[发明专利]激光直写光刻机和自动聚焦控制方法

说明书

本发明公开了一种激光直写光刻机和自动聚焦控制方法，所述激光直写光刻机包括：曝光平台，用于承载待曝光基板；运动机构，运动机构与曝光平台连接；曝光光路机构，曝光光路机构包括成像物镜，曝光光路机构用于在曝光平台移动至曝光位置时对待曝光基板进行曝光处理；高度调节机构包括：高度采集模块，高度采集模块与曝光光路机构连接，用于采集曝光位置处待曝光基板的高度信息；高度调节模块，高度调节模块与成像物镜连接，用于驱动成像物镜沿第一方向移动；控制模块根据目标移动信息控制高度调节模块执行调节动作。采用该激光直写光刻机可以对待曝光基板高度起伏进行实时补偿，解决了激光直写光刻机进行曝光时由于待曝光基板高度起伏产生离焦的问题。

技术领域

本发明涉及激光直写光刻机技术领域，尤其是涉及一种激光直写光刻机和自动聚焦控制方法。

背景技术

相关技术中，激光直写光刻机可通过多种自动聚焦的方式进行自动聚焦，在传统掩膜式光刻机中通过单次聚焦的方式进行自动聚焦，并且在聚焦完成后再进行曝光，无掩膜的激光直写光刻机中在连续扫描曝光过程中需要进行实时聚焦，因此单次聚焦的方式不适用于无掩膜的激光直写光刻机；在扫描式显微镜中通常使用图像处理的方式对比图像清晰度来实现实时聚焦，且在但扫描式显微镜进行实时聚焦时托盘快速移动会产生拖影，因此传统掩膜式光刻机可通过上述方式进行实时聚焦，但是该方式受外界光强影响较大且需要一定的处理时间，以及激光直写光刻机通过上述方式进行实时聚焦时线宽均匀性较差和图形解析度较差，因此上述提出的自动聚焦的方式不满足激光直写光刻机进行自动聚焦的要求。

以及现有的激光直写光刻机中通过激光位移传感器倾斜测量曝光光路机构所发出的曝光光斑中心，并根据在曝光光斑中心测得的待曝光基板的高度变化进行自动聚焦时，由于激光位移传感器倾斜测量曝光光斑中心，因此测量不稳定易导致自动聚焦时不准确，并且该方式在测得高度信息后通过高度信息对基板的起伏进行补偿时存在一定的延时；或者现有的激光直写光刻机中通过与曝光镜头同轴的位移传感器测量待曝光基板的高度信息进行自动聚焦时，与上述方式类似该方式对基板高度起伏补偿时也存在延时，若待曝光基板的高度变化较快，导致激光直写光刻机进行自动聚焦时有较高的离焦风险，因此激光直写光刻机对于自动聚焦有更高的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种激光直写光刻机，采用该激光直写光刻机可以对待曝光基板高度起伏进行实时补偿，解决了激光直写光刻机进行曝光时由于待曝光基板高度起伏产生离焦的问题。

本发明的目的之二在于提出一种自动聚焦控制方法。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提供一种激光直写光刻机，包括：曝光平台，用于承载待曝光基板；运动机构，所述运动机构与所述曝光平台连接，用于驱动所述曝光平台移动；曝光光路机构，所述曝光光路机构包括成像物镜，所述曝光光路机构用于在所述曝光平台移动至曝光位置时，对所述曝光平台上的待曝光基板进行曝光处理；高度调节机构，所述高度调节机构包括：高度采集模块，所述高度采集模块与所述曝光光路机构连接，用于采集所述曝光位置处所述待曝光基板的高度信息；高度调节模块，所述高度调节模块与所述成像物镜连接，用于驱动所述成像物镜沿第一方向移动，以改变所述成像物镜与所述待曝光基板之间的物距，其中，所述第一方向为垂直于所述曝光平台的方向；控制模块，所述控制模块与所述高度采集模块、所述高度调节模块连接，用于根据所述高度信息确定目标移动信息，根据所述目标移动信息控制所述高度调节模块执行调节动作，以使得所述成像物镜完成聚焦。

根据本发明实施例的激光直写光刻机，通过在激光直写光刻机中设置高度调节机构，高度采集模块提前采集曝光位置时待曝光基板的高度信息，当待曝光基板被输送至曝光位置时，控制模块接收到待曝光基板的高度信息进行处理，根据高度信息以获得目标移动信息，以控制高度调节模块通过目标移动信息驱动成像物镜沿第一方向移动，以增加或减少成像物镜与待曝光基板之间的物距，以对待曝光基板高度起伏进行实时补偿，使得成像物镜在对待曝光基板曝光时进行自动聚焦，从而解决了激光直写光刻机进行曝光时由于待曝光基板高度变化产生离焦的问题。