JP6967140B2 - 検流計補正システム及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は走査装置分野に属し、検流計補正システム及び方法に関する。
検流計は使用前と設置後に一定の補正を行う必要があり、一定の補償量データを得ることにより、使用時により正確に走査することができるようにする。
従来の補正方法は手動補正を採用するため、手動補正過程において誤差が発生しやすく、補正効果が比較的低い。
本発明の目的は、補正効果が低い問題を解決するために、検流計補正システム及び方法を提供することである。
上記技術問題を解決するために、本発明は、検流計走査システム、検流計コントローラー、ガントリー、合焦装置、サンプリング検出システム及び光スポット位置測定装置を含み、前記検流計走査システムは検流計を含み、前記合焦装置は前記検流計を経て射出される光ビームを集束するために用いられ、前記サンプリング検出システムは前記光スポット位置測定装置と前記検流計との間のアライメントを実現するために用いられ、前記検流計コントローラーは前記検流計の移動を制御して、検流計に対応するフィールド内に複数の光スポットを形成するために用いられ、前記検流計走査システムは前記ガントリーに沿って第1水平方向に移動することができ、且つ前記ガントリーについて垂直方向に移動することができる検流計補正システムを提供する。
選択的に、前記検流計補正システムは水冷システムをさらに含み、前記水冷システムは前記検流計走査システムを水冷して温度を下げるために用いられる。
選択的に、前記光スポット位置測定装置はプロファイルメータである。
選択的に、前記検流計補正システムはワークテーブルをさらに含み、前記ワークテーブルは第2水平方向に沿って移動することができ、前記第2水平方向は前記第1水平方向と垂直し、前記光スポット位置測定装置は前記ワークテーブルの上部または側部に連結される。
選択的に、前記ワークテーブルは前記光スポット位置測定装置を移動させて光スポット位置の測定を実現する。
選択的に、前記ガントリー上に複数の前記検流計走査システムが設けられている。
選択的に、前記検流計補正システムは、前記検流計走査システムに入射ビームを提供するためのレーザー装置をさらに含む。
選択的に、前記合焦装置はF−thetaレンズである。
上記技術問題を解決するために、本発明は、
S1:検流計走査システムの検流計のスイング角度を変えることにより、前記検流計の光軸がそれぞれ第1水平方向及び第2水平方向に沿って移動するようにして検流計に対応するフィールド内に複数の光スポットを形成し、光スポット位置測定装置は前記複数の光スポットの位置を測定して記録するステップ、
S2:前記光スポット位置測定装置により測定して得られたデータをフィールド内オーバーレイモデルに代入して現在の検流計フィールド内誤差パーラメーターを得るステップ、
S3:現在の検流計フィールド内誤差パーラメーターによって補償する検流計フィールド内誤差量を計算して獲得し、前記検流計フィールド内誤差量は第1水平方向誤差量と第2水平方向誤差量を含むステップ、
S4:検流計コントローラーを通じてS3で得られた前記第1水平方向誤差量と前記第2水平方向誤差量によって前記検流計走査システムを補正し、補正後の前記検流計走査システムが再走査した後、再び複数の光スポットを形成するように制御し、また、新たに形成した複数の光スポットに対して検出して精度を判断し、精度を充足しない場合、S1〜S3を繰り返し、精度を充足する場合、ステップを繰り返すことを中止してフィールド内誤差補正を完成するステップ、
を含む前記検流計補正システムを利用した検流計補正方法をさらに提供する。
選択的に、 前記S2におけるフィールド内オーバーレイモデルは以下の通りであり、
Figure 0006967140
式において、
△x、△y:水平方向で光スポットの実際結像位置と公称位置が前記第1水平方向及び前記第2水平方向での偏差;
x、y:前記検流計コントローラーによって設定された光スポットの公称位置;
Tx、Ty:検流計フィールド内光スポットの実際結像位置と公称位置が前記第1水平方向及び前記第2水平方向での平行移動;
Mx、My:検流計フィールド内光スポットの実際結像の大きさが光スポットの公称結像の大きさに対して前記第1水平方向及び前記第2水平方向での倍率;
