CN113204176A - 用于检测和调试设备成像光路的工装、检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装、检测和调试直写光刻设备成像光路的系统以及方法，其中，用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，包括背光组件，背光组件包括光源、光传输单元和容纳筒，容纳筒上设置有出光孔，光源和光传输单元均设置在容纳筒内，光传输单元用于将光源的出射光传输至出光孔处；星点板，星点板设置在出光孔处，星点板上设置有透光孔阵列，光源的出射光照射到星点板上；连接组件，连接组件用于连接背光组件和待测成像光路，以使得透过星点板的光线通过待测成像光路成像。本发明实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装便于分析成像光路的像差情况以及调试成像光路。

Description

用于检测和调试设备成像光路的工装、检测系统和方法

技术领域

本发明涉及光刻设备技术领域，尤其是涉及一种用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装、检测和调试直写光刻设备成像光路的系统和方法。

背景技术

成像光路是直写光刻设备的核心组成部分，成像光路的质量直接决定直写光刻设备的解析和焦深情况，现有的直写光刻设备的成像光路多使用分辨率法检验成像光路质量。

但是，采用分辨率法检验成像光路质量存在局限性，例如只能判断成像质量好坏，并不能定性分析出成像光路具体像差，因而，调试人员无法根据分辨率法的结果确定调试方向，调试效率低下。

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，本发明的第一个目的在于提出一种用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，该工装为分析成像光路的像差情况以及调试成像光路提供硬件基础，便于提高成像光路调试效率。

本发明的第二个目的在于提出一种检测和调试直写光刻设备成像光路的系统。

本发明的第三个目的在于提出一种检测和调试直写光刻设备成像光路的方法。

为了达到上述目的，本发明的第一方面实施例提出了一种用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，包括：背光组件，背光组件包括光源、光传输单元和容纳筒，所述容纳筒上设置有出光孔，所述光源和所述光传输单元均设置在所述容纳筒内，所述光传输单元用于将所述光源的出射光传输至所述出光孔处；星点板，所述星点板设置在所述出光孔处，所述星点板上设置有透光孔阵列，所述光源的出射光照射到所述星点板上；连接组件，所述连接组件用于连接所述背光组件和待测成像光路，以使得透过所述星点板的光线通过所述待测成像光路成像。

根据本发明实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，采用星点检验法，星点板上设置有透光孔阵列，且将星点板设置在出光孔处，通过连接组件连接背光组件和待测成像光路，以使得透过星点板的光线通过待测成像光路成像，进而可以通过图像采集装置采集星点成像的图像以分析成像光路的像差情况，从而，本发明实施例的工装，为直写光刻设备成像光路的检测和调试提供硬件基础，利于提高成像光路的调试效率。

在本发明的一些实施例中，所述光传输单元包括：第一透镜组，设置在所述光源的出射光的传播路径上，用于将所述出射光汇聚输出；矩形光棒，所述矩形光棒设置在所述第一透镜组的光输出路径上，用于将所述第一透镜组汇聚输出的光线转换为矩形光斑并输出；第二透镜组，所述第二透镜组设置在所述矩形光棒的光传播路径上，用于将所述矩形光斑汇聚输出；反射镜，所述反射镜设置在所述第二透镜组的光传播路径上并与所述第二透镜组呈预设角度，以将所述第二透镜组汇聚输出的矩形光斑反射至所述星点板上。

在本发明的一些实施例中，所述容纳筒包括：内筒和外筒，所述内筒的第一端插入所述外筒的第一端且可转动连接；所述内筒包括第一容纳腔和与所述第一容纳腔的腔壁连接的连接部，所述连接部靠近所述内筒的第一端，所述连接部上设置有安装通孔；所述外筒限定有第二容纳腔，所述第二容纳腔的腔壁上设置有安装斜面和所述出光孔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔通过所述安装通孔连通；所述光源、所述第一透镜组和所述矩形光棒均设置在所述内筒中，所述光源设置在所述第一容纳腔的腔壁上，所述第一透镜组设置在所述第一容纳腔中，所述矩形光棒设置在所述安装通孔中；所述第二透镜组和所述反射镜均设置在所述外筒中，所述第二透镜组设置在所述第二容纳腔中，所述反射镜设置在所述安装斜面上。

