具有抗拼接撕裂用于激光直寫成像設(shè)備的掃描曝光方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直寫式光刻設(shè)備的掃描曝光控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光直寫成像設(shè)備具有抗拼接撕裂的掃描曝光方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖2所示，精密運動平臺的Yaw值是衡量定位平臺動態(tài)特性的一個重要指標，其主要取決于幾個因素:導(dǎo)軌本身的精密程度、導(dǎo)軌安裝調(diào)試的效果、光柵尺和導(dǎo)軌的搭配效果等，YaW直在PCB直寫光刻領(lǐng)域的主要影響為:影響內(nèi)外層對準的精度，且影響曝光圖形的變形。
[0003]在以住的掃描曝光中，掃描運動都是沿精密運動平臺的掃描軸做單軸運動，這樣就一定會受到精密運動平臺步進軸Y aw值的影響，使相鄰條帶之間存在拼接撕裂的問題，如果平臺步進軸的Yaw值偏大，就不能制作出合格的板子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種直寫式光刻設(shè)備拼接撕裂問題的解決方法，從而降低直寫式光刻設(shè)備對精密運動平臺步進軸Yaw值指標的依賴程度，降低機臺裝調(diào)難度。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種具有抗拼接撕裂用于激光直寫成像設(shè)備的掃描曝光方法，所述激光直寫成像設(shè)備包括精密運動平臺，所述掃描曝光方法包括如下步驟:
[0007]1)測量精密運動平臺步進軸的坐標與Yaw值對應(yīng)關(guān)系曲線，并將該曲線存儲到激光直寫成像設(shè)備的曝光軟件中；
[0008]2)設(shè)第一個條帶的曝光起始點步進軸坐標為X。，掃描軸坐標為y。，通過查Yaw值曲線獲取X。點的Yaw值為α。，單位為弧度；
[0009]3)設(shè)第Ν個條帶的曝光起始點步進軸坐標為χη，掃描軸坐標為yn，條帶結(jié)束點理論坐標為(xn，ynl)，通過查Yaw值曲線獲取xn點的Yaw值為α η，單位為弧度；
[0010]4)使用第Ν個條帶相對于第一個條帶的步進軸Yaw值之差作為條帶N在掃描曝光時需要修正的掃描修正角α，其值為α = αη-α0；
[0011]5)根據(jù)步驟4)計算出來的掃描修正角α，對掃描結(jié)束點的坐標進行如下修正:
[0012]xn2= xn-(ynl-yn)*sin(a )
[0013]yn2= y n+(ynl-yn)*cos(a )
[0014]6)控制精密運動平臺以失量運動的方式從條帶曝光起始點(xn，yn)掃描到條帶曝光結(jié)束點(xn；!，yn2);
[0015]7)根據(jù)每個條帶的實際寬度和高度，重新計算下一個條帶的曝光起始點(χ(η+1)，y(n+1))，然后控制精密運動平臺移動到下一個條帶的曝光起始點；
[0016]8)重復(fù)步驟3)至7)，直到完成整個基底的曝光。
[0017]優(yōu)選地，步驟1)中，所述精密運動平臺步進軸的坐標與Yaw值對應(yīng)的關(guān)系曲線通過激光干涉儀進行測量。
[0018]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明解決了在實際曝光過程中的拼接撕裂問題，從而提高了激光直寫成像設(shè)備的圖形質(zhì)量，降低了激光直寫成像設(shè)備對精密運動平臺性能的依賴。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明中激光直寫成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為精密運動平臺動態(tài)特性示意圖；
