CN105629678B - 一种直写系统运动平台的正交性测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直写系统运动平台的正交性测定方法，包括以下步骤：步骤一，设计光刻文件，使其四个角具有定位标记点；步骤二，将基板固定于运动平台上；步骤三，根据光刻文件对基板进行直写曝光；步骤四，记录下基板各个侧边对应运动平台的XY方向，然后进行显影、清洗、烘干；步骤五，将基板旋转90°后固定于直写系统的运动平台上；步骤六，移动运动平台，分别使得四个定位标记点位于CCD的中心位置，并记录下相应的位置坐标；步骤七，将位置坐标连线形成平行四边形，计算运动平台的正交性。本发明相较于现有技术，无需借助第三方设备与工具，周期快，简单便捷，成本低，而且适用于大幅面平台的校正。

Description

一种直写系统运动平台的正交性测定方法
技术领域
本发明属于激光直写光刻设备技术领域，尤其涉及一种精密运动平台的精度测量与校正，提供了一种直写系统运动平台的正交性测定方法。
背景技术
现有的，在激光直写光刻系统中，运动平台的正交性偏差决定了光刻产品整体版面几何正交性的好坏。运动平台都存在或多或少的正交性偏差，以光刻掩膜版为例：如果误差过大，一方面光刻产品无法达到设计图形的几何正交性要求；另一方面，现有的一台设备制作掩膜版往往需要与其他设备制作掩膜版实现互相套刻，而正交性偏差过大会造成无法对位套刻，因此，光刻设备往往需要对现有运动平台的正交性进行测量并进行校正。
光刻领域测量平台正交性测定方法在行业内的通常做法有两种：第一种是光刻设备制作出最终样品，放入到专业几何尺寸测量设备中测量，得到样品的尺寸偏差，正交性偏差等数据。上述的方法虽然简单直接，但是能直接对光刻图形进行精确尺寸测量的设备价格极其昂贵，支持测量范围达到42英寸以上的更是少之又少。而对于一般企业来说，购买此类检测设备代价极大。
第二种是取得一块标准正交性校正基板，在XY方向上写有正交的标记点，移动光刻平台通过CCD观测标记点并进行识别定位，从而得到各标记点的平台位置坐标，进而计算出系统的正交性偏差。例如中国专利申请号为201110301696.8的专利，其公开了一种精密移动平台的正交性实时标定方法。但是，对于其中刻有定位标记的标准标定板的获得需要更高精度的设备制作，往往不容易取得，价格昂贵。此外为了达到更高的测量精度，对于大幅面平台往往要求标定板内部标记点之间的距离尽量拉开距离，这就要求标定板的尺寸尽量跟平台幅面相近，而能制作42英寸以上标准标定板的设备少之又少。
综合来说，目前的技术主要存在两方面问题：一是检测过程需要借助第三方设备，工具周期长，花费成本代价大。二是对于大幅面高精度平台的检测，检测设备或者检测工具难以获得。
因此，亟需一种不需要借助第单方设备、成本低且适用于大尺寸的直写系统运动平台的正交性测定方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种直写系统运动平台的正交性测定方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种直写系统运动平台的正交性测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，设计一光刻文件，使得光刻文件在其表面的四个角具有定位标记点；
步骤二，将一空白的基板固定于直写系统的运动平台上；
步骤三，根据步骤一的光刻文件，对空白的基板进行直写曝光；
步骤四，记录下曝光的基板各个侧边对应运动平台的XY方向，然后取下曝光后的基板进行显影、清洗、烘干；
步骤五，将步骤四的曝光后的基板旋转90°后，再固定于直写系统的运动平台上；
步骤六，打开直写系统的照明光源，移动运动平台，分别使得四个定位标记点位于直写系统的CCD的中心位置，并记录下四个定位标记点相应的运动平台的位置坐标(Xi，Yi)；
步骤七，将运动平台位置坐标连线形成一平行四边形，选取靠近运动平台零点的定位标记点，将其内夹角与90°做差记为θ即为系统的正交性角度偏差，当以X轴为基准时，Y轴需要补偿的角度为θ。
本发明相较于现有技术，无需借助第三方设备与工具，周期快，简单便捷，成本低，而且适用于大幅面平台的校正。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，上述的步骤二、步骤五中基板采用真空吸附的方式固定于直写系统的运动平台上。
采用上述优选的方案，基板采用真空吸附方式固定，不需要增加另外的夹具固定，避免夹具遮挡基板影响成像，提高测定的准确性。
作为优选的方案，上述的直写系统包括基板、运动平台、曝光装置和成像装置，曝光装置根据光刻文件的定位标记点信息对空白的基板进行直写曝光，成像装置根据曝光后的基板成像基板上的定位标记点，曝光装置和成型装置集成于一体。