Rx、Ry:検流計フィールド内光スポットの実際結像位置と公称位置が前記第1水平方向及び前記第2水平方向での回転;
テストでは、合計n=M×N個の光スポットを測定し(ここで、M、Nは自然数である)、n個の光スポットに対し、前記フィールド内オーバーレイモデルを行列形式に変換し、
Figure 0006967140
最小二乗法適合により現在の検流計のフィールド内誤差Tx、Ty、Mx、My、Rx、Ryを得る。
選択的に、前記S3における第1水平方向誤差量と第2水平方向誤差量は前記検流計の光軸が各光スポットの公称位置での補償量を含み、以下のように表示される。
Figure 0006967140
選択的に、前記検流計走査システムは各特定の測定位置で光スポットの位置を複数回測定し、また、複数の光スポット位置データに対して平均値を求めてS3の計算に用いる。
選択的に、前記検流計補正方法は、
S5:前記検流計走査システムの検流計の光軸のフィールド内位置が変わらないように保持し、前記検流計走査システムは前記ガントリー上で前記第1水平方向に移動し、歩進する度に前記検流計走査システムにより光スポットを複数回投射し、また、前記光スポット位置測定装置を利用して各歩進位置で毎回投射される光スポットの前記ガントリーのゼロ位置座標系における位置xi,j,yi,jを測定する(i=1,2...,nは歩進回数、j=1,2...,mは各歩進位置で光スポットの投射回数)ステップ、
S6:前記検流計走査システムの位置が変わらないように保持して、前記検流計の光軸が前記第1水平方向に沿って、各測定位置でフィールド内光スポット投射を行うようにし、前記光スポット位置測定装置を利用して各測定位置で投射される各光スポットの前記ガントリーのゼロ位置座標系における水平位置x’i,j,y’i,jを測定する(i=1,2...,nは測定位置の数、j=1,2...,mは各測定位置で投射される光スポットの数である)ステップ、
S7:S6における光スポットの公称位置はS5における公称位置と同じで、それぞれx_nom,y_nomであり、S5及びS6では、前記検流計走査システムに対して各測定位置でm回露光し、また各位置での光スポットのサンプリングデータに対して平均値を求めるステップ、
Figure 0006967140
(以上のサンプリングデータを最小二乗法適合公式に代入して、検流計の設置回転量kを得る。)
Figure 0006967140
(bは定数である。)
S8:検流計コントローラーを通じてS7で得られた検流計設置回転量に基づいて前記検流計走査システムを補正し、補正後の前記検流計走査システムが再走査した後、再び複数の光スポットを形成するように制御し、また、新たに形成された複数の光スポットに対して検出して精度を判断し、精度を充足しない場合、S5〜S7を繰り返し、精度を充足する場合、ステップを繰り返すことを中止して設置回転補正を完成するステップ、
を含む。
従来技術に比べて、本発明は検流計補正システム及び方法を提供し、補正する時に、検流計走査システムに対して特定の測定位置(検流計の光軸位置によって決められ、公称位置と理解することができる)で検流計の偏向角度を利用して前記測定位置に対応するフィールド内に複数の光スポットを形成し、前記複数の光スポットの実測位置と公称位置との間の関係を計算することにより、検流計走査システムのフィールド内誤差補償量を獲得し、また、補償量を計算した後検算することにより、補償量の正確性を検証する。本発明はまた、同様の測定、計算、検算プロセスを利用して検流計の設置回転誤差を補正し、それにより、補正時に存在する誤差を除去するとともに、検証後にも補償量の正確性を保証することができ、実用性が高い。
本発明における補正方法を示す図である。 本発明における補正システムを示す図である。 本発明における補償量フィードバックを示す図である。 本発明における検流計走査システムのS1における打点を示す図である。 本発明における検流計走査システムのS5及びS6における打点を示す図である。 本発明における光スポット位置測定装置がワークテーブルの側部に位置する場合の構造図である。 本発明の実施例における光スポットの位置がx方向及びy方向での偏差の理論計算値である。 本発明の実施例におけるF−theta計算値を補償量に取り込んだ後実測して得られた光スポット歪み変数である。 本発明の実施例にける光スポット位置が補正された後の実際歪み曲線である。 ガントリ上に複数の検流計走査システムが連結された構造を示す図である。
