[发明专利]直写光刻系统和直写光刻方法

权利要求书

1.一种直写光刻系统，其特征在于，包括直写光源(33)、运动机构(34)、中央控制器(35)、光斑图形输入装置(36)以及投影光学装置(37)；

所述直写光源(33)用于提供起始光束；

所述运动机构(34)用于控制所述投影光学装置(37)相对于待曝光的光刻件(20)沿预设路径(P)扫描，并用于发出参考点的位置数据；

所述中央控制器(35)用于根据所述位置数据读取光斑图形文件序列中对应的光斑图像数据，并将所述光斑图像数据上载至所述光斑图形输入装置(36)；

所述光斑图形输入装置(36)用于根据所述光斑图像数据将所述直写光源(33)提供的起始光束调制生成图形光，并将所述图形光输入投影光学装置(37)；

所述投影光学装置(37)控制所述图形光向所述光刻件(20)的表面投影出变形光斑(10)，并在运动机构(34)的控制下沿所述预设路径(P)扫描，在扫描过程中所述光斑图像数据随位置数据而变化，形成预设的可控变形光斑；

根据所需光刻形成的三维形貌，结合所述直写光刻系统中扫描路径、扫描速度、所述光刻件(20)针对曝光量的敏感度设计出一系列的变形光斑(10)，变形光斑(10)的形状与扫描路径所经过的坐标具有对应关系，该系列的变形光斑(10)的形状与位置数据的对应关系构成所述光斑图形文件序列。

2.根据权利要求1所述的直写光刻系统，其特征在于，所述直写光刻系统还包括三维形貌生成装置(31)和三维形貌分析装置(32)；

所述三维形貌生成装置(31)用于生成三维形貌数据；

所述三维形貌分析装置(32)用于根据所述三维形貌数据和所述直写光刻系统的预设参数生成光斑图形文件序列，所述光斑图形文件序列包括坐标序列和与所述坐标序列相对应的光斑图像数据序列。

3.根据权利要求1所述的直写光刻系统，其特征在于，所述变形光斑(10)的内部为固定光强，所述光斑图像数据包括光斑形状；所述直写光刻系统的预设参数包括所述预设路径(P)、扫描速度以及所述固定光强。

4.根据权利要求1所述的直写光刻系统，其特征在于，所述变形光斑(10)的内部为灰度分布光强，所述光斑图像数据包括光斑形状和光斑内光强分布；所述直写光刻系统的预设参数包括所述预设路径(P)以及扫描速度。

5.根据权利要求1所述的直写光刻系统，其特征在于，所述中央控制器(35)还用于向所述运动机构(34)传输位移指令，以使得所述投影光学装置(37)相对于所述光刻件(20)进行三维方向的运动，实现所述投影光学装置(37)的位移与聚焦。

6.一种直写光刻方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：生成三维形貌数据；

S2：根据所述三维形貌数据和直写光刻系统的预设参数生成光斑图形文件序列，所述光斑图形文件序列包括坐标序列和与所述坐标序列相对应的光斑图像数据序列；

S3：根据所述光斑图像数据序列生成图形光，将所述图形光投影至待曝光的光刻件(20)的表面形成变形光斑(10)，并沿预设路径(P)扫描，在扫描过程中所述变形光斑(10)的形状随位置数据而变化，形成预设的可控变形光斑；

根据所需光刻形成的三维形貌，结合所述直写光刻系统中扫描路径、扫描速度、所述光刻件(20)针对曝光量的敏感度设计出一系列的变形光斑(10)，变形光斑(10)的形状与扫描路径所经过的坐标具有对应关系，该系列的变形光斑(10)的形状与位置数据的对应关系构成所述光斑图形文件序列。

7.根据权利要求6所述的直写光刻方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在扫描过程中所述变形光斑(10)的光强分布也随位置数据而变化。