激光直写对焦装置及激光直写对焦方法制造方法及图纸

一种激光直写对焦装置，包括微调机构、承载平台和成像系统，微调机构与承载平台相对设置，微调机构包括微调驱动器、活动架和位移传感器，成像系统包括直写镜头，微调驱动器、位移传感器、直写镜头分别与活动架连接。本发明专利技术的激光直写对焦装置能保证直写镜头与光刻板的距离在直写镜头的焦深范围内，能解决光刻板厚度变化较大的情况下无法自动对焦的问题。本发明专利技术还涉及一种激光直写对焦方法。

【技术实现步骤摘要】
激光直写对焦装置及激光直写对焦方法
本专利技术涉及投影光刻
，涉及一种激光直写对焦装置及激光直写对焦方法。
技术介绍
光刻技术是用于在基板表面上印刷具有特征构图的技术。这样的基板可用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等。在直写式光刻机的光刻系统中，特征图形由空间光调制器微镜阵列产生，这些微小镜面可以独立寻址单独受控以不同的倾斜方向反射照射的光束，以产生空间光强调制，最后通过直写镜头将特征图形投影在基板上。在实际应用中，根据待曝光的基板厚度不同，直写镜头会自动对焦。但是，当基板的厚度变化超过了直写镜头的焦深时，单纯依靠镜头成像清晰度判断对焦已经无法确认初始时候镜头的移动方向，因此无法实现不同厚度基板的全自动对焦。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供了一种激光直写对焦装置，能保证直写镜头与光刻板的距离在直写镜头的焦深范围内，能解决光刻板厚度变化较大的情况下无法自动对焦的问题。本专利技术解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。一种激光直写对焦装置，包括微调机构、承载平台和成像系统，微调机构与承载平台相对设置，微调机构包括微调驱动器、活动架和位移传感器，成像系统包括直写镜头，微调驱动器、位移传感器、直写镜头分别与活动架连接。在本专利技术的较佳实施例中，上述活动架与承载平台相对设置，活动架靠近承载平台的一侧连接有位移传感器和直写镜头。在本专利技术的较佳实施例中，上述微调机构还包括固定架，固定架设置于承载平台的上方，微调驱动器连接在固定架上，微调驱动器的驱动端与活动架连接。在本专利技术的较佳实施例中，上述承载平台包括基座和用于承载光刻板的承载板，承载板在水平面内可移动地连接在基座上。在本专利技术的较佳实施例中，上述成像系统还包括光源、空间光调制器、透镜组件和监控器，光源用于照亮空间光调制器，透镜组件设置于直写镜头的上方，空间光调制器出射的图案光经过透镜组件和直写镜头后成像在光刻板上，监控器设置于透镜组件的上方。本专利技术的另一目的在于，提供了一种激光直写对焦方法，能保证直写镜头与光刻板的距离在直写镜头的焦深范围内，能解决光刻板厚度变化较大的情况下无法自动对焦的问题。一种激光直写对焦方法，该激光直写对焦方法利用上述的激光直写对焦装置，该激光直写对焦方法的步骤包括：将光刻板放置在承载平台上，移动至直写镜头下方；以及对直写镜头进行位置补偿。在本专利技术的较佳实施例中，对直写镜头进行位置补偿的步骤包括：利用位移传感器测量直写镜头与光刻板之间的距离；计算出该距离与直写镜头准焦距离之间的距离偏差；利用微调驱动器根据距离偏差驱使直写镜头靠近或远离光刻板移动。在本专利技术的较佳实施例中，对直写镜头进行位置粗调的步骤包括：以直写镜头的当前位置为第一基准位；以第一基准位为起点，利用微调驱动器驱使直写镜头向着靠近光刻板的方向移动第一预设距离；驱动直写镜头向着远离光刻板的方向移动，利用监控器每隔一个第一间距采集一副图案以及记录图案对应的直写镜头的位置，直至移动到第一基准位上方第一预设距离；确定出清晰度最高的图案以及对应的直写镜头位置,利用微调驱动器驱使直写镜头移动至该对应的位置。在本专利技术的较佳实施例中，对直写镜头进行位置粗调的步骤包括：以直写镜头的当前位置为第一基准位；以第一基准位为起点，利用微调驱动器驱使直写镜头向着远离光刻板的方向移动第一预设距离；驱动直写镜头向着靠近光刻板的方向移动，利用监控器每隔一个第一间距采集一副图案以及记录图案对应的直写镜头的位置，直至移动到第一基准位下方第一预设距离；确定出清晰度最高的图案，以及对应的直写镜头位置，利用微调驱动器驱使直写镜头移动至该对应的位置。在本专利技术的较佳实施例中，对直写镜头进行位置精调的步骤包括：以粗调时确定的直写镜头的位置为第二基准位；以第二基准位为起点，利用微调驱动器驱使该直写镜头向着靠近光刻板的方向移动第二预设距离；驱动直写镜头向着远离光刻板的方向移动，利用监控器每隔一个第二间距采集一副图案以及记录图案对应的直写镜头的位置，直至移动到第二基准位上方第二预设距离；确定出清晰度最高的图案以及对应的直写镜头位置,利用微调驱动器驱使直写镜头移动至该对应的位置。在本专利技术的较佳实施例中，对直写镜头进行位置精调的步骤包括：以粗调时确定的直写镜头的位置为第二基准位；以第二基准位为起点，利用微调驱动器驱使直写镜头向着远离光刻板的方向移动第二预设距离；驱动直写镜头向着靠近光刻板的方向移动，利用监控器每隔一个第二间距采集一副图案以及记录图案对应的直写镜头的位置，直至移动到第二基准位上方第二预设距离；确定出清晰度最高的图案以及对应的直写镜头位置，利用微调驱动器驱使直写镜头移动至该对应的位置。本专利技术的激光直写对焦装置的微调机构与承载平台相对设置，微调机构包括微调驱动器、活动架和位移传感器，成像系统包括直写镜头，微调驱动器、位移传感器、直写镜头分别与活动架连接。本专利技术的激光直写对焦装置通过位移传感器测量其与光刻板的距离，计算出需要粗调整直写镜头的距离，能保证直写镜头与光刻板的距离在直写镜头的焦深范围内，能很好解决光刻板厚度变化较大的情况下无法自动对焦的问题。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。附图说明图1是本专利技术的激光直写对焦装置的结构示意图。图2是本专利技术的微调机构的正视示意图。图3a是本专利技术的激光直写对焦方法的流程示意图。图3b是本专利技术的直接镜头进行位置补偿的流程示意图。图4a是本专利技术一实施例的直写镜头进行位置粗调的流程示意图。图4b是本专利技术另一实施例的直写镜头进行位置粗调的流程示意图。图5a是本专利技术一实施例的直写镜头进行位置精调的流程示意图。图5b是本专利技术另一实施例的直写镜头进行位置精调的流程示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的激光直写对焦装置及激光直写对焦方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。图1是本专利技术的激光直写对焦装置的结构示意图。如图1所示，激光直写对焦装置100包括微调机构10、承载平台20和成像系统30。图2是本专利技术的微调机构的正视示意图。如图1和图2所示，微调机构10与承载平台20相对设置，且微调机构10设置于承载平台20的上方，但并不以此为限。微调机构10包括固定架12、微调驱动器13、活动架14和位移传感器15；固定架12固定于承载平台20的上方，微调驱动器13连接在固定架12上，微调驱动器13的驱动轴与活动架14连接，即微调驱动器13可驱使活动架14向着靠近或远离承载平台20的反向往复移动；位移传感器15连接在活动架14上，位移传感器15用于测量位移传感器15与承载平台20的间距。在本实施例中，微调驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光直写对焦装置，其特征在于，包括微调机构(10)、承载平台(20)和成像系统(30)，该微调机构(10)与该承载平台(20)相对设置，该微调机构(10)包括微调驱动器(13)、活动架(14)和位移传感器(15)，该成像系统(30)包括直写镜头(32)，该微调驱动器(13)、该位移传感器(15)、该直写镜头(32)分别与该活动架(14)连接。

