薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法技术

本发明专利技术采用晶片电阻逐列定位的控制技术，解决了因光学元件非线性导致的光刻不能精确定位的问题。该方法如下：将薄膜晶片电阻基板固定于调阻机工作台上，通过图像传感器采集监视定位影像；根据每颗电阻的X、Y振镜初始位置数组进行初定位；再控制X、Y振镜逐次微量转动到期望位置，记录每颗电阻的X、Y振镜的偏移量到偏差数组中；再计算初始位置与偏移量的代数和得到一行晶片电阻的实际位置数组。这种方法适用于所有的扫描振镜控制激光精确定位的应用场合，适用性强；因为采用的是逐列定位方式，定位精度高，近零误差。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法
本专利技术属于微电子工业设备制造的计算机控制
，涉及一种薄膜晶片电阻激光刻蚀修调中关于光刻逐列精密定位的一种控制方法。
技术介绍
薄膜晶片电阻以它特有的精度高、稳定性好、温漂小等优势，有着广泛的应用市场。一颗薄膜晶片电阻的生产是经历配料、印电极、烘烤、溅射导电膜、调阻、检测、折条分粒、包装等十几道工序完成的，调阻是其中重要一环。调阻原理：采用激光在电阻导电膜划槽，改变电阻的导电面积和长度，达到修整阻值的目的。薄膜晶片调阻光路的主要组成如图1所示，由激光器、扩束器、两维振镜、聚焦场镜、工作台面。调阻的刻槽位置主要由两维振镜和聚焦场镜决定。两维振镜是线性旋转控制光束沿圆弧方向线性扫描，在工作台面是非线性扫描；而薄膜用的绿光聚焦场镜是非线性光学元件，当振镜等距旋转控制的激光束经过场镜后聚焦到工作台面却是不等距的位移，造成调阻光刻定位不准确。这种不等距没有特定的规律，并且场镜之间存在差异。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够实现激光束的准确定位，适应性强、定位精度高的薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法。变量定义：STARTX、STARTY：分别为X、Y振镜的初始位置；Δθx：晶片电阻宽度对应的X振镜转角增量；Δθy：晶片电阻长度对应的Y振镜转角增量；θxB、θyB：分别为X、Y振镜的初始转角；POSX[i]、POSY[i]：分别为一行内第i颗晶片电阻的初始定位位置；ERRX[i]、ERRY[i]：分别为一行内第i颗晶片电阻的位置偏差量；CXi、CYi：分别为一行内第i颗晶片电阻的实际定位位置数据；为了解决上述技术问题，本专利技术的薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法包括下述步骤：一、设薄膜晶片电阻基板上分布有尺寸相同的M行N列晶片电阻，根据式(1)、(2)计算每颗晶片电阻宽度对应的X振镜转角增量Δθx和长度对应的Y振镜转角增量Δθy：其中W为晶片电阻的宽，L为晶片电阻的长，f为聚焦场镜的焦距。二、设θxB为X振镜的初始转角位置，θyB为Y振镜的初始转角位置，根据式(3)、(4)计算X振镜的初始位置STARTX和Y振镜的初始位置STARTY：STARTX＝2×f×θxB(3)STARTY＝2×f×θyB(4)三、根据式(5)、(6)计算单行每颗晶片电阻对应的X、Y振镜初始定位位置，并将其存入X、Y振镜初始定位位置数组表：POSX[i]＝STARTX+2×f×Δθx×i(5)POSY[i]＝STARTY(6)其中i为一行晶片电阻中的第i颗晶片电阻的列号，POSX[i]、POSY[i]分别为一行内第i颗晶片电阻的初始定位位置。四、将薄膜晶片电阻基板固定于调阻机工作台面上，利用图像传感器采集薄膜上的晶片电阻图像；使任一行晶片电阻中X振镜初始定位位置STARTX和Y振镜初始定位位置STARTY对应的晶片电阻的特征点对准图像传感器中心线。五、按照第i颗电阻的X、Y振镜初始定位位置数据，控制X、Y振镜对第i颗晶片电阻的起刻点进行初始定位，图像传感器随之移动；分别控制X、Y振镜逐次微量转动到当前颗晶片电阻的X、Y期望目标位置，分别记录此过程中X、Y振镜的偏移量，把偏移量存储在X振镜偏差量数组和Y振镜偏差量数组中；i从0增加到N，以此类推，直至将一行所有的晶片电阻对应的X、Y振镜偏差量都分别存入X、Y振镜偏差量数组中。六、分别根据X、Y振镜初始定位位置数组表和X、Y振镜偏差量数组表，根据式(7)、(8)计算每一颗晶片电阻对应的X、Y振镜的实际控制位置数据：CXi＝POSX[i]+ERRX[i](7)CYi＝POSY[i]+ERRY[i](8)其中CXi、CYi分别为第i颗晶片电阻对应的X、Y振镜的实际控制位置数据，ERRX[i]、ERRY[i]分别为一行内第i颗晶片电阻的位置偏差量。本专利技术的优点：(1)适用于所有的扫描振镜控制激光精确定位的应用场合，适应性强；当X、Y振镜实际控制位置数组表确定后，在对同一规格薄膜上晶片电阻进行刻划加工时，可以直接利用两个数组表对X振镜和Y振镜进行偏转控制，从而完成各行晶片电阻的加工。