以下、添付図面及び具体的な実施例を結合して本発明による検流計補正システム及び方法についてさらに詳しく説明する。以下の説明及び特許請求の範囲に基づいて本発明の長所及び特徴はより明確になり得る。図面は、非常に簡易化した形式を採用し、且つ正確ではない比率を使用しており、本発明の実施例を容易かつ明確に説明することを補助するために用いられることに留意すべきである。図面において、同じまたは類似する図面符合は同じまたは類似する部材を示す。
検流計はレーザー加工プロセスにおいて通常の部材の一つであり、レーザー装置、F−thetaレンズなどと組み合わせて使用して、加工対象ワークに対するレーザー走査を実現することができる。検流計は通常平らな表面を有しながら、その中心軸に対して一定の角度の範囲内でスイングすることができる。検流計は、例えば、レーザー装置から発するレーザービームを所定の経路によって往復運動をさせる役割と果たす。しかしながら、作業環境、設置精度などの要因により、検流計の実際の動作性能は所望の要件を充足することができない虞があるため、検流計を補正する必要がある。
このため、本発明は検流計補正システム及び方法を提案し、具体的な実施例において、レーザ加工プロセスに用いられる検流計を例として説明する。そのため、以下の実施例では光源装置をレーザ装置として説明し、合焦装置をF−thetaレンズとして説明する。しかしながら、本技術分野における技術者は、その他の光源装置及び/または他の合焦装置を用いて検流計の補正を実現することもできることを理解すべきであり、本発明はこれに限定されるのではない。
図1〜図3に示すように、一具体的な実施例による検流計補正システムは、検流計走査システム1、検流計コントローラー2、レーザー装置3、ガントリー4、F−thetaレンズ5、サンプリング検出システム6及び光スポット位置測定装置7を含み、前記F−thetaレンズ5は検流計走査システム1から射出される光ビームを集束するために用いられ、前記サンプリング検出システム6は光スポット位置測定装置7と検流計走査システム1との間のアライメントを実現するために用いられる。例えば、サンプリング検出システム6を通じてワークテーブル9に積載された基板上のアライメントマークの位置に対してサンプリングして光スポット位置測定装置7が基板に対する第1位置関係を獲得し、さらにサンプリング検出システム6が検流計走査システム1に対する第2位置関係(既知の量)に基づいて、光スポット位置測定装置7が検流計走査システム1に対する位置関係を得ることにより、アライメントを実現する。前記検流計コントローラー2は検流計走査システム1が走査をするように制御して、検流計走査システム1における検流計が1つ以上の特定の測定位置(検流計の光軸の位置によって決定され、公称位置と理解することができる)でレーザー装置3で発する光源と検流計の偏向角度を利用して一つ以上の光スポットを形成するようにし、前記検流計走査システム1はガントリー4上に設置され、且つガントリー4に沿ってx方向に移動するか、ガントリー4に連れてz方向に移動することができ、ここで、zは垂直方向である。検流計は、中心軸がy方向に延伸するようにガントリー4に取り付けられ、x方向及びy方向は水平面内で互いに垂直する2つの方向である。
検流計の補正は検流計のフィールド内誤差補正と検流計の設置回転補正を含む。
検流計のフィールド内誤差補正は、
S1:検流計走査システム1の検流計のスイング角度により、検流計の光軸(つまり、検流計を通じて射出される光線の光軸)がx方向及びy方向に順次打点、つまり、検流計の光軸はxy平面と交差点を形成するようにして、検流計に対応するフィールド内で複数の光スポットの形成を実現する。光スポット位置測定装置7は検流計走査システム1によって生成される全ての光スポットの位置を測定して記録する。図4に示すように、x方向で複数の第1補正光スポット10を走査して獲得し、y方向で複数の第2補正光スポット11を走査して獲得するステップ;
S2:位置測定装置7で測定して得られた第1補正光スポット10及び第2補正光スポット11の位置データをフィールド内オーバーレイモデルに代入して、現在の検流計のフィールド内誤差パラメータを獲得するステップ;
S3:前記検流計のx方向及びy方向の補償量を計算して、検流計のフィールド内誤差を補正するステップ;
