[发明专利]一种基于无掩膜直写系统套刻曝光的定位方法

权利要求书

1.一种基于无掩膜直写系统套刻曝光的定位方法，无掩膜直写系统包括曝光光源(1)、照明反光镜(2)、照明光束调制系统(3)、可编程数字图形发生器(4)、分图处理器(5)、对准系统(6)、投影物镜(7)、衬底(8)和固定工件台(9)，曝光光源(1)发出的光线经照明反光镜(2)和照明光束调制系统(3)调制后，形成光斑照射到可编程数字图形发生器(4)的表面，经其反射后再经过投影物镜(7)照射到衬底(8)上，其特征在于，其套刻曝光的定位方法包括以下步骤：

11)套刻标记的确定，将具有套刻标记的衬底(8)放置在固定工件台(9)上，其中衬底(8)上套刻标记的数量大于或等于3个；

12)套刻标记实际位置的获取，通过对准系统(6)对衬底(8)上所有套刻标记均进行实际位置的获取，获取到第i个套刻标记在固定工件台(9)坐标系下的实际位置坐标W_i(x',y')；

13)套刻标记理论位置的获取，分图处理器(5)调取预编制的GDS图形以得到所有套刻标记的理论位置，获取预编制的GDS图形中第i个套刻标记的理论位置坐标T_i(x,y)；

14)计算套刻标记实际位置与套刻标记理论位置的映射关系，可编程数字图形发生器(4)获取套刻标记实际位置坐标W(x′，y′)和套刻标记的理论位置坐标T(x，y)，计算出套刻标记实际位置与理论位置之间的映射关系；

15)GDS图形的调整，可编程数字图形发生器(4)将映射关系发给分图处理器(5)，分图处理器(5)将要曝光的GDS图形中的理论位置均按映射关系计算出其在衬底(8)上的实际位置，根据GDS图形的实际位置形成新的曝光图形；

16)曝光流程的执行，分图处理器(5)将新的曝光图形传给可编程数字图形发生器(4)，可编程数字图形发生器(4)根据新的曝光图形确定曝光起始点并执行曝光流程。

2.根据权利要求1所述的一种基于无掩膜直写系统套刻曝光的定位方法，其特征在于，所述的计算套刻标记实际位置与套刻标记理论位置的映射关系包括以下步骤：

21)定义套刻标记的实际位置坐标W(x′，y′)与理论位置坐标T(x，y)之间的平移量D、旋转量R和缩放量S，其中：

平移量D的计算公式如下：

x′=x+Dxy′=y+Dy⇒x′y′=DxDy+xy;]]>

旋转量R的计算公式如下：

x′=x*cosθ-y*sinθy′=x*sinθ+y*cosθ⇒x′y′=cosθ-sinθsinθcosθ*xy;]]>

缩放量S的计算公式如下：

x′=Sx*xy′=Sy*y⇒x′y′=Sx00Sy*xy;]]>

22)对实际位置坐标W(x′，y′)与理论位置坐标T(x，y)基于平移量D、旋转量R和缩放量S进行坐标点的转换，获得转换关系，表示如下：

其中，F＝S*R；

或

23)将实际位置坐标W(x′，y′)与理论位置坐标T(x，y)的转换关系扩展为一个标准的仿射矩阵，其表示如下：

x′y′1=SxRyDxRxSyDy001*xy1⇒xy=SxRyDxRxSyDy*xy1;]]>

24)对仿射矩阵进行求解，得到最优解为变换矩阵，变换矩阵表示如下：

SxRyDxRxSyDy,]]>

此变换矩阵为套刻标记实际位置与理论位置之间的映射关系。