CN114815275A - 一种曝光机混合光源的光纤排布方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曝光机混合光源的光纤排布方法及装置，方法包括获取激光头模块中多个激光头的排布状态；基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布；将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。本发明能够快速地在激光头模块中实现不同波长激光的耦合，并使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布。

Description

一种曝光机混合光源的光纤排布方法及装置

技术领域

本发明是关于光处理技术领域，特别是关于一种曝光机混合光源的光纤排布方法及实现该光纤排布方法的光纤排布装置。

背景技术

曝光机在对一些特殊的光刻材料(光刻胶)进行曝光时或者为了实现某些特定的光刻工艺时，需要特定能量的光源照射在光刻材料上，如图1所示，可产生一定波长的激光驱动模块b与激光头模块a通过光纤c连接，激光头模块可产生特定能量的光照射到光刻材料上。激光的能量与波长相关，市面上常见的激光驱动模块都是以波长来界定规格的，如375nm波长的激光驱动模块、405nm波长的激光驱动模块、445nm波长的激光驱动模块，不同波长对应不同的激光能量。如果所需的特定光源的能量介于两种波长之间，那么就需要将两种波长的激光进行耦合，形成混合光源，混合光源可产生光斑能量，光斑能量用于使光刻材料产生反应，如图2所示，激光能量c介于激光能量a和b之间，因而为获得激光能量c，需要将两种波长(如375nm和405nm)的激光进行耦合。

然而，两种波长的激光耦合的关键在于将两种波长的激光导入到同一个激光头模块中。由于光纤可用于引导激光，其一端可插接在激光头中，另一端可插接在激光驱动模块中。在将两种波长的激光导入到同一个激光头模块中时将激光头模块通过光纤连接两个可产生不同波长激光的激光驱动模块。如图3所示，激光头模块a通过光纤c与两个可产生不同波长激光的激光驱动模块b相连。

当激光头模块导入两种波长的激光后，若激光头模块最终产生的激光分布不均匀，则会影响光刻效果，因而，如何在激光头模块中将两种波长的激光进行耦合并使激光头模块最终输出的能量能够均匀是亟需解决的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曝光机混合光源的光纤排布方法，其能够在激光头模块中实现不同波长激光的耦合，并使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布。同时，还提供一种实现该光纤排布方法的光纤排布装置。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种曝光机混合光源的光纤排布方法，所述混合光源用于产生光斑能量，所述光斑能量用于使光刻材料产生反应，所述光纤排布方法包括：

获取激光头模块中多个激光头的排布状态；

基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布；

将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述获取激光头模块中多个激光头的排布状态包括：

通过图像识别设备获取激光头模块中激光头的排布状态。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述所需数量的激光头通过如下步骤计算：

获取激光头模块所需产生的激光能量；

获取激光头模块所连接的激光驱动模块的波长；

根据激光头模块所需产生的激光能量及激光驱动模块的波长计算出激光头的所需数量。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述标记出所需数量的激光头包括：

通过人工或标记算法标记出所需数量的激光头。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接之前，还需确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤。

在本发明的一个或多个实施方式中，通过如下步骤确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将一光纤的一端连接光源；

查找另一端有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

在本发明的一个或多个实施方式中，通过如下步骤确定与激光头模块连接光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将激光头模块中每个激光头均插入光纤，并使每个激光头分别与光源连接；

查找另一端有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

在本发明的一个或多个实施方式中，通过如下步骤确定与激光头模块连接光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将激光头模块中每个激光头均插入光纤，并使被标记的激光头分别与光源连接；

查找另一端有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

在本发明的一个或多个实施方式中，通过如下步骤确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将一定数量的光纤插接在激光驱动模块上，该激光驱动模块为与被标记的激光头连接的模块；

使该激光驱动模块产生激光，并查找有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

本发明还揭示了一种曝光机混合光源的光纤排布装置，所述混合光源用于产生光斑能量，所述光斑能量用于使光刻材料产生反应，所述光纤排布装置包括：

获取模块，用于获取激光头模块中多个激光头的排布状态；

标记模块，用于基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布；

连接模块，用于将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。

与现有技术相比，本发明能够快速地在激光头模块中实现不同波长激光的耦合，并使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的光源进行光刻的示意图；

