光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法与流程

1.本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法。


背景技术：

2.光刻设备是将目标图形转移到衬底上的装置，目前在集成电路、平板显示、印刷电路板(pcb)等制造领域有着广泛应用。通常的光刻设备是利用掩模来形成目标图形，曝光装置将目标图形以一定的倍率投影到涂有光敏材料层的衬底上，如硅片、玻璃基板。为了降低掩模制作和光刻加工的成本，无掩模光刻技术得到越来越多的重视，例如将空间光调制器dmd(digital micromirror device)用于曝光的无掩模光刻技术得到显著发展，该技术借助dmd取代常规掩模并光刻成像，进而实现曝光，其光刻成像过程受计算机控制，便于更改数字虚拟掩模，且dmd综合成本较低，可以循环使用。
3.上述无掩模光刻技术的光刻分辨率与生产效率相关，当光刻分辨率在5um及以上时，无掩模光刻技术的生产效率尚能满足量产的要求，因此无掩模光刻技术在pcb领域得到广泛的应用。当将无掩模光刻技术向5um及以下分辨率应用推广时，无掩模光刻技术的生产效率就急剧下降，特别是在2um及以下分辨率应用时，生产效率下降更加明显，虽然通过使用多套无掩模系统组合方式可以适当提高产率，但是设备成本又急剧增加，不能满足量产经济性要求，从而导致无掩模光刻技术无法在ic制造、先进封装、led、mems，以及平板显示等泛半导体制造领域大量应用。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6.光学装置，包括空间光调制器，所述空间光调制器对光源照明面不同区域的光进行空间调制并反射为具有第一图形的光；所述光学装置还包括至少一光学模组，所述光学模组用于处理所述具有第一图形的光并在最终像面投影出第二图形。
7.进一步的，所述光学模组包括至少一第一镜头组件、至少一第二镜头组件及至少一第三镜头组件，其中
8.进一步的，所述第一镜头组件设置于所述空间光调制器的出射端，以用于形成具有至少两束第一母图形的光；
9.所述第二镜头组件设置于所述第一镜头组件的出射端，以用于形成子图形；
10.所述第三镜头组件用于将所述子图形成像至像面形成第二图形。
11.进一步的，所述光学模组包括至少一第五镜头组件以及至少一第六镜头组件，其中
12.所述第五镜头组件设置于所述空间光调制器的出射端，以用于将具有第一图形的
光分割成具有至少三束第二母图形的光并且经过反射和平移形成子图形；
13.所述第六镜头组件设置于所述第五镜头组件的出射端，以用于将所述子图形成像至像面形成第二图形，所述第二图形由至少三个第二母图形的光经过第五镜头组件和第六镜头组件成像后的像面图形拼接或分离构成。
14.进一步的，所述第一镜头组件包括至少一第一镜片组，所述第一镜片组具有至少两个反射面。
15.进一步的，所述第二镜头组件包括至少一个第二镜片组和第三镜片组；所述第二镜片组和所述第三镜片组用于将所述第一母图形的光沿分割线方向进行位置调整。
16.进一步的，所述第三镜头组件包括至少一个第四镜片组和至少一个第五镜片组，所述第四镜片组或第五镜片组具有至少一个镜片以用于将至少一个所述第二镜头组件形成的子图形成像至第二像面。
17.进一步的，所述第三镜头组件包括至少一个第六镜片组，所述第六镜片组具有至少一个镜片以用于将所述第二镜头组件形成的子图形成像至第二像面。
18.进一步的，所述光学模组还包括第四镜头组件，所述第四镜头组件设置于所述空间光调制器的出射端，以用于放大或缩小所述空间光调制器反射的具有第一图形的光。
19.光刻系统，包括上述光学装置，所述光学装置设置于光源和二维载物平台之间，所述二维载物平台被同步运动控制装置控制，以通过所述同步运动控制装置移动所述二维载物平台，使承载曝光对象的二维载物平台与光学装置的相对运动实现不同区域的曝光。
20.一种光刻系统的曝光方法，包括以下步骤：
21.空间光调制器接收光源所发射的光，并调制成具有第一图形的光；
22.通过第一镜头组件接收所述具有第一图形的光并进行分割，使所述具有第一图形的光被分割成至少两束具有第一母图形的光或通过第五镜头组件接收所述具有第一图形的光进行分割，使所述具有第一图形的光被分割成至少三束具有第二母图形的光；
23.通过第二镜头组件接收具有第一母图形的光并形成被分割的子图形或通过第五镜头组件接收具有第二母图形的光并形成被分割的子图形；
24.通过第三镜头组件或第六镜头组件将所述子图形投影至像面以形成第二图形，所述第二图形可以是由至少两个子图形的像拼接或分离构成。
