一种激光直写图形的补偿方法和激光曝光机技术

本发明专利技术提供了一种激光直写图形的补偿方法包括，第一步：将激光直写图形显影得到的图形尺寸与原始图形尺寸相比较分别确定第一方向和第二方向的补偿值；第二步：根据第一方向的补偿值，将原始图形在第一方向上的外侧轮廓进行第一次补偿得到第一补偿图形；将所述第一补偿图形栅格化，得到第一栅格图形；第三步：根据第二方向的补偿值，将所述第一栅格图形的外侧轮廓在第二方向上进行第二次补偿，获得第二栅格图形；第四步：将第二栅格图形上载到DMD数字微镜器件上，投射到基底上进行曝光。本发明专利技术还提供了一种采用本发明专利技术的补偿方法的激光曝光机。基于DMD数字微镜器件像素级调整，节约人工和成本，过程简洁，易于操作。易于操作。易于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种激光直写图形的补偿方法和激光曝光机


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别是涉及一种激光直写图形的补偿方法及激光曝光机。

技术介绍

[0002]无掩模光刻又叫激光直写，是当前主流的高精度光学加工技术。具体应用中激光曝光机的激光束将图形通过空间光调制器直接成像在基底上，单次曝光即可实现高分辨率的大面积二维图形，在光刻加工、印刷线路板等诸多领域已有广泛应用。特别在印刷线路板加工中，利用激光曝光机将CAM图形直写在基底上，经显影等工序将CAM图形转移到基底上。高性能的空间光调制器(SLM，Spatial Light Modulator)中有数字微镜器件(DMD，Digital Micro
‑
mirror Device)，包括一个可独立寻址和控制的微镜阵列，每个微镜可以对透射、反射或衍射光产生开关状态等方面的调制。激光直写图形也就是由DMD微镜阵列投射到光感元件的基底上产生图形。
[0003]现有技术中激光曝光机的激光直写图形存在显影图形与实际原始CAM图形的设定线条宽度或者多边形大小不一致问题，实际显影通常大于原始设计CAM图形中的尺寸。当前的做法是进行整体补偿，将原始CAM图形的激光直写图形显影后得到的显影图形与原始CAM图形的设定尺寸进行比较，得到一个方向上的图形大小上的差值，然后将原始图形中设定的图形大小整体按这个差值改变，主要是负补偿，就是原始图形中设定的图形大小统一按这个差值缩小后得到一个新的CAM图形，这个新的CAM图形的激光直写图形经显影后更符合实际原始CAM图形中设计的尺寸。
[0004]但实际上CAM图形包括的线条或多边形位置是很复杂的，线条走向会有交错；多边形可能有多个且相互位置各异，常见的是相互邻近甚至共边。而激光直写图形经显影后在不同方向上，与实际原始CAM图形的设定尺寸大小的差值是不完全一样的，现有技术的整体补偿方法就有一定缺陷，比如整体负线宽补偿中仅能使一个方向上的线宽与原始CAM图形中的设定相一致，例如横线条的宽度得到补偿与原始CAM图形设定一致后，竖线条的宽度经整体补偿后还是不能与原始设定相符合。另外一种情况中原始CAM图形中包括多个相邻共边的多边形，例如一个长方形宽边接邻一个边长更长的正方形，经整体负补偿后长方形和正方形都相对其中心缩小一个差值，这样一来新的CAM图形的激光直写图形中这两个相邻多边形补偿后图形出现了断开分离的问题，加大了控制补偿效果的难度。现有技术中为了弥补整体补偿的上述缺陷，基本的方法是工艺人员通过调节工艺显影条件使激光直写图形在另一个方向上与原始CAM图形设计的尺寸近似相等。但可以理解这个方法效率低、耗时长，且调节工艺显影条件很复杂，要达到预想效果更是不易于实现。不利于企业生产效率的优化和质量的提高，还增加人工等相关成本投入。
[0005]具体例如图1所示，原始图形1中设定的线条横向宽度是W1，竖向宽度是H1，经DMD数字微镜器件2投射到基底上得到的激光直写图形经显影后，显影图形10的线条横向宽度是W2，竖向宽度是H2。通常情况中是W2>W1；H2>H1。图1中在原始图形1与显影图形10在横向x
上的差异是两倍的横向差值Dx；在竖向y的差异是两倍的竖向差值Dy。这样的激光直写图形尺寸与实际目标值存在偏差，进而会影响产品质量，当前主要的方法是整体补偿，具体的有整体负线宽补偿。例如图2所示，原始图形1中设定的线条横向宽度是W1，竖向宽度是H1，将原始图形1整体缩进竖向差值Dy，得到整体补偿图形B，其线条横向宽度是W1
’
，竖向宽度是H1
’
。H1
’
比H1缩小了2倍的Dy，W1
’
也比W1缩小了2倍的Dy。与原始图形1相比整体补偿图形B的负补偿区域C就是图2中虚线与整体补偿图形B之间的部分，经DMD数字微镜器件2投射到基底上得到的激光直写图形经显影后，显影图形B1竖向宽度为H2
’
，横向宽度为W2
’
，测得H2
’
约等于H1，但W2
’
仍大于W1。接下来就只能依赖工艺人员通过调节工艺显影条件使得W2
’
接近W1，过程复杂，费工费时，且效果不稳定。此外还例如图3所示的情况，当原始图形1包括两个接邻的多边形时，如长方形M和正方形N，整体负补偿以各图形中心为基点进行缩放，从图3中的虚线朝向内缩进得到的补偿图形B1，长方形M和正方形N不再相接，没有了共边部分，图形分离了，显影后形状失真的风险较高。
[0006]因此可知，很有必要改变现有技术中激光直写图形的补偿方法，研发一种基于DMD数字微镜器件的激光直写图形的补偿方法，简单有效，效率高，成本少，利于优化企业生产应用。同时与该补偿方法相匹配的激光曝光机也需要相应设计。

