[发明专利]一种曝光参数快速整定方法、系统及数字曝光机

说明书

本发明公开了一种曝光参数快速整定方法、系统及数字曝光机，方法包括：控制数字曝光机的曝光头投射图案处于静态全投射状态；以给定的初始曝光头光功率、初始曝光静态扫描速度对曝光头投射图案进行曝光尺标定曝光；根据曝光尺的标定曝光结果调节曝光静态扫描速度以获取满足曝光尺标定要求的曝光头光功率、曝光静态扫描速度；根据曝光头光功率、曝光静态扫描速度，计算动态曝光下曝光头光功率对应的曝光持续时间以及曝光静态扫描速度，以及计算曝光头动态曝光下曝光静态扫描速度对应的曝光持续时间以及曝光头光功率。本方案通过获取静态全投射状态下满足曝光尺标定要求的曝光头光功率、曝光静态扫描速度，可以在感光膜曝光能量或曝光机激光器功率存在偏差的情况下使曝光头光功率、曝光持续时间、最大扫描速度得到快速准确整定。

技术领域

本发明涉及数字化激光直写曝光技术领域，特别涉及一种曝光参数快速整定方法、系统及数字曝光机。

背景技术

直写式曝光系统，一般根据光刻胶或者感光油墨等曝光材料厂家给定的曝光能量密度，并结合曝光系统自身的曝光头光功率，初步确定诸如曝光持续时间，扫描速度等曝光参数的范围；并通过曝光尺标定，进一步确定曝光参数的数值。这种方法在实际情况中常常存在两种问题：第一，曝光材料建议的曝光能量密度和曝光尺标定存在较大偏差；第二，曝光机激光器测定的功率经过曝光系统后，存在不同程度的偏差。这两种偏差存在任一一种或都存在都会使得初始整定的曝光参数紊乱，尽管光刻胶或者感光油墨的曝光效果保证是通过曝光尺的标定，但是在上述偏差存在的情况下则需往复进行多次曝光参数标定才能找到合适的曝光参数，且不具备相关经验的人员也难以对曝光机曝光参数这样的多因素系统进行整定，往往需要调配相关专业的人员，从而大大增加了曝光参数整定的难度、时间，增加了曝光机的使用成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于一种曝光参数快速整定方法，可解决曝光材料建议的曝光能量密度以及曝光机激光功率测定存在的偏差问题；本发明还提供了一种曝光参数快速整定系统，以及一种数字曝光机。

根据本发明第一方面实施例的一种曝光参数快速整定方法，包括：控制数字曝光机的曝光头投射图案处于静态全投射状态；曝光头以给定的初始曝光头光功率P1、初始曝光静态扫描速度V1对所述曝光头投射图案进行曝光尺标定曝光；根据所述曝光尺的标定曝光结果调节曝光静态扫描速度以获取满足曝光尺标定要求的曝光头光功率P1、曝光静态扫描速度V11；根据所述曝光头光功率P1、曝光静态扫描速度V11，计算动态曝光下曝光头光功率P2对应的曝光持续时间T2和最大扫描速度V2，以及计算曝光头动态曝光下最大扫描速度V2对应的曝光持续时间T2和曝光头光功率P2，从而获取整定的动态曝光参数。

根据本发明第一实施例的一种曝光参数快速整定方法，至少具有如下有益效果：本方案通过获取静态全投射状态下满足曝光尺标定要求的曝光头光功率、曝光静态扫描速度，结合曝光头光功率、曝光持续时间、曝光头投射图案面积对曝光能量密度的恒定比率，可以在感光膜曝光能量或曝光机激光器功率存在偏差的情况下使曝光头光功率、曝光持续时间、最大扫描速度得到快速准确整定。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述根据所述曝光头光功率P1、曝光静态扫描速度V11，计算动态曝光下曝光头光功率P2对应的曝光持续时间T2和最大扫描速度V2，以及计算曝光头动态曝光下最大扫描速度V2对应的曝光持续时间T2和曝光头光功率P2，采用以下公式：

T2＝(P1*H)/(P2*V11*N)；

V2＝Ds/(T2+Tf)；

其中，H为所述曝光头投射图案的高度，N为曝光材料在动态扫描模式下单位面积的重复曝光次数，Ds为曝光间隔距离，Tf为曝光图案单元的刷新死时间，所述曝光图案单元为数字微镜阵列的微反射镜。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述初始曝光头光功率P1为激光器连续输出模式下的最大功率，初始曝光静态扫描速度V1＝P1/(Qs*W)，其中，Qs为曝光材料建议的曝光能量密度。