25.进一步的，所述第一母图形的光或所述第二母图形的光被分割时横向分割和/或纵向分割。
26.进一步的，所述第一母图形的光或所述第二母图形的光被分割时等比例分割和/或非等比例分割。
27.与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
28.(一)本发明通过布置第一镜头组件、第二镜头组件或第五镜头组件，可以实现视场的分割和位置调整，其通过将原来空间光调制器的扫描方向的图形分割并且平移，从而实际上将一个空间光调制器分割成两个甚至两个以上空间光调制器的横向宽度进行同时扫描曝光，从而增大了曝光过程中与曝光扫描方向相垂直方向的曝光图形长度，进而提高了整个光学装置的曝光效率，使得与空间光调制器配合使用的其他系统的使用费用进一步降低。
29.(二)第一镜头组件的设置也可以降低传统大视场光学系统的设计难度，减少了光
学系统成本。
30.(三)通过设置第三镜头组件可以将子图形以一定的倍率关系成像至第二像面，从而可以实现高分辨率曝光图形或者大面积曝光图形。
31.(四)通过设置第四镜头组件可以放大或缩小空间光调制器反射的具有第一图形的光，放大空间光调制器出射端的图形有利于后续第一镜头组件、第二镜头组件或第五镜头组件将图形有效分离，而缩小空间光调制器出射端的图形有利于降低后续第一镜头组件、第二镜头组件或第五镜头组件以及第三镜头组件的尺寸，减小了光学系统的硬件成本。
附图说明
32.图1示出了本发明实施例光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法中光学装置的结构示意图。
33.图2示出了本发明实施例光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法中光学装置在第一种多成像镜头实施例的结构示意图。
34.图3示出了本发明实施例光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法中光学装置在第二种单成像镜头实施例的结构示意图。
35.图4示出了本发明实施例光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法中光学装置在第一或第二种实施例的曝光示意图。
36.图5示出了本发明实施例光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法中光学装置在第三种实施例的结构示意图。
37.图6示出了本发明实施例光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法中光学装置在第三种实施例的曝光示意图。
38.附图中标记：1、光源；2、图像生成器；3、空间光调制器；4、第一光学模组；41、第一镜头组件；411、第一镜片组；412、第一反射面；413、第二反射面；42、第二镜头组件；421、第二镜片组；4211、第一反射镜片；4212、第二反射镜片；4213、第三反射镜片；422、第三镜片组；4221、第四反射镜片；4222、第五反射镜片；4223、第六反射镜片；43、第三镜头组件；431、第四镜片组；432、第五镜片组；433、第六镜片组；44、第四镜头组件；5、对准机构；6、调焦机构；7、二维载物平台；8、同步运动控制装置；901、第一子图形；902、第二子图形；10、第五镜头组件；1001、第七镜片组；1002、第八镜片组；1011、第一平面镜片；1012、第七反射镜片；1013、第八反射镜片；1021、第九反射镜片；1022、第十反射镜片；1023、第十一反射镜片；1024、第十二反射镜片；11、第六镜头组件；12、第二像面。
具体实施方式
39.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的光学装置及其曝光方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调
整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
40.实施例一：
41.请参考图1，曝光装置包括空间光调制器3，所述空间光调制器3对光源1照明面不同区域的光进行空间调制并反射为具有第一图形的光。具体的，所述空间光调制器可以采用dmd或lcd(liquid crystal display)中的任意一种。其中所述dmd通过计算机控制可以制作数字化掩模，因此其可以灵活控制任意的曝光图像。由于其对不同光源的兼容性较好，可以轻松达成快速制造的目标。