技术实现思路

[0007]本专利技术是基于上述现有技术的全部或部分问题而进行的，目的在于提供一种激光直写图形的补偿方法，基于DMD数字微镜器件像素级调整，操作方便，能够在两个方向实现更精确的补偿，也不会出现邻接多边形分裂的情况。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供一种激光曝光机，与本专利技术的补偿方法相匹配，能够得到符合实际原始CAM图形中设计的激光直写图形。
[0009]本专利技术提供的一种激光直写图形的补偿方法，其步骤包括：第一步：将激光直写图形显影得到的图形尺寸与原始图形尺寸相比较，分别确定第一方向和第二方向的补偿值；第二步：根据第一方向的补偿值，将原始图形在第一方向上的外侧轮廓进行第一次补偿得到第一补偿图形；将所述第一补偿图形栅格化，得到第一栅格图形；第三步：根据第二方向的补偿值，将所述第一栅格图形的外侧轮廓在第二方向上进行第二次补偿，获得第二栅格图形；第四步：将第二栅格图形上载到DMD数字微镜器件上，投射到基底上进行曝光。第四步得到的激光直写图形在两个方向上都进行了补偿，其显影图形能在两个方向上都符合原始图形中设定的尺寸，不必在显影工序中再依赖工艺人员调节工艺显影条件就能达到完善的补偿效果，节约人工和成本，过程简洁，效率高。
[0010]由于目前工艺情况下, 实际显影通常大于原始设计CAM图形中的尺寸，为了描述的方便，本申请文件以实际显影大于原始设计CAM图形中的尺寸为例来进行阐述。对于实际显影小于原始设计CAM图形中的尺寸情况，只要进行相反方向补偿既可。
[0011]具体的，第二步中获得所述第一补偿图形的做法是将原始图形在第一方向上的外侧轮廓向内缩进，缩进量的总和等于所述第一方向的补偿值。这样的做法中，在第一次补偿时，仅从原始图形外侧轮廓向内缩进，而相邻多边形的相邻边一定在外侧轮廓内部，不会出现相邻多边形的相邻边因补偿而位置分离的情况，有利于后续补偿操作的准确性和可控性。
[0012]在一个具体的实施方案中，所述第二步中所述第一栅格图形是根据DMD数字微镜器件的分辨率，将向量图形格式表示的第一补偿图形栅格化为位图得到的。
[0013]具体的一个实施例中，所述第一方向垂直于所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光直写图形的补偿方法，其特征在于：步骤包括：第一步：将激光直写图形显影得到的图形尺寸与原始图形尺寸相比较，分别确定第一方向和第二方向的补偿值；第二步：根据第一方向的补偿值，将原始图形在第一方向上的外侧轮廓进行第一次补偿得到第一补偿图形；将所述第一补偿图形栅格化，得到第一栅格图形；第三步：根据第二方向的补偿值，将所述第一栅格图形的外侧轮廓在第二方向上进行第二次补偿，获得第二栅格图形；第四步：将第二栅格图形上载到DMD数字微镜器件上，投射到基底上进行曝光。2.根据权利要求1所述的一种激光直写图形的补偿方法，其特征在于：所述第二步中获得所述第一补偿图形的做法是将原始图形在第一方向上的外侧轮廓向内缩进，缩进量的总和等于所述第一方向的补偿值。3.根据权利要求1所述的一种激光直写图形的补偿方法，其特征在于：所述第二步中所述第一栅格图形是根据DMD数字微镜器件的分辨率，将向量图形格式表示的第一补偿图形栅格化为位图得到的。4.根据权利要求1所述的一种激光直写图形的补偿方法，其特征在于：所述第一方向垂直于所述第二方向。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的一种激光直写图形的补偿方法，其特征在于：第一步确定的第一方向和第二方向的补...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，陈国军，吴景舟，马迪，
申请(专利权)人：江苏迪盛智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：