激光直接成像曝光机用聚焦结构及聚焦方法 |
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| 申请号 | CN201710132090.3 | 申请日 | 2017-03-07 | 公开(公告)号 | CN106814554A | 公开(公告)日 | 2017-06-09 |
| 申请人 | 无锡影速半导体科技有限公司; | 发明人 | 李显杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种激光直接成像曝光机用聚焦结构及聚焦方法，其包括曝光平台以及位于所述曝光平台正上方的投影物镜；所述曝光平台包括用于承载待曝光板体的 吸盘 ，所述吸盘与用于所述驱动吸盘升降的吸盘升降驱动机构连接；在所述投影物镜的一侧设有聚焦 光源 ，投影物镜的另一侧设置用于接收聚焦光源经过待曝光板体后投影光线的光线探测器，所述光线探测器与吸盘升降驱动机构连接，光线探测器根据投影光线的状态能控制吸盘升降驱动机构的工作状态，直至使得吸盘上的待曝光板体处于最佳焦面 位置 。本发明结构紧凑，能有效实现曝光成像的聚焦，避免投影物镜的损坏，安全可靠。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种激光直接成像曝光机用聚焦结构，包括曝光平台以及位于所述曝光平台正上方的投影物镜（4）；其特征是：所述曝光平台包括用于承载待曝光板体（5）的吸盘（6），所述吸盘（6）与用于所述驱动吸盘（6）升降的吸盘升降驱动机构（7）连接；在所述投影物镜（4）的一侧设有聚焦光源（1），投影物镜（4）的另一侧设置用于接收聚焦光源（1）经过待曝光板体（5）后投影光线的光线探测器（10），所述光线探测器（10）与吸盘升降驱动机构（7）连接，光线探测器（10）根据投影光线的状态能控制吸盘升降驱动机构（7）的工作状态，直至使得吸盘（6）上的待曝光板体（5）处于最佳焦面位置。 |
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| 说明书全文 | 激光直接成像曝光机用聚焦结构及聚焦方法技术领域[0001] 本发明涉及一种聚焦结构及聚焦方法，尤其是一种激光直接成像曝光机用聚焦结构及聚焦方法，属于激光直接成像曝光机的技术领域。 背景技术[0002] 激光直接成像LP3000曝光机设备又称影像直接转移曝光机，是半导体生产领域中有别于传统曝光设备的一个重要设备，是利用图形发生器取代传统光刻机的掩模板，从而可以直接将计算机的图形数据曝光到晶圆上，节省生产时间和制作掩模板的费用，并且自身可用做掩模板的制作。聚焦技术作为光刻机系统中必不可少的一项关键技术，聚焦的时间和精度对光刻机系统的性能和曝光图形的质量起到了至关重要的作用。 [0003] 生产掩膜版和晶园（wafer）的激光直接成像曝光机LP3000，是在不同厚度掩膜版上进行成像曝光的。要实现激光直接成像曝光机LP3000曝光的清晰成像，需要给LP3000增加可以聚焦的能力。目前的聚焦是通过步进电机带动成像物镜上下来寻找最佳焦面来实现，目前的聚焦方法虽然简单，但由于利用成像物镜上下移动，对成像质量会造成潜在隐患，同时成像物镜上下目前还没有机械限位，容易造成物镜撞坏的风险。 发明内容[0004] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种激光直接成像曝光机用聚焦结构及聚焦方法，其结构紧凑，能有效实现曝光成像的聚焦，避免投影物镜的损坏，安全可靠。 [0005] 按照本发明提供的技术方案，所述激光直接成像曝光机用聚焦结构，包括曝光平台以及位于所述曝光平台正上方的投影物镜；所述曝光平台包括用于承载待曝光板体的吸盘，所述吸盘与用于所述驱动吸盘升降的吸盘升降驱动机构连接；在所述投影物镜的一侧设有聚焦光源，投影物镜的另一侧设置用于接收聚焦光源经过待曝光板体后投影光线的光线探测器，所述光线探测器与吸盘升降驱动机构连接，光线探测器根据投影光线的状态能控制吸盘升降驱动机构的工作状态，直至使得吸盘上的待曝光板体处于最佳焦面位置。 [0006] 还包括用于将聚焦光源的光线进行分光的分光棱镜机构，分光棱镜机构包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜以及第四分光棱镜；第一分光棱镜、第二分光棱镜位于投影物镜的同一侧，且第一分光棱镜邻近聚焦光源，第二分光棱镜位于第一分光棱镜的下方； 第三分光棱镜、第四分光棱镜位于投影物镜的同一侧，且第三分光棱镜邻近光线探测器，第四分光棱镜位于第三分光棱镜的下方，经第二分光棱镜的聚焦光线经待曝光板体后能进入第四分光棱镜。 [0007] 所述待曝光板体包括掩模版或晶圆。 [0008] 一种激光直接成像曝光机用聚焦方法，所述聚焦方法包括如下步骤：步骤1、提供曝光平台以及位于所述曝光平台正上方的投影物镜，曝光平台包括用于承载待曝光板体且能在投影物镜下方升降的吸盘，吸盘与吸盘升降驱动机构连接； 步骤2、开启位于投影物镜一侧的聚焦光源，聚焦光源发出的激光经过吸盘上的待曝光板体后，能被投影物镜另一侧的光线探测器接收； 步骤3、光线探测器根据投影光线的状态能控制吸盘升降驱动机构的工作状态，直至使得吸盘上的待曝光板体处于最佳焦面位置。 [0009] 还包括用于将聚焦光源的光线进行分光的分光棱镜机构，分光棱镜机构包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜以及第四分光棱镜；第一分光棱镜、第二分光棱镜位于投影物镜的同一侧，且第一分光棱镜邻近聚焦光源，第二分光棱镜位于第一分光棱镜的下方； 第三分光棱镜、第四分光棱镜位于投影物镜的同一侧，且第三分光棱镜邻近光线探测器，第四分光棱镜位于第三分光棱镜的下方，经第二分光棱镜的聚焦光线经待曝光板体后能进入第四分光棱镜。 [0010] 所述待曝光板体包括掩模版或晶圆。 [0011] 本发明的优点：待曝光板体置于吸盘上，光线探测器通过吸盘升降驱动机构驱动吸盘升降，使得待曝光板体在投影物镜下方处于最佳焦面上，由于投影物镜可以保持不动，能够有效避免投影物镜移动对成像质量造成的潜在隐患，避免投影物镜被撞坏的风险，操作方便，安全可靠。附图说明 [0012] 图1为本发明的结构示意图。 [0013] 附图标记说明：1-聚焦光源、2-第一分光棱镜、3-第二分光棱镜、4-投影物镜、5-待曝光板体、6-吸盘、7-吸盘升降驱动机构、8-第三分光棱镜、9-第四分光棱镜以及10-光线探测器。 具体实施方式[0014] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0015] 如图1所示：为了有效实现曝光成像的聚焦，避免投影物镜4的损坏，本发明包括曝光平台以及位于所述曝光平台正上方的投影物镜4；所述曝光平台包括用于承载待曝光板体5的吸盘6，所述吸盘6与用于所述驱动吸盘6升降的吸盘升降驱动机构7连接；在所述投影物镜4的一侧设有聚焦光源1，投影物镜4的另一侧设置用于接收聚焦光源1经过待曝光板体5后投影光线的光线探测器10，所述光线探测器10与吸盘升降驱动机构7连接，光线探测器 10根据投影光线的状态能控制吸盘升降驱动机构7的工作状态，直至使得吸盘6上的待曝光板体5处于最佳焦面位置。 [0016] 具体地，投影物镜4位于曝光平台的正上方，在进行聚焦时，投影物镜4可保持不动。