(2)因为采用的是逐列定位方式，定位精度高，可以理解为“零”误差，采用本专利技术对各行晶片电阻进行加工，定位精确高，操作简便，提高了加工效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是薄膜晶片调阻光路的主要组成元件图。图中1、激光器，2、扩束器，3、X振镜，4、Y振镜，5、聚焦场镜，6、工作台。图2是薄膜上晶片电阻的行列分布样式及刻痕位置示意图。图3是本专利技术的薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法流程图。具体实施方式下面以1206(21行38列)规格薄膜晶片电阻为例，对本专利技术作进一步详细说明。如图3所示，本专利技术的薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法具体步骤如下：一、设晶片尺寸长L＝3mm，宽W＝1.5mm，一行电阻个数N＝38，聚焦场镜焦距f＝100mm；计算，令初始位置θxB＝0，θyB＝125mrad，选取场镜中心位置，只需对第一行电阻进行扫描定位，即Δθx＝7.5mrad，Δθy＝0，得到X、Y振镜的初始位置为，STARTX＝0mm，STARTY＝25mm。二、根据公式计算一行内各晶片电阻所对应的X振镜光刻初始定位位置，并存入X振镜定位初始定位位置数组表(表1)；POSX[i]＝STARTX+2×f×Δθx×i(5)POSY[i]＝STARTY(6)表1I0123456789101112POSX[i]01.534.567.5910.51213.51516.518I13141516171819202122232425POSX[i]19.52122.52425.52728.53031.53334.53637.5I262728293031323334353637POSX[i]3940.54243.54546.54849.55152.55455.5三、将薄膜晶片电阻固定于调阻机工作台面上，利用图像传感器采集薄膜上的晶片电阻图像；控制工作台移动使第一行晶片电阻中X、Y振镜初始位置STARTX和STARTY对应的晶片电阻R1的特征点对准图像传感器中心点；通常特征点选取矩形晶片电阻的左上角顶点。四、从第一颗晶片电阻开始，按照X振镜初始定位位置数组表存储的数据POSX[i]，此时i＝0，控制X振镜定位到第一颗晶片电阻特征点附近，称为初始定位；如果初始定位位置与期望的X、Y两个方向的实际位置不同，则分别控制X、Y振镜逐次微量转动，通过图像判断是否达到期望位置，到达后停止。记录此过程中X、Y振镜的偏移量，并将X振镜偏差量ERRX[i]和Y振镜偏差量ERRY[i]分别存储到X振镜偏差量数组表和Y振镜偏差量数组表。如果初始定位位置与期望的位置相同，则将零分别存储到X振镜偏差量ERRX[i]和Y振镜偏差量ERRY[i]中。i从0增加一直到N，直至将一行的晶片电阻对应的X振镜偏差量和Y振镜偏差量都分别存入X振镜偏差量数组表(表2)和Y振镜偏差量数组表(表3)；表2i0123456789101112ERRX[i]00-1-4-5-8-11-12-13-14-15-25-30i13141516171819202122232425ERRX[i]-31-32-32-32-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
设薄膜晶片电阻基板上分布有尺寸相同的M行N列晶片电阻，根据式(1)、(2)计算每颗晶片电阻宽度对应的X振镜转角增量Δθx和长度对应的Y振镜转角增量Δθy：其中W为晶片电阻的宽，L为晶片电阻的长，f为聚焦场镜的焦距。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶片调阻的光刻逐列定位控制方法，其特征在于包括下述步骤：一、设薄膜晶片电阻基板上分布有尺寸相同的M行N列晶片电阻，根据式(1)、(2)计算每颗晶片电阻宽度对应的X振镜转角增量Δθx和长度对应的Y振镜转角增量Δθy：其中W为晶片电阻的宽，L为晶片电阻的长，f为聚焦场镜的焦距；二、设θxB为X振镜的初始转角位置，θyB为Y振镜的初始转角位置，根据式(3)、(4)计算X振镜的初始位置STARTX和Y振镜的初始位置STARTY：STARTX＝2×f×θxB(3)STARTY＝2×f×θyB(4)三、根据式(5)、(6)计算单行每颗晶片电阻对应的X、Y振镜初始定位位置，并将其存入X、Y振镜初始定位位置数组表；POSX[i]＝STARTX+2×f×Δθx×i(5)POSY[i]＝STARTY(6)其中i为一行晶片电阻中的第i颗晶片电阻的列号，POSX[i]、POSY[i]分别为一行内第i颗晶片电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙继凤，汤建华，郭晓光，尹录，王巍，孙君实，
申请(专利权)人：长春光华微电子设备工程中心有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22