采用上述优选的方案，曝光装置和成型装置集成于一体，在一台设备上即可完成定位标记点在基板上的曝光以及定位标记点在运动平台上的位置坐标，以便计算运动平台正交性，节省了设备所占的空间，更加快速便捷，实现效率最大化。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的直写系统的结构示意图。
图2为本发明一种实施方式的基板曝光后的图形示意图。
图3为本发明一种实施方式的基板曝光后旋转90°的图形示意图。
图4为本发明一种实施方式的定位标记点的相应的运动平台的位置坐标连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，如图1至图4所示所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种直写系统运动平台的正交性测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，设计一光刻文件，使得光刻文件在其表面的四个角具有定位标记点A、B、C、D；
步骤二，将一空白的基板固定于直写系统的运动平台上；
步骤三，根据步骤一的光刻文件，对空白的基板进行直写曝光；
步骤四，记录下曝光的基板各个侧边对应运动平台的XY方向，然后取下曝光后的基板进行显影、清洗、烘干；
步骤五，将步骤四的曝光后的基板旋转90°后，再固定于直写系统的运动平台上；
步骤六，打开直写系统的照明光源，移动运动平台，分别使得四个定位标记点位于直写系统的CCD的中心位置，并记录下四个定位标记点相应的运动平台的位置坐标(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)和(X4，Y4)；
步骤七，将运动平台位置坐标连线形成一平行四边形，选取靠近运动平台零点的定位标记点，将其内夹角与90°做差记为θ即为系统的正交性角度偏差，当以X轴为基准时，Y轴需要补偿的角度为θ。
本实施方式相较于现有技术，无需借助第三方设备与工具，周期快，简单便捷，成本低，而且适用于大幅面平台的校正。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的步骤二、步骤五中基板采用真空吸附的方式固定于直写系统的运动平台上。
采用上述优选的方案，基板采用真空吸附方式固定，不需要增加另外的夹具固定，避免夹具遮挡基板影响成像，提高测定的准确性。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的直写系统包括基板、运动平台、曝光装置和成像装置，曝光装置根据光刻文件的定位标记点信息对空白的基板进行直写曝光，成像装置根据曝光后的基板成像基板上的定位标记点，曝光装置和成型装置集成于一体。
采用上述优选的方案，曝光装置和成型装置集成于一体，在一台设备上即可完成定位标记点在基板上的曝光以及定位标记点在运动平台上的位置坐标，以便计算运动平台正交性，节省了设备所占的空间，更加快速便捷，实现效率最大化。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种直写系统运动平台的正交性测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，设计一光刻文件，使得光刻文件在其表面的四个角具有定位标记点；
步骤二，将一空白的基板固定于直写系统的运动平台上；
步骤三，根据步骤一的光刻文件，对空白的基板进行直写曝光；
步骤四，记录下曝光的基板各个侧边对应运动平台的XY方向，然后取下曝光后的基板进行显影、清洗、烘干；
步骤五，将步骤四的曝光后的基板旋转90°后，再固定于直写系统的运动平台上；
步骤六，打开直写系统的照明光源，移动运动平台，分别使得四个定位标记点位于直写系统的CCD的中心位置，并记录下四个定位标记点相应的运动平台的位置坐标(Xi，Yi)；
步骤七，将运动平台位置坐标连线形成一平行四边形，选取靠近运动平台零点的定位标记点，将其内夹角与90°做差记为θ即为系统的正交性角度偏差，当以X轴为基准时，Y轴需要补偿的角度为θ。
2.根据权利要求1所述的直写系统运动平台的正交性测定方法，其特征在于，所述步骤二、步骤五中基板采用真空吸附的方式固定于直写系统的运动平台上。
3.根据权利要求1所述的直写系统运动平台的正交性测定方法，其特征在于，所述直写系统包括基板、运动平台、曝光装置和成像装置，所述曝光装置根据光刻文件的定位标记点信息对空白的基板进行直写曝光，所述成像装置根据曝光后的基板成像基板上的定位标记点。
4.根据权利要求1所述的直写系统运动平台的正交性测定方法，其特征在于，所述曝光装置和成型装置集成于一体。
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