S4:検流計コントローラー2はS3で得られたx方向及びy方向の補償量によって前記検流計走査システム1を補償し、補償された検流計走査システム1を採用して再走査して光スポットを形成し(つまり、S1を繰り返す)、また、新たに形成された光スポットを検出して精度を判断し(つまり、S2を繰り返す)、精度を充足しない場合、再び補償量を計算する(つまり、S3を繰り返す)。前記S1〜S3は複数回繰り返すことができ、精度が要件を充足すれば、ステップを繰り返すことを中止してフィールド内誤差補正を完成するステップ;を含む。
ここで、前記S2におけるフィールド内オーバーレイモデルは以下の通りである。
Figure 0006967140
前記式において、
△x、△y:水平方向で光スポットの実際結像位置(つまり、位置測定装置7によって測定された位置)とx方向及びy方向での公称位置(つまり、検流計コントローラー2によって設定された位置)との偏差;
x、y:検流計コントローラーによって設定された光スポットの公称位置;
Tx、Ty:検流計フィールド内光スポットの実際結像位置が公称位置に対してx方向及びy方向での平行移動;
Mx、My:検流計フィールド内光スポットの実際結像の大きさが光スポットの公称結像の大きさに対するx方向及びy方向での拡大倍率;
Rx、Ry:検流計フィールド内光スポットの実際結像位置が公称位置に対するx方向及びy方向での回転;
テストでは、合計n=M×N個の光スポットを測定し、ここで、M、Nは自然数であり、n個の光スポットに対し、(2−1)を行列形式に変換する。
Figure 0006967140
最小二乗法適合により現在の検流計のフィールド内誤差Tx、Ty、Mx、My、Rx、Ryを得る。
前記S3における検流計の補正量は以下の通りである。つまり、各x、y位置における検流計走査システムの光軸の補正量は以下の通りである。
Figure 0006967140
前記検流計走査システム1はx方向及びy方向上の各測定位置で複数の光スポットを形成し、複数の光スポットの位置データに対して平均値を求めてS3での計算に用いる
検流計の設置回転補正は以下のステップを含む:
S5:検流計走査システム1の光軸のフィールド内位置が変わらないように保持する。つまり、検流計が一定のスイング角度を保持するようにし、検流計の光軸とxy平面の間の角度が変わらないように保持することにより、検流計走査システム1がガントリー4上でx方向に運動し、歩進する度に、検流計走査システム1は光スポットを一回投射し、また、光スポット位置測定装置7を利用して単一測定位置で一回投射時に発生される光スポットがガントリー4のゼロ位置座標系におけるxi,j,yi,jを測定し(ここで、i=1,2...,mは露光マークの数)、各測定位置で光スポットの投射を複数回繰り返すことができるので、光スポット位置測定装置7を利用して前記測定位置での複数の測定値を得ることができる。jは測定回数を表し、j=1、2...mである。ここで、図5に示すように、x方向に打点して同一水平線上の複数の第3補正光スポット12を得る。
S6:再び検流計走査システム1の位置が変わらないように保持して、検流計のスイングにより検流計の光軸のx方向への走査を実現し、それにより、x方向に複数の光スポットを形成し、光スポット位置測定装置7を利用して検流計走査システム1が前記スイング過程で形成する各光スポットがガントリー4のゼロ位置座標系における水平位置x’i,j,y’i,jを測定して(ここで、iは検流計が異なる位置で形成する光スポットの数であり、jは各光スポット位置で光スポット位置測定装置7を利用して測定した測定数である)複数の第4補正光スポット13を得る。
S7:S6における光スポットの公称位置はS5における公称位置と同じであり、それぞれx_nom,y_nomであり、S5及びS6では、各測定位置で検流計走査システム1に対していずれも光スポットをm回投射し、また各位置での光スポットのサンプリングデータに対して平均値を求める。
Figure 0006967140
上記のサンプリングデータを最小二乗法適合公式に代入して、検流計の設置回転量kを得る。
Figure 0006967140
bは定数である。
S8:S7で得られた検流計設置回転量を検流計コントローラー2に戻して、前記検流計走査システムが再走査して光スポットを形成するように制御し、また、新たに形成された光スポットに対して検出して精度を判断する。精度を充足しない場合、S5〜S7を繰り返し、充足する場合、設置回転補正を完成する。
