[发明专利]一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法

说明书

本发明公开了一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法，属于光学技术领域，具体步骤包括，步骤一：配置基于旋转转台的DMD数字光刻系统；步骤二：基于分区域连续旋转的静态刻写：步骤三：基于光刻基片图像数据计算转心的方法：步骤四：转心的校正。本发明中的DMD光刻系统配置了旋转转台，可通过加载一幅掩模图，旋转转台实现旋转对称图形的刻写，若将转台旋转和加载图形配合，有望实现更复杂图形的加工。为了实现旋转转台的理想应用，本发明对旋转转台的转心进行了测量和校正。

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法。

背景技术

近年来，MEMS和MOEMS等微纳结构和器件的迅猛发展，对相应的微纳加工技术提出了更高的要求。而基于DMD的数字光刻技术由于具有无掩膜、生产效率高、成本低等优点，已成为人们研究的热点。在DMD数字光刻系统中配置旋转转台，实现DMD加图的顺序、频率与平台的旋转速度同步配合，可以制作消除像素效应的旋转对称结构，甚至有望通过图形的复杂组合，实现非旋转对称结构。但是该系统如果要实现理想应用，就要求DMD投影图形的中心始终要保持与旋转转台的转心重合。然而由于机械加工、装调等影响，实际的旋转转台不是理想的，在旋转过程中它的转心是跳变的，并不是固定不变的，因而需要对旋转转台的转心进行校正，以消除因转心跳变而产生的错位误差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的由于机械加工、装调等影响，旋转转台在旋转过程中转心存在跳变，从而产生错位误差等问题，本发明提供了一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法，依据测得的数据，可实时校正转台转心，达到减小因转心跳变而引起的错位误差的目的。

本发明通过如下技术方案实现：

一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法，具体步骤如下：

步骤一：配置基于旋转转台的DMD数字光刻系统；

步骤二：基于分区域连续旋转的静态刻写：

确定待测定转台转心的位置，并以此位置为中心对称位置，选取转台上的连续区域；转台每转过一定的角度间隔，采用连续旋转静态刻写的掩模图2曝光一次，得到一个单像素曝光点，当转台转过待测定转台转心位置时，采用建立坐标映射的掩模图3曝光一次，得到标志点对应的单像素曝光点；

步骤三：基于光刻基片图像数据计算转心的方法：

首先，对步骤二得到的光刻基片图像进行去背景处理，得到单像素曝光点的图像；采用取平均值的方法，得到每个单像素曝光点的中心点坐标；利用标志点建立光刻基片坐标系与DMD掩模图形坐标系的坐标映射关系；然后，采用数据拟合的方法，得到连续旋转静态刻写的掩模图曝光得到的多个单像素曝光点对应的拟合圆的圆心，即为转台转心，利用建立的坐标映射关系，确定转台转心在DMD坐标系对应的位置坐标；最后，利用多个直接测算的转台转心位置，通过插值的方法求转台任一位置的转心；

步骤四：转心的校正：

在掩模切换时，转台转心发生跳变，此时的错位误差通过调整掩模图形的心到此时的转台转心来修正；

在转台旋转，且无法切换掩模的过程中，转台转心出现跳变，此时的错位误差，通过调整待测的掩模图的圆心角变小来修正。

进一步地，步骤二所述的基于分区域连续旋转的静态刻写，具体步骤如下：

(1)、待测定转台转心的位置通过15*(2n-1),(n＝1,2,3,...,12)确定，从转台的0度开始，每30度划分为一个区域，将转台平均分为12个连续区域；

(2、)设计用于连续旋转静态刻写的掩模图2以及用于建立坐标映射的掩模图3；

(3)、当转台旋转到0°时，加载掩模图2所示掩模并曝光，则在基片上得到一个单像素曝光点；