【技术特征摘要】
1.一种激光直写对焦装置，其特征在于，包括微调机构(10)、承载平台(20)和成像系统(30)，该微调机构(10)与该承载平台(20)相对设置，该微调机构(10)包括微调驱动器(13)、活动架(14)和位移传感器(15)，该成像系统(30)包括直写镜头(32)，该微调驱动器(13)、该位移传感器(15)、该直写镜头(32)分别与该活动架(14)连接。2.如权利要求1所述的激光直写对焦装置，其特征在于，该活动架(14)与该承载平台(20)相对设置，该活动架(14)靠近该承载平台(20)的一侧连接有该位移传感器(15)和该直写镜头(32)。3.如权利要求1所述的激光直写对焦装置，其特征在于，该微调机构(10)还包括固定架(12)，该固定架(12)设置于该承载平台(20)的上方，该微调驱动器(13)连接在该固定架(12)上，该微调驱动器(13)的驱动端与该活动架(14)连接。4.如权利要求1所述的激光直写对焦装置，其特征在于，该承载平台(20)包括基座(22)和用于承载光刻板的承载板(23)，该承载板(23)在水平面内可移动地连接在该基座(22)上。5.如权利要求1所述的激光直写对焦装置，其特征在于，该成像系统(30)还包括光源(33)、空间光调制器(34)、透镜组件(35)和监控器(36)，该光源(33)用于照亮该空间光调制器(34)，该透镜组件(35)设置于该直写镜头(32)的上方，该空间光调制器(34)出射的图案光经过该透镜组件(35)和该直写镜头(32)后成像在光刻板上，该监控器(36)设置于该透镜组件(35)的上方。6.一种激光直写对焦方法，其特征在于，该激光直写对焦方法利用权利要求1至5任意一项所述的激光直写对焦装置，该激光直写对焦方法的步骤包括：将光刻板放置在承载平台(20)上，移动至直写镜头(32)下方；以及对该直写镜头(32)进行位置补偿。7.如权利要求6所述的激光直写对焦方法，其特征在于，对该直写镜头(32)进行位置补偿的步骤包括：利用位移传感器(15)测量该直写镜头(32)与光刻板之间的距离；计算出该距离与该直写镜头(32)准焦距离之间的距离偏差；利用微调驱动器(13)根据该距离偏差驱使该直写镜头(32)靠近或远离光刻板移动。8.如权利要求6所述的激光直写对焦方法，其特征在于，对该直写镜头(32)进行位置粗调的步骤包括：以该直写镜头(32)的当前位置为第一基准位；以该第一基准位为起点，利用微调...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏飞，朱鸣，浦东林，李恒，赵改娜，吕帅，邵仁锦，张瑾，袁晓峰，陈林森，
申请(专利权)人：苏州苏大维格光电科技股份有限公司，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32