本發(fā)明涉及一種方法,尤其是一種實現(xiàn)激光直接成像圖形均勻性的方法,屬于激光直接成像的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
fpga采用了邏輯單元陣列l(wèi)ca(logiccellarray)這樣一個概念,內(nèi)部包括可配置邏輯模塊clb(configurablelogicblock)、輸出輸入模塊iob(inputoutputblock)和內(nèi)部連線(interconnect)三個部分?,F(xiàn)場可編程門陣列(fpga)是可編程器件,與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列(如pal,gal及cpld器件)相比,fpga具有不同的結(jié)構(gòu),fpga利用小型查找表(16×1ram)來實現(xiàn)組合邏輯,每個查找表連接到一個d觸發(fā)器的輸入端,觸發(fā)器再來驅(qū)動其他邏輯電路或驅(qū)動i/o,由此構(gòu)成了既可實現(xiàn)組合邏輯功能,又可實現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊,這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到i/o模塊。fpga的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的,存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與i/o間的聯(lián)接方式,并最終決定了fpga所能實現(xiàn)的功能,fpga允許無限次的編程。
目前,印刷電路板(pcb)圖像轉(zhuǎn)移設(shè)備有兩大類:傳統(tǒng)的投影式曝光設(shè)備和激光直接成像設(shè)備(ldi)。對傳統(tǒng)的投影式曝光設(shè)備,圖形已經(jīng)印制在菲林底片上,通過投影菲林底片將圖形轉(zhuǎn)移到感光干膜上;對激光直寫式曝光設(shè)備,激光束將曝光圖形通過空間光調(diào)制器直接掃描成像在感光干膜上。
激光直寫式曝光設(shè)備相對于使用傳統(tǒng)菲林底片的方法,在轉(zhuǎn)移圖形方面提供了許多益處。激光直寫式曝光設(shè)備使用空間光調(diào)制器(slm,speciallightmodulator)來代替菲林底片??臻g光調(diào)制器包括數(shù)字微鏡裝置(dmd)或液晶顯示器(lcd),空間光調(diào)制器包括一個可獨立尋址和控制的像素陣列,每個像素可以對透射、反射或衍射的光線產(chǎn)生包括相位、灰度方向或開關(guān)狀態(tài)的調(diào)制。空間光調(diào)制器對每個像素灰度的調(diào)制實質(zhì)上是對各像素單元的輸出光強度的調(diào)制。目前,空間光調(diào)制器(如dmd、lcd等)可以實現(xiàn)256級的灰度調(diào)制。
當前印制電路板公司生產(chǎn)中,為了較準確的控制對液態(tài)感光線路油墨、液態(tài)感光防焊油墨的曝光條件,通常使用美國stouffer21階曝光尺進行測試。激光直寫式曝光設(shè)備使用空間光調(diào)制器(slm)進行灰度調(diào)制,可以按不同灰階實現(xiàn)stouffer21階曝光尺功能,為客戶準確尋找曝光條件提供方便、快捷的方法,并節(jié)約成本。
隨著近幾年集成電路行業(yè)景氣的回升,大多數(shù)集成電路代工廠均期望得到擴產(chǎn)計劃,希望通過產(chǎn)能擴充進一步提升規(guī)模效益,提升現(xiàn)有設(shè)備的產(chǎn)能是企業(yè)取得利潤的關(guān)鍵性因素,且如何提升現(xiàn)有設(shè)備的產(chǎn)能與提升生產(chǎn)產(chǎn)品的良率是企業(yè)永不停止研究的課題,相同價格的設(shè)備如果通過某種技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)能翻倍將是集成電路生產(chǎn)加工企業(yè)夢寐以求的事情。但現(xiàn)有的激光直接成像設(shè)備進行成像時,存在圖像不均勻的情況,圖像不均勻情況的存在,會影響加工質(zhì)量和效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種實現(xiàn)激光直接成像圖形均勻性的方法,其能提高曝光圖形的均勻性,提高操作的便捷性,安全可靠。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,一種實現(xiàn)激光直接成像圖形均勻性的方法,所述方法包括如下步驟:
