技术领域
[0001] 本
发明涉及曝光技术领域，尤其涉及一种曝光机及其能量检测方法和装置。
背景技术
[0002]
光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。上述衬底可包括用于制造
半导体器件、多种集成
电路、平面显示器(例如
液晶显示器)、
电路板、
生物芯片、微机械
电子芯片、
光电子线路芯片等的基片。
[0003] 曝光机是用于实现上述光刻技术的重要设备。目前，在曝光机使用之前需要对其曝光镜头的曝光能量进行测量和标定，以满足实际生产加工的使用需求。然而，
现有技术中能量检测装置的测量值为
电压，不能表现激光能量的强度，且存在测量不准不准确的问题。因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
[0004] 本发明旨在提供一种曝光机及其能量检测方法和装置，以克服现有技术中存在的不足。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 一种曝光机能量检测方法，其包括如下步骤：
[0007] 将曝光机上曝光镜头的曝光区域划分为N个子区域；
[0008] 为N个子区域分别提供
电流IN，控制N个子区域分别投射光斑；
[0009] 通过XY机构控制功率计以速度vmm/s依次运动至N个子区域下方，功率计的热敏功率
探头依次接收投射的光斑，得到功率计读数PW，光斑形成的投图面积为scm2，曝光镜头与热敏功率探头中心之间的距离为hmm，则曝光镜头的出光能量为：能量Exp＝(Ps/s)*(h/v)。
[0010] 作为本发明的曝光机能量检测方法的改进，所述曝光镜头的曝光区域的
像素为M1×M2，任一子区域的像素为m×m，N＝(M1/m)*(M2/m)。
[0011] 作为本发明的曝光机能量检测方法的改进，对N个子区域分别设定不同的电流IN，功率计分别测得N个子区域对应的功率值，得到电流-功率关系数据表。
[0012] 作为本发明的曝光机能量检测方法的改进，所述曝光机能量检测方法还包括能量均匀性标定的步骤：
[0013] 对N个子区域分别设定相同的电流IN，N个子区域分别投射光斑到功率计的热敏功率探头上，功率计分别测得N个子区域对应的功率值。
[0014] 作为本发明的曝光机能量检测方法的改进，所述曝光机能量检测方法还包括能量利用率标定的步骤：
[0015] 对N个子区域分别设定相同的电流IN，N个子区域分别投射光斑到功率计的热敏功率探头上，功率计分别测得N个子区域对应的功率值，对测得的N个子区域对应的功率值求和。
[0016] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0017] 一种曝光机能量检测装置，其包括：功率计以及驱动所述功率计进行运动的XY机构；
[0018] 所述功率计具有热敏功率探头，所述XY机构包括：X驱动单元以及Y驱动单元，所述X驱动单元固定于所述曝光机的曝光
台面的一侧，其包括：沿X方向设置的
丝杆、由所述丝杆驱动的动子座，所述功率计安装于所述动子座上，所述Y驱动单元包括：设置于曝光机的曝光台面下方的沿Y发那个像设置的滑轨。
[0019] 作为本发明的曝光机能量检测装置的改进，所述热敏功率探头的型号为BO5-SMC或者TD10XP。
[0020] 作为本发明的曝光机能量检测装置的改进，所述曝光机上曝光镜头的曝光区域划分为N个子区域，所述XY机构驱动所述功率计依次运动至N个子区域下方，所述功率计的热敏功率探头依次接收投射的光斑。
[0021] 作为本发明的曝光机能量检测装置的改进，所述曝光镜头的曝光区域的像素为M1×M2，任一子区域的像素为m×m，N＝(M1/m)*(M2/m)。
[0022] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0023] 一种曝光机，其包括如上所述的能量检测装置。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的曝光机能量检测方法基于功率对曝光镜头的能量进行测量，测量结果具有实际的物理意义，同时还能够对能量均匀性和能量利用率进行标定，从而克服了现有技术中均匀性测量的不准确性及利用率需要人工手动测量的
缺陷。
附图说明
[0025] 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。
[0026] 图1为本发明的曝光机能量检测装置一实施例的立体图；
[0027] 图2为本发明的曝光机一实施例的立体图。
具体实施方式
[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 本发明一实施例的曝光机能量检测方法包括包括如下步骤：
[0030] 将曝光机上曝光镜头的曝光区域划分为N个子区域。
[0031] 其中，N个子区域保持互不重叠。具体地，可根据曝光镜头的曝光区域的像素值对各子区域进行划分，此时曝光镜头的曝光区域的像素为M1×M2，任一子区域的像素为m×m，N＝(M1/m)*(M2/m)。
