[发明专利]一种直写光刻设备的位置同步方法及系统

说明书

本发明公开了一种直写光刻设备的位置同步方法及系统，属于光刻设备技术领域，包括其用于通过DMD数字微镜图像中设置的FPGA处理器，对DMD数字微镜图像输出与运动平台之间的位置进行同步，包括如下步骤：FPGA处理器对单端信号进行检测，该单端信号为运动平台的驱动器输出的位置同步信号转化得到；在检测到单端信号时，触发FPGA处理器内部输出一个时钟信号；利用时钟信号触发输出DND数字微镜和运动平台之间的扫描数据。本发明将位置同步信号作为指示运动平台是否到达指定的曝光位置的信号，降低了运动平台驱动器输出PSO信号的依赖性，避免出现运动平台驱动器PSO信号丢失时造成的图形曝光的不连续。

技术领域

本发明涉及光刻设备技术领域，特别涉及一种直写光刻设备的位置同步方法及系统。

背景技术

激光只写光刻设备是一种用于半导体及精密PCB生产加工中的关键是设备，目前的光刻设备主要采用扫描曝光方式来提高光刻机产能，在扫描曝光中，使得DMD数字微镜图像输出与运动平台之间的位置同步是其中的一个关键因素，如图1所示，在现行设备中多直接采用精密运动平台的驱动器输出的位置同步信号作为DMD设备输出的触发信号。

精密平台的运动与DMD曝光图形输出的匹配过程一般为：在曝光时，图像处理系统会将矢量图形栅格化为2维的位图图形，宽度为M，高度为N。（根据平台运行的速度，确定一个PSO信号所表示的位移Y，并将该信息设置在DMD数字微镜包含的FPGA处理器的寄存器中），当平台运行到指定的PSO窗口初始曝光位置时，平台开始触发PSO信号，DMD数字微镜包含的FPGA处理器接收到来自平台驱动器发出的PSO信号，开始输出图形曝光数据，每收到一个PSO脉冲信号输出对应位置的光图形数据，直至输出完N行曝光数据则完成一次图形曝光输出。如图2所示，DMD微镜接受PSO信号首先输出a0行图形数据，平台继续向前移动，在移动等距位置后触发PSO信号同时DMD开始输出a1行，直至系统输出完aN行数据，完成曝光。

在上述曝光系统中，当其中出现pso脉冲信号丢失时可能会造成图形曝光的不连续。而且，由于根据产能要求要保证精密平台的运行速度不小于Vmin，且在运动中平台速度保持固匀速。因此，系统的精度严重依赖平台驱动器所产生的PSO信号的精确性，且精度匹配受到下制约：

（1）当平台驱动器触发的PSO信号，因平台本身原因或者外部环境（电磁干扰、温湿度等因素）干扰而出现丢失时，将严重影响图形在感光元件上的图形精度，有可能出现图形输出的不连续，断裂情况发生。

（2）因为平台驱动器自身分辨率的问题，PSO信号的最小分辨率可能达不到我们需要的精度需求，从而被迫使系统降低产能，弥补精度要求。

（3）根据系统的产能设计要求，平台的运动速度必须达到Vmin，对大多数型号的平台而言，在Vmin速度以上时，其平台驱动器将不支持该速度下的PSO触发，或者会出现PSO脉冲信号丢失的问题。

（4）当图形高度越高时，栅格化的N值越大，需要PSO信号也对应越多，PSO误差或累计误差也就越大。

上述问题均会严响光刻设备的关键性能指标，无法满足半导体以及精密PCB的生产对设备位置精度的严格要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直写光刻设备的位置同步方法，以提高光刻设备位置同步精度。

为实现以上目的，本发明采用一种直写光刻设备的位置同步方法，其用于通过DMD数字微镜图像中设置的FPGA处理器，对DMD数字微镜图像输出与运动平台之间的位置进行同步，FPGA处理器进行位置同步包括如下步骤：

FPGA处理器对单端信号进行检测，该单端信号为运动平台的驱动器输出的位置同步信号转化得到；

在检测到单端信号时，触发FPGA处理器内部输出一个时钟信号；

利用所述时钟信号触发输出DND数字微镜和运动平台之间的扫描数据。