一种曝光设备的制作方法

本发明涉及半导体制备，尤其涉及一种曝光设备。

背景技术：

1、增强现实技术(augmented reality，ar)是一种视觉体验和人机交互方式的革新，是将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。ar设备的光学显示系统通常由微型显示屏和光学元件组成。目前hud(head-up-display)抬头显示在市场上比较火热，采用了ar技术的汽车hud抬头显示拥有更大的视场角和更远的成像距离，视野更大，成像效果较优，用户的交互性好。

2、目前，ar-hud中的波导片一般为体全息光波导或表面浮雕光波导，由于体全息光波导在制造难度和成本上具有相对优势，体全息光波导被广泛应用。对体全息光波导采用掩膜版曝光形成光栅时，通常需要形成耦入光栅、转折光栅和耦出光栅。相关技术中，对光波导进行曝光时，一般需要对各个区域分别曝光，这样曝光效率低下。为了提升效率，同时对三个区域进行曝光时，需要一个掩膜版具有三个区域的曝光图形，这样又限制了掩膜版的重复利用率，当区域面积或形状不同时，需要重新制备掩膜版，增加成本，费时费力。

技术实现思路

1、本发明提供了一种曝光设备，以解决相关技术中曝光效率低下的问题。

2、为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种曝光设备，包括：

3、光源模块，用于形成至少两路曝光光束；

4、沿任一路曝光光束传输的方向上，依次设置的挡板和掩膜版，所述挡板设置有透光区，所述掩膜版设置有周期性光栅掩膜结构，所述透光区用于透过对应路的曝光光束，使对应路的曝光光束照射所述掩膜版，并将所述周期性光栅掩膜结构转移至待曝光的波导片上；

5、其中，所述波导片具有至少两个待曝光区域，沿任一路曝光光束传输的方向上，所述挡板的透光区在所述波导片所在的平面的投影轮廓，覆盖对应所述待曝光区域的至少部分区域，所述掩膜版在所述波导片所在的平面的投影轮廓，覆盖对应所述待曝光区域；基于所述两路曝光光束能够对所述两个待曝光区域同时进行曝光。

6、可选地，所述光源模块在光传输方向上依次设置有主光路单元、分光单元和至少两个分光路单元；

7、所述主光路单元在光传输方向上依次设置有激光器、第一开关元件、整形元件、第一次扩束元件和偏振元件，用于出射主激光光束；

8、所述分光单元用于将所述主激光光束进行分束；

9、每个所述分光路单元在光传输方向上依次设置有光强控制元件、第二开关元件、第二次扩束元件和准直元件，用于将所述主激光光束分束后的光束形成曝光光束，每个所述分光路单元还设置有反射组件，所述反射组件用于调整对应路的曝光光束入射至所述待曝光区域的角度和/或位置。

10、可选地，所述分光路单元的个数为三个，所述分光单元包括：第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜、挡光元件和第一反射元件；

11、所述第一分光棱镜用于将所述主激光光束分为第一光束和第二光束；

12、所述第二分光棱镜用于将所述第一光束形成第三光束和第四光束，所述第三光束为第一分光路单元的第一入射光束，所述第四光束照射至所述挡光元件；

13、所述第三分光棱镜用于将所述第二光束形成第五光束和第六光束，所述第五光束为第二分光路单元的第二入射光束；

14、所述第一反射元件用于反射所述第六光束形成第三分光路单元的第三入射光束。

15、可选地，所述分光路单元的个数为三个，所述分光单元包括：第四分光棱镜、第五分光棱镜、第二反射元件、第三反射元件、第四反射元件和光路调整件；

16、所述第四分光棱镜用于将所述主激光光束为第一光束和第二光束，所述第二光束为第二分光路单元的第二入射光束；

17、所述第五分光棱镜用于将所述第一光束形成第三光束和第四光束，所述第三光束为第一分光路单元的第一入射光束；

18、所述第二反射元件用于反射所述第四光束至所述第三反射元件形成第五光束，所述第三反射元件用于反射所述第五光束形成第六光束，所述光路调整件用于调整所述第六光束与所述第二光束和所述第三光束之间的间距，所述第四反射元件用于反射所述第六光束形成第三分光路单元的第三入射光束。

19、可选地，所述反射组件包括第五反射元件，用于调整对应路的曝光光束入射至所述掩膜版的角度。

20、可选地，当对应路的曝光光束的传输方向与所述掩膜版的周期性光栅结构不垂直时，所述反射组件还包括第六反射元件，用于调整对应路的曝光光束的传输方向垂直于所述掩膜版的周期性光栅结构，并将调整后的对应路的曝光光束入射至所述第五反射元件。

21、可选地，所述反射组件还包括平行设置的第七反射元件和第八反射元件，所述第七反射元件用于接收对应路的曝光光束反射至所述第八反射元件，所述第八反射元件相对于所述第七反射元件沿垂直于对应路的曝光光束传输的方向平移，用于反射对应路的曝光光束至所述第五反射元件，并调整对应路的曝光光束沿垂直于对应路的曝光光束传输的方向平移。

22、可选地，所述第五反射元件近邻所述波导片的一侧还包括光挡元件，所述光挡元件在垂直于对应路的曝光光束的传输方向的设置，用于透过对应路的曝光光束，所述光挡元件能够在垂直于对应路的曝光光束的传输方向的平面内平移。

23、可选地，曝光设备还包括：支架单元，所述支架单元包括支撑轴和多个支杆，所述支杆的一端与所述支撑轴连接，另一端与用于连接挡板和/或掩膜版的连接件连接；

24、或者，还包括多个支撑座，所述支杆的一端与所述支撑轴连接，另一端与所述支撑座连接；

25、所述支杆能够绕所述支撑轴旋转，所述支撑座能够自转，所述支撑座具有能够容纳所述挡板的镂空容纳槽，至少两个所述支撑座能同时支撑对应的挡板位于对应的待曝光区域；

26、或者，还包括挡板切换圆盘，所述挡板切换圆盘上环形布置有镂空容纳槽。

27、可选地，曝光设备还包括：工件台，所述工件台用于承载所述波导片，所述工件台能够平移和旋转。

28、可选地，曝光设备还包括：折射率匹配液喷洒元件，包括喷液嘴和移动轴，所述喷液嘴用于给所述波导片喷洒折射率匹配液，所述移动轴连接驱动装置，用于移动所述喷液嘴。

29、本发明实施例的技术方案，通过设置用于形成至少两路曝光光束的光源模块，以及在任一路曝光光束传输的方向上，依次设置挡板和掩膜版，对波导片具有至少两个待曝光区域同时进行曝光，其中，挡板设置有透光区，掩膜版设置有周期性光栅掩膜结构，透光区用于透过对应路的曝光光束，使对应路的曝光光束照射掩膜版，并将周期性光栅掩膜结构转移至波导片上，并且，沿任一路曝光光束传输的方向上，挡板的透光区在波导片所在的平面的投影轮廓，覆盖对应待曝光区域的至少部分区域，掩膜版在波导片所在的平面的投影轮廓，覆盖对应待曝光区域。由此，同时设置多条曝光路径，能够对波导片上的多个待曝光区域同时进行曝光，提升了曝光效率。另外，每个待曝光区域可以对应多个挡板和一个掩膜版，增加了挡板和掩膜版的利用率，降低了挡板和掩膜版的制备成本。

30、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。