在本发明的一些实施例中，所述外筒的第一端设置有固定母部，所述内筒的第一端设置有固定子部，所述固定母部与所述固定子部配合以固定所述外筒和所述内筒。

在本发明的一些实施例中，所述固定母部包括插孔和顶丝；所述固定子部包括所述连接部限定出的固定孔，所述顶丝的一端透过所述插孔可插入所述固定孔，以固定所述外筒和所述内筒。

在本发明的一些实施例中，所述透光孔阵列包括多个透光圆孔，所述透光圆孔的直径＝0.61*λ/NA，其中，λ为所述光源的出射光的波长，NA为所述待测成像光路物方的发散角。

在本发明的一些实施例中，所述连接组件包括：多个高度调节件，多个所述高度调节件设置在所述外筒上且靠近所述出光孔处，用于调节所述背光组件与所述待测成像光路的相对高度，以使得透过所述星点板的光线与所述待测成像光路的光轴平行。

在本发明的一些实施例中，所述外筒的外筒壁上靠近所述出光孔处设置有多个调节孔；所述高度调节件包括螺丝，所述螺丝的一端插入所述调节孔。

为了达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出一种检测和调试直写光刻设备成像光路的系统，包括：上面任一项实施例所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装；图像采集装置，用于采集所述工装的出射光通过待测成像光路形成的图案；处理装置，与所述图像采集装置连接，用于对所述图案进行处理并显示处理后的图案。

根据本发明实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统，通过采用上面实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装、图像采集装置和处理装置，获取并显示处理后的星点像，调试人员能直接通过观察图像，确定待测成像光路的像差情况，便于之后调试人员通过像差情况调试待测成像光路，提高了调试效率。

为了达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出一种检测和调试直写光刻设备成像光路的方法，用于权利要求9所述的系统，所述方法包括：拆除待测成像光路中的DMD器件，将所述系统中的工装与所述待测成像光路连接；调整所述工装中内筒的转动位置，使得所述工装的出射光与所述DMD器件的位置对应；取出所述工装中的星点板，调节所述工装中的高度调节件，以使得所述工装的出射光与所述待测成像光路的光轴平行；将所述星点板安装至所述工装中，调整所述星点板的位置，以使得所述星点板与所述待测成像光路的视场对应匹配；将图像采集装置设置在所述待测成像光路的焦面处，采集透过所述星点板的光线通过所述待测成像光路形成的星点像；对所述星点像进行图像处理，并将图像处理后的星点像进行显示。

根据本发明实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系方法，基于本发明第一方面实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，采用星点检验法，调节工装中的高度调节件，以使得工装的出射光与待测成像光路的光轴平行，并调节星点板与待测成像光路的视场对应匹配，以及将获取后的星点像进行处理并显示，调试人员可根据检测结果，更直观地了解成像光路的像差情况，便于通过像差情况调试成像光路，提高成像光路的调试效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10的示意图；

图2是本发明另一个实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10的示意图；

图3是本发明一个实施例的星点板的示意图；

图4是本发明一个实施例的连接组件的示意图；

图5是本发明一个实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统的示意图；

图6是本发明一个实施例的星点像的示意图；

图7是本发明另一个实施例的球差完全校正后的星点像的示意图，其中，图7中(1)是球差完全校正后的小于焦距处的星点像的示意图，图7中(2)是球差完全校正后的焦点处的星点像的示意图，图7中(3)是球差完全校正后的大于焦距处的星点像的示意图；

图8是本发明另一个实施例的球差校正不足时的星点像的示意图，其中，图8中(1)是球差校正不足时的小于焦距处的星点像的示意图，图8中(2)是球差校正不足时的焦点处的星点像的示意图，图8中(3)是球差校正不足时的大于焦距处的星点像的示意图；