步驟1、利用fpga將數(shù)字微鏡裝置dmd的一行像素點切分成若干等份,以得到若干等分區(qū)域,每個等分區(qū)域掃描的行數(shù)以及需調(diào)整的曝光能量可調(diào);
步驟2、fpga利用上述數(shù)字微鏡裝置dmd進行掃描曝光,以得到曝光圖形;
步驟3、測量得到上述整個曝光圖形的線寬以及每個等分區(qū)域掃描曝光圖形對應(yīng)的線寬,根據(jù)測量得到整個曝光圖形的線寬確定圖形目標線寬,并根據(jù)確定的圖形目標線寬得到每個等分區(qū)域掃描曝光圖形的補償調(diào)整值;
步驟4、fpga根據(jù)每個等分區(qū)域掃描曝光圖像的補償調(diào)整值調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域的掃描行數(shù),以使得在所述調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域的掃描行數(shù)后,數(shù)字微鏡裝置dmd掃描曝光得到整個曝光圖形的線寬與圖形目標線寬相一致。
在fpga內(nèi),設(shè)置用于控制每個等分區(qū)域掃描行數(shù)的控制參數(shù),所述控制參數(shù)為一個四位十六進制數(shù);fpga通過調(diào)整控制參數(shù)來調(diào)整所需等分區(qū)域的掃描行數(shù),且fpga在調(diào)整控制參數(shù)時,調(diào)整步長為8的整數(shù)倍。
所述控制參數(shù)的范圍為0x0001~0x0200。
本發(fā)明的優(yōu)點:對數(shù)字微鏡裝置dmd一行像素點進行切分,得到若干等分區(qū)域,每個等分區(qū)域具有一個控制參數(shù),在利用數(shù)字微鏡裝置dmd進行曝光時,測量整個曝光圖形的線寬以及每個等分區(qū)域?qū)?yīng)圖形的線寬,從而能得到圖形目標線寬以及補償調(diào)整值,fpga根據(jù)圖形目標線寬以及補償調(diào)整值,調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域的控制參數(shù),從而使得數(shù)字微鏡裝置dmd再次掃描曝光得到整個曝光圖形的線寬與圖形目標線寬相一致,安全可靠。
附圖說明
圖1為本發(fā)明對數(shù)字微鏡裝置dmd的每行像素點進行具體切分的示意圖。
圖2為本發(fā)明對所有等分區(qū)域的控制參數(shù)利用寄存器進行存儲的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
為了能提高曝光圖形的均勻性,提高操作的便捷性,本發(fā)明包括如下步驟:
步驟1、利用fpga將數(shù)字微鏡裝置dmd的一行像素點切分成若干等份,以得到若干等分區(qū)域,每個等分區(qū)域掃描的行數(shù)以及需調(diào)整的曝光能量可調(diào);
具體地,fpga利用底層代碼的編碼方式,實現(xiàn)對數(shù)字微鏡裝置dmd的一行像素點進行切分,具體對一行像素點進行切分得到等分區(qū)域的過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。
一般地,數(shù)字微鏡裝置dmd的一行像素點具有2048像素,切分后,每個等分區(qū)域具有相同的像素點,且每個等分區(qū)域掃描的行數(shù)以及需調(diào)整的曝光能量可調(diào)。在fpga內(nèi),對每個等分區(qū)域,設(shè)置用于控制每個等分區(qū)域掃描行數(shù)的控制參數(shù),所述控制參數(shù)為一個四位十六進制數(shù);所述控制參數(shù)的范圍為0x0001~0x0200。當fpga調(diào)整每個等分區(qū)域的控制參數(shù)時,即可調(diào)整當前等分區(qū)域的掃描行數(shù)以及掃描時間,從而能實現(xiàn)調(diào)整當前等分區(qū)域的曝光劑量。具體地,在對控制參數(shù)進行調(diào)整時,調(diào)整步長為8的整數(shù)倍。