42.进一步的，请继续参考图1，所述空间光调制器通常是n行、m列微米水平的微镜排步成一种长方形的阵列。微镜的数量能够达到像素数目的极值，且分辨率为n
×
m。所述空间光调制器的开关原理是通过控制微镜中镜面的转动角度来实现图像的投影显示。本实施例所述曝光装置中，所述空间光调制器的所有微镜具有多种可操作的角度，例如停滞状态下0
°
与电压通过状态下的 12
°
、
‑
12
°
。在正常情况下，光源1生成的光线会依照合理的角度作用在微镜，若微镜转动至12
°
，反射光线可以通过后续镜头组件照射至像面，像面会产生亮度，而微镜处于“开状态”。反之，当相关微镜偏转
‑
12
°
时，光线无法穿过透镜，使相应像面照射的区位无法接受光的照射，该状态被称为“关”状态。
43.请继续参考图1，所述曝光装置还包括至少一第一光学模组4，所述第一光学模组4用于处理空间光调制器3反射的具有第一图形的光，并在最终像面投影出第二图形。
44.下面具体描述第一光学模组4的具体结构如下：
45.请参考图2，所述第一光学模组4包括第一镜头组件41、第二镜头组件42及第三镜头组件43，在本发明实施例曝光装置中，所述第一镜头组件41设置于空间光调制器3的出射端，以用于将所述空间光调制器3出射的具有第一图形的光分割成具有至少两束第一母图形的光。所述第二镜头组件42设置于第一镜头组件41的出射端，用于将母图形的光收集并进行空间像位置调整形成第一子图形901或第二子图形902；所述第三镜头组件43用于将所述第一子图形901或第二子图形902成像至曝光对象表面以形成第二图形。
46.请继续参考图2，所述第一镜头组件41包括至少一个第一镜片组411，本发明实施例所述曝光装置中，所述第一镜片组411为单个分光镜片且具有两个反射面分别为第一反射面412和第二反射面413，所述第一反射面412和第二反射面413分别将空间光调制器3反射的具有第一图形的光一分为二进行反射，使第一图形的光被分割成两束具有第一母图形的光。
47.在本发明的其他实施例中，当所述第一镜片组411为两个以上时，相邻第一镜片组411可以对称或非对称方式排列，上述非对称的方式不仅仅指位置非对称，所述第一镜片组411的反射面的面积也可以是非对称的，本发明不作进一步限制。
48.请继续参考图2，所述第二镜头组件42包括第二镜片组421和第三镜片组422，所述第二镜片组421和第三镜片组422以所述第一镜片组411为中心对称布置，所述第二镜片组421和所述第三镜片组422用于将所述第一母图形的光沿分割线方向进行位置调整。
49.所述第二镜片组421包括第一反射镜片4211、第二反射镜片4212、第三反射镜片4213，通过第一反射镜片4211、第二反射镜片4212、第三反射镜片4213的空间组合，将第一母图形的光收集并调整空间像位置形成第一子图形901。第三镜片组422包括第四反射镜片
4221、第五反射镜片4222、第六反射镜片4223，通过第四反射镜片4221、第五反射镜片4222、第六反射镜片4223的空间组合，将第一镜片组411中第二反射面413反射的具有第一母图形的光收集并调整空间像位置形成第二子图形902。
50.请继续参考图2，第三镜头组件43包括至少一个第四镜片组431和第五镜片组432，本发明实施例所述曝光装置中，所述第四镜片组431和第五镜片组432分别对应一个子图形，请参考图2，第一子图形901对应第四镜片组431、第二子图形902对应第五镜片组432，其中第四镜片组431将所述第一子图形901投影至像面，第五镜片组432将所述第二子图形902投影至像面，以实现最终曝光。
51.上述第四镜片组431、第五镜片组432采用投影物镜，所述投影物镜是光束传播的最后一个光学元件，其通过精确将空间光调制器3反射的图形以一定的倍率关系投影到最终像面，以实现最终曝光。
52.第一光学模组4还可以包括第四镜头组件44，第四镜头组件44设置于第一镜头组件41与空间光调制器3之间，以用于放大或缩小空间光调制器3反射的具有第一图形的光。第四镜头组件44放大所述空间光调制器出射端图形的主要目的是有利于后续组件将图形有效分离；第四镜头组件44缩小所述空间光调制器出射端图形的主要目的是有利于降低后续组件的空间尺寸。
53.利用实施例一所述曝光装置的曝光方法，包括以下步骤：
54.s1：请参考图4，空间光调制器3接收光源1所发射的光并调制成具有第一图形a的光。上述光源1所发射的光例如为汞灯光源、激光、led光等。
55.假设曝光装置以y向为扫描曝光方向，第一图形a扫描曝光方向的图形宽度为b，扫描曝光垂直方向(也称步进方向，定义为x向)的图形宽度为a。x向和y向按照右手守则定义了z向。
