CN115309010A - 一种dmd直写混波曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DMD直写混波曝光方法，沿DMD扫描方向，将DMD分割成若干独立微镜区，相邻的独立微镜区之间不相交；将若干不同波长的入射光，分别照射至DMD上各独立微镜区内；各独立微镜区反射的不同波长入射光，随DMD扫描，依次照射至被感光面上同一感光区；各独立微镜区反射的不同波长入射光，在被感光面上同一感光区依次叠加相同的曝光图形；经过感光面上的上一感光区的独立微镜区，随DMD扫描，进入下一感光区并进行曝光，本感光区获得与上一感光区相同或不同形状的曝光图形；本发明的DMD直写混波曝光方法，解决现有技术中DMD多波混合直写曝光中存在的多种波长入射光光路耦合不便的问题。
Description
技术领域
本发明属于DMD直写曝光领域，更具体的说涉及一种DMD直写混波曝光方法。
背景技术
在激光直接成像设备领域，主流的光调制技术是采用DMD技术，本技术主要就依靠对DMD上的数百万的微型镜片进行翻转从而达到光调制的目的，一直以来在PCB等微纳图形加工领域都是单波长的方式进行转移图像。然后随着直写技术的不断发展以及应用领域的拓展，很多需要多种波长共同作用才能完成转移图像的应用场景也开始尝试使用直接成像技术。多波混合给光路系统设计带来了挑战。目前各种研究及常用方法都是把多种波长的入射光光路先进行耦合，然后通过光纤传入直接成像设备的照明系统，进而直接照射到DMD使用。该方法好处是只要多种波长的入射光耦合好即可，直接成像设备的照明系统虽然不用改变，但是直接成像设备的成像部分需要对应改变，而且多波长的入射光耦合也存在诸多限制，如随着波长数量变化而需要重新设计耦合等等，不够灵活。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DMD直写混波曝光方法，解决现有技术中DMD多波混合直写曝光中存在的多种波长入射光光路耦合不便的问题。
本发明技术方案一种DMD直写混波曝光方法，沿DMD扫描方向，将DMD分割成若干独立微镜区，相邻的独立微镜区之间不相交；
将若干不同波长的入射光，分别照射至DMD上各独立微镜区内；各独立微镜区反射的不同波长入射光，随DMD扫描，依次照射至被感光面上同一感光区；各独立微镜区反射的不同波长入射光，在被感光面上同一感光区依次叠加相同的曝光图形；
经过感光面上的上一感光区的独立微镜区，随DMD扫描，进入下一感光区并进行曝光，本感光区获得与上一感光区相同或不同形状的曝光图形。
优选地，所有独立微镜区具有列数相同的DMD矩阵微镜。
优选地，相邻的独立微镜区之间具有间距，所述间距宽度为相邻两不同波长的入射光曝光延时时间与DMD扫描速度之积。
优选地，分别照射至DMD上各独立微镜区内的入射光，至少有两入射光的波长不相等。
优选地，照射至同一独立微镜区内的入射光为单一波长入射光。
优选地，照射至同一独立微镜区内的入射光为多种波长的混合入射光。
优选地，所述入射光包括但不限于激光、UV、DUV和EUV。
优选地，所述DMD进行正扫描或斜扫描。
本发明技术方案的一种DMD直写混波曝光方法的有益效果是：在多种波长的入射光进行混波感光时，不需要进行入射光光路耦合，直接将不同波长的入射光按照要求照射至DMD上，通过对DMD翻图的控制，即可实现对感光面进行多种不同波长入射光进行感光。本技术方案的DMD直写混波曝光方法，灵活性好，适应性强，不要对硬件设备进行改变。
附图说明
图1为本发明技术方案的一种DMD直写混波曝光方法中，DMD上独立微镜区分区示意图；也即DMD正扫描状态时，多种波长的入射光在DMD上混光示意图。
图2为本发明技术方案的一种DMD直写混波曝光方法中，DMD上独立微镜区分区示意图；也即DMD斜扫描状态时，多种波长的入射光在DMD上混光示意图。
图3为本发明技术方案的一种DMD直写混波曝光方法曝光过程示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
本发明技术方案一种DMD直写混波曝光方法，沿DMD扫描方向，将DMD分割成若干独立微镜区，相邻的独立微镜区之间不相交；
将若干不同波长的入射光，分别照射至DMD上各独立微镜区内；各独立微镜区反射的不同波长入射光，随DMD扫描，依次照射至被感光面上同一感光区；各独立微镜区反射的不同波长入射光，在被感光面上同一感光区依次叠加相同的曝光图形；