图2是根据本发明一实施方式的波长与能量关系图；

图3是根据本发明一实施方式的激光头模块与激光驱动模块连接示意图；

图4是根据本发明一实施方式的光纤排布方法流程图；

图5是图3中A部分放大示意图；

图6是图5中已标记的激光头和未标记的激光头排布示意图；

图7是根据本发明一实施方式的光纤排布装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

结合图3和图5所示，激光头模块a是一种集成了多个激光头M的模块。对于混合光源而言，激光头模块a至少与两个激光驱动模块c(每个激光驱动模块产生的激光的波长不同)通过光纤b建立连接，即激光头模块中的多个激光头，至少存在两部分激光头，每部分激光头通过光纤连接到一激光驱动模块，如对于包含64个激光头的激光头模块，其中，16个激光头通过光纤与可产生375nm波长激光的激光驱动模块相连，48个激光头通过光纤与可产生405nm波长激光的激光驱动模块相连。

在制备混合光源时，对于上述所述的激光头模块，需要将其内一定数量的激光头通过光纤连接对应的激光驱动模块。并且这些一定数量的激光头需要均匀分布，以使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布。如上所述，16个与可产生375nm波长激光的激光驱动模块连接的激光头需要均匀排布，同时，48个与可产生405nm波长激光的激光驱动模块连接的激光头需要均匀排布。本发明所述的混合光源中光纤排布方法，可使激光头模块中一定数量的激光头通过光纤连接到对应的激光驱动模块，并使激光头模块最终产生的能量能够均匀分布。

如图4所示，为本发明所揭示的一种曝光机混合光源的光纤排布方法，包括如下步骤：

首先，获取激光头模块中多个激光头的排布状态；

具体地，由上述可知，激光头模块包括多个激光头。在制备混合光源时，若一定数量的激光头通过光纤连接到对应的激光驱动模块后，这些一定数量的激光头分布不均，则会使激光头模块最终产生的能量不均匀，进而影响最终的光刻效果。为使激光头模块最终产生的能量能够均匀分布，首先获取激光头模块中多个激光头的排布状态，以便于后续可根据激光头的排布状态选择一定数量且均匀分布的激光头，并使选择的这些激光头通过光纤连接到对应的激光驱动模块中。

进一步地，在获取激光头模块中多个激光头的排布状态时，可通过图像识别设备获取激光头模块中多个激光头的排布状态。通过图像识别设备最终获取的激光头模块中多个激光头呈阵列排布，图5示出了激光头模块中激光头排布示意图。实施时，图像识别设备可对激光头模块进行拍照，以获取激光头图像。进一步对该激光头图像执行特征提取等操作，以获取多个激光头的排布状态。当然，也可通过二次元测量仪获取激光头模块中多个激光头的排布状态。

其次，基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布。

具体地，如图6所示，当获取到激光头的排布状态后，进而可对激光头进行标记处理，以标记出所需数量的激光头，并且标记出的激光头需均匀分布。通过使标记出的激光头均匀分布，可使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布，图6中N为被标记的激光头，M为未被标记的激光头。

进一步地，在对激光头进行标记前，还需确定所需要标记的激光头的数量，以便于标记出所需数量的激光头。这里所需数量的激光头是依据激光头模块需要产生的能量，以及该激光头模块所连接的激光驱动模块所产生的波长进行计算获得的。结合图3、图5～图6所示，激光头模块需要产生的激光能量为C，并且该激光头模块需要连接可产生波长为375nm激光的激光驱动模块及可产生波长为405nm激光的激光驱动模块。经过计算，在激光头模块产生的激光能量为C时，需要16个激光头且该16个激光头中的每个激光头通过光纤连接可产生波长为405nm激光的激光驱动模块，同时，需要48个激光头且该48个激光头中每个激光头通过光纤连接可产生波长为375nm激光的激光驱动模块。

进一步地，当确定所需数量的激光头后，可通过人工或相应的标记算法进行激光头的标记，以标记出所需数量的激光头。如图6所示，以人工标记为例。在标记激光头时，在多个阵列排布的激光头中选取所需数量的激光头并做出相应标记，如颜色标记等等，并且被标记的这些激光头需要均匀分布。

最后，将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。

具体地，光纤用于光的传输。当标记出所需数量的激光头后，进一步将标记的激光头通过光纤与对应的激光驱动模块建立连接，如上所述，当标记出16个激光头且该16个激光头中的每个激光头需要与可产生波长为405nm激光的激光驱动模块进行连接，此时，每个激光头通过一光纤与可产生波长为405nm激光的激光驱动模块连接，实施时，光纤的一端插接在一激光头内，另一端插接在可产生波长为405nm激光的激光驱动模块中。

如图3所示，由于光纤通常是铠装的，其不便于拆开捋顺，因而在连接激光头与激光驱动模块时，需要确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤。实施时，可通过如下方式确定与激光头连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

一种方式是将一光纤的一端连接光源，进一步查找另一端有光射出的光纤。若另一端有光射出，则属于同一个光纤。此时，可将该光纤的一端插接在被标记的激光头内，另一端插接在对应连接的激光驱动模块中。

