CN111273519A - 一种曝光镜头能量标定方法及其标定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曝光镜头能量标定方法及其标定装置，所述标定方法为预先测量曝光镜头出光总功率和经收光镜头接收的光经光纤传导光功率的倍率LR；在对曝光镜头的进行镜头能量标定时，功率计测量收光镜头接收曝光镜头的光纤传导光功率LP′，并根据光纤传导光功率LP′和预先测量的出光总功率和光纤传导光功率的倍率LR计算曝光镜头曝光时的总功率LS′。本发明解决了直写式光刻机曝光镜头能量标定问题，操作简便，对于多镜头直写式光刻机，能有效简化机械结构，减低成本。

Description

一种曝光镜头能量标定方法及其标定装置
技术领域
本发明涉及直写式光刻机曝光技术领域，具体是一种直写式光刻机曝光镜头能量标定方法及其标定装置。
背景技术
光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。这样的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。
在直写曝光过程中，衬底放置在精密运动平台的基底台上，通过处在光刻设备内的曝光装置和精密平台的运动，将特征构图投射到衬底表面的指定位置，为了实现高精度曝光，对于保证多镜头出光功率一致性尤为重要。
目前市场上标定镜头能量的方式多为在精密运动平台上增加移动轴以移动能量检测装置对多镜头的出光功率进行读取。这种方法增加精密运动平台机械结构，操作方法复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直写式光刻机镜头能量标定方法，简化操作方法，并能够减少精密运动平台机械结构，降低成本。
本发明的技术方案为：一种直写式光刻机曝光镜头能量标定方法，预先测量曝光镜头出光总功率和经收光镜头接收的光经光纤传导光功率的倍率LR；在对曝光镜头的进行镜头能量标定时，功率计测量收光镜头接收曝光镜头的光纤传导光功率LP′，并根据光纤传导光功率LP′和预先测量的出光总功率和光纤传导光功率的倍率LR计算曝光镜头曝光时的总功率LS′。
进一步的，进行能量标定时所述曝光镜头曝光时总功率LS′，通过采用以下公式计算：
Figure 190762DEST_PATH_IMAGE001
。
进一步的，所述出光总功率和光纤传导光功率的倍率LR通过预先测量曝光镜头曝光时的出光总功率LS和预先测量收光镜头接收曝光镜头曝光的光经光纤传导光功率LP获得。
进一步的，所述曝光镜头的出光总功率通过将所述功率计置于曝光镜头视场下测量获得。
进一步的，所述收光镜头对应于所述直写光刻机构的曝光镜头，将所述收光镜头置于所述曝光镜头视场下，所述曝光镜头曝光，所述功率计测量所述收光镜头接收的光经光纤传导光功率。
一种曝光镜头能量标定装置，包括其固定于所述精密运动平台前端或者后端的收光镜头和通过光纤与所述收光镜头连接的功率计。
进一步的，所述功率计可拆卸安装于所述精密运动平台。
进一步的，所述收光镜头尺寸小于曝光镜头尺寸。
进一步的，所述收光镜头和所述曝光镜头对应设置。
由以上技术方案可知，此种标定方法操作方法简单，对于多镜头直写式光刻机，只需增加收光镜头，不必在移动平台上安装移动轴，简化精密运动平台机械结构，降低成本。
附图说明
图1为测量第1个曝光镜头出光总功率，功率计位置示意图。
图2为测量第i个曝光镜头出光总功率，功率计位置示意图。
图3为第1个收光镜头位置示意图。
图4为第i个收光镜头位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
如图1-4所示，一种直写式光刻机曝光镜头能量标定方法，所述标定装置包括固定于所述精密运动平台1前端或者后端的收光镜头2和通过光纤3与所述收光镜头2连接的功率计4，所述功率计4可拆卸安装于所述精密运动平台1，可以先安装于精密运动平台1的端部进行曝光镜头5出光总功率的测量，然后安装于所述精密运动平台1与所述收光镜头2通过光纤3连接，用于测量经收光镜头2接收的光经光纤3传导光功率。较佳的，所述收光镜头2尺寸小于曝光镜头5尺寸。所述收光镜头2和所述曝光镜头5对应设置，包括收光镜头2的数量与曝光镜头5的数量相同，根据所述曝光镜头5的间隔排列对应设置所述收光镜头2的间隔距离，每个收光镜头2对应一个曝光镜头5。当然，也可以根据需要减少收光镜头2的设置，采用移动精密运动平台1的方式，使得所述收光镜头2对应于所述曝光镜头5。
下面具体介绍曝光镜头能量标定方法：
预先测量曝光镜头5出光总功率和经收光镜头2接收的光经光纤3传导光功率的倍率LR。
在对曝光镜头5的进行镜头能量标定时，功率计4测量收光镜头2接收曝光镜头5的光经光纤传导光功率LP′，并根据光纤传导光功率LP′和预先测量的出光总功率和光纤传导光功率的倍率LR计算曝光镜头5曝光时的总功率LS′。
分为以下步骤：
步骤一、测量曝光镜头的总功率
S1、将功率计4安装在精密运动平台1前端，移动精密运动平台1将功率计4置于曝光镜头5视场下。
S2、打开曝光镜头5曝光，用功率计4测量此时的出光总功率（LS1）。
S3、如图2所示，重复步骤S1、S2，测量出第i个镜头曝光总功率（Lsi）。
测量曝光镜头总功率的方式不限于此，也可以采用其他常规方式获得。
步骤二，测量曝光镜头5曝光时收光镜头2经光纤传导光功率。
S1、如图3所示，移动精密运动平台1，将收光镜头2置于所述曝光镜头5视场下，曝光镜头5进行曝光，测量收光镜头2接收的光经光纤传导光功率（LP1）。
S2、如图4所示，重复S6步骤，测量第i个光纤传导光功率（LPi）。
步骤三，计算倍率
采用以下公式，计算第i个镜头出光总功率与第i个光纤传导光功率的倍率：
Figure 763694DEST_PATH_IMAGE002
其中，LRi为第i个镜头出光总功率与第i个光纤传导光功率的倍率，LSi为功率计测量第i个曝光镜头曝光时出光总功率，LPi为功率计测量曝光镜头曝光时第i个收光镜头经光纤传导光功率。
步骤四，镜头能量标定时，曝光镜头的曝光总功率
在对第i个曝光镜头5能量标定时，将第i个收光镜头2置于所述第i个曝光镜头5视场下，曝光镜头5进行曝光，测量收光镜头2接收的光经光纤传导光功率（LPi′），对于第i个镜头曝光时总功率，采用以下公式计算：
Figure 543432DEST_PATH_IMAGE003
其中，LSi′为进行能量标定时计算出的第i个镜头曝光总功率，LP′为进行能量标定时，第i个收光镜头接收光经光纤传导光功率，LRi为所述出光总功率与所述光纤传导光功率的倍率。
上述步骤一至步骤三，只需进行一次操作，预先获得数值，待要对曝光镜头进行能量标定时，只需将所述收光镜头置于所述曝光镜头下，通过所述功率计读取此时的收光镜头接收的光经光纤传导光功率。上述标定方法操作简便，并且对于多镜头直写式光刻机，只需增加收光镜头2，不必在精密运动平台上安装移动轴，简化精密移动平台机械结构，降低成本。

