激光直接成像曝光機用聚焦結構及聚焦方法技術

本發明專利技術涉及一種激光直接成像曝光機用聚焦結構及聚焦方法，其包括曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡；所述曝光平臺包括用于承載待曝光板體的吸盤，所述吸盤與用于所述驅動吸盤升降的吸盤升降驅動機構連接；在所述投影物鏡的一側設有聚焦光源，投影物鏡的另一側設置用于接收聚焦光源經過待曝光板體后投影光線的光線探測器，所述光線探測器與吸盤升降驅動機構連接，光線探測器根據投影光線的狀態能控制吸盤升降驅動機構的工作狀態，直至使得吸盤上的待曝光板體處于最佳焦面位置。本發明專利技術結構緊湊，能有效實現曝光成像的聚焦，避免投影物鏡的損壞，安全可靠。

【技術實現步驟摘要】
激光直接成像曝光機用聚焦結構及聚焦方法
本專利技術涉及一種聚焦結構及聚焦方法，尤其是一種激光直接成像曝光機用聚焦結構及聚焦方法，屬于激光直接成像曝光機的

技術介紹
激光直接成像LP3000曝光機設備又稱影像直接轉移曝光機，是半導體生產領域中有別于傳統曝光設備的一個重要設備，是利用圖形發生器取代傳統光刻機的掩模板，從而可以直接將計算機的圖形數據曝光到晶圓上，節省生產時間和制作掩模板的費用，并且自身可用做掩模板的制作。聚焦技術作為光刻機系統中必不可少的一項關鍵技術，聚焦的時間和精度對光刻機系統的性能和曝光圖形的質量起到了至關重要的作用。生產掩膜版和晶園（wafer）的激光直接成像曝光機LP3000，是在不同厚度掩膜版上進行成像曝光的。要實現激光直接成像曝光機LP3000曝光的清晰成像，需要給LP3000增加可以聚焦的能力。目前的聚焦是通過步進電機帶動成像物鏡上下來尋找最佳焦面來實現，目前的聚焦方法雖然簡單，但由于利用成像物鏡上下移動，對成像質量會造成潛在隱患，同時成像物鏡上下目前還沒有機械限位，容易造成物鏡撞壞的風險。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種激光直接成像曝光機用聚焦結構及聚焦方法，其結構緊湊，能有效實現曝光成像的聚焦，避免投影物鏡的損壞，安全可靠。按照本專利技術提供的技術方案，所述激光直接成像曝光機用聚焦結構，包括曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡；所述曝光平臺包括用于承載待曝光板體的吸盤，所述吸盤與用于所述驅動吸盤升降的吸盤升降驅動機構連接；在所述投影物鏡的一側設有聚焦光源，投影物鏡的另一側設置用于接收聚焦光源經過待曝光板體后投影光線的光線探測器，所述光線探測器與吸盤升降驅動機構連接，光線探測器根據投影光線的狀態能控制吸盤升降驅動機構的工作狀態，直至使得吸盤上的待曝光板體處于最佳焦面位置。還包括用于將聚焦光源的光線進行分光的分光棱鏡機構，分光棱鏡機構包括第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、第三分光棱鏡以及第四分光棱鏡；第一分光棱鏡、第二分光棱鏡位于投影物鏡的同一側，且第一分光棱鏡鄰近聚焦光源，第二分光棱鏡位于第一分光棱鏡的下方；第三分光棱鏡、第四分光棱鏡位于投影物鏡的同一側，且第三分光棱鏡鄰近光線探測器，第四分光棱鏡位于第三分光棱鏡的下方，經第二分光棱鏡的聚焦光線經待曝光板體后能進入第四分光棱鏡。所述待曝光板體包括掩模版或晶圓。一種激光直接成像曝光機用聚焦方法，所述聚焦方法包括如下步驟：步驟1、提供曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡，曝光平臺包括用于承載待曝光板體且能在投影物鏡下方升降的吸盤，吸盤與吸盤升降驅動機構連接；步驟2、開啟位于投影物鏡一側的聚焦光源，聚焦光源發出的激光經過吸盤上的待曝光板體后，能被投影物鏡另一側的光線探測器接收；步驟3、光線探測器根據投影光線的狀態能控制吸盤升降驅動機構的工作狀態，直至使得吸盤上的待曝光板體處于最佳焦面位置。