一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)及控制方法，屬于半導體行業(yè)和印刷電路板行業(yè)激光直寫光刻技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)由許多透鏡組成，焦深相對固定，導致在多種厚度的印刷電路板基板曝光生產(chǎn)中，曝光品質(zhì)差別較大，甚至無法正常使用。解決此問題的傳統(tǒng)方法有如下兩個方案:1.增加相應的機械結(jié)構(gòu)，使用電機控制光路整體高度，以達到在不同板厚曝光時，基板表面都位于最佳焦面位置；2.更換不同厚度的墊板，使墊板厚度加上基板厚度總是某個特定值，也就是始終保持基板曝光面處于最佳焦面位置。
[0003]上述兩種方案中，前者由于機械結(jié)構(gòu)和電機組成的調(diào)焦系統(tǒng)在調(diào)焦運動中產(chǎn)生的不確定影響因素(角度變化、位置偏移)，會導致曝光圖像的畸變，對曝光質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而導致降低產(chǎn)品良率；后者中，每次更換板厚曝光，都需要人為更換墊板，該工作一般比較繁瑣，耗時長，影響設備整體產(chǎn)能，如果更換錯誤墊板還會造成批量報廢。因此，上述兩種方案都無法在根本上解決問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)及控制方法及裝置，避免由機械結(jié)構(gòu)和電機組成的調(diào)焦系統(tǒng)在調(diào)焦過程中產(chǎn)生的圖像畸變問題，提升曝光質(zhì)量，改善和提升產(chǎn)品良率。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括曝光光頭、曝光光頭下方設置的曝光光路以及曝光基板，其中，曝光基板設置有多種不同的厚度；還包括設置在曝光光路左端的步進電機、設置在曝光光路內(nèi)部的左棱鏡和右棱鏡；其中，右棱鏡直角邊與水平面平齊、斜邊朝下的固定在曝光光路的內(nèi)部右側(cè)，左棱鏡直角邊與水平面平齊、斜邊朝上，通過連接軸與步進電機連接，并通過步進電機控制可左右運動的設置在曝光光路的內(nèi)部左側(cè)，左棱鏡的斜邊與右棱鏡的斜邊始終保持平行。
[0006]進一步，左棱鏡與右棱鏡均為楔形棱鏡。
[0007]根據(jù)上述所提出的一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)，具體的控制方法如下:
O在料號系統(tǒng)中輸入曝光基板的厚度信息，打開曝光軟件，選擇料號系統(tǒng)中相應的料號，選擇曝光模式，點擊曝光后，曝光軟件會自動提取料號中的基板厚度，通過網(wǎng)絡傳輸，將基板厚度數(shù)據(jù)傳送至聚焦模塊；
2)聚焦模塊收到曝光軟件發(fā)來的基板厚度數(shù)據(jù)后，通過光學焦面計算公式將基板厚度信息變換成最佳焦面位置，再根據(jù)當前焦面位置計算出步進電機的運動方向和需要運動的距離后，將至指令發(fā)送到步進電機；
3)步進電機運動，并帶動左棱鏡左右運動，直到到達目標位置后停止運動；
4)曝光軟件在下發(fā)基板厚度數(shù)據(jù)后，定時查詢聚焦位置信息，當焦面變化到需要的位置時，曝光軟件開始執(zhí)行剩余曝光工作。
[0008]對比現(xiàn)有技術(shù)，同時結(jié)合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和具體的控制方法，本發(fā)明可以根據(jù)曝光基板的實際厚度控制進步電機，進而帶動左棱鏡移動，調(diào)整到最佳焦面位置，避免了現(xiàn)有的方式中機械結(jié)構(gòu)和電機組成的調(diào)焦系統(tǒng)在調(diào)焦過程中產(chǎn)生的圖像畸變問題，從而提升了曝光質(zhì)量，改善和提升了產(chǎn)品良率。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1、步進電機；2、左棱鏡；3、曝光光頭；4、曝光光路；5、右棱鏡；6、曝光基板。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0012]如圖1所不,一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng),包括曝光光頭3、曝光光頭3下方設置的曝光光路4以及曝光基板6，其中，所述的曝光基板6設置有多種不同的厚度；在上述基礎(chǔ)上，還包括設置在曝光光路4左端的步進電機1、設置在曝光光路4內(nèi)部的左棱鏡2和右棱鏡5 ;其中，所述的右棱鏡5直角邊與水平面平齊、斜邊朝下的固定在曝光光路4的內(nèi)部右側(cè)，所述的左棱鏡2直角邊與水平面平齊、斜邊朝上，通過連接軸與步進電機I連接，并通過步進電機I控制可左右運動的設置在曝光光路4的內(nèi)部左側(cè)，左棱鏡2的斜邊與右棱鏡5的斜邊始終保持平行。