图9是本发明另一个实施例的球差校正过度时的星点像的示意图，其中，图9中(1)是球差校正过度时的小于焦距处的星点像的示意图，图9中(2)是球差校正过度时的焦点处的星点像的示意图，图9中(3)是球差校正过度时的大于焦距处的星点像的示意图；

图10是本发明一个实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的方法的流程图。

附图标记：

检测和调试直写光刻设备成像光路的系统100；

用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10、图像采集装置20、处理装置30；

背光组件1、星点板2、连接组件3；

光源11、光传输单元12、容纳筒13、透光孔阵列21、高度调节件31；

第一透镜组121、矩形光棒122、第二透镜组123、反射镜124、内筒131、外筒132、透光圆孔211；

第一容纳腔1311、连接部1312、安装通孔1313、第二容纳腔1321、安装斜面1322、调节孔1323；

待测成像光路N、出光孔A、DMD器件L。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装。

图1是本发明一个实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10的示意图。

如图1所示，本发明实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10包括背光组件1、星点板2和连接组件3。

其中，背光组件1包括光源11、光传输单元12和容纳筒13，容纳筒13上设置有出光孔A，光源11和光传输单元12均设置在容纳筒13内，光传输单元12用于将光源11的出射光传输至出光孔A处。光源11用于发出光线，光传输单元12用于传播光线，以及，可以将光源11发出的光线进行处理等，例如，将光线进行特定比例的放大处理等。光源11发出的光线光源11发出的光在光传输单元12中传播，以及，在容纳筒13中发生反射或者折射后，形成特定的出射光由出光孔A处射出。

星点板2设置在出光孔A处，星点板2上设置有透光孔阵列，光源11的出射光照射到星点板2上，并且星点板2可根据需要进行拆卸或者安装。

其中，如图3所示，可设置星点板2的基底为黑色不透光玻璃板，例如，星点板2可由光掩膜基板经过光刻工艺加工、切割而成。星点板2上设置有透光孔阵列21，透光孔阵列21可以为均匀且规律排布的透光孔，透光孔的形状可以根据需要进行限定，如圆形，方形或星形等。将星点板2设置在出光孔A处，光源11发出的光线经传播或者反射后，形成工装10的出射光通过星点板2的透光孔阵列从出光孔A处射出，形成多个平行光路。

连接组件3用于连接背光组件1和待测成像光路N，以使得透过星点板2的光线通过待测成像光路N成像。通过连接组件3可调节背光组件1和待测成像光路N的相对位置，以实现待测成像光路N的光轴与背光组件1射出的多个平行光路平行。进而，可以通过图像采集装置采集经过待测成像光路N的星点图像，并通过显示装置提供给调试人员，调试人员根据检测结果，可以更直观地了解成像光路的像差情况，便于通过像差情况调试成像光路，调试效率高。

根据本发明实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10，采用星点检验法，星点板2上设置有透光孔阵列，且将星点板2设置在出光孔A处，通过连接组件连接背光组件和待测成像光路，以使得透过星点板的光线通过待测成像光路成像，进而可以通过图像采集装置采集星点成像的图像以分析成像光路的像差情况，从而，本发明实施例的工装，为直写光刻设备成像光路的检测和调试提供硬件基础，利于提高成像光路的调试效率。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，为根据本发明另一个实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装的示意图，其中，光传输单元12包括第一透镜组121、矩形光棒122、第二透镜组123和反射镜124。

其中，第一透镜组121，设置在光源11的出射光的传播路径上，用于将出射光汇聚输出。光源11发出的光线在传播过程中可能会发散，第一透镜组121可以包括凸透镜，光线在第一透镜组121处发生折射，以将光源11发出的光线进行第一次汇聚处理。矩形光棒122设置在第一透镜组121的光输出路径上，矩形光棒122可对汇聚输出的光线的形状进行限定，用于将第一透镜组121汇聚输出的光线转换为矩形光斑并输出。

第二透镜组123设置在矩形光棒122的光传播路径上，用于将矩形光斑汇聚输出。光线经矩形光棒122传播出后，为避免光在传播过程中，由于光线发散导致的成像光路不清晰的情况，矩形光斑在第二透镜组123处发生折射，以将光源11发出的光线进行第二次汇聚处理。

