光光束方向放置，同時所述半波片光軸與水平面成45度角。
4.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，經過所述掩膜版支撐架和所述傅立葉變換透鏡到達所述光折變晶體的透射光束為物光波，經過所述第二光強衰減器和所述第二電動快門后到達所述光折變晶體的反射光束為參考光波。
5.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光折變晶體由光折變材料制成。
6.如權利要求5所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光折變材料為LiBb03、BaTi03、SBN、KNSBN 中的一種。
7.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，還包括一固定轉盤，所述固定轉盤用以固定所述光折變晶體。
8.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光折變晶體位于所述傅立葉變換透鏡的后焦面上。
9.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述晶片支撐架具有兩個晶片定位釘，所述晶片定位釘將晶片固定于晶片支撐架上并且使所述晶片定位于同一位置。
10.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述掩膜版支撐架和所述晶片支撐架的位置滿足物象共軛關系。
11.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述半波片離所述激光光源出口的距離范圍為Imm 500mm,所述半波片直徑范圍為IOmm 100mm,所述分束鏡與所述半波片之間的距離范圍為5mm 500mm。
12.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光強衰減器的直徑尺寸范圍為5_ 100mm。
13.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一反射鏡與所述分束鏡之間的距離范圍IOmm 1000mm。
14.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述擴束鏡為消球差雙凹透鏡，所述準直鏡的前焦點和所述擴束鏡的前焦點重合。
15.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述擴束鏡的直徑范圍為5mm 30mm,所述擴束鏡的焦距范圍為5mm 100mm,所述準直鏡的直徑范圍為20mm 200mm，所述準直鏡的焦距范圍為30mm 500mm。
16.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述傅立葉變換透鏡為消色差的雙膠合透鏡。
17.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述的傅立葉變換透鏡的直徑范圍為20mm 200mm，所述傅立葉變換透鏡的焦距范圍為30mm 500mm，所述傅立葉變換透鏡與所述準直鏡之間的距離范圍為5mm 1000_。
18.如權利要求I所述的無掩膜曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第二光強衰減器的直徑尺寸范圍為5mm 100mm,所述第二反射鏡與所述分束鏡之間的距離范圍IOmm 1000mm。
專利摘要本實用新型提出一種無掩膜曝光系統(tǒng)，包括激光光源、半波片、分束鏡、第一光強衰減器、第一電動快門、第一反射鏡、擴束鏡、準直鏡、傅立葉變換透鏡、光折變晶體、第二反射鏡、第二光強衰減器、第二電動快門和成像透鏡。采用本實用新型的無掩膜曝光系統(tǒng)，可以大大減少掩膜版的數(shù)量，降低了因為使用多套掩膜版的帶來的掩膜版的費用。
文檔編號G03F7/20GK202512361SQ201220176099
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權日2012年4月23日
發(fā)明者丁海生, 張昊翔, 李東昇, 江忠永, 馬新剛 申請人:杭州士蘭明芯科技有限公司