[发明专利]一种激光直写图形的补偿方法和激光曝光机

说明书

本发明提供了一种激光直写图形的补偿方法包括，第一步：将激光直写图形显影得到的图形尺寸与原始图形尺寸相比较分别确定第一方向和第二方向的补偿值；第二步：根据第一方向的补偿值，将原始图形在第一方向上的外侧轮廓进行第一次补偿得到第一补偿图形；将所述第一补偿图形栅格化，得到第一栅格图形；第三步：根据第二方向的补偿值，将所述第一栅格图形的外侧轮廓在第二方向上进行第二次补偿，获得第二栅格图形；第四步：将第二栅格图形上载到DMD数字微镜器件上，投射到基底上进行曝光。本发明还提供了一种采用本发明的补偿方法的激光曝光机。基于DMD数字微镜器件像素级调整，节约人工和成本，过程简洁，易于操作。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种激光直写图形的补偿方法及激光曝光机。

背景技术

无掩模光刻又叫激光直写，是当前主流的高精度光学加工技术。具体应用中激光曝光机的激光束将图形通过空间光调制器直接成像在基底上，单次曝光即可实现高分辨率的大面积二维图形，在光刻加工、印刷线路板等诸多领域已有广泛应用。特别在印刷线路板加工中，利用激光曝光机将CAM图形直写在基底上，经显影等工序将CAM图形转移到基底上。高性能的空间光调制器(SLM，Spatial Light Modulator)中有数字微镜器件(DMD，DigitalMicro-mirror Device)，包括一个可独立寻址和控制的微镜阵列，每个微镜可以对透射、反射或衍射光产生开关状态等方面的调制。激光直写图形也就是由DMD微镜阵列投射到光感元件的基底上产生图形。

现有技术中激光曝光机的激光直写图形存在显影图形与实际原始CAM图形的设定线条宽度或者多边形大小不一致问题，实际显影通常大于原始设计CAM图形中的尺寸。当前的做法是进行整体补偿，将原始CAM图形的激光直写图形显影后得到的显影图形与原始CAM图形的设定尺寸进行比较，得到一个方向上的图形大小上的差值，然后将原始图形中设定的图形大小整体按这个差值改变，主要是负补偿，就是原始图形中设定的图形大小统一按这个差值缩小后得到一个新的CAM图形，这个新的CAM图形的激光直写图形经显影后更符合实际原始CAM图形中设计的尺寸。

但实际上CAM图形包括的线条或多边形位置是很复杂的，线条走向会有交错；多边形可能有多个且相互位置各异，常见的是相互邻近甚至共边。而激光直写图形经显影后在不同方向上，与实际原始CAM图形的设定尺寸大小的差值是不完全一样的，现有技术的整体补偿方法就有一定缺陷，比如整体负线宽补偿中仅能使一个方向上的线宽与原始CAM图形中的设定相一致，例如横线条的宽度得到补偿与原始CAM图形设定一致后，竖线条的宽度经整体补偿后还是不能与原始设定相符合。另外一种情况中原始CAM图形中包括多个相邻共边的多边形，例如一个长方形宽边接邻一个边长更长的正方形，经整体负补偿后长方形和正方形都相对其中心缩小一个差值，这样一来新的CAM图形的激光直写图形中这两个相邻多边形补偿后图形出现了断开分离的问题，加大了控制补偿效果的难度。现有技术中为了弥补整体补偿的上述缺陷，基本的方法是工艺人员通过调节工艺显影条件使激光直写图形在另一个方向上与原始CAM图形设计的尺寸近似相等。但可以理解这个方法效率低、耗时长，且调节工艺显影条件很复杂，要达到预想效果更是不易于实现。不利于企业生产效率的优化和质量的提高，还增加人工等相关成本投入。