技术摘要：
本发明公开了一种DMD光刻系统中倾角及放大倍率的测量和校正方法，属于光学技术领域，本发明根据测得的数据进行相应的计算，可补偿平台倾角和校正投影放大倍率，无需对掩模图进行复杂的处理，只需要运用简单的数学关系去计算平台移动距离，即可实现倾角的补偿，改善图案  全部
背景技术：
近年来，基于DMD的无掩模数字光刻技术在微纳加工领域受到了广泛的关注。与传 统的掩模光刻和激光直写技术相比，它不仅提高了生产效率、节约了成本，而且可以实现亚 微米级别的高分辨率。通过在DMD无掩模光刻系统中配置二维精密移动平台，可以实现DMD 加载图形逐帧滚动翻转与平台移动同步配合的滚动扫描曝光和DMD加载图形逐场切换与平 台移动同步配合的步进式投影曝光，除了可以进行静态大面积曝光(如：步进式投影曝光) 之外，还可以通过选择高帧频，大面积有效区域DMD，提供高速数据滚动，实现连续扫描曝 光，甚至可以实现不同图形的复杂组合。 但是该系统如果要实现理想应用，就要求DMD投影图形与平台的移动方向平行，且 投影透镜的放大倍率与平台的移动速度或距离相匹配。但是，由于机械加工、装调等影响， 实际的倾角和放大倍率误差超过了误差允许范围，就会影响到最后的加工精度。因而需要 对倾角和放大倍率误差进行校正，以改善图案错位、模糊等现象，实现高精度的加工效果。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的由于机械加工、装调等影响，DMD数字无掩模光刻系统的实 际倾角和放大倍率误差超过了误差允许范围，会影响后序加工等问题，本发明提供了一种 用于DMD光刻系统中倾角及放大倍率的测量和校正方法，根据测得的数据进行相应的计算， 可补偿平台倾角和校正投影放大倍率，无需对掩模图进行复杂的处理，只需要运用简单的 数学关系去计算平台移动距离，即可实现倾角的补偿，改善图案错位、模糊等现象，可使配 置二维移动平台的DMD无掩模光刻系统实现理想应用，达到制备大规模结构的目的。 本发明的技术方案是采用以下步骤实现： DMD光刻系统中倾角及放大倍率的测量和校正方法，具体步骤如下： 步骤一：二维移动平台的倾角测量： 首先，开启DMD四边的微镜，投影成四边形图案进行第一次静态曝光，然后二维移 动平台沿着y轴移动距离L，开启DMD四角的微镜，投影成四点图案进行第二次静态曝光；接 着，选择第一次曝光图案右上角的像素和第二次曝光图案左上角的像素，测出两像素的距 离a′；最后，利用公式(1)计算DMD投影图案与二维移动平台之间的倾角正切值tanθ，进而计 算倾角的正、余弦值，以便进行角度补偿； tanθ≈a'/L    (1) 所述L＝b＝βnH，其中，b为DMD投影的横向理论尺寸，β为投影理论放大倍率(由于 倾角和放大倍率误差相对来说非常小，根据公式(1)可知对于b值的影响不至于影响到倾角 的计算)，n为DMD横向微镜数量，H为DMD单个微镜实际尺寸； 3 CN 111580346 A 说　明　书 2/4 页 步骤二：二维移动平台的角度补偿： 利用倾角的正、余弦值和DMD投影横、纵向理论尺寸b、a计算出二维精密移动平台 运动的距离，通过图形之间的几何拼接关系，结合相对运动原理(因为实际曝光过程DMD静 止)操作二维精密移动平台x、y两个方向的配合移动，最终使整体曝光图案沿着DMD投影的 横、纵方向进行拼接； 步骤三：投影系统的投影实际放大倍率计算： 利用DMD无掩模光刻系统，对掩模板进行第一次静态曝光之后，操作二维精密移动 平台在x、y方向上分别移动Lsinθ和Lcosθ的距离进行横向(y方向)的拼接曝光，两次曝光图 案的中心位置实际位移沿着DMD投影图形方向，大小为L＝b＝βnH，测出两次曝光图案重叠 或缝隙部分的尺寸d；然后通过式(3)计算投影系统的投影实际放大倍率， b-β'nH＝d    (2) β'＝(b-d)/nH    (3) 其中，β′为投影实际放大倍率，b为DMD投影的横向理论尺寸，n为DMD横向微镜数 量，H为DMD单个微镜实际尺寸，得到放大倍率的实际值β′之后即可对DMD移动距离进行重新 的计算和调整，结合步骤二的倾角补偿方案，使图形实现更加完整的拼接。 所述步骤二具体操作如下：若使图案沿着y轴(横向)负向拼接，则在完成第一次曝 光之后，需操作二维移动平台向x轴正向移动bsinθ的同时，还需向y轴正向移动bcosθ进行 第二次曝光；若使图案沿着y轴正向拼接，则二维移动平台向反向移动；若使图案沿着x轴 (纵向)拼接时，移动距离则变为acosθ和asinθ；运用相同的数学关系操作平台移动即可；其 中，a为DMD投影的纵向理论尺寸，a＝βmH，m为DMD纵向微镜数量。 与现有技术相比，本发明的优点如下： 本发明的DMD光刻系统中倾角及放大倍率的测量和校正方法，不仅成本低，而且无 需大面积的测试板面、大距离的移动以及高精度的测试仪器，只需要实验室显微镜进行测 量即可。此外，本发明减少了加工前期图像处理的麻烦，适用于大多数的光刻系统，应用性 比较广。虽然这种测量方法存在平台的移动精度问题，但是由于测量过程中平台移动的距 离相对其来说很大，接近一幅投影图案的大小(本实施例中约5.76mm)，故平台移动误差在 测量过程中可以忽略。 附图说明 图1为本发明相关的实验装置示意图； 图2为用于测量倾角和放大倍率的静态曝光四边形图案掩模示意图； 图3为用于测量倾角的静态曝光四点图案掩模示意图； 图4为倾角测量方案示意图； 图5为倾角补偿方案示意图； 图6为放大倍率测量方案示意图。