[發明專利]直寫光刻系統和直寫光刻方法

有效

• 申請號: 201911303595.7
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN112987501B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 浦東林;朱鵬飛;朱鳴;邵仁錦;張瑾;王冠楠;陳林森
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇大維格科技集團股份有限公司;蘇州大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 蔡光仟

1.一種直寫光刻系統，其特征在于，包括直寫光源(33)、運動機構(34)、中央控制器(35)、光斑圖形輸入裝置(36)以及投影光學裝置(37)；

所述直寫光源(33)用于提供起始光束；

所述運動機構(34)用于控制所述投影光學裝置(37)相對于待曝光的光刻件(20)沿預設路徑(P)掃描，并用于發出參考點的位置數據；

所述中央控制器(35)用于根據所述位置數據讀取光斑圖形文件序列中對應的光斑圖像數據，并將所述光斑圖像數據上載至所述光斑圖形輸入裝置(36)；

所述光斑圖形輸入裝置(36)用于根據所述光斑圖像數據將所述直寫光源(33)提供的起始光束調制生成圖形光，并將所述圖形光輸入投影光學裝置(37)；

所述投影光學裝置(37)控制所述圖形光向所述光刻件(20)的表面投影出變形光斑(10)，并在運動機構(34)的控制下沿所述預設路徑(P)掃描，在掃描過程中所述光斑圖像數據隨位置數據而變化，形成預設的可控變形光斑；

根據所需光刻形成的三維形貌，結合所述直寫光刻系統中掃描路徑、掃描速度、所述光刻件(20)針對曝光量的敏感度設計出一系列的變形光斑(10)，變形光斑(10)的形狀與掃描路徑所經過的坐標具有對應關系，該系列的變形光斑(10)的形狀與位置數據的對應關系構成所述光斑圖形文件序列。

2.根據權利要求1所述的直寫光刻系統，其特征在于，所述直寫光刻系統還包括三維形貌生成裝置(31)和三維形貌分析裝置(32)；

所述三維形貌生成裝置(31)用于生成三維形貌數據；

所述三維形貌分析裝置(32)用于根據所述三維形貌數據和所述直寫光刻系統的預設參數生成光斑圖形文件序列，所述光斑圖形文件序列包括坐標序列和與所述坐標序列相對應的光斑圖像數據序列。

3.根據權利要求1所述的直寫光刻系統，其特征在于，所述變形光斑(10)的內部為固定光強，所述光斑圖像數據包括光斑形狀；所述直寫光刻系統的預設參數包括所述預設路徑(P)、掃描速度以及所述固定光強。

4.根據權利要求1所述的直寫光刻系統，其特征在于，所述變形光斑(10)的內部為灰度分布光強，所述光斑圖像數據包括光斑形狀和光斑內光強分布；所述直寫光刻系統的預設參數包括所述預設路徑(P)以及掃描速度。

5.根據權利要求1所述的直寫光刻系統，其特征在于，所述中央控制器(35)還用于向所述運動機構(34)傳輸位移指令，以使得所述投影光學裝置(37)相對于所述光刻件(20)進行三維方向的運動，實現所述投影光學裝置(37)的位移與聚焦。

6.一種直寫光刻方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：生成三維形貌數據；

S2：根據所述三維形貌數據和直寫光刻系統的預設參數生成光斑圖形文件序列，所述光斑圖形文件序列包括坐標序列和與所述坐標序列相對應的光斑圖像數據序列；

S3：根據所述光斑圖像數據序列生成圖形光，將所述圖形光投影至待曝光的光刻件(20)的表面形成變形光斑(10)，并沿預設路徑(P)掃描，在掃描過程中所述變形光斑(10)的形狀隨位置數據而變化，形成預設的可控變形光斑；

根據所需光刻形成的三維形貌，結合所述直寫光刻系統中掃描路徑、掃描速度、所述光刻件(20)針對曝光量的敏感度設計出一系列的變形光斑(10)，變形光斑(10)的形狀與掃描路徑所經過的坐標具有對應關系，該系列的變形光斑(10)的形狀與位置數據的對應關系構成所述光斑圖形文件序列。

7.根據權利要求6所述的直寫光刻方法，其特征在于，在所述步驟S3中，在掃描過程中所述變形光斑(10)的光強分布也隨位置數據而變化。