56.s2：请参考图4，第一镜片组411的第一反射面412接收所述具有第一图形的光并反射出两道具有第一母图形的光，在该处所述第一镜片组411已经将上述具有第一母图形的光进行了视场分割，其中第一道第一母图形的光由第一镜片组411的第一反射面412反射至其中第二镜片组421，形成图形a1；第二道母图形的光由第一镜片组411的第二反射面413反射至第三镜片组422，形成子图形a2。考虑到图形a在分割过程的损失，子图形a1和子图形a2的宽度之和应该小于第一图形a的宽度b。本例为叙述方便假定子图形a1和子图形a2各为b/2宽度，同时假定第四镜头组件44未对第一图形进行放大或缩小，若有放大或缩小则相应比例变化。子图形a1和子图形a2经过分割后若直接反射并投影到xy坐标系中，则实际上子图形a1和子图形a2在扫描方向完全重叠，无法起到增大扫描垂直方向的图形宽度使之超过图形a的原宽度a，从而达到提高一次扫描宽度的目的。
57.s3：请参考图4，子图形a1和子图形a2分别通过第二镜头组件42在空间维度实现反射和平移，并最终投影成第一子图形901和第二子图形902。第一子图形901和第二子图形902可以实现四种光斑组合关系，分别是s31、s32、s33、s34，其中：
58.s31光斑组合为第二镜头组件42将子图形a1和a2沿y向和x向进行位置调整，使第一子图形901和第二子图形902拼接成一个长光斑。
59.s32光斑组合为第二镜头组件42将子图形a1和a2沿y向和x向进行位置调整，使第一子图形901和第二子图形902在x向组合成一个长光斑，但y向错开一定的距离。
60.s33光斑组合为第二镜头组件42将子图形a1和a2沿y向和x向进行位置调整，使第一子图形901和第二子图形902在x向组合成一个长光斑，且y向对齐，但第一子图形901或第二子图形902的x向之间间隔为第一子图形901或第二子图形902长度a(y向)的整数倍。
61.s34光斑组合为第二镜头组件42将子图形a1和子图形a2沿y向和x向进行位置调整，使第一子图形901和第二子图形902在x向组合成一个长光斑，y向错开一定的距离，且第一子图形901或第二子图形902的x向之间间隔为第一子图形901或第二子图形902长度a(y向)的整数倍。
62.其中上述子图形a1和子图形a2的比例是等比例的，子图形a1和子图形a2也具有相同面积大小，且所述子图形a1和子图形a2分别是沿横向分割。
63.在本发明的其余实施例中，所述子图形a1和子图形a2可以是非等比例分割，所述子图形a1和子图形a2也可以具有不同的面积大小且可以沿纵向分割。
64.空间反射和平移后的第一子图形901和第二子图形902通过第四镜片组431和第五镜片组432投射至最终像面即第二像面12；或者通过第六镜片组433投射至第二像面12。
65.相应的，本发明还提供一种无掩模光刻系统，该无掩模光刻系统具有上述曝光装置，请参考图1，曝光装置(即空间光调制器3和第一光学模组4)设置在光源1和二维载物平台7之间。其中二维载物平台7用于承载所述曝光对象，本实施例所述光学装置中所述光刻对象采用待曝光的感光基板/硅片，所述二维载物平台7通过同步运动控制装置8控制，利用所述同步运动控制装置8移动所述二维载物平台7，从而实现承载曝光对象的二维载物平台7和光学装置的相对运动来实现不同区域的曝光。
66.进一步的，同步运动控制装置8用于检测二维载物平台7在垂直光轴的平面内的二维运动信息，该二维运动包括沿x轴向运动和沿y轴向运动，该方向互相垂直。通过同步运动控制装置8控制二维载物平台7沿预设扫描运动方向匀速运动和基于二维载物平台7的二维运动信息同步控制空间光调制器3的开闭运动，控制空间光调制器3的每一个微镜按照先后顺序翻转动作，将需要曝光的图像进行曝光。
67.进一步的，在空间光调制器3曝光之前是由计算机将需要的光刻图案通过图像生成器2输入到空间光调制器3的控制系统中，根据图形中像素的分布改变空间光调制器3中每一个微镜的转角，通过光源1照射到微镜表面形成与所需图形一致的光图像。
68.具体的，请继续参考图1，所述光源1通常采用高压汞灯、激光器或led灯中的任意一种，常用的是激光器，该激光器有着光谱分布窄、光束能量高和功率低的特点。
69.为了消除待曝光的感光基板/硅片在垂直面上的焦面误差，在本发明的其他实施例中，在靠近所述第一光学模组4处还设置对准机构5以及调焦机构6以及垂向运动模组，该垂向运动模组可以作为最底部的机构并与同步运动控制装置8连接，所述对准机构5采用对准传感器，所述调焦调平机构采用调焦调平传感器，利用该调焦调平传感器测量待曝光的感光基板/硅片的表面，若待曝光的感光基板/硅片的表面不平则启动垂向运动模组的动子上升或下降，以实现二维载物平台7的升降，直至所述调焦调平传感器检测到硅片垂直面上的焦面误差消除之后，所述垂向运动模组停止工作，以保证待曝光的感光基板/硅片的曝光区域处于最佳焦面位置。所述对准机构5用于测量掩模图形标记以及硅片标记，以建立硅片与掩模图形之间的坐标关系。
