LDI设备及其拼接调试系统的制作方法

本实用新型涉及激光直接成像技术领域，尤其是涉及一种LDI设备及其拼接调试系统。

背景技术：

光刻技术是用于在基底表面上印刷具有特征构图的技术。这样的基底可用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等。生产良率是印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)行业的重要要求，生产过程中任何器件的精度，都将影响产品的良率，其中在曝光环节的影响尤其显著。因此，对镜筒等器件的的定位精度调节在曝光之前的校准工作是光刻机实际生产中的重要部分。

目前，激光直接成像(Laser Direct Image，简称LDI)光刻机在对基底进行曝光显影之前，都需要对物镜镜筒的位置进行校准。由于生产件尺寸的需要，实际生产中需要多个镜筒的多个光路同时进行曝光，以保证生产效率，如图1，现有技术曝光结构示意图。现有技术LDI设备上有四个镜筒，激光从四个镜筒中投射下来对对象进行曝光，由于曝光图形的完整性，需要四个镜筒下投射的光斑能够拼接完好，理想状态下是无缝衔接，要达到这种效果就需要对镜筒进行不断的调整，调整之后进行曝光验证拼接的好坏，现在拼接调试所采用的方法是曝光密集的横线和竖线。如图2，现有技术曝光基底图形示意图。曝光显影后，在显微镜下进行观测：在拼接处的x方向会出现曝光重叠或者撕裂(断开)，y方向会出现错位；将重叠、撕裂和错位的大小(Δx和Δy)进行测量，之后将测量数据补偿到曝光软件内，来达到调整拼接的目的。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在现有技术的拼接调试的过程中需要进行曝光、显影、手动测量和补偿再验证四个步骤，多次验证需要多次显影，造成时间和物料的浪费，人工测量也会带来测量误差，因此，现有技术存在拼接调试过程繁琐，误差大的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种LDI设备及其拼接调试系统，以缓解了现有技术中存在的拼接调试过程繁琐，误差大的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种LDI设备拼接调试系统，包括：光源模块、调试模板、物镜镜筒、调试模块和基底；

所述光源模块产生光束照射至所述调试模板，使所述光束经所述调试模板投射至所述物镜镜筒；

所述光束经所述物镜镜筒后投射至所述基底；

所述调试模块调试所述物镜镜筒。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述调试模块包括：数据模块、驱动模块和镜筒调节模块；

所述数据模块生成所述物镜镜筒的位置数据和补偿数据；

所述驱动模块根据所述位置数据和补偿数据，控制所述镜筒调节模块调节所述物镜镜筒的位置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数据模块包括数据采集模块和补偿计算模块；

所述数据采集模块对所述物镜镜筒的位置进行数据采集，生成镜筒的位置数据；

所述补偿计算模块将所述位置数据处理后，获得补偿数据。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述驱动模块根据所述补偿数据生成镜筒控制信息。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述镜筒调节模块根据所述镜筒控制信息对所述物镜镜筒的位置进行调试。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述光源模块为激光器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述基底为玻璃纤维板、陶瓷基板、钢化玻璃板或者普通光学玻璃板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述物镜镜筒还包括透镜组。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种LDI设备，包括：基座、显影装置和上述LDI设备拼接调试系统；

所述显影装置和所述LDI设备拼接调试系统设置于所述基座的内部；

所述显影装置对所述基底进行显影。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括载物台；

所述基底放置于所述载物台上。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供了一种LDI设备及其拼接调试系统，包括基座、显影装置和LDI设备拼接调试系统，显影装置和LDI设备拼接调试系统设置于基座的内部，显影装置对基底进行显影。其中，LDI设备拼接调试系统，包括光源模块、调试模板、物镜镜筒、调试模块和基底，光源模块产生光束照射至调试模板，使光束经调试模板投射至物镜镜筒，光束经物镜镜筒后投射至基底，调试模块调试物镜镜筒。本实用新型实施例通过采用上述技术方案，省去了现有拼接调试过程中的显影工序，避免了人工测量产生的误差，缓解了现有技术中存在的拼接调试过程繁琐，误差大的技术问题，从而实现了简化拼接调试流程，提高生产效率的目的。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术曝光结构示意图；

图2为现有技术曝光基底图形示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的拼接调试系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的拼接调试系统中，曝光基底图形示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的拼接调试系统模块示意图。

图标：

100-光源模块；200-调试模板；300-物镜镜筒；400-基底；500-调试模块；510-数据模块；511-数据采集模块；512-补偿计算模块；520-驱动模块；530-镜筒调节模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

LDI光刻机在对基底进行曝光显影之前，都需要对物镜镜筒的位置进行校准。由于生产件尺寸的需要，实际生产中需要多个镜筒的多个光路同时进行曝光，以保证生产效率，基于曝光图形所需的完整性，需要多个镜筒下投射的光斑进行拼接调试。目前，现有技术的拼接调试的过程中需要进行曝光、显影、手动测量和补偿再验证四个步骤，多次验证需要多次显影，造成时间和物料的浪费，人工测量也会带来测量误差，基于此，本实用新型实施例提供的一种LDI设备及其拼接调试系统，可以简化拼接调试流程，提高生产效率。

