沿掃描方向進行均勻性補償裝置製造方法
2023-05-19 13:37:21
沿掃描方向進行均勻性補償裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其中該裝置包括使用空間光調製器作為圖形發生器的掃描式曝光系統和檢測掃描式曝光系統成像後的沿X軸方向的一維光強度分布信息的光測器，還包括有處理光測器信號並通過相應計算得到均勻性補償圖像的處理器，該處理器將計算得到的均勻性補償圖像加載到空間光調製器的掃描路徑上，使空間光調製器改變圖像的掃描路徑，從而改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量一致。
【專利說明】沿掃描方向進行均勻性補償裝置
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種沿掃描方向進行均勻性補償裝置。
【【背景技術】】
[0002]專利《一種採用灰度補償制提高光刻曝光能量均勻性的方法》，專利申請號:200810018928.7。在該方法中，需要空間光調製器對每個像素進行相位或灰度的處理，還需要在垂直於光軸方向增加補償板，也需要對空間光調製器的各像面位置的光輸出進行時間調製。增加了空間光調製器件的電路控制系統對數據處理的壓力。
【
【發明內容】
】
[0003]本發明目的是克服了現有技術的不足，提供一種輕易提高光刻掃描曝光過程的均勻性，易於實現，效果好的沿掃描方向進行均勻性補償裝置。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於包括使用空間光調製器作為圖形發生器的掃描式曝光系統和檢測掃描式曝光系統成像後的沿X軸方向的一維光強度分布信息的光測器，還包括有處理光測器信號並通過相應計算得到均勻性補償圖像的處理器，該處理器將計算得到的均勻性補償圖像加載到空間光調製器的掃描路徑上，使空間光調製器改變圖像的掃描路徑，從而改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量—致。
[0006]如上所述的沿掃`描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述空間光調製器排列有像素開關，在曝光掃描過程中，固定改變空間光調製器沿掃描路徑上部分像素的開關狀態即可改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量一致。
[0007]如上所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述空間光調製器為單塊或多塊拼接掃描。
[0008]如上所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述檢測掃描式曝光系統的曝光過程是通過圖像掃描方式實現的，且掃描路徑是沿直線進行的，其掃描方向是沿空間光調製器正掃描進行，或者是沿空間光調製器以任意角度斜掃描進行。
[0009]如上所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述檢測掃描式曝光系統包括有雷射照明光源101、聚光系統102、反射系統103、空間光調製器104、成像系統105及目標107 ;所述雷射照明光源101經過均勻化後，經過聚光系統102，再經過反射系統103，入射到空間光調製器104上，空間光調製器104將入射光調製後經成像系統105成像在目標107處。
[0010]沿掃描方向進行均勻性補償辦法，其特徵在於包括有如下步驟:
[0011]A、所述檢測掃描式曝光系統包括有雷射照明光源101、聚光系統102、反射系統103、空間光調製器104、成像系統105及目標107 ;所述雷射照明光源101經過均勻化後，經過聚光系統102，再經過反射系統103，入射到空間光調製器104上，空間光調製器104將入射光調製後經成像系統105成像在目標107處；之後，用光測試工具在目標107處得到沿X方向的一維光強度分布信息P ；
[0012]B、將步驟A得到的光強分布信息P對圖像掃描路徑進行平均化，設掃描路徑長度分布為S，計算方法如下:平均化後的功率分布P0=P/S ；
[0013]C、從光強分布值P中找到一個最小光強值Pmin ;得到一組新的光強分布值Pt=P-Pmin,則補償分布結果K=Pt/P0，即K=(P-Pmin) X S/P，K表示的是沿掃描路徑方向，每列需要關閉的像素開關數量分布，即每列需要關閉的像素數；
[0014]D、將K輸出到空間光調製器上，並且再次重複前面的步驟，將可以得到均勻性補償的預期效果。
[0015]如上沿掃描方向進行均勻性補償辦法，其特徵在於所述光測試工具為對應波長範圍的光積算器或光功率計等光能量測試儀器。
[0016]與現有技術相比，本發明有如下優點:
[0017]本裝置是沿圖像的掃描路徑積分測量出各列光強積分值，再對列光強分布結果進行曲線擬合，根據擬合結果，再使用空間光調製器，改變圖像的掃描路徑，從而改變沿掃描路徑積分的光強分布。該裝置處理既不需要在垂直於光軸方向增加任何補償板，也不需要對空間光調製器的各像面位置光的輸出進行時間調製。
[0018]同時，該裝置處理的是一維的光強分布結果，處理的數據量較一般方法降低了很多倍。因此，它能夠輕易的提高光刻掃描曝光過程的均勻性，又易於實現，大大降低了光刻照明系統的設計及裝調難度。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
`[0019]圖1是檢測掃描式曝光系統的示意圖。
[0020]圖2是本發明各個光強分布示意圖。
[0021]圖3是本發明原理示意圖。
【【具體實施方式】】