図7は本実施例における検流計システムのx方向及びy方向の理論計算アライメント偏差曲線図であり、図8は周知のF−theta偏差値を代入して計算した後のx方向及びy方向の理論アライメント偏差曲線図であり、図9は本実施例における光スポットの実際偏差図である。図面から、光スポットは補正及び調整を経た後、x方向とy方向の両方で一定の精度に達することができることが分かり、実際の精度は、実際の状況に応じて設定及びアライメントする必要がある。
好ましくは、前記光スポット位置測定装置7はプロファイルメータであり、検流計走査システム1を水冷で冷却するための水冷システム8をさらに備え、前記水冷システム8の水冷温度は20℃〜24℃であり、本実施例では22℃が好ましい。
本実施例に記載の検流計補正システムはワークテーブル9をさらに備え、前記ワークテーブル9はy方向に移動することにより、ワークテーブル9上のワークに対する検流計走査システム1のy方向での相対移動を実現することができる。前記光スポット位置測定装置7は前記ワークテーブル9の上部または側部に選択的に連結されることができ、光スポット位置測定装置7がワークテーブル9の側部に位置する時、図6に示すように、検流計システムの補正を実現することができるとともに、検流計の補正後、検流計走査システム1がワークテーブル9上のワークに対するレーザー加工に影響を与えないことができ、実用性が高い。
図10に示すように、前記ガントリー4には複数の検流計走査システム1がさらに設置されることができ、それにより、複数組の検流計走査システム1を同時に加工することができ、ここで、複数の検流計走査システム1は同じレーザー装置3に連結されてもよく、それぞれレーザー装置3に連結されてもよい。同様に、異なる検流計走査システム1は同じ検流計コントローラー2に連結されてもよく、それぞれ異なる検流計コントローラー2に連結されてもよく、実際の状況に応じて調節することができる。
タイプの異なる検流計システムを補正する場合、各タイプの検流計システムの中でその中の一つを選択して補正して補償データを得ることができ、その後、さらに補償データを得て検流計コントローラー2にフィードバックした後、同じタイプのその他の検流計システムに対して直接検証すればよい。それにより、実際の操作過程で検流計の補正にかかる労働強度及び補正時間を大幅に減少することができる。
上述したように、本発明によって提供される検流計補正システム及び方法は、検流計走査システムに対して補正する時、検流計走査システムにおける検流計は、一つまたは複数の特定の測定位置でレーザ装置によって射出される光源と検流計の偏向角度を利用して第1補正光スポット及び第2補正光スポットを形成し、また形成された光スポットの位置と公称位置との間で計算し、それにより、実際の光スポット位置と公称位置との間に実際の補償関係を形成する。このようにして、手動補正及び調整プロセスで発生する誤差を防止し、調整効果が優れる。また、各光スポットはいずれも複数の光スポットの平均値を求めることにより得られるので、偶発的な誤差をさらに減少して、補償量の数字が実際の光スポットの位置を公称位置により近接するようにすることができる。この補償量は、検流計走査システム全体の補償量であり、同様に、第3補正光スポットと第4光スポットを通じてレンズの設置回転に対しても補償計算すれば、より優れた補償量を得ることができ、同じ理由により、レンズの偏向補償の計算でもm個の光スポットの位置に対して平均化した後再び公称位置との間で計算することにより、偶発的な誤差を減少することができる。
検流計走査システムは、作業過程で温度が上昇するため、容易に温度ドリフトが発生して光スポット位置測定装置、つまり光スポットに対するプロフィロメーターのセンシングが不正確になる。そこで、水冷システムを利用して検流計走査システムに対して冷却し、それにより、検流計走査システムが比較的適切なセンシング温度を保持するようにすることができる。本実施例では22℃の温度を採用しているが、温度が一定するという前提で、温度ドリフトによる誤差を最小限に減少することができるので、補償量の計算をより正確にすることができる。
