與DMD相匹配的數(shù)字光刻光學系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、數(shù)字光刻技術(shù)能影響到大面積印制電路板、TFT-LCD、微光學元器件、太陽能電板等高科技產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和成本，最終影響到產(chǎn)品商業(yè)競爭的成敗，將成為這些產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的支柱，因此數(shù)字光刻系統(tǒng)的研究和搭建顯得非常重要和迫在眉睫，而與DMD相匹配的光學系統(tǒng)的研究是重中之重。本文從DMD的基本結(jié)構(gòu)和性能出發(fā)，研究照明系統(tǒng)中的均勻性，投影物鏡的優(yōu)化和設(shè)計，提出大面積無光程差式中繼光學系統(tǒng)方案，有利于數(shù)字光刻光學系統(tǒng)的設(shè)計和改進。
　　針對目前

2、市場上十微米左右光刻需求，設(shè)計了一套適合0.7XGA DMD光刻物鏡，其分辨率可達到3.9μm，在充分考慮消除像差和削弱DMD黑柵效應(yīng)的基礎(chǔ)上，以4f成像系統(tǒng)為總體框架目標，用改良后的庫克結(jié)構(gòu)為初始點，分前后兩組設(shè)計成雙高斯對稱形式，利用ZEMAX成像設(shè)計工具，優(yōu)化得到了像差和公差都在容限范圍之內(nèi)的縮微投影物鏡。該物鏡配合均勻性照明系統(tǒng)，能很好地構(gòu)造成數(shù)字光刻系統(tǒng)中的光學引擎，為數(shù)字光刻圖片高質(zhì)量地傳輸轉(zhuǎn)印提供保障。
　　光刻系統(tǒng)

3、中除了分辨率是一項重要指標外，如今單次大面積光刻也是急需考慮和得以改善，為了提高數(shù)字光刻單次曝光面積，可以采用多塊DMD拼接技術(shù)，由于DMD邊界面積比較大，假若把多塊DMD拼接在同一平面，會造成光刻基板大面積的損失。有必要提高多塊DMD的填充效率（有效面積比），之前的雙平行平面拼接方法，即讓DMD交替拼接在相隔一定距離的平行平面上，這樣會導(dǎo)致大面積輸出圖形不同部位到達光刻物鏡的光程不一致，會嚴重影響后續(xù)的成像質(zhì)量，因此采用一種補償光程差