一种新型无掩膜光刻系统及其工艺流程技术方案

本发明专利技术公开了一种新型无掩膜光刻系统及其工艺流程，新型无掩膜光刻系统包括料号系统、曝光系统、RIP模块、数据处理系统、位置矫正模块、光源模组、照明系光学组、图形发生器、主控模组、能量矫正模块、投影镜头模组、自动聚焦模组、运动平台模组和对位模组，相对于传统的无掩膜光刻系统，增加了料号系统、RIP模块、位置矫正模块、能量矫正模块、自动聚焦模块和对位模块，提高了系统的精准度和稳定性，改善了产品加工的效率和良率，降低了产品的生产成本，可实现高自动化的大规模生产应用，尤其适用于嵌入工业4.0的生产线，实现智能化、无人化的连续稳定生产作业。

【技术实现步骤摘要】
一种新型无掩膜光刻系统及其工艺流程
：本专利技术属于无掩膜光刻曝光系统
，尤其涉及一种新型无掩膜光刻系统及其工艺流程。
技术介绍
：光刻技术是当前半导体主流平面加工工艺技术中的一环，其用于在基底表面上形成特定结构的特征图形。无掩膜光刻技术是光刻技术的一个分支，相对于传统掩膜光刻技术，无需额外准备光掩膜作为母版复版曝光，使用图形发生器来代替母版。直接利用图形发生器产生于设计文档一致的特征图形，并通过光学投影技术投影曝光至涂有感光材料的基片表面。目前无掩膜光刻技术常用的图形发生器主要有以下两种：一、激光束直写或声光调制法，该种方法是逐点曝光，采用高能激光在光敏感衬底上直接产生图形，缺点是加工速度较慢，单个基片曝光时间长，无法应用于大规模生产，只能用来制作光掩膜版等母版，但相对运营成本又高；二、反射式器件的空间光调制器，这种方案的缺点是：一方面精度不高，因为平台光栅尺位置信号因为外界环境因素及固定位置的限制，并不能实时体现基片曝光面的运动位置信息。另一方面，能量稳定性差，因为所有的光源随着使用时间的加长都存在衰减的现象，而感光材料及其成像线宽对能量的波动较为敏感，这种方案缺少有效的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：包括料号系统，用于将输入的不同 CAD 矢量设计文件格式转换为包含轮廓化无交叠多边形图形的中间数据格式；曝光系统，用于驱动并分别与 RIP 模块、位置矫正模块、主控模组、运动平台模组和对位模组实现双向通信；RIP 模块，用于将中间数据格式实时膨胀、偏移和旋转，并转换成条带图形，并将条带图形进行Y 方向拉伸，然后栅格化后形成栅格化的条带点阵图形；数据处理系统，用于实现条带点阵图形的分块化、图形发生器化、X 方向拉伸和图形发生器帧化；位置矫正模块，用于实现和曝光系统、数据处理系统、运动平台模组和光源模块的双向数据通信；光源模组，用于实现和位置矫正模块、主控模组和...

【技术特征摘要】
1.一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：包括料号系统，用于将输入的不同CAD矢量设计文件格式转换为包含轮廓化无交叠多边形图形的中间数据格式；曝光系统，用于驱动并分别与RIP模块、位置矫正模块、主控模组、运动平台模组和对位模组实现双向通信；RIP模块，用于将中间数据格式实时膨胀、偏移和旋转，并转换成条带图形，并将条带图形进行Y方向拉伸，然后栅格化后形成栅格化的条带点阵图形；数据处理系统，用于实现条带点阵图形的分块化、图形发生器化、X方向拉伸和图形发生器帧化；位置矫正模块，用于实现和曝光系统、数据处理系统、运动平台模组和光源模块的双向数据通信；光源模组，用于实现和位置矫正模块、主控模组和能量矫正模块的双向通信，并为照明系光学组提供可控稳定的大功率光源；照明系光学组，用于实现将光源模组提供的大功率光源转换到能够覆盖整个图形发生器有效像素阵列的面光源；图形发生器，为可独立寻址和控制的像素阵列；主控模组，用于实现和曝光系统、光源模组、能量矫正模块和自动聚焦模组的双向通信；能量矫正模块，用于实时在线监控照明系光学组以及定时监控投影镜头模组到感光材料表面的光能量波动，实现驱动光源模组改变出光功率大小及闭环控制；投影镜头模组，由至少5片光学透镜组成；自动聚焦模组，用于实现拖动投影镜头模组在与焦面垂直的方向上移动；运动平台模组，用于实现在曝光系统的驱动下匀速扫描高速运动的指定坐标地点；对位模组，由至少一个CCD或CMOS相机、一个与CCD或CMOS相机匹配的投影成像镜头、一对导轨，一个联轴器、一个丝杆和一个带有编码器的伺服马达或一对定动子和光栅尺构成。2.根据权利要求1所述的一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：所述料号系统中，轮廓化是指将至少两个有相交、相切或包含的图形经过特定规则及精度要求运算成单一的多边形图形，该多边形图形不再与任何同一文件中的其它图形相交、相切或包含。3.根据权利要求1所述的一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：所述料号系统中，中间数据格式除包含轮廓化无交叠的多边形图形数据外，还应包含不少于3个对位标记的位置信息。4.根据权利要求1所述的一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：所述RIP模块及数据处理系统均是基于FPGA或ASIC开发的包含特定固件程序的逻辑功能电路模块。5.根据权利要求1所述的一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：所述RIP模块中，条带图形是指将完整的中间格式的矢量图形按照扫描方向分割成几个细长型条带，条带图形的数量与图形发生器数量和扫描次数成正比。6.根据权利要求1所述的一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：所述RIP模块中，条带图形进行Y方向拉伸是指将矢量条带图形的两条平行于扫描方向的边，一边维持不动，将另一边在维持图形边间距不动的情况下向图形发生器与扫描方向夹角的相反方向拖动，使条带图形的非扫描方向的边与扫描方向边所成的夹角与图形发生器与扫描方向的夹角之和为90度。7.根据权利要求1所述的一种新型无掩膜光刻系统，其特征在于：所述RIP模块中，栅格化是指将矢量图形按照指定的规则和精度转换成点阵图形的过程。8.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，
申请(专利权)人：苏州源卓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32