[发明专利]一种能量标定模块及标定方法

说明书

本发明提出一种能量标定模块，用于对直写式光刻机的曝光镜头进行能量标定，包括能量感测单元，配置为感应多个曝光镜头出射的光能量的大小而输出感测电流，比较单元，配置为对能量感测单元输出的感测电流进行比较并输出比较结果；开关单元，与能量感测单元对应设置，配置为接通或断开能量感测单元与比较单元的电性连接；控制器单元，配置为控制开关单元导通或断开，以及根据比较单元的比较结果调节多个曝光镜头出射的光能量。本发明通过使用能量感测单元将光能量转化为感测电流，并通过比较单元实时比较感测电流，从而调节待标定曝光镜头出射的光能量以达到基准曝光镜头出射的光能量，能量一致性更高。

技术领域

本发明涉及直写式曝光技术领域，尤其是涉及一种能量标定模块及标定方法。

背景技术

直写式光刻是利用数字光处理技术在工件（如晶圆、印刷电路板等）表面曝光形成电路图形的一种直接成像技术，相较于掩模式曝光效率显著提高，且成本优势明显，能够满足芯片、半导体器件以及印刷电路板等多种产品的加工需求。

在对工件进行曝光时，为得到高精度的曝光图形，需要保证多个曝光镜头的出光能量具有高度一致性，因此在设备装机调试及维护期间需要对多个曝光镜头进行能量标定。现有的标定方法主要有两种：其一，是在直写式光刻机的运动平台上增加移动轴，用以实现标定模块的左右运动，此种方式减少了标定模块（通常为可读取出光能量的功率计）的数量，但导致运动平台结构复杂化；其二，是通过固定设立多个收光镜头将曝光镜头产生的光依次通过光纤传导至功率计，计算得出所需的出光能量，此种方式省去复杂的运动结构，但引入了光纤传导比率以间接确定能量，最终的标定误差相对较大。并且通过功率计标定能量，每个镜头是相互独立的，能量一致性程度主要依靠功率计分辨率而定，高分辨率的功率计成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量标定模块及标定方法，以弥补上述现有技术的不足。为此，本发明采用如下的技术方案：

一种能量标定模块，用于对直写式光刻机的曝光镜头进行能量标定，所述直写式光刻机至少包括多个曝光镜头和与所述曝光镜头对应的激光器、控制所述激光器的上位机模块，所述能量标定模块包括：能量感测单元，配置为感应所述曝光镜头出射的光能量的大小而输出感测电流；比较单元，配置为比较所述能量感测单元输出的感测电流并输出比较结果；开关单元，与所述能量感测单元对应设置，配置为接通或断开所述能量感测单元与所述比较单元的电性连接；控制器单元，配置为控制所述开关单元的导通或断开，以及接收所述比较单元的比较结果并根据比较结果控制调节所述多个曝光镜头出射的光能量。

在一个实施方式中，所述能量感测单元的数量等于所述多个曝光镜头的数量。

在一个实施方式中，所述开关单元设置有多个，一个所述开关单元至少对应一个所述能量感测单元。

在一个实施方式中，所述比较单元至少包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端、第二输入端连接所述开关单元，所述输出端连接所述控制器单元。

在一个实施方式中，所述控制器单元控制导通相应的所述开关单元使得任意两个能量感测单元电性连接至所述第一输入端和所述第二输入端，所述比较单元对接入的两个能量感测单元产生的感测电流进行比较，从所述输出端输出比较结果。

在一个实施方式中，所述控制器单元根据比较结果向所述上位机模块发送控制信号，所述上位机模块根据控制信号调节相应激光器的输出功率以改变所述曝光镜头出射的光能量。

在一个实施方式中，所述能量感测单元为光电传感器，所述开关单元为模拟开关，所述比较单元为运算放大器。

在一个实施方式中，所述能量标定模块还包括模数转换单元，配置为将所述比较单元的输出结果转为数字信号提供给所述控制器单元。

以及一种对曝光镜头进行能量标定的方法，包括如下步骤：

S1、将所述能量感测单元移动至所述曝光镜头出射的光束范围内；