[0021]圖3為步進軸Yaw值曲線的示意圖；
[0022]圖4為掃描曝光過程中場內(nèi)拼接重疊，場間拼接撕裂問題示意圖；
[0023]圖5是掃描曝光過程中場內(nèi)拼接撕裂，場間拼接重疊問題示意圖；
[0024]圖6是以失量掃描方式校正過后的拼接結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作詳細的說明。
[0026]如圖1所示，所述激光直寫成像設(shè)備包括曝光光源1、多個圖形發(fā)生器2以及安裝于精密運動平臺3上的真空吸盤4，所述曝光光源1與圖形發(fā)生器2之間設(shè)置有光學(xué)系統(tǒng)，所述多個圖形發(fā)生器在水平方向均勻分布于真空吸盤的上方，所述精密運動平臺帶動真空吸盤在平面內(nèi)做水平的步進運動和垂直的掃描運動，通過精密運動平臺的多次步進和掃描運動將一幅完整的圖像曝光到真空吸盤上的基底5上。
[0027]精密運動平臺3是步進軸和掃描軸組成的一套定位系統(tǒng)，一般掃描軸在最下面，步進軸裝在掃描軸的滑塊上，真空吸盤安裝在步進軸的滑塊上。
[0028]在精密運動平臺的每次掃描運動完成一個條帶的曝光，然后通過步進運動完成下一個條帶的曝光，兩個相鄰條帶之間需要做拼接處理，同一個圖形發(fā)生器的每個條帶之間的拼接稱為場內(nèi)拼接，相鄰兩個圖形發(fā)生器之間的拼接稱為場間拼接。
[0029]由于精密運動平臺步進軸Yaw值的影響，平臺每步進一次，都會帶動真空吸盤都會沿中心旋轉(zhuǎn)一個角度，該角度等于精密運動平臺步進前后YAW值的差，由于該角度的存在，相鄰兩個條帶不可能是平行的，導(dǎo)致條帶開始和結(jié)束位置的拼接結(jié)果不一致，最終表現(xiàn)為條帶間拼接撕裂，參照圖4和5。同一次掃描運動，多個圖形發(fā)生器對應(yīng)的條帶之間相對平行，且對于同一臺光刻機，每次曝光的拼接效果是重復(fù)的。
[0030]本發(fā)明具有抗拼接撕裂的掃描曝光方法是基于激光直寫成像設(shè)備實現(xiàn)的，具體包括如下步驟:
[0031]1)使用激光干涉儀進行測量測量精密運動平臺步進軸的坐標與Yaw值對應(yīng)關(guān)系曲線，并將該曲線存儲到激光直寫成像設(shè)備的曝光軟件中；
[0032]2)設(shè)第一個條帶的曝光起始點步進軸坐標為X。，掃描軸坐標為y。，通過查Yaw值曲線獲取X。點的Yaw值為α。，單位為弧度；
[0033]3)設(shè)第Ν個條帶的曝光起始點步進軸坐標為χη，掃描軸坐標為yn，條帶結(jié)束點理論坐標為(xn，ynl)，通過查Yaw值曲線獲取xn點的Yaw值為α η，單位為弧度；
[0034]4)使用第Ν個條帶相對于第一個條帶的步進軸Yaw值之差作為條帶N在掃描曝光時需要修正的掃描修正角α，其值為α = αη-α0；
[0035]5)根據(jù)步驟4)計算出來的掃描修正角α，對掃描結(jié)束點的坐標進行如下修正:
[0036]χη2= X n- (yn「yn) *sin ( α )
[0037]yn2= y n+ (ynl-yn) *cos ( a )
[0038]6)控制精密運動平臺以失量運動的方式從條帶曝光起始點(xn，yn)掃描到條帶曝光結(jié)束點(xn；!，yn2);
[0039]7)根據(jù)每個條帶的實際寬度和高度，重新計算下一個條帶的曝光起始點(x(n+1)，y(n+1))，然后控制精密運動平臺移動到下一個條帶的曝光起始點；
[0040]8)重復(fù)步驟3)至7)，直到完成整個基底的曝光。
[0041]在測量了步進軸的Yaw值曲線后，參照圖3，就可以根據(jù)每個條帶的步進軸坐標獲取真空吸盤的旋轉(zhuǎn)角度，再控制精密運動平臺以失量掃描的方式使每個條帶都盡可能平行，從而解決拼接撕裂問題，以失量掃描方式校正過后的拼接結(jié)果示意圖如圖6所示。
