[發明專利]直寫光刻曝光設備定位運動平臺正交性調試裝置及方法

在審

• 申請號: 201910229390.2
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109856926A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李輝;項宗齊;衛攻文
• 申請（專利權）人: 合肥芯碁微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 奚華保

本發明涉及直寫光刻曝光設備定位運動平臺正交性調試裝置及方法，屬于直寫光刻曝光技術領域。該調試裝置包括支撐底座、精密定位運動平臺、調試機構、支撐架和CCD圖像采集系統。精密定位運動平臺包括Y軸、X軸和Z軸；Z軸的頂部安裝有真空吸盤；真空吸盤上方吸附帶有Mark點的高精度標定板。調試機構包括安裝在支撐底座上可升降的移動滑臺、調試連接底板、移動滑軌、與移動滑軌滑動配合的移動滑軌運動座以及固定在移動滑軌運動座上的千分表。本發明先采用CCD圖像采集系統對X軸和Y軸的正交性進行測量，再采用調試機構調試X軸和Y軸的正交性。本發明能夠提高直寫光刻曝光設備精密定位運動平臺正交性調試的效率和準確度，降低調試成本。

技術領域

本發明涉及直寫光刻曝光技術領域，具體涉及一種直寫光刻曝光設備定位運動平臺正交性調試裝置及方法。

背景技術

直寫光刻技術是使用激光在襯底表面上印刷具有特征的圖形。這樣的襯底應用于PCB線路板、半導體器件、平板顯示器、生物芯片、封裝、微電子芯片等領域。在襯底上直寫光刻制版過程是：將襯底放置在精密定位運動平臺的真空吸盤上，使用真空吸附，通過光刻設備中的曝光裝置，將設計的特征圖形投射到襯底表面，為了保證曝光在襯底上的圖形與理論圖形保持一致，必須使精密定位運動平臺運動軌跡準確，要求具有較好的正交性，才能使理論曝光位置與實際曝光的位置相符。

精密定位運動平臺的正交性是衡量精密定位運動平臺特性的一個重要指標，也是影響直寫光刻曝光設備曝光性能的一個重要指標。其主要取決于以下幾個因素：定位運動平臺導軌的精密等級、反饋系統中光柵尺的分辨率和熱膨脹系數、多軸組裝產生的綜合誤差等。精密定位運動平臺正交性的優劣會影響曝光過程中拼接、曝光圖形的變形，進一步影響曝光圖形外層對準和內層對準精度。

傳統的直寫光刻曝光設備精密定位運動平臺正交性調試方法主要是利用激光干涉儀的垂直度測量模塊，沿著軸運行的方向，測量出XY軸集成平臺平面不同位置的正交值，則需要長度可覆蓋XY軸行程的反射鏡，成本進一步增加，此方法價格昂貴，測試環境要求極高，且組裝調試過程復雜。鑒于現有技術的上述缺點，本發明所解決的技術問題是：提供一種裝調簡單、高效和成本較低的直寫光刻曝光設備精密定位運動平臺正交性的調試方法，可以有效提高精密定位運動平臺XY軸的垂直度，從而大幅度提高直寫光刻曝光設備的曝光圖形正確性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直寫光刻曝光設備定位運動平臺正交性調試裝置及方法，該裝置及方法能夠有效校準直寫光刻曝光設備精密定位運動平臺的正交性，使直寫光刻曝光設備在曝光過程中減少拼接錯位、外層對準和內層對準誤差過大現象的發生。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

直寫光刻曝光設備定位運動平臺正交性調試裝置，包括支撐底座、安裝在支撐底座上的精密定位運動平臺、安裝在支撐底座上的調試機構、安裝在支撐底座上的支撐架和安裝在支撐架上的CCD圖像采集系統。

所述精密定位運動平臺包括從下向上依次設置的Y軸、X軸和Z軸；所述Z軸的頂部安裝有真空吸盤，真空吸盤上帶有Mark點的高精度標定板，所述高精度標定板為高精密曝光機制備，高精度標定板上的Mark點為規則排列布置。

所述調試機構包括安裝在支撐底座上的可升降的移動滑臺、安裝在移動滑臺頂部的調試連接底板、安裝在調試連接底板上的移動滑軌、與移動滑軌滑動配合的移動滑軌運動座以及固定在移動滑軌運動座上的千分表。

進一步的，所述支撐底座和支撐架均采用花崗巖大理石材質。

進一步的，所述CCD圖像采集系統包括依次安裝在支撐架上的CCD1圖像采集系統和CCD2圖像采集系統；所述CCD1圖像采集系統為直寫光刻曝光設備自帶的。

進一步的，所述高精度標定板上的Mark點為若干均勻排布的實心圓Mark點；相鄰實心圓Mark點在X軸方向上的間距設為a，在Y軸方向上的間距設為b。