经过感光面上的上一感光区的独立微镜区，随DMD扫描，进入下一感光区并进行曝光，本感光区获得与上一感光区相同或不同形状的曝光图形。
本技术方案中，所有独立微镜区具有列数相同的DMD矩阵微镜。
本技术方案中，相邻的独立微镜区之间具有间距，所述间距宽度为相邻两不同波长的入射光曝光延时时间与DMD扫描速度之积。
本技术方案中，分别照射至DMD上各独立微镜区内的入射光，至少有两入射光的波长不相等。
本技术方案中，照射至同一独立微镜区内的入射光为单一波长入射光。
本技术方案中，照射至同一独立微镜区内的入射光为多种波长的混合入射光。
本技术方案中，所述入射光包括但不限于激光、UV、DUV和EUV。
本技术方案中，所述DMD进行正扫描或斜扫描。
为了本发明技术方案一种DMD直写混波曝光方法进一步理解，下面结合附图做进一步说明。
本技术方案中，DMD无论是进行正扫描或斜扫描，其混波曝光方法是相同的。沿DMD扫描方向，将DMD分割成若干独立微镜区。这里的“DMD扫描方向”是指DMD移动方向，或DMD相对与感光面移动方向，如图1和图2中所示的虚线箭头方向，可以是由上至下或由下至上。当然，DMD扫描方向也可以至由左至右或者由右至左，同时其独立微镜区分区也相应改变，改变为左右方向上的依次分区，确保在DMD扫描曝光时，各独立微镜区反射的不同波长的入射光，依次照射至被感光面同一感光区内。
直接成像设备的照明系统与DMD的角度变化是同步的，即如图1和图2中，无论DMD是进行正扫描还是斜扫描，DMD上对“独立微镜区”的分割方法是一样的，始终是占据DMD上横纵向的若干个整数矩阵。如图1和图2中，表示的均是一个M*N的DMD微镜阵列，一般的实际应用中DMD具有1080*1920的微镜阵列，在这个M*N的DMD微镜阵列中，具有三个独立微镜区，由下至上依次为：单实线阴影区显示的独立微镜区Q1，网格线阴影区显示的独立微镜区Q2，点划线阴影区显示的独立微镜区Q3。
本技术方案中，然后将若干不同波长的入射光，按照在感光面上同一感光区不同波长的入射光的曝光顺，沿DMD扫描方向，依次照射至DMD上各独立微镜区。即如图1和图2中，单实线阴影区显示的独立微镜区Q1、网格线阴影区显示的独立微镜区Q2和点划线阴影区显示的独立微镜区Q3内照射有不同波长的入射光。
本技术方案中，各独立微镜区反射的不同波长入射光，在被感光面上同一感光区依次叠加相同的曝光图形。如图3中(a)和(c)所示，假如感光面S上的感光区S1内需要获得粗实线所示的图形K1，那么通过控制独立微镜区Q1、独立微镜区Q2和独立微镜区Q3内的各个微镜翻转，使得经过独立微镜区Q1、独立微镜区Q2和独立微镜区Q3依次照射至感光区S1上均获得的图型K1。即在DMD扫描的一个循环中，感光区S1上获得三层叠加的图形K1。
DMD工作时，通过控制DMD微镜的翻转，依据感光区内需要获得的图形形状，将不需要照射至感光区内的光线反射到吸收区，将需要照射至感光区内的光线经过反射直接照射到感光区内。
本技术方案中，经过感光面上的上一感光区的独立微镜区，随DMD扫描，进入下一感光区并进行曝光，本感光区获得与上一感光区相同或不同形状的曝光图形。如图3所示，随DMD扫描，假设在t1时刻，独立微镜区Q1扫描至感光面S上的感光区S1内，此时独立微镜区Q1向感光区S1内反射光线，获得如(c)中所示的粗实线图形K1。t1时刻扫描结束，DMD向下扫描，进入时刻t2，独立微镜区Q1离开感光区S1而进入了感光区S2，此时独立微镜区Q2进入了感光区S1，这时，独立微镜区Q1和独立微镜区Q2反射出不同图形形状的光线，如图3中(b)所示，即此时，如(d)中所示，独立微镜区Q1反射至感光区S2内的光线会在感光区S2内形成粗实线所示的图形K2，独立微镜区Q2反射至感光区S1内的光线会在感光区S1内形成粗实线所示的图形K1，此时感光区S1内的图形K1经过了两次不同波长的光线的曝光，图形K1是两次曝光的叠加。依次类推，随DMD向下扫描，下一个时刻，感光区S1会被独立微镜区Q3再次叠加曝光图型K1，感光区S2会被独立微镜区Q2再次叠加曝光图型K2。随DMD继续向下扫描，在下一个时刻，DMD不会有光线反射至感光区S1内，感光区S2会被独立微镜区Q3再次叠加曝光图型K2。
基于上段技术方案，感光区S2即是感光区S1的下一感光区。感光区S1和感光区S2内曝光获得的图形形状可以相同的也可以是不同的，这个是基于感光面上需要图形形状决定，如图3中，为了便于理解和观察，假设的是图型K1和图型K2的形状是不同的。
