本發(fā)明涉及激光直寫光刻設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無掩膜激光直寫光刻設(shè)備的快速邊緣曝光方法。

背景技術(shù)：

在激光直寫光刻設(shè)備中，采用激光光束經(jīng)透鏡聚焦在光刻膠上，實(shí)現(xiàn)對光刻膠的選擇曝光。曝光過程中，計算機(jī)控制曝光強(qiáng)度，并進(jìn)行自動對焦。一般情況下，將待曝光襯底放置到機(jī)臺上，曝光過程為機(jī)臺沿x軸方向勻速運(yùn)動，曝光一路結(jié)束后，沿y軸方向步進(jìn)一次，再沿x軸方向進(jìn)行下一路的曝光，以此類推，直至完成整個襯底的曝光。在一些情況下需要對襯底的邊緣進(jìn)行曝光，上述曝光方式用于邊緣曝光時，由于整個襯底都會被掃描一遍，曝光效率低下，降低了設(shè)備產(chǎn)能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無掩膜激光直寫光刻設(shè)備的快速邊緣曝光方法，以提高圓形襯底的邊緣曝光效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種無掩膜激光直寫光刻設(shè)備的快速邊緣曝光方法，包括以下步驟：

（1）將待曝光襯底置于機(jī)臺上，所述待曝光襯底為圓形襯底，所述機(jī)臺為二維精密運(yùn)動機(jī)臺；

（2）計算機(jī)識別輸入的邊緣曝光圖形并將其分解為dmd投影圖；

（3）計算機(jī)確定待曝光襯底實(shí)現(xiàn)邊緣曝光所需的最少的dmd投影圖和各dmd投影圖在機(jī)臺上對應(yīng)的位置坐標(biāo)；

（4）計算機(jī)控制機(jī)臺沿著待曝光襯底的邊緣圓周方向運(yùn)動，同時控制dmd系統(tǒng)輸出對應(yīng)的dmd投影圖實(shí)現(xiàn)待曝光襯底的邊緣曝光。

所述的無掩膜激光直寫光刻設(shè)備的快速邊緣曝光方法，所述步驟（4）中，計算機(jī)控制機(jī)臺以恒定的速度大小沿著待曝光襯底的邊緣圓周方向運(yùn)動。

本發(fā)明的有益效果為：

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過控制機(jī)臺沿著待曝光襯底的邊緣圓周方向運(yùn)動，使得機(jī)臺同時沿x、y方向運(yùn)動，并且只使得待曝光襯底的邊緣得到曝光；本發(fā)明與整個襯底掃描式曝光相比，減少了機(jī)臺的運(yùn)動距離，提高了dmd系統(tǒng)的利用率，進(jìn)而使設(shè)備產(chǎn)能得到提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的曝光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的邊緣曝光示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

如圖1所示，無掩膜激光直寫光刻設(shè)備中，曝光光源1發(fā)出的光經(jīng)過鏡頭調(diào)整后入射到dmd系統(tǒng)2，光線經(jīng)dmd系統(tǒng)2反射進(jìn)入位于機(jī)臺3上的待曝光襯底4。曝光光源1為405nm的激光器，dmd系統(tǒng)2控制每個像素的開關(guān)以得到想要的曝光圖形，機(jī)臺3可在xy方向自由運(yùn)動，通過機(jī)臺3與dmd系統(tǒng)2的配合可以在待曝光襯底4上得到任意想要的曝光圖形。

一種無掩膜激光直寫光刻設(shè)備的快速邊緣曝光方法，包括以下步驟：

s1、將圓形的待曝光襯底4置于機(jī)臺3上。

s2、將曝光模式設(shè)定為邊緣曝光模式，然后將要曝光的gds圖形傳遞給計算機(jī)中的分圖處理器，分圖處理器按照邊緣曝光模式將要曝光的gds圖轉(zhuǎn)換為dmd投影圖5，如圖2所示，dmd投影圖5深色區(qū)域?yàn)榱翍B(tài)，其余為暗態(tài)。

s3、計算機(jī)確定待曝光襯底4實(shí)現(xiàn)邊緣曝光所需的最少的dmd投影圖5和各dmd投影圖5在機(jī)臺3上對應(yīng)的位置坐標(biāo)。

s4、計算機(jī)中的控制器控制機(jī)臺3到達(dá)曝光的原點(diǎn)，待曝光開始后，按照圖2中的圓周方向6控制機(jī)臺3運(yùn)動，使機(jī)臺3在x、y方向同時分別移動δx、δy，同時控制dmd系統(tǒng)2輸出對應(yīng)的dmd投影圖5，以此類推，持續(xù)以恒定的速度大小控制機(jī)臺3沿著待曝光襯底4的邊緣7旋轉(zhuǎn)曝光。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于只對待曝光襯底4的邊緣7進(jìn)行曝光，曝光順序?yàn)檠刂毓庖r底4的邊緣7圓周方向運(yùn)動并使用dmd投影圖5曝光，與背景技術(shù)中所述曝光方式相比，機(jī)臺3的運(yùn)動距離減少，并且提高了dmd系統(tǒng)2的利用率，使設(shè)備的產(chǎn)能提高。

對于12寸襯底，曝光能量需求為6500mj/cm²，機(jī)臺3運(yùn)行軌跡如圖2中的圓周方向6所示，運(yùn)行速度為25mm/s，當(dāng)dmd投影圖5為全白圖時，假設(shè)曝光光源1功率為10w，以40%的能量利用率，可以計算得到dmd投影圖5的能量密度為227.5w/cm²。

每個dmd投影圖5的曝光時間為0.0285s，整個圓環(huán)曝光時間為37.75s?？梢杂嬎憷碚撋献畲螽a(chǎn)能為95片/時，要遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)曝光方式下的產(chǎn)能。

以上所述實(shí)施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種無掩膜激光直寫光刻設(shè)備的快速邊緣曝光方法，通過控制機(jī)臺沿著待曝光襯底的邊緣圓周方向運(yùn)動，使得機(jī)臺同時沿X、Y方向運(yùn)動，并且只使得待曝光襯底的邊緣得到曝光；本發(fā)明與整個襯底掃描式曝光相比，減少了機(jī)臺的運(yùn)動距離，提高了DMD系統(tǒng)的利用率，進(jìn)而使設(shè)備產(chǎn)能得到提高。

技術(shù)研發(fā)人員：吳瓊;楊宇航;蔡濰;葉芳云;曹永珍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥芯碁微電子裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.16
技術(shù)公布日：2017.07.14