70.实施例二：
71.实施例二的结构大部分与实施例一相同，请参考图3，不同的是第三镜头组件43仅使用一个第六镜片组433，第六镜片组433的长度尺寸要大于上述的第四镜片组431或第五镜片组432，因为其具有足够的尺寸可以将第一子图形901和第二子图形902的光接收，并最终投影至像面，以实现最终曝光。
72.上述第六镜片组433也采用投影物镜，所述投影物镜是光束传播的最后一个光学元件，其通过精确将空间光调制器3反射的图形以一定的倍率关系投影到最终像面，以实现最终曝光。
73.实施例三：
74.请参考图5，实施例三与实施例一不同的是原实施例一中第一光学模组4为一分二的结构，本实施例为一分三的结构。本实施例中第五镜头组件10取代实施例一中的第一镜头组件41和第二镜头组件42，从而将第一图形分割、空间反射和平移后通过第六镜头组件11最终成像至第二像面12。
75.请继续参考图5，所述第五镜头组件10包括第七镜片组1001和第八镜片组1002，所述第七镜片组1001通过第一平面镜片1011、第七反射镜片1012和第八反射镜片1013将第一图形分割成三个母图形b1、b2、b3。所述第八镜片组1002通过第九反射镜片1021、第十反射镜片1022、第十一反射镜片1023及第十二反射镜片1024将所述母图形的光沿分割线方向进行收集并调整空间像位置形成子图形b4、b5、b6。
76.上述第六镜头组件11采用投影物镜，所述投影物镜是光束传播的最后一个光学元件，其通过精确将空间光调制器3反射的图形以一定的倍率关系投影到最终像面，以实现最终曝光。
77.利用实施例三所述光学装置的曝光方法，包括以下步骤：
78.s4：请参考图6，空间光调制器3接收光源1所发射的光并调制成具有第一图形b的光。假设曝光装置以y向为扫描曝光方向，第一图形b扫描曝光方向的图形宽度为b，扫描曝光垂直方向(定义为x向)的图形宽度为a。x向和y向按照右手守则定义了z向。
79.s5：请参考图6，第五镜头组件10接收所述具有第一图形b的光，分割成三个第二母图形b1、b2、b3。考虑到图形b在分割过程的损失，第二母图形b1、b2和b3的宽度之和一般小于第一图形b的宽度b，本例为叙述方便假定第二母图形b1、b2和b3的宽度各为b/3宽度；同时假定第四镜头组件44未对第一图形进行放大或缩小，若有放大或缩小则相应比例变化。
80.s6：请参考图6，第二母图形b1、b2和b3分别通过第五镜头组件10在空间维度实现反射和平移，形成具有一定组合关系的三个子图形b4、b5、b6。子图形b4、b5、b6可以实现四种光斑组合关系，分别是s61、s62、s63、s64，其中：
81.s61光斑组合为第五镜头组件10将子图形b1、b2、b3沿y向和x向进行位置调整，使子图形b4、b5、b6拼接成一个长光斑。
82.s62光斑组合为第五镜头组件10将母图形b1、b2、b3沿y向和x向进行位置调整，使子图形b4、b5、b6在x向组合成一个长光斑，但y向错开一定的距离。
83.s63光斑组合为第五镜头组件10将母图形b1、b2、b3沿y向和x向进行位置调整，使子图形b4、b5、b6在x向组合成一个长光斑，且y向对齐，但子图形b4、b5、b6的x向之间间隔为子图形b4或b5或b6长度a的整数倍。
84.s64光斑组合为第五镜头组件10将母图形b1、b2、b3沿y向和x向进行位置调整，使
子图形b4、b5、b6在x向组合成一个长光斑，y向错开一定的距离，且子图形b4、b5、b6的x向之间间隔为子图形b4或b5或b6长度a的整数倍。
85.空间反射和平移后的子图形b4、b5、b6通过第六镜头组件11投影成像至第二像面12。
86.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，比如反射镜片的数量若干组合、dmd三份以上的细分等，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