本明細書において各実施例は段階的方式で説明し、各実施例では他の実施例との相違点について主に説明し、各実施例の間で同一または類似する部分は互いに参照することができることに留意されたい。実施例に開示されたテスト方法については、採用するテスト装置と実施例で開示する装置部分が互いに対応するため、関連するテスト装置に対する説明は比較的簡単であり、関連する部分については、装置部分の説明を参照されたい。
以上の説明は本発明の好ましい実施例に対する説明であるだけで、本発明の範囲を制限するのではない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は以上の開示内容に基づいて施す如何なる変更、修飾はいずれも特許請求範囲の保護範囲に属するとすべきである。
1:検流計走査システム
2:検流計コントローラー
3:レーザー装置
4:ガントリー
5:F−thetaレンズ
6:サンプリング検出システム
7:光スポット位置測定装置
8:水冷システム
9:ワークテーブル
10:第1補正光スポット
11:第2補正光スポット
12:第3補正光スポット
13:第4補正光スポット


Claims (12)

  1. 検流計走査システム、検流計コントローラー、ガントリー、合焦装置、サンプリング検出システム光スポット位置測定装置、及び、ワークテーブルを含み、
    前記検流計走査システムは検流計を含み、
    前記合焦装置は前記検流計を経て射出される光ビームを集束するために用いられ、
    前記サンプリング検出システムは前記光スポット位置測定装置と前記検流計との間のアライメントを実現するために用いられ、
    前記検流計コントローラーは前記検流計の移動を制御して、検流計に対応するフィールド内に複数の光スポットを形成するために用いられ、
    前記検流計走査システムは、前記ガントリーに設置され、前記ガントリーに沿って第1水平方向に移動することができ、且つ前記ガントリーについて垂直方向に移動することができ、
    前記ワークテーブルは第2水平方向に沿って移動することができ、前記第2水平方向は前記第1水平方向と垂直し、前記光スポット位置測定装置は前記ワークテーブルの側部に連結される、
    ことを特徴とする検流計補正システム。
  2. 水冷システムをさらに含み、前記水冷システムは前記検流計走査システムを水冷して温度を下げる、
    ことを特徴とする請求項1に記載の検流計補正システム。
  3. 前記光スポット位置測定装置はプロファイルメータである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の検流計補正システム。
  4. 前記ワークテーブルは前記光スポット位置測定装置を移動させて光スポット位置の測定を実現する、
    ことを特徴とする請求項に記載の検流計補正システム。
  5. 前記ガントリー上に複数の前記検流計走査システムが設けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の検流計補正システム。
  6. 前記検流計走査システムに入射ビームを提供するためのレーザー装置をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の検流計補正システム。
  7. 前記合焦装置はF−thetaレンズである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の検流計補正システム。
  8. S1:検流計走査システムの検流計のスイング角度を変えることにより、前記検流計の光軸がそれぞれ第1水平方向及び第2水平方向に沿って移動するようにして検流計に対応するフィールド内に複数の光スポットを形成し、光スポット位置測定装置は前記複数の光スポットの位置を測定して記録するステップ、
    S2:前記光スポット位置測定装置により測定して得られたデータをフィールド内オーバーレイモデルに代入して現在の検流計フィールド内誤差パーラメーターを得るステップ、
    S3:現在の検流計フィールド内誤差パーラメーターによって補償する検流計フィールド内誤差量を計算して獲得し、前記検流計フィールド内誤差量は第1水平方向誤差量と第2水平方向誤差量を含むステップ、
