[發(fā)明專利]同步定位光刻曝光裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210579413.0
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN102998913A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳濤;孫立寧;潘明強;劉吉柱;王陽俊;陳立國;汝長海;任子武;郭浩;厲茂海;陳國棟;林銳
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光刻曝光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種同步定位光刻曝光裝置及方法。

背景技術(shù)

“激光干涉光刻”是實現(xiàn)像素化100納米以下結(jié)構(gòu)的極重要方法，具有低成本、無掩模、高效率、無玷污、大面積和環(huán)境要求低的優(yōu)點。激光干涉光刻的重要性在于：

(1)易得到納米結(jié)構(gòu)；

(2)并行光刻，效率高，與信息光學(xué)技術(shù)結(jié)合，可實現(xiàn)準(zhǔn)周期與非周期結(jié)構(gòu)；

(3)實現(xiàn)超大幅面。

近年來激光干涉光刻獲得迅猛地發(fā)展。光束掃描光刻技術(shù)是在此基礎(chǔ)上利用掃描控制方法將干涉光刻微區(qū)拼接形成宏觀大幅面光刻效果的一種新興干涉光刻技術(shù)方法，是無油墨先進(jìn)印刷技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)大幅面制版的支撐技術(shù)。因此研究光束掃描光刻對推動我國無油墨先進(jìn)印刷技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和巨大的經(jīng)濟價值。

光束掃描干涉光刻技術(shù)制作的大幅面光刻品質(zhì)取決于微區(qū)內(nèi)的納米結(jié)構(gòu)分辨率和微區(qū)間拼接的精度。在光刻刻蝕過程中，由于曝光過程被刻蝕工件始終處于運動狀態(tài)，因此系統(tǒng)在工作過程中會產(chǎn)生運動曝光形成誤差。如何控制微區(qū)間拼接精度，減小或消除光刻曝光誤差已經(jīng)成為當(dāng)前大幅面光刻制版面臨的嚴(yán)峻問題。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種同步定位光刻曝光裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種同步定位光刻曝光裝置及方法，其可達(dá)到精確的同步定位曝光，并消除運動曝光誤差。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案如下：

一種同步定位光刻曝光裝置，所述裝置包括二維運動平臺、位于所述二維運動平臺正上方用于承載待刻蝕對象的壓電陶瓷運動模塊、以及位于所述壓電陶瓷運動模塊上方的光源發(fā)生裝置，所述二維運動平臺包括控制二維運動平臺沿第一方向運動的第一傳動裝置，所述壓電陶瓷運動模塊包括控制壓電陶瓷運動模塊沿與第一方向相反的第二方向運動的第二傳動裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一傳動裝置和第二傳動裝置的傳動速率相等。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二傳動裝置包括與壓電陶瓷運動模塊一端相連的脈沖電壓發(fā)生裝置，當(dāng)壓電陶瓷運動模塊上有電壓時，壓電陶瓷伸長形成瞬時運動，壓電陶瓷運動模塊上無電壓時，壓電陶瓷復(fù)位。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述裝置還包括檢測模塊，用于檢測待刻蝕對象是否運動到待刻蝕位置，若是，則啟動第二傳動裝置，若否，關(guān)閉第二傳動裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光源發(fā)生裝置包括依次相連的激光源、激光傳輸系統(tǒng)及激光頭。

相應(yīng)地，一種同步定位光刻曝光方法，所述方法包括以下步驟：

S1、將待刻蝕對象固定于壓電陶瓷運動模塊上，開啟光源發(fā)生裝置；

S2、使二維運動平臺帶動壓電陶瓷運動模塊沿第一方向運動；

S3、檢測待刻蝕對象是否運動到待刻蝕位置，若是，控制壓電陶瓷運動模塊沿與第一方向相反的第二方向運動并進(jìn)行刻蝕，若否，返回執(zhí)行步驟S2。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3中壓電陶瓷運動模塊的運動速度與步驟S2中二維運動平臺的運動速度大小相等方向相反。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3還包括：

將壓電陶瓷運動模塊復(fù)位到初始位置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3后還包括：

重復(fù)執(zhí)行步驟S2~S3，直至待刻蝕對象全部刻蝕完成。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的同步定位光刻曝光裝置及方法，通過壓電陶瓷運動平臺實現(xiàn)待刻蝕對象的瞬時運動，產(chǎn)生與高精度二維運動平臺的反向等速運動，使待刻蝕對象形成與激光頭同步、相對靜止的運動狀態(tài)，從而實現(xiàn)同步光刻曝光。通過控制壓電陶瓷運動模塊運動時間與曝光時間的匹配關(guān)系，從而達(dá)到精確的同步定位曝光，消除運動曝光誤差。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中同步定位光刻曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中同步定位光刻曝光裝置的工作流程示意圖。

其中：

10????二維運動平臺?????????20????待刻蝕對象

30????壓電陶瓷運動模塊?????40????光源發(fā)生裝置