[0032] 一个实施方式中，将像素值为1904×336的曝光区域划分像素值为200*200的子区域。另一个实施方式中，将像素值为1904×336的曝光区域划分17*3个像素值为112*112的子区域。另一个实施方式中，将像素值为1904×336的曝光区域划分11*2个像素值为168*168的子区域。
[0033] 为N个子区域分别提供电流IN，控制N个子区域分别投射光斑。
[0034] 通过XY机构控制功率计以速度vmm/s依次运动至N个子区域下方，功率计的热敏功率探头依次接收投射的光斑，得到功率计读数PW，光斑形成的投图面积为scm2，DMD投图高度hmm，则曝光镜头的出光能量为：能量Exp＝(Ps/s)*(h/v)。
[0035] 进行能量测量时，将像素值为1904×336的曝光区域划分像素值为200*200的子区域。对N个子区域分别设定不同的电流IN，功率计分别测得N个子区域对应的功率值，得到电流-功率关系数据表。如此可替代传统，借助仪器人工手动测量的方式，提高测量的效率。
[0036] 在实际生产测试时就省略人工进行测量，需要的仪器，人
力均可以省略，直接进行手动在
软件上点击开始，数据就会直接显示在软件上，并自动
覆盖上一次标定结果，这样既达到自动化又省略时间，
[0037] 曝光机能量检测方法还包括能量均匀性标定的步骤。一个实施方式中，将像素值为1904×336的曝光区域划分17*3个像素值为112*112的子区域，对N个子区域分别设定相同的电流IN，N个子区域分别投射光斑到功率计的热敏功率探头上，功率计分别测得N个子区域对应的功率值。从而，通过比较各子区域的功率值的差值，可以判定各子区域的能量均匀性。
[0038] 曝光机能量检测方法还包括能量利用率标定的步骤。一个实施方式中，将像素值为1904×336的曝光区域划分11*2个像素值为168*168的子区域，对N个子区域分别设定相同的电流IN，N个子区域分别投射光斑到功率计的热敏功率探头上，功率计分别测得N个子区域对应的功率值，对测得的N个子区域对应的功率值求和。从而，通过各子区域对应的功率值总和与曝光镜头的曝光区域的总功率的比值，即可判定能量利用率。
[0039] 基于相同的发明构思，本发明还提供一种曝光机能量检测装置。该曝光机能量检测装置能够实现如上述的曝光机能量检测方法。
[0040] 如图1所示，本发明一实施例的曝光机能量检测装置10包括：功率计1以及驱动功率计1进行运动的XY机构2。
[0041] 其中，功率计1具有热敏功率探头，该功率计1通
过热敏功率探头能够实现对投射于其上的曝光镜头的曝光功率进行测量。一个实施方式中，热敏功率探头的型号为BO5-SMC或者TD10XP。
[0042] XY机构2用于带动功率计1依次运动至N个子区域下方，以接收由曝光镜头投射的光斑。在实际的应用场景中，该XY机构2可结合安装到曝光机上。
[0043] 一个实施方式中，XY机构2包括：X驱动单元21以及Y驱动单元(未图示)。其中，X驱动单元21固定于曝光机的曝光台面的一侧，其包括：沿X方向设置的丝杆211、由丝杆211驱动的动子座212，功率计1安装于动子座212上。从而，当一个
电机驱动丝杆211枢转动作时，动子座212可进一步带动功率计1进行X方向的往复运动。为了精确控制功率计1沿X方向的运动，可采用
伺服电机驱动丝杆211的枢转动作。
[0044] Y驱动单元包括：设置于曝光机的曝光台面下方的沿Y方向设置的滑轨。从而，当外部动力机构驱动曝光台面沿Y方向运动时，曝光台面可带动功率计1及X单元21整体地沿Y方向进行往复运动。上述动力机构也可采用丝杆结构，此时曝光台面由丝杆驱动沿上述滑轨进行运动。为了精确控制功率计1沿Y方向的运动，可采用伺服电机驱动丝杆的枢转动作。
[0045] 曝光机能量检测装置10应用时，曝光机上曝光镜头的曝光区域划分为N个子区域，XY机构2驱动功率计1依次运动至N个子区域下方，功率计1的热敏功率探头依次接收投射的光斑。其中，N个子区域保持互不重叠。具体地，可根据曝光镜头的曝光区域的像素值对各子区域进行划分，此时曝光镜头的曝光区域的像素为M1×M2，任一子区域的像素为m×m，N＝(M1/m)*(M2/m)。
[0046] 基于相同的发明构思，本发明还提供一种曝光机20。
[0047] 如图2所示，本发明一实施例的曝光机20包括：曝光镜头201、曝光台面202、如上所述能量检测装置10。该能量检测装置10结合安装到曝光台面202上，并对曝光镜头201按照如上方法对曝光镜头201的能量进行测量，还能够对能量均匀性和能量利用率进行标定。
[0048] 综上所述，本发明的曝光机能量检测方法基于功率对曝光镜头的能量进行测量，测量结果具有实际的物理意义，同时还能够对能量均匀性和能量利用率进行标定，从而克服了现有技术中均匀性测量的不准确性及利用率需要人工手动测量的缺陷。
[0049] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0050] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