    S4:検流計コントローラーを通じてS3で得られた前記第1水平方向誤差量と前記第2水平方向誤差量によって前記検流計走査システムを補正し、補正後の前記検流計走査システムが再走査した後、再び複数の光スポットを形成するように制御し、また、新たに形成した複数の光スポットに対して検出して精度を判断し、精度を充足しない場合、S1〜S3を繰り返し、精度を充足する場合、ステップを繰り返すことを中止してフィールド内誤差補正を完成するステップ、
    を含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の検流計補正システムを利用した検流計補正方法。
  9. 前記S2におけるフィールド内オーバーレイモデルは以下の通りであり、
    Figure 0006967140
    式において、
    △x、△y:水平方向における、光スポットの実際結像位置と公称位置前記第1水平方向及び前記第2水平方向での偏差;
    x、y:前記検流計コントローラーによって設定された光スポットの公称位置;
    Tx、Ty:検流計フィールド内光スポットの実際結像位置の、公称位置に対する前記第1水平方向及び前記第2水平方向での平行移動
    Mx、My:検流計フィールド内光スポットの実際結像の大きさの、光スポットの公称結像の大きさに対する、前記第1水平方向及び前記第2水平方向倍率;
    Rx、Ry:検流計フィールド内光スポットの実際結像位置の、公称位置に対する、前記第1水平方向及び前記第2水平方向での回転
    テストでは、合計n=M×N個の光スポットを測定し(ここで、M、Nは自然数である)、n個の光スポットに対し、前記フィールド内オーバーレイモデルを行列形式に変換し、
    Figure 0006967140
    最小二乗法適合により現在の検流計のフィールド内誤差Tx、Ty、Mx、My、Rx、Ryを得ることを特徴とする請求項に記載の検流計補正方法。
  10. 前記S3における第1水平方向誤差量と第2水平方向誤差量は前記検流計の光軸が各光スポットの公称位置での補償量を含み、以下のように表示される、
    ことを特徴とする請求項に記載の検流計補正方法。
    Figure 0006967140
  11. 前記検流計走査システムは各特定の測定位置で光スポットの位置を複数回測定し、また、複数の光スポット位置データに対して平均値を求めてS3の計算に用いる、
    ことを特徴とする請求項10に記載の検流計補正方法。
  12. S5:前記検流計走査システムの検流計の光軸のフィールド内位置が変わらないように保持し、前記検流計走査システムは前記ガントリー上で前記第1水平方向に移動し、歩進する度に前記検流計走査システムにより光スポットを複数回投射し、また、前記光スポット位置測定装置を利用して各歩進位置で毎回投射される光スポットの前記ガントリーのゼロ位置座標系における位置xi,j,yi,jを測定する(i=1,2...,nは歩進回数、j=1,2...,mは各歩進位置で光スポットの投射回数)ステップ、
    S6:前記検流計走査システムの位置が変わらないように保持して、前記検流計の光軸が前記第1水平方向に沿って、各測定位置でフィールド内光スポット投射を行うようにし、前記光スポット位置測定装置を利用して各測定位置で投射される各光スポットの前記ガントリーのゼロ位置座標系における水平位置x’i,j,y’i,jを測定する(i=1,2...,nは測定位置の数、j=1,2...,mは各測定位置で投射される光スポットの数である)ステップ、
    S7:S6における光スポットの公称位置はS5における公称位置と同じで、それぞれx_nomi,y_nomiであり、S5及びS6では、前記検流計走査システムに対して各測定位置でm回露光し、また各位置での光スポットのサンプリングデータに対して平均値を求めるステップ、
    Figure 0006967140
    (以上のサンプリングデータを最小二乗法適合公式に代入して、検流計の設置回転量kを得る。)
    Figure 0006967140
    (bは定数である。)
    S8:検流計コントローラーを通じてS7で得られた検流計設置回転量に基づいて前記検流計走査システムを補正し、補正後の前記検流計走査システムが再走査した後、再び複数の光スポットを形成するように制御し、また、新たに形成された複数の光スポットに対して検出して精度を判断し、精度を充足しない場合、S5〜S7を繰り返し、精度を充足する場合、ステップを繰り返すことを中止して設置回転補正を完成するステップ、