吸盘6上承载的待曝光板体5为掩模版或晶圆，吸盘升降驱动机构7驱动吸盘6在投影物镜4下方升降时，置于吸盘6上的待曝光板体5会跟随吸盘6进行同步的升降，以便使得待曝光板体5在投影物镜4下方能找到最佳焦面的位置。吸盘升降驱动机构7的工作状态由光线探测器10进行控制，即光线探测器10能控制吸盘升降驱动机构7是否驱动吸盘6进行所需的升降，光线探测器10接收聚焦光源1的光线后，根据接收光线来判断待曝光板体5是否处于最佳焦面的位置，当待曝光板体5处于非最佳焦面位置时，光线探测器10就会控制吸盘升降驱动机构7驱动吸盘6升降，直至待曝光板体5处于最佳焦面的位置。 [0017] 本发明实施例中，在吸盘升降驱动机构7驱动吸盘6升降时，光线探测器10接收到光线的光斑最锐利时，则能判断待曝光板体5处于最佳焦面的位置，光线探测器10可以采用本技术领域常用的技术手段实现对光线光斑的判断，光线探测器10可以采用本技术领域常用的结构形式，具体为本技术领域人员所熟知。具体实施时，吸盘升降驱动机构7可以采用本技术领域常用的驱动形式，如采用电机驱动或气缸驱动等，具体驱动形式可以根据需要进行选择，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。 [0018] 进一步地，为了能使得聚焦光源1发出的激光，能被光线探测器10接收到，还包括用于将聚焦光源1的光线进行分光的分光棱镜机构，分光棱镜机构包括第一分光棱镜2、第二分光棱镜3、第三分光棱镜9以及第四分光棱镜8；第一分光棱镜2、第二分光棱镜3位于投影物镜4的同一侧，且第一分光棱镜2邻近聚焦光源1，第二分光棱镜3位于第一分光棱镜2的下方； 第三分光棱镜8、第四分光棱镜9位于投影物镜4的同一侧，且第三分光棱镜8邻近光线探测器10，第四分光棱镜9位于第三分光棱镜8的下方，经第二分光棱镜3的聚焦光线经待曝光板体5后能进入第四分光棱镜9。 [0019] 本发明实施例中，第一分光棱镜2与第二分光棱镜3之间形成投影狭缝，第三风光棱镜8与第四分光棱镜9之间形成探测狭缝。 [0020] 综上得到，，本发明激光直接成像曝光机用聚焦方法，所述聚焦方法包括如下步骤：步骤1、提供曝光平台以及位于所述曝光平台正上方的投影物镜4，曝光平台包括用于承载待曝光板体5且能在投影物镜4下方升降的吸盘6，吸盘6与吸盘升降驱动机构7连接； 步骤2、开启位于投影物镜4一侧的聚焦光源1，聚焦光源1发出的激光经过吸盘6上的待曝光板体5后，能被投影物镜4另一侧的光线探测器10接收； 步骤3、光线探测器10根据投影光线的状态能控制吸盘升降驱动机构7的工作状态，直至使得吸盘6上的待曝光板体5处于最佳焦面位置。 [0021] 具体地，还包括用于将聚焦光源1的光线进行分光的分光棱镜机构，分光棱镜机构包括第一分光棱镜2、第二分光棱镜3、第三分光棱镜9以及第四分光棱镜8；第一分光棱镜2、第二分光棱镜3位于投影物镜4的同一侧，且第一分光棱镜2邻近聚焦光源1，第二分光棱镜3位于第一分光棱镜2的下方； 第三分光棱镜8、第四分光棱镜9位于投影物镜4的同一侧，且第三分光棱镜8邻近光线探测器10，第四分光棱镜9位于第三分光棱镜8的下方，经第二分光棱镜3的聚焦光线经待曝光板体5后能进入第四分光棱镜9。 [0022] 本发明待曝光板体5置于吸盘6上，光线探测器10通过吸盘升降驱动机构7驱动吸盘6升降，使得待曝光板体5在投影物镜4下方处于最佳焦面上，由于投影物镜4可以保持不动，能够有效避免投影物镜4移动对成像质量造成的潜在隐患，避免投影物镜4被撞坏的风险，操作方便，安全可靠。 |
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