Claims (9)

1.一种直写式光刻机曝光镜头能量标定方法，其特征在于：
预先测量曝光镜头出光总功率和经收光镜头接收的光经光纤传导光功率的倍率LR；
在对曝光镜头的进行镜头能量标定时，功率计测量收光镜头接收曝光镜头的光纤传导光功率LP′，并根据光纤传导光功率LP′和预先测量的出光总功率和光纤传导光功率的倍率LR计算曝光镜头曝光时的总功率LS′。
2.根据权利要求1所述的曝光镜头能量标定方法，其特征在于：进行能量标定时所述曝光镜头曝光时总功率LS′，通过采用以下公式计算：
Figure 119107DEST_PATH_IMAGE001
。
3.根据权利要求1所述的曝光镜头能量标定方法，其特征在于：所述出光总功率和光纤传导光功率的倍率LR通过预先测量曝光镜头曝光时的出光总功率LS和预先测量收光镜头接收曝光镜头曝光的光经光纤传导光功率LP获得。
4.根据权利要求1所述的曝光镜头能量标定方法，其特征在于：所述曝光镜头的出光总功率通过将所述功率计置于曝光镜头视场下测量获得。
5.根据权利要求1所述的曝光镜头能量标定方法，其特征在于：所述收光镜头对应于所述直写光刻机构的曝光镜头，将所述收光镜头置于所述曝光镜头视场下，所述曝光镜头曝光，所述功率计测量所述收光镜头接收的光经光纤传导光功率。
6.一种直写式光刻机曝光镜头能量标定装置，其特征在于：其包括固定于所述直写式光刻机的精密运动平台前端或者后端的收光镜头和通过光纤与所述收光镜头连接的功率计。
7.根据权利要求6所述的标定装置，其特征在于：所述功率计可拆卸安装于所述精密运动平台。
8.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于：所述收光镜头尺寸小于曝光镜头尺寸。
9.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于：所述收光镜头和所述曝光镜头对应设置。
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