技术摘要：
本发明公开了一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法，属于光学技术领域，具体步骤包括，步骤一：配置基于旋转转台的DMD数字光刻系统；步骤二：基于分区域连续旋转的静态刻写：步骤三：基于光刻基片图像数据计算转心的方法：步骤四：转心的校正。本发明中  全部
背景技术：
近年来，MEMS和MOEMS等微纳结构和器件的迅猛发展，对相应的微纳加工技术提出 了更高的要求。而基于DMD的数字光刻技术由于具有无掩膜、生产效率高、成本低等优点，已 成为人们研究的热点。在DMD数字光刻系统中配置旋转转台，实现DMD加图的顺序、频率与平 台的旋转速度同步配合，可以制作消除像素效应的旋转对称结构，甚至有望通过图形的复 杂组合，实现非旋转对称结构。但是该系统如果要实现理想应用，就要求DMD投影图形的中 心始终要保持与旋转转台的转心重合。然而由于机械加工、装调等影响，实际的旋转转台不 是理想的，在旋转过程中它的转心是跳变的，并不是固定不变的，因而需要对旋转转台的转 心进行校正，以消除因转心跳变而产生的错位误差。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的由于机械加工、装调等影响，旋转转台在旋转过程中 转心存在跳变，从而产生错位误差等问题，本发明提供了一种用于数字光刻系统中旋转转 台转心的测量和校正方法，依据测得的数据，可实时校正转台转心，达到减小因转心跳变而 引起的错位误差的目的。 本发明通过如下技术方案实现： 一种用于数字光刻系统中旋转转台转心的测量和校正方法，具体步骤如下： 步骤一：配置基于旋转转台的DMD数字光刻系统； 步骤二：基于分区域连续旋转的静态刻写： 确定待测定转台转心的位置，并以此位置为中心对称位置，选取转台上的连续区 域；转台每转过一定的角度间隔，采用连续旋转静态刻写的掩模图2曝光一次，得到一个单 像素曝光点，当转台转过待测定转台转心位置时，采用建立坐标映射的掩模图3曝光一次， 得到标志点对应的单像素曝光点； 步骤三：基于光刻基片图像数据计算转心的方法： 首先，对步骤二得到的光刻基片图像进行去背景处理，得到单像素曝光点的图像； 采用取平均值的方法，得到每个单像素曝光点的中心点坐标；利用标志点建立光刻基片坐 标系与DMD掩模图形坐标系的坐标映射关系；然后，采用数据拟合的方法，得到连续旋转静 态刻写的掩模图曝光得到的多个单像素曝光点对应的拟合圆的圆心，即为转台转心，利用 建立的坐标映射关系，确定转台转心在DMD坐标系对应的位置坐标；最后，利用多个直接测 算的转台转心位置，通过插值的方法求转台任一位置的转心； 步骤四：转心的校正： 在掩模切换时，转台转心发生跳变，此时的错位误差通过调整掩模图形的心到此 5 CN 111580352 A 说　明　书 2/6 页 时的转台转心来修正； 在转台旋转，且无法切换掩模的过程中，转台转心出现跳变，此时的错位误差，通 过调整待测的掩模图的圆心角变小来修正。 进一步地，步骤二所述的基于分区域连续旋转的静态刻写，具体步骤如下： (1)、待测定转台转心的位置通过15*(2n-1) ,(n＝1,2,3,...,12)确定，从转台的0 度开始，每30度划分为一个区域，将转台平均分为12个连续区域； (2、)设计用于连续旋转静态刻写的掩模图2以及用于建立坐标映射的掩模图3； (3)、当转台旋转到0°时，加载掩模图2所示掩模并曝光，则在基片上得到一个单像 素曝光点； 当转台旋转到10°位置时，再次掩模图2的掩模并进行曝光，此时在基片上刻写了 第二个单像素曝光点； (4)、由于15°为待测定转心的位置，所以当转台旋转到此处时，需要加载掩模图3 所示的掩模图并曝光，则在基片上同时刻写了六个单像素曝光点； (5)、当转台分别旋转到20°和30°时，再次加载图2的掩模并进行曝光，至此，完成 了转台一个位置转心的实验过程；同理，可以得到其它位置转心的刻写图像。 进一步地，步骤三所述的掩模图2为含有一个1像素*1像素的白色透光点的图形， 该点位置距离掩模图形的中心位置几十个像素。 进一步地，步骤三所述的标识点，是为了建立光刻基片图像所在坐标系与掩模图 形所在坐标系的坐标映射关系，具体的选取原则如下： 1、所述标志点的分布覆盖掩模图2拟合圆所在区域，且不与拟合圆有交点，保证刻 写后能与拟合圆区分开； 2、所述标志点中的多个点的坐标呈现线性关系，便于建立映射； 3、所述标志点中的一个点选择为掩模图的中心点，其他点到中心点的距离要大于 掩模图2中的点到中心点的距离。例如：掩模图2中的距离为30像素，则掩模图3中的其他标 志点到中心点的距离就需在50像素以上。 进一步地，步骤三所述的基于光刻基片图像数据计算转心的方法，具体步骤如下： 1)对显微镜下得到的光刻基片图像进行方向校正，得到与掩模图形图3方向一致 的图像，并去掉基片图像背景的干扰，得到只有单像素曝光点的图像； 2)采用取平均值的方法，求出每个单像素曝光点的中心点坐标； 3)标志点在DMD掩模图形中的坐标设为(xi ,yi)，在光刻基片上的坐标设为(x′i , y′i)，采用最小二乘拟合法分别建立x′i与xi、y′i与yi的映射关系： 采用最小二乘法求出系数m0、n0、m1、n1和m2、n2，即确定了x′i与xi和y′i与yi满足的 多项式方程，将基片上点的坐标带入方程，即可求出其在DMD掩模中的位置； 4)采用数据拟合的方法，得到该区域连续旋转静态刻写的Q个单像素曝光点对应 的拟合圆，计算出圆心坐标，即为这个位置的转台转心(x′p,y′p)； 设Q个点满足的圆方程的通式为： x2 y2 ux vy w＝0    (2) 6 CN 111580352 A 说　明　书 3/6 页 则圆心(M,N)和半径R分别为： 根据平面圆满足的通式方程和最小二乘法原理，求目标函数(圆方程)的最小值： 则将S(u,v,w)对u,v,w求偏导，并令偏导等于0，得到极值点， 求解上述方程可得到u,v,w，再结合式(3)得到圆的圆心和半径； 5)利用第三步建立的坐标映射关系，求出转台这个位置的转心在DMD掩模图形坐 标系中的坐标(xp,yp)； 6)利用已经算出的多个位置的转台转心，通过插值的方法求转台任一位置的转 心。 与现有技术相比，本发明的优点如下： 现有的DMD光刻系统，多为配置的可移动平台，通过改变加载图形来生成旋转对称 图形，本发明中的DMD光刻系统配置了旋转转台，可通过加载一幅掩模图，旋转转台实现旋 转对称图形的刻写，若将转台旋转和加载图形配合，有望实现更复杂图形的加工。为了实现 旋转转台的理想应用，本发明对旋转转台的转心进行了测量和校正。本发明的工作属于创 新性工作。 附图说明 为了更清楚地说明本发明