反射镜124设置在第二透镜组123的光传播路径上并与第二透镜组123呈预设角度，以将第二透镜组123汇聚输出的矩形光斑反射至星点板2上。其中，反射镜124与第二透镜组123之间的预设角度可根据检测需要进行设定或调整，反射镜124用于将传播过程中的光线进行反射处理，从而改变光线的传输路径。矩形光线经第二透镜组123折射后直接照射到反射镜124上，并在反射镜124表面发生反射，形成出射光由出光孔A处射出，照射到星点板2上。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，容纳筒13包括内筒131和外筒132。

内筒131的第一端插入外筒132的第一端且可转动连接，通过旋转内筒131可调节用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10出射的矩形光斑方向，从而使得工装10的出射光与原DMD器件的位置对应。内筒131包括第一容纳腔1311和与第一容纳腔1311的腔壁连接的连接部1312，连接部1312靠近内筒131的第一端，连接部1312上设置有安装通孔1313。

外筒132限定有第二容纳腔1321，第二容纳腔1321的腔壁上设置有安装斜面1322和出光孔A，第二容纳腔1321与第一容纳1311腔通过安装通孔1313连通。光源11、第一透镜组121和矩形光棒122均设置在内筒131中，光源11设置在第一容纳腔1311的腔壁上，第一透镜组121设置在第一容纳腔1311中，矩形光棒122设置在安装通孔1313中。安装通孔1313的形状可与矩形光棒122的形状相同，则矩形光棒122可直接固定于安装通孔1313中。

第二透镜组123和反射镜124均设置在外筒132中，第二透镜组123设置在第二容纳腔1321中，反射镜124设置在安装斜面1322上。

外筒132的容纳空间大于内筒131的容纳空间，光线在第二容纳腔1321中传播时，第二透镜组123和反射镜124还可将矩形光棒122出射的矩形光斑以特定比例放大。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，外筒132的第一端设置有固定母部(图中未标出)，内筒131的第一端设置有固定子部(图中未标出)，固定母部与固定子部配合以固定外筒132和内筒131。其中，固定母部包括插孔和顶丝，固定子部包括连接部限定出的固定孔，顶丝的一端透过插孔可插入固定孔，以固定外筒132和内筒131。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，为根据本发明一个实施例的星点板的示意图，其中，星点板2上设置有透光孔阵列21，透光孔阵列21包括多个透光圆孔211，例如，如图4所示，可在星点板2上设置一个8行6列的透光孔阵列21，且若透光孔形状可设置为圆形，则透光孔阵列21中可包括48个圆形的透光孔。还可设置透光圆孔211的直径＝0.61*λ/NA，其中，λ为光源的出射光的波长，NA为待测成像光路物方的发散角。

根据光源的出射光的波长λ和待测成像光路物方的发散角NA来确定透光圆孔211的直径的大小，优化了光路质量，能获取更精确的检测结果，以便调试人员根据检测结果，更直观地了解成像光路的像差情况，并通过像差情况调试成像光路，提高成像光路的调试效率。

在本发明的一些实施例中，连接组件3包括多个高度调节件，多个高度调节件设置在外筒132上且靠近出光孔A处，用于调节背光组件1与待测成像光路N的相对高度，以使得透过星点板2的光线与待测成像光路N的光轴平行。

其中，多个高度调节件包括螺丝，在外筒132的外筒壁上靠近出光孔A处设置有多个调节孔，螺丝的一端插入调节孔。可根据需要设置多个高度调节件的个数，例如，在背光组件1与待测成像光路N的连接处设置四个螺丝，并在外筒132的外筒壁上靠近出光孔A处设置四个调节孔，四个螺丝插入四个调节孔中，通过调节四个螺丝，以调节背光组件1与待测成像光路N的相对高度，从而使得透过星点板2的光线与待测成像光路N的光轴平行。

