激光投影光刻机光学对位技术研究

摘要

光学对位技术是光刻技术最重要的技术之一，其对位精度和速度一定程度上决定了产品的质量和生产率，因此研究和探索高精度的光学对位方法尤为重要。
　　 基于本课题组现有的激光投影光刻机进行了光刻实验，并且达到了预想成果：经过显影后的PCB基板的线宽为15μm，边缘清晰，并且通过一系列的实验，找到了针对本试验系统的最佳曝光条件：在距离激光定位工作台为8cm的位置上，通过激光投影物镜系统的前提下，当激光器的重复频率为15Hz，基板的曝光时间20s，显影时间为60s以及显影温度为30摄氏度可以达到最佳曝光。
　　 由于现有的光刻系统缺乏光学对位系统，在现有条件基础上，自行设计并使用了一套行之有效的光学对位系统，该光学系统的对位精度达到2μm，可以实现XYZ三个维度的调节。该光学系统的创新之处体现在不再采用机械方法进行自动调焦，而是利用实验过程中总结的关于焦深及焦平面的规律对对位方法中的自动对焦算法进行了改进。
　　 结合现有的光学系统，选择光度型光学对位系统，选用同时刻有十字形对位标记的基板和掩膜板，采用视频监测方案，并利用纯相位滤波器特性改进现有的光学对位系统中自动对焦算法中焦平面判断函数，综合以上4个要点提出了一整套与之相适应的光学对位系统控制系统，可以有效的提高现有的光学对位系统对位精度。