[发明专利]一种曝光机及其焦距检测方法

说明书

本发明公开了一种曝光机及其焦距检测方法，针对每个激光头设置有至少三个中心不在一条直线上的探测传感器，根据三点可以确定一个平面的原理，利用多个探测传感器进行焦距探测，可以确保曝光区能构成平面聚焦，从而避免曝光平面倾斜的情况出现。进而确保相邻Scan之间不会发生光学差异，避免发生Scan Mura问题。并且，设置探测传感器在进行焦距调整时，可以通过多点进行焦距确定，与现有的单点确定焦距相比，结果更加准确。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤指一种曝光机及其焦距检测方法。

背景技术

在器件的制备过程的光刻工艺中，一般采用激光直接成像(Laser DirectImaging，LDI)技术的曝光机对光刻胶进行曝光。曝光机包括激光扫描部和载台，其中激光扫描部包括多个激光头，在激光头中，如图1所示，激光光源110发射的光经过反射镜片120反射到数字微镜装置(Digital Micromirror Device，DMD)130中，再经过DMD反射后穿过光学成像镜头在基板200上曝光形成系统中图形文件的图案。

在曝光前，需要对激光头的焦距进行调整，目前根据设置在激光头的单点探测传感器进行焦距的检测，但是在曝光时容易出现曝光平面倾斜的情况，这样会出现相邻的两次曝光扫描发生光学差异，从而产生曝光不均匀(Mura)的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种曝光机及其焦距检测方法，用以解决现有技术中存在的Mura问题。

本发明实施例提供的一种曝光机，所述曝光机包括多个激光头，所述曝光机的各所述激光头设置有至少三个中心不在一条直线上的探测传感器，以用于根据所述探测传感器到探测区的垂直距离来确定对应的所述激光头的焦距。

可选地，在本发明实施例提供的曝光机中，各所述探测传感器的探测面积大于5μm。

可选地，在本发明实施例提供的曝光机中，各所述探测传感器的探测面积大于或等于50μm且小于100μm。

可选地，在本发明实施例提供的曝光机中，所述探测传感器的探测面为椭圆形。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述任一种曝光机的焦距检测方法，包括：

针对各所述激光头，在每一次调焦时获取其对应的各所述探测传感器到探测区的垂直距离；

第n次调焦时所述激光头的焦距根据当前次获取的至少一个所述探测传感器到探测区的垂直距离以及上一次调焦时获取的至少一个所述探测传感器到探测区的垂直距离计算；其中n为大于1的整数；

第1次调焦时所述激光头的焦距根据第一次获取的至少一个所述探测传感器到探测区的垂直距离计算。

可选地，在本发明实施例提供的焦距检测方法中，第n次调焦时所述激光头的焦距F(n)具体根据如下公式计算：

其中，

K_n为卡尔曼增益系数，N为大于或等于1且小于或等于M的任意整数，M为所述激光头对应的探测传感器的数量，j为大于或等于1的任意整数，L_i(j)为第j次调焦时获取的第i个所述探测传感器到探测区的垂直距离，χ_i(j)为L_i(j)对应的权重系数。

可选地，在本发明实施例提供的焦距检测方法中，L_i(j)越大，对应的χ_i(j)越小。

可选地，在本发明实施例提供的焦距检测方法中，N等于M。

可选地，在本发明实施例提供的焦距检测方法中，N小于M，且计算S(j)时，L₁(j)至L_N(j)的值取M个所述探测传感器到探测区的垂直距离中数值由大到小依次排序中的前N个值。