87.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.光学装置，包括空间光调制器，所述空间光调制器对光源照明面不同区域的光进行空间调制并反射为具有第一图形的光；其特征在于：所述光学装置还包括至少一光学模组，所述光学模组用于处理所述具有第一图形的光并在最终像面投影出第二图形。2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学模组包括至少一第一镜头组件、至少一第二镜头组件及至少一第三镜头组件，其中所述第一镜头组件设置于所述空间光调制器的出射端，以用于形成具有至少两束第一母图形的光；所述第二镜头组件设置于所述第一镜头组件的出射端，以用于形成子图形；所述第三镜头组件用于将所述子图形成像至像面形成第二图形。3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学模组包括至少一第五镜头组件以及至少一第六镜头组件，其中所述第五镜头组件设置于所述空间光调制器的出射端，以用于将具有第一图形的光分割成具有至少三束第二母图形的光并且经过反射和平移形成子图形；所述第六镜头组件设置于所述第五镜头组件的出射端，以用于将所述子图形成像至像面形成第二图形，所述第二图形由至少三个第二母图形的光经过第五镜头组件和第六镜头组件成像后的像面图形拼接或分离构成。4.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于：所述第一镜头组件包括至少一第一镜片组，所述第一镜片组具有至少两个反射面。5.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于：所述第二镜头组件包括至少一个第二镜片组和第三镜片组，所述第二镜片组和所述第三镜片组用于将所述第一母图形的光沿分割线方向进行位置调整。6.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于：所述第三镜头组件包括至少一个第四镜片组和至少一个第五镜片组，所述第四镜片组或第五镜片组具有至少一个镜片以用于将至少一个所述第二镜头组件形成的子图形成像至第二像面。7.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于：所述第三镜头组件包括至少一个第六镜片组，所述第六镜片组具有至少一个镜片以用于将所述第二镜头组件形成的子图形成像至第二像面。8.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学模组还包括第四镜头组件，所述第四镜头组件设置于所述空间光调制器的出射端，以用于放大或缩小所述空间光调制器反射的具有第一图形的光。9.光刻系统，其特征在于：包括如权利要求1～8任一项所述的光学装置，所述光学装置设置于光源和二维载物平台之间，所述二维载物平台被同步运动控制装置控制，以通过所述同步运动控制装置移动所述二维载物平台，使承载曝光对象的二维载物平台与光学装置的相对运动实现不同区域的曝光。10.一种光刻系统的曝光方法，其特征在于包括以下步骤：空间光调制器接收光源所发射的激光并调制成具有第一图形的光；通过第一镜头组件接收所述具有第一图形的光并进行分割，使所述具有第一图形的光被分割成至少两束具有第一母图形的光或通过第五镜头组件接收所述具有第一图形的光进行分割，使所述具有第一图形的光被分割成至少三束具有第二母图形的光；
通过第二镜头组件接收具有第一母图形的光并形成被分割的子图形或通过第五镜头组件接收具有第二母图形的光并形成被分割的子图形；通过第三镜头组件或第六镜头组件将所述子图形投影至像面以形成第二图形，所述第二图形可以是由至少两个子图形的像拼接或分离构成。11.如权利要求10所述的光刻系统的曝光方法，其特征在于：所述第一母图形的光或所述第二母图形的光被分割时横向分割和/或纵向分割。12.如权利要求10所述的光刻系统的曝光方法，其特征在于：所述第一母图形的光或所述第二母图形的光被分割时等比例分割和/或非等比例分割。
技术总结
本发明涉及光学装置及包含该装置的光刻系统及其曝光方法，所述光学装置包括空间光调制器，所述空间光调制器对光源照明面不同区域的光进行空间调制并反射为具有第一图形的光；还包括至少一光学模组，所述光学模组用于将空间光调制器反射的具有第一图形的光分割、空间反射和平移，并在最终像面投影出具有一定组合关系的曝光图形。本发明增大了曝光过程中与曝光扫描方向相垂直方向的曝光图形长度，提高了空间光调制器的有效利用率，进而提高了整个光学装置的曝光效率，使得与空间光调制器配合使用的系统的使用费用进一步降低。用的系统的使用费用进一步降低。用的系统的使用费用进一步降低。


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：上海度宁科技有限公司
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/6/29