還包括用于將聚焦光源的光線進行分光的分光棱鏡機構，分光棱鏡機構包括第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、第三分光棱鏡以及第四分光棱鏡；第一分光棱鏡、第二分光棱鏡位于投影物鏡的同一側，且第一分光棱鏡鄰近聚焦光源，第二分光棱鏡位于第一分光棱鏡的下方；第三分光棱鏡、第四分光棱鏡位于投影物鏡的同一側，且第三分光棱鏡鄰近光線探測器，第四分光棱鏡位于第三分光棱鏡的下方，經第二分光棱鏡的聚焦光線經待曝光板體后能進入第四分光棱鏡。所述待曝光板體包括掩模版或晶圓。本專利技術的優點：待曝光板體置于吸盤上，光線探測器通過吸盤升降驅動機構驅動吸盤升降，使得待曝光板體在投影物鏡下方處于最佳焦面上，由于投影物鏡可以保持不動，能夠有效避免投影物鏡移動對成像質量造成的潛在隱患，避免投影物鏡被撞壞的風險，操作方便，安全可靠。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖。附圖標記說明：1-聚焦光源、2-第一分光棱鏡、3-第二分光棱鏡、4-投影物鏡、5-待曝光板體、6-吸盤、7-吸盤升降驅動機構、8-第三分光棱鏡、9-第四分光棱鏡以及10-光線探測器。具體實施方式下面結合具體附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1所示：為了有效實現曝光成像的聚焦，避免投影物鏡4的損壞，本專利技術包括曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡4；所述曝光平臺包括用于承載待曝光板體5的吸盤6，所述吸盤6與用于所述驅動吸盤6升降的吸盤升降驅動機構7連接；在所述投影物鏡4的一側設有聚焦光源1，投影物鏡4的另一側設置用于接收聚焦光源1經過待曝光板體5后投影光線的光線探測器10，所述光線探測器10與吸盤升降驅動機構7連接，光線探測器10根據投影光線的狀態能控制吸盤升降驅動機構7的工作狀態，直至使得吸盤6上的待曝光板體5處于最佳焦面位置。具體地，投影物鏡4位于曝光平臺的正上方，在進行聚焦時，投影物鏡4可保持不動。吸盤6上承載的待曝光板體5為掩模版或晶圓，吸盤升降驅動機構7驅動吸盤6在投影物鏡4下方升降時，置于吸盤6上的待曝光板體5會跟隨吸盤6進行同步的升降，以便使得待曝光板體5在投影物鏡4下方能找到最佳焦面的位置。吸盤升降驅動機構7的工作狀態由光線探測器10進行控制，即光線探測器10能控制吸盤升降驅動機構7是否驅動吸盤6進行所需的升降，光線探測器10接收聚焦光源1的光線后，根據接收光線來判斷待曝光板體5是否處于最佳焦面的位置，當待曝光板體5處于非最佳焦面位置時，光線探測器10就會控制吸盤升降驅動機構7驅動吸盤6升降，直至待曝光板體5處于最佳焦面的位置。本專利技術實施例中，在吸盤升降驅動機構7驅動吸盤6升降時，光線探測器10接收到光線的光斑最銳利時，則能判斷待曝光板體5處于最佳焦面的位置，光線探測器10可以采用本
常用的技術手段實現對光線光斑的判斷，光線探測器10可以采用本
常用的結構形式，具體為本
人員所熟知。具體實施時，吸盤升降驅動機構7可以采用本
常用的驅動形式，如采用電機驅動或氣缸驅動等，具體驅動形式可以根據需要進行選擇，具體為本