为便于对本实施例进行理解，对本实用新型实施例所公开的LDI设备及其拼接调试系统进行详细介绍。

实施例一：

参见图3，本实用新型实施例所提供的拼接调试系统的结构示意图。

本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统，包括光源模块100、调试模板200、物镜镜筒300、调试模块500和基底400，光源模块产生光束照射至调试模板，使光束经调试模板投射至物镜镜筒，光束经物镜镜筒后投射至基底，调试模块调试物镜镜筒。具体的，由于生产件的规模尺寸需要，物镜镜筒内的光路系统对基底进行曝光，每次曝光为调试模板的三分之一，分别对调试模板进行三次曝光后得到完整的曝光图形，因此要求对拼接图形进行调试验证，以此判断物镜镜筒位置的精确度。

参见图4，本实用新型实施例所提供的拼接调试系统中，曝光基底图形示意图。本实用新型实施例提供的调试模板采用两个圆形的刻蚀图形，使用该调试模板进行曝光，由于未采用密集的横线和竖线图形，曝光后无需进行显影，即可对曝光图形进行观测，通过对两圆形图形的测量，能够判定拼接是否符合要求，并对不符合要求的部分进行调试，直至拼接处重叠、撕裂和错位的大小在可允许误差范围之内。

参见图5，本实用新型实施例所提供的拼接调试系统模块示意图。

本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统，调试模块500包括数据模块510、驱动模块520和镜筒调节模块530，数据模块生成物镜镜筒的位置数据和补偿数据，驱动模块根据位置数据和补偿数据，控制镜筒调节模块调节物镜镜筒的位置。

本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统，数据模块510包括数据采集模块511和补偿计算模块512，数据采集模块对物镜镜筒的位置进行数据采集，生成镜筒的位置数据，补偿计算模块将位置数据处理后，获得补偿数据。

具体的，将图形中两个圆的位置分别放置在理论拼接处的两侧，曝光之后，利用设备中的相机对两个圆的位置进行测量，将测量数据记录下来，数据采集模块对物镜镜筒的位置进行数据采集，生成镜筒的位置数据O₁(x₁,y₁)和O₂(x₂,y₂)。补偿计算模块将两个圆的坐标x值相减表示x方向的拼接错位值(Δx＝x₂-x₁)、两个圆的坐标y值相减表示y方向的拼接错位值(Δy＝y₂-y₁)，得到补偿数据Δx和Δy。

在拼接处的x方向会出现曝光重叠或者撕裂(断开)，理论上，设定Δx的值应为某一精确数值Δx_理，理想状态下达到该数值即为完全拼接，在实际生产中，Δx在误差允许的范围内的波动是合理的，即Δx越接近Δx_理，拼接效果越好。在拼接处的y方向会出现错位，理论上，设定Δy的值应为某一精确数值Δy_理＝0，理想状态下Δy＝0即为完全拼接，在实际生产中，Δy在误差允许的范围内的波动是合理的，即Δy越接近0，拼接效果越好。

本实用新型实施例提供的驱动模块根据补偿数据生成镜筒控制信息。驱动模块读取补偿数据Δx和Δy，根据该数据判定镜筒所需调整的方向及大小，生成相对应的镜筒控制信息。

本实用新型实施例提供的镜筒调节模块根据上述镜筒控制信息对物镜镜筒的位置进行调试。至此，本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统完成一次拼接调试，在实际生产过程中，需要对镜筒进行多次调试，直至补偿数据Δx和Δy达到拼接合格的可允许误差范围之内。

本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统中光源模块为激光器。激光器是光刻机的主要部分，该LDI设备为激光直写式光刻机。优选的是，激光器为半导体固态激光器，半导体固态激光器可以是紫外光、红光、蓝光等半导体固态激光器。

本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统中基底为玻璃纤维板、陶瓷基板、钢化玻璃板或者普通光学玻璃板。

本实用新型实施例提供的物镜镜筒还包括透镜组。

实施例二：

本实用新型实施例还提供一种LDI设备，包括基座、显影装置和上述LDI设备拼接调试系统，显影装置和LDI设备拼接调试系统设置于基座的内部，显影装置对基底进行显影。

本实用新型实施例提供的LDI设备拼接调试系统，与上述实施例提供的LDI设备拼接调试系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实用新型实施例提供的LDI设备还包括载物台，上述基底放置于载物台上。

本实用新型实施例提供了一种LDI设备及其拼接调试系统，包括基座、显影装置和LDI设备拼接调试系统，显影装置和LDI设备拼接调试系统设置于基座的内部，显影装置对基底进行显影。其中，LDI设备拼接调试系统，包括光源模块、调试模板、物镜镜筒、调试模块和基底，光源模块产生光束照射至调试模板，使光束经调试模板投射至物镜镜筒，光束经物镜镜筒后投射至基底，调试模块调试物镜镜筒。本实用新型实施例通过采用上述技术方案，省去了现有拼接调试过程中的显影工序，避免了人工测量产生的误差，缓解了现有技术中存在的拼接调试过程繁琐，误差大的技术问题，从而实现了简化拼接调试流程，提高生产效率的目的。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。