[0042]失量掃描是指在精密運動平臺的步進軸和掃描軸同時運動，完成一條與掃描軸有一定夾角的直線掃描路徑。本發(fā)明中，Yaw值可以通過激光干涉儀或其他儀器進行測量或標定，由于精密運動平臺的Yaw值不會太大，所以采用失量掃描后對圖形的縮放影響可以忽略。所述精密運動平臺掃描軸與步進軸相互垂直，可由軟件驅(qū)動實現(xiàn)微米級定位精度。
[0043]以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，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，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有抗拼接撕裂用于激光直寫成像設(shè)備的掃描曝光方法，所述激光直寫成像設(shè)備包括精密運動平臺，其特征在于，所述掃描曝光方法包括如下步驟: 1)測量精密運動平臺步進軸的坐標與Yaw值對應(yīng)關(guān)系曲線，并將該曲線存儲到激光直寫成像設(shè)備的曝光軟件中； 2)設(shè)第一個條帶的曝光起始點步進軸坐標為X。，掃描軸坐標為y。，通過查Yaw值曲線獲取X。點的Yaw值為α。，單位為弧度； 3)設(shè)第Ν個條帶的曝光起始點步進軸坐標為χη，掃描軸坐標為yn，條帶結(jié)束點理論坐標為(Xn，yni)，通過查Yaw值曲線獲取xn點的Yaw值為α η，單位為弧度； 4)使用第Ν個條帶相對于第一個條帶的步進軸Yaw值之差作為條帶Ν在掃描曝光時需要修正的掃描修正角α，其值為α = α η-α 0； 5)根據(jù)步驟4)計算出來的掃描修正角α，對掃描結(jié)束點的坐標進行如下修正: xn2= xn-(yn「yn)*sin(a )yn2= y n+(yn1-yn)*cos(a ) 6)控制精密運動平臺以失量運動的方式從條帶曝光起始點(xn，yn)掃描到條帶曝光結(jié)束點(Xn2，Ini); 7)根據(jù)每個條帶的實際寬度和高度，重新計算下一個條帶的曝光起始點(x(n+1)，y(n+1))，然后控制精密運動平臺移動到下一個條帶的曝光起始點； 8)重復(fù)步驟3)至7)，直到完成整個基底的曝光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描曝光方法，其特征在于，步驟1)中，所述精密運動平臺步進軸的坐標與Yaw值對應(yīng)的關(guān)系曲線通過激光干涉儀進行測量。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有抗拼接撕裂用于激光直寫成像設(shè)備的掃描曝光方法，解決了在實際曝光過程中的拼接撕裂問題，從而提高了激光直寫成像設(shè)備的圖形質(zhì)量，降低了激光直寫成像設(shè)備對精密運動平臺性能的依賴。所述方法包括：測量精密運動平臺步進軸的Yaw值曲線；通過查Yaw值曲線獲取第一個條帶的曝光起始點的Yaw值；通過查Yaw值曲線獲取第N個條帶的曝光起始點的Yaw值；使用Yaw值之差作為條帶N在掃描曝光時的掃描修正角；對掃描結(jié)束點的坐標進行修正，控制精密運動平臺以失量運動的方式從條帶曝光起始點掃描到條帶曝光結(jié)束點；重新計算下一個條帶的曝光起始點，然后控制精密運動平臺移動到下一個條帶的曝光起始點；重復(fù)上述步驟，直到完成整個基底的曝光。
【IPC分類】G03F7/20
【公開號】CN105242497
【申請?zhí)枴緾N201510570705
【發(fā)明人】陸敏婷
【申請人】合肥芯碁微電子裝備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月9日