用于DMD光刻机的匀光系统的研究

发布时间：2023-12-11 18:12

　　近年来,随着芯片集成度的不断提高,基于数字微镜器件(DMD,Digital Micromirror Device)的新型无掩膜光刻技术受到人们的普遍关注。DMD具有响应时间短、分辨率高以及光学效率高等优点。DMD光刻技术降低了传统光刻技术在制作和加工掩膜版方面的困难和成本,使光刻技术繁琐的工艺流程得以简化,提高了光刻机的工作效率。匀光系统作为光刻机中的重要组件,是必不可少的。激光直接发出的光强通常是不均匀的,这种不均匀的光直接入射在DMD上进行光刻会造成刻写线宽与图案分辨率不一致,影响光刻效果。微透镜阵列是一种常见的匀光系统,但在应用于DMD光刻机时存在一些问题:首先,由于传统微透镜阵列中的子透镜采取周期排列的方式,在对相干光匀化时会出现比较明显的干涉条纹,影响匀光效果;其次,传统微透镜阵列匀光系统包含组件较多、占用体积大、难于集成;最后,在DMD光刻机中,DMD与主光轴光轴的垂面成24°,传统微透镜阵列匀光系统在与主光轴不垂直的方向不能获得均匀性较好的光斑。本文围解决绕传统微透镜阵列匀光系统应用于DMD光刻机的这些不足之处展开深入的研究,并且提出相应的解决方案:(1)本文针对传统微透...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光刻技术
    1.3 基于DMD的无掩膜光刻技术
        1.3.1 光源
        1.3.2 DMD器件
        1.3.3 光学成像系统
        1.3.4 匀光系统
    1.4 论文主要内容
第二章 半导体激光器光源模块的设计
    2.1 半导体激光器信号处理以及控制系统
        2.1.1 温度控制
        2.1.2 光源输出强度控制
        2.1.3 光源输出模式控制
    2.2 传统微透镜阵匀光系统
        2.2.1 匀光原理
        2.2.2 模拟仿真
    2.3 随机微透镜阵列匀光系统
        2.3.1 模拟仿真
        2.3.2 实验验证
    2.4 本章小结
第三章 自由曲面透镜的设计
    3.1 非成像光学与自由曲面简介
    3.2 非成像光学的基本定律
        3.2.1 边缘光线原理
        3.2.2 能量守恒定律
    3.3 入射光为平行光的自由曲面透镜设计
        3.3.1 能量映射网格的构建
        3.3.2 求解面型点
    3.4 光源为点光源的自由曲面设计
    3.5 模拟仿真
    3.6 本章小结
第四章 自由曲面微透镜阵列匀光系统的设计
    4.1 自由曲面微透镜阵列的参数
    4.2 自由曲面周期微透镜阵列
        4.2.1 设计原理
        4.2.2 模拟仿真
    4.3 自由曲面随机微透镜阵列
        4.3.1 设计原理
        4.3.2 模拟仿真
    4.4 偏差影响
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3873079