人員所熟知，此處不再贅述。進一步地，為了能使得聚焦光源1發出的激光，能被光線探測器10接收到，還包括用于將聚焦光源1的光線進行分光的分光棱鏡機構，分光棱鏡機構包括第一分光棱鏡2、第二分光棱鏡3、第三分光棱鏡9以及第四分光棱鏡8；第一分光棱鏡2、第二分光棱鏡3位于投影物鏡4的同一側，且第一分光棱鏡2鄰近聚焦光源1，第二分光棱鏡3位于第一分光棱鏡2的下方；第三分光棱鏡8、第四分光棱鏡9位于投影物鏡4的同一側，且第三分光棱鏡8鄰近光線探測器10，第四分光棱鏡9位于第三分光棱鏡8的下方，經第二分光棱鏡3的聚焦光線經待曝光板體5后能進入第四分光棱鏡9。本專利技術實施例中，第一分光棱鏡2與第二分光棱鏡3之間形成投影狹縫，第三風光棱鏡8與第四分光棱鏡9之間形成探測狹縫。綜上得到，，本專利技術激光直接成像曝光機用聚焦方法，所述聚焦方法包括如下步驟：步驟1、提供曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡4，曝光平臺包括用于承載待曝光板體5且能在投影物鏡4下方升降的吸盤6，吸盤6與吸盤升降驅動機構7連接；步驟2、開啟位于投影物鏡4一側的聚焦光源1，聚焦光源1發出的激光經過吸盤6上的待曝光板體5后，能被投影物鏡4另一側的光線探測器10接收；步驟3、光線探測器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種激光直接成像曝光機用聚焦結構，包括曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡（4）；其特征是：所述曝光平臺包括用于承載待曝光板體（5）的吸盤（6），所述吸盤（6）與用于所述驅動吸盤（6）升降的吸盤升降驅動機構（7）連接；在所述投影物鏡（4）的一側設有聚焦光源（1），投影物鏡（4）的另一側設置用于接收聚焦光源（1）經過待曝光板體（5）后投影光線的光線探測器（10），所述光線探測器（10）與吸盤升降驅動機構（7）連接，光線探測器（10）根據投影光線的狀態能控制吸盤升降驅動機構（7）的工作狀態，直至使得吸盤（6）上的待曝光板體（5）處于最佳焦面位置。

【技術特征摘要】
1.一種激光直接成像曝光機用聚焦結構，包括曝光平臺以及位于所述曝光平臺正上方的投影物鏡（4）；其特征是：所述曝光平臺包括用于承載待曝光板體（5）的吸盤（6），所述吸盤（6）與用于所述驅動吸盤（6）升降的吸盤升降驅動機構（7）連接；在所述投影物鏡（4）的一側設有聚焦光源（1），投影物鏡（4）的另一側設置用于接收聚焦光源（1）經過待曝光板體（5）后投影光線的光線探測器（10），所述光線探測器（10）與吸盤升降驅動機構（7）連接，光線探測器（10）根據投影光線的狀態能控制吸盤升降驅動機構（7）的工作狀態，直至使得吸盤（6）上的待曝光板體（5）處于最佳焦面位置。2.根據權利要求1所述的激光直接成像曝光機用聚焦結構，其特征是：還包括用于將聚焦光源（1）的光線進行分光的分光棱鏡機構，分光棱鏡機構包括第一分光棱鏡（2）、第二分光棱鏡（3）、第三分光棱鏡（9）以及第四分光棱鏡（8）；第一分光棱鏡（2）、第二分光棱鏡（3）位于投影物鏡（4）的同一側，且第一分光棱鏡（2）鄰近聚焦光源（1），第二分光棱鏡（3）位于第一分光棱鏡（2）的下方；第三分光棱鏡（8）、第四分光棱鏡（9）位于投影物鏡（4）的同一側，且第三分光棱鏡（8）鄰近光線探測器（10），第四分光棱鏡（9）位于第三分光棱鏡（8）的下方，經第二分光棱鏡（3）的聚焦光線經待曝光板體（5）后能進入第四分光棱鏡（9）。3.根據權利要求1或2所述的激光直接成像曝光機用聚焦結構，其特征是：所述待曝光板體（5）包括掩模版或晶圓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李顯杰，
申請(專利權)人：無錫影速半導體科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32