本技术方案中，所有独立微镜区具有列数相同的DMD矩阵微镜，即如图1或图2所示，单实线阴影区显示的独立微镜区Q1、网格线阴影区显示的独立微镜区Q2和点划线阴影区显示的独立微镜区Q3具有相同数量的微镜矩阵列数。即如图1或图2所示，单实线阴影区显示的独立微镜区Q1、网格线阴影区显示的独立微镜区Q2和点划线阴影区显示的独立微镜区Q3的宽度L1是相同的，
因为在光爆时，独立微镜区与感光区是相对静止的，这样确保曝光精度。
本技术方案中，相邻的独立微镜区之间具有间距L2，所述间距宽度为相邻两不同波长的入射光曝光延时时间与DMD扫描速度之积。DMD扫描时，因需要独立微镜区与感光区是相对静止，需要给DMD一定的运动时间，同时，在感光区曝光中，两次曝光之间也需要一定的延时，这样在相邻的独立微镜区之间应具有足够的间隙，提供为DMD足够的运动时间。一般的DMD扫描速度是匀速的，相邻的独立微镜区之间间距宽度为相邻两不同波长的入射光曝光延时时间与DMD扫描速度之积，即如前述的时刻t1和时刻t2之间的时间差Δt与DMD扫描速度V的积，即L2＝VΔt。
本技术方案中，分别照射至DMD上各独立微镜区内的入射光，至少有两入射光的波长不相等。本技术方案中解决的是现有DMD多波混合直写曝光中存在的多种波长入射光光路耦合不便的问题。所以，这里使用的入射光必定不全是波长相同的。依据使用的入射光波长数量个数，设置等量的独立微镜区。
本技术方案中，照射至同一独立微镜区内的入射光为单一波长入射光；也可以是多种波长的混合入射光。若为混合入射光则在先将各光源进行自身耦合，最后将耦合的光源作为一个整体使用，整体光源发射出的光线入射至独立微镜区。这样将耦合完成的多波长光源作为整体使用，也避免了在照射至DMD上各光路的耦合问题。
本技术方案中，所述入射光包括但不限于激光、UV、DUV和EUV，现有技术中多使用UV光，UV光波长短，能获得精度更高的图形。
基于上述技术方案，本发明技术方案一种DMD直写混波曝光方法，在多波长进行混光时，直接将多波长的入射光照射在DMD上指定的不同区域内，不需要进行入射光光路耦合，不需要改变直接成像设备的成像部分的硬件结构，仅仅通过对DMD翻图的控制即可。在出现波长改变或更换不同波长的入射光时，不需要做硬件设备上的改变，灵活性好，适应性强。
基于上述技术方案，本发明技术方案一种DMD直写混波曝光方法，在多波长进行混光时，将不同波长的入射光照射至DMD上不同的独立微镜区，这样也有效的避免了照射至DMD上同一位置入射光的光功率过大的问题，避免了过大的光强造成DMD损坏的问题。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，沿DMD扫描方向，将DMD分割成若干独立微镜区，相邻的独立微镜区之间不相交；
将若干不同波长的入射光，分别照射至DMD上各独立微镜区内；各独立微镜区反射的不同波长入射光，随DMD扫描，依次照射至被感光面上同一感光区；各独立微镜区反射的不同波长入射光，在被感光面上同一感光区依次叠加相同的曝光图形；
经过感光面上的上一感光区的独立微镜区，随DMD扫描，进入下一感光区并进行曝光，本感光区获得与上一感光区相同或不同形状的曝光图形。
2.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，所有独立微镜区具有列数相同的DMD矩阵微镜。
3.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，相邻的独立微镜区之间具有间距，所述间距宽度为相邻两不同波长的入射光曝光延时时间与DMD扫描速度之积。
4.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，分别照射至DMD上各独立微镜区内的入射光，至少有两入射光的波长不相等。
5.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，照射至同一独立微镜区内的入射光为单一波长入射光。
6.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，照射至同一独立微镜区内的入射光为多种波长的混合入射光。
7.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，所述入射光包括但不限于激光、UV、DUV和EUV。
8.根据权利要求1所述的一种DMD直写混波曝光方法，其特征在于，所述DMD进行正扫描或斜扫描。
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