    を含むことを特徴とする請求項10に記載の検流計補正方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110487180B (zh) * 2019-08-12 2020-12-25 上海理工大学 一种用于扫描振镜式激光加工系统的热漂移测量方法
EP4056655A4 (en) * 2019-11-05 2023-11-15 NOK Corporation WATER-BASED SURFACE TREATMENT AGENT
CN110940490B (zh) * 2019-12-13 2021-05-04 湖南省鹰眼在线电子科技有限公司 一种激光加工设备的激光光斑扫描精度检测方法及装置
CN111290218B (zh) * 2020-01-20 2022-08-23 江苏迪盛智能科技有限公司 一种dmd模块化设计的安装调试机构及ldi设备
CN113369680B (zh) * 2020-02-25 2022-06-10 广东汉邦激光科技有限公司 激光校准装置和激光校准方法
CN112092361B (zh) * 2020-07-28 2022-06-07 湖南华曙高科技股份有限公司 一种用于制造三维物体的扫描单元的实时检测方法和系统
CN115717859B (zh) * 2022-11-16 2023-09-29 南京博视医疗科技有限公司 一种点扫描光学系统激光标定方法及其装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2630025B2 (ja) * 1990-06-21 1997-07-16 日本電気株式会社 レーザトリミング方法及び装置
JP2690466B2 (ja) * 1995-01-11 1997-12-10 住友電気工業株式会社 レーザビームスピンナ
JP2008279471A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Sony Corp レーザ加工装置、レーザ加工方法、tft基板、及び、tft基板の欠陥修正方法
JP4297952B2 (ja) * 2007-05-28 2009-07-15 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
JP5519123B2 (ja) * 2008-06-10 2014-06-11 株式会社片岡製作所 レーザ加工機
CN101513693A (zh) * 2009-03-17 2009-08-26 深圳市大族激光科技股份有限公司 一种振镜校正系统及其校正方法
KR20100116432A (ko) * 2009-04-22 2010-11-01 주식회사 필옵틱스 갈바노미터 보정 장치
CN102538663B (zh) * 2010-12-13 2014-03-12 中国科学院沈阳自动化研究所 一种二维位置跟踪测量装置及其测量方法
JP5943669B2 (ja) * 2012-03-26 2016-07-05 ビアメカニクス株式会社 ガルバノスキャナ及びレーザ加工装置
CN103913294B (zh) * 2014-03-20 2016-02-24 西安交通大学 一种用于激光振镜系统的十字线增量标定方法
CN105527796B (zh) * 2014-09-28 2018-03-13 上海微电子装备(集团)股份有限公司 龙门式设备和控制方法
CN104730708A (zh) * 2015-04-10 2015-06-24 长春理工大学 机载激光通信附面层效应光学补偿方法
CN106271122B (zh) * 2015-05-29 2019-01-18 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种激光封装设备的垂向控制装置及方法
CN106553338A (zh) * 2015-09-18 2017-04-05 广东汉邦激光科技有限公司 激光3d打印机及其振镜扫描校准系统及方法
CN106956430B (zh) * 2017-03-29 2019-07-30 深圳市大业激光成型技术有限公司 一种振镜扫描系统的校准装置及应用其的3d打印机系统

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