[0022]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0023]沿掃描方向進行均勻性補償裝置，包括使用空間光調製器作為圖形發生器的掃描式曝光系統和檢測掃描式曝光系統成像後的沿X軸方向的一維光強度分布信息的光測器。該光測器為採用探測光強、光功率、光能量等儀器獲取沿掃描方向各列的光強值。在本實施例中，本光測器採用紫外光積算器或光功率計。此外，本發明還包括有處理光測器信號並通過相應計算得到均勻性補償圖像的處理器。該處理器將計算得到的均勻性補償圖像加載到空間光調製器的掃描路徑上，使空間光調製器改變圖像的掃描路徑，從而改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量一致。此外，所述空間光調製器為單塊或多塊拼接掃描。
[0024]空間光調製器是一類能將信息加載於一維或兩維的光學數據場上，以便有效的利用光的固有速度、並行性和互連能力的器件。這類器件可在隨時間變化的電驅動信號或其他信號的控制下，改變空間上光分布的振幅或強度、相位、偏振態以及波長，或者把非相干光轉化成相干光。由於它的這種性質，可作為實時光學信息處理、光計算和光學神經網絡等系統中構造單元或關鍵的器件。
[0025]進一步來說，所述空間光調製器排列有像素開關，在曝光掃描過程中，固定改變空間光調製器沿掃描路徑上部分像素的開關狀態即可改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量一致。
[0026]所述檢測掃描式曝光系統的曝光過程是通過圖像掃描方式實現的，且掃描路徑是沿直線進行的，其掃描方向是沿空間光調製器正掃描進行，或者是沿空間光調製器以任意角度斜掃描進行。
[0027]沿掃描方向進行均勻性補償辦法，包括有如下步驟:
[0028](I)所述檢測掃描式曝光系統包括有雷射照明光源101、聚光系統102、反射系統103、空間光調製器104、成像系統105及目標107。所述雷射照明光源101經過均勻化後，經過聚光系統102，再經過反射系統103，入射到空間光調製器104上，空間光調製器104將入射光調製後經成像系統105成像在目標107處。之後，用紫外光積算器或光功率計等光測試工具在目標107處得到沿X方向的一維光強度分布信息P，圖2中的曲線301表示補償前的光強分布。
[0029](2)將步驟(I)得到的光強分布信息P對圖像掃描路徑進行平均化，設掃描路徑長度分布為S，圖2中的曲線302所示。計算方法如下:平均化後的功率分布P0=P/S。
[0030](3)從光強分布值P中找到一個最小光強值Pmin ;得到一組新的光強分布值Pt=P-Pmin,圖2中的曲線303所示。則補償分布結果K=Pt/P0,即K=(P-Pmin) XS/P，K表示的是沿掃描路徑方向，每列需要關閉的像素開關數量分布，即每列需要關閉的像素數，圖2中的曲線304所示。
[0031](4)將K輸出到空間光調製器上，並且再次重複前面的步驟，將可以輕易的將均勻性補償到預期效果，圖2中的線305所示為最終補償後光強分布結果。
[0032]在無掩模曝光系統中，根據得到的均勻性補償K值，關閉空間光調製器沿掃描方向上相應數目的像素開關，實際是改變了光刻掃描圖形在空間光調製器上的掃描路徑。如圖3所示，沿掃描方向203進行掃描，每列只需關閉空間光調製器相應數量的像素開關即可，而不需要限制關閉像素在掃描方向上的位置。此方法避免直接控制光調製器每個像素202開關的打開時間，可直接將K值所表徵的圖2中的304的補償圖形加載到空間光調製器(圖3中201所示)的掃描路徑上即可。
[0033]上述的聚光系統102可為聚光的透鏡組。反射系統103為平面反射鏡。成像系統105為透鏡成像組。目標107是為成像的顯示處。
【權利要求】
1.沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於包括使用空間光調製器作為圖形發生器的掃描式曝光系統和檢測掃描式曝光系統成像後的沿X軸方向的一維光強度分布信息的光測器，還包括有處理光測器信號並通過相應計算得到均勻性補償圖像的處理器，該處理器將計算得到的均勻性補償圖像加載到空間光調製器的掃描路徑上，使空間光調製器改變圖像的掃描路徑，從而改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量一致。
2.根據權利要求1所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述空間光調製器排列有像素開關，在曝光掃描過程中，固定改變空間光調製器沿掃描路徑上部分像素的開關狀態即可改變沿掃描路徑的光強積分並實現整個圖形曝光區域的光能量一致。
3.根據權利要求1或2所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述空間光調製器為單塊或多塊拼接掃描。
4.根據權利要求1或2所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述檢測掃描式曝光系統的曝光過程是通過圖像掃描方式實現的，且掃描路徑是沿直線進行的，其掃描方向是沿空間光調製器正掃描進行，或者是沿空間光調製器以任意角度斜掃描進行。
5.根據權利要求1或2所述的沿掃描方向進行均勻性補償裝置，其特徵在於所述檢測掃描式曝光系統包括有雷射照明光源(101)、聚光系統(102)、反射系統(103)、空間光調製器(104)、成像系統(105)及目標(107);所述雷射照明光源(101)經過均勻化後，經過聚光系統(102)，再經過反射系統(103)，入射到空間光調製器(104)上，空間光調製器(104)將入射光調製後經成像系統(105)成像在目標(107)處。
【文檔編號】G03F7/20GK203376558SQ201320490293
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】徐珍華 申請人:中山新諾科技有限公司