如图4所示，为根据本发明一个实施例的连接组件的示意图，其中，以一个高度调节件31和与一个高度调节件31匹配的一个调节孔1323为例，其中，高度调节件31为螺丝，将螺丝插入该调节孔1323中，通过旋转螺丝，调节背光组件1与待测成像光路N的相对高度，在此调节过程中，应将星点板拆卸下来，可以更清楚地观察工装10的出射光是否与待测成像光路N的光轴平行。

下面参考附图5描述本发明第二方面实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，为根据本发明一个实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统的示意图。其中，检测和调试直写光刻设备成像光路的系统100，包括上面任一项实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10、图像采集装置20和处理装置30。

图像采集装置20用于采集工装10的出射光通过待测成像光路N形成的图案，其中，图像采集装置20可以为摄像机等。将图像采集装置20设置在待测成像光路N的焦面处，用于采集透过星点板2的光线通过待测成像光路N形成的星点像。处理装置30与图像采集装置20连接，用于对图案进行处理并显示处理后的图案。其中处理装置30为具有图像处理功能的装置，其上设置有显示屏，如计算机、图像处理仪器等，能够对采集到的光源图像进行处理，以获得较为清晰的星点像并显示。

在实施例中，在进行检测时，先拆除待测成像光路中的DMD(Digital MicromirrorDevice，数字微透镜装置)器件L，将系统中的工装10与待测成像光路N连接，用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10的发出的矩形光斑，经待测成像光路N被图像采集装置20获取，处理装置30对图案进行处理并显示处理后的图案，显示的图案为星点像图案。

在本发明的一些实施例中，采用星点检验法对直写光刻设备成像光路进行检测和调试，该方法根据点光源经被检测光学系统后形成的星点衍射像的形状及亮度分布定性地判定被检验光学系统质量。一个点光源经检测和调试直写光刻设备成像光路的系统100后所成的像是由具有一定尺寸的衍射圆斑和衍射圆环所构成。但在实际情况下，由于材料、加工、组装等方面问题，实际衍射图像与理想衍射图像之间存在一定的差距，根据这些差距可以定性地判定被检测光学系统像差情况。

如图6所示，为根据本发明一个实施例的星点像的示意图，其中，该星点像示意图中包括截取到的五个星点像的图案，通过观察该图像，可以直接确定成像光路存在像差，便于之后调试人员通过像差情况调试成像光路。

具体地，最左侧三个星点像的边缘圆环缺少一部分，右侧两个星点像圆环上下分布不对称，说明成像光路存在慧差，调试人员可通过调整敏感镜片位置，例如将敏感镜片向前后、左右的位置调整可补偿慧差，可在调试过程中不断获取调试后的星点像图案，并根据星点像图案判断是否需要继续调试敏感镜片的位置，直至获取到的星点像图案边缘圆环对称完整后，表示慧差消失，从而完成对成像光路的慧差调试。

在本发明的一些实施例中，还可以根据获取到的星点像图案判断成像光路是否存在球差，例如，当星点像上下离焦时，获取到的图案变化对称，则表示成像光路不存在球差，若获取到的星点像图案变化不对称，则表示成像光路存在球差，需调试成像光路中的敏感镜片的间隔，以消除成像光路的球差。

下面参考图7-图9描述根据本发明实施例的星点像。

具体而言，如图7所示，为根据本发明另一个实施例的球差完全校正后的星点像示意图，其中，图7中(1)表示球差完全校正后的小于焦距处的星点像，图7中(2)表示球差完全校正后的焦点处的星点像，图7中(3)表示球差完全校正后的大于焦距处的星点像，由图7的(1)-(3)可知，对于球差完全校正后的星点像图案，焦点处成像中圆环分布均匀，在大于焦距处和小于焦距处获取的星点像图案对称，确定不需要再对成像光路的球差进行调试。

如图8所示，为根据本发明另一个实施例的球差校正不足时的星点像示意图，其中，图8中(1)表示球差校正不足时小于焦距处的星点像，图8中(2)表示球差校正不足时焦点处的星点像，图8中(3)表示球差校正不足时大于焦距处的星点像，由图8的(1)-(3)可知，对于球差校正不足的星点像图案，焦点处成像中圆环分布均匀，但是在大于焦距处和小于焦距处获取的星点像图案不对称，在小于焦距处获取的图案，最外圈圆环过重，在大于焦距处获取的图案外圈圆环不清晰，确定还需要再对成像光路的球差进行调试，例如调整敏感镜片的间隔，以消除成像光路的球差。