圖1中為對一行像素點進行16等分的示意圖,此時,每個等分區(qū)域具有128個像素點,具體實施時,一行像素點進行等分的數(shù)量可以根據(jù)需要進行選擇,具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。如圖2所示,在對一行的像素點進行16等分時,fpga利用8個寄存器分別存儲16個等分區(qū)域的控制參數(shù),8個寄存器分別為:0x51、0x52、0x53、0x54、0x55、0x56、0x57、0x58,每個寄存器32位,高、低16位分別表示兩個等分區(qū)域的控制參數(shù)。
步驟2、fpga利用上述數(shù)字微鏡裝置dmd進行掃描曝光,以得到曝光圖形;
具體地,fpga控制數(shù)字微鏡裝置dmd掃描運動方向上每行等分區(qū)域的灰度,以實現(xiàn)對所需基底進行曝光,在基底進行掃描曝光過程中,由精密平臺控制基底沿掃描運動方向均勻運動,所述基底是指涂有均勻光刻膠的掩膜板或涂有均勻光刻膠的晶圓。在對基底掃描曝光后,能得到曝光圖形。
步驟3、測量得到上述整個曝光圖形的線寬以及每個等分區(qū)域掃描曝光圖形對應(yīng)的線寬,根據(jù)測量得到整個曝光圖形的線寬確定圖形目標線寬,并根據(jù)確定的圖形目標線寬得到每個等分區(qū)域掃描曝光圖形的補償調(diào)整值;
具體地,利用線寬測量設(shè)備能得到上述整個曝光圖像的線寬,同時,也能得到每個等分區(qū)域掃描曝光圖形對應(yīng)的線寬,具體進行線寬測量的過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。
本發(fā)明實施例中,在測量整個曝光圖形的線寬后,能夠根據(jù)整個曝光圖形的線寬變化,確定圖形目標線寬,所述圖形目標線寬可以為預(yù)先設(shè)定的線寬標準值,或當前狀態(tài)下,曝光圖形線寬的均值等。一般地,圖形目標線寬與預(yù)先設(shè)定的線寬標準值間差值在一個可接收范圍即可,具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。在得到圖形目標線寬后,根據(jù)測量每個等分區(qū)域掃描曝光圖形對應(yīng)的線寬,可以確定每個等分區(qū)域掃描曝光圖形的補償調(diào)整值,所述補償調(diào)整值是指,通過補償調(diào)整值對相應(yīng)等分區(qū)域掃描曝光圖形的線寬進行調(diào)整,以使得所述等分區(qū)域再次掃描曝光的圖形線寬與圖形目標線寬相一致。
步驟4、fpga根據(jù)每個等分區(qū)域掃描曝光圖像的補償調(diào)整值調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域的掃描行數(shù),以使得在所述調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域的掃描行數(shù)后,數(shù)字微鏡裝置dmd掃描曝光得到整個曝光圖形的線寬與圖形目標線寬相一致。
本發(fā)明實施例中,在得到每個等分區(qū)域掃描曝光圖形的補償調(diào)整值后,根據(jù)補償調(diào)整值來調(diào)整fpga內(nèi)每個等分區(qū)域的控制參數(shù),即在調(diào)整對應(yīng)區(qū)域的控制參數(shù)后,調(diào)整對應(yīng)等分區(qū)域的掃描曝光圖形線寬,使得整個曝光圖形的線寬與圖形目標線寬相一致。具體實施時,根據(jù)補償調(diào)整值來調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域控制參數(shù)的過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知,此處不再贅述。
本發(fā)明對數(shù)字微鏡裝置dmd一行像素點進行切分,得到若干等分區(qū)域,每個等分區(qū)域具有一個控制參數(shù),在利用數(shù)字微鏡裝置dmd進行曝光時,測量整個曝光圖形的線寬以及每個等分區(qū)域?qū)?yīng)圖形的線寬,從而能得到圖形目標線寬以及補償調(diào)整值,fpga根據(jù)圖形目標線寬以及補償調(diào)整值,調(diào)整相應(yīng)等分區(qū)域的控制參數(shù),從而使得數(shù)字微鏡裝置dmd再次掃描曝光得到整個曝光圖形的線寬與圖形目標線寬相一致,安全可靠。