另一种方式是将激光头模块中每个激光头均插入光纤，并使每个激光头分别与光源连接。进一步查找另一端有光射出的光纤。若另一端有光射出，则属于同一个光纤。此时，可将光纤的另一端插接在对应连接的激光驱动模块中，如上所述，将激光头模块中的64个激光头均插入光纤，并使每个激光头与光源连接。对于另一端有光射出的光纤，则确定属于同一个光纤，并将该光纤插接在对应连接的激光驱动模块中。当然，当每个激光头均插接光纤后，还可只使被标记的激光头连接光源，确定与该激光头连接的光纤的另一端，并将其插接到对应的激光驱动模块中。如上所述，仅将被标记的16个激光头与光源连接，以确定与这些激光头插接的光纤的另一端，进一步将另一端插接到可产生波长为405nm激光的激光驱动模块上。

当然，其他实施例中，还可通过如下方式确定与激光头连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将一定数量的光纤插接在激光驱动模块上，该激光驱动模块为与被标记的激光头连接的模块；进一步使该激光驱动模块产生激光，并查找有光射出的光纤；进一步将有光射出的光纤插接在被标记的激光头上。如将16根光纤插接在可产生波长为405nm激光的激光驱动模块上，该激光驱动模块工作后，将有光射出的光纤的另一端插接在标记的激光头上。

如图7所示，为本发明所揭示的一种曝光机混合光源的光纤排布装置，包括获取模块、标记模块和连接模块。其中，获取模块用于获取激光头模块中多个激光头的排布状态；标记模块用于基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布；连接模块用于将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。

具体地，利用激光头模块中制备混合光源时，首先通过获取模块获取该激光头模块中多个激光头的排布状态，获取模块如何获取多个激光头的排布状态，具体详见上述，在此不再一一赘述。

当获取到多个激光头的排布状态后，标记模块根据激光头的排布状态标记出所需数量的激光头，并且标记出的激光头需均匀排布，以使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布。标记模块如何标记出所需数量的激光头，具体详见上述，在此不再一一赘述。

当标记出所需数量的激光头后，连接模块将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接，具体详见上述，在此不再一一赘述。

本发明能够快速地在激光头模块中实现不同波长激光的耦合，并使激光头模块最终产生的激光能量能够均匀分布。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种曝光机混合光源的光纤排布方法，所述混合光源用于产生光斑能量，所述光斑能量用于使光刻材料产生反应，其特征在于，所述光纤排布方法包括：

获取激光头模块中多个激光头的排布状态；

基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布；

将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。

2.如权利要求1所述的光纤排布方法，其特征在于，所述获取激光头模块中多个激光头的排布状态包括：

通过图像识别设备获取激光头模块中激光头的排布状态。

3.如权利要求1所述的光纤排布方法，其特征在于，所述所需数量的激光头通过如下步骤计算：

获取激光头模块所需产生的激光能量；

获取激光头模块所连接的激光驱动模块所产生的激光的波长；

根据激光头模块所需产生的激光能量及波长计算出激光头所需的数量。

4.如权利要求1所述的光纤排布方法，其特征在于，所述标记出所需数量的激光头包括：

通过人工或标记算法标记出所需数量的激光头。

5.如权利要求1所述的光纤排布方法，其特征在于，所述将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接之前，还需确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤。

6.如权利要求5所述的光纤排布方法，其特征在于，通过如下步骤确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将一光纤的一端连接光源；

查找另一端有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

7.如权利要求5所述的光纤排布方法，其特征在于，通过如下步骤确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将激光头模块中每个激光头均插入光纤，并使每个激光头分别与光源连接；

查找另一端有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

8.如权利要求5所述的光纤排布方法，其特征在于，通过如下步骤确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将激光头模块中每个激光头均插入光纤，并使被标记的激光头分别与光源连接；

查找另一端有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

9.如权利要求5所述的光纤排布方法，其特征在于，通过如下步骤确定与激光头模块连接的光纤和与激光驱动模块连接的光纤属于同一根光纤：

将一定数量的光纤插接在激光驱动模块上，该激光驱动模块为与被标记的激光头连接的模块；

使该激光驱动模块产生激光，并查找有光射出的光纤，对于有光射出的光纤，则确定为属于同一个光纤。

10.一种曝光机混合光源的光纤排布装置，所述混合光源用于产生光斑能量，所述光斑能量用于使光刻材料产生反应，其特征在于，所述光纤排布装置包括：

获取模块，用于获取激光头模块中多个激光头的排布状态；

标记模块，用于基于多个激光头的排布状态，标记出所需数量的激光头，且标记出的激光头均匀排布；

连接模块，用于将被标记的激光头与对应的激光驱动模块通过光纤进行连接。

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