如图9所示，为根据本发明另一个实施例的球差校正过度时的星点像示意图，其中，图9中(1)表示球差校正过度时小于焦距处的星点像，图9中(2)表示球差校正过度时焦点处的星点像，图9中(3)表示球差校正过度时大于焦距处的星点像，由图9的(1)-(3)可知，对于球差校正过度的星点像图案，焦点处成像中圆环分布均匀，但是在大于焦距处和小于焦距处获取的星点像图案不对称，在小于焦距处获取的图案，外圈圆环不清晰，在大于焦距处获取的图案的最外圈圆环过重，确定还需要再对成像光路的球差进行调试，例如调整敏感镜片的间隔，以消除成像光路的球差。

根据本发明实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统1，通过采用上面实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装10、图像采集装置20和处理装置30，获取并显示处理后的星点像，调试人员能直接通过观察图像，确定待测成像光路的像差情况，便于之后调试人员通过像差情况调试待测成像光路，提高了调试效率。

下面参考附图10描述本发明第三方面实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系方法。如图10所示，为根据本发明一个实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的方法的流程图，其中，本发明实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的方法，用于上面第二方面实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统1，该方法包括步骤S1-S6，具体如下。

S1，拆除待测成像光路中的DMD器件，将系统中的工装与待测成像光路连接。

其中，在不进行检测的时间段，在系统中的工装与待测成像光路支架设置DMD器件，直写光刻设备成像光路在DMD器件表面发生反射，被图像采集装置采集。在检测时，需将待测成像光路中的DMD器件拆除，将系统中的工装与待测成像光路连接，以对直写光刻设备成像光路进行测试或调接。

S2，调整工装中内筒的转动位置，使得工装的出射光与DMD器件的位置对应。

由于内筒与外筒之间可转动连接，通过旋转内筒可调节用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装出射的矩形光斑方向，通过调整内筒的旋转位置，使系统中的工装出射的矩形光斑与待检成像光路中原有DMD器件的长短边方向对应。

S3，取出工装中的星点板，调节工装中的高度调节件，以使得工装的出射光与待测成像光路的光轴平行。通过调节工装中的高度调节件，即调节四个螺丝，使得工装的出射光与待测成像光路的光轴平行，在此调节过程中，将星点板拆卸下来，可以更清楚地观察工装的出射光是否与待测成像光路的光轴平行。

S4，将星点板安装至工装中，调整星点板的位置，以使得星点板与待测成像光路的视场对应匹配。

S5，将图像采集装置设置在待测成像光路的焦面处，采集透过星点板的光线通过待测成像光路形成的星点像，其中，图像采集装置可以为摄像机等具有摄像功能装置。

S6，对星点像进行图像处理，并将图像处理后的星点像进行显示。将处理后的星点像进行显示，调试人员可直接根据显示图像判断成像光路存在像差，并根据像差情况调试成像光路。

根据本发明实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系方法，基于本发明第一方面实施例的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，用于上面第二方面实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统，采用星点检验法，调节工装中的高度调节件，以使得工装的出射光与待测成像光路的光轴平行，并调节星点板与待测成像光路的视场对应匹配，以及将获取后的星点像进行处理并显示，调试人员可根据检测结果，更直观地了解成像光路的像差情况，便于通过像差情况调试成像光路，提高成像光路的调试效率。

根据本发明实施例的检测和调试直写光刻设备成像光路的系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，包括：

背光组件，背光组件包括光源、光传输单元和容纳筒，所述容纳筒上设置有出光孔，所述光源和所述光传输单元均设置在所述容纳筒内，所述光传输单元用于将所述光源的出射光传输至所述出光孔处；

