[发明专利]一种无掩膜激光直写叠加曝光方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别是涉及一种无掩膜激光直写叠加曝光方法。

背景技术

无掩膜激光直写技术被广泛应用于精密掩膜制造、微机电系统器件制作、平板显示、细线宽PCB板制造等领域。

市面上的无掩膜激光直写系统为了达到较高的图像精度与较好的曝光均匀性以及对曝光计量的需求，一般在XY二维方向上都会采用搭接重复曝光的方法，但是对搭接次数的选择与曝光计量的控制都没有一个灵活的手段，不同的搭接次数与曝光计量的控制往往需要设计不同的数据格式与独特的平台位置走位方式，以达到重复多次叠加曝光的目的。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种无掩膜激光直写叠加曝光方法。

发明内容

有鉴于此，为了解决所述现有技术中的问题，本发明提供了一种无掩膜激光直写叠加曝光方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种无掩膜激光直写叠加曝光方法，所述方法包括：

S1、设定搭接步距像素数与搭接次数，将欲曝光图形沿版面宽度方向按搭接步距像素等像素分切成若干个高宽一致的二值位图数据形成曝光数据队列；

S2、按版面宽度方向设置的叠加曝光次数，在曝光数据队列中按序选择与搭接次数相同数量的二值位图在内存中沿宽度方向拼接合并，形成一完整的新二值位图；

S3、将新二值位图上载到SLM空间光调制器中，设置每次显示指令到来时上载的新二值位图在SLM空间光调制器高度方向的显示偏移量；

S4、精密运动平台沿版面高度方向运动，每当平台移动距离等于显示成像偏移量时，曝光控制器给出显示信号给SLM空间光调制器显示图形，同时触发一次曝光光源出光，完成一次SLM显示图像的成像曝光；

S5、SLM空间光调制器显示一幅图像之后，根据高度方向的显示偏移量设置值偏移下次显示的图像位置；

S6、重复步骤S4和S5，完成高度方向上一行图形数据的写入；

S7、精密运动平台沿版面宽度方向偏移，偏移量等于宽度方向上设置的搭接步距像素数成像距离；

S8、去除最先写入的曝光数据队列，并加入下一行曝光数据队列，形成另一完整的新二值位图；

S9、重复步骤S3～S7，完成整个曝光图形的成像曝光。

作为本发明的进一步改进，所述曝光光源为脉冲光源或连续光源。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中SLM空间光调制器显示图形为全屏显示或窗口显示。

作为本发明的进一步改进，所述精密运动平台包括X方向和Y方向，SLM空间光调制器高度方向图形成像在基板上与曝光版面高度方向相同对应精密运动平台X方向，SLM空间光调制器宽度方向图形成像在基板上与曝光版面宽度方向相同对应精密运动平台Y方向。

作为本发明的进一步改进，所述曝光方法过程为：

欲曝光图形完成X方向一整行曝光之后，Y方向步进偏移进入下一行曝光。

作为本发明的进一步改进，所述曝光方法还包括：

设置不同SLM空间光调制器高度方向显示偏移量、版面宽度方向的搭接步距像素数与搭接次数，实现多种叠加曝光的效果。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中“将新二值位图上载到SLM空间光调制器中”之前还包括：去除新二值位图的位图头信息。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1前还包括：

对欲曝光图形四周边缘添加一定空白区域，实现实际写入图形的完全搭接。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4“触发一次曝光光源出光”中曝光光源为脉冲光源或连续光源，所述曝光光源为脉冲光源时，触发出光时长在100纳秒内，所述曝光光源为连续光源时，触发出光时长在500微秒内。

本发明具有以下有益效果：

叠加曝光方法手段灵活，要获得不同的曝光叠加次数只需更改X方向显示平移量与Y方向叠加次数即可；

通过本发明可方便的实现对曝光计量进行精确控制；

本发明图形数据量小，任意次搭接叠加曝光数据量相同。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无掩膜激光直写叠加曝光方法的原理图；

图2为本发明一具体实施例中光刻图形处理分切的原理图；