[發明專利]無掩模激光直寫系統及無掩模激光直寫方法

有效

• 申請號: 202011442428.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112578645B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 陳大鵬;傅劍宇
• 申請（專利權）人: 無錫物聯網創新中心有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 薛異榮

一種無掩模激光直寫系統及無掩模激光直寫方法，無掩模激光直寫系統包括：光纖陣列，所述光纖陣列包括若干M行＊N列排布的光纖；樣品臺，所述樣品臺上適于承載待光刻工件，所述待光刻工件具有目標刻蝕版圖；版圖數據轉化模塊，版圖數據轉化模塊適于根據光纖陣列的參數將所述目標刻蝕版圖轉換為模塊化圖形，模塊化圖形包括若干目標圖形模塊，各目標圖形模塊包括M行＊N列排布的若干目標圖形單元，各目標圖形單元包括k行＊j列排布的若干網格；控制模塊，所述控制模塊適于控制每根光纖輸出激光束以及關斷激光束，控制模塊還適于控制所述光纖陣列與所述樣品臺之間進行相對位移。所述無掩模激光直寫系統能提高圖形化的效率。

技術領域

本發明涉及光刻技術領域，尤其涉及一種無掩模激光直寫系統及無掩模激光直寫方法。

背景技術

光刻是實現芯片加工圖形轉移的重要技術，光刻主要分為光學光刻和非光學光刻兩大類。區別于光學光刻，非光學光刻不依賴于掩模版，可直接在待加工晶圓上形成圖形，既減小了技術復雜度，又降低了芯片開發成本，故成為備受關注的下一代光刻技術。

按光刻機理的不同，非光學光刻主要分為三類：電子束直寫、離子束直寫以及激光直寫。其中，激光直寫是通過把激光束聚焦，用聚焦光斑曝光待加工晶圓上的光刻膠，以形成圖形。與電子束直寫和離子束直寫相比，激光直寫具有系統簡單、單一的特點，但與電子束直寫和離子束直寫相似，均存在著單點掃描加工生產效率低的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中無掩圖形化效率較差的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種無掩模激光直寫系統，包括：光纖陣列，所述光纖陣列包括若干M行＊N列排布的光纖，M為大于或等于1的整數，N為大于或等于1的整數；樣品臺，所述樣品臺上適于承載待光刻工件，所述待光刻工件具有目標刻蝕版圖；版圖數據轉化模塊，所述版圖數據轉化模塊適于根據光纖陣列的參數將所述目標刻蝕版圖轉換為模塊化圖形，所述模塊化圖形包括若干目標圖形模塊，各目標圖形模塊包括M行＊N列排布的若干目標圖形單元，各目標圖形單元包括k行＊j列排布的若干網格，每一根光纖適于加工每個目標圖形模塊中的一個目標圖形單元，k為大于或等于1的整數，j為大于或等于1的整數；控制模塊，所述控制模塊適于控制每根光纖輸出激光束以及關斷激光束，所述控制模塊還適于控制所述光纖陣列與所述樣品臺之間進行相對位移。

可選的，對于同一行的任意相鄰的兩個目標圖形單元，一個目標圖形單元中第q行第g列的網格的中心至另一個目標圖形單元中第q行第g列的網格的中心之間的間距等于同一行相鄰光纖的中心之間的間距；對于同一列的任意相鄰的兩個目標圖形單元，一個目標圖形單元中第q行第g列的網格的中心至另一個目標圖形單元中第q行第g列的網格的中心之間的間距等于同一列相鄰光纖的中心之間的間距，q為大于等于1且小于或等于k的整數，g為大于等于1且小于或等于j的整數。

可選的，所述網格的形狀為正方形；任一根光纖發射至待光刻工件表面的光束的直徑為所述網格的邊長的(2)^1/2倍～2倍。

可選的，所述版圖數據轉化模塊包括數據轉化單元和信號生成單元，所述數據轉化單元適于根據光纖陣列的參數將所述目標刻蝕版圖轉換為模塊化圖形；所述信號生成單元適于根據所述模塊化圖形生成第一信號和第二信號，第一信號和第二信號適于傳輸至所述控制模塊；所述控制模塊適于根據第一信號控制每根光纖輸出激光束以及關斷激光束，所述控制模塊適于根據第二信號控制所述光纖陣列與所述樣品臺之間進行相對位移。

可選的，還包括：移動裝置，所述移動裝置適于移動所述樣品臺或者光纖陣列；所述控制模塊適于通過控制所述移動裝置進而控制所述光纖陣列與所述樣品臺之間進行相對位移。

可選的，所述移動裝置包括：六維精調微動臺，所述六維精調微動臺適于帶動光纖陣列或樣品臺移動，使光纖陣列中的每根光纖從一個網格對應的位置移動至下一個網格對應的位置；六維粗調微動臺，所述六維粗調微動臺適于帶動光纖陣列或樣品臺移動，使光纖陣列從一個目標圖形模塊對應的位置移動至下一個目標圖形模塊對應的位置。