[0013]作為本發(fā)明優(yōu)選的方式，所述的左棱鏡2與右棱鏡5均為楔形棱鏡，便于使用。
[0014]根據(jù)上述所提出的一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)，具體的控制方法如下:
O在料號系統(tǒng)中輸入曝光基板6的厚度信息,打開曝光軟件，選擇料號系統(tǒng)中相應的料號，選擇曝光模式，點擊曝光后，曝光軟件會自動提取料號中的基板厚度，通過網(wǎng)絡傳輸，將基板厚度數(shù)據(jù)傳送至聚焦模塊；
2)聚焦模塊收到曝光軟件發(fā)來的基板厚度數(shù)據(jù)后，通過光學焦面計算公式將基板厚度信息變換成最佳焦面位置，再根據(jù)當前焦面位置計算出步進電機I的運動方向和需要運動的距離后，將至指令發(fā)送到步進電機I ;
3)步進電機I運動，并帶動左棱鏡2左右運動，直到到達目標位置后停止運動；
4)曝光軟件在下發(fā)基板厚度數(shù)據(jù)后，定時查詢聚焦位置信息，當焦面變化到需要的位置后，曝光軟件開始執(zhí)行剩余曝光工作。
[0015]對比圖1的現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和具體的控制方法，本發(fā)明可以根據(jù)曝光基板的實際厚度控制進步電機，進而帶動左棱鏡移動，調(diào)整到最佳焦面位置，避免了現(xiàn)有的方式中機械結(jié)構(gòu)和電機組成的調(diào)焦系統(tǒng)在調(diào)焦過程中產(chǎn)生的圖像畸變問題，從而提升了曝光質(zhì)量，改善和提升了產(chǎn)品良率。
【主權(quán)項】
1.一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng),包括曝光光頭(3)、曝光光頭(3)下方設置的曝光光路(4)以及曝光基板(6)，其中，所述的曝光基板(6)設置有多種不同的厚度； 其特征在于，還包括設置在曝光光路(4)左端的步進電機(I)、設置在曝光光路(4)內(nèi)部的左棱鏡(2 )和右棱鏡(5 ); 其中，所述的右棱鏡(5)直角邊與水平面平齊、斜邊朝下的固定在曝光光路(4)的內(nèi)部右側(cè)，所述的左棱鏡(2)直角邊與水平面平齊、斜邊朝上，通過連接軸與步進電機(I)連接，并通過步進電機(I)控制可左右運動的設置在曝光光路(4)的內(nèi)部左側(cè)，左棱鏡(2 )的斜邊與右棱鏡(5)的斜邊始終保持平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)，其特征在于，所述的左棱鏡(2)與右棱鏡(5)均為楔形棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)，具體的控制方法如下: 1)在料號系統(tǒng)中輸入曝光基板(6)的厚度信息,打開曝光軟件,選擇料號系統(tǒng)中相應的料號，選擇曝光模式，點擊曝光后，曝光軟件會自動提取料號中的基板厚度，通過網(wǎng)絡傳輸，將基板厚度數(shù)據(jù)傳送至聚焦模塊； 2)聚焦模塊收到曝光軟件發(fā)來的基板厚度數(shù)據(jù)后，通過光學焦面計算公式將基板厚度信息變換成最佳焦面位置，再根據(jù)當前焦面位置計算出步進電機(I)的運動方向和需要運動的距離后，將至指令發(fā)送到步進電機(I); 3)步進電機(I)運動，并帶動左棱鏡(2)左右運動，直到到達目標位置后停止運動； 4)曝光軟件在下發(fā)基板厚度數(shù)據(jù)后，定時查詢聚焦位置信息，當焦面變化到需要的位置后，曝光軟件開始執(zhí)行剩余曝光工作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光直寫式光刻機的聚焦系統(tǒng)及控制方法，屬于半導體行業(yè)和印刷電路板行業(yè)激光直寫光刻技術(shù)領(lǐng)域，包括曝光光頭、曝光光路以及曝光基板，其中，曝光基板設置有多種不同的厚度；還包括設置在曝光光路左端的步進電機、設置在曝光光路內(nèi)部的左棱鏡和右棱鏡；其中，右棱鏡直角邊與水平面平齊、斜邊朝下的固定在曝光光路的內(nèi)部右側(cè)，左棱鏡直角邊與水平面平齊、斜邊朝上，通過連接軸與步進電機連接，并通過步進電機控制可左右運動的設置在曝光光路的內(nèi)部左側(cè)，左棱鏡的斜邊與右棱鏡的斜邊始終保持平行。本發(fā)明避免了由機械結(jié)構(gòu)和電機組成的調(diào)焦系統(tǒng)在調(diào)焦過程中產(chǎn)生的圖像畸變問題，提升曝光質(zhì)量，改善和提升產(chǎn)品良率。
【IPC分類】G03F7-207
【公開號】CN104570624
【申請?zhí)枴緾N201410506831
【發(fā)明人】李陽, 曹旸
【申請人】江蘇影速光電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年9月28日