星点板，所述星点板设置在所述出光孔处，所述星点板上设置有透光孔阵列，所述光源的出射光照射到所述星点板上；

连接组件，所述连接组件用于连接所述背光组件和待测成像光路，以使得透过所述星点板的光线通过所述待测成像光路成像。

2.根据权利要求1所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，所述光传输单元包括：

第一透镜组，设置在所述光源的出射光的传播路径上，用于将所述出射光汇聚输出；

矩形光棒，所述矩形光棒设置在所述第一透镜组的光输出路径上，用于将所述第一透镜组汇聚输出的光线转换为矩形光斑并输出；

第二透镜组，所述第二透镜组设置在所述矩形光棒的光传播路径上，用于将所述矩形光斑汇聚输出；

反射镜，所述反射镜设置在所述第二透镜组的光传播路径上并与所述第二透镜组呈预设角度，以将所述第二透镜组汇聚输出的矩形光斑反射至所述星点板上。

3.根据权利要求2所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，所述容纳筒包括：

内筒和外筒，所述内筒的第一端插入所述外筒的第一端且可转动连接；

所述内筒包括第一容纳腔和与所述第一容纳腔的腔壁连接的连接部，所述连接部靠近所述内筒的第一端，所述连接部上设置有安装通孔；

所述外筒限定有第二容纳腔，所述第二容纳腔的腔壁上设置有安装斜面和所述出光孔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔通过所述安装通孔连通；

所述光源、所述第一透镜组和所述矩形光棒均设置在所述内筒中，所述光源设置在所述第一容纳腔的腔壁上，所述第一透镜组设置在所述第一容纳腔中，所述矩形光棒设置在所述安装通孔中；

所述第二透镜组和所述反射镜均设置在所述外筒中，所述第二透镜组设置在所述第二容纳腔中，所述反射镜设置在所述安装斜面上。

4.根据权利要求3所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，

所述外筒的第一端设置有固定母部，所述内筒的第一端设置有固定子部，所述固定母部与所述固定子部配合以固定所述外筒和所述内筒。

5.根据权利要求4所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，

所述固定母部包括插孔和顶丝；

所述固定子部包括所述连接部限定出的固定孔，所述顶丝的一端透过所述插孔可插入所述固定孔，以固定所述外筒和所述内筒。

6.根据权利要求1所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，所述透光孔阵列包括多个透光圆孔，所述透光圆孔的直径＝0.61*λ/NA，其中，λ为所述光源的出射光的波长，NA为所述待测成像光路物方的发散角。

7.根据权利要求3所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，所述连接组件包括：

多个高度调节件，多个所述高度调节件设置在所述外筒上且靠近所述出光孔处，用于调节所述背光组件与所述待测成像光路的相对高度，以使得透过所述星点板的光线与所述待测成像光路的光轴平行。

8.根据权利要求7所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装，其特征在于，

所述外筒的外筒壁上靠近所述出光孔处设置有多个调节孔；

所述高度调节件包括螺丝，所述螺丝的一端插入所述调节孔。

9.一种检测和调试直写光刻设备成像光路的系统，其特征在于，包括：

权利要求1-8任一项所述的用于检测和调试直写光刻设备成像光路的工装；

图像采集装置，用于采集所述工装的出射光通过待测成像光路形成的图案；

处理装置，与所述图像采集装置连接，用于对所述图案进行处理并显示处理后的图案。

10.一种检测和调试直写光刻设备成像光路的方法，其特征在于，用于权利要求9所述的系统，所述方法包括：

拆除待测成像光路中的DMD器件，将所述系统中的工装与所述待测成像光路连接；

调整所述工装中内筒的转动位置，使得所述工装的出射光与所述DMD器件的位置对应；

取出所述工装中的星点板，调节所述工装中的高度调节件，以使得所述工装的出射光与所述待测成像光路的光轴平行；

将所述星点板安装至所述工装中，调整所述星点板的位置，以使得所述星点板与所述待测成像光路的视场对应匹配；

将图像采集装置设置在所述待测成像光路的焦面处，采集透过所述星点板的光线通过所述待测成像光路形成的星点像；

对所述星点像进行图像处理，并将图像处理后的星点像进行显示。

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